Termočlen v plinski peči: načelo delovanja + navodila za zamenjavo naprave

Kuhati na plinskem štedilniku ali plinski kuhalni plošči je tako preprosto kot na običajnih električnih gorilnikih. Tudi uporaba plinske pečice le redko povzroča težave. Toda mnoge takoj zaskrbi vprašanje varnosti takšne opreme, saj je »modro gorivo« eksplozivno.

Malo kdo si želi videti svoje domovanje uničeno zaradi eksplozije plinastega goriva. Da bi preprečili takšno tragedijo, se uporablja naprava, kot je termočlen v plinskem štedilniku. Ta predstavlja osnovni element sistema za nadzor delovanja najbolj priljubljene plinske naprave.

Strinjajte se, da je pri zemeljskem plinu treba nameniti posebno pozornost zmanjševanju tveganja požarov in eksplozij. V članku, ki smo ga predstavili, so podrobno opisana pravila za uporabo gospodinjskih naprav, ki predelujejo plin. Koristne informacije smo dopolnili z dragocenimi priporočili.

Zakaj plinski štedilnik potrebuje termočlen?

Plina v gorilniku štedilnika se prižiga z vžigalicami, ročnim piezo vžigalnikom ali vgrajenim električnim vžigom. Nato naj plamen gori sam brez človeškega posredovanja, dokler gorivo ne bo zaprto z ventilom.

Vendar pogosto ogenj na plinski kuhalni plošči ali v pečici ugasne zaradi sunka vetra ali brizganja vode iz vrelega lonca. In takrat, če v kuhinji ni nikogar, začne metan (ali propan) vstopati v prostor. Posledično ob doseženi določeni koncentraciji plina pride do poka s požarom in uničenjem.

Termočlen nadzira prisotnost odprtega ognja v gorilniku, in če ga ni, v pol minute do ene minute zapre dovod plina, da prepreči tragedijo.

Delovna funkcija termočlena je nadzor nad prisotnostjo plamena. Dokler plin gori, temperatura na konici nadzorne naprave doseže 800–1000 ⁰C, pogosto pa tudi več. Posledično nastane EDS, ki drži plinski elektromagnetni ventil na priključku do gorilnika v odprtem stanju. Gorilnik deluje.

Vendar ob izginotju odprtega ognja termočlen preneha oddajati EDS na elektromagnet. Pride do zaprtja ventila in dovoda goriva. Posledično plin ne pride v kuhinjo in se v njej ne kopiči, kar preprečuje nastanek požara zaradi takšne nepredvidene situacije.

Termočlen je najpreprostejši temperaturni senzor brez kakršnih koli elektronskih naprav v notranjosti. V njem se ni kaj pokvariti. Lahko le pregori zaradi dolgotrajne uporabe.

Seznam celotnega nabora senzorjev, namenjenih nadzoru in varnosti delovanja plinskega grelnika vode, vas bo seznanil naslednji članek, ki je v celoti posvečen temu zanimivemu vprašanju.

Pregorevanje termočlena se običajno zgodi le v plinskih kotlih in bojlerjih, ki delujejo neprekinjeno. V plinskih štedilnikih pa obravnavani termosenzorji plinskega krmiljenja zdržijo do zamenjave po 20–30 letih.

Med prednostmi termočlenov:

• enostavnost naprave in odsotnost lomljivih mehanskih ali pregorevajočih električnih elementov;
• ugodna cena naprave – približno 8–15 €, odvisno od modela plinskega štedilnika;
• dolga življenjska doba;
• visoka učinkovitost nadzora temperature plamena;
• hitro zapiranje plina;
• enostavnost zamenjave, ki jo lahko opravite sami.

Edini večji pomanjkljivost termočlena je težavnost popravila naprave. Če je senzor termočlena okvarjen, ga je enostavneje zamenjati z novim.

Za popravilo takšne naprave je potrebno pri visoki temperaturi (približno 1 300 ⁰C) zvariti ali spajkati dve različni kovini. V domačem okolju je doseči takšne pogoje izjemno težko. Veliko lažje je namesto popravila kupiti nov krmilni blok za plinski štedilnik.

Naprava in načelo delovanja

Osnova delovanja termočlena je termoelektrični Seebeckov pojav. V skladu z njim na koncih zaporedno povezanih vodnikov iz različnih kovin, pod pogojem, da so njihovi kontakti pri različni temperaturi, nastane termoelektrična napetost (TEN).

To pomeni, da sta potrebna dva po sestavi različna vodnika, ki sta sposobna prenašati močno segrevanje, in visokotemperaturna toplota (v obravnavanem primeru od zgorevanja zemeljskega plina) na točki njunega stika.

V večini parov je elektromotorna sila, ki nastane med hladnim in vročim kontaktom, zelo majhna in težko uporabna. Obstajajo pa kovine in zlitine, katerih kombinacija daje do 4–5 mV/100 ⁰C. In to je že povsem dovolj za krmiljenje elektromagneta, ki nadzoruje določen ventil.

Termoelektrična napetost pri večini vrst termočlenov za plinske štedilnike dosega 15–30 mV, za zadržanje elektromagnetnega ventila v odprtem stanju pa običajno zadostuje 5–10 mV.

Načelo delovanja termočlenov, vgrajenih v plinske štedilnike, je izjemno preprosto:

1. Plamen je prisoten – med kontaktoma nastane TEN, ventil za dovod plina v gorilnik je odprt.
2. Ognja ni – TEN izgine, ventil se pod pritiskom vzmeti zapre in prekine dovod plina.

Termočlen je sestavljen iz dveh termostabilnih vodnikov dolžine do enega metra in pol, ki sta na enem koncu spojena s spajkanjem ali varjenjem.

Prav ta konica je neposredno v ognju in se segreva od gorečega plina. Drugi konec naprave predstavlja par kontaktov ali priključek za povezavo z elektromagnetnim ventilom.

Različice termočlenov za plin

Termočleni plinskih peči se razlikujejo po zlitini vodnikov in vrsti priključitve na ventil. In glavno tukaj je, da vsak proizvajalec plinske opreme uporablja svoje različice elektromagnetov z različnimi priključnimi vtičnicami.

V večini primerov ni mogoče prestaviti termočlena za plinski nadzor z ene plošče na drugo.

Termočlen mora ustrezati modelu plinske peči, namestitev »napačne« nadzorne naprave je iz varnostnih razlogov prepovedana.

Zlitine in kovine za izdelavo termočlenov so naslednje:

• konstantan + kromel;
• baker + konstantan;
• baker + kopej;
• nisil + nihrosil;
• alumel + kromel;
• konstantan + železo;
• kromel + kopej;
• platinorodij + platina;
• volfram + renij.

Od uporabljenih zlitin sta odvisni natančnost naprave in območje njenih delovnih temperatur. Na primer, termočlen kromel-alumel je zasnovan za delo pri 0–1100 ⁰C, železo-konstantan pri 0–700 ⁰C, platinasto-platinorodijev pa prenese segrevanje do +1700 ⁰C.

V gospodinjskih plinskih pečeh se običajno uporabljajo termočleni iz alumela in kromela ali konstantana in železa. So poceni in povsem primerni za temperaturne razmere plinske kuhalne plošče.

Navodila za popravilo plinske kontrole

Če plin na peči ugasne, težava morda ni le v termočlenu. Vendar pa je najpogosteje ravno v njem.

Glavni znak težav s plinskim nadzorom – po vžigu gorilnika in sprostitvi ročaja ali gumba za odpiranje »modrega goriva« plamen takoj ugasne. To se zgodi zaradi zaprtja ventila, saj termo-EMS za ohranjanje odprtega ventila manjka ali je nezadostna.

Vzroki hrupa gorilnikov plinskih peči so podrobno opisani v članku, s koristnimi informacijami katerega se je vredno seznaniti.

Preden kupite nov termočlen, morate ugotoviti vzrok slabega delovanja obstoječe naprave – morda je težava v popustilih kontaktih na ventilu, potem jih morate le zategniti.

Samostojno preverjanje, popravilo in zamenjavo termočlena v plinski peči z lastnimi rokami smete izvajati le ob popolni zapori plina. Najprej morate zapreti ventil na jeklenki s plinsko mešanico ali cevi z metanom, šele nato začeti s kakršnimi koli deli. Prav tako ne pozabite odklopiti električnega napajanja, če so v konstrukciji od elektrike odvisne naprave.

Konica termočlena se nahaja neposredno ob gorilniku in plinskem plamenu. V pečici pa jo lahko najdete ob razdelilniku plamena v zgornjem delu pečice. Ta konica mora biti brez saj, mineralnih usedlin in kakršnih koli poškodb.

Če je delovna konica termočlena prekrita z oksidno usedlino, jo je treba obvezno očistiti z brusnim papirjem. Več saj kot je, manj toplote doseže termočlen, posledično pa ustvari manj elektromotorne sile. Prejetih milivoltov morda preprosto ne zadošča za odpiranje elektromagnetnega ventila.

Kako preveriti pred zamenjavo?

Termočlen ima običajno eno konico za namestitev v bližino ognja. Obstajajo pa tudi različice z dvema ali tremi koničkami za nadzor temperature. Te se običajno uporabljajo v pečicah, vendar je vse odvisno od konkretnega modela plošče.

Termočleni z več delovnimi konicami imajo posebnost – če le ena od njih ni ogreta ali je okvarjena, bo elektromagnetni ventil ostal zaprt. Zato je treba za natančno ugotovitev vzroka težav take termočlenske naprave preveriti še posebej pozorno. Okvarjen je lahko le eden od senzorjev.

Pravilen termočlen za plinsko ploščo pri segrevanju nad svečo že po 20–30 sekundah ustvari EMF reda 15–20 mV – če je manj, je treba senzor zamenjati.

Še ena podrobnost – vodniki termočlena na odseku do ventila morajo biti napeti ali pa se prosto gibljejo v ohišju plošče. Njihova povezava z elektromagnetom mora biti toga, priključek, ki visi »na častno besedo«, tukaj ni sprejemljiv.

Izdelane so naprave, ki jih obravnavamo, z dolžino od 40 do 130 cm. Pri izbiri termočlenske naprave za plinski nadzor je treba biti zelo pozoren. Po eni strani žice vodnikov ne smemo pretirano napenjati, po drugi strani pa ne smejo ležati na segretih površinah ali prosto viseti.

Kako zamenjati napravo?

Preden zamenjate poškodovan termočlen v plinski plošči, je treba napravo pregledati na:

• prisotnost saj na delovni konici (če so, jih je treba očistiti z brusnim papirjem);
• odsotnost pregorjenja te konice (v tem primeru je potrebna le popolna zamenjava);
• trdnost povezave kontaktov termočlenskega senzorja in ventila (po potrebi jih je treba priviti);
• pravilno delovanje samega termočlena, ki pri segrevanju ustvarja EMF najmanj 15 mV.

Obravnavano napravo je treba zamenjati le, če je zagotovo okvarjena. V mnogih primerih lahko za ponovno delovanje plinske plošče zadostuje čiščenje konice saj in preverjanje kontaktov.

Za zamenjavo termočlena bo treba s plinske plošče odstraniti sprednjo ploščo ter dvigniti zgornji pokrov z gorilniki.

Delovna konica termočlena je togo pritrjena v bližini gorilnika ali gorilnega obroča z matico. Če se ta zaradi vodnega kamna ne da odviti, ne pritiskajte premočno na ključ. Tako lahko le zlomite pritrditev. Raje najprej uporabite topilo.

Drugi konec termočlena je pritrjen na elektromagnetni ventil s pomočjo navojnega priključka ali dveh stiskalnih kontaktov. Odstranitev le-teh ni zapletena. Nov termočlen senzor se namesti v enakem zaporedju – z enim koncem se pritrdi ob gorilnik, z drugim pa na elektromagnet.

Zaključki in koristen video na to temo

Kako z lastnimi rokami poteka zamenjava termočlena:

Načelo delovanja plinskega nadzora v kuhalni plošči in pečici:

Zgradba termočlena za plinske peči:

Plinski štedilnik brez pravilno delujočega termočlena je vir nevarnosti. Če je plinski nadzor prenehal delovati, je povsem sprejemljivo, da senzor zamenjate sami. Pri demontaži starega in namestitvi novega krmilnega aparata ni nič zapletenega. Le kupiti morate napravo, ki ustreza obstoječemu modelu štedilnika, in nekoliko delati s plinskim ključem in izvijačem.

Če imate komentarje na temo ali svoje pripombe k zgoraj navedenim informacijam, jih zapišite v spodnji blok. Tudi nam in drugim bralcem bodo zanimive vaše zgodbe o podrobnostih zamenjave termočlena, ki ste jo opravili sami. Pišite, ne bodite sramežljivi.