Термопара в газовой плите: принцип функционирования и инструкция по её замене

Приготовление пищи на газовой плите или газовой варочной панели так же просто, как на стандартных электрических конфорках. Даже работа с газовым духовым шкафом, как правило, не вызывает особых трудностей. Тем не менее, многие задаются вопросом о безопасности использования такого оборудования, поскольку «голубое топливо» может быть взрывоопасным.

Мало кому приятно было бы увидеть свой дом разрушенным в результате газового взрыва. Чтобы избежать таких трагедий, в газовых плитах устанавливаются термопары. Это устройство является ключевым элементом системы контроля за безопасностью работы одного из самых распространенных газовых приборов.

При использовании природного газа особенно важно тщательно следить за возможными причинами воспламенения и взрывов. В данной статье мы обсудим правила эксплуатации бытового газового оборудования и представим полезные рекомендации.

Термопара отвечает за отключение подачи газа в случае гашения пламени. Она работает по принципу термоэлектрического эффекта: когда один конец термопары нагревается до высокой температуры, это вызывает создание электрического тока, который поддерживает электромагнитный клапан в открытом состоянии. Как только пламя гаснет, температура термопары падает, и ток прекращается, что приводит к закрытию клапана и прекращению подачи газа.

Чтобы гарантировать безопасность в эксплуатации газового оборудования, важно регулярно проверять состояние термопары. Если вы замечаете, что плита не загорается или пламя гаснет без видимых причин, это может быть признаком неисправности термопары. В таких случаях рекомендуется заменить ее как можно скорее. Замена термопары — это работа, которую можно выполнить самостоятельно, если следовать пошаговой инструкции и использовать необходимые инструменты.

При замене термопары необходимо выполнить следующие шаги: сначала отключите газ и отсоедините плиту от сети; затем снимите защитные панели, чтобы получить доступ к термопаре; открутите старую термопару и установите новую, следя за тем, чтобы она была установлена правильно; после этого соберите плиту в обратном порядке и проведите проверку её работы.

Также стоит отметить, что периодическое техническое обслуживание газовой плиты должно включать чистку горелок и проверку на утечки газа. Следуйте рекомендациям производителя и никогда не игнорируйте подозрительные признаки, такие как запах газа или поскрипывание в районе подключения трубопроводов.

Роль термопары в газовой плите

Газ в горелках плиты может быть зажжён с помощью спичек, ручной пьезозажигалки или встроенного электроподжигателя. Затем пламя должно гореть самостоятельно, пока клапан не перекроет подачу топлива.

Однако иногда огонь может погаснуть из-за порывов ветра или переливающейся воды из кастрюли. Если в этот момент на кухне никого нет, метан (или пропан) начинает поступать в пространство помещения. При достижении критической концентрации газа может произойти взрыв и пожар.

Термопара следит за наличием пламени в горелке и, если огонь отсутствует на протяжении 30 секунд до нескольких минут, автоматически блокирует подачу газа, что помогает избежать серьезных последствий.

Функция термопары заключается в контроле за наличием пламени. Пока газ горит, температура на её конце может достигать 800–1000 °C, а иногда и превышать эту отметку. Это вызывает появление электродвижущей силы (ЭДС), которая удерживает газовый электромагнитный клапан открытым. Конфорка продолжает функционировать.

Если огонь внезапно гаснет, термопара прекращает генерировать ЭДС, и в результате клапан закрывается, предотвращая утечку газа в кухню и тем самым минимизируя риск возникновения пожара в опасной ситуации.

Термопара — это простой температурный датчик, не содержащий электроники, поэтому ему практически нечему ломаться. Его единственным недостатком может быть прогорание от длительной эксплуатации.

С полным описанием датчиков для контроля и безопасности работы газового оборудования вы сможете ознакомиться в следующей статье, посвящённой этой теме.

Прогорание термопары встречается главным образом в газовых котлах и бойлерах, которые функционируют непрерывно. В газовых плитах термодатчики служат до 20–30 лет без замены.

Преимущества термопар:

• простота конструкции и отсутствие механических или электрических элементов, склонных к поломкам;
• доступная цена — в диапазоне от 800 до 1500 рублей, в зависимости от модели плиты;
• долговечность службы;
• высокая эффективность контроля температуры пламени;
• быстрое закрытие подачи газа;
• легкая замена, которую можно выполнить самостоятельно.

Однако у термопары есть один серьезный недостаток — сложность в ремонте. Если термопара выходит из строя, проще заменить её на новую.

Для ремонта устройство необходимо спаять или сварить при температурах около 1300 °C, чего в домашних условиях добиться очень сложно. Поэтому гораздо проще просто купить новый контрольный элемент для газовой плиты.

Важно отметить, что термопары могут варьироваться по типу материала, из которого они изготовлены. Металлические сплавы и керамические компоненты могут иметь различные характеристики по термостойкости и долговечности. Более дорогие модели могут обладать улучшенными свойствами и надежностью.

Кроме того, стоит учитывать, что в современных газовых плитах могут использоваться системы дополнительной безопасности, такие как автоматические датчики утечки газа, которые дополняют функциональность термопар и обеспечивают ещё большую защиту пользователей.

При выборе газовой плиты обратите внимание на наличие термопары и других систем безопасности, чтобы обеспечить максимальную защиту себя и своих близких от возможных опасностей, связанных с использованием газового оборудования.

Конструкция и принцип работы

Принцип действия термопары основан на термоэлектрическом эффекте Зеебека. Согласно этому эффекту, на концах соединенных последовательно проводников из разных металлов, находящихся при различных температурах, возникает термо-ЭДС (ТЭДС).

Требуется два отличающихся по составу проводника, которые способны выдерживать высокие температуры, чтобы соединение нагревалось от сгораемого природного газа.

В большинстве случаев напряжение между холодными и горячими контактами оказывается довольно низким. Тем не менее, некоторые металлы и сплавы могут достигать значений 4–5 мВ/100 °C, что вполне достаточно для управления электромагнитом, который контролирует открытие или закрытие клапана.

Термо-ЭДС в большинстве моделей термопар для плит может достигать 15–30 мВ. Для удержания электромагнитного клапана в открытом состоянии достаточно всего лишь 5–10 мВ.

Принцип действия термопар в газовых плитах очень прост:

1. Если пламя горит, между контактами образуется ТЭДС, и клапан для подачи газа открывается.
2. Если огонь пропадает, ТЭДС исчезает, и клапан закрывается под действием пружины, перекрывая подачу газа.

Термопара состоит из двух термостойких проводников длиной до полутора метров, соединённых на одном конце пайкой или сваркой.

Этот конец помещается в пламя и нагревается от горящего газа. Другой конец прибора представляет собой контакты или разъем для подключения к электромагнитному клапану.

Многие современные газовые плитки могут быть дополнительно оснащены защитными системами, которые реагируют на утечки газа. Такие системы используют термопары для мониторинга пламени и отключения подачи газа в случае его отсутствия, что значительно повышает безопасность использования газового оборудования.

Важным аспектом является также качество и надежность материалов, из которых изготовлены термопары. Надежные термопары могут работать в условиях сильного нагрева и длительного воздействия высоких температур, что делает их незаменимыми в различных областях, включая промышленность и бытовые приборы.

Существуют разные типы термопар, каждый из которых имеет свои характеристики и сферы применения. Например, термопары типа K, J и T наиболее популярны в бытовых газовых плитках, благодаря их хорошей термостойкости и стабильности работы.

Типы термодатчиков для газового оборудования

Термопары для газовых плит могут отличаться по сплаву проводников и способу подключения к клапану. Каждому производителю свойственны уникальные варианты электромагнитов с различными разъемами.

В большинстве случаев невозможно перенести термопару с одной плиты на другую.

Термопара должна точно соответствовать модели газовой плиты, установка несовместимого устройства запрещена по соображениям безопасности.

Для термопар используются следующие сплавы и металлы:

• константан + хромель;
• медь + константан;
• медь + копель;
• нисил + нихросил;
• алюмель + хромель;
• константан + железо;
• хромель + копель;
• платинородий + платина;
• вольфрам + рений.

Точность работы устройства и рабочий диапазон температур зависят от используемых сплавов. Например, хромель-алюмелевая термопара может функционировать при 0–1100 °C, железо-константантная – при 0–700 °C, тогда как платино-платинородиевая выдерживает температуру до +1700 °C.

В современных газовых плитах чаще всего используют термопарные датчики из систем алюмель-хромель или константан-железо, которые отличаются небольшой стоимостью и подходят для температурных условий варочных панелей на газу.

При выборе термопары также стоит обратить внимание на ее чувствительность и быстроту реакции. Важно, чтобы термопара быстро реагировала на изменения температуры, что особенно актуально при использовании газовых плит. Современные термопары, как правило, обеспечивают скорость реакции менее 1 секунды.

Дополнительно, стоит учитывать, что термопары могут подвергаться воздействию коррозии и окисления в агрессивных условиях эксплуатации. По этой причине важны не только свойства сплавов, но и условия установки и эксплуатации термопары. Для защиты термопар от агрессивных сред иногда используют специальную изоляцию или оболочку.

Наконец, регулярная проверка и калибровка термопар поможет сохранять стабильность их показаний и продлить срок службы оборудования. Нарушение точности измерений может привести к неэффективной работе газовой плиты и, в некоторых случаях, к аварийным ситуациям.

Инструкция по ремонту системы газового контроля

Если пламя на плите исчезает, причина может крыться не только в термопаре. Однако чаще всего именно она и является источником проблемы.

Основной сигнал о неисправности газового контроля — это гаснущее пламя сразу после зажигания конфорки и отпускания ручки или кнопки открытия газа. Это происходит из-за закрытия клапана, когда термо-ЭДС для его удержания в открытом состоянии отсутствует или недостаточна.

Причины возникновения проблем с конфорками газовой плиты раскрыты в отдельной статье, с которой рекомендуем ознакомиться.

Перед тем как покупать новую термопару, стоит выяснить причину неисправности текущего устройства — возможно, дело в неплотных контактах на клапане, которые можно просто подтянуть.

Ремонт и замена термопары в газовой плите должны проводиться только при полном отключении газа. Прежде всего, закройте вентиль на газовом баллоне или трубе, а затем приступайте к работе. Также не забудьте отключить электроснабжение, если в конструкции присутствуют энергозависимые элементы.

Кончик термопары расположен непосредственно около конфорки и газового пламени. В духовых шкафах его можно найти рядом с рассекателем пламени в верхней части. Этот участок должен быть чистым, свободным от налета и механических повреждений.

Если рабочий конец термопары покрыт налетом, его необходимо аккуратно очистить с помощью наждачной бумаги. Чем больше загрязнений, тем меньше тепла достигает термопары, что снижает создаваемую ЭДС. Полученного напряжения может оказаться недостаточно для открытия электромагнитного клапана.

Как проверить термопару перед заменой?

Термопара обычно имеет один наконечник для установки рядом с источником пламени. Однако существуют также модели с несколькими концами для контроля температуры, которые применяются в духовых шкафах, но это зависит от конкретной конструкции плиты.

Термопары с несколькими рабочими наконечниками имеют важную особенность: если хотя бы один из них не будет нагрет или окажется неисправным, электромагнитный клапан закроется. Поэтому при диагностике таких термопар важно проверить каждый датчик.

Рабочая термопара для газовой плиты при нагревании над свечкой должна через 20–30 секунд выдавать ЭДС около 15–20 мВ. Если значение меньше, датчик необходимо заменить.

Кроме того, провода термопары на участке до клапана не должны быть ни слишком натянутыми, ни болтающимися в корпусе плиты. Подключение к электромагниту должно быть надёжным, а разъем не должен «висеть» на проводах.

Длина термопар варьируется от 40 до 130 см. Выбирая контрольное устройство для газового оборудования, следует учитывать этот параметр, чтобы проводники не были чрезмерно натянуты, но и не лежали на горячих поверхностях или не болтались.

Как произвести замену устройства?

Перед заменой поврежденной термопары в газовой плите нужно проверить прибор на:

• наличие нагара на рабочем наконечнике (если обнаружен, необходимо удалить с помощью наждачной бумаги);
• отсутствие прогара в данном наконечнике (в таком случае требуется полная замена);
• состояние соединения контактов термопары и клапана (если нужно, необходимо подтянуть);
• функциональность самой термопары, обеспечивающей при нагреве ЭДС не менее 15 мВ.

Подменять данный прибор следует лишь в том случае, если он действительно неисправен. В большинстве ситуаций, чтобы газовая плита вновь заработала, достаточно очистить наконечник от нагаров и проверить контакты.

Для замены термопары потребуется снять переднюю панель с газовой плиты, а также поднять верхнюю крышку с конфорками.

Рабочий наконечник термопары надежно закреплен возле конфорки или горелки с помощью гайки. Если гайка забилась накипью и не поддается откручиванию, не стоит слишком сильно давить на ключ, поскольку это может привести к поломке крепления. Лучше предварительно попробовать использовать растворитель.

Другой конец термопары соединяется с электромагнитным клапаном при помощи резьбового соединения или двух обжимных клемм. Снять эти элементы не составляет труда. Установка нового термопарного датчика производится в обратном порядке: одним концом он прикрепляется к конфорке, а другим – к электромагнитному клапану.

Выводы и полезное видео по теме

Процесс замены термопары самостоятельно:

Принцип функционирования газконтроля в варочной панели и духовке:

Структура термопары для газовых плит:

Газовая плита без исправной термопары представляет собой опасность. В случае неисправности газового контроля замена датчика может быть осуществлена самостоятельно. Демонтаж старого и установка нового устройства не являются сложной задачей. Необходимо лишь приобрести термопару, соответствующую модели вашей плиты, и немного поработать газовым ключом с отверткой.

Если у вас есть комментарии или собственные замечания по указанной информации, поделитесь ими в комментариях ниже. Ваши советы и истории о том, как вы заменяли термопару своими руками, будут интересны как нам, так и другим читателям. Не стесняйтесь делиться своим опытом.