Thermoelement für einen Geysir: Aufbau und Funktionsprinzip + Prüfung und Austausch in Eigenregie

Die Konstruktionen moderner Gaswarmwasserbereiter und -kessel sind mit einer Reihe unterschiedlicher Sensoren ausgestattet. Angesichts des vollautomatischen Betriebs solcher Geräte ist dies ein offensichtlicher Punkt.Mithilfe von Sensoren werden verschiedene Betriebsparameter des Systems analysiert und das Endergebnis ist die korrekte Anpassung der Gasausrüstung an den entsprechenden Betriebsmodus.

Einer der wichtigen technologischen Sensoren ist ein Thermoelement für einen Gaswarmwasserbereiter, das Änderungen der Betriebstemperatur überwacht. In diesem Artikel werden wir über den Aufbau und das Funktionsprinzip eines Thermoelements sowie über Methoden zur Überprüfung seiner Funktionalität sprechen. Wir werden auch darüber nachdenken, wie Sie dieses Element mit Ihren eigenen Händen ersetzen können.

Aufbau und Zweck eines Thermoelements

Sensorelemente, die strukturell ein Thermoelement sind, haben nicht nur in Haushaltsgeräten, sondern auch in Industrieanlagen breite Anwendung gefunden. Im Wesentlichen sollte ein Thermoelement als thermoelektrischer Wandler betrachtet werden.

Typischerweise wird ein solcher Konverter zur Messung der Umgebungstemperatur verwendet. Wenn Sie insbesondere die Funktionsweise eines Thermoelements bei der Konstruktion eines Gaskessels untersuchen, können Sie feststellen, dass dank eines solchen Sensors die Temperatur der Gasbrennerflamme überwacht (gemessen) wird.

Ungefähr so ​​sieht ein Thermoelement äußerlich aus, jedoch nicht für alle ausschließlich Geysir-Designs. Einzelne Geräte können mit Sensoren unterschiedlicher Konfiguration ausgestattet sein

Konstruktionsmerkmale des Thermoelements

Der Aufbau des Thermoelements ist nicht besonders kompliziert, aber aus technologischer Sicht erfordert die Herstellung dieses Elements eine hohe Präzision und die Einhaltung der Eigenschaften der verwendeten Komponenten.

Tatsächlich sind die Hauptbestandteile des Sensors zwei Metallelemente mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften.

Diese Elemente (Drähte) werden an den Enden auf einer Seite angelötet, während die Endteile auf der anderen Seite frei bleiben – sie dienen der Verbindung mit dem Thermo-EMF-Wandler und der Übertragung der Potentialdifferenz.

Schematische Darstellung eines klassischen Thermoelements: 1 – Verbindungspunkt (eigentlich ein Steuerelement); 2 – Metall mit einem EMF-Wert; 3 – Metall mit einem anderen EMF-Wert; 4 – Voltmeter, mit dem Sie bei Erwärmung des Sensors Messungen in Millivolt vornehmen können

Funktionsprinzip und Zweck des Sensors

Der thermoelektrische Effekt (mit anderen Worten der Sebbeck-Effekt) bestimmt das Funktionsprinzip des jeweiligen Geräts. Leiter aus verschiedenen Metallen, die an einem Punkt verbunden sind, bilden eine Potentialdifferenz, wobei berücksichtigt wird, dass verschiedene Metalle unterschiedliche Thermo-EMF-Koeffizienten haben.

Bei einem Gaswarmwasserbereiter sorgt der Betrieb eines Thermoelements für die Kontrolle der Verbrennung und den Schutz vor möglichen Gasverunreinigungen. Wenn der Brenner eines Gaskessels oder Warmwasserbereiters im aktiven Modus arbeitet (eine Flamme ausstößt), erzeugt ein in der Flammenzone installiertes Thermoelement beim Erhitzen einen elektrischen Strom. Der Strom reicht aus, um das Öffnen und Halten des Gasventils zu steuern.

Ein klassisches Typendiagramm für Geysire, das die Funktionsweise der Ausrüstung deutlich zeigt: 1 – Flammenkontrollsensor/Thermoelement; 2 – Relais für thermischen Schutz; 3 – Mechanik des Magnetventils

Sinkt die Heiztemperatur stark ab (Brennerflamme erlischt), verringert sich auch die erzeugte Strommenge, was zum Schließen des Gasventils führt. Dementsprechend wird die Gaszufuhr zum System blockiert, was einen sicheren Betrieb des Geräts gewährleistet.

Wenn das Gasventil Ihres Gasdurchlauferhitzers nicht funktioniert, empfehlen wir Ihnen, sich damit vertraut zu machen Inspektions- und Reparaturmethoden.

Überprüfung des Thermoelements eines Heim-Geysirs

Der Langzeitbetrieb eines Heim-Geysirs ermöglicht einen solchen Moment, in dem das Thermoelement ausfällt, vollständig. In diesem Fall ist es notwendig, die Funktion des Systems und dementsprechend den Steuersensor selbst zu überprüfen.

Natürlich sind nicht alle Besitzer von Gasgeräten in der Lage, solche Arbeiten auszuführen. Und aus Sicherheitsgründen wäre die Kontaktaufnahme die beste Lösung Gasunternehmen um ein solches Problem zu lösen.

Gleichzeitig können die Situationen jedoch unterschiedlich sein, einschließlich der Unmöglichkeit, aus irgendeinem Grund Kontakt zu Spezialisten aufzunehmen. Dann bleibt nur noch der Versuch, die Arbeit selbst zu erledigen.

Das Bild zeigt eine der Optionen für ein installiertes Thermoelement, die überprüft werden müssen: 1 – der direkt heiße Bereich des Sensors, der am häufigsten anfällig für Zerstörung ist; 2 – Befestigungsmutter, die zur Demontage abgeschraubt werden muss; Die gleiche Mutter kann am anderen Ende des Thermoelements verwendet werden

In diesem Szenario interessiert sich ein Benutzer, der in Gasangelegenheiten unerfahren ist, dafür, wie er das Thermoelement an einem Gaskessel mit einem Tester überprüfen kann – einem gängigen elektrischen und elektronischen Diagnosegerät. Versuchen wir, diesen technologischen Punkt aufzudecken, um die Aufgabe zu erleichtern.

Stufe Nr. 1 – Vorbereitung auf den Test durch einen Tester

Zunächst möchten wir Sie daran erinnern, dass ein Tester ein Messgerät – Zeiger oder Digital – ist, mit dem Folgendes gemessen werden kann:

• Widerstand;
• Spannungswert (AC und DC);
• Stromstärke (AC, DC).

Die markierten Messwerte sind einigermaßen grundlegend. Darüber hinaus sind moderne Tester in der Lage, eine Reihe weiterer Parameter zu überprüfen, beispielsweise Induktivität oder Kapazität.

Unter Berücksichtigung des Funktionsprinzips des Thermoelements eines Haushaltsgaskessels ist der Spannungsmessmodus im Millivoltbereich jedoch völlig ausreichend.

Das Verfahren zum Testen eines Thermoelements mit einem Messgerät und einem einfachen Heizelement – ​​einer Paraffinkerze. Wie aus den Messwerten des Testers (25 mV) hervorgeht, funktioniert der Flammenkontrollsensor des Gasbrenners ordnungsgemäß

Neben dem Messgerät (Tester) benötigt der Installateur ein weiteres recht einfaches Werkzeug – eine Heizquelle. Es ist besser, wenn eine solche Quelle die Fähigkeit hat, eine offene Flamme auszustrahlen. Daher wäre die beste Option hier die Verwendung einer normalen Paraffinkerze.

Stufe Nr. 2 – Sichtprüfung auf Mängel

Das Verfahren zum Testen des Flammenkontrollsensors ist einfach. Bevor jedoch mit dem Heißtest fortgefahren wird, empfiehlt es sich, das Thermoelement sorgfältig von außen visuell zu untersuchen.

Bei der Inspektion des Bereichs der Verbindungsstelle und des absteigenden Stabes sollten an der Oberfläche keine physischen Defekte des Metalls, einschließlich Ausbrennstellen, sichtbar sein.

Stufe Nr. 3 – Testen der Sensorleistung

Nach Abschluss der Sichtprüfung können Sie direkt mit dem Heißtest fortfahren. Dazu werden der Übergangsbereich und der nach unten gerichtete Abschnitt des Gassäulen-Thermoelementstabs über dem Kerzendocht platziert.

Als nächstes wird ein Messgerät (Tester) an die Anschlussenden des Thermoelements angeschlossen, woraufhin die Kerze angezündet wird. Das erzeugte Potenzial wird auf der Arbeitsskala des Messgeräts beobachtet.

Tatsächlich ist es zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Sensors zulässig, jede geeignete Heizquelle zu verwenden, beispielsweise ein Haushaltsfeuerzeug. Abhängig von der Leistung der Heizquelle können die Messwerte auf dem Tester zwar unter dem Normalwert oder umgekehrt über dem Normalwert liegen

Das Fehlen jeglicher elektrischer Potenzialwerte weist eindeutig auf eine Fehlfunktion des Sensors hin. Bei Teildefekten können auf dem Messgerät chaotische (instabile) Messwerte im Millivolt-Bereich beobachtet werden. Wenn der Geysirsensor ordnungsgemäß funktioniert, wird auf dem Gerät normalerweise ein stabiler Wert von mehreren zehn Millivolt (20–30 mV) aufgezeichnet.

Darüber hinaus ändern sich die Messwerte auf der Instrumentenskala leicht nach oben, wenn der Thermoelementkörper durch eine Kerzenflamme erhitzt wird. Wenn die Kerzenflamme erlischt, tendieren die Messwerte des Testers gegen Null, da der Stabkörper und der Verbindungsbereich abkühlen. Das ist alles. Bei dieser Entwicklung der Ereignisse kann das Thermoelement, sofern es sich in einem funktionstüchtigen Zustand befindet, sicher am Einsatzort platziert werden.

Wie tausche ich einen Temperatursensor aus?

Die meisten Möglichkeiten zur Reparatur (Austausch) des Thermoelements eines Haushalts-Geysirs erfordern die Demontage dieses Elements aus der Gerätestruktur. Dementsprechend muss ein potenzieller Techniker wissen, wie der Sensor entfernt und installiert wird. Schauen wir uns an, wie man ein Thermoelement in einem Gaskessel ersetzt und was dafür benötigt wird.

Der Werkzeugsatz ist recht einfach. Normalerweise werden für eine 14er (oder 15er) Mutter ein oder zwei Gabelschlüssel benötigt.

Es ist zu beachten, dass je nach Kesselmodell die Größe der Befestigungsmuttern sowie das Design des Thermoelements selbst unterschiedlich sein können. Bei einigen Modellen ist das Thermoelement mit Schrauben befestigt.

Demontage des Regelsensors am Gasdurchlauferhitzer zur anschließenden Leistungsprüfung. Je nach Kesselmodell können die Montagemöglichkeiten für den Sensor variieren

Daher muss der Techniker den Sensor von den Befestigungsschrauben lösen, woraufhin die Struktur entfernt wird und repariert oder durch eine neue ersetzt werden kann. Der Einbau des neuen Elements erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Haben Sie Probleme mit Ihrem Geysir-Thermoelement? In diesem Fall empfehlen wir Ihnen die Lektüre Reparatur- und Austauschhandbuch.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das folgende Video zeigt den Prozess der Prüfung eines Thermoelements, das an einem der Gaskesselmodelle installiert ist.

Das Video erklärt ausführlich, wie man eine wichtige Komponente eines Gasdurchlauferhitzers ausbaut, überprüft und wechselt, ohne die das Gerät tatsächlich nur im unkontrollierten Modus betriebsbereit bleibt, was für den Endbenutzer äußerst gefährlich ist:

Ein Austausch des Sensors selbst ist möglich.Allerdings muss der Heimwerker hierfür über Klempnerkenntnisse und den Umgang mit Messgeräten verfügen:

Dank des Thermoelements wird der Zünd- und Heizvorgang automatisiert, was die Sicherheit des Gaswarmwasserbereiters und -kessels erhöht. Das betrachtete Material ermöglicht es uns nicht nur, die technologische Bedeutung des Thermoelementgeräts bei der Konstruktion gasbetriebener Geräte vollständig einzuschätzen und die strukturellen Feinheiten von Heimkesseln zu verstehen, sondern bei Bedarf auch die Geräte selbst zu reparieren. Gleichzeitig ist es wichtig, die Sicherheitsregeln zu beachten, und wenn Sie Zweifel an Ihren eigenen Fähigkeiten haben, wenden Sie sich besser an Spezialisten.

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