U zařízení s plynovými hořáky (topné kotle) je monitorovací zařízení nazývané ionizační elektroda nebo ionizační senzor. Pokud si pamatujete svůj školní kurz fyziky, pak si pravděpodobně vzpomenete na definici: když se plyny zahřívají, odstraňují se z nich záporně nabité elektrony a zůstávají kladně nabité ionty, čemuž se říká ionizovaný plyn nebo plazma.
Jedná se o vodič s volně nabitými částicemi, které jsou přitahovány k elektrodě a vytvářejí malý proud. Slouží jako impuls odeslaný do řídicí desky: když je takový signál neustále přijímán, ventil přívodu plynu je v otevřeném stavu. Jakmile plamen zmizí a plyn přestane hřát, plazma se k elektrodě nedostane a pulz se přeruší, což vede k uzavření ventilu. Ukazuje se, že ionizační elektroda neustále monitoruje přítomnost plamene a po jeho zhasnutí (hořák může být sfouknut poryvem větru) dává signál, že je proudění plynu zablokováno, což se stane téměř okamžitě.
Ovládání plamene
Jak jsem řekl výše, ionizační elektroda kontroluje přítomnost plamene na plynovém hořáku, aby se předešlo nouzovým situacím. To znamená, že ve způsobu takového řízení není nic zásadně nového – celý proces je založen na obvyklé fyzikální vlastnosti plynů. Všechny ionizační elektrody jsou napojeny na automatický systém řízení spalování, kde je nastaven práh citlivosti. Kladně nabité částice vytvářejí proud pouze několika mikroampérů, ale to stačí k udržení ventilu otevřeného a nepřítomnost proudu způsobí jeho uzavření.
Zařízení je kovová tyč, částečně uzavřená v keramickém plášti, a impuls je přenášen pomocí speciálního kabelu s konektory připojenými ke stroji. Činnost ionizačního senzoru přímo závisí na jeho čistotě, to znamená, že špinavá tyč přitahuje kladně nabité částice hůře, proto může dojít k falešné absenci pulsu, což povede k zablokování toku plynu. Další překážkou může být přebytečný obsah vzduchu v palivu – i ten je potřeba kontrolovat.
Pro informaci: kovová tyč pro ionizační (kontrolní) elektrodu je vyrobena ze slitiny železa (Fe), chrómu (Cr) a hliníku (Al). Tento kompozit odolává teplotám až 1400°C.
Ionizační a zapalovací elektrody
Kromě ionizačního zařízení mají kotle jednu nebo dvě zapalovací elektrody, které jsou zodpovědné za vytvoření plamene na hořáku – při příjmu signálu se tyč zajiskří a plyn se zapálí. V dřívějších kotlích se k tomuto účelu používal termočlánek, dnes je to však vzácnost, i když existují topné jednotky, které kombinují ionizační elektrodu s termočlánkem a do této skupiny se přidávají i fotosenzory.
V nových modelech plynových kotlů je zapalovací a ionizační elektroda instalována jako jedno zařízení, to znamená dva v jednom. Takové zařízení funguje okamžitě – všechny operace k zablokování a otevření ventilu, stejně jako zapálení plamene na hořáku, jsou prováděny jedním zařízením, což výrazně zvyšuje rychlost procesů. Toto zařízení lze snadno vyjmout kvůli údržbě, která může zahrnovat čištění tyče smirkovým papírem nebo mosazným kartáčem nebo úplnou výměnu snímače.
Ionizační elektroda nevidí plamen
Mohou nastat případy, kdy spustíte plynový kotel, uslyšíte charakteristické cvaknutí zapalovací elektrody, hořák se rozsvítí, ale asi po 10-12 sekundách se proces zastaví a pokud je elektronický displej, objeví se tam chybový kód. Při pokusu o reset se chyba resetuje, ale po zapnutí se vše opakuje znovu. Problém nejčastěji spočívá v tom, že elektrody pro řízení plamene (ionizační) nevidí plazma, to znamená, že kladně nabité částice se nedostanou ke kovové tyči zařízení. Čas určený pro detekci plamene vyprší (10-12 sekund) a spustí se nouzová situace, ve které ventil okamžitě zablokuje průtok plynu.
V takových případech je velmi pravděpodobné znečištění kovové tyče, což znamená, že je nutné vyčistit ionizační elektrodu brusným papírem č. 0 nebo mosazným kartáčkem. Když na kovovém povrchu není žádná cizí usazenina, začne přitahovat kladně nabité částice. Kromě toho je třeba pečlivě prozkoumat keramický izolátor a pokud na něm najdete byť jen malou prasklinu, pak je opět problém s elektrodou. Princip ovládání plamene je porušen a zařízení je nutné vyměnit.
Další důvod může spočívat v samotném hořáku. Plamen z něj by měl jakoby omýt zapalovací a ionizační elektrody, ale pokud je krátký nebo trhavě vzplane, znamená to, že je hořák zanesený a je třeba ho vyčistit. K tomu je třeba hořák demontovat odšroubováním 2-3 šroubů (počet upevňovacích prvků se u různých modelů liší) a vyfouknout stlačeným vzduchem, který odstraní uhlíkové usazeniny z kanálů (můžete použít automobilovou pumpu). Tato operace je velmi jednoduchá a lze ji provést nezávisle, bez pomoci specialisty. Možná je i třetí varianta poruchy – problémy s řídicí deskou. V takových situacích si nemůžete poradit sami – deska bude muset být odstraněna a odeslána k testování.
Závěr
Jak vidíte, v podstatě vše s ionizační a zapalovací elektrodou je extrémně jednoduché a přehledné a kromě toho si opravy můžete provádět sami. Nejdůležitější je udržovat kovovou tyč čidla v čistotě, k tomu je potřeba alespoň jednou ročně před topnou sezónou zkontrolovat její stav.
Čidlo ionizace plamene gejzíru je důležitým prvkem zařízení na ohřev vody s elektrickým zapalovacím systémem. Princip jeho fungování úzce souvisí s fyzikálními procesy. Jak funguje elektroda? Jak zjistit, zda je ionizační zapalovací svíčka vadná? Co dělat, když sloup nesvítí? Pojďme na to přijít.
Proč potřebujete ionizační senzor?
Ionizační senzor se instaluje výhradně na plynové ohřívače vody s principem elektrického zapalování. Nahradil starší technologii, termočlánek. Tato malá zapalovací svíčka je zodpovědná za udržení plamene u hořáku a také pomáhá při kontrole kolísání tlaku a energetické účinnosti jednotky. Tato funkce pomáhá předcházet nehodám spojeným s hašením požáru nebo špatným zapálením.
Pokud byl plyn kvůli opravě vypnut a plamen zhasl, ale po chvíli byla dodávka paliva obnovena, plyn začne proudit do spalovací komory. To může vést k hrozným následkům, protože potrubí pro odstraňování produktů spalování se s takovým množstvím paliva pravděpodobně nevyrovná. Plamen může navíc zhasnout kvůli velkým poryvům větru, který do sloupu fouká.
Ionizační senzor detekuje přítomnost plamene a vyšle signál do řídící jednotky. Deska zase přeruší přívod elektřiny a jiskra zmizí.
Ale nejen k tomu je ionizační svíčka určena. Faktem je, že jednotka řízení plamene ovlivňuje rychlost ventilátoru pomocí indikátorů ionizačního proudu.
Snímač se montuje do těla zapalovacího zařízení přes speciální izolované keramické pouzdro. Prvek je spojen s automatikou řízení zapalování jednožilovým stíněným kabelem.
Princip senzoru
Abyste pochopili princip fungování senzoru ionizace plamene plynového ohřívače vody, budete se muset trochu ponořit do fyziky. Takže při spalování hořlavé směsi vzniká mnoho nabitých iontů a elektronů, které se volně pohybují v prostoru. Ionizační elektroda přitahuje kladně nabité částice a ty zase svým pohybem vyvolávají vznik ionizačního proudu měřeného v desítkách mikroampérů.
Elektroda se připojuje na vstup ovládání hořáku – tak se nazývá zařízení, které hlídá přítomnost ionizace. Tato elektronická deska je zodpovědná za otevření ventilu přívodu plynu. Pokud je přítomen ionizační proud plynového kotle, ventil se otevře, pokud proud není, uzavře se.
Hlavní výhodou ionizační elektrody oproti termočlánku je okamžitá odezva při zhasnutí plamene.
Ionizační senzor s duální funkcí
Někdy přebírá ionizační zapalovací svíčka i roli zapalovací elektrody. V tomto případě se může třpytit a plynule přecházet z jednoho režimu do druhého. Nejprve je po určitou dobu přiváděno silné napětí ze zapalovacího transformátoru do elektrody. Po dokončení zapalování se zapalovací okruhy otevřou a senzor přejde do režimu regulace plamene.
Multifunkční elektroda se připojuje ke vstupu jednotky ovládání plamene pomocí speciálního vysokonapěťového kabelu.
Poruchy kolony související s ionizačním senzorem
Někdy může elektroda způsobit vážné selhání zařízení. Jak zkontrolovat ionizační čidlo v plynovém kotli? Známkou selhání prvku může být nefunkční hořák, který se zpočátku rozsvítí, ale pak zhasne. Je však třeba si uvědomit, že viníky tohoto problému jsou:
- membrána vodní jednotky;
- špinavý hořák;
- usazování vodivého prachu na zapalovači.
Kontrola znečištění hořáku
Chcete-li zkontrolovat stav kanálů hořáku, když se objeví plamen, byť na krátkou dobu, věnujte pozornost tomu, zda proudí kolem elektrody. Pokud ano, pak je vadný samotný snímač. Příliš krátký nebo dokonce přerušený plamen v blízkosti elektrody indikuje znečištění hořáku.
Pro čištění hořáku je nutné díl vyjmout (přišroubuje se několika šrouby) a vyfoukat stlačeným vzduchem.
Špinavý zapalovač
Usazování vodivého prachu na zapalovači vede ke snížení odporu mezi ionizační zapalovací svíčkou a tělem zapalovacího zařízení. Zapalovač se čistí profouknutím trubice.
Oprava ionizačního senzoru
Pokud jste si jisti, že příčinou poruchy je ionizační senzor, je třeba jej vyměnit.
Někdy lze zapalovací svíčku opravit čištěním, protože ve skutečnosti je ionizační senzor kusem tlustého drátu v izolaci. Nejlepší je čistit mosazným kartáčem nebo brusným papírem s nulovou zrnitostí. Odkrytá část elektrody se vyčistí.
Pokud byly při kontrole snímače zjištěny praskliny na povrchu izolace, nelze prvek opravit. Je potřeba ho vyměnit.
Zhasnutí hořáku normálním plamenem
Když úroveň ionizace klesne pod přípustnou úroveň, hořák se vypne, a to i při běžném provozu. Toto chování kolony může být známkou nesprávného poměru plyn-vzduch u zapalovače. Pokud klesne pod standardní hodnoty (uvedené v návodu), plamen zežloutne a zpomalí. Nedostatečný tok iontů k senzoru způsobí zhasnutí kontrolky.
Problém je vyřešen regulací tlaku. Nastavení se provádí pomocí tlakoměru a speciálních armatur, jejichž otáčením se snižuje nebo zvyšuje tlak v trubici.
Porucha snímače dvou funkcí
Elektroda, která plní funkce zapalování a řízení ionizace, může přestat plně fungovat kvůli přerušení sekundárního vinutí transformátoru. Často je velmi obtížné diagnostikovat takovou poruchu, protože jiskra se normálně tvoří.
Nejdůležitější znaky
Ionizační senzor je přímo zodpovědný za přívod plynu do hořáku. Tento prvek hlídá přítomnost plamene a v případě jeho nepřítomnosti vyšle signál do řídicí jednotky zapalování, která uzavře ventil přívodu plynu. Tento postup zabraňuje nehodám a poruchám kolony způsobeným uhašením plamene. Pokud zapalovací svíčka neplní svou funkci, lze ji vyčistit smirkovým hadříkem nebo mosazným kartáčkem.
Co preferujete: opravit plynový ohřívač vody sami nebo kontaktovat servisní středisko?
