Thermoelement und Thermosäule – HLK-Grundlagen

Veröffentlicht am November 23, 2019November 23, 2019 von Jesse

Thermoelement

Ein Thermoelement ist eine Art Flammensicherheit, die verhindert, dass das Gasventil das Gas ohne Flamme in die Brenner abgibt. Diese finden sich meist in älteren Standard-Pilotgeräten, einschließlich (meist älteren) Öfen, Warmwasserbereitern und Heizgeräten. Ein typisches Thermoelement erzeugt mehr als 30 Millivolt. Um Ihnen ein Verständnis davon zu geben, wie klein eine Spannung ist, 1.000 Millivolt ist 1 Volt.

Ein Ende sitzt in der Flamme und das andere Gewindeende ist mit dem Gasventil verbunden. Mit einer angelegten Flamme an der heißen Verbindung wird eine kleine Spannung (Millivolt) erzeugt, um die Elektromagnetspule anzutreiben und den Magneten offen zu halten, damit der Gasfluss fortgesetzt werden kann. Wenn die Flamme erlischt, schließt der Magnet und stoppt den Gasfluss, da das Thermoelement nicht die Spannung (Millivolt) erzeugt, um es offen zu halten. Das Thermoelement muss die Spule innerhalb von 90 Sekunden vollständig abschalten. Das Thermoelement versorgt das Sicherheitsmagnetventil mit Strom, aber das Hauptgasventil benötigt zum Betrieb weiterhin einen 24-V-Stromkreis, der im Wohn- und leichten Gewerberaum normalerweise 24 V beträgt.

Ein Thermoelement hat zwei unterschiedliche Metalle. Ein Ende ist als heiße Verbindung bekannt, und das andere ist die kalte Verbindung, wie oben gesehen. Die heiße Verbindung sitzt in der Pilotflamme nicht mehr als einen halben Zoll. Da das andere Ende die Flamme nicht berührt, gibt es einen Temperaturunterschied zwischen den beiden, und es muss mindestens 400 ° F betragen. Die Temperaturdifferenz verursacht den sogenannten Seebeck-Effekt.

Der Seebeck-Effekt ist die Temperaturdifferenz zwischen zwei unterschiedlichen Leitern, die eine Spannungsdifferenz zwischen den beiden verursacht. Mit der Wärme vom Piloten zu einem der beiden Leiter (heißer Übergang) bewegen sich erhitzte Elektronen zum kühleren (kalter Übergang). Es wird eine kleine Menge mV (Millivolt) erzeugt, die das Pilotmagnetventil antreibt, um im Gasventil offen zu bleiben

Es gibt zwei Möglichkeiten, ein Thermoelement zu testen:

Leerlauftest

Der Leerlauftest zeigt die potentielle Millispannung, die das Thermoelement ohne Last erzeugen kann. Da dies ohne Last ist, bleibe ich häufig beim Closed-Circuit-Test. Ein Leerlauftest an einem geeigneten Thermoelement ergibt 25 mV bis 30 mV.

  • Stellen Sie sicher, dass Ihr Messgerät bis zu 30mV lesen kann
  • Schließen Sie eine der Messleitungen an die Kupferhülse des Thermoelements und die andere an den Endkontakt des Thermoelements an. Wenn die Flamme auf die heiße Verbindung des Thermoelements trifft (erster halber Zoll), sollten Sie 25mV bis 30mV lesen
Closed Circuit Test

Der Closed Circuit Test zeigt an, welche Millispannung das Thermoelement unter Last halten kann. Der Closed-Circuit-Test an einem geeigneten Thermoelement ergibt 12mV bis 15mV.

Der Hauptunterschied zwischen dem offenen und dem geschlossenen Test besteht darin, dass das Thermoelement für diesen Test mit einem Testadapter an das Gasventil angeschlossen werden muss.

  • Stellen Sie sicher, dass Ihr Messgerät mindestens 15mV lesen kann
  • Entfernen Sie den Thermoelement-Mutteranschluss vom Gasventil. Schließen Sie den Thermoelement-Testadapter an, aber ziehen Sie ihn nicht zu fest an. Der Adapter muss nur eng anliegen
  • Schließen Sie eines der Messkabel an die Kupferhülse des Thermoelements und das andere Kabel an den Kontakt an der Seite des Testadapters an. Zünden Sie den Piloten wie gewohnt an und beobachten Sie die erzeugte mV
  • 12mV bis 15mV wäre eine zuverlässige Bewertung. Wenn sie lesen unten 12mV, ersetzen die thermoelement

Thermopile (Powerpile)

Ein Thermopile wird auch als Powerpile bezeichnet. Die Thermosäule besteht nur aus mehreren in Reihe geschalteten Thermoelementen, um mehr Millispannung zu erzeugen als mit einem einzelnen Thermoelement. Die meisten Thermopiles sind 10 oder mehr Thermoelemente in Reihe geschaltet.

Die häufigsten Probleme mit Thermopile mit niedrigem Millivoltausgang sind lose Verdrahtungsanschlüsse. Bei Thermopile-Anwendungen benötigen Sie gute Kabelverbindungen, da Sie mit einer so geringen Spannung arbeiten.

Ihre Kabelverbindungen müssen sauber und frei von Korrosion sein.

Ungewöhnlich lange Kabellängen können ein Problem verursachen, aber es ist ungewöhnlich, dass dieses Problem auftritt.

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