Termopar y termopila: Conceptos básicos de HVAC

Publicado el 23 de noviembre de 201923 de noviembre de 2019 por Jesse

Termopar

Un termopar es un tipo de seguridad contra la llama que evita que la válvula de gas dispense el gas en los quemadores sin la presencia de una llama. Estos se encuentran principalmente en aparatos piloto estándar más antiguos, incluidos hornos, calentadores de agua y calentadores unitarios (en su mayoría más antiguos). Un termopar típico producirá más de 30 milivoltios. Para darle una comprensión de lo pequeño de un voltaje que es, 1,000 milivoltios es 1 voltio.

Un extremo se encuentra en la llama, y el otro extremo roscado está conectado a la válvula de gas. Con una llama aplicada a la unión caliente, se genera un pequeño voltaje (milivoltios) para alimentar la bobina del electroimán y mantener el solenoide abierto para permitir que el flujo de gas continúe. Si la llama se apaga, el solenoide se cerrará y detendrá el flujo de gas, ya que el termopar no generará la cantidad de voltaje (milivoltios) para mantenerlo abierto. El termopar debe cerrar la bobina sin energizar en un plazo de 90 segundos. El termopar alimentará el solenoide de seguridad, pero la válvula de gas principal seguirá necesitando su circuito de 24 V para funcionar, que en el espacio residencial y comercial ligero suele ser de 24 V.

Un termopar tiene dos metales diferentes. Un extremo se conoce como la unión caliente, y el otro es la unión fría como se ve arriba. La unión caliente se encuentra en la llama piloto de no más de media pulgada. Dado que el otro extremo no toca la llama, hay una diferencia de temperatura entre los dos, y debe ser de al menos 400°F. La diferencia de temperatura causa algo llamado efecto Seebeck.

El efecto Seebeck es la diferencia de temperatura entre dos conductores diferentes que causa una diferencia de voltaje entre los dos. Con el calor del piloto a uno de los dos conductores (unión caliente), los electrones calentados se mueven al más frío (unión fría). Se genera una pequeña cantidad de mV (milivoltios) alimentando la válvula solenoide piloto para permanecer abierta en la válvula de gas

Hay dos formas de probar un termopar:

Prueba de circuito abierto

La prueba de circuito abierto mostrará el potencial de milivoltaje que el termopar puede generar sin carga. Dado que esto es sin carga, con frecuencia me quedo con la prueba de circuito cerrado. Una prueba de circuito abierto en un termopar adecuado producirá 25mV a 30mV.

  • Asegúrese de que su medidor pueda leer hasta 30mV
  • Conecte uno de los cables de los medidores al manguito de cobre del termopar y el otro al contacto final del termopar. Con la llama golpeando la unión caliente del termopar (primera media pulgada), debe leer 25mV a 30mV
Prueba de circuito cerrado

La prueba de circuito cerrado muestra qué milivoltaje puede mantener el termopar mientras está bajo carga. La prueba de circuito cerrado en un termopar adecuado producirá 12mV a 15mV.

La principal diferencia entre la prueba de circuito abierto y la de circuito cerrado es que el termopar debe conectarse a la válvula de gas para esta prueba con un adaptador de prueba.

  • Asegúrese de que su medidor pueda leer al menos 15mV
  • Retire el conector de tuerca de termopar de la válvula de gas. Conecte el adaptador de prueba de termopar, pero no lo apriete demasiado. El adaptador solo necesita estar ajustado
  • Conecte uno de los cables medidores al manguito de cobre del termopar y el otro al contacto en el lado del adaptador de prueba. Encienda el piloto como de costumbre y observe el vM generado
  • 12mV a 15mV sería una calificación confiable. Si lee por debajo de 12mV, reemplace el termopar

Termopila (Powerpile)

Una termopila también se conoce como powerpile. La termopila es solo varios termopares conectados en serie para generar más milivoltios de lo que puede con un solo termopar. La mayoría de los termopares son 10 o más termopares conectados en serie.

Los problemas más comunes con la salida de bajo voltaje de lectura de termopilas son los conectores de cableado sueltos. Con las aplicaciones de termopila, necesita tener buenas conexiones de cableado, ya que se trata de una cantidad tan pequeña de voltaje.

Sus conexiones de cableado deben estar limpias y libres de corrosión.

Las longitudes de alambre anormalmente largas pueden causar un problema, pero no es común encontrarse con este problema.

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