Jonizacja Palnika: Temperatura Płomienia i Zasada Działania

Prawidłowe funkcjonowanie kotłów i pieców gazowych to absolutna podstawa, która ma wpływ na komfort i bezpieczeństwo domowników. Z tego powodu tak istotny jest regularnie wykonywany przegląd kotła gazowego.

Zasada Działania Elektrody Jonizacyjnej

Elektroda jonizacyjna w piecu gazowym służy do wykrywania obecności płomienia poprzez pomiar jonizacji powietrza w jego otoczeniu. Działa na zasadzie przepływu prądu jonizacyjnego między elektrodą a płomieniem, który jonizuje powietrze, umożliwiając kontrolę zapłonu.

Elektroda jonizacyjna służy do wykrywania obecności płomienia. Jeśli go nie "widzi" , powinna zamknąć zawór gazowy i tym samym uchronić kocioł przed nie kontrolowanym wypływem gazu z palnika.

Prąd jonizacji to prąd płynący pomiędzy specjalną elektrodą (w branży grzewczej nosi ona nazwę elektrody jonizacyjnej) a masą palnika w obecności płomienia.

Płomień powoduje wzrost temperatury gazów a oznacza to zwiększenie energii kinetycznej cząsteczek gazu. Prowadzi to do powstania jonów (cząstek obdarzonych ładunkiem elektrycznym) posiadającym właściwości przewodzenia prądu elektrycznego. W wyniku różnicy potencjałów w zjonizowanym za pomocą płomienia gazie pomiędzy elektrodą jonizacyjną a masą urządzenia zaczyna płynąć prąd.

Przeczytaj także: Profesjonalna stylizacja włosów w domu

Prąd Jonizacji i Algorytm Zapłonu

Po zgłoszeniu zapotrzebowania na ciepło kocioł grzewczy aby dostarczyć energię cieplną do systemu grzewczego musi dokonać zapłonu mieszanki gazowej. Automatyka kotła grzewczego zgłasza zapotrzebowanie na ciepło. Może to być potrzeba ogrzania wody do kąpieli lub naszego budynku.

Na elektrodę jonizacyjną podawane jest napięcie o wartości od 110 do 190 Volt aby mógł powstać prąd jonizacji. W normalnej temperaturze otoczenia, przy braku płomienia w układzie nie płynie prąd. Za pomocą transformatora podawane jest napięcie o wartości kilku tysięcy Voltów na elektrodę zapłonową. Powoduje to powstanie łuku elektrycznego, wytwarza się potrzebna do zapłonu iskra.

Automatyka kotła podaje napięcie na cewkę elektrozaworu gazowego. Powodując to jego otwarcie i następuje dostarczenie mieszanki gazowej na palnik naszego urządzenia. W obecności iskry następuje jej zapłon, Pomiędzy masą kotła a elektrodą jonizacyjną zaczyna płynąć prąd jonizacji, który informuje układ elektroniczny naszego pieca o obecności płomienia.

Typowe Problemy i Diagnostyka Elektrody Jonizacyjnej

Elektrody stosowane są zwykle jako pręty żaroodporne, często wykonane ze stopów chromo-niklowych. Nie ma konieczności ich regularnej wymiany, chyba że ulegną uszkodzeniu lub wypaleniu. W przypadku zabrudzenia, np. osmolenia, można je delikatnie czyścić, dbając o prawidłowy kontakt z elektroniką sterującą.

Elektrody jonizacyjne są elementem systemów kontroli płomienia w piecach gazowych i wymagają sprawdzenia połączeń elektrycznych w przypadku awarii sterowania. Można je dokupić jako części zamienne.

Przeczytaj także: Wszystko o prostownicy z laserową jonizacją

Zakłócenia - Najczęstsze Przyczyny

Prąd jonizacji jest prądem stosunkowo słabym, jego natężenie wynosi około kilkunastu miliamperów. Tak słaby prąd w przypadku wystąpienia anomalii takich jak zanieczyszczenia czy deformacje elektrody, uszkodzenia porcelany izolacyjnej może ulec osłabieniu i nie zostanie wykryty. Nastąpi wówczas blokada urządzenia, kocioł wejdzie w stan awarii.

Zła polaryzacja podłączeń elektrycznych, silne zabrudzenia, korozja kotła, stara instalacja elektryczna, zawilgocenia, zła regulacja palnika oraz nieodpowiednie ciśnienie gazu mogą być przyczyną wystąpienia tego typu awarii.

Pogarszająca się wielkość prądu jonizacji oryginalnej elektrody zależy przede wszystkim od grubości tworzącej się z czasem powłoki „nagaru", jak i od utlenienia się materiału samej elektrody pod wpływem długotrwale działającej wysokiej temperatury pracy. Z czasem tworzy się zwiększona oporność izolacji dla prądu jonizacji (prawo Ohma).

Możliwe Przyczyny Problemów z Elektrodą Jonizacyjną:

  • Brudna lub wadliwa elektroda jonizacyjna - nie wykrywa płomienia, który się pojawia.
  • Wadliwy zespół gazowy lub jego sterowanie - nie podaje gazu to elektroda jonizacyjna nie wykrywa płomienia bo go po prostu nie ma.
  • Zamknięty zawór gazowy lub bardzo brudny filtr gazowy.
  • Może zabrudzona elektroda jonizacyjna lub źle ustawiona.

Diagnostyka Elektrody Jonizacyjnej:

  • Pomiar prądu jonizacji - zrobić zwykłym miernikiem mikroamperomierz w szereg z elektrodą jonizacyjną. Miernik na prąd stały.
  • Sprawdzenie wizualne elektrody - czy jest czysta, czy nie ma uszkodzeń.
  • Sprawdzenie polaryzacji zasilania L N. Sprawdź czy nie jest zamieniona. Często się zdarza po wymianie gniazdek, przebudowie / wymianie instalacji elektrycznej, włączeniu na przedłużaczu.

Kody Błędów w Kotłach Junkers i Bosch

Kotły Bosch są sterowane elektronicznie. Analizując odczyty kilku czujników, elektronika szybko reaguje na zmiany parametrów pracy i natychmiast optymalizuje pracę urządzeń, kontrolując dopływ gazu, prędkość obracania się pompy i wentylatora, zapłon płomienia i inne procesy.

Wszystkie awarie w działaniu zespołów, części i modułów wchodzących w skład kotła są analizowane przez wbudowany system autodiagnostyki. Każdy producent urządzeń grzewczych stosuje własny system kodów, opracowany dla określonej linii modeli. W przypadku kotłów gazowych Bosch jest to trudniejsze, ponieważ producent ten stosuje jednocześnie kilka różnych systemów, które są trudne do zrozumienia.

Przeczytaj także: Pyły zawieszone, filtry i jonizacja w oczyszczaczach powietrza

Przykładowe Kody Błędów w Kotłach Junkers Cerapur Midi:

  • A2 - Zadziałał ogranicznik temperatury spalin.
  • A6 - Ogranicznik temperatury bloku cieplnego jest uszkodzony.
  • C6 - Wentylator nie pracuje.
  • B3 - Czujnik spiętrzenia kondensatu zadziałał.
  • E2 - Czujnik temperatury zasilania uszkodzony.
  • C8 - Prędkość obrotowa wentylatora zbyt niska.
  • CE - Ograniczenie gradientu temperatury.
  • EA - Nie wykryto płomienia.

Przykładowe Kody Błędów w Kotłach Bosch:

  • 208 - Kocioł znajduje się w trybie kominiarza.
  • 275 - Wykryto testową wtyczkę kodującą.
  • 360 - Nieprawidłowa wtyczka kodująca.
  • 237 - Usterka systemowa. Wtyczka kodująca powinna zostać wymieniona.
  • 258 - Błąd wewnętrzny sterownika.
  • 202 - Optymalizacja załączania aktywna.
  • 2952 - Błąd wewnętrzny podczas testu sygnału jonizacji.

Kiedy Wzywać Serwisanta?

Są sytuacje, w których niezbędne jest wezwanie serwisanta:

  • Gdy poczujesz gaz (trzeba zamknąć zawór odcinający).
  • Gdy pracy palnika nie przerywa zakręcenie wody (trzeba zamknąć zawór odcinający).
  • Gdy dojdzie do wybuchowego zapłonu.
  • Gdy w pomieszczeniu jest wyczuwalny zapach spalin (wypływ spalin).
  • Gdy z kotła wypływa woda.
  • Gdy piecyk od dłuższego czasu nie był czyszczony.

Kontrola Płomienia w Nadmuchowych Palnikach Gazowych

Kontrola płomienia w nadmuchowych palnikach gazowych jest jednym z najistotniejszych elementów zapewniających bezpieczeństwo i efektywność pracy systemu grzewczego. Prawidłowe działanie palnika, szczególnie w zakresie monitorowania płomienia, zależy od zastosowania sondy jonizacyjnej oraz precyzyjnego pomiaru prądu jonizacji.

Co to jest prąd jonizacji?

Prąd jonizacji to minimalny prąd elektryczny, który przepływa przez obwód, gdy cząsteczki gazu w płomieniu ulegają jonizacji. Proces ten zachodzi w wyniku wysokiej temperatury płomienia, która sprawia, że cząsteczki gazu zostają oderwane od swoich elektronów, tworząc jony dodatnie i swobodne elektrony.

Sonda jonizacyjna, umieszczona w obszarze płomienia, wykrywa obecność tych jonów i odbiera wytworzony w ten sposób prąd, którego wartość jest zależna od intensywności płomienia. Im wyższa temperatura płomienia i większa liczba jonów, tym większy prąd jonizacji. Dzięki pomiarowi prądu jonizacji, automat sterujący palnikiem może określić, czy płomień jest obecny i stabilny, co stanowi sygnał do dalszej pracy palnika.

Jeśli prąd jonizacji spadnie poniżej określonego poziomu, system uznaje to za sygnał braku płomienia i natychmiastowo wyłącza urządzenie, aby zapobiec wyciekowi gazu i ewentualnym zagrożeniom.

Ustawienie Sondy Jonizacyjnej

Aby pomiar prądu jonizacji był dokładny, należy prawidłowo ustawić sondę jonizacyjną w odpowiednim miejscu w komorze palnika. Istnieje kilka kluczowych zasad dotyczących tego ustawienia:

  • Umiejscowienie sondy: Sonda jonizacyjna powinna znajdować się w bezpośredniej bliskości płomienia. Zwykle umieszcza się ją w miejscu, gdzie płomień jest najbardziej stabilny i ma największą intensywność. Zbyt bliskie umiejscowienie sondy do palnika może prowadzić do jej uszkodzenia. Producenci palników w dokumentacji techniczno rozruchowej podają dokładne ustawienia położenia sondy względem głowicy i tarczy spiętrzającej palnika.
  • Izolacja sondy: Sonda powinna być odpowiednio zaizolowana od innych elementów palnika, aby uniknąć zakłóceń w pomiarach spowodowanych przez przewodzenie prądu z innych części układu.
  • Kierunek sondy: Ważne jest, aby sonda była ustawiona tak, by jej drut był skierowany bezpośrednio w stronę płomienia, zapewniając najlepszy kontakt z gazem jonizowanym. Drut sondy nie może dotykać do masy palnika.

Pomiar Prądu Jonizacji i Wartości dla Automatu Sterującego

Pomiar prądu jonizacji jest niezbędny do monitorowania obecności płomienia. Wartość prądu jonizacji zależy od wielu czynników, w tym od rodzaju gazu, temperatury płomienia oraz konstrukcji samego palnika. Typowe wartości prądu jonizacji, które powinny być odczytywane przez system sterujący, mieszczą się w zakresie od 5 µA do 50 µA (mikroamperów). Jeśli prąd jonizacji spadnie poniżej minimalnego poziomu (5 µA), oznacza to, że płomień jest niestabilny lub nie ma go wcale. W takim przypadku automat sterujący palnikiem zazwyczaj przeprowadza procedurę zatrzymania palnika w celu zapewnienia bezpieczeństwa.

Serwisowanie Sondy Jonizacyjnej - Kluczowe Czynności

Aby pomiar prądu jonizacji był właściwy, sonda jonizacyjna musi być w dobrym stanie technicznym. Regularne serwisowanie jest niezbędne, aby zapewnić jej prawidłowe działanie i uniknąć awaryjnych wyłączeń palnika. Oto kroki, które powinno się podjąć w ramach serwisowania:

  • Czyszczenie sondy: Z biegiem czasu sonda jonizacyjna może zostać zabrudzona sadzą, kurzem lub innymi zanieczyszczeniami. Należy regularnie czyścić sondę, aby nie doszło do zakłóceń w pomiarze.
  • Sprawdzanie stanu sondy: Sondy jonizacyjne mogą ulec zużyciu, zwłaszcza jeśli pracują w trudnych warunkach. Regularnie należy kontrolować jej stan, sprawdzając, czy nie występują pęknięcia, korozja czy inne uszkodzenia mechaniczne.
  • Sprawdzanie natężenia prądu jonizacji: Podczas serwisu warto zmierzyć wartość prądu jonizacji przy różnych ustawieniach palnika. Jeśli odczyty są zbyt niskie lub niestabilne, może to oznaczać, że sonda nie jest ustawiona prawidłowo lub płomień nie jest odpowiednio uformowany. Pomiaru jonizacji można dokonać miernikiem elektrycznym wpiętym szeregowo w przewód sondy (biegun dodatni miernika w kierunku sterowania palnika, biegun ujemny w kierunku sondy).
  • Kontrola ustawienia sondy: Należy również sprawdzić, czy sonda jest prawidłowo ustawiona w stosunku do płomienia. Czasami niewielka zmiana ustawienia może poprawić dokładność pomiaru i zapobiec wyłączeniom systemu.
  • Kontrola stanu elektrycznego: Często problem z pomiarem prądu jonizacji wynika z problemów z okablowaniem lub złączami elektrycznymi. Należy upewnić się, że wszystkie połączenia są solidne, a przewody nie są uszkodzone.

tags: #jonizacja #palnika #temperatura #płomienia #zasada #działania

Popularne posty: