Jonizacja w Kotłach Gazowych: Zasada Działania i Diagnostyka

Kotły gazowe są zaawansowanymi technicznie urządzeniami, które w pewnych sytuacjach mogą ulec awarii. Należy pamiętać, że awaria może oznaczać zarówno uszkodzenie elementu urządzenia, jak i brak możliwości jego działania z powodu problemów z instalacją elektryczną, gazową, wodną lub powietrzno-spalinową. Poniżej omówimy zasadę działania jonizacji w kotłach gazowych, typowe problemy oraz metody diagnostyki.

Zasada Działania Elektrody Jonizacyjnej

Elektroda jonizacyjna służy do wykrywania obecności płomienia. Jeśli elektroda "nie widzi" płomienia, powinna zamknąć zawór gazowy, chroniąc kocioł przed niekontrolowanym wypływem gazu z palnika.

Prąd jonizacji to prąd płynący pomiędzy elektrodą jonizacyjną a masą palnika w obecności płomienia. Płomień powoduje wzrost temperatury gazów, co zwiększa energię kinetyczną cząsteczek gazu, prowadząc do powstania jonów (cząstek obdarzonych ładunkiem elektrycznym) posiadających właściwości przewodzenia prądu elektrycznego. W wyniku różnicy potencjałów w zjonizowanym gazie, między elektrodą jonizacyjną a masą urządzenia, zaczyna płynąć prąd.

Prąd Jonizacji i Algorytm Zapłonu

Po zgłoszeniu zapotrzebowania na ciepło, kocioł grzewczy musi dokonać zapłonu mieszanki gazowej. Krok po kroku proces ten wygląda następująco:

  1. Automatyka kotła grzewczego zgłasza zapotrzebowanie na ciepło (np. potrzeba ogrzania wody).
  2. Na elektrodę jonizacyjną podawane jest napięcie o wartości od 110 do 190 V, aby mógł powstać prąd jonizacji. W normalnej temperaturze, przy braku płomienia, prąd nie płynie.
  3. Za pomocą transformatora podawane jest napięcie o wartości kilku tysięcy V na elektrodę zapłonową, co powoduje powstanie łuku elektrycznego i wytworzenie iskry.
  4. Automatyka kotła podaje napięcie na cewkę elektrozaworu gazowego, powodując jego otwarcie i dostarczenie mieszanki gazowej na palnik.
  5. W obecności iskry następuje zapłon.
  6. Pomiędzy masą kotła a elektrodą jonizacyjną zaczyna płynąć prąd jonizacji, który informuje układ elektroniczny o obecności płomienia.

Typowe Problemy i Diagnostyka Elektrody Jonizacyjnej

Zakłócenia są najczęstszą przyczyną problemów. Prąd jonizacji jest stosunkowo słaby (około kilkunastu miliamperów), dlatego anomalie takie jak zanieczyszczenia, deformacje elektrody, uszkodzenia porcelany izolacyjnej mogą go osłabić i spowodować blokadę urządzenia.

Przeczytaj także: Profesjonalna stylizacja włosów w domu

Inne możliwe przyczyny to:

  • Zła polaryzacja podłączeń elektrycznych
  • Silne zabrudzenia lub korozja kotła
  • Stara instalacja elektryczna
  • Zawilgocenia
  • Zła regulacja palnika
  • Nieodpowiednie ciśnienie gazu

Pogarszająca się wielkość prądu jonizacji zależy od grubości tworzącej się powłoki "nagaru" oraz utlenienia się materiału elektrody pod wpływem wysokiej temperatury.

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, więc elektroda nie wykrywa płomienia.
  • Zamknięty zawór gazowy lub bardzo brudny filtr gazowy.
  • Zabrudzona lub źle ustawiona elektroda jonizacyjna.

Diagnostyka Elektrody Jonizacyjnej

  1. Pomiar prądu jonizacji - za pomocą miernika (mikroamperomierza) wpiętego szeregowo z elektrodą jonizacyjną (miernik na prąd stały).
  2. Sprawdzenie wizualne elektrody - czy jest czysta, czy nie ma uszkodzeń.
  3. Sprawdzenie polaryzacji zasilania (L i N) - czy nie jest zamieniona.

Kody Błędów w Kotłach Junkers i Bosch

Kotły Bosch są sterowane elektronicznie, analizując odczyty czujników i optymalizując pracę urządzenia. System autodiagnostyki analizuje awarie i wyświetla kody błędów. Każdy producent stosuje własny system kodów.

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 wezwanie serwisanta jest niezbędne:

  • Gdy poczujesz gaz (zamknij zawór odcinający).
  • Gdy praca palnika nie przerywa zakręcenie wody (zamknij 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.

Błędy F.28 i F.75 w Kotłach Saunier Duval

Masz kocioł gazowy Saunier Duval i na wyświetlaczu pojawił się błąd F.28 lub F.75? To jedne z najczęstszych kodów usterek.

Przeczytaj także: Wszystko o prostownicy z laserową jonizacją

Piec Saunier Duval Nie Działa - Błąd F.28

Saunier Duval F.28 to kod informujący o nieskutecznej próbie zapłonu. Nie pojawia się on podczas pracy palnika, lecz w przypadku nieudanej sekwencji jego uruchomienia. Jak naprawić błąd F.28 Saunier Duval? W większości przypadków konieczna będzie wizyta serwisanta. Zanim jednak sięgniesz po telefon, upewnij się, że zawór dopływowy gazu przed kotłem pozostaje otwarty. Poza tym sprawdź, czy nie występuje awaria po stronie zakładu gazowniczego i czy nie ma zaburzeń w dostawie gazu. Najszybszy sposób weryfikacji to na przykład uruchomienie kuchenki gazowej.

Jeśli powyższe możliwości zostaną wykluczone, konieczna jest wizyta specjalisty i stopniowa diagnostyka. W części dotyczącej instalacji gazowej powinna ona uwzględniać:

  • Pomiar ciśnienia statycznego i dynamicznego gazu. Przykładowo dla kotła Thelia Condens prawidłowe ciśnienie statyczne gazu ziemnego G20 mieści się w zakresie od 17 do 25 mbar. Właściwe wartości dla każdej grupy gazu, z którą może pracować kocioł, podane są w instrukcji instalacji i konserwacji.
  • Sprawdzenie, czy instalacja gazowa nie jest zapowietrzona.
  • Weryfikację poprawności działania gazomierza.

Diagnostyka samego kotła powinna być prowadzona z uwzględnieniem wykluczenia wszelkich nieprawidłowości związanych z częścią elektryczną:

  • Należy zweryfikować poprawność uziemienia kotła i wykluczenia obecności na jego elementach tzw. prądów błądzących.
  • Zapłon gazu nie może mieć miejsca bez prawidłowej „iskry”. W tym miejscu za błąd może odpowiadać uszkodzony transformator, wtyk lub przewód zapłonowy. Należy sprawdzić stan elektrody zapłonowej, która jest elementem podlegającym naturalnemu zużyciu w wyniku eksploatacji. Elektroda zapłonowa może wymagać czyszczenia, regulacji położenia lub wymiany na nową.
  • Przerwa w obwodzie prądu jonizacji - uszkodzenie przewodu lub elektrody. Obwód jonizacji to obwód bezpieczeństwa, który ma na celu nie dopuścić do podawania gazu w przypadku braku płomienia. Przerwa w obwodzie skutkuje brakiem pracy kotła.

Po wykluczeniu wszystkich powyższych punktów wśród kolejnych, możliwych powodów wystąpienia braku zapłonu w kotle Saunier Duval i błędu F.28 należy wskazać:

  • Błędną nastawę gazu. Przykładowo nieprawidłowa grupa gazów wybrana w menu serwisowych kotła (dotyczy najnowszej linii aktualnie oferowanych kotłów Isofast oraz Isotwin Condens) lub nieprawidłowo przeprowadzony proces przezbrojenia. Warto mieć na uwadze, że nie wszystkie kotły Saunier Duval mogą być przezbrojone do pracy z gazem płynnym - taka sytuacja dotyczy kotła Thelia Condens.
  • Uszkodzony mechanizm gazowy lub płytę elektroniczną. W takiej sytuacji należy wymienić podzespół na nowy.

Błąd F.28 Saunier Duval - Inne Przyczyny

Komunikat F.28 może również oznaczać obecność powietrza w instalacji. Głównie dotyczy to nowych budynków lub obiektów, w których tuż przed awarią dokonywano pewnych ingerencji, np. wymiany grzejnika. W takiej sytuacji konieczne jest wezwanie instalatora w celu ponownego przeprowadzenia dokładnej procedury odpowietrzenia nie tylko samego kotła, ale całej instalacji. Nie można również wykluczyć uszkodzenia pewnych podzespołów, tzn.:

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

  • Czujnika ciśnienia.
  • Pompy obiegowej - do pracy kotła potrzebne jest wykrycie skoku ciśnienia, który generowany jest przez start pompy. Czasami w nowych instalacjach brak wykrycia skoku ciśnienia może wynikać z instalacji dodatkowego naczynia wzbiorczego. Jeżeli naczynie znajdzie się po stronie przyłącza zasilania, może skompensować skok ciśnienia i tym samym uniemożliwić pracę kotła. Taka sytuacja wymaga od instalatora zmiany lokalizacji naczynia i przeniesienia go na stronę powrotną układu.

Jak Usunąć Błąd F.75 Saunier Duval?

Błąd F.75 Saunier Duval dotyczy niskiego ciśnienia w układzie centralnego ogrzewania. Przyczyną może być brak odpowiedniej ilości wody np. w wyniku wycieku z instalacji.

Właściwe ciśnienie układu C.O. w domowych instalacjach mieści się w zakresie od 1,2 do 1,8 bar. W trakcie pracy kotła ciśnienie może podlegać niewielkim wahaniom i rosnąć w czasie podgrzewu. Czasami jednak wahania są zbyt duże, a wzrost ciśnienia jest na tyle wysoki, że powoduje zadziałanie zaworu bezpieczeństwa. W konsekwencji część wody wypływa z zaworu i ciśnienie układu spada. W zależności od modelu kotła, minimalne ciśnienie pracy może wynosić np. od 0,5 do 0,7 bar. Poniżej tych wartości kocioł się wyłączy wraz z komunikatem o błędzie.

Wysokość ciśnienia można odczytać na cyfrowym wyświetlaczu kotła. W przypadku niektórych modeli dostępny jest także manometr zegarowy. Oprócz tego niektórzy instalatorzy stosują dodatkowy manometr zakładany osobno na instalacji C.O. poza samym kotłem. To dobra praktyka, która pozwala na wygodniejszą i bardziej precyzyjną diagnostykę.

Gdy brakuje wody, użytkownik może ją samodzielnie dopuścić poprzez odkręcenie zaworu dopustowego. W kotłach dwufunkcyjnych pokrętła takich zaworów można znaleźć od spodu kotła.

W przypadku kotłów jednofunkcyjnych zaworu należy szukać bezpośrednio na instalacji w kotłowni między rurociągiem wody wodociągowej a układem C.O. Samą czynność należy przeprowadzać bardzo powoli, delikatnie odkręcając zawór i kontrolując zmieniającą się wartość ciśnienia.

Kolejnym krokiem powinien być kontakt z serwisem w celu usunięcia przyczyny usterki. 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.

Kotły z Otwartą i Zamkniętą Komorą Spalania

Kocioł z Otwartą Komorą Spalania - O Czym Warto Pamiętać?

W najprostszych instalacjach grzewczych zasilanych przez kotły atmosferyczne powietrze jest dostarczane do komory paleniskowej z pomieszczenia, a jednocześnie urządzenie musi też dostarczyć powietrze do tego samego miejsca. W takiej sytuacji mamy do czynienia z otwartą komorą spalania.

Przepisy jasno określają najważniejsze rzeczy związane z funkcjonowaniem tego typu urządzeń:

  • Minimalna powierzchnia nawiewu musi wynosić 200 cm2.
  • Na 1 kW mocy kotła do spalania powinno się zapewnić co najmniej 1,6 m3 powietrza.
  • Na 1 kW powietrza dla wentylacji kotłowi powinno się zapewnić co najmniej 0,5 m3 powietrza.

Oprócz dostarczenia odpowiedniej ilości powietrza konieczne też jest zapewnienie odpowiedniego ciągu kominowego. Połączenie wymaganego nawiewu i ciągu kominowego daje optymalny przepływ przez komorę paleniskową i spalanie nie jest zbyt szybkie ani zbyt wolne. Zbyt szybkie spalanie powoduje tzw. stratę kominową, czyli część ciepła ucieka z paleniska razem ze spalinami i nie trafia do wymiennika. Zbyt mały przepływ powoduje natomiast spadek jakości mieszanki i powstawanie tlenku węgla w spalinach, a także obniża sprawność kotła, np. kotła gazowego dwufunkcyjnego z otwartą komorą spalania.

Istotne też jest, aby w pomieszczeniu z kotłem z otwartą komorą paleniskową nie znajdowały się agresywne chemikalia, jak np. proszki do prania, a także pyły, które dostając się do paleniska, prowadzą do uszkodzenia wymiennika, palnika i układu odprowadzania spalin.

Kotły z Zamkniętą Komorą Spalania - Wymagania i Wskazówki

Lepszą sytuację mamy w przypadku kotłów z zamkniętą komorą paleniskową. Powietrze do spalania jest dostarczane oddzielnym przewodem z zewnątrz budynku. Tu wydatkiem powietrza sterujemy przez zadanie odpowiedniej prędkości obrotów wentylatora.

Obecnie jedynym rodzajem kotłów z zamkniętą komorą paleniskową obecnym na rynku są kotły kondensacyjne. Pracując z niższą niż w klasycznych kotłach temperaturą, odzyskują one ciepło przy skraplaniu pary wodnej zawartej w spalinach. Do kotłowni z kotłem z zamkniętą komorą paleniskową nie musimy dostarczać powietrza do spalania. Konieczna jest tylko wywiewna wentylacja kotłowni gazowej z zamkniętą komorą spalania ze względu na obecność instalacji gazowej.

Jak Wygląda Sterowanie Spalaniem w Kotłach Gazowych Kondensacyjnych?

  1. W najprostszych urządzeniach, np. ecoTEC pro, sterowanie odbywa się przez pneumatyczne sprzężenie podawanego gazu i powietrza. Zadając odpowiednie obroty wentylatora, powodujemy przepływ przez dyszę Venturiego i pobieranie gazu przez umieszczony tam króciec. W ten sposób zależnie od przepływu powietrza proporcjonalnie pobierany jest gaz i tworzona mieszanka.
  2. W kotłach stojących, np. ecoCOMPACT, zastosowano rozwiązanie ELGA, które pozwala na uzyskanie optymalnej mieszanki. Polega to na wprowadzenie pomiaru natężenia masowego przepływu powietrza i sterowanie na tej podstawie otwarciem zaworu gazowego.
  3. W urządzeniach może być też zastosowana analiza składu spalin. Wbudowany analizator spalin za pośrednictwem elektroniki kotła steruje podawaniem gazu i tworzeniem mieszanki.
  4. Najnowsza metoda sterowania spalaniem polega na pomiarze jonizacji płomienia i jest najdokładniejszą metodą pozwalającą na bieżące dostosowanie podawania gazu do jego jakości. W dotychczasowych kotłach umożliwia to tylko wykrycie płomienia.

Kocioł Kondensacyjny z Zamkniętą Komorą Spalania a Podawanie Gazu

Jak Działa System Pomiaru Jonizacji i Dostosowywania Ilości Gazu?

Powietrze to izolator, natomiast płomień to gaz zjonizowany, czyli przewodnik. Po pojawieniu się płomienia między elektrodą jonizacyjną a palnikiem pojawia się napięcie zależne od przewodności płomienia. Przewodność zależy z kolei od składu zjonizowanego gazu, a więc od ilości jonów, co daje najdokładniejszą kontrolę, ponieważ kontroluje się już nie skład spalin czy przepływ powietrza i gazu, a sam finał - płomień.

Na podstawie tego pomiaru system IoniDetect kotła ecoTEC exclusive i ecoTEC plus potrafi optymalnie wysterować skład mieszanki. Daje to możliwość sterowania mocą palnika w zakresie od 10 do 100%, niespotykaną w dotychczasowych kotłach.

tags: #jonizacja #w #kotłach #gazowych #zasada #działania

Popularne posty: