Capteurs pour chaudières à gaz : types, principes de fonctionnement, caractéristiques

Une chaudière à gaz moderne est une unité d'ingénierie complexe utilisée pour chauffer l'eau et les locaux d'habitation.Des capteurs spéciaux pour les chaudières à gaz aident à contrôler et à connecter le fonctionnement de tous ses mécanismes. Il vaut la peine de comprendre leur principe de fonctionnement. Êtes-vous d'accord?

C'est grâce aux capteurs que les principes clés de fonctionnement des équipements à gaz sont respectés : la sécurité et l'automatisation du travail sont assurées. L'article que nous avons présenté décrit en détail tous les types de ces appareils compacts et les caractéristiques de leur installation. Grâce à nos conseils, vous équiperez parfaitement votre chaudière.

Principaux types de capteurs

Le principe principal de fonctionnement de tous les capteurs est la conversion du signal et l'interprétation du résultat pour informer rapidement l'utilisateur des changements dans le fonctionnement de la chaudière à gaz.

L'équipement à gaz est équipé d'un ensemble d'équipements supplémentaires, grâce auxquels il peut être programmé pour fonctionner dans un certain mode.

Un capteur de surchauffe compact prolonge la durée de vie de la chaudière à gaz et évite sa détérioration due aux températures élevées de l'eau

Capteurs clés responsables de la sécurité des équipements :

• traction;
• températures (extérieures et ambiantes) ;
• flamme;
• capteurs de pression (pressostat);
• surchauffe

Considérons les caractéristiques et les fonctionnalités de chacun d'eux.

Pour déterminer la force de traction dans l'appareil, un capteur de traction ou un relais thermique est utilisé pour chaudière à gaz, il est également responsable de la bonne combustion du gaz.

Grâce à ce petit capteur de tirage, le monoxyde de carbone n'entrera pas dans la pièce, mais sera évacué par la cheminée vers la rue

Un tirage est nécessaire pour débarrasser la chaudière du monoxyde de carbone. Un tirage normal « élimine » les produits de combustion de la pièce et non dans celle-ci ; un tirage faible peut provoquer une atténuation de la colonne et, par conséquent, un accident.

Le plus souvent, de tels capteurs sont installés dans un extracteur de fumée. Si le capteur tombe en panne, la fumée des produits de combustion pénètre dans la pièce et constitue une menace pour la sécurité des personnes.

Le type de sonde dépend du type de chaudière à laquelle vous souhaitez la connecter. Le premier type est constitué de chaudières à tirage naturel, le second à tirage forcé.

Le diagramme montre clairement la différence dans le fonctionnement des chambres de combustion ouvertes et fermées dans les chaudières à gaz, ainsi que dans la structure de la cheminée

Dans les appareils à tirage naturel, la chambre de combustion est ouverte. En fonctionnement normal, le monoxyde de carbone s'échappe par la cheminée et un thermostat de sécurité surveille la présence de tirage et la température des fumées. Dans de telles chaudières, un capteur est utilisé sous la forme d'une plaque métallique sur laquelle est fixé un contact.

Le principe de son fonctionnement est d'envoyer un signal à la vanne qui, au bon moment, coupera le flux de gaz vers le brûleur. À l’intérieur du thermostat se trouve une bande métallique qui réagit aux changements de température.

Le thermostat est réglé à une certaine température en fonction du combustible présent dans la chaudière. Si du gaz naturel est utilisé, les limites de température seront de +75 °C à +950 °C, dans le cas du gaz liquéfié de +75 à +1 500 °C.

S'il y a un dysfonctionnement dans le processus de fuite du monoxyde de carbone (par la cheminée vers la rue), c'est-à-dire que la force de traction est perturbée, alors le dispositif se déclenche. Lorsque cela se produit, la température à l'intérieur de l'appareil augmente, le métal se dilate, le capteur se déclenche et la chaudière refroidit.

Les propriétaires d'appareils à gaz à tirage naturel doivent prêter attention à la notion de « tirage inversé ». En termes simples, il s’agit d’un processus par lequel le monoxyde de carbone pénètre dans la pièce plutôt que d’être rejeté dans la cheminée.

Une défaillance se produit lorsque les températures fluctuent, une installation incorrecte de la cheminée ou son colmatage et des calculs inexacts des dimensions de la cheminée peuvent également l'affecter. Quelle que soit la cause du refoulement, celui-ci doit être éliminé immédiatement afin d’éviter une intoxication au monoxyde de carbone.

Fort backdraft en action. Cela peut provoquer une intoxication des résidents d'un appartement ou d'une maison en raison de la grande quantité de monoxyde de carbone dans la pièce.

Dans les appareils à tirage forcé, une chambre de combustion fermée est installée et les gaz sont évacués par une turbine-ventilateur. Un capteur à relais pneumatique réalisé sous la forme d'une membrane est utilisé ici.

Avec un tirage normal, la membrane se déforme légèrement sous la force du monoxyde de carbone. Lorsque le débit devient trop faible et que la membrane reste immobile, les contacts se déconnectent et la vanne gaz se ferme. Un tel capteur contrôle à la fois le fonctionnement du ventilateur et la vitesse des produits de combustion.

En cas de doute sur le fonctionnement du dispositif qui interrompt l'alimentation en gaz en cas de fuite, il est conseillé d'installer un capteur de monoxyde de carbone. Son installation est fortement recommandée, mais pas obligatoire.

Raisons du déclenchement du capteur de tirage : erreurs d'installation de la chaudière ou de la cheminée, cheminée bouchée ou arrêt du ventilateur (uniquement dans les appareils à tirage forcé).

Le principe de fonctionnement et la conception du système d'automatisation de la chaudière à gaz sont décrits en détail dans le prochain article, avec lequel nous vous recommandons de vous familiariser.

Principe de fonctionnement du pressostat

Un pressostat ou un capteur de pression protège la chaudière de la surchauffe lors d'un changement brusque de la pression du gaz ou d'une diminution du débit d'eau.

L'installation d'un pressostat protège les équipements à gaz des surpressions soudaines ou trop importantes et, si nécessaire, éteint l'équipement à gaz

Visuellement, il s'agit d'un capteur ou d'un relais électrique standard, dans la plupart des cas doté de deux circuits correcteurs électriques. Ce sont ces circuits qui déterminent les deux modes de fonctionnement clés de l'appareil :

• 1 mode assume une pression normale, pendant laquelle la membrane thermostatique du capteur ne change pas d'emplacement et le premier groupe de contacts se ferme. La chaudière fonctionne normalement grâce au passage du courant dans ce circuit. Il est également toujours connecté au circuit général de l'unité.
• 2 modes Le mode est activé lorsqu'un paramètre du système est hors de la plage normale. A l'intérieur du relais, la membrane thermostatique se déplace et se plie. Le premier circuit du contrôleur est déconnecté grâce à la membrane, et le second est fermé. L'équipement de la chaudière ne fonctionne plus correctement. Le fonctionnement du mode veille, informant l'utilisateur de la chaudière d'une urgence, est activé à l'aide du circuit secondaire du capteur.

Le capteur se déclenche même à la moindre augmentation de température dans la chambre de combustion. Il surveille la valeur minimale/maximale de la force de pression et enregistre également le début de la condensation d'humidité dans les produits de combustion ou directement dans le gaz lui-même.

Que surveille le capteur de surchauffe ?

Un capteur de surchauffe est un petit dispositif qui protège une chaudière à gaz de l'ébullition, qui peut se produire lorsque la température dépasse +100 °C.Lorsque la température limite dans le circuit de chauffage est atteinte, le capteur de surchauffe déconnecte les contacts et éteint l'appareil à gaz.

Un capteur spécial NTC (abréviation de coefficient de température positif) est un dispositif à immersion. qui contrôle la température à l'intérieur de la chaudière à gaz

L'appareil est basé soit sur des thermistances, soit sur des plaques biométriques, parfois des capteurs NTC fonctionnels.

Causes de surchauffe des chaudières à gaz et options pour les éliminer :

1. Manque de circulation dans le circuit de chauffage dû à des filtres obstrués. Il est nécessaire de nettoyer soigneusement tous les filtres, de les rincer ou, si nécessaire, de les remplacer par des neufs.
2. « Aération » du circuit de chauffage. Vous pouvez vous en débarrasser en éliminant simplement l'air.
3. Le conduit est obstrué par une grande couche de tartre et la chaudière peut être entendue comme si elle « cogne » ou fait des bruits secs. Éliminez l'excédent dans l'appareil à l'aide de produits chimiques ou d'acides spéciaux.
4. Lors du démarrage de la chaudière, des bruits sonores se font entendre et l'appareil peut afficher une erreur « circulation insuffisante ». Une situation similaire est possible lors du démarrage de la chaudière, après son temps d'arrêt prolongé et sans faire fonctionner au préalable le système de ventilation. La cause peut être un colmatage de la pompe dû à une inactivité. Vous devez démonter la pompe et la laver soigneusement, puis la redémarrer.
5. L'emplacement d'installation de l'équipement a été mal choisi. Dans ce cas, si l'humidité de l'air ou la basse température dans la pièce sont élevées, le métal à partir duquel la chaudière est fabriquée commencera à se détériorer rapidement.

Pour toute raison de surchauffe, il doit être retiré immédiatement pour éviter une panne ou une explosion de la chaudière. L'utilisateur peut se débarrasser de la surchauffe soit de manière autonome, soit en faisant appel aux services d'un technicien expérimenté.

Capteurs de température extérieure et ambiante

La tâche principale d'un capteur de température pour une chaudière à gaz est de contrôler la température et d'informer en temps opportun de ses changements. Les dispositifs de réponse modernes fonctionnent sur le principe de la résistance électrique, ce qui permet d'enregistrer les lectures de fonctionnement.

Selon le mode de transmission des informations, les capteurs de température sont :

• filaire (connecté au contrôleur à l'aide d'un câble);
• sans fil (La communication radio sans fil est utilisée pour transmettre le signal ; ces modèles se composent de 2 parties).

Selon le type de contrôle, ils sont répartis en simple (maintenir la température ambiante) et programmable (de nombreuses fonctions sont disponibles qui permettent d'influencer les conditions thermiques dans la maison).

Un capteur de température programmable complexe peut être facilement placé dans une pièce et, à l'aide de plusieurs boutons, réguler la température

Certains modèles de capteurs disposent d'un thermostat intégré qui vous permet de contrôler le niveau d'humidité dans la pièce. Il existe également une fonction pour réduire/augmenter l'humidité.

Selon la méthode de placement, on distingue les appareils suivants :

• factures – fixés aux canalisations du circuit de chauffage ;
• submergé – sont en contact permanent avec le liquide de refroidissement.

Où intérieur situé directement dans la pièce, et rue sont installés à l’extérieur et réagissent aux changements de température à l’extérieur de la fenêtre.

Les deux premiers types sont utilisés pour le liquide de refroidissement, c'est-à-dire pour la chaudière, et les deux seconds servent à contrôler la température de l'air. Les superpositions sont montées sur la surface extérieure du pipeline à l'aide d'un ruban adhésif ou d'une pince spéciale.

À l'aide d'un simple capteur de température à clipser, l'utilisateur peut facilement régler des indicateurs de température confortables, que la chaudière maintiendra

Les capteurs submersibles de chauffage de l'eau pour la chaudière sont placés uniquement dans des endroits spéciaux à l'intérieur de l'appareil, à proximité immédiate du liquide de refroidissement.

L'élément de réponse pour mesurer les degrés de température peut être un transducteur électrique (thermocouple, thermomètre à résistance), préconfiguré sur une certaine plage. De tels appareils peuvent avoir un écran ; certains modèles ont la possibilité d'être calibrés à l'avance.

Une sonde de température extérieure permet à la chaudière de fonctionner non pas tout le temps, mais uniquement lorsque cela est nécessaire. Cela augmente la durée de vie de la chaudière à gaz et la consommation de gaz elle-même. Lors de son installation, une protection contre les influences mécaniques et météorologiques (humidité, gel) doit être prévue au préalable.

L'ensemble des équipements déportés comprend :

• le capteur lui-même ;
• bornes pour serrer des câbles électriques;
• manchon de câble ;
• un boîtier en plastique qui contiendra toutes les pièces de l'appareil.

Lorsque la température à l'extérieur de la fenêtre change, le capteur de la chaudière à gaz déclenche un programme en fonction de la météo qui modifie le régime de température pour chauffer l'eau destinée au chauffage.

Un capteur de température extérieure est monté sur le mur extérieur de la pièce. Lors du choix, vous devez vérifier au préalable les mécanismes de protection de l’appareil

La sonde d'ambiance réagit aux changements de température dans la pièce, puis envoie des informations au système d'automatisation qui contrôle la chaudière. Et cela donne déjà un signal pour réduire ou augmenter la puissance de chauffage du circuit de chauffage.

Le principe de fonctionnement est que l'utilisateur doit d'abord régler la température requise dans la pièce et que l'équipement lui-même contrôlera l'équipement à gaz.

La chaudière ne s'allumera que si la température de l'air dans la pièce chauffée est inférieure à celle précédemment réglée. De cette façon, vous réduirez votre facture mensuelle de gaz d’environ un tiers.

Un capteur de température ambiante vous permettra de fixer les limites d'un régime de température confortable, puis l'équipement le maintiendra en mode constant

Lors de la sélection d'un capteur de température, portez une attention particulière à la plage de température. La meilleure option serait de - 10 °C à + 70 °C. Tenez également compte de la température seuil. Il existe des modèles qui réagissent à une diminution de température de 1/4 degré.

Ce n'est pas très pratique, car la chaudière s'éteint souvent. Cependant, la plupart fonctionnent lorsque la température change de 0,5 ou 1 degré.

Les dimensions de l'appareil lui-même sont généralement petites : 2x3 cm. Dans les modèles filaires, la longueur du câble doit être d'au moins 5 m. Si une communication sans fil est utilisée, veillez à tester le signal radio.

Règles et nuances ajustements automatiques les équipements de chauffage au gaz sont décrits en détail dans l'article dont la matière est entièrement consacrée à cette problématique.

Capteur de flamme - protection fiable de votre chaudière

L'une des principales garanties du fonctionnement sûr d'une chaudière à gaz est le capteur de flamme. Sa tâche principale est d'envoyer le plus rapidement possible un signal d'extinction de la flamme sur le brûleur au système d'automatisation pour couper le gaz afin d'éviter sa fuite et l'explosion de l'ensemble de l'appareil.De plus, ce capteur doit informer le contrôleur sur la qualité de la combustion du gaz, la présence de flamme et l'intensité de la combustion.

Types de capteurs de flamme

Ils dépendent de la méthode de contrôle de la flamme lors du fonctionnement d'une chaudière à gaz. Le contrôle peut être direct ou indirect. Thermométrique, photoélectrique, ultrasonique, ionisation et méthodes directes.

Le contrôle indirect est considéré comme le contrôle de la formation de monoxyde de carbone dans le foyer, de la pression du combustible dans la canalisation par laquelle il entre, de la force de pression ou de ses fluctuations devant le brûleur. Cela inclut également la recherche d’une source d’inflammation inépuisable.

Basé sur la méthode de contrôle thermoélectrique, le capteur comprend un thermocouple (il comprend un capteur et une électrovanne). Le thermocouple est placé à proximité immédiate du brûleur de la chaudière et l'électrovanne est montée sur le gazoduc à travers lequel le gaz est fourni au brûleur en cours d'allumage.

La connexion d'un capteur de flamme vous permet d'utiliser une chaudière à gaz ou un chauffe-eau à la maison sans craindre pour votre propre vie

De nombreux appareils modernes installent capteurs à ionisation de flamme. Leur principe de fonctionnement est que lorsqu'une flamme brûle, un courant d'ionisation se produit entre le boîtier et l'électrode du capteur. Il se forme en cas d'attraction d'ions. S'il n'y a pas de courant, cela devient un signal pour arrêter l'alimentation en gaz.

Si la combustion de la flamme pilote produit la quantité requise d'électrons libres et d'ions négatifs, alors l'automatisme active un dispositif clé qui permet le fonctionnement du brûleur principal.

Veuillez noter que le bon fonctionnement du capteur d'ionisation n'est possible qu'avec une connexion de phase précise de la chaudière de chauffage au réseau électrique.

C'est ce mécanisme qui est beaucoup plus efficace que d'autres dans le cas de la combustion du gaz, puisque le gaz ne produit pas de lumière, donc la photocellule ne réagit pas toujours. Le rayonnement infrarouge persiste pendant une courte période, ce qui peut être suffisant pour qu'une grande quantité de gaz s'accumule, ce qui rend automatiquement le détecteur de flamme infrarouge moins sûr.

Le capteur d'ionisation est monté à l'intérieur de la chaudière elle-même. Il prévient les accidents sur les équipements à gaz et protège la vie et les biens des propriétaires de maison ou d'appartement.

Photocapteurs contrôler la flamme du brûleur clé, mais ils ne sont pas utilisés pour diagnostiquer la flamme de l'allumeur en raison de la taille insuffisante de sa flamme. Ces capteurs sont divisés en fonction de leur réponse à la longueur d'onde du flux lumineux : certains répondent au spectre visible et infrarouge du flux lumineux d'une flamme brûlante, tandis que d'autres « voient » uniquement sa composante ultraviolette.

Pour fonctionner correctement, les photocellules doivent avoir un « contact direct » avec la flamme du brûleur, c'est pourquoi elles sont montées à proximité immédiate de celle-ci. Ils sont installés côté brûleur selon un angle par rapport à son axe de 20-30°. Pour cette raison, les photodétecteurs sont susceptibles de surchauffer en raison du rayonnement thermique des parois de l'unité et du chauffage à travers la fenêtre de visualisation.

Afin de protéger le capteur photo de la surchauffe, on utilise du verre de quartz résistant à la chaleur et un flux d'air forcé, effectué soit par de l'air comprimé à basse pression, soit par de l'air produit par un ventilateur.

Le capteur de flamme peut se déclencher. lorsque le rapport gaz-air clé est perturbé ou que le dispositif d'allumage ou la valve devient sale.Si le capteur de flamme se brise pour une raison quelconque, il doit être remplacé immédiatement. Cela sauvera votre vie et votre santé, ainsi que celles de votre famille.

Equiper les équipements de chauffage au gaz d'un ensemble complet de capteurs de sécurité et de dispositifs d'automatisation n'élimine pas le besoin de maintenance régulière. La manière dont les contrôles techniques et les réparations des unités à gaz sont effectués est décrite en détail dans l'article que nous recommandons.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Des informations encore plus intéressantes sur les capteurs pour chaudières se trouvent dans les vidéos ci-dessous.

À propos des différents types de chaudières et des capteurs qui leur sont adaptés. L'exemple montre l'installation d'un capteur de tirage.

A l'aide d'un exemple, l'auteur explique en détail les capteurs de traction et de température : localisation, principes de fonctionnement et subtilités utiles.

Un test complet étape par étape du capteur de flamme à la maison et les caractéristiques de son fonctionnement sont démontrés.

Les capteurs, s'ils ne sont pas inclus avec la chaudière, doivent être sélectionnés auprès du même fabricant que l'appareil à gaz. Un dysfonctionnement de l'un d'entre eux menace un accident ou une panne de la chaudière et nécessite donc une intervention immédiate.

Tous les capteurs décrits sont utilisés dans un seul but : protéger l'utilisateur de la chaudière à gaz contre les accidents et les situations mettant la vie en danger. L'achat de chacun d'eux est un investissement dans la sécurité des équipements, du logement et de la vie humaine.

Souhaitez-vous nous dire comment vous avez sélectionné des capteurs pour votre propre équipement à gaz ? Avez-vous des informations utiles non mentionnées dans l’article ? Veuillez écrire des commentaires, partager votre opinion et vos informations, et publier des photos liées au sujet de l'article dans le bloc ci-dessous.