Zugwächter des Gaskessels: Aufbau und Funktionsweise + Feinheiten der Funktionsprüfung

Moderne Gasgeräte können in der Regel vollautomatisch arbeiten. Dank der in der Konstruktion verbauten Komponenten zur Überwachung des sicheren Betriebs der Anlage wird die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems gewährleistet. Ein solches Gerät ist der Zugsensor des Gaskessels.

Stimmen Sie zu, dass es recht bequem ist, Geräte zu verwenden, die keine ständige Anwesenheit einer Person erfordern. Aber nach welchem Prinzip arbeitet der Zugsensor und ist er wirklich zuverlässig?

Diese Fragen behandeln wir in unserem Beitrag – wir sprechen über den Aufbau des Zugsensors, seine Funktionsmöglichkeiten und Besonderheiten der Funktionsprüfung. Das dargelegte Material ergänzen wir durch thematische Foto- und Videomaterialien.

Aufbau und Funktionsprinzip des Sensors

Angesichts der Vielfalt der Ausführungen von Gaskesseln ist anzumerken, dass auch die Zugsensoren in unterschiedlichen Konstruktionen vorkommen. Betrachtet man ihre Konstruktion rein allgemein, handelt es sich um einen recht einfachen Mechanismus der Geräte.

Grundlage praktisch jedes Zugsensors eines Gaskessels ist ein Bimetallelement, das seine Form bei Änderungen des Temperaturhintergrunds ändert. Tatsächlich handelt es sich um eine einfache Bimetallplatte, die sich beim Erwärmen oder Abkühlen verbiegt.

Durch die Formänderung der Platte wird eine Kontaktgruppe gesteuert, die den Kontaktzustand auf „ein“ oder „aus“ ändert. Das Schaltsignal der Kontaktgruppe wird an die Steuerung des Gaskessels oder an einen einfacheren Mechanismus zur Gaszufuhrsteuerung übermittelt.

Der Typ des Sensors, der den Zug im Rauchabzugskanal überwacht, hängt vom verwendeten Kessel ab.

So gibt es und werden in der Praxis zwei Gaskesseltypen verwendet:

1. Konstruktionen mit einfachem Schornstein (mit natürlichem Zug).
2. Konstruktionen mit Schornstein und Turbine (mit Zwangszug).

Diese Konstruktionen unterscheiden sich voneinander und auch die dafür verwendeten Zugsensoren sind unterschiedlich.

Geräte für Kessel mit natürlichem Zug

Bei Kesseln mit natürlichem Zug wird eine sogenannte Rauchgashaube verwendet, in die ein einfacher Miniaturthermostat eingebaut ist, wie im Bild unten dargestellt.

Ein Thermostat in einfacher Bauweise in Miniaturversion ist üblicherweise mit einer entsprechenden Temperaturmarkierung direkt auf dem Gehäuse (auf dem Metallrand) versehen. Diese Markierung (z.B. 75º) gibt die Grenztemperatur für das Auslösen der Kontaktgruppe des Sensors an.

Ein thermostatisches Gerät dieser Bauart wird in der Regel in hängenden Gaskesseln verbaut, bei denen eine in die Abgaslinie integrierte Rauchgashaube verwendet wird.

Ein solches Gerät funktioniert einfach. Wenn die durch die Haube mit dem installierten Sensor strömenden Rauchgase das Gerät über den eingestellten Temperaturparameter erhitzen (was auf eine Verletzung der Zugnorm hinweist), unterbrechen die Kontakte den Stromkreis.

Dementsprechend wird bei einer Unterbrechung des Stromkreises die Gaszufuhr zum Kessel abgeschaltet (blockiert). Das Gerät startet erst wieder, nachdem der Sensor abgekühlt ist und der unterbrochene Kontakt wiederhergestellt wurde.

Konstruktionen von Sensoren für Turbinenkessel

Kessel mit einem Turbinenabzug haben einen etwas anderen Sensor zur Zugerkennung, dessen Funktionsprinzip sich unterscheidet. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Sensor eigentlich den Lüfter der Kesselturbine steuert. Mit anderen Worten, die optimale Zugkraft der Rauchgase wird durch den Lüfter geregelt.

Daher sind die Zugsensoren von Turbinengaskesseln nicht für die Temperaturüberwachung ausgelegt, sondern für die Überwachung des Volumens der durchströmenden Abgase.

Solche Sensoren arbeiten basierend auf dem Vorhandensein eines optimalen Unterdrucks in der Brennkammer und verfügen über eine Kontaktgruppe aus drei Elementen:

• Kontakt COM;
• normally open (NO);
• normalerweise geschlossen (NC).

Konstruktionsbedingt haben die Geräte unterschiedliche Formen, aber ihr Funktionsprinzip bleibt gleich. Sobald die Arbeitsbedingungen in der Brennkammer des Gaskessels erreicht sind (optimaler Unterdruck) wird durch den zugeführten Luftdruck die Kontaktgruppe geschlossen und ein Signal zur Gaszufuhr gesendet.

Ein etwas anderer Typ von Sensorelementen zur Überwachung des Zugs im Kessel – Konstruktionen, deren Funktionsprinzip auf der Druckdifferenz des abströmenden Gases basiert.

Wie wird die Funktionalität des Sensors überprüft?

Störungen des Gasheizkessel-Zugs werden oft mit Sensoren in Verbindung gebracht. Jedenfalls weisen viele Fachleute traditionell auf eine Fehlfunktion des Zugsensors hin.

Die Funktionsweise des Zugschalters an einem Haushaltsgaskessel zu überprüfen ist recht einfach. Es ist anzumerken, dass die regelmäßige Überprüfung solcher Bauteile im Grunde eine Routineangelegenheit ist. Insbesondere bei Kesseln mit Lüfter.

Schritt #1 – Durchführung der Überprüfung der Kontrollsensoren

Nahezu jedes Gerät mit einem Lüfter verfügt über spezielle Testpunkte, mit denen der Sensor getestet wird.

Die Testpunkte (Stutzen) befinden sich in der Regel im Bereich des Schornsteins (oberer Teil des Kessels). Ein Beispiel für die Positionierung solcher Elemente ist im Bild unten dargestellt. Beide Stutzen sind entsprechend gekennzeichnet, d. h. sie tragen die Bezeichnungen «+» und «-», die den Durchfluss anzeigen.

Kontrollpunkte (Stutzen) zur Messung des Unterdruckniveaus im Brennraum des Kessels. Diese Elemente werden für Kontrollmessungen mit einem speziellen Manometer verwendet.

Neben den Kontrollstutzen befindet sich in der Regel eine weitere Kontrollschnittstelle (links, mit einer Abdeckung verschlossen), über die die Gastemperatur und der Wirkungsgrad des Geräts gemessen werden können.

Die Reihenfolge der Messungen ist wie folgt:

1. Schrauben Sie die Schutzkappen an den Stutzen ab.
2. Schließen Sie die Schläuche des Manometers an die Stutzen an.
3. Beachten Sie die korrekte Anschlussgenauigkeit an den Punkten «+» und «-».
4. Schalten Sie am Kessel den Modus «Schornsteinfeger» ein.
5. Warten Sie, bis das Gerät seine maximale Betriebsleistung erreicht hat.

Nachdem das Gerät die maximale Leistung erreicht hat, werden die Manometerwerte überprüft. Das Gerät sollte einen zulässigen Unterdruckpegel anzeigen, der den für das jeweilige Modell des Gaskessels festgelegten Bereich nicht überschreitet. Den erforderlichen Bereich finden Sie in der Dokumentation des Geräts.

Durchführung von Testmessungen des Unterdruckniveaus im Brennraum eines Gaskessels mit einem digitalen Gerät mit manometrischer Funktionalität

Das Verfahren, das zeigt, wie man den Zugwächter bei einem Haushaltsgasdurchlauferhitzer überprüft, umfasst neben den Manometermessungen auch eine weitere notwendige Aktion – die Überprüfung des Pressostaten des Kessels.

Der Lüfter eines Gaskessels ist traditionell mit einem Gerät namens Pressostat ausgestattet. Dank dieses Geräts wird die Lüfterfunktion überwacht und tatsächlich der Brenner gesteuert.

Der Pressostat ist über Gummischläuche mit dem Luftkanal verbunden. Zur Überprüfung dieses Schaltungselements muss jedoch das Gehäuse des Gaskessels geöffnet werden.

Im Inneren des Gaskesselgehäuses befinden sich zwei wichtige Geräte – der Turbinenlüfter sowie das Kontrollgerät Pressostat

Das Funktionsprinzip dieses technischen Paares ist recht einfach. Aus dem Luftkanal wird über einen Gummischlauch der Druck (negativ relativ zum Druck im zweiten Schlauch) vom Pressostat abgenommen.

Wenn der Druckabgriff in Ordnung ist und der Kontaktkreis des Druckschalters geschlossen ist, arbeitet der Gaskessel ordnungsgemäß. Bei einer Änderung (Abweichung) des Unterdruckniveaus ändert sich die Druckdifferenz, was zum Öffnen der Kontaktgruppe des Druckschalters führt. Dementsprechend wird das Gerät außer Betrieb genommen (Kesselsperrung).

Das Gerät zur Überwachung des Lüfterbetriebs – der Druckschalter – trägt am Gehäuse ein Schild mit technischen Parametern, den Grenzdrücken für das Ein- und Ausschalten des Gasbrenners.

Jeder originalgetreue Druckschalter ist am Gehäuseteil mit Angaben zu den Betriebsparametern versehen. Insbesondere wird der Druckparameter für das Ein- und Ausschalten des Geräts angegeben (z. B. bei dem auf dem obigen Foto abgebildeten Druckschalter 70/45 Pa). Mit anderen Worten: In diesem Fall arbeitet der Gasbrenner bei einem Druck von 70 Pa und wird bei einem Druck von 45 Pa blockiert.

Schritt #2 – Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Pressostaten des Kessels

Um den Druckschalter zu überprüfen, müssen Sie eine einfache Handlung durchführen: die Qualität der Schaltung des elektrischen Kreises des Geräts feststellen. Das Schaltelement des Druckschalters ist ein gewöhnlicher Mikroschalter, der in die Konstruktion des Geräts integriert ist.

Der Mikroschalter wird (die Kontakte werden geschlossen oder geöffnet) durch eine Platte gesteuert, auf die die Druckluftkraft einwirkt, die über die Schläuche an das Gerät gelangt.

Die Kontakte des Mikroschalters sind auf die Außenseite des Gerätegehäuses geführt. Für die Überprüfung müssen Sie daher an die Kontaktgruppe ein Messgerät (Multimeter) anschließen, das auf Widerstandsmessung (Ohm) eingestellt ist.

Jedes Originalgerät ist mit einem auf dem Gehäuse angegebenen Schaltplan ausgestattet. Gemäß diesem Schaltplan werden die Messspitzen des Multimeters und die Kontakte des Geräts verbunden.

Test der Durchgängigkeit des Druckschalters des Gaskessels mit einem Standardwerkzeug des Elektronikers (Elektrikers) – einem Multimeter. Prüfung der Durchgängigkeit des Mikroschalterkreises.

Nach dem Anschließen der Messspitzen des Multimeters wird an den Unterdruckkanal des Druckschalters ein Stück Silikonschlauch angeschlossen. Über den angeschlossenen Schlauch wird am Gerät ein Unterdruck erzeugt (einfach durch Luftansaugen mit dem Mund) und gleichzeitig die Anzeige des Multimeters kontrolliert.

Bei normaler Schaltung zeigt die Nadel des Geräts einen minimalen Widerstand an oder reagiert gar nicht, je nach dem im Schlauch erzeugten Druck. Ist der Mikroschalter jedoch defekt (der Schaltkanal ist gestört), zeigt das Multimeter keinerlei Reaktion. In diesem Fall muss der Druckschalter durch einen neuen ersetzt werden.

Wir empfehlen, sich mit den Feinheiten der Inspektion und Wartung von Gaskesseln vertraut zu machen.

Schritt #3 – Ermittlung der Ursache des nachlassenden Zugs

Die Ursache für die Verringerung des Zugs liegt nicht immer in einem Defekt des Sensors.

So zeigt die Praxis, dass ein unzureichender Zug durch viele andere Faktoren verursacht werden kann:

• Verstopfung der Luftübertragungsschläuche;
• Verstopfung des Innenbereichs des Ventilatorgehäuses;
• Bildung von Kondenswasser in den Silikonschläuchen;
• Eindringen von Fremdkörpern in die Schläuche.

Eine häufige Ursache für die Verringerung des Kesselzugs ist die Verstopfung des Innenbereichs des Ventilatorgehäuses. Die Reinigung dieses Bereichs stellt den Zug vollständig wieder her.

Die Reinigung des Innenbereichs des Ventilatorgehäuses des Gaskessels trägt dazu bei, den Zug auf das vorherige Niveau wiederherzustellen. Für die Wartung werden etwas Wasser und eine weiche Bürste benötigt.

Auf den Flügeln des Ventilatorlaufrads und den Wänden des Gehäuses sammelt sich nach längerem Betrieb des Gaskessels eine große Menge Staub und Ruß an. Mit der Zeit verdichten sich diese Ablagerungen, bekommen eine harte Struktur und erzeugen dadurch einen erheblichen Widerstand gegen den Luftstrom. Dies ist eine der häufigsten Ursachen für den Zugverlust des Kessels.

Der Ventilator des Kessels muss natürlich demontiert werden, bevor der innere Bereich gereinigt werden kann. Die meisten Kesselkonstruktionen sehen einen einfachen Aus- und Einbau des Ventilators vor. In der Regel reicht es aus, zwei oder drei Befestigungsschrauben zu lösen, um das Bauteil vom Chassis zu trennen. Vorher sollte der Gaskessel von der Stromversorgung getrennt werden.

Ungefähr diesen Zustand sollte der Ventilator des Gaskessels während des Betriebs haben, um einen optimalen Zug der Rauchgase zu gewährleisten.

Das Waschen mit Wasser sollte so durchgeführt werden, dass keine Feuchtigkeit auf die Statorwicklung des Elektromotors und andere elektrische Elemente gelangt. Als beste Option erscheint die Reinigung durch Ausblasen des Innenbereichs des Gehäuses und der Flügel mit Druckluft. Allerdings ist diese Option zu Hause oft nicht möglich.

Empfehlungen zur Reinigung und zum eigenhändigen Warten eines Gas-Durchlauferhitzers haben wir in dem folgenden Artikel aufgeführt.

Schritt #4 – erneutes Testen des Zugs

Nach Abschluss der Reinigung des Turbinenventilators des Gaskessels und der Montage dieses Bauteils an seinem Arbeitsplatz ist eine erneute Prüfung des Geräts auf den Zug der Rauchgase erforderlich.

Das heißt, es ist erneut die oben beschriebene Operation durchzuführen – die Prüfung des Unterdruckniveaus in der Brennkammer. Das zuvor demontierte Gehäuse des Gaskessels muss wieder angebracht werden – der Kessel in einen vollständigen Betriebszustand gebracht werden.

Der montierte Gaskessel ist eine zwingende Voraussetzung vor der Prüfung des Geräts auf den Unterdruck in der Brennkammer, da ein geöffnetes Gehäuse den normalen Betrieb der Turbine stört.

In der Regel zeigen die Prüfergebnisse einen gewissen Anstieg der Manometeranzeige, was auf einen normalen Betriebszustand des Abgaskanals hinweist. In Anbetracht dieser Praxis können Sie den entsprechenden Schluss ziehen, dass die primäre Ursache für die Störung des Kaminzugs eines Gaskessels nicht immer der Temperatursensor oder das Pressostat ist.

Daher müssen Sie zunächst alle am Abgassystem beteiligten Geräte und Zubehörteile überprüfen. Denn in diesem Fall lag das Problem in der Verstopfung des Turbinengebläses des Gaskessels.

Mögliche Ursachen für das Auslösen des Sensors

Nicht selten wird das häufige Auslösen des Zugschalters eines Gaskessels unmittelbar nach der Installation neuer Geräte und der anschließenden Inbetriebnahme beobachtet.

Die Störungen des Kesselbetriebs sind in diesem Fall in der Regel zurückzuführen auf:

• einer fehlerhaften Kanalbauweise für die Rauchabführung;
• außergewöhnliche Wetterbedingungen in der Region;
• Störung der Zugcharakteristik des Geräts;
• falsche Einstellung der Steuerungseinheit.

In Regionen, in denen starke Winde vorherrschen, kann die Ursache für das Auslösen des Sensors banal sein – Windeinfall in den Abgaskanal. Für solche Fälle wird empfohlen, zusätzlich einen Zugstabilisator auf dem Rohr zu installieren.

Bezüglich der Zugcharakteristik wurde oben darauf hingewiesen, und für die Einstellung der Steuerung des Gasdurchlauferhitzers sollten Fachleute hinzugezogen werden.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Im Video werden die konstruktiven Details der Zugschalter, die Position dieser Komponenten und ihr Funktionsprinzip erläutert:

Wenn professionelle Monteure mit Gasgeräten recht gut vertraut sind, ist die Fehlerbehebung an einem Gaskessel für den durchschnittlichen Benutzer ein „Buch mit sieben Siegeln“. Darüber hinaus ist der Umgang mit Gassystemen ohne entsprechende Kenntnisse mit schwerwiegenden Folgen verbunden.

Wenn Sie daher beabsichtigen, den Zugschalter oder andere Geräte des Gasdurchlauferhitzers eigenständig auszutauschen oder zu reparieren, sollten Sie sich zumindest vorher mit dem System vertraut machen. Der beste Weg zur Behebung von Defekten am Gassystem ist jedoch die Konsultation von Fachleuten.

Möchten Sie das oben dargestellte Material mit nützlichen Anmerkungen zum Funktionsprinzip des Zugschalters ergänzen? Oder möchten Sie Ihre Erfahrungen bei der Überprüfung des Sensors mit anderen Benutzern teilen? Schreiben Sie Ihre Anmerkungen und Kommentare in den untenstehenden Block und fügen Sie einzigartige Fotos Ihres eigenhändigen Tests hinzu.