Un thermocouple de chaudière, comment ça marche ?
Un thermocouple est un dispositif installé dans les équipements de chauffage. Il est conçu pour convertir l'énergie thermique en courant électrique pour les bobines électromagnétiques et sert de composant principal de la protection du contrôle du gaz. Le dispositif fonctionne en conjonction avec une vanne de gaz d'arrêt spéciale, bloquant le flux de combustible.
Ce capteur de température est composé de deux fils composés de charges, d’électrons. L’effet thermoélectrique permet de faire passer ces charges dans le thermocouple. La tête du thermocouple mesure la veilleuse, qui chauffe le gaz du bruleur, et de l’autre côté le thermocouple envoie l’information au bloc gaz par l’électro-aimant. Le clapet s’ouvre ou se ferme.
Un des deux fils est divisé en deux, pour permettre la force électromotrice : c’est-à-dire que les charges positives et les charges négatives s’accumulent d’une part et d’autre part. Cela permet d’avoir une différence de température entre la base du thermocouple et la tête du thermocouple. Dans ce cas, on parle de soudures :
- La soudure froide : soudure à laquelle on connait la température, c’est la soudure de référence.
- La soudure chaude : il s’agit de la température qu’on souhaite mesurer, la température inconnue.
La tension mesurée peut être négative si la soudure chaude du thermocouple se trouve dans un milieu ambiant plus froid que la température dans le thermocouple.
Avec la tension de compensation, il est possible d’utiliser la référence des tables pour comprendre la relation entre les millivolts et la température. Cette table est utilisable par le chauffagiste lui-même, un professionnel du chauffage, pour éviter les erreurs et la dégradation de l’appareil de chauffage.
On retrouve des thermocouples autant dans anciennes chaudières Frisquet, ELM Leblanc, ...
Comment remplacer un thermocouple de chaudière ?
Quand le thermocouple de la chaudière est en panne, le chauffagiste procède en plusieurs étapes pour le remplacer.
D’abord, il protège l’installation en coupant l’alimentation électrique et coupe la chaudière par sécurité. Ensuite, il ouvre la chaudière en retirant la façade de l’appareil de chauffage (son capot) et accède aux pièces détachées de la chaudière.
Le thermocouple se trouve au niveau du brûleur d’allumage, à côté de la veilleuse gaz et relié au bloc gaz.
A l’aide d’une clé, il faut dévisser le thermocouple au niveau de l’électroaimant de la vanne gaz.
Le thermocouple neuf peut à présent être installé à la place de l’ancien, en serrant le boulon. Il est à placer au niveau de la veilleuse gaz pour qu’il puisse détecter la flamme du brûleur quand la veilleuse s’actionne.
Ensuite, il faut tester la chaudière en eau chaude sanitaire ou en chauffage pour s’assurer qu’elle fonctionne correctement.
Récapitulons les étapes :
- Couper l’alimentation de la chaudière
- Retirer la façade de l’appareil de chauffage
- Dévisser et retirer le thermocouple en panne
- Installer un thermocouple neuf dans la chaudière gaz
- Placer le thermocouple au niveau de la veilleuse
- Tester l’installation de chauffage avec le nouveau thermocouple
Comment mesurer le courant d’un thermocouple de chaudière ?
Bien qu’aujourd’hui la plupart des chaudières soient avec une électrode d’allumage et une sonde ionisation, Un tube de cuivre avec un fil de constantan (cuivre et nickel) à l’intérieur. Ils sont soudés au niveau de la tête du thermocouple et sont soumis à la température chaude de la veilleuse. De l’autre côté, le thermocouple est relié au bloc gaz et à l’électro-aimant. Pour mesurer la différence d’un courant électrique, il va falloir faire deux soudures de chaque côté du thermocouple, détachée du bloc gaz et du brûleur gaz lui-même. Il y a une soudure chaude et une soudure froide.
Raccordez un multimètre au niveau de la soudure froide du thermocouple d’un côté, puis chauffez la soudure chaude avec un bec benzène. Le multimètre est à régler en tension continue sur 200 mV.
Quand la soudure chaude monte en température, on peut déterminer une tension continue électrique permettant d’alimenter l’électro-aimant du bloc gaz. En arrêtant la soudure, la tension diminue jusqu’à ce que l’électro-aimant ferme la vanne gaz du brûleur.
Un testeur de thermocouple, composé d’un électro-aimant, se relie sur la partie froide. Quand la température du thermocouple est suffisante, le courant alimente l’électro-aimant et arrête le clapet gaz. Au bout d’une dizaine de secondes, le clapet du bloc gaz se referme.
De cette manière, il est possible de mesurer d’une part la tension du thermocouple à la base du bloc gaz et d’autre part de mesurer la tension du thermocouple au niveau de sa tête.
La chaleur émise par la veilleuse est mesurée à la tête et retranscrite au niveau du bloc gaz par l’électro-aimant.
Les différents types de thermocouple
- Type E - deux plaques sont utilisées pour la fabrication : le constantan et le chromel. Ce dispositif se caractérise par une performance accrue. En outre, il contrôle le processus se déroulant dans la plage de température de -5 ° С à 74 ° С.
- Type J - au lieu d'un chromel, une plaque de fer est installée dans l'appareil, ce qui n'altère en rien les caractéristiques techniques de l'appareil. A une sensibilité accrue aux changements, et la gamme de température - de -4 ° С à 74 ° С.
- Type K - ces thermocouples sont les plus populaires. Ils sont équipés de plaques en aluminium et en chromel.
La plage de travail varie entre -20 ° С et 135 ° С, et les fabricants ont réussi à augmenter la sensibilité elle-même de plusieurs positions.
La durée de vie de cet appareil est déterminée par l'environnement d'utilisation : ainsi, dans le dioxyde de carbone, une plaque de chromel rouille sous forme de pourriture verte, l'alliage se détériore rapidement et l'appareil perd ses propriétés non magnétiques.
Il existe d'autres types de thermocouples, mais ils ne sont pas adaptés à une utilisation dans les chaudières à gaz car les alliages contiennent des métaux coûteux, ou bien ces thermocouples sont moins performants.
