Termopar en la placa de gas: principio de funcionamiento + instrucciones para reemplazar el dispositivo

Cocinar en una placa de gas o en una superficie de cocción que funcione con gas es tan sencillo como en los quemadores eléctricos comunes. Incluso el uso del horno de gas rara vez causa algún problema. Pero muchos se plantean de inmediato la cuestión de la seguridad de dicho equipo, ya que el 'combustible azul' es explosivo.

Difícilmente alguien desea ver su hogar destruido por una explosión de combustible gaseoso. Para prevenir una tragedia así, se utiliza un dispositivo como el termopar en la placa de gas. Este constituye el elemento principal del sistema de control de funcionamiento del electrodoméstico de gas más popular.

Reconozca que en el caso del gas natural, se debe prestar especial atención al tema de la reducción de riesgos de incendios y explosiones. En el artículo que presentamos, se detallan y describen las reglas de funcionamiento de los equipos domésticos que procesan gas. Hemos complementado la información útil con valiosas recomendaciones.

¿Para qué sirve el termopar en una placa de gas?

El gas en el quemador de la placa se enciende con cerillas, un encendedor piezoeléctrico manual o un encendido eléctrico incorporado. Luego, la llama debe arder por sí sola sin intervención humana, hasta que el combustible sea cerrado mediante la válvula.

Sin embargo, no es raro que el fuego en la placa de gas o en el horno se apague debido a una ráfaga de viento o a un derrame de agua de una olla hirviendo. Y entonces, si no hay nadie cerca en la cocina, el metano (o propano) comienza a entrar en la habitación. Como resultado, al alcanzar una cierta concentración de gas, se produce una explosión con incendio y daños.

El termopar controla la presencia de fuego abierto en el quemador, y en su ausencia, durante medio minuto a un minuto, cierra el suministro de gas para evitar una tragedia.

La función de trabajo del termopar es controlar la presencia de llama. Mientras el gas arde, la temperatura en la punta del dispositivo de control alcanza 800–1000 ⁰C, y a menudo incluso más. Como resultado, se genera una FEM (fuerza electromotriz) que mantiene abierta la válvula electromagnética de gas en el tubo hacia el quemador. El quemador funciona.

Sin embargo, al desaparecer el fuego abierto, el termopar deja de generar FEM hacia el electroimán. Se produce el cierre de la llave y del suministro de combustible. Como resultado, el gas no entra en la cocina ni se acumula en ella, lo que excluye la posibilidad de un incendio debido a esta situación anómala.

El termopar es un sensor de temperatura muy simple sin ningún dispositivo electrónico en su interior. No tiene nada que pueda romperse. Solo puede desgastarse por el uso prolongado.

Con el conjunto completo de sensores, diseñados para el control y la seguridad del funcionamiento del calentador de gas, le informará el siguiente artículo, completamente dedicado a esta interesante cuestión.

El deterioro del termopar suele ocurrir solo en calderas de gas y calentadores que funcionan continuamente. En las cocinas de gas, los sensores térmicos de control de gas considerados duran entre 20 y 30 años antes de necesitar reemplazo.

Entre las ventajas de los termopares:

• simplicidad del dispositivo y ausencia de elementos mecánicos que se rompan o elementos eléctricos que se quemen;
• bajo costo del dispositivo: entre 8 y 15 €, según el modelo de la cocina de gas;
• larga vida útil;
• alta eficacia en el control de la temperatura de la llama;
• cierre rápido del gas;
• facilidad de reemplazo, que se puede realizar por uno mismo.

El único inconveniente significativo del termopar es la dificultad de reparación del dispositivo. Si el sensor termopar está defectuoso, es más sencillo reemplazarlo por uno nuevo.

Para reparar un dispositivo similar, es necesario soldar o estañar a alta temperatura (alrededor de 1 300 ⁰C) dos metales diferentes. En el hogar, es extremadamente difícil lograr tales condiciones. Es mucho más sencillo comprar un nuevo módulo de control para la cocina de gas como reemplazo.

Estructura y principio de funcionamiento

El funcionamiento del termopar se basa en el efecto termoeléctrico Seebeck. Según este, en los extremos de conductores de diferentes metales conectados en serie, bajo la condición de que sus contactos estén a diferentes temperaturas, se genera una fuerza termoelectromotriz (FTEM).

Es decir, se requiere la presencia de dos conductores de diferente composición, capaces de soportar un fuerte calentamiento, y calor de alta temperatura (en el caso considerado, del gas natural combustionado) en el punto de su unión.

En la mayoría de los pares, la fuerza electromotriz generada entre los contactos frío y caliente es muy pequeña y de poca utilidad. Pero existen metales y aleaciones cuya combinación produce hasta 4–5 mV/100 ⁰C. Y esto ya es suficiente para controlar un electroimán que regula una válvula u otra.

La fuerza termoelectromotriz en la mayoría de las variedades de termopares para cocinas de gas alcanza 15–30 mV, y para mantener abierta la válvula electromagnética normalmente bastan 5–10 mV.

El principio de funcionamiento de los termopares instalados en las cocinas de gas es sumamente sencillo:

1. Hay llama: se genera FTEM entre los contactos, la válvula de suministro de gas al quemador está abierta.
2. No hay fuego: la FTEM desaparece, la válvula se cierra por la presión del resorte y corta el gas.

El termopar consta de dos conductores termoestables de hasta un metro y medio de largo, que están unidos en un extremo mediante soldadura o soldadura fuerte.

Precisamente esta punta se encuentra directamente en el fuego y se calienta por el gas en combustión. El otro extremo del dispositivo consiste en un par de contactos o un conector para conectarse a la válvula electromagnética.

Variedades de sensores térmicos para gas

Los termopares de las cocinas de gas se diferencian según la aleación de los conductores y el tipo de conexión a la válvula. Y lo fundamental es que cada fabricante de equipos de gas emplea sus propias variantes de electroimanes con diferentes conectores de conexión.

En la mayoría de los casos, no es posible reubicar el sensor termopar de control de gas de una placa a otra.

El termopar debe coincidir con el modelo de la cocina de gas; por razones de seguridad, está prohibido instalar un dispositivo de control que no sea el adecuado.

Las aleaciones y metales utilizados para fabricar termopares son los siguientes:

• constantán + cromel;
• cobre + constantán;
• cobre + copel;
• nisil + nicrosil;
• alumel + cromel;
• constantán + hierro;
• cromel + copel;
• platinorodio + platino;
• wolframio + renio.

La precisión del dispositivo y su rango de temperaturas de funcionamiento dependen de las aleaciones utilizadas. Por ejemplo, el termopar de cromel-alumel está diseñado para funcionar a 0–1100 ⁰C, el de hierro-constantán a 0–700 ⁰C, y el de platino-platinorodio soporta calentamiento hasta +1700 ⁰C.

En las cocinas de gas domésticas, generalmente se utilizan sensores termopares de alumel y cromel, o de constantán y hierro. Son económicos y adecuados para las condiciones de temperatura de la placa de cocción a gas.

Guía de reparación del control de gas

Si el gas en la cocina se apaga, el problema puede no estar solo en el termopar. Sin embargo, la mayoría de las veces se debe precisamente a él.

El principal signo de problemas con el control de gas es que, después de encender el quemador y soltar la perilla o el botón de apertura del 'combustible azul', la llama se apaga de inmediato. Esto ocurre debido al cierre de la válvula, ya que la termo-fuerza electromotriz para mantenerla abierta está ausente o es insuficiente.

Las causas del ruido de los quemadores de las cocinas de gas se detallan en el artículo, con cuya útil información vale la pena familiarizarse.

Antes de adquirir un termopar nuevo, es necesario determinar la causa del mal funcionamiento del dispositivo existente; tal vez el problema esté en los contactos sueltos de la válvula, en cuyo caso solo hay que apretarlos.

Realizar la verificación, reparación y reemplazo del termopar en la cocina de gas por sus propias manos solo debe hacerse cuando el gas esté completamente cerrado. Primero, es necesario cerrar la válvula en la bombona de gas o en la tubería de metano, y solo entonces proceder con cualquier trabajo. Tampoco debe olvidarse de desconectar el suministro eléctrico si la estructura contiene dispositivos que dependen de la energía.

La punta del termopar se encuentra directamente cerca del quemador y la llama de gas. Y en el horno se puede encontrar cerca del divisor de llama en la parte superior del horno. Esta punta debe estar libre de hollín, depósitos minerales y cualquier daño.

Si la punta de trabajo del sensor termopar está cubierta de escoria, es obligatorio limpiarla con papel de lija. Cuanto más hollín, menos calor llega al termopar y, por lo tanto, menos FEM genera. Los milivoltios obtenidos pueden simplemente no ser suficientes para abrir la válvula electromagnética.

¿Cómo comprobar antes de la sustitución?

El termopar generalmente tiene una punta para instalar cerca del fuego. Pero también hay variantes con dos o tres puntas de control de temperatura. Por lo general, se utilizan en hornos, pero todo depende del modelo específico de la placa.

Los termopares con múltiples puntas de trabajo tienen una particularidad: si solo una de ellas no está caliente o está averiada, la válvula electromagnética estará cerrada. Por lo tanto, para encontrar con precisión la causa de los problemas, estos dispositivos termopares deberán revisarse con especial atención. Puede que solo uno de los sensores esté defectuoso.

Un termopar en buen estado para una placa de gas, al calentarlo sobre una vela, en 20 a 30 segundos produce una FEM del orden de 15 a 20 mV; si es menor, se debe cambiar el sensor.

Otro punto: los conductores del termopar en el tramo hasta la válvula deben estar tensos o no deben colgar en el cuerpo de la placa. Además, su conexión al electroimán debe ser rígida; un conector que se sostiene «por milagro» no es aceptable aquí.

Los dispositivos en cuestión se fabrican con longitudes de 40 a 130 cm. Se debe elegir el dispositivo termopar de control de gas con mucho cuidado según este indicador. Por un lado, el cable de los conductores no debe tensarse demasiado; por otro lado, no debe colocarse sobre superficies calientes ni colgar libremente.

¿Cómo cambiar el dispositivo?

Antes de cambiar el termopar dañado en la placa de gas, se debe inspeccionar el aparato en busca de:

• presencia de hollín en la punta de trabajo (si lo hay, hay que limpiarlo con papel de lija);
• ausencia de quemadura en dicha punta (en ese caso, solo reemplazo completo);
• rigidez de la conexión de los contactos del sensor termopar y la válvula (si es necesario, apretar);
• correcto funcionamiento del propio termopar, que al calentarse produzca una FEM de al menos 15 mV.

Se debe cambiar el dispositivo en cuestión solo cuando esté realmente defectuoso. En muchos casos, para que la placa de gas vuelva a funcionar, se puede solucionar con la limpieza de la punta del hollín y la verificación de los contactos.

Para reemplazar el termopar, habrá que quitar el panel frontal de la placa de gas, así como levantar la tapa superior con los quemadores.

La punta de trabajo del termopar está fijada rígidamente cerca del quemador mediante una tuerca. Si debido a la costra no se puede desenroscar, no es aconsejable forzar la llave. Así solo se puede romper la fijación. Es mejor usar primero un disolvente.

El segundo extremo del termopar a la válvula electromagnética se fija mediante un conector roscado o dos contactos de engaste. No es difícil quitarlos. El nuevo sensor termopar se coloca en la misma secuencia: un extremo se fija cerca del quemador y el otro al electroimán.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Cómo se realiza la sustitución del termopar por uno mismo:

Principio de funcionamiento del control de gas en la placa y el horno:

Estructura del termopar para cocinas de gas:

Una cocina de gas sin un termopar que funcione correctamente es una fuente de peligro. Si el control de gas ha dejado de funcionar, es posible reemplazar el sensor por uno mismo. No hay nada complicado en desmontar el antiguo e instalar el nuevo dispositivo de control. Solo hay que adquirir un dispositivo que corresponda al modelo de cocina y trabajar un poco con la llave de gas y un destornillador.

Si tiene comentarios sobre el tema o sus propias observaciones sobre la información anterior, escríbalos en el bloque siguiente. Nos interesarán, así como a otros lectores, sus relatos sobre los detalles de la sustitución del termopar que realizó usted mismo. Escriba, no dude.