Analizatory spalin

Diagnostyka nowoczesnych kotłów grzewczych nie obejdzie się bez zaawansowanych przyrządów pomiarowych. Nie ma wątpliwości co do tego, że ich stosowanie poprawi skuteczność prac montażowo-diagnostycznych.

Analizatory spalin są nieocenione w codziennej pracy instalatorów. To właśnie dzięki nim zyskuje się pomiar ilości i jakości produktów spalania, a co za tym idzie, możliwość oceny sprawności systemu grzewczego. Za pomocą analizatorów spalin poddaje się analizie zawartość: tlenu (O₂), tlenku węgla (CO), dwutlenku węgla (CO₂), tlenku azotu (NO), wielotlenków azotu (NO_x) oraz dwutlenku siarki (SO₂). Korzyścią stosowania analizatorów spalin jest kompleksowa ocena badanego systemu grzewczego pod kątem spełniania norm dotyczących emisji zanieczyszczeń. Istotne jest przy tym określenie współczynnika nadmiaru powietrza. W budowie oferowanych na rynku analizatorów przewiduje się najczęściej czujnik elektrochemiczny. Do właściwej regulacji palnika kotła grzewczego niezbędny jest pomiar stężenia tlenu, tlenku węgla oraz temperatury: spalin i otoczenia. Tlenki azotu, które znajdują się w spalinach, stanowią substancje szkodliwe dla zdrowia. Ważna jest więc ich możliwie najmniejsza ilość. Stąd też pole do popisu dla analizatorów spalin, dzięki którym potwierdza się najwyższy poziom bezpieczeństwa użytkowania systemu grzewczego.

Cechy analizatorów spalin:

Ilość tlenku węgla i dwutlenku węgla jest podawana w procentach objętości, natomiast węglowodory i tlenki azotu mierzy się w częściach na milion (ppm). Z nowoczesnych analizatorów spalin są zadowoleni instalatorzy ceniący sobie wygodę podczas pomiarów. Istotny jest bowiem nie tylko ergonomiczny kształt kompaktowej obudowy ale również prosta i intuicyjna obsługa. Przydatne rozwiązanie stanowi możliwość pomiaru różnicy ciśnień, temperatury gazu i wilgotności powietrza. Istotna jest automatyczna kalibracja w powietrzu i jednoczesny pomiar ciągu/ciśnienia, umożliwiający wykrywanie nieszczelności. Sensor CO jest odłączany w sposób automatyczny w przypadku przekroczenia zakresu pomiarowego. Istnieje możliwość przełączania jednostek pomiarowych pomiędzy ppm, mg, mg (O₂) i mg/kWh. W niektórych modelach przewidziano elektroniczną kontrolę procesu pomiaru sadzy. Sonda probiercza jest najczęściej ogrzewana. Tym sposobem eliminuje się ryzyko kondensacji podczas pomiaru stopnia sadzy. Zintegrowany program testowy pozwala na testowanie funkcji i podzespołów analizatora. W niektórych modelach przewidziano wydruk mierzonych i przeliczanych parametrów. Niejednokrotnie w tym celu zastosowanie znajduje zintegrowana drukarka termiczna. Dostępne na rynku analizatory spalin pracują w temperaturze mieszczącej się pomiędzy 5°C a 45°C. Do wymiany danych z komputerem przewidziano port szeregowy RS-232 lub złącze USB. W niektórych modelach informacje są przesyłane za pomocą interfejsu Irda i Bluetooth.

Analizatory spalin dla przemysłu

Analizując ofertę rynkową w zakresie analizatorów zwróćmy uwagę na modele przeznaczone do pomiarów procesów spalania zachodzących w przemyśle. Przyrządy tego typu to profesjonalne mierniki używane nie tylko przez instalatorów. Przeznaczenie obejmuje bowiem na przykład odbiory techniczne urządzeń przemysłowych, przeprowadzane przez inspektorów Urząd Dozoru Technicznego. W urządzeniach tego typu istotną rolę odgrywa obudowa o wzmocnionej konstrukcji. Ważny pozostaje bowiem stabilny pomiar i wytrzymałość korpusu nawet w najtrudniejszych warunkach środowiskowych. Funkcjonalność przyrządów tego typu jest zbliżona do tych urządzeń, których używamy podczas diagnostyki domowych instalacji grzewczych. Zyskuje się zatem ocenę sprawności spalania, a także pomiar temperatury: spalin i powietrza do spalania. Przeanalizować można również współczynnik nadmiaru powietrza, a także stratę kominową, ciąg, O₂, CO oraz CO₂. Komfort użytkowania z pewnością poprawią wprowadzane na stałe parametry oleju lekkiego i ciężkiego, a także gazu: GZ50, GZ41,5, GZ35, płynnego, koksowniczego i miejskiego. Nie mniej istotny w analizatorze pozostaje wbudowany wykraplacz kondensatu. Podłączenie sondy odbywa się poprzez szybkozłącze

ZDANIEM EKSPERTA

O jakości pomiaru analizatorem spalin decydują nie tylko umiejętności i doświadczenie operatora, czy warunki pomiaru. Bardzo duże znaczenie mają same funkcje danego urządzenia. Ekspert z firmy Afriso zwraca uwagę jakie funkcjonalności nowoczesnych analizatorów spalin mają wpływ na jakość pomiaru. Podstawową cechą, którą posiadać powinien analizator spalin jest zgodność z normą PN-EN 50379. Norma ta określa wymagania stawiane przyrządom pomiarowym, które przeznaczone są do mierzenia stężeń gazów i innych parametrów spalania. Urządzenia te mogą być używane do oceny działania urządzeń grzewczych opalanych różnorodnymi paliwami. Koniecznym jest, aby spełnienie wymagań normy było stwierdzone przez niezależną jednostkę certyfikującą. Należy również pamiętać, że nawet najlepszy certyfikat nie zwalnia od obowiązku przeprowadzania w autoryzowanym serwisie okresowych kalibracji urządzenia. Dobry analizator powinien być wyposażony w trzy funkcje, pozwalające na dokonanie dokładnego pomiaru. Pierwszą jest pomiar CO z kompensacją wodoru. Jest ważny, bo wodór zafałszowuje dokładność pomiaru CO w spalinach, a cela pomiarowa z kompensacją wodoru pozwala na dokładny odczyt. Drugą jest wyszukiwanie rdzenia spalin umożliwiające umiejscowienie sondy w takim miejscu przewodu kominowego, aby pomiar realizowany był z największą precyzją. Trzecia, to „pułapka kondensatu” – system filtrujący zanieczyszczenia ze spalin i odseparowujący wilgoć. Dzięki temu do cel pomiarowych trafiają oczyszczone i osuszone spaliny, co zwiększa dokładność pomiaru. Wartą uwagi funkcją jest monitorowanie stanu ogniw pomiarowych dzięki czemu użytkownik może przwidzieć termin przeprowadzenia okresowej kalibracji.

Spaliny w kolorze

W nowoczesnych analizatorach spalin do wymiany danych z użytkownikiem uwzględnia się kolorowe wyświetlacze. To właśnie dzięki nim jest możliwa wizualizacja pomiarów. Używa się przy tym prostych symboli i kolorowych znaczników, umożliwiających natychmiastową interpretację uzyskanych danych. Przydadzą się również komunikaty objaśniające krok po kroku przebieg pomiaru. W niektórych modelach przewidziano przedstawianie danych za pomocą tzw. macierzy spalin. Tym sposobem po przeprowadzonej analizie i stworzeniu przez przyrząd macierzy, określa się czy wartości CO, O₂ i innych parametrów pomiarowych są zawarte w dopuszczalnym zakresie. Efektem jest więc ocena systemu grzewczego pod kątem optymalnych ustawień. Jeżeli wartości pozyskanych danych pomiarowych wychodzą poza zakres optymalny to z macierzy dowiemy się o kierunkach zmian regulacji systemu grzewczego. Przyrząd informuje instalatora o niewłaściwym spalaniu zachodzącym w kotle. Analizator wyświetla komunikat „wartości pomiarowe są nie do akceptacji”. Oznacza to, że stężenie CO i O₂ jest zbyt wysokie i mieści się poza zdefiniowanymi wartościami. O wysokiej stracie kominowej użytkownik jest informowany wtedy, gdy stężenie O₂ wychodzi poza określony zakres.

Analizatory stacjonarne

Oprócz analizatorów przenośnych producenci oferują modele stacjonarne, przeznaczone do pracy w trybie ciągłym. W przypadku tych urządzeń przewiduje się pomiar podstawowych parametrów takich jak temperatura spalin, tlen (O₂), tlenek węgla (CO), tlenek azotu (NO), dwutlenek azotu (NO₂) oraz dwutlenek siarki (SO₂). Niejednokrotnie przewiduje się system kondycjonowania spalin oparty na chłodnicy Peltier’a. Sygnały pomiarowe są przesyłane nie tylko za pomocą protokołów cyfrowych, ale i standardów analogowych, na przykład pętli napięciowej 0-10 V W rozbudowanych systemach diagnostycznych uwzględnia się multipleksery, łączące pracę kilku analizatorów stacjonarnych. Co prawda urządzenia są fabrycznie sparametryzowane to jednak istnieje możliwość zmiany poszczególnych nastaw za pomocą zewnętrznego panelu. Stąd też takie właściwości jak parametry próby czy też długości cykli są ustawiane z uwzględnieniem indywidualnych wymagań aplikacji. Istotną rolę odgrywa antykorozyjne wykonanie urządzenia, dzięki czemu system może pracować nawet w najtrudniejszym środowisku przemysłowym.

Akcesoria

Wraz z analizatorami spalin producenci oferują szereg dodatkowych akcesoriów. Stąd też nabyć możemy chociażby pompkę do sadzy ze skalą zadymienia. Przyda się również bezprzewodowa drukarka. Bezpieczeństwo naszego sprzętu zapewni wytrzymała walizka a czystość zagwarantuje płyn do czyszczenia przyrządu. Istotną rolę odgrywa również zasilacz zewnętrzny. Niektóre modele wymagają dodatkowego zestawu przyłączeniowego, niezbędnego do pomiaru ciśnienia gazu. Oczywiście przy wyborze zadbajmy o specjalistyczne oprogramowanie komputerowe.

Jak wybrać analizator spalin?

Wybierając analizator spalin warto kierować się możliwościami pomiarowymi urządzenia. Podstawowe funkcje jakie realizuje przyrząd to przede wszystkim pomiar O₂ i CO. Jednak warto zadbać o to, aby analizator można było rozbudować o dodatkowe funkcje, takie jak chociażby pomiar: NO, temperatury spalin i otoczenia. Zdecydujmy czy przyda nam się wydruk wyników pomiarów. Przy wyborze zwróćmy uwagę na odpowiedni sposób wymiany danych z urządzeniem zewnętrznym, czyli komputerem lub drukarką. Specjalistyczne oprogramowanie pozwoli na przygotowanie dokumentacji pomiarowej i przechowywanie zgromadzonych analiz. Przydać się może również prowadzenie pomiarów on-line. W nowoczesnych przyrządach pomiarowych przewiduje się podział wewnętrznej pamięci na bloki. Te z kolei można przypisać do konkretnego klienta. Zadbajmy również o odpowiedni komfort użytkowania urządzenia a szczególnie o ekran i jego wielkość. Sprawdźmy jakie wartości są wyświetlane jednorazowo.

Podsumowanie

Przy wyborze odpowiedniego analizatora zwróćmy uwagę na serwis gwarancyjny i pogwarancyjny. Ważne jest nie tylko szybkie usuwanie usterek, ale również przeprowadzenie okresowej kalibracji przyrządu. Producenci zalecają, aby czynności w tym zakresie wykonywać przynajmniej raz na pół roku. To właśnie w laboratorium producenta podczas testów są używane tzw. gazy wzorcowe. Podstawowe sprawdzenie wykonujmy samodzielnie. Możemy to zrobić na przykład przez podanie gazu testowego o stężeniu zadanego progu alarmowego. Tym sposobem sprawdzimy zadziałanie przyrządu. Testy takie przeprowadza się w odniesieniu do każdego z gazów, które będą mierzone. Ogniwa elektrochemiczne cechuje określona trwałość. W niektórych modelach przewiduje się możliwość samodzielnej wymiany ogniwa. Istotne jest jednak po tej czynności przeprowadzenie kalibracji urządzenia. Kluczowe miejsce zajmują odpowiednie certyfikaty analizatorów spalin. Istotne jest aby po każdym użyciu analizatora opróżnić pojemnik kondensatu. W razie potrzeby wymieńmy również filtr. Na konieczność jego wymiany może również wskazywać pogorszenie wydajności pompy. Jest to szczególnie istotne bowiem zabrudzony filtr może spowodować uszkodzenie pompy i czujników. Jeżeli urządzenie jest używane poza zakresem dopuszczalnych temperatur lub gdy akumulator używany jest przez dłuższy czas, czy też był intensywnie eksploatowany z niepełnymi cyklami naładowania, stan akumulatora może odbiegać od poziomu rzeczywistego. W takiej sytuacji jest konieczne jego skorygowanie.

ZDANIEM EKSPERTA

Na co zwrócić uwagę wybierając analizator spalin? - to pytanie nurtuje każdego, kto staje przed podjęciem decyzji o zakupie nowego urządzenia. Z pomocą przychodzi Aneta Brodzik, ekspert z firmy Testo. Podstawą wygodnej i skutecznej pracy instalatorów i serwisantów jest sprawny oraz precyzyjny analizator spalin. Umożliwi on szybkie i wiarygodne pomiary, niezbędne do właściwego ustawienia pracy kotła grzewczego. Praca ze sprawnym analizatorem polega nie tylko na oszczędności czasu, ale przede wszystkim ułatwia takie dobranie mieszaniny powietrza i paliwa, aby proces spalania był najbardziej wydajny i jednocześnie ekonomiczny. Analizator spalin to narzędzie codziennej pracy, ważne jest więc aby był on dobrze dobrany do potrzeb każdego użytkownika. Powinniśmy zwrócić uwagę przede wszystkim na żywotność i zakres pomiarowy cel elektrochemicznych, które są „sercem” analizatora, a których właściwy dobór decyduje o wiarygodności pomiaru i bezawaryjnej pracy całego urządzenia. Istotnym czynnikiem decyzyjnym powinny być też koszty serwisu i kalibracji oraz dostępność i ceny części zamiennych. Przenośne analizatory spalin testo 330-LL i testo 327 spełniają normy EN50379-1/-2/-3. Charakteryzują się wzmocnioną konstrukcją, z klasą zabezpieczenia IP40, dzięki czemu stanowią niezawodne narzędzie pracy każdego instalatora i serwisanta kotłów grzewczych. Wydłużona gwarancja na cele elektrochemiczne oraz możliwość ich samodzielnej wymiany przez użytkownika stanowią istotny atut, decydujący o wyborze właśnie analizatorów Testo.

Autor: Damian Żabicki