Ein Thermoelement ist im Grunde ein Gerät zur Temperaturmessung. Im Gegensatz zu einem Thermometer, das sich auf die thermischen Eigenschaften eines Materials wie Quecksilber stützt, misst ein Thermoelement die Temperatur, indem es eine elektrische Spannung erzeugt. Das macht es nützlich für die Signalisierung elektronischer Systeme, die Haushaltsgasgeräte wie Warmwasserbereiter und Boiler steuern. Es gibt verschiedene Arten von Thermoelementen, aber Ihr Ofenthermoelement oder das an Ihrem Gaswarmwasserbereiter ist höchstwahrscheinlich ein k-Thermoelement. Ihr Zweck ist es, den Piloten beleuchtet zu halten.
credit: Berkut_34 / iStock / GettyImagesWas ist die Funktion eines Thermoelements?Thermoelemente setzen auf den Seebeck-Effekt
In den 1820er Jahren entdeckte der deutsch-estnische Physiker Thomas Johann Seebeck, dass zwei an einem Verbindungspunkt verbundene unterschiedliche Metalle eine kleine, aber messbare Spannung erzeugen, wenn sich die Temperatur am Verbindungspunkt ändert. Die Größe der Spannung hängt von der Größe der Temperaturänderung und von den Eigenschaften der Metalle ab. Ein Thermoelement kann aus einem Paar isolierter Drähte bestehen, die jeweils aus verschiedenen Metallen bestehen und an einem Ende miteinander verbunden und am anderen Ende mit einem Messgerät verbunden sind. Sie kann auch aus koaxialen Ummantelungen bestehen, die durch Isoliermaterial voneinander getrennt sind.
Die Funktion eines Thermoelements in Haushaltsgeräten
Die Funktion eines Thermoelements an einem Gasgerät, z. B. einem Warmwasserbereiter, besteht darin, dem Gasventil zu signalisieren, dass der Pilot eingeschaltet ist und geöffnet bleibt. Es ist eine Sicherheitsvorrichtung. Wenn das Thermoelement nicht vorhanden wäre, würde das Gas weiter fließen, wenn der Pilot ausgeht. Das unverbrannte Gas würde sich ansammeln und könnte schließlich explodieren. Die Thermoelement-Sonde, die die Verbindung der beiden Metalle darstellt, aus denen sie besteht, befindet sich in der Zündflamme. Es erkennt die Hitze der Flamme und erzeugt die Spannung, die das Gas fließt. Wenn die Flamme aus irgendeinem Grund erlischt, z. B. aufgrund einer Brise oder eines teilweise eingeschränkten Gasrohrs, verschwindet die Thermoelementspannung und das Gasventil wird geschlossen.
Das Thermoelement vom Typ K ist in Haushaltsgeräten weit verbreitet
Thermoelemente sind in einer Vielzahl von Branchen nützlich, und jeder der vielen Typen ist mit einem Buchstaben gekennzeichnet. Beispielsweise hat ein Thermoelement vom Typ S Drähte aus reinem Platin und einer Legierung aus Platin und 10 Prozent Rhodium. Es ist bei sehr hohen Temperaturen genau und wird am häufigsten in der BioTech- und Pharmaindustrie eingesetzt. Typischerweise finden Sie ein Thermoelement vom Typ k in Haushaltsgasgeräten. Sein positiver Schenkel ist eine Legierung aus Nickel und Chrom und sein negativer Schenkel ist eine Legierung aus Nickel, Aluminium, Mangan und Silizium.
