Пилотный огонь — это небольшое газовое пламя , обычно природного газа или сжиженного нефтяного газа , которое служит источником зажигания для более мощной газовой горелки. Первоначально пилотный огонь поддерживался постоянно горящим, но это приводит к бесполезному расходу газа. Сейчас чаще всего горелку зажигают с помощью электричества, но газовые пилотные огни по-прежнему используются, когда необходим источник зажигания с высокой энергией, например, при зажигании большой горелки.
Патент США был подан 13 мая 1922 года на «систему безопасного управления газом» двумя сотрудниками компании Public Service Gas Company, базирующейся в Ньюарке, штат Нью-Джерси, Конрадом Шаком-младшим и Джорджем Лайером. [1]
Термин «пилотная лампа» также иногда используется для электрического индикатора, который загорается, чтобы показать, что электропитание доступно или что электрическое устройство работает. Такие индикаторы изначально были лампами накаливания или неоновыми лампами , но теперь это обычно светодиоды .
Распространенные области применения включают бытовые водонагреватели , системы центрального отопления , камины , огнеметы и воздушные шары . В то время как большинство коммерческих кухонь по-прежнему полагаются на запальники для горелок, духовок и грилей, современные бытовые системы используют электрическое зажигание. Это более известно как режим ожидания на современных каминах с дистанционным управлением.
В газовых печах, водонагревателях и системах отопления помещений обычно имеется предохранительный выключатель, который перекрывает подачу газа в запальную горелку и систему отопления с помощью электрического клапана, если запальник гаснет. Этот выключатель обычно обнаруживает запальник одним из нескольких способов:
Другие устройства используют неэлектрический подход, когда пилот нагревает биметаллический элемент или заполненную газом трубку, чтобы оказывать механическое давление, чтобы удерживать газовый клапан открытым. Если пилот выходит из строя, клапан закрывается. Чтобы перезапустить систему, клапан необходимо удерживать открытым вручную и зажигать пилот, а затем клапан необходимо удерживать открытым, пока элемент не нагреется достаточно, чтобы удерживать клапан открытым. Неэлектрические схемы подходят для систем, которые не используют электричество.
Вышеуказанные методы являются примерами использования « отказоустойчивой » защиты.
В бытовых системах отопления с пилотными лампами было подсчитано, что половина общего потребления энергии приходится на пилотную лампу, при этом каждая пилотная лампа в среднем потребляет от 70 до 500 Вт газовой мощности (от 8 до 16 гигаджоулей / год). [3] [4] Тепло от пилотной лампы во многих приборах (печах, обогревателях помещений, водонагревателях) обычно выделяется в той же камере, что и основная горелка. Потери энергии для пилотных ламп в обогревателях помещений намного меньше, чем для других изделий, поскольку обогреватели помещений обогревают меньшее замкнутое пространство и вносят больший вклад в обогрев помещения. Эффективность газового обогревателя с уравновешенным дымоходом в режиме пилотной лампы почти равна эффективности прибора, измеренной при пониженной мощности прибора, эффективность которой составляет от 65 до 95% на основе низкой теплотворной способности потребляемого газа, что превращает часть энергии, потребляемой пилотной лампой, в полезное тепло.
Альтернативой запальной горелке является система создания высоковольтной электрической дуги или искры между двумя электродами для зажигания газа, поступающего в горелку. Отказоустойчивая конструкция такой системы требует обнаружения пламени горелки путем пропускания электрического тока через пламя, который принимается схемой выпрямления пламени внутри контроллера зажигания, подключенного к газовому клапану. Выпрямление пламени происходит, когда электроны проходят через горящее пламя, что контроллер зажигания чувствует и знает, что пламя есть, удерживая газовый клапан открытым. Если прибор теряет газ или пламя гаснет, контроллер зажигания не видит пламя, закрывая газовый клапан.
Для зажигания также может использоваться раскаленная поверхность. Такие воспламенители часто изготавливаются из карбида кремния , нитрида кремния или другого материала, который устойчив к длительному воздействию экстремальных температур. Воспламенители с горячей поверхностью обычно используются в кухонных печах , котлах и современных газовых печах.
Недостатком современных альтернатив, требующих высокого напряжения, является то, что приборы становятся бесполезными во время отключения электроэнергии. Решения с контрольными лампами работают независимо от электрической системы. Однако некоторые приборы можно зажечь с помощью внешнего источника пламени во время отключения электроэнергии. [5] Это может включать в себя кухонные плиты и духовки, но не отопительные котлы, которые либо изолированы от помещения, либо используют электричество для работы насосов.