Tepelné senzory pro zapnutí a vypnutí. Typy, výběr, instalace

Klasifikace termostatů

Regulátory teploty pro topné kotle zajišťují daný teplotní režim místnosti s dostatečně vysokou přesností. Odchylky zpravidla nepřesahují 0,50 C - 1,00 C. Jejich práce se provádí pomocí různých pohonů, které ve skutečnosti určují příslušnost termostatu k jednomu nebo jinému typu. Podle počtu a obsahu prováděných funkcí zařízení jsou klasifikována takto:

• Jednofunkční (udržování výlučně nastavené teploty).
• Multifunkční nebo programovatelné.

Podle typu provedení jsou termostaty rozděleny na zařízení, která jsou připojena k topnému kotli pomocí vodičů a bezdrátově. Instalace ovládacího zařízení se provádí na přístupném místě, které zajišťuje dostatečné proudění vzduchu. Kromě toho je vhodné vyloučit umístění domácích elektrických spotřebičů (televizorů, topných a osvětlovacích zařízení atd.) V blízkosti regulátoru, protože to může významně ovlivnit správnost jeho provozu.

Programovatelný pokojový regulátor

Programovatelný termostat pro topný kotel poskytuje možnost zvolit požadovanou (pohodlnou) teplotu v požadovaném časovém intervalu, lze jej snadno překonfigurovat na jiný provozní režim. Vybavením zařízení časovačem můžete nastavit různé vzory fungování topného systému o víkendech a pracovních dnech. Existují časovače, které mohou podporovat určité parametry v závislosti na dni v týdnu. Přítomnost těchto funkcí v regulátoru teploty vám umožňuje upravit systém vytápění v souladu s převládajícím životním stylem a zaručit udržování teplotního mikroklimatu i během nepřítomnosti majitelů.

Tento regulátor má některé možnosti, které významně rozšiřují možnosti topného systému jako celku:

• „Batch“, funkce, která zajišťuje pravidelné vypínání (na několik hodin) a následné obnovení systému.
• "Dovolená". Účelem této možnosti je zvýšit nebo snížit intenzitu vytápění prostoru pro daný počet dní.
• "Překrytí". Mise, která vám umožní dočasně změnit nastavení programu v jednom z období.

Centrální svítidlo

Zařízení tohoto typu se zpravidla používá k účinnému ovládání topného systému celého domu a je umístěno v určité vzdálenosti od topného kotle. Taková zařízení jsou vybavena dilatometrickým termostatem, který pracuje na dálku. Principem jeho činnosti je měření teploty okolí a v závislosti na jejích výkyvech zapínání (vypínání) topného kotle.

Multifunkční časovač-termostat založený na radiokonstruktoru Masterkit

V dceřiné farmě, stejně jako v soukromém domě nebo dílně, garáži, existuje mnoho procesů spojených se změnami teploty a možnou reakcí na tyto změny. Reakce se navíc mohou velmi lišit a závisí na čase a kalendáři. Může to být „velký bratr“ pro péči o akvárium v ​​teráriu nebo pro komplexní postupné tepelné ošetření ve vysokoteplotní peci, ovládání topného a ventilačního systému doma nebo jen zvonění ve vzdělávací instituci.
Není obtížné vyřešit takový problém použitím mikroprocesorového modulu radio-designéra jako ovládacího prvku. Například NM8036 nabízený společností Masterkit.

Hlavní vlastnosti zařízení.

Ovládání časovače:

Zapnutí zátěže v určitém časovém období Správa zátěží v určité dny v týdnu, dny v měsíci nebo ve vybraných měsících.

Regulace teploty (termostatování):

Ovládání jako chladič Ovládání jako ohřívač

Zvuk budíku + světlo (podsvícení displeje).

1. Počet připojených teplotních čidel: 32. 2. Energeticky nezávislé hodiny reálného času (celý kalendář, s přihlédnutím k přestupným rokům). 3. Uložení všech nastavení do energeticky nezávislé paměti. Pokračování správného fungování programu v případě dočasného odpojení od sítě. 4. Výstupy: a. optoizolovaná kaskáda pro připojení výkonových triaků (volitelně - na desce jsou již 4 optočleny, k ovládání externích tyristorových / triakových výkonových kaskád je možné přidat dalších 8) b. logické výstupy s maximálním proudem 10 mA.

5. Dálkové ovládání termostatu přes port COM počítače pomocí speciálně vyvinutého softwaru. 6. Schopnost aktualizovat interní software novými verzemi z webu https://www.masterkit.ru. 7. Indikace: 2řádkový 16místný LCD displej se schopností programově ovládat kontrast a jas podsvícení. 8. Zvuková indikace vestavěným mikro reproduktorem.

Schematický diagram zařízení je uveden níže.

Popis obvodu

Termostat je založen na mikrokontroléru Atmel Mega32. K vstupně-výstupním portům jsou připojeny: textový dvouřádkový indikátor, mikroobvod hodin reálného času DS1307, ovladač úrovně MAX232IN, optosimistory. Jednotka klávesnice je navržena jako samostatná deska. Kód stisknuté klávesy je dekódován analogově-digitálním převodníkem (ADC) ovladače. Navíc ADC monitoruje stav záložní baterie hodin. Regulátor napětí je vyroben na mikroobvodu LM7805. Teplotní senzory DS18B20 jsou připojeny přes 1-vodičový protokol. Jas podsvícení se ovládá pomocí tranzistorového spínače. Pomocí miniaturního reproduktoru připojeného přes oddělovací kondenzátor a tlumicího odporu k portu řadiče může zařízení generovat zvukové signály. Provozuschopnost obvodu je zajištěna interním programem mikrokontroléru. Na začátku program analyzuje 1vodičovou sběrnici a inicializuje "registrované" teplotní senzory do 12bitového režimu tepelné konverze. Poté se inicializují všechny ostatní bloky (textový indikátor, port RS232, hodinový mikroobvod). Po inicializaci systém přejde do režimu hlavní smyčky. V tomto režimu probíhá neustálé zpracování aktualizovaných informací z hodin, ze senzorů a dotazování stavu ovládacích tlačítek. Proces odpovědný za ovládání časovače navíc neustále běží.

Zařízení je nabízeno ve formě sady rádiových prvků s deskami plošných spojů, včetně mikrokontroléru s programem. Sestavený termostat s časovačem vypadá strukturálně jako trojrozměrný modul sestavený ze tří desek. Na největší desce „základní desky“ jsou na kovových šroubových podpěrách instalovány dvě další desky - indikátor a klávesnice.

Co bylo použito.

Nástroje.

Sada nástrojů pro rádiovou instalaci, pochopitelně páječka s příslušenstvím, multimetr. Hodila se skládačka šperků. Malé zámečnické nástroje. Cokoli pro vrtání otvorů, plus vrtáky. Použil jsem tavné lepidlo. Stavební vysoušeč vlasů pro práci s tepelnými trubkami. Páječka o kapacitě asi 60 wattů pro konstruktivní pájení. Na některých místech se hodila vrtačka, malý plynový hořák a šroubovák.

Materiály.

Sám rozhlasový designér. Rovněž byly použity rádiové prvky pro elektronické klíče, napájecí zdroj, kousky fóliového materiálu pro desky plošných spojů, různé tepelné trubice, montážní drát, spojovací prvky. Pozinkovaný ocelový plech pro přední panel, kus plexiskla.Přístup k počítači s tiskárnou.

Zpočátku byl modul používán jako zařízení pro řízení podlahového vytápění v městském bytě.

Celý vytápěný prostor (chodba, kuchyň, koupelna-toaleta) sestával ze čtyř nezávislých topidel. „Tenké podlahové topení“ bylo položeno do vrstvy lepidla na dlaždice. Spolu s každou topnou sítí byl zazděn digitální teplotní senzor DS18B20. Všechny dráty byly vedeny do vyhrazené skříňky v kuchyni. Byly zde také některé elektrické komponenty nesouvisející s podlahovým vytápěním - blok pro plynulé zapnutí halogenových žárovek v koupelně (jako v divadle, bez něj měly extrémně nízký zdroj), RCD kotle. Řídicí jednotka byla vybavena triakovými klávesami na výkonných radiátorech, napájecím zdrojem. Skříň měla dvě větrací mřížky a dveře se zámkem.

Nahoře je diagram jednoho z triakových spínačů. RC obvody zobrazené na obrázku, zapojené paralelně s tyristory, se doporučují použít ke zlepšení jejich dynamických charakteristik. Čím nižší je rozsah, tím odpor rezistoru odpovídá odporové zátěži, a tím větší je indukční odpor. Souběžně s nákladem byla zapnuta neonová lampa. Umístěno na dohled, velmi vhodné pro nastavení a monitorování práce.

Ve vesnici byl termostat-časovač přemístěn do skříně ze staré jednotky počítačového systému. Hlavním polem jeho činnosti je řízení topných prvků v peci. V té době jsem často musel odjet na několik dní, mimo jiné i v zimě. Vytápění domu je velmi setrvačný proces - první jeden a půl až dva dny po příjezdu jsem musel zamrznout. Automatickému ovládání elektrického ohřevu uvnitř trouby se tomu zabránilo, s rozumnou spotřebou elektřiny.

Vzhledem k tomu, že řídicí jednotka byla umístěna venku - v nedokončeném suterénu domu bylo pouzdro izolováno a jeden z kanálů byl naplněn malým ohřívačem několika wattů z pěti wattových rezistorů v obdélníkovém keramickém pouzdře (šipka na fotografii ). Uvnitř trupu udržovali několik stupňů nad nulou. K spínání topení byl použit malý stykač.

Po nějaké době již takový režim pece nebyl nutný a řídicí jednotka byla modernizována pro použití ve skleníku se zemní baterií. Izolace pouzdra byla odstraněna, modul byl přesunut na jednu ze stěn, takže bylo vhodné ji používat zvenčí. Stykač byl odstraněn, pro jeden kanál - ovládání topení byl přidán výkonný tyristorový spínač. Zbytek kláves má nízkou spotřebu, jejich zatížení je nízké - ventilátory a případně další osvětlovací (sazenice) lampy.

Řídicí modul je rozebrán na samostatné desky, všechny jsou upevněny ve stejné rovině pomocí stojanů, takže je vhodné jej používat zvenčí - obrazovka je nahoře, tlačítka pod ní. Naproti obrazovce je samozřejmě vyříznut obdélníkový otvor. Mosazné sloupky s plochým koncem byly jednoduše pájeny na pozinkovanou ocel (je dobře pocínovaná „pájecí kyselinou“ - chloridem zinečnatým). Na "základní desce", aby se zlepšila spolehlivost, se odstranil napájecí konektor, konektor pro senzory. Vývody z vodičů jsou připájeny k jejich kontaktním podložkám.

Kovová montážní deska s nainstalovaným termostatem, připevněná k přední části krytu. Slepé nýty.

Přední panel je potištěn na barevné tiskárně a pokrytý kouskem plexiskla. Obecně se design ukázal jako „průmyslový“ a není to špatné.

Tyristorový klíč byl sestaven podle výše uvedeného schématu. Výhody ve srovnání s triakem by měly být přičítány „rozestupu“ klíčového krystalu do dvou případů - mnohem větší oblasti odvodu tepla. Zbytek, viz diagram s triakem.

Modul termostatu byl aktualizován na verzi firmwaru 1.9.To umožnilo použít několik dalších užitečných funkcí zařízení, například se stalo nejpohodlnějším použít analogové senzory, objevila se velmi užitečná schopnost - závislost různých fází programu na sobě navzájem. Nová verze obsahuje také alternativní verzi řídicího programu pro počítač, jehož nejužitečnější rozdíl, jak vidím, je režim „sběru dat“ - zaznamenávání teplot senzorů do souboru. Dovolte mi připomenout, že aktualizace distribuuje vývojář a jsou umístěny na výše uvedených odkazech.

Až do zahradní sezóny byl termostat zapojen do pomocných prací - nabitý improvizovanou „sušicí skříní“ ze staré pece pro sušení fotolaku na polotovary desek plošných spojů a dalších kusů železa - proces předpokládá poměrně přesný teplotní rozsah.

Staňte se autorem webu, publikujte své vlastní články, popisy domácích produktů s platbou za text. Více podrobností zde.

Princip fungování

Bez ohledu na typ odpovídá konstrukce termostatů jednomu obecnému schématu. Zařízení se skládá ze 3 klíčových modulů (bloků):

• teplotní čidlo pro topný kotel s teplotně citlivým prvkem;
• blok nastavení;
• řídící jednotka.

Tepelný senzor s teplotně citlivým prvkem sleduje stupeň ohřevu prostředí. Změny okolní teploty způsobují změny ve fyzikálních parametrech prvku, které jsou zachyceny řídicí jednotkou. Řídicí jednotka zase vysílá signál do jednoho z výkonných zařízení:

• mechanický ventil;
• elektromagnetické relé;
• digitální (analogové) zařízení provádějící následné zpracování signálu.

Funkčním účelem tuneru je fixovat hodnoty parametrů, jejichž dosažení iniciuje provoz samotného termostatu.

Instalace regulátoru teploty pro topný kotel se provádí za povinného dodržení určitých povinných podmínek:

• Zařízení musí být chráněno před UV zářením.
• Externí čidlo je instalováno na místech, která se vyznačují stabilní okolní teplotou (žádná blízkost topných zařízení, průvan atd.).
• Senzor je namontován ve výšce doporučené výrobcem.
• Je nepřijatelné zakrývat zařízení obrazovkami, závěsy, nábytkem atd.

Regulační termostatický ventil

Toto regulační zařízení, nazývané termostatický ventil (ventil), je nejjednodušším řešením problému získání nosiče tepla určité teploty. Výsledkem je smíchání studené a teplé vody. Regulace teploty chladicí kapaliny se provádí nikoli ovládáním topného kotle, ale změnou intenzity průtoku chladicí kapaliny radiátorem.

Konstrukce zařízení je poměrně jednoduchá a zahrnuje dva hlavní prvky:

• Samotný ventil (ventil), který je ve skutečnosti obyčejný uzavírací ventil, který uzavírá otvor u vstupu do topného tělesa. K překrytí dochází zcela nebo zčásti, což v podstatě určuje množství procházející chladicí kapaliny.
• Termostatický prvek s termostatickou baňkou naplněnou speciální kapalinou (plynem), která expanduje při změně teploty chladicí kapaliny.

Kromě toho lze termostatický ventil považovat za účinný doplněk k mechanickým nebo elektronickým termostatům. Výhodou těchto zařízení jsou jejich nízké náklady a snadné použití, je však nutné pravidelně kontrolovat provozní parametry.

Jaké parametry byste měli při výběru věnovat pozornost?

Tepelná relé mohou být konfigurována pro specifické teplotní charakteristiky nebo nastavitelná. Kromě toho existují zařízení pro současné zavírání / otevírání kontaktů a pro samostatný výkon těchto funkcí.

Před zakoupením takového zařízení si musíte prostudovat některé technické vlastnosti:

• teplota, při které se zařízení spouští - parametry v době dosažení, kdy se kontakty otevírají nebo zavírají;
• indikátor návratnosti teploty - v okamžiku dosažení tohoto parametru zařízení zaujme původní polohu;
• diferenciál - představuje rozdíl, během kterého je zařízení v klidu, tj. od okamžiku spuštění do návratu;
• spínaný proud a napětí jsou indikátory "trvanlivosti", proto je třeba od parametrů proudu v domácí síti zvolit zařízení s mírně vyšší hodnotou;
• kontaktní odpor;
• ukazatel času provozu;
• chyba - tato charakteristika může mít hodnotu ± 10% zadané hodnoty.

To jsou hlavní parametry, které má každý termostat. Ale na základě úpravy se může změnit jejich význam.

Pokud vezmeme v úvahu ceny, pak vše závisí na zařízení:

1. Mechanické termostaty. Nejjednodušší možnosti spodního typu budou stát přibližně 20 USD, zatímco jejich návratnost se měří doslova na konci první topné sezóny.
2. Programovatelné tepelné relé. Ceny tohoto typu relé začínají na 30 USD; nevýhody tohoto typu zařízení zahrnují přítomnost baterií, které je třeba pravidelně měnit.

Rozsah výběru termostatu je poměrně velký a jejich ceny se přirozeně mohou značně lišit. To ale neznamená, že je nutné honit levnost zařízení, aby bylo možné jej integrovat do systému. Více či méně vysoce kvalitní zařízení stojí od 2 000 rublů, neměli byste věnovat pozornost všemu, co je levnější.

Užitečné tipy

Aby byl zajištěn vysoce kvalitní a nepřerušovaný provoz termostatu pro kotel a celý topný systém jako celek, je třeba vzít v úvahu některé nuance. V tomto ohledu několik užitečných tipů:

• Nákupu řídicího zařízení předchází výpočet, který zohledňuje takové parametry, jako je požadovaná teplota a plocha vytápěné místnosti. Tento výpočet zabrání nízké účinnosti systému a problémům s elektrickým vedením, které jsou nevyhnutelné při připojování těžkých zařízení.
• Přes poměrně dobrou kompatibilitu termostatů s většinou modelů topných kotlů vám použití zařízení od jednoho výrobce poskytne nejen snadnou instalaci, ale také snadné použití.
• Pokud máte pochybnosti o nutnosti koupit drahé zařízení, kupte si levnější (mechanickou) variantu a vyzkoušejte její schopnosti. Možná bude jeho funkčnost dost.
• Před instalací termostatu proveďte tepelně izolační opatření ve vytápěné místnosti, protože velké tepelné ztráty negativně ovlivní účinnost zařízení.

Shrneme-li výše uvedené, můžeme konstatovat, že termostaty pro topné kotle (vodní okruhy, plynové spotřebiče) jsou stále více umisťovány jako nenahraditelné zařízení topného systému, které poskytuje úspory energie, pohodlné teplo a pohodu v místnosti.