Termiske sensorer til til- og frakobling. Typer, valg, installation

Klassificering af termostater

Temperaturregulatorer til varmekedler giver et givet temperaturregime i rummet med en tilstrækkelig høj nøjagtighed. Afvigelserne overstiger som regel ikke 0,50 C - 1,00 C. Deres arbejde udføres ved hjælp af en række aktuatorer, som faktisk bestemmer, at termostaten tilhører en eller anden type. Efter antal og indhold af udførte funktioner enheder klassificeres som følger:

• Enfunktion (opretholder en udelukkende indstillet temperatur).
• Multifunktionel eller programmerbar.

I henhold til typen af ​​udførelse er termostater opdelt i enheder, der er forbundet til varmekedlen ved hjælp af ledninger og trådløs. Installationen af ​​styreenheden udføres på et tilgængeligt sted, der giver tilstrækkelig luftstrøm. Derudover tilrådes det at udelukke placeringen af ​​elektriske husholdningsapparater (fjernsyn, varme- og belysningsanordninger osv.) I nærheden af ​​regulatoren, da dette i væsentlig grad kan påvirke rigtigheden af ​​dens drift.

Programmerbar rumregulator

En programmerbar termostat til en varmekedel giver mulighed for at vælge den krævede (behagelige) temperatur til det ønskede tidsrum, den kan let omkonfigureres til en anden driftstilstand. Ved at udstyre enheden med en timer kan du indstille forskellige mønstre til, hvordan varmesystemet fungerer i weekender og hverdage. Der er timere, der kan understøtte visse parametre afhængigt af ugedagen. Tilstedeværelsen af ​​sådanne funktioner i temperaturregulatoren giver dig mulighed for at justere rumopvarmningssystemet i overensstemmelse med den gældende livsstil og garantere, at temperaturmikroklimaet opretholdes selv under ejernes fravær.

Denne controller har nogle muligheder, der i væsentlig grad udvider funktionerne i varmesystemet som helhed:

• "Batch", en funktion, der giver periodisk nedlukning (i flere timer) og den efterfølgende genoptagelse af systemet.
• "Ferie". Formålet med denne mulighed er at øge eller mindske intensiteten af ​​rumopvarmning i et givet antal dage.
• "Overlapning". En mission, der giver dig mulighed for midlertidigt at ændre programindstillingerne i en af ​​perioderne.

Central armatur

Som regel bruges en enhed af denne type til effektivt at styre varmesystemet i hele huset og placeres i en vis afstand fra varmekedlen. Disse enheder er udstyret med en dilatometrisk termostat, der fungerer eksternt. Princippet for dens drift er at måle den omgivende temperatur og, afhængigt af dens udsving, tænde (fra) varmekedlen.

Multifunktionel timer-termostat baseret på radiokonstruktør Masterkit

I en datterselskab såvel som i et privat hus eller værksted, garage er der mange processer forbundet med temperaturændringer og en mulig reaktion på disse ændringer. Desuden kan reaktionerne være meget forskellige og afhænger af tid og kalender. Det kan være en "storebror" til at passe på et terrariumakvarium eller en kompleks trinvis varmebehandling i en højtemperaturovn, kontrol af et varme- og ventilationssystem derhjemme eller bare ringe i en uddannelsesinstitution.
Det er ikke svært at løse et sådant problem ved hjælp af et mikroprocessor radiodesignermodul som kontrol. For eksempel NM8036 tilbudt af Masterkit.

Enhedens hovedfunktioner.

Timer kontrol:

Aktivering af belastningen i en bestemt periode Administrer belastninger på bestemte ugedage, dage i en måned eller på udvalgte måneder.

Temperaturregulering (termostatering):

Styring som køler Styring som varmelegeme

Vækkeur lyd + lys (display baggrundsbelysning).

1. Antal tilsluttede temperatursensorer: 32. 2. Ikke-flygtigt realtidsur (fuld kalender under hensyntagen til skudår). 3. Gemme alle indstillinger i ikke-flygtig hukommelse. Fortsættelse af den korrekte drift af programmet i tilfælde af midlertidig afbrydelse fra netværket. 4. Udgange: a. opto-isoleret kaskade til tilslutning af power triacs (valgfrit - 4 optokoblere er allerede på kortet, det er muligt at tilføje 8 mere til styring af ekstern tyristor / triac power kaskader) b. logiske udgange med en maksimal strøm på 10 mA.

5. Fjernbetjening af termostaten gennem COM-porten på computeren ved hjælp af specielt udviklet software. 6. Evne til at opdatere intern software med nye versioner fra webstedet https://www.masterkit.ru. 7. Indikation: 2-linjers 16 tegn LCD-display med mulighed for programmatisk at kontrollere baggrundsbelysningens kontrast og lysstyrke. 8. Lydindikation med indbygget mikrohøjttaler.

Apparatets skematiske diagram er vist nedenfor.

Beskrivelse af kredsløbet

Termostaten er baseret på Atmel Mega32 mikrokontroller. Følgende er forbundet til input-output-porte: en tekstuel 2-linjers indikator, et DS1307 realtidsur mikrokredsløb, en MAX232IN niveau driver, optosimistorer. Tastaturenheden er designet som et separat kort. Koden for den trykte tast afkodes af controllerens analog-til-digitale konverter (ADC). Derudover overvåger ADC status for urets backup-batteri. Spændingsregulatoren er lavet på LM7805 mikrokredsløb. DS18B20 temperaturfølere er forbundet via 1-leder protokol. Baggrundsbelysningens lysstyrke styres ved hjælp af en transistorkontakt. Ved hjælp af en miniaturehøjttaler, der er tilsluttet via en afkoblingskondensator og en dæmpningsmodstand til controllerporten, kan enheden generere lydsignaler. Driften af ​​kredsløbet sikres af det interne program fra mikrokontrolleren. I starten analyserer programmet 1-lederbussen og initialiserer de "registrerede" temperatursensorer til en 12-bit termisk konverteringstilstand. Derefter initialiseres alle andre blokke (tekstindikator, RS232-port, urmikrokredsløb). Efter initialisering går systemet ind i hovedsløjfetilstand. I denne tilstand er der en konstant behandling af opdaterede oplysninger fra uret, fra sensorerne og afstemmer også kontrolknappernes tilstand. Derudover kører processen, der er ansvarlig for timerstyringen, konstant.

Enheden tilbydes i form af et sæt radioelementer med printkort, inklusive en mikrocontroller med et program. Strukturelt ser den samlede termostat-timer ud som et tredimensionelt modul samlet fra tre brædder. På det største "bundkort" -kort på metalskruestøtter er der installeret to ekstra kort - en indikator og et tastatur.

Hvad der blev brugt.

Værktøjer.

Et sæt værktøjer til radioinstallation, forståeligt nok et loddejern med tilbehør, et multimeter. Et smykkepuslespil var nyttigt. Lille låsesmedværktøj. Alt til boring af huller plus bor. Jeg brugte smeltelim. Bygning af hårtørrer til arbejde med varmeledninger. Loddejern med en kapacitet på ca. 60 watt til konstruktiv lodning. Nogle steder kom en boremaskine, en lille gasbrænder og en skruetrækker til nytte.

Materialer.

Radiodesigneren selv. Radioelementer til elektroniske nøgler, strømforsyning, stykker foliebelagt materiale til printkort, forskellige termiske rør, monteringstråd, fastgørelseselementer blev også brugt. Galvaniseret stålplade til frontpanelet, et stykke plexiglas.Adgang til en computer med en printer.

Oprindeligt blev modulet brugt som en gulvvarmekontrolenhed i en bylejlighed.

Hele det opvarmede område (korridor, køkken, bad-toilet) bestod af fire uafhængige varmeapparater. "Tynd gulvvarme" blev lagt i et lag fliselim. Sammen med hvert varmegitter blev en DS18B20 digital temperaturføler befæstet. Alle ledninger blev ført ind i et dedikeret skab i køkkenet. Der var også nogle elektriske komponenter, der ikke var relateret til gulvvarme - en blok til glat tænding af halogenlamper i badeværelset (som i et teater, uden at de havde en ekstremt lav ressource), en RCD af en kedel. Kontrolenheden var udstyret med triac-taster på kraftige radiatorer, en strømforsyning. Skabet havde to ventilationsgitre og en dør med en lås.

Ovenfor et diagram over en af ​​triac-switchene. RC-kredsløb vist i figuren, forbundet parallelt med tyristorer, anbefales at blive brugt til at forbedre deres dynamiske egenskaber. Det nederste af området svarer modstanden til modstanden til den resistive belastning, og jo større er den induktive. Parallelt med belastningen blev en neonlampe tændt. Placeret tydeligt, meget praktisk til opsætning og overvågning af arbejde.

I landsbyen blev termostat-timeren flyttet til sagen fra den gamle computersystemenhed. Hovedområdet for hans aktivitet er styringen af ​​varmeelementer i ovnen. På det tidspunkt måtte jeg ofte rejse i flere dage, også om vinteren. Opvarmning af huset er en meget inertial proces - den første halvanden til to dage efter ankomst måtte jeg fryse. Automatisk styring af den elektriske opvarmning inde i ovnen undgik dette med et rimeligt forbrug af elektricitet.

Da styreenheden var placeret udenfor - i den ufærdige kælder i huset, var sagen isoleret, og en af ​​kanalerne blev fyldt med en lille varmelegeme på flere watt fra fem watt trådmodstande i en rektangulær keramisk kasse ). De holdt et par grader over nul inde i skroget. En lille kontaktor blev brugt til at skifte varmelegeme.

Efter et stykke tid var en sådan ovntilstand ikke længere nødvendig, og kontrolenheden blev moderniseret til brug i et drivhus med et jordbatteri. Isolering af sagen blev fjernet, modulet blev flyttet til en af ​​væggene, så det var praktisk at bruge det udefra. Kontaktoren er fjernet, der er tilføjet en kraftig tyristorkontakt til en kanal - varmekontrol. Resten af ​​tasterne har lav effekt, deres belastning er lav - blæsere og muligvis yderligere belysning (kimplanter) lamper.

Kontrolmodulet adskilles i separate kort, alle er fastgjort i samme plan ved hjælp af stativer, så det er praktisk at bruge det udefra - skærmen er øverst, knapper under den. Overfor skærmen er selvfølgelig en rektangulær åbning skåret ud. Messingstolper med en flad ende blev simpelthen loddet til galvaniseret stål (det er godt fortinnet med "loddesyre" - zinkchlorid). På "bundkortet" for at forbedre pålideligheden fjernede du strømstikket, stikket til sensorerne. Ledninger fra ledningsnet er loddet til deres puder.

En monteringsplade i metal med installeret termostat, fastgjort til fronten af ​​kabinettet. Blinde nitter.

Frontpanelet er trykt på en farveprinter og dækket med et stykke plexiglas. Generelt viste designet sig at være "industrielt", og det er ikke dårligt.

Thyristornøglen blev samlet i henhold til diagrammet ovenfor. Fordelene i sammenligning med triacen skal tilskrives nøglekrystalets "afstand" i to tilfælde - et langt større område til fjernelse af varme. Resten, se diagrammet med en triac.

Termostatmodulet er opdateret til firmwareversion 1.9.Dette gjorde det muligt at bruge flere flere nyttige funktioner på enheden, for eksempel blev det mest bekvemt at bruge analoge sensorer, en meget nyttig evne dukkede op - afhængigheden af ​​forskellige faser af programmet på hinanden. Den nye version indeholder også en alternativ version af kontrolprogrammet til en computer, hvis mest anvendelige forskel, jeg ser, tilstanden til "dataindsamling" - registrering af sensorernes temperaturer i en fil. Lad mig minde dig om, at opdateringer distribueres af udvikleren og findes på linkene ovenfor.

Indtil havesæsonen var termostaten involveret i hjælpearbejde - fyldt med et improviseret "tørreskab" fra en gammel ovn til tørring af fotolak på emner på printkort og andre jernstykker - processen antager et ret nøjagtigt temperaturinterval.

Bliv forfatter af webstedet, udgiv dine egne artikler, beskrivelser af hjemmelavede produkter med betaling pr. Tekst. Flere detaljer her.

Driftsprincip

Uanset typen svarer designen til termostaterne til en generel ordning. Enheden består af 3 nøglemoduler (blokke):

• en temperatursensor til en varmekedel med et temperaturfølsomt element;
• indstillingsblok;
• styreenhed.

En termisk sensor med et temperaturfølsomt element overvåger opvarmningsgraden i det omgivende miljø. Ændringer i omgivelsestemperaturen medfører ændringer i elementets fysiske parametre, som registreres af kontrolenheden. Kontrolenheden sender igen et signal til en af ​​de udøvende enheder:

• mekanisk ventil;
• elektromagnetisk relæ;
• digital (analog) enhed, der udfører efterbehandling af signalet.

Det funktionelle formål med tuneren er at fastsætte parameterværdierne, hvis opnåelse initierer driften af ​​selve termostaten.

Installation af en temperaturregulator til en varmekedel udføres under obligatorisk overholdelse af visse obligatoriske betingelser:

• Enheden skal beskyttes mod UV-stråling.
• Den eksterne sensor er installeret på steder, der er kendetegnet ved en stabil omgivelsestemperatur (ingen nærhed til varmeenheder, træk osv.).
• Sensoren er monteret i den af ​​fabrikanten anbefalede højde.
• Det er uacceptabelt at dække enheden med skærme, gardiner, møbler osv.

Regulering af termostatventil

Denne reguleringsanordning, kaldet en termostatventil (ventil), er den enkleste løsning på problemet med at opnå en varmebærer med en bestemt temperatur. Resultatet opnås ved at blande koldt og varmt vand. Styringen af ​​kølemiddeltemperaturen udføres ikke ved at styre varmekedlen, men ved at ændre intensiteten af ​​kølemiddelstrømmen gennem radiatoren.

Enhedens design er ret enkel og indeholder to hovedelementer:

• Selve ventilen (ventil), som faktisk er en almindelig afspærringsventil, der lukker åbningen ved indgangen til radiatoren. Overlappingen forekommer helt eller delvist, hvilket i det væsentlige bestemmer mængden af ​​kølemiddel, der passeres igennem.
• Termostatisk element med en termocylinder fyldt med en særlig væske (gas), der udvider sig, når temperaturen på kølevæsken ændres.

Derudover kan den termostatiske ventil betragtes som en effektiv tilføjelse til mekaniske eller elektroniske termostater. Fordelene ved sådanne enheder er deres lave omkostninger og brugervenlighed, men de skal regelmæssigt kontrollere driftsparametrene.

Hvilke parametre skal du være opmærksom på, når du vælger?

Termiske relæer kan konfigureres til specifikke temperaturegenskaber eller justeres. Der er desuden enheder til samtidig lukning / åbning af kontakter og til separat udførelse af disse funktioner.

Der er nogle tekniske egenskaber, som du skal studere, før du køber en sådan enhed:

• temperatur, ved hvilken enheden udløses - parametre på det tidspunkt, hvor kontakterne åbnes eller lukkes;
• indikator for temperaturretur - i det øjeblik, denne parameter er nået, indtager enheden sin oprindelige position;
• differentiale - repræsenterer forskellen, under hvilken enheden er i ro, det vil sige fra tidspunktet for udløsning til tilbagevenden;
• den skiftede strøm og spænding er indikatorer for "holdbarhed", på grund af dette er det nødvendigt at vælge en enhed med en lidt højere værdi startende fra parametrene for strømmen i hjemmenetværket;
• kontaktmodstand;
• tidsindikator for drift
• fejl - denne egenskab kan have en værdi på ± 10% af den angivne værdi.

Dette er de vigtigste parametre, som hver termostat har. Men baseret på ændringen kan deres betydning ændre sig.

Hvis vi overvejer priser, afhænger alt af enheden:

1. Mekaniske termostater. De enkleste muligheder for bundtypen koster omkring $ 20, mens tilbagebetalingen måles bogstaveligt ved afslutningen af ​​den første opvarmningssæson.
2. Programmerbart termisk relæ. Priserne for denne type relæ starter ved $ 30; ulemperne ved denne type enheder inkluderer tilstedeværelsen af ​​batterier, som du skal huske at skifte med jævne mellemrum.

Valget af termostat er ret stort, og deres priser kan naturligvis variere ret meget. Men dette betyder ikke, at det er nødvendigt at jage enhedens billighed for at integrere den i systemet. Enheder af mindre kvalitet koster fra 2.000 rubler, du skal ikke være opmærksom på alt, hvad der er billigere.

Nyttige tip

For at sikre høj kvalitet og uafbrudt drift af termostaten til kedlen og hele varmesystemet som helhed er det nødvendigt at tage højde for nogle nuancer. I denne henseende nogle nyttige tip:

• Forud for indkøb af kontroludstyr foretages en beregning, der tager højde for parametre som den krævede temperatur og området for det opvarmede rum. Denne beregning undgår systemets lave effektivitet og problemer med elektriske ledninger, som er uundgåelige ved tilslutning af tungt udstyr.
• På trods af den temmelig gode kompatibilitet af termostater med de fleste modeller af varmekedler, vil brugen af ​​udstyr fra en producent ikke kun give nem installation, men også brugervenlighed.
• Hvis du er i tvivl om behovet for at købe dyrt udstyr, skal du købe en billigere (mekanisk) mulighed og teste dets muligheder. Måske vil dens funktionalitet være nok.
• Inden du installerer termostaten, skal du udføre varmeisoleringsforanstaltninger i et opvarmet rum, da store varmetab vil negere enhedens effektivitet.

Sammenfattende kan vi konstatere, at termostater til opvarmning af kedler (vandkredsløb, gasapparater) i stigende grad er placeret som uerstatteligt udstyr til opvarmningssystemer, der giver energibesparelser, behagelig varme og hygge i rummet.