חיישנים תרמיים להפעלה וכיבוי. סוגים, בחירה, התקנה

סיווג תרמוסטטים

ויסות טמפרטורה לדודי חימום מספקים משטר טמפרטורה נתון של החדר בדיוק די גבוה. הסטיות, ככלל, אינן עולות על 0.50 C - 1.00 C. עבודתם מתבצעת באמצעות מגוון מפעילים, הקובע למעשה את שייכותו של התרמוסטט לסוג זה או אחר. לפי מספר ותוכן הפונקציות שבוצעו מכשירים מסווגים כדלקמן:

• פונקציה יחידה (שמירה על טמפרטורה מוגדרת באופן בלעדי).
• רב תכליתי, או ניתן לתכנות.

על פי סוג הביצוע, התרמוסטטים מחולקים למכשירים המחוברים לדוד החימום באמצעות חוטים ואלחוטי. התקנת מכשיר הבקרה מתבצעת במקום נגיש המספק זרימת אוויר מספקת. בנוסף, מומלץ לא לכלול את הצבת מכשירי החשמל הביתיים (טלוויזיות, מכשירי חימום ותאורה וכו ') בקרבת הרגולטור, מכיוון שהדבר יכול להשפיע משמעותית על נכונות פעולתו.

בקר חדר לתכנות

תרמוסטט לתכנות לדוד חימום מספק את האפשרות לבחור את הטמפרטורה הנדרשת (הנוחה) בפרק הזמן הרצוי, ניתן להגדירו מחדש בקלות למצב הפעלה אחר. ציידת המכשיר בטיימר מאפשרת לך להגדיר דפוסים שונים לתפקוד מערכת החימום לסופי שבוע ובימי חול. ישנם טיימרים שיכולים לתמוך בפרמטרים מסוימים בהתאם ליום השבוע. נוכחותן של פונקציות כאלה בבקר הטמפרטורה מאפשרת לך להתאים את מערכת חימום החלל בהתאם לאורח החיים הרווח ולהבטיח שמירה על מיקרו אקלים הטמפרטורה גם בהיעדר הבעלים.

לבקר זה יש כמה אפשרויות המרחיבות משמעותית את יכולותיה של מערכת החימום בכללותה:

• "אצווה", פונקציה המספקת כיבוי תקופתי (למספר שעות) וחידוש המערכת שלאחר מכן.
• "חֲגִיגָה". מטרת אפשרות זו היא להגדיל או להקטין את עוצמת חימום החלל למספר ימים נתון.
• "חֲפִיפָה". משימה המאפשרת לשנות באופן זמני את הגדרות התוכנית באחת התקופות.

מתקן מרכזי

ככלל, מכשיר מסוג זה משמש לשליטה יעילה במערכת החימום של כל הבית וממוקם במרחק מה מדוד החימום. מכשירים כאלה מצוידים בתרמוסטט דילומטרי שעובד מרחוק. עקרון פעולתו הוא מדידת טמפרטורת הסביבה ובהתאם לתנודותיה, להפעיל (לכבות) את דוד החימום.

טיימר תרמוסטט רב-תכליתי מבוסס על רדיו קונסטרוקטור Masterkit

בחוות בת, כמו גם בבית פרטי או בבית מלאכה, במוסך, ישנם תהליכים רבים הקשורים לשינויי טמפרטורה ולתגובה אפשרית לשינויים אלה. יתר על כן, התגובות יכולות להיות מגוונות למדי ותלויים בזמן ולוח השנה. זה יכול להיות "אח גדול" לטיפול באקווריום טרריום או טיפול חום מורכב בשלבים בתנור בטמפרטורה גבוהה, שליטה במערכת חימום ואוורור בבית, או סתם צלצול במוסד חינוכי.
לא קשה לפתור בעיה כזו באמצעות שימוש במודול מעצב רדיו מעבד כבקרה. למשל NM8036 שמציעה Masterkit.

התכונות העיקריות של המכשיר.

בקרת טיימר:

הפעלת העומס בפרק זמן מסוים ניהול עומסים בימים מסוימים בשבוע, בימים בחודש או בחודשים נבחרים.

בקרת טמפרטורה (תרמוסטט):

שליטה כמקרר שליטה כמחמם

צליל שעון מעורר + אור (תאורה אחורית לתצוגה).

1. מספר חיישני הטמפרטורה המחוברים: 32. 2. שעון זמן אמת לא נדיף (לוח שנה מלא, תוך התחשבות בשנות מעוברות). 3. שמירת כל ההגדרות בזיכרון שאינו נדיף. המשך הפעולה הנכונה של התוכנית במקרה של ניתוק זמני מהרשת. 4. תפוקות: א. מפל מבודד אופטו לחיבור טריאקס כוח (אופציונלי - 4 מצמדים אופטיים כבר נמצאים על הלוח, ניתן להוסיף 8 נוספים לשליטה במפלסי תיריסטור / טריאק חיצוניים) ב. יציאות לוגיקה עם זרם מרבי של 10mA.

5. שליטה מרחוק על התרמוסטט דרך יציאת ה- COM של המחשב באמצעות תוכנה שפותחה במיוחד. 6. יכולת לעדכן תוכנות פנימיות עם גרסאות חדשות מהאתר https://www.masterkit.ru. 7. אינדיקציה: תצוגת LCD בת 2 שורות בת 16 תווים עם יכולת לשלוט בתכנות על הניגודיות והבהירות של התאורה האחורית. 8. חיווי צליל באמצעות מיקרו-רמקול מובנה.

התרשים הסכימטי של המכשיר מוצג להלן.

תיאור המעגל

התרמוסטט מבוסס על מיקרו-בקרת Atmel Mega32. להלן יציאות מחוברות ליציאות פלט הקלט: מחוון דו-שורי טקסטואלי, מיקרו מעגל שעון בזמן אמת DS1307, מנהל התקן ברמת MAX232IN, אופטימיסטרים. יחידת המקלדת מעוצבת כלוח נפרד. הקוד של המקש שנלחץ מפוענח על ידי הממיר האנלוגי לדיגיטלי (ADC) של הבקר. בנוסף, ה- ADC עוקב אחר מצב סוללת הגיבוי לשעון. וסת המתח מיוצר על המיקרו-מעגל LM7805. חיישני הטמפרטורה DS18B20 מחוברים באמצעות פרוטוקול 1 חוט. בהירות התאורה האחורית נשלטת באמצעות מתג טרנזיסטור. באמצעות רמקול מיניאטורי המחובר דרך קבל ניתוק ונגד דעיכה ליציאת הבקר, המכשיר יכול ליצור אותות שמע. יכולתו של המעגל מובטחת על ידי התוכנית הפנימית של המיקרו-בקר. בהתחלה התוכנית מנתחת את האוטובוס בעל החוט 1 ומאתחשת את חיישני הטמפרטורה ה"רשומים "למצב המרה תרמית של 12 סיביות. אז כל הבלוקים האחרים מאותחל (מחוון טקסט, יציאת RS232, מעגל שעון). לאחר האתחול המערכת עוברת למצב הלולאה הראשי. במצב זה, יש עיבוד מתמיד של מידע מעודכן מהשעון, מהחיישנים, וגם סוקר את מצב כפתורי הבקרה. בנוסף, התהליך האחראי על בקרת הטיימר פועל ללא הרף.

המכשיר מוצע בצורה של סט אלמנטים רדיו עם מעגלים מודפסים, כולל מיקרו-בקר עם תוכנית. מבחינה מבנית, טיימר התרמוסטט המורכב נראה כמו מודול תלת מימדי המורכב משלושה לוחות. על לוח "לוח האם" הגדול ביותר, על תומכי בורג ממתכת, מותקנים שני לוחות נוספים - מחוון ומקלדת.

מה היה בשימוש.

כלים.

סט כלים להתקנת רדיו, מובן שמלחם עם אביזרים, מולטימטר. פאזל תכשיטים היה שימושי. כלי מנעולן קטן. כל דבר לקידוח חורים בתוספת קידוחים. השתמשתי בדבק חם. בניית מייבש שיער לעבודה עם צינורות חום. הלחמה בנפח של כ 60 וואט, להלחמה קונסטרוקטיבית. במקומות מסוימים, מקדחה, מבער גז קטן, מברג היו שימושיים.

חומרים.

מעצב הרדיו עצמו. נעשה שימוש גם ברכיבי רדיו למפתחות אלקטרוניים, אספקת חשמל, פיסות חומר מצופה נייר כסף למעגלים מודפסים, צינורות תרמיים שונים, חוט הרכבה, מחברים. פלדה מגולוונת לפנל הקדמי, פיסת פרספקס.גישה למחשב עם מדפסת.

בתחילה שימש המודול כמכשיר לבקרת חימום תת רצפתי בדירה בעיר.

כל האזור המחומם (מסדרון, מטבח, שירותים-שירותים) כלל ארבעה תנורי חימום עצמאיים. "חימום תת רצפתי דק" הונח בשכבת דבק אריחים. יחד עם כל רשת חימום הוקף חיישן טמפרטורה דיגיטלי DS18B20. כל החוטים הובלו לארון ייעודי במטבח. היו גם כמה רכיבים חשמליים שאינם קשורים לחימום רצפה - בלוק להפעלה חלקה של מנורות הלוגן בחדר האמבטיה (כמו בתיאטרון, בלעדיו היה להם משאב נמוך במיוחד), RCD של דוד. יחידת הבקרה הייתה מצוידת במקשי טריאק ברדיאטורים חזקים, ספק כוח. בארון היו שני סורגי אוורור ודלת עם מנעול.

למעלה, תרשים של אחד ממתגי הטריאק. מומלץ להשתמש במעגלי ה- RC המוצגים באיור, המחוברים במקביל לתיריסטורים, לשיפור המאפיינים הדינמיים שלהם. התחתון של הטווח, ההתנגדות של הנגד תואמת את העומס ההתנגדתי, וגדול יותר הוא האינדוקטיבי. במקביל לעומס, נדלקה מנורת ניאון. מוצב למראה רגיל, נוח מאוד להקמת וניטור עבודות.

בכפר הועבר טיימר התרמוסטט לתיק מיחידת מערכת המחשבים הישנה. התחום העיקרי בפעילותו הוא בקרת גופי החימום בתנור. באותה תקופה נאלצתי לעזוב מספר ימים, כולל בחורף. חימום הבית הוא תהליך אינרציאלי מאוד - הראשון וחצי-יומיים לאחר ההגעה הייתי צריך להקפיא. שליטה אוטומטית בחימום החשמלי בתוך התנור, נמנעה מכך, בצריכת חשמל סבירה.

מכיוון שיחידת הבקרה הייתה בחוץ - במרתף הבית הלא גמור, המארז היה מבודד, ואחד התעלות הועלה בתנור קטן של כמה וואט מחמישה נגדי חוט במארז קרמי מלבני (חץ בתמונה ). הם שמרו על כמה מעלות מעל האפס בתוך גוף. נעשה שימוש במגע קטן להחלפת התנור.

לאחר זמן מה, מצב תנור כזה כבר לא היה נחוץ ויחידת הבקרה עברה מודרניזציה לשימוש בחממה עם סוללת קרקע. בידוד המארז הוסר, המודול הועבר לאחד הקירות, כך שהיה נוח להשתמש בו מבחוץ. המגע הוסר, נוסף מתג תיריסטור חזק לתעלה אחת - בקרת תנור. שאר המקשים הם בעלי צריכת חשמל נמוכה, העומס שלהם נמוך - מאווררים ואולי מנורות תאורה נוספות (שתילים).

מודול הבקרה מפורק ללוחות נפרדים, כולם קבועים על אותו מישור בעזרת מתלים, כך שנוח להשתמש בו מבחוץ - המסך בחלקו העליון, כפתורים מתחתיו. מול המסך, כמובן, נחתך פתח מלבני. עמודי פליז, עם קצה שטוח, פשוט מולחמים לפלדה מגולוונת (הוא משומר היטב ב"חומצה הלחמה "- אבץ כלורי). על "לוח האם", כדי לשפר את האמינות, הסיר את מחבר החשמל, את המחבר לחיישנים. מובילים מרתמת החיווט מולחמים לרפידותיהם.

לוח הרכבה ממתכת עם התקנת תרמוסטט, קבוע לחזית המתחם. מסמרות עיוורות.

הלוח הקדמי מודפס במדפסת צבעונית ומכוסה בפיסת פרספקס. באופן כללי התכנון התגלה כ"תעשייתי ", והוא לא רע.

מפתח התיריסטור הורכב על פי התרשים לעיל. יש לייחס את היתרונות בהשוואה לטריאק ל"ריווח "של גביש המפתח לשני מקרים - אזור הסרת חום גדול בהרבה. השאר, ראה את התרשים עם טריאק.

מודול התרמוסטט עודכן לגרסת הקושחה 1.9.זה איפשר להשתמש בכמה פונקציות שימושיות יותר של המכשיר, למשל, זה הפך להיות הנוח ביותר לשימוש בחיישנים אנלוגיים, הופיעה יכולת שימושית מאוד - התלות של שלבים שונים של התוכנית זה בזה. הגרסה החדשה כוללת גם גרסה חלופית של תוכנית הבקרה למחשב, שההבדל השימושי שבהם, אני רואה, את מצב "איסוף הנתונים" - הקלטת טמפרטורות החיישנים בקובץ. הרשו לי להזכיר לכם כי העדכונים מופצים על ידי המפתח ונמצאים בקישורים שלמעלה.

עד עונת הגן, התרמוסטט היה מעורב בעבודה נלווית - עמוסה ב"ארון ייבוש "מאולתר מתנור ישן, לייבוש לכות צילום על גבי ריקים של מעגלים מודפסים וחתיכות ברזל אחרות - התהליך מניח טווח טמפרטורות מדויק למדי. .

הפוך למחבר האתר, פרסם מאמרים משלך, תיאורים של מוצרים תוצרת בית בתשלום לכל טקסט. פרטים נוספים כאן.

עקרון הפעלה

ללא קשר לסוג, עיצוב התרמוסטטים תואם לתכנית כללית אחת. המכשיר מורכב משלושה מודולי מפתח (בלוקים):

• חיישן טמפרטורה לדוד חימום עם אלמנט רגיש לטמפרטורה;
• חסימת הגדרות;
• יחידת בקרה.

חיישן תרמי עם אלמנט רגיש לטמפרטורה עוקב אחר מידת החימום של הסביבה הסובבת. שינויים בטמפרטורת הסביבה גורמים לשינויים בפרמטרים הפיזיים של האלמנט, אשר נלכדים על ידי יחידת הבקרה. יחידת הבקרה מעבירה בתורה אות לאחד ממכשירי ההנהלה:

• שסתום מכני;
• ממסר אלקטרומגנטי;
• מכשיר דיגיטלי (אנלוגי) המבצע עיבוד לאחר האות.

המטרה הפונקציונלית של המקלט היא לתקן את ערכי הפרמטר, שהשגתם יוזמת את פעולת התרמוסטט עצמו.

התקנת בקר טמפרטורה לדוד חימום מתבצעת תוך הקפדה על תנאי חובה מסוימים:

• יש להגן על המכשיר מפני קרינת UV.
• החיישן החיצוני מותקן במקומות המאופיינים בטמפרטורת סביבה יציבה (ללא קרבה להתקני חימום, טיוטות וכו ').
• החיישן מותקן בגובה המומלץ על ידי היצרן.
• לא מקובל לכסות את המכשיר במסכים, וילונות, רהיטים וכו '.

ויסות שסתום תרמוסטטי

מכשיר ויסות זה, הנקרא שסתום תרמוסטטי (שסתום), הוא הפיתרון הפשוט ביותר לבעיית השגת מנשא חום בטמפרטורה מסוימת. התוצאה מושגת על ידי ערבוב מים קרים וחמים. השליטה על טמפרטורת נוזל הקירור מתבצעת לא על ידי בקרת דוד החימום, אלא על ידי שינוי עוצמת זרימת נוזל הקירור דרך הרדיאטור.

תכנון המכשיר פשוט למדי וכולל שני אלמנטים עיקריים:

• השסתום עצמו (שסתום), שהוא למעשה שסתום כיבוי רגיל הסוגר את הפתח בכניסה לרדיאטור החימום. החפיפה מתרחשת כולה או חלקה, אשר בעצם קובעת את כמות נוזל הקירור שעוברת.
• אלמנט תרמוסטטי עם נורה תרמוסטטית מלאה בנוזל (גז) מיוחד המתרחב כאשר טמפרטורת נוזל הקירור משתנה.

בנוסף, ניתן לראות במסתם התרמוסטטי תוספת יעילה לתרמוסטטים מכניים או אלקטרוניים. היתרונות של מכשירים כאלה הם העלות הנמוכה שלהם וקלות השימוש, אולם עליהם לבדוק מעת לעת את פרמטרי ההפעלה.

לאילו פרמטרים כדאי לשים לב בעת בחירתך?

ניתן להגדיר ממסרים תרמיים למאפייני טמפרטורה ספציפיים או להתאמה. ישנם, בנוסף, מכשירים לסגירה / פתיחה של אנשי קשר בו זמנית ולביצוע נפרד של פונקציות אלה.

ישנם כמה מאפיינים טכניים שעליך ללמוד לפני רכישת מכשיר כזה:

• הטמפרטורה בה מופעל המכשיר - פרמטרים, כאשר מגיעים לאילו, אנשי הקשר נפתחים או נסגרים;
• מחוון החזרת טמפרטורה - ברגע שמגיעים לפרמטר זה, המכשיר לוקח את מיקומו המקורי;
• דיפרנציאל - מייצג את ההפרש שבמהלכו המכשיר נמצא במנוחה, כלומר מרגע ההפעלה לחזרה;
• הזרם המתח והמתח הם אינדיקטורים ל"עמידות ", בגלל זה, החל בפרמטרים של הזרם ברשת הביתית, יש צורך לבחור מכשיר עם ערך מעט גבוה יותר;
• התנגדות קשר;
• מדד זמן לפעולה;
• שגיאה - מאפיין זה יכול להיות בעל ערך של ± 10% מהערך שצוין.

אלה הפרמטרים העיקריים שיש לכל תרמוסטט. אך על סמך השינוי, משמעותם עשויה להשתנות.

אם ניקח בחשבון מחירים, הכל תלוי במכשיר:

1. תרמוסטטים מכניים. האפשרויות הפשוטות ביותר מסוג התחתון יעלו כ -20 דולר, בעוד שההחזר שלה נמדד פשוטו כמשמעו בסוף עונת החימום הראשונה שלה.
2. ממסר תרמי לתכנות. המחירים עבור סוג ממסר זה מתחילים ב -30 דולר; החסרונות של סוג זה של מכשירים כוללים נוכחות של סוללות, שעליך לזכור להחליף מעת לעת.

טווח הבחירה של תרמוסטט הוא די גדול, ובאופן טבעי המחירים שלהם יכולים להשתנות די הרבה. אך אין זה אומר שיש צורך לרדוף אחר זולות המכשיר על מנת לשלב אותו במערכת. מכשירים איכותיים יותר או פחות עולים מ -2,000 רובל, אתה לא צריך לשים לב לכל מה שהוא זול יותר.

טיפים שימושיים

כדי להבטיח הפעלה איכותית וללא הפרעה של התרמוסטט לדוד, וכל מערכת החימום כולה, יש צורך לקחת בחשבון כמה ניואנסים. בהקשר זה, כמה טיפים שימושיים:

• לפני רכישת ציוד בקרה חישוב הרואה פרמטרים כגון הטמפרטורה הנדרשת ושטח החדר המחומם. חישוב זה ימנע את היעילות הנמוכה של המערכת ואת הבעיות בחיווט החשמלי, אשר בלתי נמנעות בעת חיבור ציוד כבד.
• למרות התאימות הטובה למדי של תרמוסטטים לרוב הדגמים של דודי חימום, השימוש בציוד של יצרן אחד יספק לא רק קלות התקנה, אלא גם קלות שימוש.
• אם יש לך ספק לגבי הצורך לקנות ציוד יקר, קנה אפשרות זולה יותר (מכנית) ובדוק את יכולותיו. אולי הפונקציונליות שלו תספיק.
• לפני התקנת התרמוסטט, בצע אמצעי בידוד תרמי בחדר מחומם, שכן הפסדי חום גדולים ישללו את יעילות המכשיר.

לסיכום האמור לעיל, אנו יכולים לקבוע כי תרמוסטטים לחימום דוודים (מעגלי מים, מכשירי גז) ממוקמים יותר ויותר כציוד מערכת חימום שאין לו תחליף המספק חיסכון באנרגיה, חום נוח ונעימות בחדר.