Thermische sensoren voor in- en uitschakelen. Typen, selectie, installatie

Classificatie van thermostaten

Temperatuurregelaars voor verwarmingsketels zorgen voor een bepaald temperatuurregime van de kamer met een voldoende hoge nauwkeurigheid. De afwijkingen zijn in de regel niet groter dan 0,50 C - 1,00 C. Hun werk wordt uitgevoerd door middel van een verscheidenheid aan actuatoren, die feitelijk bepalen of de thermostaat bij een of ander type hoort. Door het aantal en de inhoud van de uitgevoerde functies apparaten zijn als volgt geclassificeerd:

  • Enkele functie (handhaving van een exclusief ingestelde temperatuur).
  • Multifunctioneel of programmeerbaar.

Boiler thermostaat

Afhankelijk van het type uitvoering zijn de thermostaten onderverdeeld in apparaten die door middel van draden en draadloos met de verwarmingsketel zijn verbonden. De installatie van het bedieningsapparaat wordt uitgevoerd op een toegankelijke plaats die voor voldoende luchtstroom zorgt. Bovendien is het raadzaam om de plaatsing van elektrische huishoudelijke apparaten (tv's, verwarmingstoestellen, enz.) In de buurt van de regelaar uit te sluiten, omdat dit de juistheid van de werking ervan aanzienlijk kan beïnvloeden.

Programmeerbare ruimteregelaar

Een programmeerbare thermostaat voor een verwarmingsketel biedt de mogelijkheid om de gewenste (comfortabele) temperatuur op het gewenste tijdsinterval te selecteren, deze kan eenvoudig opnieuw worden geconfigureerd naar een andere bedrijfsmodus. Door het apparaat uit te rusten met een timer, kunt u verschillende patronen instellen voor de werking van het verwarmingssysteem voor weekenden en weekdagen. Er zijn timers die bepaalde parameters kunnen ondersteunen, afhankelijk van de dag van de week. Door de aanwezigheid van dergelijke functies in de temperatuurregelaar kunt u het ruimteverwarmingssysteem aanpassen aan de heersende levensstijl en garanderen dat het temperatuurmicroklimaat wordt gehandhaafd, zelfs tijdens de afwezigheid van de eigenaars.

Deze controller heeft enkele opties die de mogelijkheden van het verwarmingssysteem als geheel aanzienlijk uitbreiden:

  • "Batch", een functie die zorgt voor periodieke uitschakeling (gedurende enkele uren) en de daaropvolgende hervatting van het systeem.
  • "Vakantie". Het doel van deze optie is om de intensiteit van ruimteverwarming gedurende een bepaald aantal dagen te verhogen of te verlagen.
  • "Overlappen". Een missie waarmee je tijdelijk de programma-instellingen in een van de periodes kunt wijzigen.

Centraal armatuur

In de regel wordt een apparaat van dit type gebruikt om het verwarmingssysteem van het hele huis effectief te regelen en op enige afstand van de verwarmingsketel geplaatst. Dergelijke apparaten zijn uitgerust met een dilatometrische thermostaat die op afstand werkt. Het principe van zijn werking is om de omgevingstemperatuur te meten en, afhankelijk van de schommelingen, de verwarmingsketel aan (uit) te zetten.

Multifunctionele klokthermostaat op basis van radioconstructeur Masterkit

Multifunctionele klokthermostaat op basis van radioconstructeur Masterkit

De belangrijkste kenmerken van het apparaat.

Timerbesturing:

De belasting in een bepaalde periode inschakelen Beheer de belasting op bepaalde dagen van de week, dagen in een maand of op geselecteerde maanden.

Temperatuurregeling (thermostaat):

Besturing als koeler Besturing als verwarming

Wekker geluid + licht (achtergrondverlichting display).

1. Aantal aangesloten temperatuursensoren: 32. 2. Niet-vluchtige real-time klok (volledige kalender, rekening houdend met schrikkeljaren). 3. Alle instellingen opslaan in niet-vluchtig geheugen. Voortzetting van de correcte werking van het programma in geval van een tijdelijke onderbreking van het netwerk. 4. Uitgangen: a. opto-geïsoleerde cascade voor het aansluiten van power triacs (optioneel - 4 optocouplers zijn al op het bord, het is mogelijk om er 8 extra toe te voegen om externe thyristor / triac power cascades te regelen) b. logische uitgangen met een maximale stroom van 10mA.

5. Afstandsbediening van de thermostaat via de COM-poort van de computer met behulp van speciaal ontwikkelde software. 6. Mogelijkheid om interne software bij te werken met nieuwe versies van de site https://www.masterkit.ru. 7. Indicatie: LCD-display met 2 regels en 16 tekens met de mogelijkheid om het contrast en de helderheid van de achtergrondverlichting programmatisch te regelen. 8. Geluidsindicatie door ingebouwde micro-luidspreker.

Het schematische diagram van het apparaat wordt hieronder weergegeven.

Beschrijving van het circuit

De thermostaat is gebaseerd op de Atmel Mega32 microcontroller. De volgende zijn aangesloten op de input-output poorten: een tekstuele 2-regelige indicator, een DS1307 real-time klok microschakeling, een MAX232IN niveau driver, optosimistors. De toetsenbordeenheid is ontworpen als een apart bord. De code van de ingedrukte toets wordt gedecodeerd door de analoog-naar-digitaalomzetter (ADC) van de controller. Bovendien bewaakt de ADC de status van de back-upbatterij van de klok. De spanningsregelaar is gemaakt op de LM7805-microschakeling. DS18B20 temperatuursensoren zijn aangesloten via 1-draads protocol. De helderheid van de achtergrondverlichting wordt geregeld met een transistorschakelaar. Met behulp van een miniatuurluidspreker die via een ontkoppelingscondensator en een dempingsweerstand is aangesloten op de controllerpoort, kan het apparaat audiosignalen genereren. De werking van het circuit wordt verzekerd door het interne programma van de microcontroller. Bij de start analyseert het programma de 1-draads bus en initialiseert het de "geregistreerde" temperatuursensoren naar een 12-bit thermische conversiemodus. Vervolgens worden alle andere blokken geïnitialiseerd (tekstindicator, RS232-poort, klokmicroschakeling). Na initialisatie gaat het systeem naar de hoofdlusmodus. In deze modus is er een constante verwerking van bijgewerkte informatie van de klok, van de sensoren, evenals het opvragen van de status van de bedieningsknoppen. Bovendien loopt het proces dat verantwoordelijk is voor de timerbesturing constant.

Het apparaat wordt aangeboden in de vorm van een set radio-elementen met printplaten, inclusief een microcontroller met een programma. Structureel gezien ziet de geassembleerde thermostaat-timer eruit als een driedimensionale module die is samengesteld uit drie platen. Op het grootste "moederbord" -bord, op metalen schroefsteunen, zijn twee extra kaarten geïnstalleerd: een indicator en een toetsenbord.

Wat werd er gebruikt.

Gereedschap.

Een set gereedschappen voor radio-installatie, begrijpelijkerwijs een soldeerbout met accessoires, een multimeter. Een juwelenpuzzel kwam goed van pas. Kleine slotenmaker tools. Alles voor het boren van gaten, plus boren. Ik heb smeltlijm gebruikt. Bouwföhn voor het werken met warmtepijpen. Soldeerbout met een vermogen van ongeveer 60 watt, voor constructief solderen. Op sommige plaatsen kwamen een boormachine, een kleine gasbrander en een schroevendraaier goed van pas.

Materialen.

De radio-ontwerper zelf. Radio-elementen voor elektronische sleutels, voeding, stukjes met folie bekleed materiaal voor printplaten, verschillende thermische buizen, montagedraad en bevestigingsmiddelen werden ook gebruikt. Gegalvaniseerd plaatstaal voor het frontpaneel, een stuk plexiglas.Toegang tot een computer met een printer.

Aanvankelijk werd de module gebruikt als regelapparaat voor vloerverwarming in een stadsappartement.

De gehele verwarmde ruimte (gang, keuken, bad-toilet) bestond uit vier onafhankelijke kachels. "Dunne vloerverwarming" werd in een laag tegellijm gelegd. Samen met elk verwarmingsrooster werd een digitale temperatuursensor DS18B20 ingemetseld. Alle draden werden naar een speciale kast in de keuken geleid. Er waren ook enkele elektrische componenten die geen verband hielden met vloerverwarming - een blok voor het soepel inschakelen van halogeenlampen in de badkamer (zoals in een theater, zonder dat ze een extreem laag verbruik hadden), een aardlekschakelaar van een ketel. De besturingseenheid was uitgerust met triac-toetsen op krachtige radiatoren, een stroomvoorziening. De kast had twee ventilatieroosters en een deur met slot.

Hierboven een diagram van een van de triac-schakelaars. De RC-circuits die in de afbeelding worden getoond, parallel verbonden met thyristors, worden aanbevolen om hun dynamische eigenschappen te verbeteren. Hoe lager het bereik, de weerstand van de weerstand komt overeen met de resistieve belasting en hoe groter de inductieve. Parallel aan de belasting werd een neonlamp ingeschakeld. In het zicht geplaatst, erg handig voor het opzetten en bewaken van werkzaamheden.

In het dorp werd de thermostaat-timer verplaatst naar de kast van de oude computersysteemeenheid. Het belangrijkste gebied van zijn activiteit is de controle van verwarmingselementen in de oven. In die tijd moest ik vaak meerdere dagen vertrekken, ook in de winter. Het huis verwarmen is een zeer traag proces - de eerste anderhalve tot twee dagen na aankomst moest ik bevriezen. Automatische controle van de elektrische verwarming in de oven, vermeed dit, met een redelijk elektriciteitsverbruik.

Omdat de besturingseenheid zich buiten bevond - in de onafgemaakte kelder van het huis, was de behuizing geïsoleerd en werd een van de kanalen geladen met een kleine verwarmer van verschillende watt van vijf watt draadweerstanden in een rechthoekige keramische behuizing (pijl op de foto ). Ze bleven een paar graden boven nul in de romp. Er werd een kleine schakelaar gebruikt om de verwarmer te schakelen.

Na verloop van tijd was zo'n ovenmodus niet meer nodig en werd de besturingseenheid gemoderniseerd voor gebruik in een kas met een grondbatterij. De isolatie van de behuizing is verwijderd, de module is naar een van de muren verplaatst, zodat deze gemakkelijk van buitenaf kan worden gebruikt. De contactor is verwijderd, er is een krachtige thyristorschakelaar toegevoegd voor één kanaal - verwarmingsregeling. De rest van de toetsen hebben een laag stroomverbruik, hun belasting is laag - ventilatoren en mogelijk extra verlichting (zaailingen) lampen.

De bedieningsmodule is gedemonteerd in afzonderlijke platen, ze worden allemaal op hetzelfde vlak bevestigd met behulp van rekken, zodat het handig is om deze van buitenaf te gebruiken - het scherm bevindt zich bovenaan, knoppen eronder. Tegenover het scherm is natuurlijk een rechthoekige opening uitgesneden. Messing palen, met een plat uiteinde, werden eenvoudig op gegalvaniseerd staal gesoldeerd (het is goed vertind met "soldeerzuur" - zinkchloride). Op het "moederbord", om de betrouwbaarheid te verbeteren, verwijderde de stroomconnector, de connector voor de sensoren. De draden van de bedradingsdraad zijn aan hun contactvlakken gesoldeerd.

Een metalen montageplaat met een thermostaat geïnstalleerd, bevestigd aan de voorkant van de behuizing. Blinde klinknagels.

Het voorpaneel is gedrukt op een kleurenprinter en bedekt met een stuk plexiglas. Over het algemeen bleek het ontwerp "industrieel" te zijn, en het is niet slecht.

De thyristorsleutel werd in elkaar gezet volgens het bovenstaande diagram. De voordelen in vergelijking met de triac moeten worden toegeschreven aan de "afstand" van het sleutelkristal in twee gevallen - een veel groter warmteafvoeroppervlak. De rest, zie het diagram met een triac.

De thermostaatmodule is geüpdatet naar firmwareversie 1.9.Dit maakte het mogelijk om verschillende meer nuttige functies van het apparaat te gebruiken, het werd bijvoorbeeld het handigst om analoge sensoren te gebruiken, er verscheen een zeer nuttige vaardigheid - de afhankelijkheid van verschillende stadia van het programma van elkaar. De nieuwe versie bevat ook een alternatieve versie van het besturingsprogramma voor een computer, waarvan het meest bruikbare verschil, zie ik, de modus van "gegevensverzameling" is: het opnemen van de temperaturen van de sensoren in een bestand. Ik herinner u eraan dat updates worden gedistribueerd door de ontwikkelaar en zich op de bovenstaande links bevinden.

Tot het tuinseizoen was de thermostaat betrokken bij nevenwerkzaamheden - geladen met een geïmproviseerde "droogkast" uit een oude oven voor het drogen van fotolak op blanco's van printplaten en andere stukken ijzer - het proces gaat uit van een redelijk nauwkeurig temperatuurbereik.

Word auteur van de site, publiceer uw eigen artikelen, beschrijvingen van zelfgemaakte producten met betaling per tekst. Meer details hier.

Operatie principe

Ongeacht het type komt het ontwerp van de thermostaten overeen met één algemeen schema. Het apparaat bestaat uit 3 sleutelmodules (blokken):

  • een temperatuursensor voor een verwarmingsketel met een temperatuurgevoelig element;
  • instellingenblok;
  • besturingseenheid.

Een thermische sensor met een temperatuurgevoelig element bewaakt de mate van verwarming van zijn omgeving. Veranderingen in de omgevingstemperatuur veroorzaken veranderingen in de fysieke parameters van het element, die worden opgevangen door de besturingseenheid. De besturingseenheid zendt op zijn beurt een signaal naar een van de uitvoerende apparaten:

  • mechanische klep;
  • elektromagnetisch relais;
  • digitaal (analoog) apparaat dat de nabewerking van het signaal uitvoert.

Temperatuursensor voor verwarmingsketel

Het functionele doel van de tuner is om de parameterwaarden vast te leggen, waarvan het bereiken de werking van de thermostaat zelf initieert.

Installatie van een temperatuurregelaar voor een verwarmingsketel wordt uitgevoerd met de verplichte naleving van bepaalde verplichte voorwaarden:

  • Het apparaat moet worden beschermd tegen UV-straling.
  • De externe sensor wordt geïnstalleerd op plaatsen die worden gekenmerkt door een stabiele omgevingstemperatuur (niet in de buurt van verwarmingstoestellen, tocht, enz.).
  • De sensor is gemonteerd op de door de fabrikant aanbevolen hoogte.
  • Het is onaanvaardbaar om het apparaat te bedekken met schermen, gordijnen, meubels enz.

Regelende thermostatische klep

Deze regelinrichting, thermostatische klep (klep) genoemd, is de eenvoudigste oplossing voor het probleem van het verkrijgen van een warmtedrager met een bepaalde temperatuur. Het resultaat wordt bereikt door koud en warm water te mengen. De regeling van de koelvloeistoftemperatuur wordt niet uitgevoerd door de verwarmingsketel te regelen, maar door de intensiteit van de koelvloeistofstroom door de radiator te veranderen.

Het ontwerp van het apparaat is vrij eenvoudig en omvat twee hoofdelementen:

  • De klep zelf (klep), die in feite een gewone afsluitklep is die de opening bij de ingang van de verwarmingsradiator afsluit. De overlapping treedt geheel of gedeeltelijk op, wat in wezen de hoeveelheid doorgelaten koelvloeistof bepaalt.
  • Thermostatisch element met een thermostatische bol gevuld met een speciale vloeistof (gas) die uitzet wanneer de temperatuur van de koelvloeistof verandert.

Temperatuurregelaar voor verwarmingsketel

Bovendien kan de thermostatische klep worden beschouwd als een effectieve aanvulling op mechanische of elektronische thermostaten. De voordelen van dergelijke apparaten zijn hun lage kosten en gebruiksgemak, maar ze moeten periodiek de bedrijfsparameters controleren.

Op welke parameters moet u letten bij het kiezen?

Thermische relais kunnen worden geconfigureerd voor specifieke temperatuurkarakteristieken of kunnen worden aangepast. Daarnaast zijn er apparaten voor het gelijktijdig sluiten / openen van contacten en voor het afzonderlijk uitvoeren van deze functies.

Er zijn enkele technische kenmerken die u moet bestuderen voordat u een dergelijk apparaat koopt:

  • temperatuur waarbij het apparaat wordt geactiveerd - parameters op het moment waarop de contacten openen of sluiten;
  • temperatuurretourindicator - op het moment dat deze parameter wordt bereikt, neemt het apparaat zijn oorspronkelijke positie in;
  • differentieel - vertegenwoordigt het verschil gedurende welke het apparaat in rust is, dat wil zeggen vanaf het moment van triggeren tot terugkeren;
  • de geschakelde stroom en spanning zijn indicatoren van "duurzaamheid", daarom is het, uitgaande van de parameters van de stroom in het thuisnetwerk, noodzakelijk om een ​​apparaat met een iets hogere waarde te kiezen;
  • contactweerstand;
  • tijdsindicator van de werking;
  • fout - dit kenmerk kan een waarde hebben van ± 10% van de opgegeven waarde.

Dit zijn de belangrijkste parameters die elke thermostaat heeft. Maar op basis van de wijziging kan hun betekenis veranderen.

Als we prijzen in overweging nemen, hangt alles af van het apparaat:

  1. Mechanische thermostaten. De eenvoudigste bodemtype-opties kosten ongeveer $ 20, terwijl de terugverdientijd letterlijk aan het einde van het eerste stookseizoen wordt gemeten.
  2. Programmeerbaar thermisch relais. De prijzen voor dit type relais beginnen bij $ 30; de nadelen van dit type apparaten zijn onder meer de aanwezigheid van batterijen, die u moet onthouden om periodiek te vervangen.

Het aanbod aan thermostaten is vrij groot en de prijzen kunnen natuurlijk behoorlijk variëren. Maar dit betekent niet dat het nodig is om de goedkoopheid van het apparaat na te jagen om het in het systeem te integreren. Min of meer hoogwaardige apparaten kosten vanaf 2000 roebel, u moet niet op alles letten dat goedkoper is.

Bruikbare tips

Om een ​​hoogwaardige en ononderbroken werking van de thermostaat voor de ketel en het hele verwarmingssysteem als geheel te garanderen, moet rekening worden gehouden met enkele nuances. In dit verband enkele handige tips:

  • De aankoop van regelapparatuur wordt voorafgegaan door een berekening die rekening houdt met parameters als de vereiste temperatuur en de oppervlakte van de verwarmde ruimte. Deze berekening voorkomt het lage rendement van het systeem en de problemen met elektrische bedrading, die onvermijdelijk zijn bij het aansluiten van zware apparatuur.
  • Ondanks de vrij goede compatibiliteit van thermostaten met de meeste modellen verwarmingsketels, biedt het gebruik van apparatuur van één fabrikant niet alleen installatiegemak, maar ook gebruiksgemak.
  • Als u twijfelt over de noodzaak om dure apparatuur aan te schaffen, koop dan een goedkopere (mechanische) optie en test de mogelijkheden ervan. Misschien is de functionaliteit voldoende.
  • Voer voordat u de thermostaat installeert thermische isolatiemaatregelen uit in een verwarmde ruimte, aangezien grote warmteverliezen de efficiëntie van het apparaat teniet zullen doen.

Thermische sensor voor verwarmingsketel

Samenvattend kunnen we stellen dat thermostaten voor verwarmingsketels (watercircuits, gastoestellen) steeds vaker worden gepositioneerd als onvervangbare verwarmingsapparatuur die zorgt voor energiebesparing, comfortabele warmte en gezelligheid in de kamer.

Beoordeling
( 1 schatting, gemiddeld 4 van 5 )

Kachels

Ovens