Termiske sensorer for å slå på og av. Typer, valg, installasjon

Klassifisering av termostater

Temperaturregulatorer for varmekjeler gir et gitt temperaturregime i rommet med tilstrekkelig høy nøyaktighet. Avvikene overstiger som regel ikke 0,50 C - 1,00 C. Deres arbeid utføres ved hjelp av en rekke aktuatorer, som faktisk bestemmer at termostaten tilhører en eller annen type. Etter antall og innhold av utførte funksjoner enheter er klassifisert som følger:

• Enfunksjon (opprettholder en utelukkende innstilt temperatur).
• Multifunksjonell eller programmerbar.

I henhold til type utførelse er termostatene delt inn i enheter som er koblet til varmekjelen ved hjelp av ledninger og trådløs. Installasjonen av kontrollenheten utføres på et tilgjengelig sted som gir tilstrekkelig luftstrøm. I tillegg er det tilrådelig å ekskludere plassering av elektriske husholdningsapparater (TV-er, varme- og belysningsenheter osv.) I nærheten av regulatoren, siden dette kan påvirke riktig drift.

Programmerbar romkontroller

En programmerbar termostat for en varmekjele gir muligheten til å velge ønsket (behagelig) temperatur til ønsket tidsintervall. Den kan enkelt konfigureres til en annen driftsmodus. Ved å utstyre enheten med en tidtaker kan du angi forskjellige mønstre for hvordan varmesystemet fungerer i helger og hverdager. Det er tidtakere som kan støtte visse parametere, avhengig av ukedagen. Tilstedeværelsen av slike funksjoner i temperaturregulatoren lar deg justere romoppvarmingssystemet i samsvar med den rådende livsstilen og garantere at temperaturmikroklimaet opprettholdes selv under eiernes fravær.

Denne kontrolleren har noen alternativer som utvider funksjonene til varmesystemet som helhet betydelig:

• "Batch", en funksjon som gir periodisk nedleggelse (i flere timer) og den påfølgende gjenopptakelsen av systemet.
• "Ferie". Formålet med dette alternativet er å øke eller redusere intensiteten til romoppvarming i et gitt antall dager.
• "Overlapp". Et oppdrag som lar deg midlertidig endre programinnstillingene i en av periodene.

Sentral armatur

Som regel brukes en enhet av denne typen for å effektivt kontrollere varmesystemet i hele huset og plasseres i en viss avstand fra varmekjelen. Slike enheter er utstyrt med en dilatometrisk termostat som fungerer eksternt. Prinsippet for driften er å måle omgivelsestemperaturen og, avhengig av svingningene, slå på (av) varmekjelen.

Multifunksjonell timer-termostat basert på radiokonstruktør Masterkit

I et datterselskapsbruk, så vel som i et privat hus eller verksted, garasje, er det mange prosesser knyttet til temperaturendringer og en mulig reaksjon på disse endringene. Dessuten kan reaksjonene være ganske varierte og avhenge av tid og kalender. Dette kan være en "storebror" for å ta vare på et terrariumakvarium eller en kompleks trinnvis varmebehandling i en ovn med høy temperatur, kontroll av et varmeventilasjonssystem hjemme, eller bare ringe i en utdanningsinstitusjon.
Det er ikke vanskelig å løse et slikt problem ved å bruke en mikroprosessor radiodesignermodul som kontroll. For eksempel NM8036 tilbudt av Masterkit.

Hovedfunksjonene til enheten.

Timer kontroll:

Slå på lasten i en bestemt tidsperiode Administrer laster på bestemte ukedager, dager i en måned eller på utvalgte måneder.

Temperaturkontroll (termostatering):

Kontroll som kjøler Kontroll som varmeapparat

Alarmklokke + lys (displaybelysning).

1. Antall tilkoblede temperatursensorer: 32. 2. Ikke-flyktig sanntidsklokke (full kalender med skuddår). 3. Lagre alle innstillinger i ikke-flyktig minne. Fortsettelse av riktig drift av programmet i tilfelle en midlertidig frakobling fra nettverket. 4. Utganger: a. opto-isolert kaskade for tilkobling av kraft triacs (valgfritt - 4 optokoblinger er allerede på brettet, det er mulig å legge til 8 til for å kontrollere ekstern tyristor / triac kraftkaskader) b. logiske utganger med en maksimal strøm på 10mA.

5. Fjernkontroll av termostaten gjennom COM-porten på datamaskinen ved hjelp av spesialutviklet programvare. 6. Evne til å oppdatere intern programvare med nye versjoner fra nettstedet https://www.masterkit.ru. 7. Indikasjon: 2-linjers 16-tegn LCD-skjerm med muligheten til å programmere bakgrunnsbelysningens kontrast og lysstyrke. 8. Lydindikasjon med innebygd mikrohøyttaler.

Skjematisk diagram for enheten er presentert nedenfor.

Beskrivelse av kretsen

Termostaten er basert på Atmel Mega32 mikrokontroller. Følgende er koblet til inngangs-utgangsportene: en tekstlig 2-linjers indikator, en DS1307 sanntidsmikrokrets, en MAX232IN-nivådriver, optosimistorer. Tastaturenheten er designet som et eget brett. Koden til den trykkte tasten dekodes av analog-til-digital-omformeren (ADC) til kontrolleren. I tillegg overvåker ADC statusen til klokkebatteriet. Spenningsregulatoren er laget på LM7805 mikrokrets. DS18B20 temperatursensorer er koblet til via 1-leder protokoll. Lyset på bakgrunnsbelysningen styres ved hjelp av en transistorbryter. Ved hjelp av en miniatyrhøyttaler koblet gjennom en frakoblingskondensator og en dempemotstand til kontrollerporten, kan enheten generere lydsignaler. Kretsens brukbarhet er sikret av det interne programmet til mikrokontrolleren. I starten analyserer programmet 1-ledningsbussen og initialiserer de "registrerte" temperatursensorene til en 12-bits termisk konverteringsmodus. Deretter initialiseres alle andre blokker (tekstindikator, RS232-port, klokke-mikrokrets). Etter initialisering går systemet inn i hovedsløyfemodus. I denne modusen er det en konstant prosessering av oppdatert informasjon fra klokken, fra sensorene, og avspørrer også tilstanden til kontrollknappene. I tillegg kjører prosessen som er ansvarlig for tidtakerkontrollen hele tiden.

Enheten tilbys i form av et sett med radioelementer med kretskort, inkludert en mikrokontroller med et program. Strukturelt sett ser den monterte termostaten ut som en tredimensjonal modul samlet fra tre brett. På det største "hovedkortet", på metallskruestøtter, er det installert to ekstra kort - en indikator og et tastatur.

Hva ble brukt.

Verktøy.

Et sett med verktøy for radioinstallasjon, forståelig nok et loddejern med tilbehør, et multimeter. Et smykke stikksag kom godt med. Små låsesmedverktøy. Alt for boring av hull, pluss bor. Jeg brukte smeltelim. Bygger hårføner for arbeid med varmerør. Loddejern med en kapasitet på ca 60 watt, for konstruktiv lodding. Noen steder kom en drill, en liten gassbrenner og en skrutrekker til nytte.

Materialer.

Radiodesigneren selv. Radioelementer for elektroniske nøkler, strømforsyning, stykker foliekledd materiale for kretskort, forskjellige termorør, monteringstråd, festemidler ble også brukt. Galvanisert stålplate til frontpanelet, et stykke plexiglass.Tilgang til en datamaskin med en skriver.

Opprinnelig ble modulen brukt som en gulvvarme-kontrollenhet i en byleilighet.

Hele oppvarmede området (korridor, kjøkken, bad-toalett) besto av fire uavhengige ovner. "Tynn gulvvarme" ble lagt i et lag med flislim. Sammen med hvert varmesystem ble en digital DS18B20 digital temperatursensor vegget opp. Alle ledninger ble ført inn i et dedikert skap på kjøkkenet. Det var også noen elektriske komponenter som ikke var relatert til gulvvarme - en blokk for jevn innkobling av halogenlamper på badet (som i et teater, uten den hadde de en ekstremt lav ressurs), en RCD til en kjele. Kontrollenheten var utstyrt med triac-taster på kraftige radiatorer, en strømforsyning. Skapet hadde to ventilasjonsgitter og en dør med lås.

Ovenfor, et diagram over en av triac-bryterne. RC-kretsene vist på figuren, koblet sammen med tyristorer, anbefales å brukes for å forbedre deres dynamiske egenskaper. Det nedre av området tilsvarer motstanden til motstanden motstandsbelastningen, og jo større er den induktive. Parallelt med lasten ble en neonlampe slått på. Plassert tydelig, veldig praktisk for oppsett og overvåking av arbeid.

I landsbyen ble termostat-timeren flyttet til saken fra den gamle datasystemenheten. Hovedfeltet for hans aktivitet er kontroll av varmeelementer i ovnen. På den tiden måtte jeg ofte reise i flere dager, også om vinteren. Oppvarming av huset er en veldig treghetsprosess - den første halvannen til to dagene etter ankomst måtte jeg fryse. Automatisk kontroll av den elektriske oppvarmingen inne i ovnen, unngikk dette, med et rimelig forbruk av elektrisitet.

Siden kontrollenheten var plassert utenfor - i den uferdige kjelleren i huset, var saken isolert, og en av kanalene var lastet med en liten varmeapparat på flere watt fra fem watts ledningsmotstander i et rektangulært keramisk etui (pil på bildet ). De holdt noen få minusgrader inne i skroget. En liten kontaktor ble brukt til å slå på varmeren.

Etter en stund var en slik ovnmodus ikke lenger nødvendig, og kontrollenheten ble modernisert for bruk i et drivhus med jordbatteri. Isolasjonen av saken ble fjernet, modulen ble flyttet til en av veggene, slik at det var praktisk å bruke den fra utsiden. Kontaktoren er fjernet, en kraftig tyristorbryter er lagt til for en kanal - varmekontroll. Resten av tastene har lite strøm, belastningen er lav - vifter og muligens tilleggsbelysning (frøplanter).

Kontrollmodulen demonteres i separate kort, alle er festet på samme plan ved hjelp av stativer, slik at det er praktisk å bruke den fra utsiden - skjermen er øverst, knapper under den. Overfor skjermen blir selvfølgelig en rektangulær åpning kuttet ut. Messingstolper, med en flat ende, ble ganske enkelt loddet til galvanisert stål (det er godt fortinnet med "loddesyre" - sinkklorid). På "hovedkortet", for å forbedre påliteligheten, fjernet strømkontakten, kontakten for sensorene. Ledningene fra ledningsnettet er loddet til kontakten.

En monteringsplate av metall med termostat installert, festet foran på kabinettet. Blinde nagler.

Frontpanelet er trykt på en fargeskriver og dekket med et stykke plexiglass. Generelt viste designen seg å være "industriell", og den er ikke dårlig.

Tyristornøkkelen ble montert i henhold til diagrammet ovenfor. Fordelene i sammenligning med triacen skal tilskrives "avstanden" til nøkkelkrystallen i to tilfeller - et mye større varmefjerningsområde. Resten, se diagrammet med en triac.

Termostatmodulen er oppdatert til firmwareversjon 1.9.Dette gjorde det mulig å bruke flere nyttige funksjoner på enheten, for eksempel ble det mest praktisk å bruke analoge sensorer, en veldig nyttig evne dukket opp - avhengigheten av forskjellige stadier av programmet til hverandre. Den nye versjonen inneholder også en alternativ versjon av kontrollprogrammet for en datamaskin, hvis mest nyttige forskjell ser jeg modusen for "datainnsamling" - registrerer temperaturene til sensorene i en fil. La meg minne deg om at oppdateringer distribueres av utvikleren og ligger på lenkene ovenfor.

Frem til hagesesongen var termostaten involvert i tilleggsarbeid - lastet med et improvisert "tørkeskap" fra en gammel ovn, for tørking av fotolakk på emner med kretskort og andre jernbiter - prosessen forutsetter et ganske nøyaktig temperaturområde .

Bli forfatter av nettstedet, publiser dine egne artikler, beskrivelser av hjemmelagde produkter med betaling per tekst. Flere detaljer her.

Driftsprinsipp

Uansett type tilsvarer utformingen av termostatene en generell ordning. Enheten består av 3 nøkkelmoduler (blokker):

• en temperatursensor for en varmekjele med et temperaturfølsomt element;
• innstillingsblokk;
• kontrollenhet.

En termisk sensor med et temperaturfølsomt element overvåker oppvarmingsgraden i omgivelsene. Endringer i omgivelsestemperatur forårsaker endringer i elementets fysiske parametere som fanges opp av kontrollenheten. Kontrollenheten sender i sin tur et signal til en av de utøvende enhetene:

• mekanisk ventil;
• elektromagnetisk relé;
• digital (analog) enhet som utfører etterbehandling av signalet.

Det funksjonelle formålet med tuneren er å fikse parameterverdiene, hvis oppnåelse initierer driften av selve termostaten.

Installasjon av en temperaturregulator for en varmekjele utføres med obligatorisk overholdelse av visse obligatoriske forhold:

• Enheten må beskyttes mot UV-stråling.
• Den eksterne sensoren er installert på steder som er preget av en stabil omgivelsestemperatur (ingen nærhet til varmeenheter, trekk osv.).
• Sensoren er montert i den høyden som produsenten anbefaler.
• Det er uakseptabelt å dekke enheten med skjermer, gardiner, møbler osv.

Regulering av termostatventil

Denne reguleringsenheten, kalt en termostatventil (ventil), er den enkleste løsningen på problemet med å oppnå en varmebærer med en viss temperatur. Resultatet oppnås ved å blande kaldt og varmt vann. Kontrollen av kjølevæsketemperaturen utføres ikke ved å kontrollere varmekjelen, men ved å endre intensiteten på kjølevæskestrømmen gjennom radiatoren.

Utformingen av enheten er ganske enkel og inneholder to hovedelementer:

• Selve ventilen (ventil), som faktisk er en vanlig stengeventil som lukker åpningen ved inngangen til oppvarmingsradiatoren. Overlappingen skjer helt eller delvis, som i hovedsak bestemmer mengden kjølevæske som passerer gjennom.
• Termostatisk element med en termostatisk pære fylt med en spesiell væske (gass) som utvides når temperaturen på kjølevæsken endres.

I tillegg kan den termostatiske ventilen betraktes som et effektivt tillegg til mekaniske eller elektroniske termostater. Fordelene med slike enheter er deres lave kostnader og brukervennlighet, men de må regelmessig sjekke driftsparametrene.

Hvilke parametere bør du være oppmerksom på når du velger?

Termiske reléer kan konfigureres for spesifikke temperaturegenskaper eller justerbare. Det er i tillegg enheter for samtidig lukking / åpning av kontakter, og for separat utførelse av disse funksjonene.

Det er noen tekniske egenskaper du må studere før du kjøper en slik enhet:

• temperaturen der enheten utløses - parametere når kontaktene åpnes eller lukkes,
• indikator for temperaturretur - i det øyeblikket denne parameteren er nådd, tar enheten sin opprinnelige posisjon;
• differensial - representerer forskjellen der enheten er i ro, det vil si fra øyeblikket av utløseren til retur;
• den koblede strømmen og spenningen er indikatorer for "holdbarhet", på grunn av dette, fra parametrene til strømmen i hjemmenettverket, er det nødvendig å velge en enhet med en litt høyere verdi;
• kontaktmotstand;
• tidsindikator for drift;
• feil - denne karakteristikken kan ha en verdi på ± 10% av den angitte verdien.

Dette er hovedparametrene som hver termostat har. Men basert på modifisering kan deres betydning endre seg.

Hvis vi vurderer priser, avhenger alt av enheten:

1. Mekaniske termostater. De enkleste alternativene for bunntypen koster rundt $ 20, mens tilbakebetalingen måles bokstavelig ved slutten av den første fyringssesongen.
2. Programmerbart termisk relé. Prisene for denne typen relé starter på $ 30; ulempene med denne typen enheter inkluderer tilstedeværelsen av batterier, som du må huske å bytte med jevne mellomrom.

Utvalget av valg av termostat er ganske stort, og naturligvis kan prisene variere ganske mye. Men dette betyr ikke at det er nødvendig å jage enhetens billighet for å integrere den i systemet. Mer eller mindre høykvalitets enheter koster fra 2000 rubler, du bør ikke ta hensyn til alt som er billigere.

Nyttige tips

For å sikre høy kvalitet og uavbrutt drift av termostaten for kjelen, og hele varmesystemet som helhet, er det nødvendig å ta hensyn til noen nyanser. I denne forbindelse, noen nyttige tips:

• Innkjøp av kontrollutstyr innledes med en beregning som vurderer parametere som ønsket temperatur og området til det oppvarmede rommet. Denne beregningen vil unngå systemets lave effektivitet og problemene med elektriske ledninger, som er uunngåelige når du kobler til tungt utstyr.
• Til tross for den ganske gode kompatibiliteten til termostater med de fleste modeller av varmekjeler, vil bruk av utstyr fra en produsent ikke bare gi enkel installasjon, men også brukervennlighet.
• Hvis du er i tvil om behovet for å kjøpe dyrt utstyr, kan du kjøpe et billigere (mekanisk) alternativ og teste dets evner. Kanskje funksjonaliteten vil være nok.
• Før du installerer termostaten, må du utføre varmeisolasjonstiltak i et oppvarmet rom, siden store varmetap vil oppheve effektiviteten til enheten.

Når vi oppsummerer det ovennevnte, kan vi konstatere at termostater for oppvarming av kjeler (vannkretser, gassapparater) i økende grad blir posisjonert som uerstattelig varmeanleggsutstyr som gir energibesparelser, behagelig varme og kos i rommet.