Senzori termici pentru pornire și oprire. Tipuri, selecție, instalare

Clasificarea termostatelor

Regulatoarele de temperatură pentru cazanele de încălzire oferă un regim de temperatură dat al camerei cu o precizie suficient de mare. Abaterile, de regulă, nu depășesc 0,50 C - 1,00 C. Lucrul lor este efectuat cu ajutorul unei varietăți de actuatoare, care determină de fapt apartenența termostatului la unul sau alt tip. După numărul și conținutul funcțiilor îndeplinite dispozitivele sunt clasificate după cum urmează:

• Funcție unică (menținerea unei temperaturi setate exclusiv).
• Multifuncțional sau programabil.

În funcție de tipul de execuție, termostatele sunt împărțite în dispozitive care sunt conectate la cazanul de încălzire prin cabluri și wireless. Instalarea dispozitivului de comandă se efectuează într-un loc accesibil care asigură un flux de aer suficient. În plus, este recomandabil să se excludă amplasarea aparatelor electrice de uz casnic (televizoare, dispozitive de încălzire și iluminare etc.) în vecinătatea regulatorului, deoarece acest lucru poate afecta în mod semnificativ corectitudinea funcționării sale.

Controler de cameră programabil

Un termostat programabil pentru un cazan de încălzire oferă posibilitatea de a selecta temperatura necesară (confortabilă) la durata dorită, poate fi ușor reconfigurat la un alt mod de funcționare. Echiparea dispozitivului cu un cronometru vă permite să setați diferite modele pentru funcționarea sistemului de încălzire pentru weekend și în timpul săptămânii. Există temporizatoare care pot suporta anumiți parametri în funcție de ziua săptămânii. Prezența unor astfel de funcții în regulatorul de temperatură vă permite să reglați sistemul de încălzire a spațiului în conformitate cu stilul de viață predominant și să garantați că microclimatul de temperatură trebuie menținut chiar și în absența proprietarilor.

Acest controler are câteva opțiuni care extind semnificativ capacitățile sistemului de încălzire în ansamblu:

• „Batch”, o funcție care oferă oprire periodică (timp de câteva ore) și reluarea ulterioară a sistemului.
• "Vacanţă". Scopul acestei opțiuni este de a crește sau de a reduce intensitatea încălzirii spațiului pentru un anumit număr de zile.
• "Suprapune". O misiune care vă permite să modificați temporar setările programului într-una dintre perioade.

Dispozitiv central

De regulă, un dispozitiv de acest tip este utilizat pentru a controla în mod eficient sistemul de încălzire al întregii case și este plasat la o anumită distanță de cazanul de încălzire. Aceste dispozitive sunt echipate cu un termostat dilatometric care funcționează de la distanță. Principiul funcționării sale este măsurarea temperaturii ambiante și, în funcție de fluctuațiile sale, pornirea (oprirea) cazanului de încălzire.

Timostat multifuncțional-termostat bazat pe radio-constructor Masterkit

Într-o fermă subsidiară, precum și într-o casă sau atelier privat, garaj, există multe procese asociate cu schimbările de temperatură și o posibilă reacție la aceste modificări. Mai mult, reacțiile pot fi destul de variate și depind de timp și calendar. Poate fi un „frate mai mare” pentru a avea grijă de un acvariu de terariu sau un tratament termic complex în etape într-un cuptor cu temperatură ridicată, controlul unui sistem de încălzire și ventilație la domiciliu sau doar sunarea într-o instituție de învățământ.
Nu este dificil să rezolvi o astfel de problemă folosind un modul de proiectare radio cu microprocesor ca control. De exemplu NM8036 oferit de Masterkit.

Principalele caracteristici ale dispozitivului.

Control temporizator:

Activarea încărcării într-o anumită perioadă de timp Gestionați încărcările în anumite zile din săptămână, zile dintr-o lună sau în lunile selectate.

Controlul temperaturii (termostatare):

Controlul ca un cooler Controlul ca un încălzitor

Sunet ceas cu alarmă + lumină (iluminare de fundal a afișajului).

1. Numărul de senzori de temperatură conectați: 32. 2. Ceas non-volatil în timp real (calendar complet, ținând cont de anii bisecți). 3. Salvarea tuturor setărilor în memoria non-volatilă. Continuarea funcționării corecte a programului în cazul unei deconectări temporare de la rețea. 4. Ieșiri: a. cascadă optoizolată pentru conectarea triacurilor de putere (opțional - 4 optocuploare sunt deja pe placă, este posibil să adăugați încă 8 pentru a controla cascadele de tiristor / triac de putere externe) b. ieșiri logice cu un curent maxim de 10mA.

5. Control de la distanță al termostatului prin portul COM al computerului prin intermediul unui software special dezvoltat. 6. Posibilitatea de a actualiza software-ul intern cu versiuni noi de pe site-ul https://www.masterkit.ru. 7. Indicație: afișaj LCD cu 2 linii de 16 caractere, cu capacitatea de a controla programatic contrastul și luminozitatea luminii de fundal. 8. Indicarea sunetului prin micro-difuzor încorporat.

Diagrama schematică a dispozitivului este prezentată mai jos.

Descrierea circuitului

Termostatul se bazează pe microcontrolerul Atmel Mega32. Următoarele sunt conectate la porturile de intrare-ieșire: un indicator textual pe 2 linii, un microcircuit DS1307 de ceas în timp real, un driver de nivel MAX232IN, optosimistori. Unitatea de tastatură este concepută ca o placă separată. Codul tastei apăsate este decodat de convertorul analog-digital (ADC) al controlerului. În plus, ADC monitorizează starea bateriei de rezervă a ceasului. Regulatorul de tensiune este realizat pe microcircuitul LM7805. Senzorii de temperatură DS18B20 sunt conectați prin protocol cu ​​1 fir. Luminozitatea luminii de fundal este controlată cu ajutorul unui comutator cu tranzistor. Utilizând un difuzor miniatural conectat printr-un condensator de decuplare și un rezistor de amortizare la portul controlerului, dispozitivul poate genera semnale audio. Funcționarea circuitului este asigurată de programul intern al microcontrolerului. La început, programul analizează magistrala cu 1 fir și inițializează senzorii de temperatură „înregistrați” într-un mod de conversie termică pe 12 biți. Apoi, toate celelalte blocuri sunt inițializate (indicator text, port RS232, microcircuit de ceas). După inițializare, sistemul intră în modul buclă principală. În acest mod, există o procesare constantă a informațiilor actualizate de la ceas, de la senzori și, de asemenea, sondează starea butoanelor de control. În plus, procesul responsabil cu controlul temporizatorului rulează constant.

Dispozitivul este oferit sub forma unui set de elemente radio cu circuite imprimate, inclusiv un microcontroler cu un program. Structural, termostatul asamblat arată ca un modul tridimensional asamblat din trei plăci. Pe cea mai mare placă „de bază”, pe suporturi metalice cu șurub, sunt instalate două plăci suplimentare - un indicator și o tastatură.

Ce s-a folosit.

Instrumente.

Un set de instrumente pentru instalarea radio, înțeles un fier de lipit cu accesorii, un multimetru. Un puzzle de bijuterii a venit la îndemână. Unelte mici de lăcătuș. Orice pentru găurirea găurilor, plus burghiele. Am folosit lipici topit la cald. Uscător de păr de construcție pentru lucrul cu conducte de căldură. Fier de lipit cu o capacitate de aproximativ 60 de wați, pentru lipire constructivă. În unele locuri, un burghiu, un mic arzător de gaz și o șurubelniță au fost la îndemână.

Materiale.

Însuși proiectantul radioului. Au fost utilizate, de asemenea, elemente radio pentru chei electronice, sursă de alimentare, bucăți de material îmbrăcat în folie pentru circuite imprimate, diferite tuburi termice, sârmă de montare, elemente de fixare. Tablă de oțel zincată pentru panoul frontal, o bucată de plexiglas.Acces la un computer cu o imprimantă.

Inițial, modulul a fost folosit ca dispozitiv de control al încălzirii prin pardoseală într-un apartament din oraș.

Întreaga zonă încălzită (coridor, bucătărie, baie-toaletă) consta din patru încălzitoare independente. „Încălzirea în pardoseală subțire” a fost așezată într-un strat de adeziv pentru plăci. Împreună cu fiecare rețea de încălzire, a fost montat un senzor digital de temperatură DS18B20. Toate firele erau conduse într-un dulap dedicat din bucătărie. Au existat, de asemenea, câteva componente electrice care nu au legătură cu încălzirea prin pardoseală - un bloc pentru aprinderea fără probleme a lămpilor cu halogen în baie (ca într-un teatru, fără ea aveau o resursă extrem de redusă), un RCD al unui cazan. Unitatea de control a fost echipată cu chei triac pe radiatoare puternice, o sursă de alimentare. Dulapul avea două grile de ventilație și o ușă cu încuietoare.

Deasupra, o diagramă a unuia dintre comutatoarele triac. Se recomandă utilizarea circuitelor RC prezentate în figură, conectate în paralel cu tiristoarele, pentru a le îmbunătăți caracteristicile dinamice. Cu cât este mai mică gama, rezistența rezistorului corespunde sarcinii rezistive, iar cea mai mare este cea inductivă. În paralel cu încărcătura, o lampă de neon a fost aprinsă. Amplasat la vedere, foarte convenabil pentru instalarea și monitorizarea lucrărilor.

În sat, termostatul-temporizator a fost mutat în carcasă din vechea unitate de calculatoare. Domeniul principal al activității sale este controlul elementelor de încălzire din cuptor. În acea perioadă, trebuia să plec adesea câteva zile, inclusiv iarna. Încălzirea casei este un proces foarte inerțial - prima și jumătate până la două zile după sosire, a trebuit să îngheț. Controlul automat al încălzirii electrice din interiorul cuptorului, a evitat acest lucru, cu un consum rezonabil de energie electrică.

Deoarece unitatea de control a fost amplasată în exterior - în subsolul neterminat al casei, carcasa a fost izolată și unul dintre canale a fost încărcat cu un mic încălzitor de câțiva wați de la rezistențe de sârmă de cinci wați într-o cutie ceramică dreptunghiulară ). Au păstrat câteva grade peste zero în interiorul corpului. Un mic contactor a fost folosit pentru a comuta încălzitorul.

După un timp, un astfel de mod de cuptor nu mai era necesar și unitatea de control a fost modernizată pentru a fi utilizată într-o seră cu o baterie la sol. Izolația carcasei a fost îndepărtată, modulul a fost mutat pe unul dintre pereți, astfel încât a fost convenabil să-l utilizați din exterior. Contactorul a fost îndepărtat, a fost adăugat un puternic comutator de tiristor pentru un canal - controlul încălzitorului. Restul tastelor sunt de putere redusă, sarcina lor este redusă - ventilatoare și, eventual, lămpi de iluminat suplimentare (răsaduri).

Modulul de control este dezasamblat în plăci separate, toate sunt fixate pe același plan cu ajutorul rafturilor, astfel încât este convenabil să-l utilizați din exterior - ecranul este în partea de sus, butoanele de sub acesta. Opus ecranului, desigur, este decupată o deschidere dreptunghiulară. Stâlpii de alamă, cu capăt plat, au fost pur și simplu lipiți din oțel galvanizat (este bine conservat cu „acid de lipit” - clorură de zinc). Pe „placa de bază”, pentru a îmbunătăți fiabilitatea, a eliminat conectorul de alimentare, conectorul pentru senzori. Conductele de la cablajul sunt lipite pe tampoane.

O placă de montare metalică cu termostat instalat, fixată pe partea din față a incintei. Nituri orbe.

Panoul frontal este imprimat pe o imprimantă color și acoperit cu o bucată de plexiglas. În general, designul s-a dovedit a fi „industrial” și nu este rău.

Cheia tiristorului a fost asamblată conform schemei de mai sus. Avantajele în comparație cu triacul ar trebui atribuite „spațierii” cristalului cheie în două cazuri - o zonă de eliminare a căldurii mult mai mare. Restul, vezi diagrama cu un triac.

Modulul termostatului a fost actualizat la versiunea de firmware 1.9.Acest lucru a făcut posibilă utilizarea mai multor funcții utile ale dispozitivului, de exemplu, a devenit cel mai convenabil să se utilizeze senzori analogici, a apărut o capacitate foarte utilă - dependența diferitelor etape ale programului una de cealaltă. Noua versiune include, de asemenea, o versiune alternativă a programului de control pentru un computer, diferența cea mai utilă dintre care, văd, este modul de „colectare a datelor” - înregistrarea temperaturilor senzorilor într-un fișier. Permiteți-mi să vă reamintesc că actualizările sunt distribuite de dezvoltator și se află la linkurile de mai sus.

Până în sezonul grădinii, termostatul a fost implicat în lucrări auxiliare - încărcat cu un „dulap de uscare” improvizat dintr-un cuptor vechi, pentru uscarea fotolacului pe semifabricate de plăci cu circuite imprimate și alte bucăți de fier - procesul presupune un interval de temperatură destul de precis.

Deveniți autor al site-ului, publicați propriile articole, descrieri ale produselor de casă cu plată pe text. Mai multe detalii aici.

Principiul de funcționare

Indiferent de tip, designul termostatelor corespunde unei scheme generale. Dispozitivul este format din 3 module cheie (blocuri):

• un senzor de temperatură pentru un cazan de încălzire cu un element sensibil la temperatură;
• bloc de setări;
• Unitatea de comandă.

Un senzor termic cu un element sensibil la temperatură monitorizează gradul de încălzire a mediului înconjurător. Modificările temperaturii ambiante determină modificări ale parametrilor fizici ai elementului, care sunt capturați de unitatea de control. Unitatea de control, la rândul său, transmite un semnal către unul dintre dispozitivele executive:

• supapă mecanică;
• releu electromagnetic;
• dispozitiv digital (analog) care efectuează postprocesarea semnalului.

Scopul funcțional al tunerului este de a fixa valorile parametrilor, a căror realizare inițiază funcționarea termostatului în sine.

Instalarea unui regulator de temperatură pentru un cazan de încălzire se efectuează cu respectarea obligatorie a anumitor condiții obligatorii:

• Dispozitivul trebuie protejat de radiațiile UV.
• Senzorul extern este instalat în locuri caracterizate de o temperatură ambiantă stabilă (fără apropiere de dispozitive de încălzire, curenți etc.).
• Senzorul este montat la înălțimea recomandată de producător.
• Este inacceptabil să acoperiți dispozitivul cu ecrane, perdele, mobilier etc.

Supapă termostatică de reglare

Acest dispozitiv de reglare, numit supapă termostatică (supapă), este cea mai simplă soluție la problema obținerii unui purtător de căldură cu o anumită temperatură. Rezultatul se obține amestecând apă rece și caldă. Controlul temperaturii lichidului de răcire se efectuează nu prin controlul cazanului de încălzire, ci prin schimbarea intensității fluxului de lichid de răcire prin radiator.

Designul dispozitivului este destul de simplu și include două elemente principale:

• Supapa în sine (supapă), care este, de fapt, o supapă de închidere obișnuită care închide deschiderea de la intrarea în radiatorul de încălzire. Suprapunerea are loc total sau parțial, ceea ce, în esență, determină cantitatea de lichid de răcire trecut.
• Element termostatic cu un termocilindru umplut cu un lichid special (gaz) care se extinde la schimbarea temperaturii lichidului de răcire.

În plus, supapa termostatică poate fi considerată ca o completare eficientă la termostatele mecanice sau electronice. Avantajele acestor dispozitive sunt costul redus și ușurința de utilizare, cu toate acestea, trebuie să verifice periodic parametrii de funcționare.

La ce parametri ar trebui să fiți atenți atunci când alegeți?

Releele termice pot fi configurate pentru caracteristici specifice de temperatură sau reglabile. Există, în plus, dispozitive pentru închiderea / deschiderea simultană a contactelor și pentru îndeplinirea separată a acestor funcții.

Există câteva caracteristici tehnice pe care trebuie să le studiați înainte de a achiziționa un astfel de dispozitiv:

• temperatura la care este declanșat dispozitivul - parametrii în momentul atingerii la care contactele se deschid sau se închid;
• indicator de revenire a temperaturii - în momentul atingerii acestui parametru, dispozitivul își ia poziția inițială;
• diferențial - reprezintă diferența în timpul căreia dispozitivul este în repaus, adică de la momentul declanșării până la revenire;
• curentul și tensiunea comutate sunt indicatori ai „durabilității”, din această cauză, pornind de la parametrii curentului din rețeaua de domiciliu, este necesar să alegeți un dispozitiv cu o valoare puțin mai mare;
• Rezistența la contact;
• indicator de timp al funcționării;
• eroare - această caracteristică poate avea o valoare de ± 10% din valoarea specificată.

Aceștia sunt parametrii principali pe care îi are fiecare termostat. Dar pe baza modificării, sensul lor se poate schimba.

Dacă luăm în considerare prețurile, atunci totul depinde de dispozitiv:

1. Termostate mecanice. Cele mai simple opțiuni de tip inferior vor costa aproximativ 20 USD, în timp ce rambursarea acestuia se măsoară literalmente până la sfârșitul primului sezon de încălzire.
2. Releu termic programabil. Prețurile pentru acest tip de releu încep de la 30 USD; dezavantajele acestui tip de dispozitive includ prezența bateriilor, pe care trebuie să vă amintiți să le schimbați periodic.

Gama de alegere a termostatului este destul de mare și, în mod natural, prețurile lor pot varia destul de mult. Dar acest lucru nu înseamnă că este necesar să urmărim ieftinimea dispozitivului pentru a-l integra în sistem. Dispozitivele mai puțin de înaltă calitate costă de la 2.000 de ruble, nu ar trebui să fiți atenți la tot ceea ce este mai ieftin.

Sfaturi utile

Pentru a asigura o funcționare de înaltă calitate și neîntreruptă a termostatului cazanului și a întregului sistem de încălzire în ansamblu, este necesar să se ia în considerare unele nuanțe. În acest sens, câteva sfaturi utile:

• Achiziționarea de echipamente de control este precedată de un calcul care ia în considerare parametri precum temperatura necesară și aria camerei încălzite. Acest calcul va evita eficiența scăzută a sistemului și problemele legate de cablurile electrice, care sunt inevitabile la conectarea echipamentelor grele.
• În ciuda compatibilității destul de bune a termostatelor cu majoritatea modelelor de cazane de încălzire, utilizarea echipamentelor de la un singur producător va oferi nu numai ușurința instalării, ci și ușurința utilizării.
• Dacă aveți dubii cu privire la necesitatea de a cumpăra echipamente scumpe, cumpărați o opțiune mai ieftină (mecanică) și testați-i capacitățile. Poate că funcționalitatea sa va fi suficientă.
• Înainte de instalarea termostatului, efectuați măsuri de izolare termică într-o încăpere încălzită, deoarece pierderile mari de căldură vor nega eficiența dispozitivului.

Rezumând cele de mai sus, putem afirma că termostatele pentru cazanele de încălzire (circuite de apă, aparate cu gaz) sunt poziționate din ce în ce mai mult ca echipamente de sistem de încălzire de neînlocuit care asigură economii de energie, căldură confortabilă și confort în cameră.