Tepelné snímače na zapínanie a vypínanie. Typy, výber, inštalácia

Klasifikácia termostatov

Regulátory teploty pre vykurovacie kotly poskytujú daný teplotný režim miestnosti s dostatočne vysokou presnosťou. Odchýlky spravidla nepresahujú 0,50 C - 1,00 C. Ich práca sa vykonáva pomocou rôznych pohonov, ktoré skutočne určujú príslušnosť termostatu k jednému alebo druhému typu. Podľa počtu a obsahu vykonávaných funkcií zariadenia sú klasifikované takto:

• Jednofunkčné (udržiavanie výlučne nastavenej teploty).
• Multifunkčné alebo programovateľné.

Podľa typu prevedenia sú termostaty rozdelené na zariadenia, ktoré sú pripojené k vykurovaciemu kotlu pomocou drôtov a bezdrôtových sietí. Inštalácia ovládacieho zariadenia sa vykonáva na prístupnom mieste, ktoré poskytuje dostatočné prúdenie vzduchu. Okrem toho je vhodné vylúčiť umiestnenie domácich elektrospotrebičov (televízor, kúrenie, osvetlenie atď.) V blízkosti regulátora, pretože to môže významne ovplyvniť správnosť jeho činnosti.

Programovateľný izbový regulátor

Programovateľný termostat pre vykurovací kotol poskytuje možnosť zvoliť požadovanú (pohodlnú) teplotu v požadovanom čase, je možné ho ľahko prekonfigurovať na iný prevádzkový režim. Vybavenie prístroja časovačom vám umožňuje nastaviť rôzne vzory fungovania vykurovacieho systému na víkendy a všedné dni. Existujú časovače, ktoré môžu podporovať určité parametre v závislosti od dňa v týždni. Prítomnosť takýchto funkcií v regulátore teploty vám umožňuje prispôsobiť systém vykurovania priestoru podľa prevládajúceho životného štýlu a zaručiť udržanie teplotnej mikroklímy aj počas neprítomnosti majiteľov.

Tento regulátor má niektoré možnosti, ktoré významne rozširujú možnosti vykurovacieho systému ako celku:

• „Batch“ (dávka), funkcia zabezpečujúca pravidelné vypínanie (na niekoľko hodín) a následné obnovenie činnosti systému.
• "Dovolenka". Účelom tejto možnosti je zvýšiť alebo znížiť intenzitu vykurovania priestoru pre daný počet dní.
• „Prekrývanie“. Misia, ktorá vám umožňuje dočasne zmeniť nastavenia programu v jednom z období.

Centrálne svietidlo

Spravidla sa zariadenie tohto typu používa na efektívne riadenie vykurovacieho systému celého domu a je umiestnené v určitej vzdialenosti od vykurovacieho kotla. Tieto zariadenia sú vybavené dilatometrickým termostatom, ktorý pracuje na diaľku. Princípom jeho činnosti je meranie teploty okolia a v závislosti od jej kolísania zapínanie (vypínanie) vykurovacieho kotla.

Multifunkčný časovač-termostat na báze rádiového konštruktéra Masterkit

V dcérskej farme, ako aj v súkromnom dome alebo dielni, garáži, existuje veľa procesov spojených so zmenami teploty a možnou reakciou na tieto zmeny. Reakcie môžu byť navyše veľmi rozmanité a závisia od času a kalendára. Môže to byť „veľký brat“ pre starostlivosť o teráriové akvárium alebo komplexné postupné tepelné ošetrenie vo vysokoteplotnej peci, ovládanie vykurovacieho a ventilačného systému doma alebo len tak zvonenie vo vzdelávacej inštitúcii.
Nie je ťažké vyriešiť takýto problém použitím mikroprocesorového modulu rádio-dizajnéra ako riadenia. Napríklad NM8036 ponúkaný spoločnosťou Masterkit.

Hlavné vlastnosti prístroja.

Ovládanie časovača:

Zapnutie záťaže v určitom časovom období Spravujte záťaže v určité dni v týždni, dni v mesiaci alebo vo vybraných mesiacoch.

Regulácia teploty (termostatovanie):

Ovládanie ako chladič Ovládanie ako kúrenie

Zvuk budíka + svetlo (podsvietenie displeja).

1. Počet pripojených teplotných senzorov: 32. 2. Energeticky nezávislé hodiny reálneho času (celý kalendár, berúc do úvahy priestupné roky). 3. Uloženie všetkých nastavení do energeticky nezávislej pamäte. Pokračovanie v správnej činnosti programu v prípade dočasného odpojenia od siete. 4. Výstupy: a. optoizolovaná kaskáda na pripojenie výkonových triakov (voliteľné - na doske sú už 4 optočleny, k ovládaniu externých tyristorových / triakových výkonových kaskád je možné pridať ďalších 8) b. logické výstupy s maximálnym prúdom 10 mA.

5. Diaľkové ovládanie termostatu cez port COM počítača pomocou špeciálne vyvinutého softvéru. 6. Schopnosť aktualizovať interný softvér novými verziami zo stránky https://www.masterkit.ru. 7. Indikácia: 2-riadkový 16-znakový LCD displej so schopnosťou programovo ovládať kontrast a jas podsvietenia. 8. Zvuková indikácia zabudovaným mikro reproduktorom.

Schematický diagram zariadenia je uvedený nižšie.

Opis obvodu

Základom termostatu je mikrokontrolér Atmel Mega32. K vstupno-výstupným portom sú pripojené: textový dvojriadkový indikátor, mikroobvod hodín reálneho času DS1307, ovládač úrovne MAX232IN, optosimistory. Jednotka klávesnice je navrhnutá ako samostatná doska. Kód stlačeného klávesu je dekódovaný analógovo-digitálnym prevodníkom (ADC) ovládača. ADC navyše monitoruje stav záložnej batérie hodín. Regulátor napätia je vyrobený na mikroobvode LM7805. Teplotné snímače DS18B20 sa pripájajú pomocou 1-vodičového protokolu. Jas podsvietenia sa ovláda pomocou tranzistorového spínača. Pomocou miniatúrneho reproduktora pripojeného cez oddeľovací kondenzátor a tlmiaceho odporu k portu radiča môže zariadenie generovať zvukové signály. Prevádzkovateľnosť obvodu je zabezpečená vnútorným programom mikrokontroléra. Na začiatku program analyzuje 1-vodičovú zbernicu a inicializuje „registrované“ snímače teploty na 12-bitový režim tepelnej premeny. Potom sa inicializujú všetky ostatné bloky (textový indikátor, port RS232, hodinový mikroobvod). Po inicializácii systém prejde do režimu hlavnej slučky. V tomto režime prebieha neustále spracovanie aktualizovaných informácií z hodín, zo senzorov a zisťuje sa tiež stav ovládacích tlačidiel. Proces zodpovedný za riadenie časovača navyše neustále beží.

Zariadenie je ponúkané vo forme sady rádiových prvkov s doskami s plošnými spojmi vrátane mikrokontroléra s programom. Zostavený termostat zostavený z času vyzerá ako trojrozmerný modul zostavený z troch dosiek. Na najväčšej doske „základnej dosky“ sú na kovových skrutkových podperách nainštalované dve ďalšie dosky - indikátor a klávesnica.

Čo bolo použité.

Náradie.

Sada nástrojov na inštaláciu rádia, pochopiteľne spájkovačka s príslušenstvom, multimetr. Hodila sa mi tam skladačka šperkov. Malé zámočnícke nástroje. Čokoľvek na vŕtanie otvorov, plus vŕtačky. Použil som tavné lepidlo. Stavebný sušič vlasov na prácu s tepelnými rúrami. Spájkovačka s kapacitou asi 60 wattov, na konštruktívne spájkovanie. Na niektorých miestach padla vhod vŕtačka, malý plynový horák a skrutkovač.

Materiály.

Sám rozhlasový dizajnér. Použili sa tiež rádiové prvky pre elektronické kľúče, napájanie, kúsky fóliovaného materiálu pre dosky plošných spojov, rôzne tepelné trubice, montážny drôt, spojovacie prvky. Pozinkovaný oceľový plech pre predný panel, kúsok plexiskla.Prístup k počítaču s tlačiarňou.

Spočiatku sa modul používal ako zariadenie na reguláciu podlahového kúrenia v mestskom byte.

Celý vykurovaný priestor (chodba, kuchyňa, kúpeľňa s WC) pozostával zo štyroch samostatných ohrievačov. „Tenké podlahové kúrenie“ sa ukladalo do vrstvy lepidla na dlaždice. Spolu s každou vykurovacou sieťou bol zamurovaný digitálny snímač teploty DS18B20. Všetky drôty boli vedené do vyhradenej skrinky v kuchyni. Boli tu aj niektoré elektrické komponenty, ktoré nesúviseli s podlahovým kúrením - blok na plynulé zapínanie halogénových žiaroviek v kúpeľni (ako v divadle, bez nich mali extrémne nízky zdroj), prúdový chránič kotla. Riadiaca jednotka bola vybavená triakovými klávesmi na výkonných radiátoroch, napájacím zdrojom. Skrinka mala dve vetracie mriežky a dvere so zámkom.

Hore schéma jedného z triakových spínačov. RC obvody zobrazené na obrázku, zapojené paralelne s tyristormi, sa odporúčajú použiť na zlepšenie ich dynamických charakteristík. Čím nižší je rozsah, tým odpor rezistora zodpovedá odporovej záťaži a väčší je indukčný. Paralelne s nákladom bola zapnutá neónová lampa. Umiestnené na očiach, veľmi vhodné na nastavenie a monitorovanie práce.

V dedine bol termostat s časovačom premiestnený do puzdra zo starej jednotky počítačového systému. Hlavným poľom jeho činnosti je riadenie vykurovacích telies v peci. V tom čase som musel často odchádzať na niekoľko dní, vrátane zimných. Vykurovanie domu je veľmi zotrvačný proces - prvý jeden a pol až dva dni po príchode som musel zamrznúť. Tomu sa vyhlo automatické riadenie elektrického ohrevu vo vnútri rúry na pečenie s primeranou spotrebou elektriny.

Pretože riadiaca jednotka bola umiestnená vonku - v nedokončenom suteréne domu, bolo puzdro izolované a jeden z kanálov bol zaťažený malým ohrievačom niekoľkých wattov z päť wattových drôtových odporov v obdĺžnikovom keramickom puzdre (šípka na fotografii ). Vo vnútri trupu udržiavali niekoľko stupňov nad nulou. Na spínanie ohrievača bol použitý malý stýkač.

Po chvíli už taký režim pece nebol potrebný a riadiaca jednotka bola modernizovaná na použitie v skleníku so zemnou batériou. Izolácia puzdra bola odstránená, modul bol presunutý na jednu zo stien, takže bolo vhodné ho používať zvonka. Stýkač bol odstránený, pre jeden kanál - riadenie ohrievača bol pridaný výkonný tyristorový spínač. Zvyšok klávesov má nízku spotrebu energie, ich zaťaženie je nízke - ventilátory a prípadne žiarovky dodatočného osvetlenia (sadenice).

Ovládací modul je rozložený na samostatné dosky, všetky sú pomocou stojanov pripevnené k rovnakej rovine, takže je vhodné ho používať zvonka - obrazovka je hore, tlačidlá pod ňou. Oproti obrazovke je samozrejme vykrojený obdĺžnikový otvor. Mosadzné stĺpiky s plochým koncom boli jednoducho spájkované na pozinkovanú oceľ (je dobre pocínovaná pomocou „spájkovacej kyseliny“ - chloridu zinočnatého). Na "základnej doske", aby sa zlepšila spoľahlivosť, sa odstránil napájací konektor, konektor pre snímače. Vodiče z káblového zväzku sú na ich podložky pripájané.

Kovová montážna doska s nainštalovaným termostatom, pripevnená k prednej časti krytu. Slepé nity.

Predný panel je vytlačený na farebnej tlačiarni a pokrytý kúskom plexiskla. Všeobecne sa ukázalo, že dizajn bol „priemyselný“, a to nie je zlé.

Tyristorový kľúč bol zostavený podľa vyššie uvedenej schémy. Výhody v porovnaní s triakom treba pripísať „rozstupu“ kľúčového kryštálu do dvoch prípadov - oveľa väčšej plochy na odvod tepla. Zvyšok pozri schému s triakom.

Modul termostatu bol aktualizovaný na verziu firmvéru 1.9.To umožnilo použiť niekoľko ďalších užitočných funkcií prístroja, napríklad sa stalo najpohodlnejším použiť analógové snímače, objavila sa veľmi užitočná schopnosť - závislosť jednotlivých fáz programu od seba. Nová verzia obsahuje aj alternatívnu verziu riadiaceho programu pre počítač, ktorého najužitočnejším rozdielom, vidím, je režim „zberu dát“ - zaznamenávanie teplôt snímačov do súboru. Pripomínam, že aktualizácie distribuuje vývojár a nachádzajú sa na odkazoch vyššie.

Až do záhradnej sezóny bol termostat zapojený do pomocných prác - nabitých improvizovanou „sušiacou skrinkou“ zo starej pece, ktorá slúžila na sušenie fotolaku na polotovary dosiek s plošnými spojmi a iných kusov železa - proces predpokladá pomerne presný teplotný rozsah.

Staňte sa autorom stránok, publikujte svoje vlastné články, popisy domácich produktov s platbou za text. Viac podrobností tu.

Princíp činnosti

Bez ohľadu na typ zodpovedá konštrukcia termostatov jednej všeobecnej schéme. Zariadenie sa skladá z 3 kľúčových modulov (blokov):

• snímač teploty pre vykurovací kotol s teplotne citlivým prvkom;
• blok nastavení;
• kontrolná jednotka.

Tepelný senzor s teplotne citlivým prvkom monitoruje stupeň ohrevu okolitého prostredia. Zmeny teploty okolia spôsobujú zmeny vo fyzikálnych parametroch prvku, ktoré zachytáva riadiaca jednotka. Riadiaca jednotka zase vysiela signál do jedného z výkonných zariadení:

• mechanický ventil;
• elektromagnetické relé;
• digitálne (analógové) zariadenie vykonávajúce následné spracovanie signálu.

Funkčným účelom tunera je opraviť hodnoty parametrov, ktorých dosiahnutie iniciuje činnosť samotného termostatu.

Inštalácia regulátora teploty pre vykurovací kotol sa vykonáva za povinného dodržania určitých povinných podmienok:

• Prístroj musí byť chránený pred UV žiarením.
• Externý snímač je inštalovaný na miestach vyznačujúcich sa stabilnou teplotou okolia (nie v blízkosti vykurovacích zariadení, prievanu atď.).
• Senzor je namontovaný vo výške odporúčanej výrobcom.
• Je neprijateľné zakrývať zariadenie obrazovkami, závesmi, nábytkom atď.

Regulačný termostatický ventil

Toto regulačné zariadenie, nazývané termostatický ventil (ventil), je najjednoduchším riešením problému získania tepelného nosiča s určitou teplotou. Výsledok sa dosiahne zmiešaním studenej a teplej vody. Regulácia teploty chladiacej kvapaliny sa vykonáva nie riadením vykurovacieho kotla, ale zmenou intenzity prietoku chladiacej kvapaliny cez chladič.

Dizajn zariadenia je dosť jednoduchý a obsahuje dva hlavné prvky:

• Samotný ventil (ventil), čo je v skutočnosti obyčajný uzatvárací ventil, ktorý uzatvára otvor na vstupe do vykurovacieho telesa. K prekrytiu dochádza úplne alebo čiastočne, čo v podstate určuje množstvo prechádzajúcej chladiacej kvapaliny.
• Termostatický prvok s termočlánkom naplneným špeciálnou kvapalinou (plynom), ktorá sa rozširuje pri zmene teploty chladiacej kvapaliny.

Okrem toho možno termostatický ventil považovať za účinný doplnok k mechanickým alebo elektronickým termostatom. Výhodou týchto zariadení sú ich nízke náklady a ľahké použitie, je však potrebné pravidelne kontrolovať prevádzkové parametre.

Na aké parametre by ste si mali pri výbere dať pozor?

Tepelné relé môžu byť konfigurované pre špecifické teplotné charakteristiky alebo nastaviteľné. Existujú navyše zariadenia na súčasné zatváranie / otváranie kontaktov a na samostatný výkon týchto funkcií.

Pred zakúpením takéhoto zariadenia si musíte prečítať niektoré technické vlastnosti:

• teplota, pri ktorej sa zariadenie spúšťa - parametre v čase dosiahnutia, keď sa kontakty otvárajú alebo zatvárajú;
• indikátor návratnosti teploty - v okamihu dosiahnutia tohto parametra zariadenie zaujme pôvodnú polohu;
• diferenciál - predstavuje rozdiel, počas ktorého je zariadenie v pokoji, to znamená od okamihu spustenia do návratu;
• spínaný prúd a napätie sú ukazovatele "životnosti", z tohto dôvodu, vychádzajúc z parametrov prúdu v domácej sieti, je potrebné zvoliť zariadenie s mierne vyššou hodnotou;
• kontaktný odpor;
• ukazovateľ času prevádzky;
• chyba - táto vlastnosť môže mať hodnotu ± 10% zo zadanej hodnoty.

Toto sú hlavné parametre, ktoré každý termostat má. Ale na základe úpravy sa môže zmeniť ich význam.

Ak vezmeme do úvahy ceny, potom všetko závisí od zariadenia:

1. Mechanické termostaty. Najjednoduchšie možnosti spodného typu budú stáť približne 20 dolárov, pričom ich návratnosť sa meria doslova na konci prvej vykurovacej sezóny.
2. Programovateľné tepelné relé. Ceny tohto typu relé začínajú na 30 USD; medzi nevýhody tohto typu zariadení patrí prítomnosť batérií, ktoré musíte pravidelne meniť.

Rozsah výberu termostatu je pomerne veľký a ich ceny sa samozrejme môžu dosť líšiť. To ale neznamená, že je potrebné prenasledovať lacnosť zariadenia, aby ste ho mohli integrovať do systému. Menej kvalitné zariadenia stoja od 2 000 rubľov, nemali by ste venovať pozornosť všetkému, čo je lacnejšie.

Užitočné tipy

Aby sa zabezpečila kvalitná a neprerušovaná prevádzka termostatu pre kotol a celého vykurovacieho systému ako celku, je potrebné zohľadniť niektoré nuansy. V tejto súvislosti niekoľko užitočných rád:

• Nákupu regulačného zariadenia predchádza výpočet, ktorý zohľadňuje také parametre, ako je požadovaná teplota a plocha vykurovanej miestnosti. Tento výpočet zabráni nízkej účinnosti systému a problémom s elektrickým vedením, ktoré sú nevyhnutné pri pripájaní ťažkých zariadení.
• Napriek pomerne dobrej kompatibilite termostatov s väčšinou modelov vykurovacích kotlov použitie zariadenia od jedného výrobcu poskytne nielen ľahkú inštaláciu, ale aj ľahké použitie.
• Ak máte pochybnosti o potrebe nákupu drahých zariadení, kúpte lacnejšiu (mechanickú) možnosť a vyskúšajte jej možnosti. Snáď bude jeho funkčnosť stačiť.
• Pred inštaláciou termostatu vykonajte tepelnoizolačné opatrenia vo vykurovanej miestnosti, pretože veľké tepelné straty negatívne ovplyvnia účinnosť zariadenia.

Ak zhrnieme vyššie uvedené, môžeme konštatovať, že termostaty pre vykurovacie kotly (vodné okruhy, plynové spotrebiče) sú čoraz viac umiestňované ako nenahraditeľné zariadenia vykurovacieho systému, ktoré poskytujú úspory energie, príjemné teplo a pohodu v miestnosti.