Termiska sensorer för att slå på och av. Typer, val, installation

Klassificering av termostater

Temperaturregulatorer för värmepannor ger en given temperaturregim i rummet med tillräckligt hög noggrannhet. Avvikelserna överstiger som regel inte 0,50 C - 1,00 C. Deras arbete utförs med hjälp av en mängd olika ställdon, som faktiskt bestämmer hur termostaten tillhör en eller annan typ. Efter antal och innehåll för utförda funktioner enheter klassificeras enligt följande:

• Enfunktion (bibehåller en exklusiv inställd temperatur).
• Multifunktionell eller programmerbar.

Beroende på typ av utförande är termostater uppdelade i enheter som är anslutna till värmepannan med ledningar och trådlöst. Installationen av styranordningen utförs på en tillgänglig plats som ger tillräckligt med luftflöde. Dessutom är det tillrådligt att utesluta placeringen av elektriska hushållsapparater (TV-apparater, värme- och belysningsanordningar etc.) i närheten av regulatorn, eftersom detta kan påverka riktigheten av dess funktion väsentligt.

Programmerbar rumsregulator

En programmerbar termostat för en värmepanna ger möjlighet att välja önskad (bekväm) temperatur vid önskat tidsintervall, den kan enkelt konfigureras om till ett annat driftläge. Att utrusta enheten med en timer gör att du kan ställa in olika mönster för hur värmesystemet fungerar under helger och vardagar. Det finns timers som kan stödja vissa parametrar beroende på veckodag. Närvaron av sådana funktioner i temperaturregulatorn låter dig justera rymdvärmesystemet i enlighet med rådande livsstil och garantera att temperaturmikroklimatet bibehålls även under ägarnas frånvaro.

Denna styrenhet har några alternativ som avsevärt utökar funktionerna för värmesystemet som helhet:

• "Batch", en funktion som ger periodisk avstängning (i flera timmar) och därefter återupptagande av systemet.
• "Firande". Syftet med detta alternativ är att öka eller minska intensiteten i uppvärmningen under ett visst antal dagar.
• "Överlappning". Ett uppdrag som låter dig tillfälligt ändra programinställningarna under en av perioderna.

Central armatur

Som regel används en anordning av denna typ för att effektivt styra uppvärmningssystemet i hela huset och placeras på något avstånd från värmepannan. Dessa enheter är utrustade med en dilatometrisk termostat som fungerar på distans. Principen för dess funktion är att mäta omgivningstemperaturen och, beroende på dess fluktuationer, slå på (stänga av) värmepannan.

Multifunktionell timertermostat baserad på radiokonstruktör Masterkit

I ett dotterbolag såväl som i ett privat hus eller verkstad, garage finns det många processer i samband med temperaturförändringar och en möjlig reaktion på dessa förändringar. Dessutom kan reaktionerna vara ganska varierande och bero på tid och kalender. Det kan vara en ”storebror” för att ta hand om ett terrariumakvarium eller en komplex stegvärmebehandling i en högtemperaturugn, kontroll av ett värme- och ventilationssystem hemma eller bara ringa i en utbildningsinstitution.
Det är inte svårt att lösa ett sådant problem genom att använda en mikroprocessorradiodesignermodul som kontroll. Till exempel NM8036 som erbjuds av Masterkit.

Enhetens huvudfunktioner.

Tidkontroll:

Slå på lasten under en viss tidsperiod Hantera laster på vissa veckodagar, dagar i en månad eller på utvalda månader.

Temperaturreglering (termostatering):

Kontroll som kylare Kontroll som värmare

Väckarklocka + ljus (display bakgrundsbelysning).

1. Antal anslutna temperaturgivare: 32. 2. Icke-flyktig realtidsklocka (hel kalender med hänsyn till skottår). 3. Spara alla inställningar i icke-flyktigt minne. Fortsättning av korrekt drift av programmet vid tillfällig frånkoppling från nätverket. 4. Utgångar: a. opto-isolerad kaskad för anslutning av effekt triacs (valfritt - fyra optokopplare finns redan på kortet, det är möjligt att lägga till 8 till för att styra externa tyristor / triac power kaskader) b. logiska utgångar med en maximal ström på 10 mA.

5. Fjärrkontroll av termostaten genom COM-porten på datorn med hjälp av specialutvecklad programvara. 6. Möjlighet att uppdatera intern programvara med nya versioner från webbplatsen https://www.masterkit.ru. 7. Indikation: LCD-display med 2 rader och 16 tecken med förmågan att programmatiskt kontrollera bakgrundsbelysningens kontrast och ljusstyrka. 8. Ljudindikering med inbyggd mikrohögtalare.

Enhetsschemat för enheten presenteras nedan.

Beskrivning av kretsen

Termostaten är baserad på Atmel Mega32 mikrokontroller. Följande är anslutna till ingångsportarna: en 2-radig textindikator, en DS1307-realtidsklockmikrokrets, en MAX232IN-nivådrivrutin, optosimistorer. Tangentbordsenheten är utformad som ett separat kort. Koden för den tryckta knappen avkodas av analog-till-digital-omvandlaren (ADC) från styrenheten. Dessutom övervakar ADC status för klockans reservbatteri. Spänningsregulatorn är gjord på mikrokretsen LM7805. DS18B20 temperaturgivare är anslutna via 1-tråds protokoll. Bakgrundsbelysningens ljusstyrka styrs med en transistoromkopplare. Med hjälp av en miniatyrhögtalare ansluten via en frikopplingskondensator och ett dämpningsmotstånd till styrporten kan enheten generera ljudsignaler. Kretsens funktionsduglighet säkerställs av det interna programmet för mikrokontrollern. I början analyserar programmet 1-trådsbussen och initialiserar de "registrerade" temperaturgivarna till ett 12-bitars termiskt omvandlingsläge. Vidare initieras alla andra block (textindikator, RS232-port, klockmikrokrets). Efter initialisering går systemet in i huvudslingläget. I detta läge sker en kontinuerlig bearbetning av uppdaterad information från klockan, från sensorerna samt avfrågning av kontrollknapparnas tillstånd. Dessutom körs processen som ansvarar för timerstyrningen ständigt.

Enheten erbjuds i form av en uppsättning radioelement med kretskort, inklusive en mikrokontroller med ett program. Strukturellt ser den monterade termostaten ut som en tredimensionell modul monterad från tre kort. På det största moderkortet, på metallskruvstöd, är ytterligare två kort installerade - en indikator och ett tangentbord.

Vad som användes.

Verktyg.

En uppsättning verktyg för radioinstallation, förståeligt ett lödkolv med tillbehör, en multimeter. En smyckensticksåg kom till nytta. Små låssmedverktyg. Allt för borrning av hål, plus borrar. Jag använde smältlim. Bygga hårtork för att arbeta med värmerör. Lödkolv med en kapacitet på cirka 60 watt för konstruktiv lödning. På vissa ställen kom en borr, en liten gasbrännare och en skruvmejsel till nytta.

Material.

Radiodesignern själv. Radioelement för elektroniska nycklar, strömförsörjning, bitar av folieklädda material för kretskort, olika termiska rör, monteringstråd, fästelement användes också. Galvaniserat stålplåt för frontpanelen, en plexiglasbit.Tillgång till en dator med en skrivare.

Inledningsvis användes modulen som styrenhet för golvvärme i en stadslägenhet.

Hela det uppvärmda området (korridor, kök, bad-toalett) bestod av fyra oberoende värmare. "Tunn golvvärme" lades i ett lager kakellim. Tillsammans med varje värmeanläggning var en DS18B20 digital temperatursensor murad. Alla ledningar leddes in i ett särskilt skåp i köket. Det fanns också några elektriska komponenter som inte var relaterade till golvvärme - ett block för smidig inkoppling av halogenlampor i badrummet (som i en teater, utan den hade de en extremt låg resurs), en RCD för en panna. Kontrollenheten var utrustad med triac-tangenter på kraftfulla radiatorer, en strömförsörjning. Skåpet hade två ventilationsgaller och en dörr med lås.

Ovan, ett diagram över en av triac-omkopplarna. RC-kretsarna som visas i figuren, anslutna parallellt med tyristorer, rekommenderas att användas för att förbättra deras dynamiska egenskaper. Det lägre området, motståndet hos motståndet motsvarar den resistiva belastningen, och den större är den induktiva. Parallellt med lasten tänds ett neonljus. Placerad tydligt, mycket bekvämt för installation och övervakning av arbete.

I byn flyttades termostaten till fallet från den gamla datorsystemenheten. Huvudfältet för hans aktivitet är styrningen av värmeelement i ugnen. Vid den tiden var jag ofta tvungen att åka i flera dagar, även på vintern. Uppvärmning av huset, processen är mycket tröghet - den första en och en halv till två dagar efter ankomst var jag tvungen att frysa. Automatisk kontroll av den elektriska uppvärmningen inuti ugnen undviks detta med en rimlig förbrukning av el.

Eftersom kontrollenheten var belägen utanför - i husets oavslutade källare, isolerades höljet och en av kanalerna laddades med en liten värmare på flera watt från fem watt trådmotstånd i ett rektangulärt keramiskt hölje (pil på bilden ). De höll några grader över noll inne i skrovet. En liten kontaktor användes för att koppla om värmaren.

Efter ett tag var ett sådant ugnsläge inte längre nödvändigt och styrenheten moderniserades för användning i ett växthus med jordbatteri. Höljets isolering avlägsnades, modulen flyttades till en av väggarna så att det var bekvämt att använda den från utsidan. Kontaktorn har tagits bort, en kraftfull tyristorströmbrytare har lagts till för en kanal - värmereglering. Resten av tangenterna har låg effekt, deras belastning är låg - fläktar och eventuellt ytterligare lampor (plantor).

Kontrollmodulen demonteras i separata kort, alla är fixerade i samma plan med hjälp av rack, så att det är bekvämt att använda den från utsidan - skärmen är högst upp, knappar under den. Mittemot skärmen skärs naturligtvis en rektangulär öppning ut. Mässingsstolpar, med en plan ände, löddes helt enkelt till galvaniserat stål (det är väl konserverat med "lödsyra" - zinkklorid). På "moderkortet", för att förbättra tillförlitligheten, bort strömkontakten, kontakten för sensorerna. Ledningar från ledningsnätet löds i kuddarna.

En monteringsplatta av metall med en termostat installerad, fäst på framsidan av höljet. Blindnitar.

Frontpanelen är tryckt på en färgskrivare och täckt med en plexiglasbit. Generellt visade sig designen vara "industriell", och den är inte dålig.

Tyristornyckeln monterades enligt diagrammet ovan. Fördelarna i jämförelse med triacen bör tillskrivas "avståndet" mellan nyckelkristallen i två fall - ett mycket större värmeavlägsningsområde. Resten, se diagrammet med en triac.

Termostatmodulen har uppdaterats till firmwareversion 1.9.Detta gjorde det möjligt att använda flera fler användbara funktioner på enheten, till exempel blev det mest praktiskt att använda analoga sensorer, en mycket användbar förmåga uppträdde - beroendet av olika steg i programmet på varandra. Den nya versionen innehåller också en alternativ version av kontrollprogrammet för en dator, vars mest användbara skillnad, jag ser, läget för "datainsamling" - registrerar sensorns temperaturer i en fil. Låt mig påminna dig om att uppdateringar distribueras av utvecklaren och finns på länkarna ovan.

Fram till trädgårdssäsongen var termostaten involverad i kompletterande arbete - laddad med ett improviserat "torkskåp" från en gammal ugn, för torkning av fotolack på blanka kretskort och andra järnbitar - processen antar ett ganska exakt temperaturintervall .

Bli författare till webbplatsen, publicera dina egna artiklar, beskrivningar av hemlagade produkter med betalning per text. Mer information här.

Funktionsprincip

Oavsett typ motsvarar designen av termostaterna ett allmänt schema. Enheten består av tre nyckelmoduler (block):

• en temperatursensor för en värmepanna med ett temperaturkänsligt element;
• inställningsblock;
• styrenhet.

En termisk sensor med ett temperaturkänsligt element övervakar uppvärmningsgraden i sin omgivning. Förändringar i omgivningstemperaturen orsakar förändringar i elementets fysiska parametrar som fångas upp av styrenheten. Styrenheten överför i sin tur en signal till en av de verkställande enheterna:

• mekanisk ventil;
• elektromagnetiskt relä;
• digital (analog) enhet som utför efterbehandling av signalen.

Tunerns funktionella syfte är att fixa parametervärdena, vars uppnående initierar driften av själva termostaten.

Installation av en temperaturregulator för en värmepanna utförs med obligatorisk iakttagande av vissa obligatoriska villkor:

• Enheten måste skyddas mot UV-strålning.
• Den externa sensorn är installerad på platser som kännetecknas av en stabil omgivningstemperatur (ingen närhet till värmeenheter, drag etc.).
• Sensorn är monterad på den höjd som rekommenderas av tillverkaren.
• Det är oacceptabelt att täcka enheten med skärmar, gardiner, möbler etc.

Reglering av termostatventil

Denna regleringsanordning, kallad en termostatventil (ventil), är den enklaste lösningen på problemet med att erhålla en värmebärare med en viss temperatur. Resultatet uppnås genom att blanda kallt och varmt vatten. Kontrollen av kylvätsketemperaturen utförs inte genom att reglera värmepannan utan genom att ändra kylvätskeflödets intensitet genom kylaren.

Enhetens design är ganska enkel och innehåller två huvudelement:

• Själva ventilen (ventil), som i själva verket är en vanlig avstängningsventil som stänger öppningen vid ingången till värmeelementet. Överlappningen sker helt eller delvis, vilket i huvudsak bestämmer mängden kylvätska som passerar igenom.
• Termostatelement med en termocylinder fylld med en speciell vätska (gas) som expanderar när kylvätskans temperatur ändras.

Dessutom kan den termostatiska ventilen betraktas som ett effektivt tillskott till mekaniska eller elektroniska termostater. Fördelarna med sådana enheter är deras låga kostnad och användarvänlighet, men de måste regelbundet kontrollera driftsparametrarna.

Vilka parametrar bör du vara uppmärksam på när du väljer?

Termiska reläer kan konfigureras för specifika temperaturegenskaper eller justeras. Det finns dessutom anordningar för samtidig stängning / öppning av kontakter och för separat funktion av dessa funktioner.

Det finns några tekniska egenskaper som du behöver studera innan du köper en sådan enhet:

• temperatur vid vilken enheten utlöses - parametrar vid den tidpunkt då kontakterna öppnas eller stängs;
• indikator för temperaturretur - i det ögonblick som denna parameter nås tar enheten sin ursprungliga position;
• differential - representerar skillnaden under vilken enheten är i vila, det vill säga från tidpunkten för utlösning till återkomst;
• kopplad ström och spänning - är indikatorer på "hållbarhet", på grund av detta, med utgångspunkt från parametrarna för strömmen i hemnätverket, är det nödvändigt att välja en enhet med något högre värde;
• Kontaktmotstånd;
• tidsindikator för drift;
• fel - denna egenskap kan ha ett värde på ± 10% av det angivna värdet.

Dessa är de viktigaste parametrarna som varje termostat har. Men baserat på modifieringen kan deras betydelse förändras.

Om vi ​​överväger priser beror allt på enheten:

1. Mekaniska termostater. De enklaste alternativen av botten typ kommer att kosta cirka $ 20, medan återbetalningen mäts bokstavligen i slutet av den första uppvärmningssäsongen.
2. Programmerbart termiskt relä. Priserna för denna typ av relä börjar vid $ 30; nackdelarna med denna typ av enheter inkluderar närvaron av batterier, som du måste komma ihåg att byta regelbundet.

Valet av termostat är ganska stort och naturligtvis kan priserna variera mycket. Men det betyder inte att det är nödvändigt att jaga enhetens billighet för att integrera den i systemet. Mindre högkvalitativa enheter kostar från 2000 rubel, du bör inte vara uppmärksam på allt som är billigare.

Användbara tips

För att säkerställa högkvalitativ och oavbruten drift av termostaten för pannan och hela värmesystemet som helhet är det nödvändigt att ta hänsyn till några nyanser. I detta avseende några användbara tips:

• Inköp av styrutrustning föregås av en beräkning som tar hänsyn till sådana parametrar som den erforderliga temperaturen och området för det uppvärmda rummet. Denna beräkning kommer att undvika systemets låga effektivitet och problem med elektriska ledningar, som är oundvikliga vid anslutning av tung utrustning.
• Trots termostaternas ganska bra kompatibilitet med de flesta modeller av värmepannor, kommer användningen av utrustning från en tillverkare att ge inte bara enkel installation utan också enkel användning.
• Om du är osäker på behovet av att köpa dyr utrustning, köp ett billigare (mekaniskt) alternativ och testa dess kapacitet. Kanske är dess funktionalitet tillräcklig.
• Innan du installerar termostaten ska du genomföra värmeisoleringsåtgärder i ett uppvärmt rum, eftersom stora värmeförluster kommer att försämra enhetens effektivitet.

Sammanfattningsvis kan vi konstatera att termostater för värmepannor (vattenkretsar, gasapparater) i allt högre grad positioneras som en ersättningsfri utrustning för värmesystem som ger energibesparingar, bekväm värme och mysighet i rummet.