Phân loại bộ điều nhiệt
Bộ điều chỉnh nhiệt độ cho lò hơi gia nhiệt cung cấp một chế độ nhiệt độ nhất định của phòng với độ chính xác đủ cao. Các sai lệch, theo quy luật, không vượt quá 0,50 C - 1,00 C. Công việc của chúng được thực hiện bằng nhiều bộ truyền động, điều này thực sự xác định sự thuộc của bộ điều nhiệt với loại này hay loại khác. Theo số lượng và nội dung của các chức năng được thực hiện các thiết bị được phân loại như sau:
- Một chức năng (duy trì nhiệt độ cài đặt riêng).
- Đa chức năng hoặc có thể lập trình.
Theo kiểu thực hiện, bộ điều nhiệt được chia thành các thiết bị được kết nối với lò hơi gia nhiệt bằng dây và không dây. Việc lắp đặt thiết bị điều khiển được thực hiện ở nơi dễ tiếp cận cung cấp đủ lưu lượng gió. Ngoài ra, nên loại trừ việc đặt các thiết bị điện gia dụng (TV, thiết bị sưởi và chiếu sáng, v.v.) gần bộ điều chỉnh, vì điều này có thể ảnh hưởng đáng kể đến tính chính xác của hoạt động.
Bộ điều khiển phòng có thể lập trình
Bộ điều nhiệt có thể lập trình cho lò hơi gia nhiệt cung cấp khả năng chọn nhiệt độ cần thiết (thoải mái) ở khoảng thời gian mong muốn, nó có thể dễ dàng cấu hình lại sang chế độ vận hành khác. Việc trang bị cho thiết bị một bộ hẹn giờ cho phép bạn cài đặt nhiều kiểu khác nhau cho hoạt động của hệ thống sưởi ấm vào cuối tuần và các ngày trong tuần. Có những bộ hẹn giờ có thể hỗ trợ một số thông số nhất định tùy thuộc vào ngày trong tuần. Sự hiện diện của các chức năng như vậy trong bộ điều khiển nhiệt độ cho phép bạn điều chỉnh hệ thống sưởi ấm không gian phù hợp với lối sống phổ biến và đảm bảo duy trì nhiệt độ vi khí hậu ngay cả khi chủ sở hữu vắng mặt.
Bộ điều khiển này có một số tùy chọn giúp mở rộng đáng kể khả năng của toàn bộ hệ thống sưởi ấm:
- "Batch", một chức năng cung cấp khả năng tắt máy định kỳ (trong vài giờ) và hệ thống hoạt động lại sau đó.
- "Ngày lễ". Mục đích của tùy chọn này là tăng hoặc giảm cường độ sưởi ấm không gian trong một số ngày nhất định.
- "Chồng chéo". Một nhiệm vụ cho phép bạn tạm thời thay đổi cài đặt chương trình trong một trong các khoảng thời gian.
Cố định trung tâm
Theo quy định, một thiết bị loại này được sử dụng để kiểm soát hiệu quả hệ thống sưởi của toàn bộ ngôi nhà và được đặt ở một khoảng cách nào đó từ lò sưởi. Các thiết bị này được trang bị bộ điều chỉnh nhiệt độ giãn nở hoạt động từ xa. Nguyên tắc hoạt động của nó là đo nhiệt độ môi trường và tùy thuộc vào sự dao động của nó mà bật (tắt) lò hơi gia nhiệt.
Bộ điều chỉnh nhiệt-hẹn giờ đa chức năng dựa trên Masterkit bộ tạo sóng vô tuyến
Trong một trang trại phụ, cũng như trong nhà riêng hoặc xưởng, nhà để xe, có nhiều quá trình liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ và phản ứng có thể xảy ra với những thay đổi này. Hơn nữa, các phản ứng có thể khá đa dạng và phụ thuộc vào thời gian và lịch. Nó có thể là một "người anh cả" để chăm sóc hồ cá bằng đá mài hoặc xử lý nhiệt từng bước phức tạp trong lò nướng nhiệt độ cao, điều khiển hệ thống sưởi và thông gió ở nhà, hoặc chỉ đổ chuông trong cơ sở giáo dục.
Không khó để giải quyết một vấn đề như vậy bằng cách sử dụng một mô-đun thiết kế vô tuyến của bộ vi xử lý làm điều khiển. Ví dụ NM8036 do Masterkit cung cấp.
Các tính năng chính của thiết bị.
Điều khiển hẹn giờ:
Bật tải trong một khoảng thời gian nhất định Quản lý tải vào các ngày nhất định trong tuần, các ngày trong tháng hoặc vào các tháng đã chọn.
Kiểm soát nhiệt độ (điều chỉnh nhiệt):
Điều khiển như một bộ làm mát Điều khiển như một bộ sưởi
Đồng hồ báo âm thanh + ánh sáng (đèn nền hiển thị).
1. Số lượng cảm biến nhiệt độ được kết nối: 32. 2. Đồng hồ thời gian thực không biến động (lịch đầy đủ, có tính đến năm nhuận). 3. Lưu tất cả cài đặt trong bộ nhớ không bay hơi. Tiếp tục hoạt động chính xác của chương trình trong trường hợp ngắt kết nối mạng tạm thời. 4. Kết quả đầu ra: a. tầng cách ly quang để kết nối các triac nguồn (tùy chọn - 4 optocouplers đã có trên bo mạch, có thể thêm 8 nữa để điều khiển các tầng nguồn thyristor / triac bên ngoài) b. đầu ra logic với dòng điện tối đa là 10mA.
5. Điều khiển từ xa bộ điều nhiệt qua cổng COM của máy tính bằng phần mềm được phát triển đặc biệt. 6. Khả năng cập nhật phần mềm nội bộ với các phiên bản mới từ trang https://www.masterkit.ru. 7. Chỉ định: Màn hình LCD 2 dòng 16 ký tự với khả năng lập trình điều khiển độ tương phản và độ sáng của đèn nền. 8. Chỉ báo âm thanh bằng loa vi tích hợp.
Sơ đồ nguyên lý của thiết bị được trình bày dưới đây.
Mô tả của mạch
Bộ điều nhiệt dựa trên vi điều khiển Atmel Mega32. Các cổng sau được kết nối với các cổng đầu vào - đầu ra: chỉ báo 2 dòng văn bản, vi mạch đồng hồ thời gian thực DS1307, trình điều khiển mức MAX232IN, cảm biến quang. Bộ phận bàn phím được thiết kế như một bảng riêng biệt. Mã của phím được nhấn được giải mã bởi bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số (ADC) của bộ điều khiển. Ngoài ra, ADC giám sát trạng thái của pin dự phòng của đồng hồ. Bộ điều chỉnh điện áp được thực hiện trên vi mạch LM7805. Cảm biến nhiệt độ DS18B20 được kết nối thông qua giao thức 1 dây. Độ sáng của đèn nền được điều khiển bằng công tắc bóng bán dẫn. Sử dụng một loa thu nhỏ được kết nối thông qua tụ điện tách dòng và điện trở giảm chấn với cổng bộ điều khiển, thiết bị có thể tạo ra tín hiệu âm thanh. Khả năng hoạt động của mạch được đảm bảo bởi chương trình bên trong của vi điều khiển. Khi bắt đầu, chương trình phân tích bus 1 dây và khởi tạo các cảm biến nhiệt độ "đã đăng ký" sang chế độ chuyển đổi nhiệt 12 bit. Sau đó, tất cả các khối khác được khởi tạo (chỉ báo văn bản, cổng RS232, vi mạch đồng hồ). Sau khi khởi tạo, hệ thống đi vào chế độ vòng lặp chính. Trong chế độ này, liên tục xử lý thông tin cập nhật từ đồng hồ, từ các cảm biến và cũng thăm dò trạng thái của các nút điều khiển. Ngoài ra, quy trình chịu trách nhiệm điều khiển bộ đếm thời gian liên tục chạy.
Thiết bị được cung cấp dưới dạng một tập hợp các phần tử vô tuyến có bảng mạch in, bao gồm một bộ vi điều khiển với một chương trình. Về mặt cấu trúc, bộ hẹn giờ nhiệt được lắp ráp trông giống như một mô-đun ba chiều được ghép từ ba bảng. Trên bảng "bo mạch chủ" lớn nhất, trên các giá đỡ bằng vít kim loại, hai bảng bổ sung được lắp đặt - một chỉ báo và một bàn phím.
Những gì đã được sử dụng.
Công cụ.
Một bộ công cụ để lắp đặt bộ đàm, hiểu nôm na là mỏ hàn có phụ kiện là đồng hồ vạn năng. Một bộ đồ trang sức ghép hình có ích. Dụng cụ thợ khóa nhỏ. Bất cứ thứ gì để khoan lỗ, cộng với các mũi khoan. Tôi đã sử dụng keo nóng chảy. Xây dựng máy sấy tóc để làm việc với ống dẫn nhiệt. Hàn sắt có công suất khoảng 60 watt, để hàn xây dựng. Ở một số nơi, một chiếc máy khoan, một chiếc vòi đốt nhỏ và một chiếc tuốc nơ vít rất tiện dụng.
Nguyên vật liệu.
Người thiết kế đài chính mình. Các chất phóng xạ cho các phím điện tử, bộ nguồn, các mảnh vật liệu bọc giấy bạc cho bảng mạch in, các ống dẫn nhiệt khác nhau, dây gắn, ốc vít cũng được sử dụng. Thép tấm mạ kẽm cho bảng điều khiển phía trước, một miếng plexiglass.Truy cập vào máy tính có máy in.
Ban đầu, mô-đun được sử dụng như một thiết bị kiểm soát hệ thống sưởi dưới sàn trong một căn hộ ở thành phố.
Toàn bộ khu vực được sưởi ấm (hành lang, nhà bếp, nhà tắm-toilet) bao gồm bốn lò sưởi độc lập. "Hệ thống sưởi sàn mỏng" được đặt trong một lớp keo dán gạch. Cùng với mỗi lưới sưởi, một cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số DS18B20 được gắn trên tường. Tất cả dây được dẫn vào tủ chuyên dụng trong bếp. Ngoài ra còn có một số thành phần điện không liên quan đến hệ thống sưởi sàn - một khối để bật đèn halogen trong phòng tắm một cách trơn tru (như trong rạp hát, nếu không có nó, chúng có nguồn điện cực kỳ thấp), một RCD của lò hơi. Bộ phận điều khiển được trang bị các phím triac trên bộ tản nhiệt mạnh mẽ, một bộ nguồn. Tủ có hai lưới thông gió và một cánh cửa có khóa.
Trên đây là sơ đồ một trong các công tắc triac. Các mạch RC thể hiện trong hình, được kết nối song song với các thyristor, được khuyến nghị sử dụng để cải thiện đặc tính động của chúng. Phạm vi càng thấp, điện trở của điện trở tương ứng với tải điện trở, và lớn hơn là cảm ứng. Song song với tải, một đèn nê-ông được bật. Được đặt ở vị trí dễ nhìn, rất thuận tiện cho việc thiết lập và giám sát công việc.
Trong làng, bộ hẹn giờ điều nhiệt đã được chuyển đến hộp đựng từ thiết bị hệ thống máy tính cũ. Lĩnh vực hoạt động chính của anh là điều khiển các bộ phận làm nóng trong lò. Khi đó, tôi thường phải đi trong vài ngày, kể cả vào mùa đông. Làm nóng ngôi nhà là một quá trình rất quán tính - một ngày rưỡi đầu tiên sau khi đến, tôi phải đóng băng. Điều khiển tự động nhiệt điện bên trong lò, tránh được điều này, với mức tiêu thụ điện hợp lý.
Vì thiết bị điều khiển được đặt bên ngoài - trong tầng hầm chưa hoàn thành của ngôi nhà, vỏ máy đã được cách nhiệt và một trong các kênh được tải bằng một lò sưởi nhỏ vài watt từ điện trở dây năm watt trong một hộp gốm hình chữ nhật (mũi tên trong ảnh ). Họ duy trì một vài độ trên 0 bên trong thân tàu. Một công tắc tơ nhỏ đã được sử dụng để chuyển đổi lò sưởi.
Sau một thời gian, chế độ lò như vậy không còn cần thiết nữa và bộ điều khiển đã được hiện đại hóa để sử dụng trong nhà kính với pin mặt đất. Lớp cách nhiệt của vỏ đã được loại bỏ, mô-đun được chuyển đến một trong các bức tường, để thuận tiện khi sử dụng nó từ bên ngoài. Công tắc tơ đã được gỡ bỏ, một công tắc thyristor mạnh mẽ đã được thêm vào cho một kênh - điều khiển lò sưởi. Phần còn lại của các phím là công suất thấp, tải của chúng thấp - quạt và có thể là đèn chiếu sáng bổ sung (cây con).
Mô-đun điều khiển được tháo rời thành các bo mạch riêng biệt, tất cả chúng được cố định trên cùng một mặt phẳng với sự hỗ trợ của giá đỡ, để thuận tiện khi sử dụng từ bên ngoài - màn hình ở trên cùng, các nút bấm ở dưới. Đối diện với màn hình, tất nhiên, một lỗ hình chữ nhật được cắt ra. Các trụ bằng đồng thau, với một đầu phẳng, được hàn đơn giản với thép mạ kẽm (nó được đóng hộp bằng "axit hàn" - kẽm clorua). Trên "bo mạch chủ", để nâng cao độ tin cậy, người ta đã loại bỏ đầu nối nguồn, đầu nối cho các cảm biến. Các dây dẫn từ dây nịt được hàn vào các miếng đệm của chúng.
Một tấm gắn kim loại có lắp bộ điều nhiệt, được cố định vào mặt trước của vỏ. Đinh tán mù mịt.
Mặt trước được in trên máy in màu và được phủ bằng một miếng plexiglass. Nói chung, thiết kế hóa ra là "công nghiệp", và nó không phải là xấu.
Khóa thyristor được lắp ráp theo sơ đồ trên. Những lợi thế so với triac là do "khoảng cách" của tinh thể chìa khóa thành hai trường hợp - một khu vực thoát nhiệt lớn hơn nhiều. Phần còn lại, xem sơ đồ bằng triac.
Mô-đun bộ điều nhiệt đã được cập nhật lên phiên bản phần sụn 1.9.Điều này làm cho nó có thể sử dụng một số chức năng hữu ích hơn của thiết bị, ví dụ, nó trở nên thuận tiện nhất khi sử dụng cảm biến tương tự, một khả năng rất hữu ích đã xuất hiện - sự phụ thuộc của các giai đoạn khác nhau của chương trình vào nhau. Phiên bản mới cũng bao gồm một phiên bản thay thế của chương trình điều khiển cho máy tính, sự khác biệt hữu ích nhất mà tôi thấy là chế độ "thu thập dữ liệu" - ghi lại nhiệt độ của các cảm biến trong một tệp. Hãy để tôi nhắc nhở bạn rằng các bản cập nhật được phân phối bởi nhà phát triển và nằm ở các liên kết ở trên.
Cho đến khi đến mùa vườn, bộ điều chỉnh nhiệt đã tham gia vào công việc phụ trợ - được lắp vào một "tủ sấy" ngẫu hứng từ một chiếc lò cũ, để làm khô photolacquer trên các khoảng trống của bảng mạch in và các miếng sắt khác - quá trình này giả định một phạm vi nhiệt độ khá chính xác.
Trở thành tác giả của trang web, xuất bản các bài báo của riêng bạn, mô tả về các sản phẩm tự làm với thanh toán cho mỗi văn bản. Thêm chi tiết tại đây.
Nguyên tắc hoạt động
Bất kể loại nào, thiết kế của bộ điều nhiệt đều tương ứng với một sơ đồ chung. Thiết bị bao gồm 3 mô-đun chính (khối):
- một cảm biến nhiệt độ cho một lò hơi gia nhiệt với một phần tử nhạy cảm với nhiệt độ;
- khối cài đặt;
- đơn vị điều khiển.
Cảm biến nhiệt với phần tử nhạy cảm với nhiệt độ sẽ giám sát mức độ nóng của môi trường xung quanh. Những thay đổi về nhiệt độ môi trường xung quanh gây ra những thay đổi trong các thông số vật lý của phần tử, được thiết bị điều khiển ghi lại. Đến lượt mình, thiết bị điều khiển sẽ truyền tín hiệu đến một trong các thiết bị điều hành:
- van cơ học;
- rơ le điện từ;
- thiết bị kỹ thuật số (tương tự) thực hiện xử lý sau tín hiệu.
Mục đích chức năng của bộ điều chỉnh là sửa chữa các giá trị tham số, thành tích của chúng sẽ bắt đầu hoạt động của chính bộ điều chỉnh nhiệt.
Việc lắp đặt bộ điều khiển nhiệt độ cho lò hơi gia nhiệt được thực hiện với sự tuân thủ bắt buộc các điều kiện bắt buộc nhất định:
- Thiết bị phải được bảo vệ khỏi bức xạ UV.
- Cảm biến bên ngoài được lắp đặt ở những nơi có nhiệt độ môi trường ổn định (không gần các thiết bị sưởi, gió lùa, v.v.).
- Cảm biến được lắp ở độ cao do nhà sản xuất khuyến nghị.
- Không thể chấp nhận việc che thiết bị bằng màn hình, rèm cửa, đồ đạc, v.v.
Điều chỉnh van hằng nhiệt
Thiết bị điều chỉnh này, được gọi là van (van) hằng nhiệt, là giải pháp đơn giản nhất cho vấn đề thu được chất mang nhiệt ở một nhiệt độ nhất định. Kết quả đạt được bằng cách trộn nước lạnh và nước ấm. Việc kiểm soát nhiệt độ nước làm mát được thực hiện không phải bằng cách điều khiển lò hơi gia nhiệt, mà bằng cách thay đổi cường độ của dòng nước làm mát qua bộ tản nhiệt.
Thiết kế của thiết bị khá đơn giản và bao gồm hai yếu tố chính:
- Bản thân van (van), trên thực tế, là một van đóng ngắt thông thường đóng lỗ mở ở lối vào bộ tản nhiệt. Sự chồng chéo xảy ra toàn bộ hoặc một phần, về bản chất, xác định lượng chất làm mát đi qua.
- Phần tử ổn nhiệt với một vòng quay nhiệt chứa đầy chất lỏng (khí) đặc biệt sẽ nở ra khi nhiệt độ của chất làm mát thay đổi.
Ngoài ra, van hằng nhiệt có thể được coi là sự bổ sung hữu hiệu cho bộ điều nhiệt cơ hoặc điện tử. Ưu điểm của các thiết bị này là giá thành rẻ và dễ sử dụng, tuy nhiên, chúng cần phải kiểm tra định kỳ các thông số hoạt động.
Những thông số nào bạn cần chú ý khi lựa chọn?
Rơle nhiệt có thể được cấu hình cho các đặc tính nhiệt độ cụ thể hoặc có thể điều chỉnh. Ngoài ra, còn có các thiết bị để đóng / mở đồng thời các số liên lạc và để thực hiện riêng biệt các chức năng này.
Có một số đặc điểm kỹ thuật mà bạn cần nghiên cứu trước khi mua một thiết bị như vậy:
- nhiệt độ tại đó thiết bị được kích hoạt - các thông số tại thời điểm tiếp cận mà các tiếp điểm mở hoặc đóng;
- chỉ báo nhiệt độ trở lại - tại thời điểm đạt được thông số này, thiết bị sẽ ở vị trí ban đầu;
- vi sai - đại diện cho sự khác biệt trong thời gian thiết bị ở trạng thái nghỉ, nghĩa là, từ thời điểm kích hoạt đến khi quay trở lại;
- dòng điện và điện áp chuyển mạch là các chỉ số về "độ bền", vì điều này, bắt đầu từ các thông số của dòng điện trong mạng gia đình, cần phải chọn một thiết bị có giá trị cao hơn một chút;
- điện trở tiếp xúc;
- chỉ báo thời gian của hoạt động;
- sai số - đặc tính này có thể có giá trị ± 10% giá trị được chỉ định.
Đây là các thông số chính mà mỗi bộ điều nhiệt có. Nhưng dựa trên sự sửa đổi, ý nghĩa của chúng có thể thay đổi.
Nếu chúng ta xem xét giá cả, thì mọi thứ phụ thuộc vào thiết bị:
- Bộ điều nhiệt cơ học. Các tùy chọn loại đáy đơn giản nhất sẽ có giá khoảng 20 đô la, trong khi khả năng hoàn vốn của nó được tính theo nghĩa đen vào cuối mùa nóng đầu tiên của nó.
- Rơ le nhiệt lập trình được. Giá của loại rơ le này bắt đầu từ $ 30; nhược điểm của loại thiết bị này là sự hiện diện của pin, bạn cần nhớ để thay đổi định kỳ.
Phạm vi lựa chọn của bộ điều chỉnh nhiệt là khá lớn, và đương nhiên giá của chúng có thể khác nhau khá nhiều. Nhưng điều này không có nghĩa là cần phải chạy theo sự rẻ tiền của thiết bị để tích hợp nó vào hệ thống. Các thiết bị chất lượng cao hơn có giá từ 2.000 rúp, bạn không nên chú ý đến mọi thứ rẻ hơn.
Lời khuyên hữu ích
Để đảm bảo hoạt động chất lượng cao và không bị gián đoạn của bộ điều nhiệt cho lò hơi và toàn bộ hệ thống sưởi nói chung, cần phải tính đến một số sắc thái. Về vấn đề này, một số mẹo hữu ích:
- Việc mua thiết bị điều khiển trước khi tính toán xem xét các thông số như nhiệt độ yêu cầu và diện tích của căn phòng được sưởi ấm. Việc tính toán này sẽ tránh được hiệu suất thấp của hệ thống và các sự cố về hệ thống dây điện, điều không thể tránh khỏi khi kết nối các thiết bị nặng.
- Mặc dù khả năng tương thích khá tốt của bộ điều nhiệt với hầu hết các kiểu lò hơi gia nhiệt, việc sử dụng thiết bị từ một nhà sản xuất sẽ không chỉ dễ lắp đặt mà còn dễ sử dụng.
- Nếu nghi ngờ về nhu cầu mua thiết bị đắt tiền, hãy mua một tùy chọn rẻ hơn (cơ khí) và kiểm tra khả năng của nó. Có lẽ chức năng của nó sẽ đủ.
- Trước khi lắp đặt bộ điều nhiệt, hãy thực hiện các biện pháp cách nhiệt trong phòng được sưởi ấm, vì tổn thất nhiệt lớn sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả của thiết bị.
Tóm lại những điều trên, chúng ta có thể nhận định rằng bộ điều nhiệt để sưởi ấm nồi hơi (mạch nước, thiết bị gas) ngày càng được định vị là thiết bị hệ thống sưởi không thể thay thế, giúp tiết kiệm năng lượng, tạo sự ấm áp thoải mái và ấm cúng trong phòng.
