Схема подключения механического терморегулятора – Подключение терморегулятора для инфракрасного обогревателя

Схема подключения механического терморегулятора. Инструкция по правильному подключению и использованию терморегулятора для инфракрасного обогревателя

Терморегулятор крайне востребованный прибор, который встречается нам довольно часто. Без него не обходится ни один водонагреватель или котёл отопления. Он участвует в нагревании полов, работе бытовых приборов, двигателей и разного рода обогревателей.

Задача терморегулятора – контроль и поддержание в автоматическом режиме установленных пользователем температур (то есть, термостатирование).

Принцип работы терморегулятора имеет цикличный характер, включаясь и выключаясь под воздействием датчика температуры или биомеханической пластины.

Подключение инфракрасного обогревателя через терморегулятор осуществляется с целью контроля его работы: термостат использует замыкание и размыкание электрической сети – действует по принципу выключателя, реагирующего на датчик.

Работают разные виды термостатов по одному и тому же принципу. Отличаются они только элементной базой («начинкой») и, соответственно, «ценой вопроса». Чем сложнее прибор, тем больше за него придётся заплатить. В данном вопросе следует трезво оценивать свои потребности. Будет ли использоваться термостат на все 100% или можно приобрести более дешёвую модель – вопрос далеко не праздный.

Гораздо реже используются механические терморегуляторы для инфракрасных обогревателей. Такой механизм также можно встретить в кухонной плите или духовом шкафу. Он не подключён к электропитанию. Регулирование температуры происходит за счёт нагревания и остывания рабочей мембраны.

Все термостаты делятся также на модели для: открытой или и крепления на DIN-рейку.
По рабочему телу они бывают: жидкостными, твердотельными и воздушными.
Ещё одно деление на группы касается температурного режима работы. По данному признаку бывают следующие виды терморегуляторов:

• для высоких температур – от 300 до 1200 градусов;
• средних температур – от 60 до 500 градусов;
• низких температур – ниже 60 градусов.

Правила подключения терморегулятора к инфракрасному обогревателю

Установка потолочных инфракрасных обогревателей является прекрасным способом повысить комфорт в доме и снизить потребление газа котлом отопления. Но одновременно с монтажом такого оборудования встаёт вопрос об экономии электроэнергии и обеспечении безопасности. Обогреватель необходимо оснастить термостатом!

На заметку. Для частных домов и городских квартир мощность обогревателя не должна быть больше 3 кВт. На эту же мощность приобретается и внешний термостат.

Основные правила установки :

• высота не больше полутора метров;
• место установки – стена;
• под терморегулятор для ИК обогревателя подкладывается утеплитель для предотвращения реагирования датчика устройства на низкую температуру стены;
• на одну комнату используется только один термостат;
• предусматриваются все нюансы безопасного использования (нельзя закрывать или накрывать чем-либо вроде занавесок).

Особенности разных схем установки

ИК обогреватель подключён стандартно, как и все электрические приборы. Это может быть подключение через розетку или отдельную линию, проведённую от отдельного на электрощите. То есть, присутствуют два провода: нейтральный и фазный.

Термостат монтируется в сеть между автоматом и обогревательным прибором.
Простая схема для одного или двух обогревателей :

У терморегулятора в наличии четыре клеммы: две входных (фаза и нейтраль) и две выходных (также «+» и «-»).

Если обогреватель один :

• от прокладываются две жилы, которые подключаются к соответствующим клеммам термостата;
• к выходным клеммам последнего крепятся два провода с учётом полярности – они подключаются к ИК обогревателю. Это последовательное подключение.

Если обогревателя два :

1. От термостата нужно вывести четыре провода (две фазы и две нейтрали) и развести проводку к обогревателям. Это так называемое параллельное подключение.
2. От термостата нужно вывести два провода, подвести их к одному обогревателю, а затем ко второму. Это будет последовательным подключением двух обогревателей.

В отдельных случаях потребуется подключение фазы напрямую (от автомата к обогревателю), а нейтрали через термостат. Недостаток этого способа – не совсем корректная работа терморегулятора.
Усложнённая схема подключения для нескольких обогревателей :

• термостат подключается к автомату на электрощите;
• выходные клеммы соединяются с магнитным пускателем;
• выходящие контакты пускателя соединяются с обогревателем.

Такой тип соединения подходит для промышленных нагревателей или нескольких ИК обогревателей. предполагает работу в автоматическом режиме.

В заключение хотелось бы напомнить, что любые мощные электрические приборы и тем более нагревательные или отопительные, требуют повышенного внимания к мерам безопасности.

Прежде всего, это касается заземления. обогревателя должен быть оснащён проводниками достаточной толщины, обладающими низким сопротивлением. По сути, защита обязана отводить избыток тока любой немыслимой величины. От этого зависит человеческая жизнь!

Подключение термостата не самая простая задача. Даже если вы с лёгкостью разобрались во всех тонкостях процесса, может не хватить навыков обращения с инструментами. Смонтировав всё по схемам самостоятельно, нужно попросить специалиста ещё раз проверить вашу работу.

Делаем подключение ИК обогревателя через терморегулятор по видео

Всем привет! В этом коротком посте, я отвечу на самый популярный вопрос, который возникает после покупки комнатного термостата. Звучит этот вопрос следующим образом: «Как подключить комнатный термостат к газовому котлу???». Часто бывает, что инструкция к этому полезн

electricianprof.ru

СХЕМА ТЕРМОРЕГУЛЯТОРА

   Поводом для сборки этой схемы послужила поломка терморегулятора в электрическом духовом шкафу на кухне. Поискав в интернете, особого изобилия вариантов на микроконтроллерах не нашел, конечно есть кое-что, но все в основном рассчитаны на работу с термодатчиком типа DS18B20, а он очень ограничен в температурном диапазоне верхних значений и для духовки не подходит. Задача ставилась измерять температуры до 300°C, поэтому выбор пал на термопары К-типа. Анализ схемных решений привел к паре вариантов. 

Схема терморегулятора — первый вариант

   Термостат собраный по этой схеме имеет заявленный предел верхней границы 999°C. Вот что получилось после его сборки:

   Испытания показали, что сам по себе термостат работает достаточно надежно, но не понравилось в данном варианте отсутствие гибкой памяти. Пошивка микроконтроллера для обеих вариантов — в архиве.

Схема терморегулятора — второй вариант

   Немного поразмыслив пришел к выводу, что возможно сюда присоединить тот же контроллер, что и на паяльной станции, но с небольшой доработкой. В процессе эксплуатации паяльной станции были выявлены незначительные неудобства: необходимость перевода таймеров в 0, и иногда проскакивает помеха которая переводит станцию в режим SLEEP. Учитывая то, что женщинам ни к чему запоминать алгоритм перевода таймера в режим 0 или 1 была повторена схема той же станции, но только канал фен. А небольшие доработки привели к устойчивой и «помехонекапризной» работе терморегулятора в части управления. При прошивке AtMega8 следует обратить внимание на новые фьюзы. На следующем фото показана термопара К-типа, которую удобно монтировать в духовке.

   Работа регулятора температуры на макетной плате понравилась — приступил к окончательной сборке на печатной плате.

   Закончил сборку, работа тоже стабильная, показания в сравнении с лабораторным градусником отличаются порядка на 1,5°C, что в принципе отлично. На печатной плате при настройке стоит выводной резистор, пока что не нашел в наличии SMD такого номинала.

   Светодиод моделирует ТЭНы духовки. Единственное замечание: необходимость создания надежной общей земли, что в свою очередь сказывается на конечный результат измерений. В схеме необходим именно многооборотный подстроечный резистор, а во-вторых обратите внимание на R16, его возможно тоже необходимо будет подобрать, в моём случае стоит номинал 18 кОм. Итак, вот что имеем:

   В процессе экспериментов с последним терморегулятором появились ещё незначительные доработки, качественно влияющие на конечный результат, смотрим на фото с надписью 543 — это означает датчик отключен или обрыв.

   И наконец переходим от экспериментов до готовой конструкции терморегулятора. Внедрил схему в электроплиту и пригласил авторитетную комиссию принимать работу 🙂 Единственное что жена забраковала — маленькие кнопки на управлении конвекцией, общее питание и обдув, но это решаемо со временем, а пока выглядит вот так.

   Регулятор заданную температуру держит с точностью до 2-х градусов. Происходит это в момент нагрева, из-за инертности всей конструкции (ТЭНы остывают, внутренний каркас выравнивается температурно), в общем в работе схема мне очень понравилась, а потому рекомендуется для самостоятельного повторения. Автор — ГУБЕРНАТОР.

   Форум по регуляторам температуры на МК

   Обсудить статью СХЕМА ТЕРМОРЕГУЛЯТОРА

radioskot.ru

конструкция, настройки и принцип действия, виды механических регуляторов температуры для радиаторов отопления

Механический термостат стал у потребителей популярным прибором, который «гарантирует» тепло в доме зимой и экономию в кошельке на отоплении. На самом деле, все не так просто. Хотя принцип работы термостатов одинаковый, они отличаются по способу настроек, количеству функций, схеме установки, сфере применения и цене.

Терморегулятор механический среди всего модельного ряда считается не только самым дешевым, но и простым в управлении, хотя все функции в нем настраиваются вручную.

Как работает механический термостат

Дешевое тепло – это совсем не утопия, так как на сегодняшний день существуют специальные приборы, которые способны взять под контроль его распределение и экономию энергоресурсов. На рынке представлены модели от самых примитивных ручных конструкций до сложных программаторов со встроенным Wi-Fi и дистанционным управлением.

Механический регулятор температуры – это автоматический прибор для радиаторов отопления, работа которого заключается в отслеживании нагрева воздуха в помещении. В составе устройства:

• Сильфон, или как его еще называют, термоэлемент. Он имеет форму цилиндра с гофрированными внутренними стенками, которые позволяют ему растягиваться на определенную длину.
• Клапан, который фиксирует подачу и отключение циркуляции теплоносителя.
• Специальная жидкостная или газообразная среда, реагирующая на температурные колебания воздуха.
• Функция передающего штока в том, чтобы «дотянуться» до клапана и закрыть его или, наоборот, освободить в зависимости от степени нагрева помещения.
• Шкала с делениями позволяет настроить ручной терморегулятор на необходимый температурный режим.

Принцип действия прибора прост:

• Когда воздух в комнате нагревается до необходимого уровня, рабочая среда в сильфоне под воздействием тепла расширяется, что заставляет цилиндр распрямляться. Шток, соединенный с сильфоном устремляется вперед и давит на клапан, плотно прижимая его к пропускному отверстию. При этом подача теплоносителя в радиатор прекращается.
• После того, как оставшийся в батарее отопления носитель остыл, жидкость или газ в термоэлементе сжимается, вызывая сокращение его стенок, что приводит к открытию клапана. Горячий теплоноситель поступает в систему, и процесс начинается сначала.

Если первые ручные термостаты имели ограниченный срок действия и сильно зависели от типа теплосети, то механический регулятор температуры для радиатора отопления нового поколения рассчитан на миллион операций по закрыванию и открыванию клапана, что в среднем составляет 50-70 лет работы. Кроме того, этот недорогой прибор легко не только настраивать при помощи шкалы, но и монтировать в отопительную систему.

Достаточно выкрутить радиаторную пробку и на ее месте закрепить механический термостат, но делать это нужно с учетом вида теплосети. Так в однотрубных системах без байпаса установка терморегулятора не рекомендуется, так как теплоносителю необходима свободная циркуляция по отопительному контуру в тот момент, когда клапан перекрыл ему доступ в радиатор.

При монтировании термостата нужно следить, чтобы он был вкручен горизонтально. Как правило, на корпусе прибора стрелками показано движение теплоносителя.

Во многом качество работы механического терморегулятора зависит от таких факторов, как:

• Циркуляция теплых потоков воздуха в комнате.
• Направленность солнечных лучей.
• Температура воздуха на улице.
• Дополнительные источники тепла или холода.

В отличие от своих более «продвинутых» электронных собратьев, механический терморегулятор для батарей отопления реагирует не так быстро на изменения температуры воздуха за окном, но вполне эффективно справляется с возложенной на него задачей поддержания определенного микроклимата в помещении.

Плюсы ручного терморегулятора

Хотя некоторые потребители считают эти устройства примитивными, они обладают рядом весьма привлекательных и полезных свойств:

• Ручные термостаты небольшого размера и потому практически не привлекают внимания.
• На приборах с индикаторным экраном легко устанавливать нужные температурные параметры.
• Их установка занимает всего несколько минут, а эксплуатация не требует каких-либо дополнительных профилактических работ или технического обслуживания.
• Даже такое простое устройство с минимальным количеством функций способно создать комфортные условия для жизни, минимизируя затраты на отоплении.
• Температурный диапазон от +5°C до +27°C позволяет ставить термостат на минимум, когда жильцы уезжают или фиксировать на средних параметрах, когда их нет целый день дома.
• Механический терморегулятор создает равномерную подачу и обеспечивает одинаковый нагрев всех радиаторов в контурной отопительной цепи.

Эти устройства можно использовать, как в работающей отопительной системе со старыми или новыми батареями, так и вносить в план при установке автономного обогрева.

Биметаллический термостат

Сегодня на рынке встречаются терморегуляторы не только с разными типами настроек, но и внутренним содержимым. Так самым дешевым среди аналогов является терморегулятор биметаллический, в основе которого находится не сильфон, наполненный газообразной или жидкостной средой, а специальная пластина из биметалла.

У него всего две функции – включение и выключение, что, как известно, не гарантирует точности настроек. Принцип работы биметаллического регулятора заключается в том, что встроенная пластина реагирует на температуру и при ее повышении изгибается, размыкая электрическую цепь. Обратный процесс происходит при ее остывании, она выпрямляется, и цепь снова замкнута.

Хотя этот тип устройства и пользуется спросом благодаря своей неприхотливости и дешевизне, стоит учитывать, что его настройки неточны на несколько градусов. Это может привести к тому, что показатели термодатчика будут указывать заданные параметры, а воздух в помещении на самом деле будет прохладным.

Еще одним фактором, несвойственным другим механическим терморегуляторов, являются щелчки, которые производит пластина при выпрямлении.

Устройство с выносным датчиком

Сегодня производители термостатов подстраиваются под запросы и предпочтения потребителей. Если еще 20 лет назад выбор ограничивался механическими устройствами с ручным управлением или с примитивным дисплеем, то в наши дни – это по-настоящему сложные и «умные» аппараты, которые отслеживают любые изменения в нагреве воздуха.

Для батарей отопления, «спрятанных» от глаз шторами или экранами можно купить механический термостат с выносным датчиком. Он так же будет не заменим в помещениях с повышенной влажностью, например, кухне или ванной.

В устройствах данного типа рабочая часть монтируется непосредственно в батарею, тогда как датчик можно расположить в нескольких метрах от него. Это откроет доступ к настройкам, что было бы сложно делать, будь они укрыты декоративным коробом вместе с батареей. Кроме этого, если в обычных механических термостатах все данные по изменению в окружающей среде поступают напрямую в термоголовку, то в случае с выносным датчиком он становится передатчиком, который фиксирует понижение или повышение температуры и отправляет соответствующий сигнал на рабочую часть с сильфоном.

Если устанавливается накладной механический термостат, то он крепится непосредственно на стену. Подобные устройства необходимы для регулировки нагрева воздуха при работающей системе «теплый пол» или любых электро или инфракрасных обогревателей, для котлов отопления.

Заключение

Как показала практика применения термостатов в быту, они подходят не только для отопительных котлов и радиаторов, но и весьма полезны, если источником тепла являются электрообогреватели. Как правило, это масляные, инфракрасные и конвекционные устройства, работающие от электросети. Механический термостат для настенного электрообогревателя способен превратить его в автономную систему отопления.

Какой бы ни была сфера применения ручного терморегулятора, он позволяет поддерживать в помещении нужную температуру и экономит как топливо, так и электроэнергию, и при этом доступен по цене. Это главные параметры, на которые ориентируется современный потребитель, хотя простота установки и использования так же играют немалую роль.

netholodu.com

Электрическая схема терморегулятора теплого пола

На сегодняшний день система электрического теплого пола является одной из самых комфортных для человека. Нагретый воздух поднимается вверх от самого основания. Поэтому самые высокие его температуры наблюдаются на расстоянии до 50 см от пола. Под потолком они будут ниже.

Принцип работы любого конвектора или радиатора заключается в направлении потока теплых масс под потолок при том, что внизу будет концентрироваться уже остывший воздух. Электрический теплый пол из-за этой особенности является экономически выгодным.

Для управления его работой используют терморегулятор. Они бывают различных типов. Однако схема терморегулятора имеет у всех моделей общий принцип. Чтобы осуществить установку своими руками, необходимо рассмотреть эту процедуру подробнее.

Общие сведения

Ни одна система теплого пола не может обойтись без терморегулятора, схема подключения которого идентична практически в любой модели. Если это устройство не использовать, а подключить нагревательный провод напрямую, система достигнет предела своей рабочей температуры. Это пагубно влияет на стяжку, а в случае с деревянным полом приведет к его деформации.

Также следует учесть, что ни один производитель электрических теплых полов не дает гарантии на свое изделие, если не будет установлено устройство управления нагревом. Поэтому схема терморегулятора должна быть изучена перед проведением обустройства обогрева пола.

Причем в этом случае не подойдет обычный таймер или диммер. Использовать в электрической схеме разрешается только предназначенные для этого терморегуляторы. Они имеют в комплекте датчик, измеряющий температуру.

Виды терморегуляторов

Существуют различные виды систем теплого пола и самих терморегуляторов, которые производители допускают монтировать своими руками в соответствии с инструкцией.

Теплый пол может быть кабельным, матовым или инфракрасным. Первые две системы бывают одножильные и двужильные. Для каждой из них существуют свои особенности установки. Инфракрасный теплый пол схож по принципу подключения с двужильным кабелем. Поэтому схема подключения терморегулятора для этих двух разных видов идентична (чего нельзя сказать о монтаже самой системы).

Терморегуляторы же различаются по способу управления на механические, цифровые и программированные, а по способу измерения нагрева — на устройства с датчиком воздуха, пола или комбинированные. Для этих разновидностей также существуют определенные условия установки.

Что важно при выборе устройства

Первоначально при совершении покупки устройства управления нагревом следует обратить внимание на его предельную нагрузку. Чаще всего в продаже представлены приборы, рассчитанные на 16 А. Это приблизительно 3,7 кВт.

Но есть устройства, рассчитанные на меньшую нагрузку. Следует соотносить мощность электрического теплого пола с предельной нагрузкой терморегулятора.

Самым комфортным признан прибор, имеющий в своем составе одновременно датчик измерения температуры пола и воздуха. Но чаще всего в изделии предусмотрена только одна точка замера.

Схема подключения терморегулятора теплого пола с датчиком покрытия и двойным комплектом идентичны. Но если прибор имеет встроенный измеритель нагрева воздуха в помещении, у него будет на две клеммы меньше, чем у предыдущих разновидностей.

Типы управления

Для каждого типа помещения следует выбирать определенный тип регулятора нагрева. Для ванной комнаты лучше приобретать механические разновидности.

Схема подключения терморегулятора теплого пола чаще всего предполагает установку этого прибора возле розетки внутри помещения. В ванной часто сыро, бывают значительные перепады температур. Устройства с цифровыми дисплеями в подобных условиях проработают меньше.

Поэтому здесь актуально механическое управление. В кухне, комнате или коридоре можно установить цифровой терморегулятор, который будет показывать на экране уровень нагрева.

В продаже существуют программированные устройства. Им задают температуру по времени. По этой программе он работает неделю, затем цикл повторяется. Схема подключения терморегулятора не различается по типу управления.

Тип монтажа

Существуют приборы, которые устанавливаются накладным или врезным способом. В первом случае не придется штробить в стене каналы для проводов и для монтажной коробки. Но прибор будет выступать над стеной, а провода будут проходить под коробом.

Скрытый монтаж предполагает установку врезным способом. Если ремонт в разгаре, лучше отдать предпочтение этому методу. Схема терморегулятора пола будет идентична в обоих случаях, но эстетичнее выглядят врезные модели.

Принцип подключения проводов

В зависимости от типа терморегулятора совершатся определенный тип подключения. Он четко указан в инструкции от производителя. Электрическая схема терморегулятора может иметь 4, 6 или 7 клемм.

В первом случае подключается устройство, обладающее воздушным датчиком. Две клеммы (номер указан в инструкции) предназначены для проводов теплого пола. Коричневый проводник подключается в отсек L (фаза) для нагревательной системы, а синий — на N (ноль). Коммуникации от сети также присоединяют в соответствии с полярностью.

Если же клемм у устройства 6, значит, в комплект входит датчик. Он подсоединяется без учета полярности в указанные производителем разъемы.

Седьмая клемма предназначена для заземления (желто-зеленый провод). Если в доме оно есть, но соответствующего разъема прибор не имеет, следует производить подключение вне корпуса. А если заземления в доме нет, желто-зеленый провод пола зануляется.

Некоторые рекомендации

Схема терморегулятора своими руками предполагает не только правильное подсоединение проводов. Выносной датчик (если он есть в комплекте) устанавливается в гофротрубу. Ее край в полу изолируется. Так датчик при необходимости можно будет достать.

Уровень установки должен быть не ниже 50 см от пола. Если же в нем есть датчик воздуха, высота монтажа должна быть не меньше 1,5 м.

Если у хозяев есть маленькие дети, необходимо приобретать модели со специальной защитой. Это будет гарантией, что чадо не настроит терморегулятор самостоятельно.

Монтаж своими руками

Накладные модели крепятся к стене, не потребуется штробить каналы. Заслуживает внимания схема терморегулятора врезного. Обычно рядом с розеткой или выключателем просверливается место под монтажную коробку.

Далее к полу штробится канал для датчика и проводов нагревательной системы. Питание подводится от проводников розетки или выключателя (их не придется тянуть от щитка). Терморегулятор устанавливается в подрозетник в разобранном виде.

У механических моделей необходимо аккуратно снять колесико регулировки, раскрутить болт и отложить в сторону верхнюю панель.

Если это устройство с дисплеем, снимается верхняя панель (технология описана в инструкции). Подсоединив по схеме все провода при выключенном питании сети, прибор вставляется в подрозетник. Каналы закрываются. Одевается верхняя панель и тестируется работа устройства.

Изучив, как выглядит схема терморегулятора для теплого пола, можно быстро и качественно самостоятельно выполнить подключение .

fb.ru

Принцип работы терморегулятора: устройство | Тепломонстр

Как устроен терморегулятор: от механических устройств к электронным

Для обеспечения комфортного микроклимата в современных помещениях используются различные системы кондиционирования и отопления.

Схема устройства терморегулятора.

Функцию поддержания необходимой температуры берут на себя такие приборы, как термостаты (терморегуляторы).

Очень удобны и популярны термостаты, которые предназначены для контроля нагрева радиаторов. Они размещаются непосредственно на трубе, входящей в отопительный прибор. Принцип работы терморегулятора заключается в автоматическом поддержании температурного режима в заданных пределах. По способу управления различают механические (ручные) и электронные (автоматические) приборы. Для радиаторного термостата предпочтительнее и удобнее использовать автоматическое регулирование.

Устройство терморегулятора

Схема подключения комнатного термостата к котлу.

Радиаторный термостат работает благодаря двум главным составляющим: термостатической головке и клапану. Клапан выполняет функцию так называемого исполнительного устройства. В термостатической головке расположен цилиндр (или сильфон), который заполнен рабочим веществом. Принцип действия рабочего вещества заключается в постоянном реагировании на изменение температуры воздуха. Схема следующая: при повышении температуры происходит увеличение объема вещества, а при понижении — сжатие. За счет этих физических изменений приводится в движение нажимной шток, который соединен с цилиндром.

Если головку термостата поставить на клапан, то за счет постоянного сжатия и расширения ее, шток будет давить/отпускать подпружиненный запирающий конус. А этот конус будет открывать/прикрывать проходное отверстие, тем самым регулируя объем подачи теплоносителя.

Роль рабочего вещества может выполнять либо специальная жидкость, либо газ. В соответствии с этим различают два типа термостата: жидкостной и газонаполненный. Газонаполненные устройства обладают более быстрой реакцией на изменение температуры, а жидкостные точнее чувствуют перепады давления внутри цилиндра и лучше передают их на исполнительный механизм.

Принцип работы термостата в однотрубной и двухтрубной системе отопления будет одинаковым, но гидравлическое сопротивление клапанов разным: для однотрубных ниже, а для двухтрубных — значительно выше. Поэтому еще при проектировании инженерных конструкций нужно подобрать устройство соответствующего действия, в противном случае тепловая мощность сойдет на нет. То же самое касается модернизации системы. Общее устройство механического терморегулятора показано на Рис.1.

Схема работы терморегулятора

Схема механического терморегулятора.

Термостат может быть сконструирован по-разному: с ручным управлением или программным. Программируемый термостат устроен таким образом, что способен изменять температуру в помещении в зависимости от различных заданных факторов, например, от времени суток или дня недели. А электромеханический прибор просто постоянно поддерживает на одном уровне необходимую температуру.

Ручной терморегулятор имеет принцип работы утюга: после нагрева помещения до определенной отметки — отключается, а после остывания воздуха на несколько градусов — снова включается.

Двухпозиционный биметаллический термостат

Такое устройство функционирует в двух режимах: включено и выключено. Отличается дешевизной, надежностью и повышенной помехоустойчивостью. Его принцип работы базируется на особом свойстве биметаллической пластины изгибаться при изменении температуры. Схема действия следующая: когда температура повышается, то изгибание пластины приводит к размыканию цепи, а когда понижается, происходит выпрямление пластины и соответствующее замыкание электрической цепи.

В таком гистерезисе термостат работает непрерывно. Это свойство является необходимым для механических приборов. С одной стороны, оно приводит к снижению быстроты реакции управляющей системы, но с другой — уменьшает число необходимых соединений. Для снижения количества соединений регулятор может быть оборудован ускоряющим сопротивлением, которое позволит нагревать биметаллическую пластину, когда цепь замкнута. После размыкания нагрев прекратится. В случае, когда измеренная температура все еще остается ниже установленного значения, биметаллическая пластина опять замкнет контакты.

Самым главным недостатком биметаллических термодатчиков считается довольно большое отклонение от установленного температурного значения в условиях, когда нагрузка получается ниже номинальной. Ток, который проходит через терморегулятор, начинает нагревать пластину, при этом температура, измеренная термодатчиком, будет выше фактической. Это означает, что воздух в помещении не нагреется до заданного значения. Еще одним минусом биметаллического устройства является то, что оно не работает бесшумно, а издает щелчки в момент замыкания электрической цепи. Общее устройство механического терморегулятора показано на Рис. 2.

Автоматический термостат

Чертеж автоматического терморегулятора.

Электронные модели бывают двухпозиционными или пропорциональными (P-регуляторы), а также полностью или частично механическими, либо электронными. Пропорциональные регуляторы корректируют процесс обогрева в зависимости от соответствия измеренной температуры заданной. Чем существеннее разница между ними, тем выше мощность, подаваемая на обогреватель. Такая же схема и принцип работы реализованы на низкой мощности.

teplomonster.ru

Принцип работы терморегулятора: устройство, батареи отопления

Для обеспечения комфортного микроклимата в современных помещениях используются различные системы кондиционирования и отопления.

Схема устройства терморегулятора.

Функцию поддержания необходимой температуры берут на себя такие приборы, как термостаты (терморегуляторы).

Очень удобны и популярны термостаты, которые предназначены для контроля нагрева радиаторов. Они размещаются непосредственно на трубе, входящей в отопительный прибор. Принцип работы терморегулятора заключается в автоматическом поддержании температурного режима в заданных пределах. По способу управления различают механические (ручные) и электронные (автоматические) приборы. Для радиаторного термостата предпочтительнее и удобнее использовать автоматическое регулирование.

Устройство терморегулятора

Схема подключения комнатного термостата к котлу.

Радиаторный термостат работает благодаря двум главным составляющим: термостатической головке и клапану. Клапан выполняет функцию так называемого исполнительного устройства. В термостатической головке расположен цилиндр (или сильфон), который заполнен рабочим веществом. Принцип действия рабочего вещества заключается в постоянном реагировании на изменение температуры воздуха. Схема следующая: при повышении температуры происходит увеличение объема вещества, а при понижении — сжатие. За счет этих физических изменений приводится в движение нажимной шток, который соединен с цилиндром.

Если головку термостата поставить на клапан, то за счет постоянного сжатия и расширения ее, шток будет давить/отпускать подпружиненный запирающий конус. А этот конус будет открывать/прикрывать проходное отверстие, тем самым регулируя объем подачи теплоносителя.

Роль рабочего вещества может выполнять либо специальная жидкость, либо газ. В соответствии с этим различают два типа термостата: жидкостной и газонаполненный. Газонаполненные устройства обладают более быстрой реакцией на изменение температуры, а жидкостные точнее чувствуют перепады давления внутри цилиндра и лучше передают их на исполнительный механизм.

Принцип работы термостата в однотрубной и двухтрубной системе отопления будет одинаковым, но гидравлическое сопротивление клапанов разным: для однотрубных ниже, а для двухтрубных — значительно выше. Поэтому еще при проектировании инженерных конструкций нужно подобрать устройство соответствующего действия, в противном случае тепловая мощность сойдет на нет. То же самое касается модернизации системы. Общее устройство механического терморегулятора показано на Рис.1.

Вернуться к оглавлению

Схема работы терморегулятора

Схема механического терморегулятора.

Термостат может быть сконструирован по-разному: с ручным управлением или программным. Программируемый термостат устроен таким образом, что способен изменять температуру в помещении в зависимости от различных заданных факторов, например, от времени суток или дня недели. А электромеханический прибор просто постоянно поддерживает на одном уровне необходимую температуру.

Ручной терморегулятор имеет принцип работы утюга: после нагрева помещения до определенной отметки — отключается, а после остывания воздуха на несколько градусов — снова включается.

Вернуться к оглавлению

Двухпозиционный биметаллический термостат

Такое устройство функционирует в двух режимах: включено и выключено. Отличается дешевизной, надежностью и повышенной помехоустойчивостью. Его принцип работы базируется на особом свойстве биметаллической пластины изгибаться при изменении температуры. Схема действия следующая: когда температура повышается, то изгибание пластины приводит к размыканию цепи, а когда понижается, происходит выпрямление пластины и соответствующее замыкание электрической цепи.

В таком гистерезисе термостат работает непрерывно. Это свойство является необходимым для механических приборов. С одной стороны, оно приводит к снижению быстроты реакции управляющей системы, но с другой — уменьшает число необходимых соединений. Для снижения количества соединений регулятор может быть оборудован ускоряющим сопротивлением, которое позволит нагревать биметаллическую пластину, когда цепь замкнута. После размыкания нагрев прекратится. В случае, когда измеренная температура все еще остается ниже установленного значения, биметаллическая пластина опять замкнет контакты.

Самым главным недостатком биметаллических термодатчиков считается довольно большое отклонение от установленного температурного значения в условиях, когда нагрузка получается ниже номинальной. Ток, который проходит через терморегулятор, начинает нагревать пластину, при этом температура, измеренная термодатчиком, будет выше фактической. Это означает, что воздух в помещении не нагреется до заданного значения. Еще одним минусом биметаллического устройства является то, что оно не работает бесшумно, а издает щелчки в момент замыкания электрической цепи. Общее устройство механического терморегулятора показано на Рис. 2.

Вернуться к оглавлению

Автоматический термостат

Чертеж автоматического терморегулятора.

Электронные модели бывают двухпозиционными или пропорциональными (P-регуляторы), а также полностью или частично механическими, либо электронными. Пропорциональные регуляторы корректируют процесс обогрева в зависимости от соответствия измеренной температуры заданной. Чем существеннее разница между ними, тем выше мощность, подаваемая на обогреватель. Такая же схема и принцип работы реализованы на низкой мощности.

P-управление для термостатов реализуется при помощи широтно-импульсной модуляции. Длительность периодов работы и отключения устройства регулируется для того, чтобы достигнуть некого среднего значения потребления энергии. Такие приборы идеально подходят для поддержания температуры обогревателя на постоянном уровне.

Электронная схема для частично автоматических устройств с выходным реле берет на себя функцию управления, а само реле выполняет роль выключателя. Здесь также используется гистерезис, поскольку необходимо продлить рабочий период термостата для предотвращения скорого износа реле. Чаще всего терморегуляторы, снабженные выходным реле, являются двухпозиционными.

Устройство терморегулятора в абсолютно электронных моделях отличается тем, что всей цепью управляет двунаправленный триодный тиристор. Этот прибор не содержит детали, которые могут быть подвержены механическому износу. Двухпозиционный электронный терморегулятор устроен так, что гистерезис в нем либо очень мал, либо используется пропорциональное управление, а регулировка температуры становится достаточно точной. Недостатком такого прибора являются немаленькие габариты за счет наличия необходимости эффективного охлаждения устройства.

В современных моделях термостатов часто используются жидкокристаллические дисплеи, которые удобным способом показывают как заданную, так и реальную температуру воздуха в помещении. Возможна сигнализация о неисправности устройства и выведение статистики работы прибора.

Использование термостатов не вызовет никаких трудностей в обращении и обеспечит качественную работу на долгие годы. Современные устройства позволят создать комфорт и уют в помещении, сэкономят электроэнергию и будут незаменимыми в реализации системы «умный дом».

1poteply.ru

Собираем электронный терморегулятор своими руками схема и подробное описание по сборке устройства

Привет всем любителям электронных самоделок. Недавно я по быстрому смастерил электронный терморегулятор своими руками, схема устройства очень проста. В качестве исполнительного устройства используется электромагнитное реле с мощными контактами, которые могут выдержать ток до 30 ампер. Поэтому рассматриваемая самоделка может использоваться для разных бытовых нужд.

По нижеприведенной схеме, терморегулятор можно использовать, например, для аквариума или для хранения овощей. Кому то он может пригодиться при использовании совместно с электрическим котлом, а кто-то его может приспособить и для холодильника.

Электронный терморегулятор своими руками, схема устройства

Как я уже говорил, схема очень проста, содержит минимум недорогих и распространённых радиодеталей. Обычно терморегуляторы строятся на микросхеме компараторе. Из-за этого устройство усложняется. Данная самоделка построена на регулируемом стабилитроне TL431:

Теперь поговорим подробнее о тех деталях, которые я использовал.

Детали устройства:

• Трансформатор понижающий на 12 вольт
• Диоды; IN4007, или другие с похожими характеристиками 6 шт.
• Конденсаторы электролитические; 1000 мк, 2000 мк, 47 мк
• Микросхема стабилизатор; 7805 или другая на 5 вольт
• Транзистор; КТ 814А, или другой p-n-p c током коллектора не меньше 0,3 А
• Регулируемый стабилитрон; TL431 или советский КР142ЕН19А
• Резисторы; 4,7 Ком, 160 Ком, 150 Ом, 910 Ом
• Резистор переменный; 150 Ком
• Терморезистор в качестве датчика; около 50 Ком с отрицательным ТКС
• Светодиод; любой с наименьшим током потребления
• Реле электромагнитное; любое на 12 вольт с током потребления 100 мА или меньше
• Кнопка или тумблер; для ручного управления

Как сделать терморегулятор своими руками

В качестве корпуса был использован сгоревший электронный счётчик Гранит-1. Плата, на которой расположились все основные радиодетали также от счетчика. Внутри корпуса поместились трансформатор блока питания и электромагнитное реле:

В качестве реле я решил использовать автомобильное, которое можно приобрести в любом автомагазине. Рабочий ток катушки приблизительно 100 миллиампер:

Так как регулируемый стабилитрон маломощный, его максимальный ток не превышает 100 миллиампер, непосредственно включить реле в цепь стабилитрона не получится. Поэтому пришлось использовать более мощный транзистор КТ814. Конечно, схему можно упростить, если применить реле, у которого ток через катушку будет меньше 100 миллиампер, например SRD-12VDC-SL-C или SRA-12VDC-AL. Такие реле можно включить непосредственно в цепь катода стабилитрона.

Немного расскажу о трансформаторе. В качестве, которого я решил использовать нестандартный. У меня завалялась катушка напряжения от старого индукционного счетчика электрической энергии:

Как видно на фотографии там имеется свободное место для вторичной обмотки, я решил попробовать намотать её и посмотреть что получится. Конечно площадь поперечного сечение сердечника у него маленькая, соответственно и мощность небольшая. Но для данного регулятора температуры этого трансформатора достаточно. По расчётам у меня получилось 45 витков на 1 вольт. Для получения 12 вольт на выходе нужно намотать 540 витков. Чтобы уместить их я использовал провод диаметром 0,4 миллиметра. Конечно, можно использовать готовый блок питания с выходным напряжением 12 вольт или адаптер.

Как вы заметили, в схеме стоит стабилизатор 7805 со стабилизированным выходным напряжением 5 вольт, который питает управляющий вывод стабилитрона. Благодаря этому регулятор температуры получился со стабильными характеристиками, которые не будут изменяться от изменения питающего напряжения.

В качестве датчика я использовал терморезистор, у которого при комнатной температуре сопротивление 50 Ком. При нагревании сопротивление данного резистора уменьшается:

Чтобы защитить его от механических воздействий я применил термоусаживающие трубочки:

Место для переменного резистора R1 нашлось с правой стороны терморегулятора. Так как ось резистора очень короткая пришлось напаять на неё флажок, за который удобно поворачивать. С левой стороны я поместил тумблер ручного управления. При помощи него легко проконтролировать рабочее состояние устройства, при этом, не изменяя выставленную температуру:

Несмотря на то, что клемник бывшего электросчетчика очень громоздкий, убирать его из корпуса я не стал. В него чётко входит вилка, от какого либо прибора, например электрообогревателя. Убрав перемычку (на фотографии желтая справа) и включив вместо перемычки  амперметр можно померить силу тока, отдаваемую в нагрузку:

Теперь осталось проградуировать терморегулятор. Для этого нам понадобится цифровой термометр ТМ-902С. Нужно оба датчика устройства соединить вместе при помощи изоленты:

Термометром произвести замер температуры различных предметов горячих, холодных. При помощи маркера нанести шкалу и разметку на терморегуляторе, момент включения реле. У меня получилось от 8 до 60 градусов Цельсия. Если кому-то нужно сдвинуть рабочую температуру в ту или иную сторону, это легко сделать, изменив номиналы резисторов R1, R2, R3:

Вот мы и сделали электронный терморегулятор своими руками. Внешне выглядит вот так:

Чтобы не было видно внутренности устройства, через прозрачную крышку, я ее закрыл скотчем, оставив отверстие под светодиод HL1. Некоторые радиолюбители, кто решил повторить эту схему, жалуются на то, что реле включается, не очень чётко, как бы дребезжит. Я ничего этого не заметил, реле включается и отключается очень чётко. Даже при небольшом изменении температуры, никакого дребезга не происходит. Если все-таки он возникнет нужно подобрать более точно конденсатор C3 и резистор R5 в цепи базы транзистора КТ814.

Собранный терморегулятор по данной схеме включает нагрузку при понижении температуры. Если кому то наоборот понадобится включать нагрузку при повышении температуры, то нужно поменять местами датчик R2 с резисторами R1, R3.

radiobezdna.ru