Температурный регулятор теплоснабжения

Температурный регулятор теплоснабжения: схема, конструкция, рабочий принцип :

В публикации будет рассказано про то, как своими силами сделать температурный регулятор. Пригодится он для реализации системы управления домашнего отопления, дачи, пола с подогревом, теплицы. Тем не менее, данную конструкцию можно применять в качестве основы для автоматизированного управления температурой в салоне автомобиля. С одним отличием – нужно будет устанавливать иные исполнительные устройства и делать настройку. В продаже на сегодняшний день есть большое количество термостатов, они все просты в работе и имеют небольшое количество самых нужных настроек.

Что предлагает рынок

Можно выбрать в хозмаге либо даже в онлайн-магазине температурный регулятор. Цена его различна, но стартует от 500 рублей. В данных конструкциях есть ряд функций. И выходной управляющий сигнал, в основном, предназначается для подключения слаботочной нагрузки. К примеру, в качестве такой можно применять обмотку электромагнитного реле. Некоторые приборы с нагревательной функцией оборудуются вмонтированным регулятором, который возведен на основе биметаллической пластины. Смысл в том, что эта пластина нагревается при протечке тока. А нагрев до некоторой температуры – это достижение конкретного значения тока использования. В тот фактор, когда происходит превышение тока, пластина от нагревания выгибается и размыкает контакты, по которой выполняется питание элемента нагрева. После того как остынет контакты замыкаются, и вновь происходит нагрев. Это механический вид регулятора, который хоть и применяется в промышленности, для маленьких конструкций навряд ли подойдёт.

Как сделать термостат

Итак, необходимо рассмотреть намного детальнее то, как своими силами сделать такой несложный прибор. Внимание свое обратите на то, что изготавливаться будет термостат на основе процессора. Даже обычные AtMega 128 или AtMega 8 для подобной конструкции окажутся ровными. Обычные они по той причине, что именно эти микроконтроллеры схемотехники (также и самоучки) изучили вдоль и поперек. Все свойства таких элементов изучены, есть масса литературы по ним с функциональными схемами самых разных конструкций. Также на их основе делается и температурный регулятор. Схема проста и не просит особенных настроек (разве что программирования). Также необходимо учитывать, что выходной сигнал микроконтроллера может управлять очень слабой нагрузкой. Благодаря этому приходится применять усилитель на полевом транзисторе (который станет работать в режиме ключа) или же сборку Дарлингтона (к примеру, ULN2003). Именно при ее помощи можно сделать «состыковку» механизма исполнения и микроконтроллера. Нужно помнить и про то, что при входе контроллера в первую очередь необходимо применять согласующие устройства. В особенности, если используете терморезистор, вам понадобится применять для его подсоединения делитель напряжения на постоянных сопротивлениях.

Расчет устройства

Внимание свое обратите на то, что для вашего же удобства приходится применять дополнительный цифровой модуль – указатель на светодиодных элементах. Такой температурный регулятор теплоснабжения окажется максимально удобным в работе. Итак, у вас есть микроконтроллер, у него несколько портов ввода и вывода. Их-то и необходимо применять для цели управления. Подключаете единственный прибор для измерений – терморезистор. Потом обнаруживается, что вам необходимо ввести в конструкцию несколько кнопок:

1. Увеличение температуры.
2. Снижение температуры.
3. Сброс.

Поэтому, у вас будет использовано 4-ре порта ввода. Другие можно применять для исполнительных устройств. Про них необходимо побеседовать намного детальнее.

Исполнительные устройства

Если у вас происходит управление работающими от электричества ТЕНАМИ, то задача становится предельно простой. Подбираете подходящий по току магнитный контактор и уже данным устройством делайте подачу большого напряжения на детали нагревателя. Такой температурный регулятор теплоснабжения можно создать даже не прибегая к применению микроконтроллеров. Подобная ситуация и с системой пола с подогревом. Но вот если у вас котел на газе, придется внести несколько сопутствующих элементов. Внимание свое обратите на то, что приведенная ниже информация дана для знакомства, за внесение конструктивных перемен в газовую аппаратуру вы отвечаете головой. Однако если в целях образования, то вам нужно открыть газо подачу к ТЕНУ котла. Однако необходимо открывать подачу медленно, причем не полностью. Поэтому, необходимо учитывать это при настройке микроконтроллера. В качестве исполнительного устройства тут выступает шаговый мотор и полуоборотный кран, который приводится в движение от мотора.

Метод работы системы управления

Такой точно принцип можно применять и для системы обогрева автомобильного салона, точно также выстраивается температурный регулятор. Схема устройства приведена в публикации. Итак, у вас есть три кнопки. Поэтому, при нажатии одной микроконтроллер должен понимать, что нужно расширить эксплутационную температуру. При нажатии второй он понимает, что температура уменьшается. Происходит увеличение или уменьшение на один градус (либо другой шаг, который вы подобрали при программировании). Третья кнопка возвращает температуру на исходное значение. Однако есть еще терморезистор, сигнал с которого поступает на вход контроллера и сравнивается с тем, который был задан с помощью кнопок. Если:

1. Установленное значение выше текущего или, то открывается газоподача к распылительным устройствам.
2. Установленное значение ниже текущего или равно ему, газоподача закрыта.

При создании метода нужно брать во внимание измерительная погрешность работ, точные учетные приборы (терморезисторы) навряд ли вы сможете найти.

Заключение

Вот такой несложный электронный температурный регулятор позволяет собрать микропроцессорная техника. Также примечательно, что при программировании можно задать конкретный интервал значений температуры. А взамен кнопок применять одно переменое сопротивление. Подобные конструкции применяются для инкубаторов. Только необходимо учитывать, что нужно четко откалибровать шкалу, чтобы знать, на каком значении температуры находится ручка регулятора.

Температурная регулировка батарей — уменьшаем издержки на теплоснабжение

Про необходимость менять температуру в помещениях можно и не упоминать — в связи с постоянным ростом расценок на углеводороды необходимо максимально применять все способы для минимизации расходов энергии тепла, также и для обогревания строений. [содержание]Для управления степенью отдачи тепла отопительных батарей, в зависимости от фактического климата в помещении, применяются способы:

1. Подача сетевой воды от котельных с температурой подобающей графику, рассчитанному для разных условий и факторов извне;
2. Температурная регулировка воды при подаче в определенное помещение или здание автоматизированным устройством, работающим от показаний датчиков собранных в середине или с наружной стороны сооружения;
3. Установка устройств, которыми выполняется температурная регулировка, для каждой индивидуальной батареи.

Для последнего способа применяется регулятор, смонтированный на батареях теплоснабжения.

Почему выгоден монтаж регулятора на батареи

1. В отличии от иных приборов, они контролируют температуру конкретно на месте монтажного процесса батарей, а не общую среднюю в помещении, и разрешают достичь более одинакового температурного фона;
2. Регуляторы помогают убрать перегрев воздуха в помещении, который появляется при нагревании комнаты солнцем — датчики централизованной автоматики теплоснабжения такую ситуацию отслеживают очень нечасто;
3. Есть способность регулировать температуру по особенной схеме для любой комнаты. К примеру, если помещением практически не пользуются, то выставить водный расход в батареях теплоснабжения можно на минимум. Детальнее про это обращаете внимание на видео:

Запорная арматуры взамен регуляторов — почему это не практично

Порой для того чтобы настраивать работу теплоснабжения в комнате, на батареях врезают традиционные краны Согласиться можно что это очень не дорогое решение, но оно лишено положительных качеств регуляторов:

1. Кран функционирует в режиме «открыть-закрыть». При манипулировании им легко сорвать установившиеся потоки в системе отопления, и можно даже остановить или завоздушить некоторые стояки. Регулятор же только понижает поток носителя тепла, не закрывая его полностью;
2. Настраивать работу батарей при помощи кранов необходимо ручным способом, тратя на данное время. Регуляторы работают полностью автоматично, нужно только выставить необходимую температуру на шкале;
   

Автоматизированный термостат с функцией подготовительной установки настроек

Если настраивать теплоснабжение кранами, нельзя добиться конкретного температурные значения. А вот современные регуляторы имеют большую точность.

Как не прекращает работу регулятор теплоснабжения

Регулятор собой представляет запорное устройство (по гидравлическому тракту аналогичное на вентиль), поставленное на входе воды в приборы теплоснабжения.

Регулировка выдвижения штока, а значит и отверстия прохода, выполняется при помощи давления на него сильфона с жидкостью или газом, которые имеют высокий коэффициент увеличения от температуры. Для возврата штока в обратное положение поставлена пружина, а для регулировки степени открытия, в зависимости от выставленной температуры, устанавливается компенсационный механизм со шкалой.

Регулировка потока носителя тепла в происходит так:

1. Жидкость в сильфоне нагревается от влияния температуры — чем она больше, тем больше он удлиняется, давит на шток и прикрывает водо подачу в батарею;
2. При помощи барабана со шкалой компенсационного механизма можно настраивать величину начального удлинения сильфона, при котором он вступает в контакт со штоком. Подобным образом, выставляется температура, выше которой регуляторы начинают закрывать водо подачу в батарею;
3. При уменьшенном расходе воды отдача тепла батарей уменьшается, стынет и воздух в комнате. При этом температура жидкости в сильфоне также уменьшается и перестает давить на шток. Шток под влиянием возвратной пружины идет назад в верхнее положение, и поднявшийся грибок клапана опять повышает поток носителя тепла через отопительные приборы.
   

Шкала соответствия температуры и значений на регуляторе теплоснабжения

Как правильно устанавливаются регуляторы

Для качественного монтажа не потребуется особенных знаний теплотехники, достаточно исполнять такие правила:

1. Прибор врезается на подаче в батарею, а не на выходе;
2. Символический диаметр прохода прибора должен подходить диаметру подводящих труб;
3. Если несколько отопительных приборов в комнате включены постепенно, то нет смысла устанавливать прибор на каждый отдельно — можно настраивать поток при входе первого. Если же применяется отопительная система ленинградка или каждая батарея подсоединена к отдельному стояку (при вертикальной конструкции разводки), то в первую очередь необходим отдельный регулятор на каждую батарею;
4. При установке прибора его головка, в какой находится сильфон, обязательно должна находиться горизонтально, чтобы вокруг нее не появлялись застоявшиеся зоны. Также она должна обдуваться воздухом из помещения, а не восходящими воздушными потоками от труб. Более того, так удобнее ставить регулировочный барабан в необходимое положение.

С той же целью было бы неплохо чтобы головка не закрывалась гардинами или декоративными экранами;

Для правильной работы регулятора его головка не должна попадать под прямые лучи солнца.

Ключ к отопительной системе – температурный регулятор

Приятно, когда дом тёплый. Не имеет значение, какая погода за окном, крещенские морозы или промозглая осенняя слякоть, современные отопительные системы, могут создать в отдельно взятом жилье оазис уюта и тепла. Вот только комфорт, подаренный прогрессом, просит строгого контроля. Безопасность и экономность, актуальны также как и соблюдение режима температуры. Регулятор теплоснабжения, устройство, заменяющее человека в процессе выполнения баланса между этими составляющими и будет темой данной статьи. Начинаем.

Коротко о видах теплоснабжения

Перед тем, как перейти к разговору о типах термостатов, стоит коротко перечислить главные системы обогрева, итак:

• Водяные. Наиболее востребованные на данное время. Причин несколько: безопасность, легкость эксплуатации и монтажа, умеренная цена.
• Паровые. Имеют весьма большой коэффициэнт полезного действия, однако в силу очень высокой опасности для человека при авариях, очень нечасто применяются в строительстве жилья. Высокие требования к прочности и термической устойчивости делают больше цена системы.
• Воздушные. Главный недостаток – затруднена температурная регулировка. Причина – свойства воздуха как носителя тепла, не разрешают в полном объеме контролировать процесс теплопередачи.
• Электрические. Сравнительно новые, однако быстро набирающие востребовательность способы теплоснабжения. В этом нет ничего удивительного: хороший монтаж, экологичность, возможность тонкой настройки системы, перевешивают увеличение счётов за электрическую энергию в очень холодные месяцы.

Сейчас, когда главные способы теплоснабжения нам известны, переходите к подробному разбору инструмента, сделанного для точного и безопасного управления режимом температуры – внешнему водяному термостату.

Из предыдущего списка, делаем вывод, что более распространёнными на сегодняшний день, являются электрические и водяные отопительные системы. Все разнообразие термостатов, а их принято делить на 3 группы:

за несущественными отличиями, применимо одинаково к каждый из них.

Механический термостат для традиционного отопления – это, в основном, традиционный клапан, сконструированный с учетом надобности ручного управления. Его место в магистрали конкретно при входе в отопительный прибор. Температурная регулировка выполняется простым поворотом термической головки. На ручку управления нанесена шкала с делениями для точной настройки отдачи тепла. Кол-во разделений, оборудование регулятора традиционного отопления кнопкой включения – выключения, иные опции у различных изготовителей могут иметь маленькие отличия, не которые влияют на качество эксплуатации. Надежное и недорогое устройство.

Совет профессионалов. Во время покупки, внимание свое обратите на марки Danfoss и Broen. Порядочное качество по доступным ценам.

Электрика и электроника

Также температура в системах традиционного отопления может корректироваться при помощи электрических либо электронных регуляторов. Основное их положительное качество, это возможность обходиться без присутствия человека. Вы задаете заданные параметры 1 раз, вся остальная регулировка ложится на плечи процессора. Исключительно прекрасный вариант как для промышленных, так и бытовых систем отопления. Действие данного типа термостатов основано на дозированной топливоподаче в источник энергии тепла в зависимости от различных факторов. Это могут быть:

• время суток;
• температура, как в помещении, так и на улице;
• влажность воздуха;
• предустановленная программа.

На рынке, можно встретить модели, в которых регулировка настроек возможна по телефону!

Совет профессионалов. Вода и электричество, небезопасное комбинирование. Благодаря этому, следует обязательное заземление всех электробытовых приборов в системе.

Регулятор электрической системы обогрева исполняет такие же функции, что и его аналоги в случае с традиционным отоплением. Другими словами, координирует температурные параметры в зависимости от перемен внешней среды или команд, поступивших в процессор. Местом установки электрического внешнего водяного термостата, бывает разнообразной отопительный прибор в магистральной цепи, а может, конкретно сам тепловой источник.

Особняком, стоит тема индивидуального отопления «пол с подогревом». Специализированный теплопроводящая пленка или провод, датчики и температурный регулятор, разрешают избирательно обогревать одну из частей сооружения. Применяемые тут координирующие устройства, образно говоря разделяют на: аналоговые и цифровые.

Аналоговые: просты, надежны, дешевы. Данные плюсы, медленно перетекают в минусы. Конструкционная простота приводит к тому, что регулировка имеет очень скромный перечень возможностей. Цифровые. Картина обратная. Возможность настроить систему отопления до самых тонких невидимых моментов, выполняет термостат для электроотопления очень сложным в управлении, прихотливым и дорогим устройством.

Заключение

Одно, что необходимо добавить в конце — невидимых моментов, уловок, тонкостей в установке и регулировке систем множество. Если есть возможность доверяйте монтажные и меры по профилактике, которые связаны с теплоснабжением – специалистам. Нужно помнить и про безопасность.