Головна
Поради
Термореле на увімкнення вимкнення на опалення. Електромагнітні реле та їх підключення до терморегулятора

Термореле на увімкнення вимкнення на опалення. Електромагнітні реле та їх підключення до терморегулятора

Дотримання температурного режиму є дуже важливим технологічною умовоюне тільки на виробництві, а й у повсякденному житті. Маючи настільки велике значення, цей параметр має чимось регулюватися та контролюватись. Виробляють величезну кількість таких приладів, що мають безліч особливостей та параметрів. Але зробити терморегулятор своїми руками часом набагато вигідніше, ніж купувати готовий заводський аналог.

Створіть терморегулятор своїми руками

Загальне поняття про температурні регулятори

Прилади, що фіксують і одночасно регулюють задане температурне значення, більшою мірою зустрічаються на виробництві. Але й у побуті вони також знайшли своє місце. Для підтримки необхідного мікроклімату в будинку часто використовують терморегулятори для води. Своїми руками роблять такі апарати для сушіння овочів чи опалення інкубатора. Будь-де може знайти своє місце подібна система.

У даному відео дізнаємося що являє собою регулятор температури:


Насправді більшість терморегуляторів є лише частиною загальної схеми, що складається з таких складових:

  1. Датчик температури, що виконує вимірювання та фіксацію, а також передачу до регулятора отриманої інформації. Відбувається це рахунок перетворення теплової енергії в електричні сигнали, що розпізнаються приладом. У ролі датчика може виступати термометр опору або термопара, які у своїй конструкції мають метал, що реагує на зміну температури та під її впливом, що змінює свій опір.
  2. Аналітичний блок – це і є регулятор. Він приймає електронні сигнали та реагує в залежності від своїх функцій, після чого передає сигнал на виконавчий пристрій.
  3. Виконавчий механізм - якийсь механічний або електронний пристрій, який при отриманні сигналу з блоку поводиться певним чином. Наприклад, при досягненні заданої температури клапан перекриє подачу теплоносія. І навпаки, щойно показання стануть нижче заданих, аналітичний блок дасть команду на відкриття клапана.

Це три основні частини системи підтримання заданих температурних параметрів. Хоча, крім них, у схемі можуть брати участь інші частини на кшталт проміжного реле. Але вони виконують лише додаткову функцію.

Принцип роботи

Принцип, за яким працюють усі регулятори, – це зняття фізичної величини(температури), передача даних на схему блоку управління, вирішального, що необхідно зробити у разі.

Якщо робити термореле, то найпростіший варіант матиме механічну схему управління. Тут за допомогою резистора встановлюється певний поріг, при досягненні якого буде надано сигнал на виконавчий механізм.

Щоб отримати додаткову функціональність та можливість роботи з ширшим діапазоном температур, доведеться вбудовувати контролер. Це допоможе збільшити термін експлуатації приладу.

На даному відео ви можете переглянути як самостійно виготовити терморегулятор для електричного опалення:

Саморобний регулятор температури

Схем для того, щоб зробити терморегулятор самому, насправді дуже багато. Все залежить від сфери, в якій застосовуватиметься такий виріб. Звичайно, створити щось надто складне та багатофункціональне вкрай важко. А ось термостат, який зможе використовуватися для обігріву акваріума або сушіння овочів на зиму, можна створити, маючи мінімум знань.

Найпростіша схема

Сама проста схематермореле своїми руками має безтрансформаторний блок живлення, який складається з діодного мосту з паралельно підключеним стабілітроном, що стабілізує напругу в межах 14 вольт, і конденсатора, що гасить. Сюди ж можна за бажання додати і стабілізатор на 12 вольт.


Створення терморегулятора не вимагає особливих зусиль та грошових вкладень

В основі всієї схеми буде використаний стабілітрон TL431, який управляється дільником, що складається з резистора на 47 кОм, опору на 10 кОм та терморезистора, що виконує роль датчика температури, на 10 кОм. Його опір знижується із підвищенням температури. Резистор і опір краще підбирати, щоб досягти найкращої точності спрацьовування.

Сам же процес виглядає наступним чином: коли контакті управління мікросхемою утворюється напруга більше 2,5 вольт, вона зробить відкриття, що включить реле, подаючи навантаження на виконавчий механізм.

Як виготовити терморегулятор для інкубатора своїми руками ви можете побачити на представленому відео:

І навпаки, коли напруга стане нижчою, то мікросхема закриється і реле відключиться.

Щоб уникнути деренчання контактів реле, необхідно його вибирати з мінімальним струмом утримання. І паралельно до введень потрібно припаяти конденсатор 470×25 В.

При використанні терморезистора NTC і мікросхеми, які вже були у справі, попередньо варто перевірити їхню працездатність і точність.

Таким чином, виходить найпростіший прилад, що регулює температуру. Але при правильно підібраних складових він чудово працює у широкому спектрі застосування.

Прилад для приміщення

Такі терморегулятори з датчиком температури повітря оптимально підходять для підтримки заданих параметрів мікроклімату в приміщеннях і ємностях. Він повністю здатний автоматизувати процес та керувати будь-яким випромінювачем тепла починаючи з гарячої водита закінчуючи тенами. При цьому термовимикач має відмінні експлуатаційні дані. А датчик може бути як убудованим, так і виносним.

Тут як термодатчик виступає терморезистор, позначений на схемі R1. До дільника напруги входять R1, R2, R3 і R6, сигнал з якого надходить на четвертий контакт мікросхеми операційного підсилювача. На п'ятий контакт DA1 подається сигнал із дільника R3, R4, R7 та R8.

Опір резисторів необхідно підбирати таким чином, щоб при мінімально низькій температурі середовища, коли опір терморезистора максимальний, компаратор позитивно насичувався.

Напруга на виході компаратора становить 11,5 вольт. У цей час транзистор VT1 знаходиться в відкритому положенніа реле K1 включає виконавчий або проміжний механізм, в результаті чого починається нагрівання. Температура навколишнього середовища внаслідок цього підвищується, що знижує опір датчика. На вході мікросхеми 4 починає підвищуватися напруга і в результаті перевищує напругу на контакті 5. Внаслідок цього компаратор входить у фазу негативного насичення. На десятому виході мікросхеми напруга стає приблизно 0,7 Вольт, що є логічним нулем. В результаті транзистор VT1 закривається, а реле відключається та вимикає виконавчий механізм.

На мікросхемі LM 311

Такий термоконтролер своїми руками призначений для роботи з тенами та здатний підтримувати задані параметри температури в межах 20-100 градусів. Це найбільш безпечний і надійний варіант, тому що в його роботі застосовується гальванічна розв'язка термодатчика та регулювальних ланцюгів, а це виключає можливість ураження електрострумом.

Як і більшість подібних схем, в її основу береться міст постійного струмув одне плече якого підключають компаратор, а в інше – термодатчик. Компаратор стежить за неузгодженістю ланцюга та реагує на стан моста, коли той переходить точку балансу. Водночас він намагається врівноважити міст за допомогою терморезистора, змінюючи його температуру. А термостабілізація може виникнути лише за певного значення.

Резистором R6 задають точку, коли він повинен утворитися баланс. І в залежності від температури середовища терморезистор R8 може в цей баланс входити, що дозволяє регулювати температуру.

На відео ви можете побачити розбір простої схеми терморегулятора:


Якщо задана R6 температура нижче необхідної, то R8 опір занадто великий, що знижує струм на компараторі. Це викликає протікання струму та відкривання семістора VS1, який увімкне нагрівальний елемент. Про це сигналізуватиме світлодіод.

У міру того як температура буде підвищуватися, опір R8 знижуватиметься. Міст прагнутиме точки балансу. На компараторі потенціал інверсного входу плавно знижується, але в прямому – підвищується. У якийсь момент ситуація змінюється, і процес відбувається в зворотний бік. Таким чином, термоконтролер своїми руками включатиме або вимикатиме виконавчий механізм залежно від опору R8.

Якщо немає LM311, то її можна замінити вітчизняною мікросхемою КР554СА301. Виходить простий терморегулятор своїми руками з мінімальними витратами, високою точністю та надійністю роботи.

Необхідні матеріали та інструменти

Сама по собі складання будь-якої схеми електрорегулятора температури не займає багато часу та сил. Але щоб зробити термостат, необхідні мінімальні знання в електроніці, набір деталей згідно зі схемою та інструмент:

  1. Імпульсний паяльник. Можна використовувати і звичайний, але із тонким жалом.
  2. Припій та флюс.
  3. Друкована плата.
  4. Кислота, щоб витравити доріжки.

Гідності й недоліки

Навіть простий терморегулятор своїми руками має масу переваг і позитивних моментів. Говорити ж про заводські багатофункціональні пристрої і зовсім не доводиться.

Регулятори температури дозволяють:

  1. Підтримувати комфортну температуру.
  2. Економити енергоресурси.
  3. Чи не залучати до процесу людини.
  4. Дотримуватись технологічного процесу, підвищуючи якість.

Із недоліків можна назвати високу вартість заводських моделей. Звісно, ​​саморобних приладів це не стосується. А ось виробничі, які потрібні при роботі з рідкими, газоподібними, лужними та іншими подібними середовищами мають високу вартість. Особливо якщо прилад повинен мати безліч функцій та можливостей.

  1. Електромагнітні реле та їх підключення до терморегулятора
    (які бувають, чим відрізняються і головне як їх підключати до терморегулятора)

Електромагнітні реле.

Що за прилади? Навіщо вони потрібні? Як їх правильно вибрати?

Головна складова будь-якого релейного приладу - це електричні контакти або контактні групи, які комутують ланцюги освітлення, нагрівання та охолодження, провітрювання та зволоження, а так ланцюги включення приводів різноманітних виконавчих пристроїв та механізмів. Причому ініціюючим впливом для комутації може бути як електричний сигнал, так і різні фізичні явища як зміна тиску або температури. Але зараз ми розглянемо лише релейні прилади з перемиканням, що відбувається за рахунок подачі на них напруги певної величини, яка називається «напругою спрацьовування». Це електромагнітні реле, контактори та пускачі.

Електромагнітні реле.

Принцип роботи електромагнітних реле полягає в тому, що при подачі напруги на обмотку електромагніта виникає магнітне поле, що притягує до осердя електромагніту металеву детальпід назвою "ярмо". Ця деталь впливає рухливі контакти контактних груп. Слід зазначити, що залежно від типу реле, цих контактних груп може бути кілька. Найчастіше від однієї до шести.

А тепер детальніше про елементи конструкції реле

Реле обмотка котушки електромагніту.

Електромагніт зазвичай виконується за класичною схемою. На металевий осердя одягнений каркас, а на цьому каркасі намотана котушка. Кількість витків цієї котушки та деякі інші параметри визначають напруги спрацьовування реле.

Для реле найважливішими параметрами є напруга спрацьовування та рід струму, постійного чи змінного, куди вона розрахована. Ці параметри позначені на корпусі реле або безпосередньо на його обмотці. Для напруги постійного струму це може бути наприклад = 12 або 12 VDC (DC - direct curren), . Для змінного струму ~ 220 B чи 220 VAC (AC - alternating current). Іноді на обмотці вказують електричний опір для розрахунку сили струму в ланцюзі обмотки за законом Ома:

Сила струму (в Амперах) прямо пропорційна напрузі (у Вольтах) і обернено пропорційна опору (в Омах). I=U/R.

Сенс цієї формули в тому, що при збільшенні напруги на електричному ланцюзі сила струму збільшується, а при збільшенні опору в ланцюзі зменшується. Слід зазначити, що розуміння закону Ома дуже важливе для розуміння практично всіх електричних процесів.

Для деяких типів реле постійного струму буває істотною полярність підключення електромагнітної обмотки. Ця особливість позначається символом<+>біля одного із контактів.

Необхідно додати, що якщо напруга керування подається на обмотку реле через транзистор, тиристор, мікросхему або інший електронний компонент, треба не забувати про захисний діод, що пригнічує ЕРС самоіндукції котушки. Діод потрібно підключити паралельно до обмотки у зворотному включенні (катод до плюсу, анод до мінуса). В іншому випадку керуючий електронний компонент вийде з ладу. Слід зазначити, деякі типи реле вже мають діод у своєму складі. У цьому випадку на корпусі можна побачити символ цього діода з прив'язкою анода і катода до контактів обмотки.

Контактні групи

Контактні групи вторинного ланцюга можуть бути нормально розімкненими і замикають вторинний електричний ланцюг після подачі напруги на обмотку реле, нормально замкнутими виконують розмикання ланцюга і перемикаються.

Комутуюча здатність реле.

Найбільш важливим параметром контактних груп є номінальна сила струму, яку розраховані контакти.

Для прикладу на фотографії, зліва, наведено два дуже схожі реле. У них однакові контактні групи у вигляді двох контактів, що перемикаються, але різні обмотки. У верхнього робоча напруга обмотки 220 В змінного струму, а у нижнього, 12 В постійного струму. А праворуч представлений простий терморегулятор із мініатюрним низьковольтним реле, керованим 12 VDC і призначеним для комутації низької напруги 115 VAC або 14 DAC.

Цей струм залежить від багатьох конструкційних факторів. Але головним із них можна назвати площу контактів, що стикаються у замкнутому стані. Чим «п'ятачки» більше, тим більше допустимий струм. І, звичайно, цей параметр написаний на корпусі реле. Другий важливий параметр - це максимальна напруга в комутованому ланцюзі. Воно так само залежить від ряду факторів, даному випадкуможуть бути виключені з розгляду. Наприклад, на корпусі може бути напис 10 А 240VAC , або 10 A 28 VDC. Слід зазначити, що допустима напруга постійного струму нижча, ніж допустима напруга постійного струму. Тому рід струму дивитися потрібно уважно.

Навіщо потрібно реле.

Використовуючи реле ми можемо переслідувати три основні цілі.

По-перше, це управління навантаженням, споживаний струм якої, і відповідно споживана потужність, вище можливостей керуючого пристрою.

По-друге, управління пристроями з різними напругами живлення. Це можливо, оскільки обмотка та контактні групи реле повністю ізольовані одна від одної. (Ця особливість називається гальванічною розв'язкою ланцюгів).

Нижче наведена умовна функціональна схема включення-вимкнення виконавчого пристрою з урахуванням цих можливостей. Також ця схема ілюструє застосування захисного діода, згаданого вище і дуже важливого у разі.

Цю схему слід застосовувати для виконавчих пристроїв та механізмів, що працюють у режимі, включено — відключено. До таких пристроїв можна віднести різні насоси, компресори, нагрівачі, різні світлові прилади з керованим режимом роботи, фітосвітильники.

Управління виконавчими пристроями провадиться через контакти електромагнітного реле. Як приклад виконавчі пристрої вибрано з напругою живлення 220 вольт змінного струму. А на обмотку реле подається напруга, що управляє 12 вольт.

Для нормальної роботи схеми необхідно забезпечити, щоб номінальна робоча напруга контактів реле була рівна або вище, ніж напруга електромережі. А номінальний робочий струм був вищий за струм, споживаний навантаженням у пікових режимах. При керуванні лампами розжарювання слід враховувати, що в холодному стані опір її нитки напруження в 10 разів менше, ніж після виходу на свічення.

Можна додати, що замість біполярного транзистори NPN структури можна застосовувати польові MOSFET транзистори з каналом N-типу, або малопотужне первинне реле.

Будуємо терморегулятор.

За основу візьмемо найпростіший терморегулятор TR-12V. Це недорогий безкорпусний терморегулятор, що дозволяє керувати нагріванням ТЕНу через вбудоване малогабаритне реле.

Цей варіант схеми розрахований на підключення низьковольтного ТЕНу, що живиться від джерела живлення, що і сам регулятор. Підключення ТЕНу з живленням від електричної мережі 220 вольт небажаноу зв'язку з тим, що деякі екземпляри терморегулятора завод-виробник встановлює електромагнітне реле з максимальною напругою 125VAC.

Як нагрівач, ТЕНу, використовуємо спеціальний нагрівальний провід з вуглеволокна.

Зачищення кінців нагрівача для підключення до клем дуже проста. Після зачистки ізоляції кінчик цього дроту стає схожим на пухнастий пензлик, що складається з безлічі тоненьких волосків.

А для підключення до пристрою управління цей пензлик можна обтиснути обтискним наконечником і приєднати до звичайних гвинтових клем. Саме такі клеми застосовані в терморегуляторі та джерелі живлення.

Питомий опір, виміряний омметром, має величину близько 20 Ом на метр погонний. (Відрізок довжиною близько 300 мм має опір трохи більше 6 Ом).

Таким чином, півметровий відрізок нагрівального дріт при 12 вольтовому живленні виділяє теплову потужність близько 15 Вт. Два, три або чотири таких відрізки з'єднані паралельно, виділяють 30, 45 або 60 ват відповідно. Природно потужність джерела живлення 12 VDC повинна бути більшою за потужність, що виділяється ТЕНом.


Вуглецеве волокно - це сучасний матеріал, що складається з тонких вуглецевих ниток діаметром від 5 до 15 мкм, утворених переважно атомами вуглецю. Атоми вуглецю об'єднані мікроскопічні кристалічні структури, вирівняні паралельно один одному. Вирівнювання цих структур надає волокну більшої міцності на розтяг.

Нагрівач із вуглецевого волокна дуже зручний для системи нагрівання з високою точністю підтримки температури. Рівномірний розподіл теплової потужності, що виділяється, невеликий питома вагащо дозволяє температурі на поверхні нагрівача змінюватися дуже швидко, що дозволяє конфігурувати будь-яку форму нагрівача гнучкість, все це сприяє ефективності застосування цього виду нагрівача.

У наступних статтях ми розповімо Вам про безліч інших електричних та електронних пристроїв, які можуть бути цікавими для фермера.

Терморегулятор у господарстві – часом незамінна річ, що допомагає контролювати тепловий режим домашньому інкубаторіабо овочевому сушінні. Вбудовані механізми подібного призначення часто швидко псуються або не відрізняються гідною якістю, що змушує винаходити простий терморегулятор своїми руками.

Якщо ви опинилися серед тих, кому терміново знадобився саморобний приладз функцією теплорегуляції, залишайтеся тут, адже всі відповідні та випробувані схеми у поєднанні з теорією та корисними порадаминаведено нижче.

Навіщо застосовно?

Терморегулятор або термостат є приладом, здатним відновлювати та зупиняти роботу нагрівальних або охолоджувальних агрегатів. Наприклад, він дозволяє підтримувати оптимальний режим інкубаторі, а також здатний включати підігрів у підвалі, зафіксувавши низьку температуру.

Як це працює?

Перед тим, як зробити терморегулятор власноруч, необхідно розібратися в супутній теорії. Принцип цього пристрою ідентичний роботі простих датчиківвимірювання, здатних змінювати опір залежно від оточуючих температурних умов. За зміну показника відповідає спеціальний елемент, А так званий опорний опір залишається незмінним.

У пристрої терморегулятора зміну значення опору реагує інтегральний підсилювач (компаратор), що перемикає мікросхеми при досягненні певної температури.


Яка має бути схема?

На просторах інтернету та в нормативної документаціїлегко знайти схеми терморегуляторів різного призначення, які можна зібрати власноруч. Найчастіше основу схематичного креслення становлять такі елементи:

  • Керуючий стабілітрон, що позначається TL431;
  • Інтегральний підсилювач (К140УД7);
  • Резистори (R4, R5, R6);
  • конденсатор, що гасить (С1);
  • транзистор (KT814);
  • Діодний міст (D1).

Живлення схеми відбувається за рахунок безтрансформаторного блоку живлення, а як виконавчий прилад відмінно підійде автомобільне реле, розраховане на напругу в 12 Вольт, за умови струму, що надходить в котушку, не менше 100 мА.

Як зробити?

Інструкції для виготовлення терморегулятора своїми руками ґрунтуються на строгому дотриманні обраної схеми, відповідно до якої необхідно з'єднати всі складові в єдине ціле. Наприклад, електронна схема для інкубатора збирається за наступним алгоритмом:

  • Вивчити зображення (краще роздрукувати та покласти перед собою).
  • Знайти необхідні деталі, у тому числі корпус та плату (підійдуть старі від лічильника).
  • Почати з “серця” – інтегрального підсилювача К140УД7/8, підключивши його з позитивно зарядженим зворотним процесом, що надасть йому функції компаратора.
  • Підключити на місце R5 негативний резистор ММТ-4.
  • Приєднати виносний датчикза допомогою екранізованого проведення, причому довжина шнура може бути не більше метра.
  • Для керування навантаженням включити в схему тиристор VS1, встановивши його на невеликий радіатор розмірів, щоб забезпечити відповідну тепловіддачу.
  • Налаштувати інші елементи ланцюга.
  • Підключити до блока живлення.
  • Перевірити працездатність.

До речі, додавши датчик температури, зібраний пристрій можна сміливо використовувати не тільки для інкубаторів, сушок, але й для підтримки теплового режимув акваріумі чи тераріумі.


Як правильно встановити?

Крім якісного складання необхідно звернути увагу на умови його експлуатації, які повинні включати:

  • Місце розміщення - Нижня частинакімнати;
  • Сухість приміщення;
  • Відсутність поруч агрегатів, що "збивають": випромінюючих тепло або холод (електрообладнання, кондиціонер, відкриті двері з протягом).

Розібравшись, як підключити терморегулятор своїми руками, можна братися до його регулярного використання. Головне щоб потужність виготовленого приладу була розрахована на контакти реле. Наприклад, при максимальному навантаженні в 30 Ампер потужність не повинна перевищувати 6,6 кВт.

Як відремонтувати?

Заводський або саморобний термостат можна і полагодити, щоб не купувати новий і не витрачати час на пошук і складання необхідних деталей. В першу чергу, пристрій необхідно знайти (якщо не ви займалися його установкою), адже по фото терморегулятора видно, що його розміри невеликі, що ускладнює пошук.

Допоможе порада: термостат розташований поруч із кнопкою температурного режиму.


Ознаками поломки пристрою можуть бути такі моменти:

  • Прилад припинив виконувати основну функцію: температура сильно знизилася або підвищилася без реакції механізму;
  • Підключений апарат працює, не переходячи в режим очікування чи економії;
  • Агрегат мимоволі відключився.

Залежно від причини несправності необхідно вжити таких дій, щоб відремонтувати терморегулятор своїми руками:

  • Вимкнути апарат, що ремонтується, від мережі.
  • Зняти захисний корпус із пристрою.
  • Перевірити якість контактів та приєднань.
  • Від'єднати та витягнути капілярну трубку.
  • Дістати реле.
  • Поміняти трубку сильфона, зафіксувати.
  • При необхідності здійснити заміну інших деталей.
  • Підключити проводку назад.
  • Поставити реле місце.


Терморегуляторами оснащені багато побутових і господарських приладів і, знання, як їх полагодити, заново зібрати своїми руками і встановити, значно заощадить ваші кошти, час і сили.

Фото терморегулятора своїми руками

Ефективне керування опаленням є життєво важливою частиною раціональної роботи котла та системи опалення будинку. Грамотне використання елементів управління зменшить споживання енергії агрегатом, при створенні комфортної температури в кожній кімнаті будинку, уникаючи перегріву приміщень. А керує роботою котла термостат (або програматор) залежно від температури у приміщенні.

До 20% обсягу споживаних енергоносіїв можна заощаджувати застосовуючи такого роду автоматику. А ціни на енергоносії досить великі та бажання кожного нормальної людинизменшити свої витрати.

Розглядаємо ситуацію, коли казан розрахований правильно, необхідне утеплення приміщень виконано, а система опалення функціонує нормально.

Основні види котлів та регулювання температури

Існує кілька типів котлів: твердопаливні, газові, електричні та працюючі на рідкому паливі.

Котли набули широкого поширення по всьому світу. Є вітчизняні зразки, є котли та імпортного виготовлення. Матеріал виготовлення сталь чи чавун. Простий в експлуатації, економічний, з функцією регулювання температури теплоносія. У найдешевших моделях ця функція реалізується за допомогою спеціального пристрою – термоелемента.

Конструктивно термоелемент є металевий вирібгеометричні розміри якого під впливом температур зменшується або збільшується (залежно від ступеня нагріву). А від цього змінюється, у свою чергу, положення спеціального важеля, що закриває та відкриває заслінку тяги. На фотографії показаний зразок такого регулятора:

Фото: зразок терморегулятора

Чим більше відкрита заслінка, тим сильніший процес горіння і навпаки. Таким чином, об'єм повітря, що надходить у камеру згоряння закритого типу, повністю контролюється термостатом, і при необхідності його подача припиняється та процес горіння згасає. У більш сучасних моделяхвстановлені контролери, які в залежності від заданих теплових режимів керують потоком повітря, включаючи (або відключаючи) спеціальний вентилятор (див. фото нижче):

Газові котли - найпоширеніші та найдешевші в експлуатації агрегати. Котли бувають одноконтурні та двоконтурні. Одноконтурні котлимають один теплообмінник та призначені тільки для опалення. Схема включення представлена ​​на малюнку нижче:

Схема включення одноконтурного казана

Двоконтурні котли мають два теплообмінники і призначені для опалення та отримання гарячої води. Схема включення котла наведена нижче:


Деякі котли мають окремі регулятори температури опалення та гарячої води.

Електричні котли

Досить поширена альтернатива газовим та твердопаливним котлам. Маса переваг, великий ККД, але великий термін окупності. Підключення просте, як і у газових котлів, але без підведення холодної води. Передбачено регулювання температури та захист від перегріву.

Механічний таймер котла

За допомогою простого механічного таймера електричного казана можливі три варіанти запуску системи центрального опалення:

  1. Котел вимкнений;
  2. Котел подає теплу воду;
  3. Котел вмикається та вимикається у встановлений час.

Механічні таймери зазвичай мають великий круглий циферблат із 24-годинною шкалою в центральній частині. Повертаючи диск можна встановити потрібний час, а потім залишити його в такому положенні. Увімкнення котла відбуватиметься у потрібний час. Зовнішня частина складається з набору вкладок 15-хвилинного періоду, вставлених для зручності регулювання роботи та налаштування режимів. Можливе екстрене переналаштування, яке виконується при включеному в мережу котлі.

Механічні таймери прості в налаштуванні, але при цьому котел завжди вмикається і вимикається одночасно кожен день, а це може не задовольнити господарів, якщо сім'я велика, і лазневі процедури проводяться кілька разів на день в різний час.

Види терморегуляторів

На вигляд функцій їх можна розділити на кілька груп:

- З однією функцією (підтримання температури);


- З великою кількістю функцій (програмовані).

За виконанням терморегулятори діляться на типи: бездротові та з проводами для зв'язку з котлом. Встановлюють терморегулятори у зручне місце, підключають температурний датчик, з'єднають із системою керування котла та користуються.

До кімнатних термостатів потрібен постійний приплив повітря для нормального та правильної роботитому вони не повинні бути закриті шторами або заблоковані меблями. Сусідні з електричним терморегулятором прилади можуть заважати коректній роботі пристрою: світильники, телевізори, опалювальні прилади, що знаходяться поруч.

Програмований електронний кімнатний термостатдозволяє вибрати потрібну та комфортну температуру у будь-який час, його легко переналаштовувати та змінювати режим роботи. Таймер часу дозволяє встановити інший шаблон для опалення у будні та вихідні дні. Деякі таймери дозволяють встановити різні параметри для кожного дня тижня, це може бути корисно для людей, які працюють неповний робочий день або позмінно. Такими термостатами оснащені багато моделей Terneo та КЧМ.

Програмований кімнатний термостат дозволяє встановити індивідуальні нормативи опалення на кожен день відповідно до способу життя та підтримувати температуру будинку весь час, незалежно від присутності чи від'їзду господарів.
Відео: Підключення кімнатного термостата до газового казана

Якщо за систему опалення відповідає опалювальний котел, як правило, потрібен тільки один програмований кімнатний термостат для управління всім будинком. Деякі шаблони повинні бути скориговані навесні та восени, коли годинник пішов уперед і назад, або відбулася певна зміна кліматичних умов. Також рекомендуємо змінювати налаштування температур при зміні дня та ночі.

Такий контролер клімату має кілька опцій, що розширюють його можливості:

  • Партія, яка припиняє опалення на кілька годин, після відновлює;
  • "Перекрити" дозволяє тимчасово змінити запрограмовані температури під час одного з налаштованих періодів;
  • «Свято», підвищує інтенсивність нагріву або зменшує її протягом певної кількості днів.

Центральний терморегулятор

Такий терморегулятор розташований далеко від вашого котла і зазвичай дозволяє вмикати або вимикати опалення у всьому будинку. Старі версії з'єднані проводами з котлом, новіші системи, як правило, посилають сигнали в командний пункт пристрою. Саме пристроями нового типу оснащені досить дорогі, але ефективні прилади: двоконтурні котли Ferroli, Beretta і вітчизняні АОГВ.

Найбільш відомі кімнатні терморегулятори для двоконтурного казана торгової марки GSM та Protherm. У них вбудований дилатометричний терморегулятор для котла, який в залежності від моделі може працювати дистанційно, часто ця технологія використовується для електричного котла або твердопаливних агрегатів.

Кімнатний термостат відключає нагрівання системи за необхідності. Він працює шляхом вимірювання температури повітря, і включення опалення, коли температура повітря падає нижче за встановлення термостата, і його вимикання, коли встановлена ​​температура буде досягнута.

Поради:

  1. Рекомендується встановлення термостата на 20°С;
  2. У нічний час температура, що встановлюється, повинна бути в межах 19-21°С.
  3. Бажано, щоб у дитячій кімнаті було близько 22°С.
  4. Температура не повинна опускатися нижче 22 ° C у приміщенні для людей похилого віку та людей з обмеженими можливостями.

Як правило, тільки на одному мікроконтролері клімату в системі опалення заснована температура всього будинку або окремих приміщень. Кращий варіантйого розташування у вітальні або спальній кімнаті, які, ймовірно, повинні бути найбільш відвідуваним місцем у будинку.

Кімнатним термостатам потрібен вільний потік повітря для вимірювання температури, тому вони не повинні бути зачинені шторами або заблоковані меблями. Сусідні з електричним терморегулятором прилади можуть заважати коректній роботі пристрою. До них відносяться лампи, телевізори, сусідські казани через стіну, сенсорні вимикачі.

Термостатичні регулюючі клапани

Термостатичний клапанпросте вирішення завдання отримання теплоносія заданої температури за рахунок здійснення підмішування холоднішої води до теплішої. Вид триходового клапана представлений нижче:

Термостатичний клапан радіатора дозволяє контролювати температуру в кімнаті шляхом зміни потоку гарячої води через радіатор. Вони регулюють потік гарячої води через радіатор, але не керують казаном. Такі пристрої повинні бути встановлені, щоб налаштовувати температуру, яка потрібна у кожній окремій кімнаті.

Ця ідея має розглядатися як доповнення до встановлення терморегулювання. Також подібні пристрої потребують періодичного переналагодження та регулярної перевірки працездатності (кожні півроку під час зміни режимів роботи).

Саморобний зовнішній терморегулятор для котла: інструкція

Нижче представлена ​​схема пристрою саморобного терморегулятора для котла, яка зібрана на мікросхемах Atmega-8 та серії 566, рідкокристалічному дисплеї, фотоелементі та кількох температурних датчиках. Програмована мікросхема Atmega-8 відповідає за дотримання заданих параметрів уставок терморегулятора.


Власне, ця схема включає або вимикає опалювальний котел при зниженні (підвищенні) температури зовнішнього повітря (датчик U2), а також виконує ці дії при зміні температури в кімнаті (датчик U1). Передбачено коригування роботи двох таймерів, які дають змогу регулювати час зазначених процесів. Шматок схеми з фоторезистором впливає процес включення котла за часом доби.

Датчик U1 стоїть безпосередньо в кімнаті, а датчик U2 на вулиці. Підключається до котла та встановлюється поряд з ним. При необхідності можна додати електричну частину схеми, що дозволяє включати вимикати агрегати великої потужності:

Ще одна схема терморегулятора з одним параметром регулювання на базі мікросхеми К561ЛА7:


Зібраний терморегулятор на базі мікросхеми К651ЛА7 відрізняється простотою та легкістю при регулюванні. Наш термостат – це спеціальний терморезистор, який значно зменшує опір під час нагрівання. Даний резистор включений до мережі дільника напруги електрики. У цьому ланцюзі також розташований резистор R2, з якого ми можемо встановлювати необхідну температуру. На основі такої схеми можна зробити термостат для будь-якого казана: Баксі, Арістон, Евп, Дон.

Ще одна схема терморегулятора на базі мікроконтролера:


Пристрій зібрано на базі мікроконтролера PIC16F84A. Роль датчика виконує цифровий термометр DS18B20. Малогабаритне реле керує навантаженням. Мікроперемикачі задають температуру, що висвічується на індикаторах. До складання потрібно запрограмувати мікроконтролер. Спочатку зітріть все з чіпа і потім перепрограмуйте, а далі зробіть збірку і користуйтеся на здоров'я. Пристрій не примхливий і працює нормально.

Ціна деталей 300-400 рублів. Аналогічна модель регулятора коштує вп'ятеро дорожче.

Декілька порад наостанок:

  • хоч до більшості моделей і підходять різні варіантитермостатів, все ж таки бажано, щоб терморегулятор для котла і сам котел були зроблені одним виробником, це значно спростить монтаж і сам процес експлуатації;
  • перед покупкою такого обладнання потрібно прораховувати площу приміщення та необхідну температуру, щоб уникнути «простої» техніки, та зміни проводки у зв'язку з підключенням приладів вищої потужності;
  • перед встановленням обладнання потрібно подбати про теплоізоляцію приміщення, інакше високі втрати втрати будуть неминучі, а це додаткова стаття витрат;
  • якщо, невпевнені, що потрібно купувати дорогу техніку, можна провести споживчий експеримент. Придбати більш дешевий механічний термостат, відрегулювати його та подивитися результат.

Термореле з регулюванням температури можна придбати в магазині або ж зробити самому. сучасної людиниактивно впроваджуються пристрої, що дозволяють автоматизувати роботу систем опалення та вентиляції, гарячого водопостачання. До таких пристроїв належать і термореле. Які види термореле для контролю над температурою існують на сьогодні, де можна використовувати терморегулятори і як самостійно зробити пристрій читайте нижче.

Що таке термореле з регулюванням температури

Термореле з регулюванням температури – це електромеханічний прилад, призначений для контролю температури у неагресивному середовищі. Регулювання температури за допомогою пристрою відбувається завдяки здатності реле розмикати та замикати контакти електричного ланцюга відповідно до змін температурного режиму.

Це дозволяє використовувати опалювальні прилади лише за їх фактичною потребою.

Так, наприклад, термореле із зовнішніми теплочутливими датчиками можна використовувати для регулювання роботи опалювальної системиЗалежно від погодних умов. Регулятор включатиме опалювальні прилади при зниженні температури на вулиці нижче за задану.

Крім того, термореле можна використовувати для:

  • Управління обладнанням для нагрівання води в системах автономного опаленнята гарячого водопостачання;
  • Автономної роботи теплої підлоги, водонагрівального котла;
  • Автоматизації систем кондиціювання у тепличному господарстві;
  • В автоматичних системах опалення льоху та інших складських та підсобних приміщень.

Існує кілька видів термореле. В основному пристрої відрізняються за виконанням. При цьому їх пристрій залишається практично незмінним. До основних конструктивним елементамтермореле відносять термочутливий датчик і терморегулятор, що подає сигнал на включення або вимкнення приладів обігріву та кондиціювання. Інформація про фактичний і заданий температурні режими зазвичай виводиться на цифровий дисплей пристрою, а світлодіодний індикатор сигналізує про робочий стан реле.

Для чого потрібний гістерезис терморегулятора

Сьогодні, більшість пристроїв контролю за температурним режимом мають функції як установки потрібної температури, так і налаштування гістерези. Що таке гістерезис терморегулятора? Це величина температури, коли сигнал протилежно змінюється. Завдяки налаштуванню гістерези реле здійснює включення або вимкнення підключеного до нього обладнання.

Головна функція гістерези терморегулятора полягає у вимкненні та включенні обладнання, яке до нього підключено

Тобто гістерезис – це різниця між температурами включення та вимкнення приладів, що забезпечують нагрівання або охолодження середовища.

Так, наприклад, якщо гістерезис терморегулятора дорівнює 2 ° С, а сам пристрій виставлено на 25 ° С, то при зниженні температури навколишнього середовища до 23 ° С термореле запустить обладнання, що контролює обігрів кімнати. Таке обладнання може бути представлене електричним обігрівачемабо газовим котломопалення. При цьому чим більше буде гістерезис, тим рідше запускатиметься термореле. Це слід враховувати в тому випадку, якщо головною метоюустановки автоматичного терморегулятора є економія електроенергії.

Види термореле на включення-вимикання

Звичайний терморегулятор на включення та вимкнення є компактним електронним блоком, який кріпиться на стіну у відповідному місці і з'єднується з контрольованим обладнанням. Найпростіший, а тому і найдоступніший регулятор температури має механічне керування.

Крім того, все термореле поділяється на:

  1. Програмовані пристрої контролю.Такі регулятори підключаються до обладнання як за проводовим, так і бездротовим принципом. Налаштування реле здійснюється через спеціальну програму або РК-дисплей. Завдяки програмному забезпеченню можна налаштовувати реле на спрацьовування у певний час доби та року.
  2. Терморель з модулем бездротового програмування GSM.Такі пристрої можуть бути як одним, так і двома термодатчиками.
  3. Автономні регулятори живлення від акумуляторів. Такіустановки, найчастіше, використовують контролю роботи побутової техніки (наприклад, холодильника), інкубаторів.

Окремо виділяють бездротові пристрої із зовнішнім датчиком. Такі пристрої вважаються найефективнішими. Вони відрізняються швидкодією, адже термодатчик реагує на зміну температури ще до того, як вона встигла вплинути на температуру всередині приміщення.

Як зробити термореле своїми руками

Відповідний за способом дії термореле можна замовити в інтернет-магазині, а можна зібрати своїми руками. Найчастіше саморобні регулятори температури повітря розраховуються на живлення від акумулятора на 12 В. Можна запитати термореле і до електропроводки через силовий кабель.

Для того, щоб змайструвати терморегулятор, необхідно заздалегідь підготувати корпус приладу та інші інструменти для роботи

Для того, щоб зібрати надійний терморегулятор з датчиком, слід:

  1. Підготувати корпус приладу. Для цього можна вибрати корпус від старого електричного лічильника, автоматичного вимикача.
  2. До входу компаратора (позначеного знаком +) підключити потенціометр, а мінусового інверсного входу - термодатчики типу LM335. Схема роботи пристрою досить проста. При підвищенні напруги на прямому вході транзистор подає живлення на реле, а воно, у свою чергу, на нагрівач. Як тільки напруга на зворотному вході стане вищою, ніж на прямому, рівень на виході компаратора наблизиться до нуля, і реле відключиться.
  3. Створити негативний зв'язок між прямим входом та виходом. Це створить межі включення та відключення терморегулятора.

Для живлення терморегулятора можна взяти котушку від старого електролічильника. Для отримання необхідної напруги 12 В, потрібно буде намотати на котушку 540 витків. Для цього краще використовувати мідний провід діаметром не менше 0,4 мм.

Як виготовити терморегулятор для інкубатора своїми руками

Інкубатор – це незамінна річ у сільському господарствіяка дозволяє виводити пташенят у домашніх умовах. Температуру інкубатора можна контролювати за допомогою термореле. Терморель для інкубатора можна придбати, а можна зібрати самостійно з підручних матеріалів.

Існує два способи виготовлення терморегулятора для інкубатора:

  • З використанням стабілітрона, тиристора та 4 діодів потужністю не менше 700 Вт. Регулювання температурного режиму виконуватиметься через змінний резистор з опором в діапазоні від 30 до 50 кОм. Датчиком температури в даному приладі виступить транзистор, встановлений у скляній трубці та розміщений на лотку з яйцями.
  • З використанням термостату. До корпусу термостата за допомогою паяльника потрібно буде прикріпити гвинт та зв'язати його з контактами. Обертання гвинта регулюватиме температурні показники.

Найбільш простим та доступним вважається другий спосіб. Незалежно від типу термореле перед закладкою яєць, інкубатор необхідно прогріти, а саморобний терморегулятор налаштувати.

Термореле з регулюванням температури – це простий пристрій, який дозволяє автоматизувати роботу нагрівального, обігрівального та кондиціювання обладнання. Завдяки термореле електроприлади можна автоматично використовувати за фактичним призначенням, скоротивши споживання електроенергії. Вибрати термореле допоможуть наведені вище рекомендації. А якщо підібрати найбільш відповідний пристрій не вийшло, ви завжди зможете зібрати терморегулятор самотужки!

Термореле з регулюванням температури: терморегулятор своїми руками, термодатчики на увімкнення


Термореле з регулюванням температури: де можна використовувати терморегулятори, способи зробити термореле з датчиком своїми руками.

Термореле своїми руками

  1. Пристрій та принцип роботи термореле
  2. Типова схема термореле
  3. Як працює готова схема
  4. Проста схема пристрою

Терморегулятор або термореле в побутових умовахвикористовується для холодильників, прасок та інших приладів. Нерідко виникають ситуації, коли необхідно встановити у приміщенні певну температуру або підключити теплу підлогу. З цією метою можна використовувати заводські вироби, а можна виготовити термореле власноруч із параметрами, необхідними для конкретних умов.

Пристрій та принцип роботи термореле

Для аматорських конструкцій найчастіше практикується використання терморезисторів, діодів чи транзисторів. На їх основі виходить найпростіша електрична схема.

Заданий на я температура підтримується шляхом періодичного включення або вимкнення ТЕ На - на нагрівального елемента. Коли температура підійде до заданого рівня відбувається спрацювання пристрою, що порівнює - компратора, що відключає ТЕН. Однак при всій простоті, на практиці зустрічаються певні складності.

На найбільшу складність представляє на будівництво і регулювання необхідної температури. Характерні точки шкали температур визначаються шляхом почергового занурення датчика в ємність з льодом, що тане, і окропом. Таким чином, вдається відкалібрувати температуру нуль градусів та температуру кипіння. На підставі отриманих даних страйкується необхідна проміжна температура спрацьовування термореле.

У схемі термореле рекомендується використовувати температурні сенсори, які вже відкалібровані в заводських умовах. Вони випускаються у вигляді датчиків, що працюють із мікроконтролерами. Передача інформації здійснюється у цифровому вигляді. Найчастіше в конструкціях використовується пристрій LM335 і його модифікації 135 і 235. Перша цифра маркування означає призначення приладу. Датчик з цифрою 1 застосовується у військовій області, з 2 - в індустрії, а 3 передбачено для побутових приладів. Саме 335 модель використовується в схемі побутового реле. Прилад призначений для роботи в температурному діапазонівід -40 до +100 градусів.

Типова схема термореле

Основою конструкції є термодатчик LM335 або його на логи, а також компраматор LM311. Схему термореле доповнює вихідний пристрій, до якого підключається на нагрівач із встановленою потужністю. Обов'язково є блок живлення, при необхідності можуть використовуватися індикатори.

У складнішу схему включаються транзистори, реле, стабілітрон і конденсатор С1, що згладжує пульсації на напруги. Вирівнювання струму виконується за допомогою параметричного стабілізатора. У цьому випадку пристрій може живитися від будь-якого джерела, параметри якого збігаються з напругою котушки реле в діапазоні від 12 до 24 вольт. Джерело живлення може стабілізуватись за допомогою звичайного діодного мосту з конденсатором.

Як працює готова схема

За допомогою транзистора включається реле, яке, у свою чергу, забезпечує включення магнітного пускача. Через його контакти на підключається до мережі двома власними контактами. У цьому випадку на вантажі не залишається фази, коли пускач відключається. Якщо в приміщенні підвищена вологість, для підключення рекомендується використовувати ПЗВ.

Як нагрівач, крім ТЕНів, використовуються масляні радіатори, лампи на каліювання на 100 Вт і побутові обігрівачі з вбудованим вентилятором. Необхідно виключити прямий доступ до струмоведучих частин.

Після того, як термореле на включення та вимикання своїми руками зібрано, слід перевірити якість та правильність монтажу. Усі з'єднання мають бути добре пропаяні. Після цього можна виконувати будівництво приладу відповідно до заданих параметрів.

Термореле своїми руками


Після того, як термореле своїми руками зібрано, слід перевірити правильність монтажу. Усі з'єднання мають бути добре пропаяні. Після цього можна виконувати налаштування приладу

Температурні датчики, терморезистори, термореле.

Датчики температури – це датчики, які значення температури переводять до інших фізичних параметрів, наприклад, опір чи напруга.

Терморезистори

Терморезистори – це температурні датчики, які перетворюють значення температури на опір. Будь-який провідник має опір, який за зміни температури також змінюється. Величина, яка показує, наскільки змінюється опір при зміні температури на 1 0 С, називається температурний коефіцієнт опору -ТКС, і якщо при збільшенні температури опір збільшується, то ТКС -позитивний, а якщо зменшується, то негативний.

Основні характеристики терморезисторів:

Діапазон вимірюваних температур;

Максимальна потужність розсіювання (мається на увазі теплова характеристика);

Термістори– це терморезистори з негативним ТКС (NTC – negative temperature characteristic). Виготовляють їх із оксидів різних металів, кераміки і навіть кристалів алмазу.

NTC-резистори застосовують як датчики температури, побутової технікита у промисловій, від -40 до 300 0 С.

Ще одна область застосування це обмеження пускового струму в різних електронних пристроях, наприклад в імпульсних блоках живлення, які є абсолютно у всіх пристроях, що живляться від мережі. При підключенні до мережі термістор має кімнатну температурута опір порядку кількох Ом. У момент зарядки конденсатор відбувається стрибок струму, але термістор не дає йому піднятися вище за межу, яка залежить від опору термістора. При проходженні струму термістор розігрівається і його опір знижується майже до нуля, і надалі він не впливає на роботу пристрою.

Позистори- Терморезистори з позитивним ТКС (PTC - positive temperature characteristic). Позитивним ТКС, наприклад, мають усі метали, а також їх виготовляють з кераміки та напівпровідникових кристалів.

Позистори також застосовують як датчики температури, але на цьому їх сфера застосування не обмежується, їх застосовують:

Як захисні елементи в трансформаторах, електродвигунах та інших електронних приладах, в яких є ризик виникнення перегріву. Для цього позистор включають послідовно з навантаженням - обмоткою двигуна або електронною схемою, а сам позистор безпосередньо в зону нагрівання - приклеюють термоклеєм до обмотки або гояться хомутом або просто притискають використовуючи термопасту. При цьому такий захист від перегріву досить ефективний і не має меж циклу включення/вимкнення, так як немає ніяких розмикаючих контактів, просто захисний термістор набуває високого опору і через нього проходить залишковий струм, значення якого зовсім не є небезпечним для навантаження. Але позистор все-таки можна вивести з ладу - при різкому стрибку напруги, оскільки струм перевищить номінальний. Наприклад, якщо замість 220 В прийде 380 В, опір його буде досить низьким, тому що температура в нормі, а ось струм, який через нього пройде, перевищить номінальний і він просто вигорить, розімкнувши навантаження.

Ще одне застосування – запуск електродвигунів компресорів. Застосовується така схема у малопотужних холодильних машинах– холодильниках, морозильних камерах, у яких встановлені однофазні електродвигуни з пусковою обмоткою. У сучасних кондиціонерах таку схему вже не використовують, використовуючи двофазні електродвигуни з робочими фазозсувними конденсаторами.

І тут робочу обмотку підключають безпосередньо до мережі, а пускову через позистор. Після запуску компресора позистор нагрівається від струму, що проходить через нього, і збільшує свій опір, відключаючи пускову обмотку. До речі через це при короткочасному зникненні напруги живлення, компресор може не запуститися, так як термістор не встигне охолонути і вийде з ладу через перегрівання основної обмотки.

Застосовують PTC – резистори у схемах запуску люмінесцентних ламп.

У цій схемі при включенні лампи позистор має мале споротивіння і через нього протікає струм, при цьому розігріваються нитки розжарення в лампі і сам позистор, після нагрівання ланцюг позистора розмикається і лампа вмикається вже з розігрітими електродами. Ця схема значно продовжує термін служби енергозберігаючих ламп.

Знайшли застосування дані терморезистори і як датчики рівня рідини. Схема контролю заснована на різних властивостях рідини та повітря – теплоємність та теплопередача рідини значно перевищує ці параметри у повітрі.

Також позистори застосовують як нагрівальних елементів– у побутовій техніці, автомобільній промисловості. Це якраз ті самі розрекламовані керамічні нагрівачі, які "не спалюють кисень"

Термопара - це термоперетворювальний елемент, що є "спай" різнорідних металів.

У схемі з двома такими спаями при різниці температур між ними в ланцюзі з'явиться термо-ЕРС, величина якої залежатиме від природи металів та різниці температур між спаями. Вперше термоелектричний ефект виявили ще у першій половині ХІХ століття.

Застосування для термопар найрізноманітніший – у промисловості, у медицині, для науково-дослідних цілей. Термопари можуть вимірювати досить високі температуринаприклад, температуру рідкої сталі (близько 1800 0 С).

Матеріал для виготовлення термопар – мідь, хромель, алюмель, платина та напівпровідникові матеріали.

Використовується зворотний ефект – при пропусканні електричного струмуу ланцюзі, з'являється різниця температур між двома спаями, у середині минулого століття випускали холодильники, робочим елементом була термопара на основі напівпровідників. Але через нижчий к.п.д., порівняно з компресорними холодильниками, їх перестали випускати.

Напівпровідникові термочутливі елементи

Хоча і терморезистори виготовляю з напівпровідникових матеріалів, але тут йдеться про ефект зміни температури на p-n переходітранзисторів та діодів. Ці прилади характеризуються температурним коефіцієнтом напруги ТКН. Це зміна напруги при зміні температури. У всіх напівпровідників він негативний дорівнює приблизно 2мВ/0С.

На основі напівпровідникових датчиків температури випускають спеціалізовані мікросхеми, в яких на одному кристалі міститься відразу термочутливий елемент підсилювачі сигналу і схеми стабілізації. Нині такі мікросхеми поширені і випускаються мільйонами штук багатьма виробниками. А споживач отримує готовий відкалібрований виріб з вихідним сигналом потрібної величини та потрібною йому похибкою (точністю). Використовують такі мікросхеми як датчики температури у найрізноманітніших пристроях.

Ще одне застосування напівпровідникових термодатчиків – як елементи стабілізації та компенсації в електронних схемах. Наприклад при протіканні струму через потужні силові елементи він нагріваються, змінюється опір і, відповідно, параметри, щоб компенсувати цей ефект, на його корпус кріплять термотранзистор і включають в схему термокомпенсації.

Термореле – це пристрої для увімкнення або вимкнення навантаження при досягненні певної температури, вони перетворюють теплову енергіюу механічну, яка йде на замикання/розмикання електричних контактів.

Область застосування даних виробів -автоматизація та захист пристроїв у побуті, на виробництві, в автомобілях. Наприклад, їх використовують у прасках, теплових завісах, електрокамінах. Головна їх перевага це невисока ціна і простота.

Випускають регульовані термореле та налаштовані на певну температуру спрацьовування. З замикаючими та розмикаючими контактами, а також з групами контактів на замикання/розмикання одночасно.

Технічні параметри термореле:

Температура спрацьовування – температура при досягненні якої відбувається замикання/розмикання контактів реле

Температура повернення, відповідно при ній відбувається повернення у вихідний стан

Гістерезис (диференціал) -різниця між температурою спрацьовування та повернення

Комутований струм і напруга, від цього параметра залежить довговічність приладу, варто підбирати прилад із запасом струму

Похибка приладу, наприклад +/- 10%

Біметалічні термореле

У таких реле спрацьовування відбувається через вигин платини або диска, виконаних з біметалу (тобто з двох металів), через різне об'ємне розширення різнорідних металів. Вони досить прості безвідмовні

Є два різновиди цих типів реле – терморегулятори та термообмежувачі. Перший тип регулює температуру у певних межах, автоматично включаючи та вимикаючи навантаження, а другі використовуються для захисту та вимагають після спрацьовування скидання спеціальною кнопкою.

Термодатчики манометричного типу

Вимірювання температури цими датчиками ґрунтується на ефекті об'ємного розширення різними рідинами.

Використовують їх, наприклад у водонагрівачах або кондиціонерах для включення підігріву картера і дренажу. Вони являють собою колбу з рідиною, яка контактує з вимірюваним середовищем і з'єднана з контактами металевою трубкою. Як робоча речовина зазвичай застосовують суміш на основі спирту або етиленгліколю.

Електронні термореле

Це вже досить складні електронні пристрої, які комутують навантаження за допомогою електромагнітних реле, контакторів, датчиками температури можуть служити майже всі перераховані вище типи. Обробляє сигнал мікроконтролер або спеціалізована електронна схема. Такі прилади можуть мати кілька каналів, наприклад, чотири, тобто можуть контролювати чотири точки та керувати чотирма навантаженнями, а видавати інформацію на електронний дисплей. Для монтажу електрощит випускають термореле в корпусі під DIN-рейку.

Датчики температури, термістори, термореле


У холодильній техніці використовують абсолютно всі види датчиків температури і термореле, розглянемо їх типи.

Термореле з безліччю регулювань. W1209 DC 12 Ст.

Точність виміру:

- 0.1 ° C - в межах від -9,9 до +99,9 ° C

- 1 ° C в межах від -50 до -10 і від +100 до +110

- 0.1 ° C - в межах від -9,9 до +99,9 ° C

- 1 °C в межах від -50 до -10 і від +100 до +110 °C

Гістерезис: від 0.1 до 15 °C

Точність Гістерезису: 0.1 °C

Частота поновлення: 0.5 секунд.

Напруга живлення схеми: 12 В постійного струму (DC12V).

Потужність: статичний струм: 35мА; струм при замкнутому реле: 65мА

Терморезистор: NTC (10K+-0,5%).

Довжина винесення датчика 50 см.

Вихід: 1 канал вихід реле, потужність = 10А

Вологість 20%-85%

Розмір: 48*40*14 мм.

Цифровий двопороговий, дворежимний, безкорпусний, живлення 12V регулятор температури XH-W1209 призначений для підтримки необхідної температури повітря в інкубаторах, теплицях, тераріумах, в системах опалення, для керування температурою теплої підлоги, басейнів, морозильних камер водостоків і т.д.

Терморегулятор управляється мікроконтролером STM8S003F3P6, який аналізує виміряну цифровим датчиком температуру, порівнює її із заданим значенням, враховує заданий режим роботи, і на підставі цих даних включає та відключає навантаження. Комутація здійснюється електромагнітним реле.

Терморегулятор ― контактний (у терморегуляторі застосовано релейний силовий елемент). Терморегулятор двопороговий― верхній та нижній пороги (Можливість завдання верхнього значення(порога) температури включення (відключення) та нижнього значення (порога) температури включення (відключення).

set - вибирає режим встановлення та налаштування параметрів

І - змінюють значення установки та параметрів

поки температура нижче установки, контакти реле розімкнені, після досягнення заданої температури контакти реле замикаються і залишаються в такому положенні до зниження температури на величину встановленої гістерези (за замовчуванням на 2ºС).

Якщо натиснути кнопку «SET», то кнопками «+» та «-» можна задати температуру включення реле (якщо поточна температура НИЖЧЕ цього значення, то контакти силових клем замикаються.)

Термостат повинен працювати в парі з нагрівачем або охолоджувачем.

Для встановлення температури контролю необхідно натиснути кнопку SET, після чого кнопками «+» або «-» встановити нову температуру та ще раз натиснути кнопку SET.

Для входу в режим програмування необхідно утримувати протягом 5 секунд кнопку SET, після чого кнопками "+" або "-" вибрати пункт меню зі списку нижче. Для збереження налаштувань потрібно натиснути та утримувати кнопку SET, або не натискати жодні кнопки протягом 10 секунд. Для повернення до установок за промовчанням необхідно натиснути та утримувати кнопку «+».

Інструкція користування з детальним описом режимів програмування, російською мовою, в комплекті.

Керуючий контролер STM8S003F3P6. Опорна напруга на датчик температури та живлення контролера - стабілізовані 5,0 на AMS1117 -5.0.

Струм споживання термостата в режимі відключеного реле 19 мА, включеного 68 мА (при напругі живлення 12 В).

  • Універсальність
  • Датчик на роз'єм у комплекті
  • Можливість калібрування
  • Малі габарити, маса та вартість
  • Керуюче реле стоїть на 12 з NO контактом, комутує струм до 20 А (14VDC) і до 5 А (250VAC).
  • Тип датчика - водонепроникний: NTC (10K/3435). Температурний датчик є термоопір 10 кОм, герметично залитий в захисний металевий ковпачок. Довжина проводу температурного датчика 50 см., але при необхідності його можна подовжити.
  • Діапазон вимірюваної та контрольованої температури: -50

110 градусів.

  • Точність виміру: ± 0.1 °C.
  • Точність управління: 0.1 °C.
  • Гістерезис: 0.1°C - 15°C.
  • Частота поновлення: 0.5 сек.
  • Напруга живлення: 12 вольт, постійного струму.
  • Споживана потужність:< 1W.

    • Діапазон уставки та відображення температур -50ºС +110ºС, чого цілком достатньо для побутового застосування.

    Червоний світлодіодний 3-х розрядний індикатор 22×10мм показує температуру до десятих часток градуса, температуру нижче -10ºС (до -50ºС) і від 100ºС (до 110ºС) відображає без десяткових часток, т.к. розрядів індикатора не вистачає. Дискрету уставки задана за принципом.

    Червоний світлодіод на платі просто дублює увімкнення реле.

    3 кнопки керування: set, +, - .

    set - вибирає режим уставки та налаштування параметрів

    І - змінюють значення уставки та параметрів

    Кнопку + логічніше було поставити праворуч, а чи не в центрі, т.к. відповідно до здорового глузду збільшення має бути зверху чи праворуч

    У режимі C (охолодження) працює так:

    поки температура нижче уставки, контакти реле розімкнені, після досягнення заданої температури контакти реле замикаються і залишаються в такому положенні до зниження температури на величину встановленої гістерези (за замовчуванням на 2ºС).

    У режимі H (нагрів) працює навпаки

    Керуюче реле стоїть на 12В з NO контактом, комутує струм до 20А (14VDC) та до 5А (250VAC)

    Краще б реле поставили з перемикаючим контактом і всі 3 висновки вивели на роз'єм підключення, при цьому трохи розширюється сфера застосування термостата

    Термодатчик є термоопір 10кОм, герметично залитий в захисний металевий ковпачок. Довжина кабелю 30см (заявлено 50см), але за необхідності його можна подовжити.

    Налаштування параметрів із розшифровкою:

    Температура уставки -50ºС 110ºС, за замовчуванням 28ºС

    P1 гістерезис перемикання 0,1 - 15,0 ºС, за замовчуванням 2,0 ºС

    Несиметричний (в мінус від уставки) дозволяє знизити навантаження на реле і виконавець на шкоду точності підтримки температури.

    P2 максимальна уставка температури -45 ºС 110 ºС, за умовчанням 110 ºС

    Дозволяє звузити діапазон уставки зверху

    P3 мінімальна уставка температури -50ºС 105ºС, за замовчуванням -50ºС

    Дозволяє звузити діапазон уставки знизу

    P4 корекція вимірюваної температури -7,0 ºС 7,0 ºС, за умовчанням 0,0 ºС

    Дозволяє проводити найпростіше калібрування для підвищення точності вимірювання (тільки зсув характеристики).

    P5 затримка спрацьовування в хвилинах 0-10хв, за замовчуванням 0хв

    Іноді необхідна для затримки спрацювання виконавця, критично наприклад компресора холодильника.

    P6 обмеження температури, що відображається зверху (перегрів) 0ºС-110ºС, за замовчуванням OFF

    Краще без потреби не чіпати, т.к. при некоректному налаштуванні дисплей постійно відображатиме «—» в будь-якому режимі і доведеться скидати налаштування в стан за замовчуванням, для цього треба при черговому включенні живлення утримувати кнопки + і -.

    Режим роботи З (охолоджувач) чи H (нагрівач), за умовчанням З

    Практично просто інвертує логіку роботи термостата.

    Усі налаштування зберігаються після вимкнення живлення.

    Жодних додаткових та хитрих налаштувань (ПІД, нахил, обробка, сигналізація) не виявлено, але вони простому користувачеві і не потрібні.

    При температурі нижче -50ºС (або при відключенні датчика) на індикаторі відображається LLL

    При температурі вище 110ºС (або замиканні датчика) на індикаторі відображається HHH

    Цікава особливість – швидкість оновлення показань температури залежить від швидкості зміни температури. При швидких змінах температури, індикатор оновлює показання 3 рази на секунду, при повільних змінах - приблизно 10 разів повільніше, тобто. відбувається цифрова фільтрація результату підвищення стабільності показань.

    Точність вимірювання заявлена ​​0,1ºС, але це просто неможливо для звичайного нелінійного терморезистора без індивідуального калібрування по множині точок, яке 100% не робили, та й 10-bit ADC не дозволяє таку розкіш. У найкращому випадкуможна розраховувати на точність 1ºС

    Реальна схема термостату

    Керуючий контролер STM8S003F3P6

    Опорна напруга на датчик температури та живлення контролера - стабілізовані 5,0В на AMS1117-5.0

    Струм споживання термостата в режимі відключеного реле 19мА, включеного 68мА (при напрузі живлення 12,5В)

    Напруга живлення нижче 12В не потрібно підключати, т.к. на реле подається напруга на 1,5В менше живильного. Краще, щоб воно було трохи більше (13-14В)

    Струмообмежувальні резистори на індикатор стоять у ланцюзі розрядів, а не сегментів - це призводить до зміни їх яскравості залежно від кількості сегментів, що горять. на нормальну роботуне впливає, але в очі впадає.

    Вхід RESET (4 pin) виведений на контакти для програмування, має тільки внутрішню високоомну підтяжку (0,1мА) і контролер іноді помилково скидається від сильної перешкоди поблизу (навіть від іскри у власному реле), або при випадковому торканні контакту рукою.

    Легко виправляється установкою блокуючого конденсатора 0,1мкФ на загальний провід

    Перевірку та калібрування проводив класично на двох контрольних точках 0ºС та 100ºС

    У воді з льодом, що тане, показав +1ºС

    У киплячому чайнику температуру показав 101?

    Після введення корекції -1,0ºС, воду з льодом, що тане, показав -0,1+0,1ºС, що мене цілком влаштувало

    Воду, що кипить, став показувати нормально 100ºС

    Термореле з безліччю регулювань


    Цифровий двопороговий, дворежимний, живлення 12V регулятор температури XH-W1209 призначений для підтримки необхідної температури повітря
    Розділи