Соблюдение температурного режима является очень важным технологическим условием не только на производстве, но и в повседневной жизни. Имея столь большое значение, этот параметр должен чем-то регулироваться и контролироваться. Производят огромное количество таких приборов, имеющих множество особенностей и параметров. Но сделать терморегулятор своими руками порой куда выгоднее, нежели покупать готовый заводской аналог.

Создайте терморегулятор своими руками

Общее понятие о температурных регуляторах

Приборы, фиксирующие и одновременно регулирующие заданное температурное значение, в большей степени встречаются на производстве. Но и в быту они также нашли своё место. Для поддержания необходимого микроклимата в доме часто используются терморегуляторы для воды. Своими руками делают такие аппараты для сушки овощей или отопления инкубатора. Где угодно может найти своё место подобная система.

В данном видео узнаем что из себя представляет регулятор температуры:

В действительности большинство терморегуляторов являются лишь частью общей схемы, которая состоит из таких составляющих:

1. Датчик температуры, выполняющий замер и фиксацию, а также передачу к регулятору полученной информации. Происходит это за счёт преобразования тепловой энергии в электрические сигналы, распознаваемые прибором. В роли датчика может выступать термометр сопротивления или термопара, которые в своей конструкции имеют металл, реагирующий на изменение температуры и под её воздействием меняющий своё сопротивление.
2. Аналитический блок – это и есть сам регулятор. Он принимает электронные сигналы и реагирует в зависимости от своих функций, после чего передаёт сигнал на исполнительное устройство.
3. Исполнительный механизм – некое механическое или электронное устройство, которое при получении сигнала с блока ведёт себя определённым образом. К примеру, при достижении заданной температуры клапан перекроет подачу теплоносителя. И напротив, как только показания станут ниже заданных, аналитический блок даст команду на открытие клапана.

Это три основные части системы поддержания заданных температурных параметров. Хотя, помимо них, в схеме могут участвовать и другие части наподобие промежуточного реле. Но они исполняют лишь дополнительную функцию.

Принцип работы

Принцип, по которому работают все регуляторы, – это снятие физической величины (температуры), передача данных на схему блока управления, решающего, что нужно сделать в конкретном случае.

Если делать термореле, то наиболее простой вариант будет иметь механическую схему управления. Здесь с помощью резистора устанавливается определённый порог, при достижении которого будет дан сигнал на исполнительный механизм.

Чтобы получить дополнительную функциональность и возможность работы с более широким диапазоном температур, придётся встраивать контроллер. Это же поможет увеличить срок эксплуатации прибора.

На данном видео вы можете посмотреть как самостоятельно изготовить терморегулятор для электрического отопления:

Самодельный регулятор температуры

Схем для того, чтобы сделать терморегулятор самому, в действительности очень много. Всё зависит от сферы, в которой будет применяться такое изделие. Конечно, создать нечто слишком сложное и многофункциональное крайне трудно. А вот термостат, который сможет использоваться для обогревания аквариума или сушки овощей на зиму, вполне можно создать, имея минимум знаний.

Простейшая схема

Самая простая схема термореле своими руками имеет безтрансформаторный блок питания, который состоит из диодного моста с параллельно подключённым стабилитроном, стабилизирующим напряжение в пределах 14 вольт, и гасящего конденсатора. Сюда же можно при желании добавить и стабилизатор на 12 вольт.

Создание терморегулятора не требует особых усилий и денежных вложений

В основе всей схемы будет использован стабилитрон TL431, который управляется делителем, состоящим из резистора на 47 кОм, сопротивления на 10 кОм и терморезистора, выполняющего роль датчика температуры, на 10 кОм. Его сопротивление понижается с повышением температуры. Резистор и сопротивление лучше подбирать, чтобы добиться наилучшей точности срабатывания.

Сам же процесс выглядит следующим образом: когда на контакте управления микросхемой образуется напряжение больше 2,5 вольт, то она произведёт открытие, что включит реле, подавая нагрузку на исполнительный механизм.

Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками, вы можете увидеть на представленном видео:

И напротив, когда напряжение станет ниже, то микросхема закроется и реле отключится.

Чтобы избежать дребезжания контактов реле, необходимо его выбирать с минимальным током удержания. И параллельно вводам нужно припаять конденсатор 470×25 В.

При использовании терморезистора NTC и микросхемы, уже бывавших в деле, предварительно стоит проверить их работоспособность и точность.

Таким образом, получается простейший прибор , регулирующий температуру. Но при правильно подобранных составляющих он превосходно работает в широком спектре применения.

Прибор для помещения

Такие терморегуляторы с датчиком температуры воздуха своими руками оптимально подходят для поддержания заданных параметров микроклимата в помещениях и ёмкостях. Он полностью способен автоматизировать процесс и управлять любым излучателем тепла начиная с горячей воды и заканчивая тэнами. При этом термовыключатель имеет отличные эксплуатационные данные. А датчик может быть как встроенным, так и выносным.

Здесь в качестве термодатчика выступает терморезистор, обозначенный на схеме R1. В делитель напряжения входят R1, R2, R3 и R6, сигнал с которого поступает на четвёртый контакт микросхемы операционного усилителя. На пятый контакт DA1 подаётся сигнал с делителя R3, R4, R7 и R8.

Сопротивления резисторов необходимо подбирать таким образом, чтобы при минимально низкой температуре замеряемой среды, когда сопротивление терморезистора максимальное, компаратор положительно насыщался.

Напряжение на выходе компаратора составляет 11,5 вольт. В это время транзистор VT1 находится в открытом положении, а реле K1 включает исполнительный или промежуточный механизм, в результате чего начинается нагрев. Температура окружающей среды в результате этого повышается, что понижает сопротивление датчика. На входе 4 микросхемы начинает повышаться напряжение и в результате превосходит напряжение на контакте 5. Вследствие этого компаратор входит в фазу отрицательного насыщения. На десятом выходе микросхемы напряжение становится приблизительно 0,7 Вольт, что является логическим нулём. В результате транзистор VT1 закрывается, а реле отключается и выключает исполнительный механизм.

На микросхеме LM 311

Такой термоконтроллер своими руками предназначен для работы с тэнами и способен поддерживать заданные параметры температуры в пределах 20-100 градусов. Это наиболее безопасный и надёжный вариант, так как в его работе применяется гальваническая развязка термодатчика и регулирующих цепей, а это полностью исключает возможность поражения электротоком.

Как и большинство подобных схем, в её основу берется мост постоянного тока, в одно плечо которого подключают компаратор, а в другое – термодатчик. Компаратор следит за рассогласованием цепи и реагирует на состояние моста, когда тот переходит точку баланса. Одновременно он же старается уравновесить мост с помощью терморезистора, изменяя его температуру. А термостабилизация может возникнуть лишь при определённом значении.

Резистором R6 задают точку, при которой должен образоваться баланс. И в зависимости от температуры среды терморезистор R8 может в этот баланс входить, что и позволяет регулировать температуру.

На видео вы можете увидеть разбор простой схемы терморегулятора:

Если заданная R6 температура ниже необходимой, то на R8 сопротивление слишком большое, что понижает ток на компараторе. Это вызовет протекание тока и открывание семистора VS1 , который включит нагревательный элемент. Об этом будет сигнализировать светодиод.

По мере того как температура будет повышаться, сопротивление R8 станет снижаться. Мост будет стремиться к точке баланса. На компараторе потенциал инверсного входа плавно снижается, а на прямом – повышается. В какой-то момент ситуация меняется, и процесс происходит в обратную сторону. Таким образом, термоконтроллер своими руками будет включать или выключать исполнительный механизм в зависимости от сопротивления R8.

Если в наличии нет LM311, то её можно заменить отечественной микросхемой КР554СА301. Получается простой терморегулятор своими руками с минимальными затратами, высокой точностью и надёжностью работы.

Необходимые материалы и инструменты

Сама по себе сборка любой схемы электрорегулятора температуры не занимает много времени и сил. Но чтобы сделать термостат, необходимы минимальные знания в электронике, набор деталей согласно схеме и инструмент:

1. Импульсный паяльник. Можно использовать и обычный, но с тонким жалом.
2. Припой и флюс.
3. Печатная плата.
4. Кислота, чтобы вытравить дорожки.

Достоинства и недостатки

Даже простой терморегулятор своими руками имеет массу достоинств и положительных моментов. Говорить же о заводских многофункциональных устройствах и вовсе не приходится.

Регуляторы температуры позволяют:

1. Поддерживать комфортную температуру.
2. Экономить энергоресурсы.
3. Не привлекать к процессу человека.
4. Соблюдать технологический процесс, повышая качество.

Из недостатков можно назвать высокую стоимость заводских моделей. Конечно, самодельных приборов это не касается. А вот производственные, которые требуются при работе с жидкими, газообразными, щелочными и другими подобными средами, имеют высокую стоимость. Особенно если прибор должен иметь множество функций и возможностей.

1. Электромагнитные реле и их подключение к терморегулятору
   (какие бывают, чем отличаются и главное как их подключать к терморегулятору)

Электромагнитные реле.

Что это за приборы? Для чего они нужны? Как их правильно выбрать?

Главная составляющая часть любого релейного прибора — это электрические контакты или контактные группы, которые коммутируют цепи освещения, нагрева и охлаждения, проветривания и увлажнения, а так цепи включения приводов разнообразных исполнительных устройств и механизмов. Причем инициирующим воздействием для коммутации может быть как электрический сигнал, так и различные физические явления как например изменение давления или температуры. Но сейчас мы рассмотрим только релейные приборы с переключением, происходящим за счет подачи на них напряжения определенной величины, называемого «напряжением срабатывания». Это электромагнитные реле, контакторы и пускатели.

Электромагнитные реле.

Принцип работы электромагнитных реле состоит в том, что при подаче напряжения на обмотку электромагнита возникает магнитное поле, притягивающее к сердечнику электромагнита металлическую деталь под названием «ярмо». Эта деталь воздействует на подвижные контакты контактных групп. Надо отметить, что в зависимости от типа реле, этих контактных групп может быть несколько. Чаще всего от одной до шести.

А теперь более детально об элементах конструкции реле

Обмотка катушки электромагнита реле.

Электромагнит как правило выполняется по классической схеме. На металлический сердечник одет каркас, а на этом каркасе намотана катушка. Количество витков этой катушки и некоторые другие параметры определяют напряжения срабатывания реле.

Для реле наиболее важными параметрами являются напряжение срабатывания и род тока, постоянного или переменного, на которые она рассчитана. Эти параметры обозначена на корпусе реле или непосредственно на его обмотке. Для напряжения постоянного тока это может быть например = 12 В или 12 VDC (DC - direct curren), . А для переменного тока ~ 220 B или 220 VAC (AC - alternating current). Иногда на обмотке указывают электрическое сопротивление для расчета силы тока в цепи обмотки по закону Ома:

Сила тока (в Амперах) прямо пропорциональна напряжению (в Вольтах) и обратно пропорциональна сопротивлению (в Омах). I=U/R.

Смысл этой формулы в том, что при увеличении напряжения на электрической цепи сила тока увеличивается, а при увеличении сопротивления в цепи — уменьшается. Следует отметить, что понимание закона Ома очень важно для понимания практически всех электрических процессов.

Для некоторых типов реле постоянного тока бывает существенной полярность подключения обмотки электромагнита. Эта особенность обозначается символом <+> около одного из контактов.

Необходимо добавить, что если напряжение управления подается на обмотку реле через транзистор, тиристор, микросхему или другой электронный компонент, надо не забывать о защитном диоде, подавляющем ЭДС самоиндукции катушки. Диод нужно подключить параллельно обмотке в обратном включении (катод к плюсу, анод к минусу). В противном случае управляющий электронный компонент выйдет из строя. Надо отметить, что некоторые типы реле уже имеют диод в своем составе. В этом случае на его корпусе можно увидеть символ этого диода с привязкой анода и катода к контактам обмотки.

Контактные группы.

Контактные группы вторичной цепи могут быть нормально разомкнутыми и замыкающие вторичную электрическую цепь после подачи напряжения на обмотку реле, нормально замкнутыми выполняющими размыкание цепи и переключающимися.

Коммутирующая способность реле.

Наиболее важным параметром контактных групп является номинальная сила тока, на которую рассчитаны контакты.

Для примера на фотографии, слева, приведены два очень похожих реле. У них одинаковые контактные группы в виде двух переключающихся контактов, но разные обмотки. У верхнего рабочее напряжение обмотки 220 В переменного тока, а у нижнего, 12 В постоянного тока. А справа представлен простой терморегулятор с миниатюрным низковольтным реле, управляемым 12 VDC и предназначенным для коммутации низкого напряжения 115 VAC или 14 DAC.

Этот ток зависит от многих конструкционных факторов. Но главным из них можно назвать площадь контактов, соприкасающихся в замкнутом состоянии. Чем «пятачки» больше, тем больше допустимый ток. И конечно, этот параметр написан на корпусе реле. Второй важный параметр — это максимальное напряжение в коммутируемой цепи. Оно так же зависит от ряда факторов, в данном случае могущих быть исключенных из рассмотрения. Для примера, на корпусе может быть надпись 10 А 240VAC , или 10 A 28 VDC. Следует отметить, что допустимое напряжение постоянного тока ниже, чем допустимое напряжение постоянного тока. Поэтому, род тока смотреть нужно внимательно.

Для чего нужно реле.

Используя реле мы можем преследовать три главных цели.

Во первых, это управление нагрузкой, потребляемый ток которой, и соответственно потребляемая мощность, выше возможностей управляющего устройства.

Во-вторых, управление устройствами с разными напряжениями питания. Это возможно, поскольку обмотка и контактные группы реле полностью изолированы друг от друга. (Эта особенность называется гальванической развязкой цепей).

Ниже приведена условная функциональная схема включения-выключения исполнительного устройством с учетом этих возможностей. Так же эта схема иллюстрирует применение защитного диода, упомянутого выше и очень важного в данном случае.

Эту схему следует применять для исполнительных устройств и механизмов работающих в режиме включено — отключено. К таким устройствам можно отнести различные насосы, компрессоры, нагреватели, различные световые приборы с управляемым режимом работы, фитосветильники.

Управление исполнительными устройствами производится через контакты электромагнитного реле. В качестве примера исполнительные устройства выбраны с напряжением питания 220 вольт переменного тока. А на обмотку реле подается управляющее напряжение 12 вольт.

Для нормальной работы схемы необходимо обеспечить, чтобы номинальное рабочее напряжение контактов реле было равно или выше, чем напряжение электросети. А номинальный рабочий ток был выше тока, потребляемого нагрузкой в пиковых режимах. При управлении лампами накаливания следует учитывать, что в холодном состоянии сопротивление ее нити накала в 10 раз меньше, чем после выхода на режим свечения.

Можно добавить, что вместо биполярного транзистора NPN структуры можно применять полевые MOSFET транзисторы с каналом N-типа, или маломощное первичное реле.

Строим терморегулятор.

За основу возьмем самый простой терморегулятор TR-12V. Это недорогой бескорпусной терморегулятор позволяющий управлять нагревом ТЭНа через встроенное малогабаритное реле.

Этот вариант схемы рассчитан на подключения низковольтного ТЭНа, питаемого от того же источника питания, что и сам регулятор. Подключения ТЭНа с питанием от электрической сети 220 вольт нежелательно в связи с тем, что на некоторые экземпляры терморегулятора завод-изготовитель устанавливает электромагнитное реле с максимальным напряжением 125VAC.

В качестве нагревателя, ТЭНа, используем специальный нагревательный провод из углеволокна.

Зачистка концов нагревателя для подключения к клеммам весьма проста. После зачистки изоляции кончик этого провода становится похож на пушистую кисточку, состоящую из множества тоненьких волосков.

А для подключения к устройству управления эту кисточку можно обжать обжимным наконечником и подсоединить к обычным винтовым клеммам. Именно такие клеммы применены в терморегуляторе и в источнике питания.

Удельное сопротивление, измеренное омметром, имеет величину порядка 20 Ом на погонный метр. (Отрезок длиной около 300 мм имеет сопротивление чуть больше 6 Ом).

Таким образом, полуметровый отрезок нагревательного провод при 12 вольтовом питании выделяет тепловую мощность около 15 ватт. Два, три или четыре таких отрезка соединенные параллельно, выделяют 30, 45 или 60 ватт соответственно. Естественно мощность источника питания 12 VDC должна быть больше мощности выделяемой ТЭНом.

Углеродное волокно — это современный материал, состоящий из тонких углеродных нитей диаметром от 5 до 15 мкм , образованных преимущественно атомами углерода . Атомы углерода объединены в микроскопические кристаллические структуры, выровненные параллельно друг другу. Выравнивание этих структур придает волокну большую прочность на растяжение.

Нагреватель из углеродного волокна очень удобен для системы нагрева с высокой точностью поддержания температуры. Равномерное распределение выделяемой тепловой мощности, небольшой удельный вес позволяющей температуре на поверхности нагревателя изменяться очень быстро, позволяющая конфигурировать любую форму нагревателя гибкость, все это способствует эффективности применения данного вида нагревателя.

В следующих статьях мы расскажем Вам о множестве других электрических и электронных устройств, которые могут быть интересны фермеру.

Терморегулятор в хозяйстве – порой незаменимая вещь, помогающая контролировать тепловой режим на домашнем инкубаторе или овощной сушке. Встроенные механизмы подобного назначения часто быстро портятся или не отличаются достойным качеством, что вынуждает изобретать простой терморегулятор своими руками.

Если вы оказались в числе тех, кому срочно потребовался самодельный прибор с функцией теплорегуляции, оставайтесь здесь, ведь все подходящие и опробованные схемы в сочетании с теорией и полезными советами приведены ниже.

Для чего применимо?

Терморегулятор или термостат является прибором, способным возобновлять и останавливать работу нагревательных или охлаждающих агрегатов. Например, он позволяет поддерживать оптимальный режим в инкубаторе, а также способен включать подогрев в подвале, зафиксировав низкую температуру.

Как это работает?

Перед тем, как сделать терморегулятор своими руками, необходимо разобраться в сопутствующей теории. Принцип данного устройства идентичен работе простых датчиков измерения, способных менять сопротивление в зависимости от окружающих температурных условий. За смену показателя отвечает специальный элемент, а так называемое опорное сопротивление остается неизменным.

В устройстве терморегулятора на изменение значения сопротивления реагирует интегральный усилитель (компаратор), переключающий микросхемы при достижении определенной температуры.

Какая должна быть схема?

На просторах интернета и в нормативной документации легко найти схемы терморегуляторов различного назначения, которые можно собрать своими руками. В большинстве случаев основу схематического чертежа составляют следующие элементы:

• Управляющий стабилитрон, обозначаемый TL431;
• Интегральный усилитель (К140УД7);
• Резисторы (R4, R5, R6);
• Гасящий конденсатор (С1);
• Транзистор (KT814);
• Диодный мост (D1).

Питание схемы происходит за счет бестрансформаторного блока питания, а в качестве исполнительного прибора отлично подойдет автомобильное реле, рассчитанное на напряжение в 12 Вольт, при условии поступающего в катушку тока не менее 100 мА.

Как сделать?

Инструкции для изготовления терморегулятора своими руками основаны на строгом следовании выбранной схеме, в соответствии с которой необходимо соединить все составляющие в единое целое. Например, электронная схема для инкубатора собирается по следующему алгоритму:

• Изучить изображение (лучше распечатать и положить перед собой).
• Найти необходимые детали, в том числе корпус и плату (подойдут старые от счетчика).
• Начать с “сердца” – интегрального усилителя К140УД7/8, подключив его с положительно заряженным обратным действием, что даст ему функции компаратора.
• Подключить на место “R5” отрицательный резистор ММТ-4.
• Присоединить выносной датчик с помощью экранизированной проводки, причем длина шнура может быть не более метра.
• Для управления нагрузкой включить в схему тиристор VS1, установив его на радиатор небольших размеров, чтобы обеспечить соответствующую теплоотдачу.
• Настроить остальные элементы цепи.
• Подключить к блоку питания.
• Проверить работоспособность.

К слову, добавив датчик температуры, собранное устройство можно смело использовать не только для инкубаторов, сушек, но и поддержания теплового режима в аквариуме или террариуме.

Как грамотно установить?

Помимо качественной сборки необходимо обратить внимание на условия его эксплуатации, которые должны включать:

• Место размещения – нижняя часть комнаты;
• Сухость помещение;
• Отсутствие рядом “сбивающих” агрегатов: излучающих тепло или холод (электрооборудование, кондиционер, открытая дверь со сквозняком).

Разобравшись, как подключить терморегулятор своими руками, можно приступать к его регулярному использованию. Главное, чтобы мощность изготовленного прибора была рассчитана на контакты реле. Например, при максимальной нагрузке в 30 Ампер, мощность не должна превышать 6,6 кВт.

Как отремонтировать?

Заводской или самодельный термостат можно и починить, чтобы не покупать новый и не тратить время на поиск и сборку необходимых деталей. В первую очередь, устройство необходимо найти (если не вы занимались его установкой), ведь по фото терморегулятора видно, что его размеры небольшие, что несколько затрудняет поиск.

Поможет совет: термостат расположен рядом с кнопкой температурного режима.

Признаками поломки устройства могут быть следующие моменты:

• Прибор перестал выполнять основную функцию: температура сильно понизилась или повысилась без реакции механизма;
• Подключенный аппарат работает, не переходя в режим ожидания или экономии;
• Агрегат самопроизвольно отключился.

В зависимости от причины неисправности необходимо предпринять следующие действия, чтобы отремонтировать терморегулятор своими руками:

• Отключить ремонтируемый аппарат от сети.
• Снять защитный корпус с устройства.
• Проверить качество контактов и присоединений.
• Отсоединить и вытянуть капиллярную трубку.
• Достать реле.
• Поменять сильфонную трубку, зафиксировать.
• При необходимости произвести замену других деталей.
• Подключить проводку обратно.
• Поставить реле на место.

Терморегуляторами оснащены многие бытовые и хозяйственные приборы и, знание, как их починить, заново собрать своими руками и установить, значительно сэкономит ваши средства, время и силы.

Фото терморегулятора своими руками

В наши дни человек облегчает свою жизнь при помощи различных устройств. Данные агрегаты дают возможность перевести на автоматический режим системы отопления, горячего водоснабжения и вентиляции. К данному типу приборов относится также терморегулятор. Термореле для систем отопления на включение выключение – кроме удобства, представляет собой весьма полезное устройство. Данный агрегат дает возможность владельцу сэкономить на расходе энергии.

Главным преимуществом является то, что параметры устанавливаются владельцем, после чего его участие для работы прибора не требуется. Необходимо только подобрать соответствующую модель. Разберем, какие существуют модели термореле, предназначенных для контроля температуры, а также в каких местах можно использовать терморегуляторы с выносным датчиком, и как самому сделать подобный агрегат.

Принцип работы данного устройства зависит от температуры в помещении, замыкание или размыкание электрических контактов котла зависит от повышения или падения температуры внутри помещения. Благодаря этому в доме постоянно оптимальная температура и не расходуется лишняя электроэнергия.

Термореле с возможностью регулировки температуры представляет собой электромеханическое устройство, задачей которого является контроль температуры в неагрессивной среде. Температура регулируется благодаря возможности замыкать и размыкать контакты электрической цепи, исходя из изменений температуры. Такая возможность позволяет включать приборы только когда это необходимо.

У многих современных котлов в конструкцию включены множество разнообразных датчиков, целью которых является контроль режимов работы. Но по сути если разобраться, то хозяину приходится постоянно следить за этими приборами. Исходя из этого можно заключить, что один раз в день владельцу необходимо осматривать котел и проверять, как он работает. А ведь большинство размещают котел в отдельном помещении и пробежки туда-обратно вызывают некие неудобства. При том, что эти датчики следят за температурой теплоносителя, а не за климатом в доме.

Для решения данной проблемы инженеры создали термостат для помещений. Его конструкция включает в себя датчик, следящий за температурой окружающей среды, где он находится. Как только температура опускается ниже заданной, агрегат срабатывает и продолжает работать до тех пор, пока температура не достигнет заданных параметров. Исходя из условий, термореле отдает команды котлу на включение или выключение.

К примеру, термореле с внешними теплочувствительными датчиками можно применять для того, чтобы подстроить работу отопительной системы, исходя от того, каковы погодные условия. Регулятор будет отдавать команду на пуск отопительных приборов, как только температура на улице опустится ниже заданных параметров.

Более того, термореле можно применять для:

• контроля агрегатов для нагрева воды в системах горячего водоснабжения и автономного отопления;
• водонагревательного котла и автономной работы «теплого пола»;
• автоматизации систем кондиционирования в теплицах;
• в автоматических системах отопления погреба и прочих складских и подсобных помещениях.

Для исправной работы устройства, его необходимо располагать так, чтобы на него не оказывали никакого теплового влияния – батареи, камины, печи и прочее. В противном случае, не стоит ожидать корректной работы термореле.

Виды термостатов с датчиком температуры

Существует несколько типов данных агрегатов, выполняющих определенные задачи. И потому перед тем, как приобрести устройство следует подробнее изучить его виды.

Термореле подразделяются на группы:

1. Комнатные. Само название говорит о том, что монтаж данного типа устройств производится непосредственно в комнате. Параметры помещения никоим образом не влияют на работу, благодаря чему данный вид приборов может быть установлен как в жилом помещении, так и в прочих. НО! Стоит учесть то, что они следят за температурой внешней среды, а из этого следует то, что неправильное место установки может отразиться на правильности работы устройства. Агрегаты такого типа устанавливаются на открытых пространствах, но таким образом чтобы перед ними не находилось каких-либо посторонних предметов или обогревательных приборов. В противном случае, нарушается естественная циркуляция воздуха, что приведет к тому, что датчик не сможет корректно отслеживать окружающую температуру. Данный тип термореле удачно совмещается с уличными датчиками.
2. ТРВ. Этот тип термореле необходим не столько для котла, как для того чтобы регулировать вентильные устройства, установленные на трубах отопления. Благодаря этому есть возможность осуществления контроля каждого контура отдельно, что весьма удобно и экономично, в том случае если есть помещения, которые по каким-либо причинам не используются.
3. Термостат цилиндра. Такой тип реле подойдет для двухконтурных котлов с простейшей электроникой. Данный тип устройств предотвращает попадание в систему слишком горячего теплоносителя. Для чего это необходимо? Весь фокус в том, что в отоплении могут применяться разные типы труб – где-то могут быть старые чугунные элементы, а где-то полипропиленовые. Большинство не задумывается о том, что высокие температуры способствуют деформации ПП и ПЭ труб, что влечет за собой риск разрыва или протечки. Термореле цилиндра позволяет задать конкретную предельную температуру теплоносителя, и если она повысится из-за чего-то, тогда агрегат просто автоматически отключит котел на какое-то время. При отключении котла теплоноситель остывает.
4. Зональный термостат. Такие приборы служат для помещений большой площади, из-за чего в частных домах и можно встретить довольно редко. Данный вид реле работает совместно с вентиляторами и дают возможность регулировать ток теплоносителя, разбивая его буквально на «ниточки». Этот процесс происходит, отталкиваясь от режима температур в каждой секции.

Во время приобретения реле на включение и выключение, необходимо особое внимание обратить на то, какая установлена система отопления, какой тип котла у нее, сколько составляет площадь дома, есть ли необходимость отапливать всю площадь дома и прочее. Опираясь на эти факты можно правильно подобрать необходимое устройство.

На какие параметры обратить внимание при выборе?

Термореле бывают настроенные на конкретные температурные характеристики либо регулируемые. Бывают, кроме этого, устройства как на одновременное замыкание/размыкание контактов, так и на раздельное выполнение данных функций.

Существуют некоторые технические характеристики, которые необходимо изучить перед приобретением подобного устройства:

• температура, при которой прибор срабатывает – параметры во время достижении коих происходит размыкание либо замыкание контактов;
• показатель температурного возврата – в момент достижения этого параметра, прибор принимает исходное положение;
• дифференциал – представляет собой разницу, во время которой прибор находится в состоянии «покоя», то есть от момента срабатывания до возврата;
• коммутируемый ток и напряжение – являются показателями «долговечности», из-за этого, отталкиваясь от параметров тока в домашней сети, необходимо выбирать устройство с несколько большим значением;
• сопротивление контактов;
• временной показатель срабатывания;
• погрешность – данная характеристика может иметь значение ± 10% от указанного значения.

Это главные параметры, которые есть у каждого термореле. Но исходя от модификации, их значение может меняться.

Если же рассматривать цены, тогда все зависит от прибора:

1. Механические термореле. Наиболее простые варианты донного типа обойдется примерно от 20 долларов, при этом его окупаемость измеряется буквально концом его первого отопительного сезона.
2. Программируемое термореле. Цены на этот тип реле начинаются от 30 долларов, к недостаткам данного типа приборов можно отнести наличие батареек, которые периодически нужно не забывать менять.

Спектр выбора терморегулятора достаточно большой, и естественно их цены могут довольно сильно варьироваться. Но это не говорит о том что необходимо гнаться за дешевизной прибора для того чтобы его вмонтировать в систему. Более менее качественные приборы стоят от 2000 рублей, на все что дешевле не стоит обращать внимания.

Как собрать термореле своими руками?

Реле, которое будет схоже по принципу действия можно собрать самостоятельно. Зачастую самодельные регуляторы температуры воздуха можно запитать от аккумулятора на 12 В. Также питание можно провести при помощи силового кабеля от электропроводки.

Перед тем как начать мастерить терморегулятор, нужно заранее приготовить корпус устройства и прочие инструменты которые потребуются для работы.

Чтобы самостоятельно изготовить надежный терморегулятор с датчиком необходимо:

1. Подготовить корпус устройства. Для данной задачи отлично подойдет корпус от старого электросчетчика или автоматического выключателя.
2. На вход компаратора (отмечается знаком «+») подключить потенциометр, а на минусовой инверсный вход – термодатчики типа LM335. Принцип работы прибора довольно простой. Как только на прямом входе повышается напряжение, транзистор передает питание на реле, которое в последующем, на нагреватель. В момент, когда напряжение на обратном ходе становится выше, чем на прямом, уровень на выходе компаратора приближается к нулю и реле отключается.
3. Между прямым входом и выходом нужно создать отрицательную связь. Это позволит установить пределы включения и отключения терморегулятора.

Для того чтобы запитать терморегулятор подойдет катушка от старого электромеханического электросчетчика. Для того чтобы получить напряжение в 12В, потребуется намотать на катушку 540 витков. Для решения этой задачи лучше всего подойдет провод из меди сечением не меньше 0,4 мм.

После осуществления монтажа регулятора, его необходимо запитать от отдельного автомата, который устанавливается в распределительном щитке. Для этих целей применяют двухпроводный кабель, подключаемый к входным клеммам регулятора «ноль» и «фаза».

В том случае когда величина тока, которая коммутируется прибором, соответствует мощности обогревателя, тогда провода от него необходимо подключить к входным клеммам «+» и «-». Провода лучше использовать с запасом сечения, для того чтобы избежать их нагревания когда через них будет проходить максимальный ток.

Если же ток, который использует обогреватель, превышает предельные характеристики термореле, к выходным клеммам необходимо подключить магнитный пускатель с необходимым током нагрузки. Он также необходим для подключения нескольких обогревателей к одному регулятору. На корпус обогревателя крайне необходимо установить заземления. Для этого применяется отдельный провод, у которого невысокое сопротивление. После того как все условия и рекомендации соблюдены регулятор можно пускать в работу.

Если не имеется даже минимального опыта для работы с электрооборудованием, то для того чтобы предотвратить различные печальные недоразумения, лучше обратится за помощью к квалифицированному специалисту.

Эффективное управление отоплением является жизненно важной частью рациональной работы котла и системы отопления дома. Грамотное использование элементов управления снизят потребление энергии агрегатом, при создании комфортной температуры в каждой комнате дома, избегая перегрева помещений. А управляет работой котла термостат (или программатор) в зависимости от температуры в помещении.

До 20% объёма потребляемых энергоносителей можно экономить применяя такого рода автоматику. А цены на энергоносители достаточно велики и желание каждого нормального человека снизить свои расходы.

Рассматриваем ситуацию, когда котёл рассчитан правильно, необходимое утепление помещений выполнено, а система отопления функционирует нормально.

Основные виды котлов и регулирование температуры

Существует несколько типов котлов: твердотопливные, газовые, электрические и работающие на жидком топливе.

Котлы получили широкое распространение по всему миру. Есть отечественные образцы, есть котлы и импортного изготовления. Материал изготовления сталь или чугун. Простой в эксплуатации, экономичный, с функцией регулировки температуры теплоносителя. В более дешёвых моделях эта функция реализуется с помощью специального устройства – термоэлемента.

Конструктивно термоэлемент представляет собой металлическое изделие, геометрические размеры которого под воздействием температур уменьшается либо увеличивается (в зависимости от степени нагрева). А от этого меняется, в свою очередь, положение специального рычага, который закрывает и открывает заслонку тяги. На фотографии показан образец такого регулятора:

Фото: образец терморегулятора

Чем больше открыта заслонка, тем сильнее процесс горения, и наоборот. Таким образом, объём воздуха, который поступает в камеру сгорания закрытого типа, полностью контролируется термостатом, и при необходимости его подача прекращается и процесс горения затухает. В более современных моделях установлены контроллеры, которые в зависимости от заданных тепловых режимов управляют потоком воздуха, включая (или отключая) специальный вентилятор (смотри фото ниже):

Газовые котлы — самые распространённые и дешёвые в эксплуатации агрегаты. Котлы бывают одноконтурные и двухконтурные. Одноконтурные котлы имеют один теплообменник и предназначены только для отопления. Схема включения представлена на рисунке ниже:

Схема включения одноконтурного котла

Двухконтурные котлы имеют два теплообменника и предназначены для отопления и получения горячей воды. Схема включения котла представлена ниже:

Некоторые котлы имеют отдельные регуляторы для температуры отопления и горячей воды.

Электрические котлы

Достаточно распространённая альтернатива газовым и твердотопливным котлам. Масса преимуществ, большой КПД, но большой срок окупаемости. Подключение простое, как и у газовых котлов, но без подвода холодной воды. Предусмотрено регулирование температуры и защита от перегрева.

Механический таймер котла

При помощи простого механического таймера электрического котла возможны три варианта запуска системы центрального отопления :

1. Котёл выключен;
2. Котёл подаёт тёплую воду;
3. Котёл включается и выключается в установленное время.

Механические таймеры обычно имеют большой круглый циферблат с 24-часовой шкалой в центральной части. Поворачивая диск, можно установить нужное время, а затем оставить его в таком положении. Включение котла будет происходить в нужное время. Внешняя часть состоит из набора вкладок 15-минутного периода, которые вставлены для удобства регулировки работы и настройки режимов. Возможна экстренная перенастройка, которая выполняется при включённом в сеть котле.

Механические таймеры просты в настройке, но при этом котёл всегда включается и выключается в то же время каждый день, а это может не удовлетворить хозяев, если семья большая, и банные процедуры проводятся несколько раз в день в разное время.

Виды терморегуляторов

По виду функций их можно разделить на несколько групп:

— с одной функцией (поддержание температуры);

— с большим количеством функций (программируемые).

По исполнению терморегуляторы делятся на типы: беспроводные и с проводами для связи с котлом. Устанавливают терморегуляторы в удобное место, подключают температурный датчик, соединят с системой управления котла и пользуются.

К комнатным термостатам нужен постоянный приток воздуха для нормальной и правильной работы, поэтому они не должны быть закрыты шторами или заблокированы мебелью. Соседние с электрическим терморегулятором приборы могут мешать корректной работе устройства: светильники, телевизоры, отопительные приборы, находящиеся рядом.

Программируемый электронный комнатный термостат позволяет выбрать нужную и комфортную температуру в любое время, его легко перенастраивать и менять режим работы. Таймер времени позволяет установить другой шаблон для отопления в будние и выходные дни. Некоторые таймеры позволяют устанавливать различные параметры для каждого дня недели, это может быть полезно для людей, работающих неполный рабочий день или посменно. Такими термостатами оснащены многие модели Terneo и КЧМ.

Программируемый комнатный термостат позволяет установить индивидуальные нормативы отопления на каждый день в соответствии с образом жизни и поддерживать температуру дома все время, независимо от присутствия или отъезда хозяев.
Видео: Подключение комнатного термостата к газовому котлу

Если за систему отопления отвечает котёл с радиатором, как правило, нужен только один программируемый комнатный термостат для управления всем домом. Некоторые шаблоны должны быть скорректированы весной и осенью, когда часы ушли вперёд и назад, или произошла определенная смена климатических условий. Также рекомендуем менять настройки температур при смене дня и ночи.

Такой контроллер климата имеет несколько опций, которые расширяют его возможности:

• «Партия», которая прекращает отопление на несколько часов, после возобновляет;
• «Перекрыть» позволяет временно изменить запрограммированные температуры во время одного из настроенных периодов;
• «Праздник», увеличивает интенсивность нагрева либо уменьшает её в течение определённого количества дней.

Центральный терморегулятор

Такой терморегулятор расположен далеко от вашего котла и обычно позволяет включать или выключать отопление во всём доме. Старые версии соединены проводами с котлом, более новые системы, как правило, посылают сигналы в командный пункт устройства. Именно приспособлениями нового типа оснащены довольно дорогие, но эффективные приборы: котлы двухконтурные Ferroli, Beretta и отечественные АОГВ.

Наиболее известны комнатные терморегуляторы для двухконтурного котла торговой марки Gsm и Protherm. У них встроенный дилатометрический терморегулятор для котла, который в зависимости от модели, может работать дистанционно, часто эта технология используется для электрического котла либо твердотопливных агрегатов.

Комнатный термостат отключает нагрев системы по мере необходимости. Он работает путём измерения температуры воздуха, и включения отопления, когда температура воздуха падает ниже установки термостата, и его выключения, когда установленная температура будет достигнута.

Советы:

1. Рекомендуется установка термостата на 20 ° С;
2. В ночное время устанавливаемая температура должна быть в пределах 19-21° С.
3. Желательно, чтобы в детской комнате было около 22 ° С.
4. Температура не должна опускаться ниже 22 ° C в помещении для пожилых людей и людей с ограниченными возможностями.

Как правило, только на одном микроконтроллере климата в системе отопления основана температура всего дома, либо отдельных помещений. Лучший вариант его расположения в гостиной или спальной комнате, которые, вероятно, должны быть самым посещаемым местом в доме.

Комнатным термостатам нужен свободный поток воздуха для измерения температуры, поэтому они не должны быть закрыты шторами или заблокированы мебелью. Соседние с электрическим терморегулятором приборы могут мешать корректной работе устройства. К ним относятся лампы, телевизоры, соседские котлы через стену, сенсорные выключатели.

Термостатические регулирующие клапаны

Термостатический клапан простое решение задачи получения теплоносителя заданной температуры за счёт осуществления подмеса более холодной воды к более тёплой. Вид трехходового клапана представлен ниже:

Термостатический клапан радиатора позволяет контролировать температуру в комнате путём изменения потока горячей воды через радиатор. Они регулируют поток горячей воды через радиатор, но не управляют котлом. Такие устройства должны быть установлены, чтобы настраивать температуру, которая нужна в каждой отдельной комнате.

Эта идея должна рассматриваться как дополнение к установке терморегулирования. Также подобные устройства нуждаются в периодической переналадке и регулярной проверке работоспособности (каждые полгода во время смены режимов работы).

Самодельный внешний терморегулятор для котла: инструкция

Ниже представлена схема устройства самодельного терморегулятора для котла, которая собрана на микросхемах Atmega-8 и серии 566, жидкокристаллическом дисплее, фотоэлементе и нескольких температурных датчиков. Программируемая микросхема Atmega-8 и отвечает за соблюдение заданных параметров уставок терморегулятора.

Собственно говоря, данная схема включает или выключает отопительный котёл при понижении (повышении) температуры наружного воздуха (датчик U2), а также выполняет эти действия при изменении температуры в комнате (датчик U1). Предусмотрена корректировка работы двух таймеров, которые позволяют регулировать время указанных процессов. Кусок схемы с фоторезистором влияет на процесс включения котла по времени суток.

Датчик U1 стоит непосредственно в комнате, а датчик U2 на улице. Подключается к котлу и устанавливается рядом с ним. При необходимости можно добавить электрическую часть схемы, позволяющую включать отключать агрегаты большой мощности:

Ещё одна схема терморегулятора с одним параметром регулирования на базе микросхемы К561ЛА7:

Собран терморегулятор на базе микросхемы К651ЛА7 отличается простотой и лёгкостью при регулировке. Наш термостат – это специальный терморезистор, который значительно уменьшает сопротивление при нагревании. Данный резистор включён в сеть делителя напряжения электричества. В этой цепи также расположен резистор R2, при помощи которого мы и можем устанавливать необходимую температуру. На основе такой схемы можно сделать термостат для любого котла: Бакси, Аристон, Эвп, Дон.

Еще одна схема на терморегулятора на базе микроконтроллера:

Устройство собрано на базе микроконтроллера PIC16F84A . Роль датчика выполняет цифровой термометр DS18B20. Малогабаритное реле управляет нагрузкой. Микропереключатели задают температуру, которая высвечивается на индикаторах. До сборки потребуется запрограммировать микроконтроллер. Сначала сотрите все с чипа и потом перепрограммируйте, а далее произведите сборку и пользуйтесь на здоровье. Устройство не капризное и работает нормально.

Стоимость деталей 300-400 рублей. Аналогичная модель регулятора стоит в пять раз дороже.

Несколько советов напоследок :

• хоть к большинству моделей и подходят разные варианты термостатов, все же желательно, чтобы терморегулятор для котла и сам котёл были произведены одним производителем, это значительно упростит монтаж и сам процесс эксплуатирования;
• перед покупкой такого оборудования нужно просчитывать площадь помещения и необходимую температуру, чтобы избежать «простоев» техники, и смены проводки в связи с подключением приборов более высокой мощности;
• перед установкой оборудования нужно позаботиться о теплоизоляции помещения, иначе высокие теплопотери будут неизбежны, а это дополнительная статья расходов;
• если, неуверены, что нужно приобретать дорогостоящую технику, то можно провести потребительский эксперимент. Приобрести более дешёвый механический термостат, отрегулировать его и посмотреть результат.