Термодатчики на включение выключение

Термодатчики на включение выключение. Виды,выбор,монтаж

В статье подробно рассказывается про термодатчики на включение выключение, марки,виды и монтаж. А также подробная инструкция, как сделать термодатчик своими руками

Обзор и цена на термодатчики включения и выключение

Ассортимент терморегуляторов очень велик, соответственно и цена на них может значительно варьироваться. Но это не значит, что нужно покупать самый дешевый вариант и устанавливать его в систему. Более-менее качественное изделие не будет стоить меньше 2000 рублей, поэтому все, что стоит ниже – неликвид.

Если говорить о ценовой политике, то тут все зависит от типа прибора:

Механические термореле. Самый простой вариант такого вида будет стоить от 20 долларов, при этом, буквально уже к концу первого своего отопительного сезона, он себя окупит.

  1. Программируемое термореле. Тут цены начинаются от 30 долларов. Из недостатков можно отметить наличие батареек, которые время от времени нужно не забывать менять.

Если говорить о ценах, то можно привести следующие популярные модели терморегуляторов на включение и выключение отопления:

  • Salus KL06RF – электронный тип, 14 000 рублей;
  • Fantini Cosmi Therm C 16 – механический тип, 600 рублей;
  • Zoom WT 100RF – электронная беспроводная модель, 4000 рублей (самый оптимальный вариант для одноэтажных домов);
  • Computherm Q7 RF – на радиоуправлении, 3500 рублей;
  • RT-01B Ania (TRT01B) – электронный тип, 7100 рублей;
    • ELECTROLUX Thermotronic Basic ETB-16 – механический тип, 2200 рублей;
    • BALLU BMT-2 – механический тип, 800 рублей;
    • SPYHEAT SDF-418H – сенсорный электронный тип, 1400 рублей;
    • ELECTROLUX Thermotronic Avantgarde – электрический тип для систем с теплыми полами, 1100 рублей.

    Термореле может стоить и 12 000 рублей. Но толку от него будет мало, если его выбирали абы как и монтировали аналогично. Поэтому, следует тщательно изучать этот вопрос, а установку доверять профессионалам.

    Технические параметры термодатчиков

    Термореле могут быть регулируемые или настроенные на конкретные температурные параметры. Также некоторые приборы идут на отдельное размыканиесмыкание контактов и на одновременное выполнение этих действий.

    Есть ряд технических параметров, с которыми стоит ознакомиться перед тем, как покупать такое устройство:

    • температурный показатель на срабатывание – это те цифры, при достижении которых термореле произведет замыкание или размыкание контактов;
    • температурный показатель возврата – при достижении этих цифр, прибор возвращается в исходное положение;
    • дифференциал – это та разница, при которой устройство находится в состоянии «покоя», то есть от момента срабатывания до возврата;

    • коммутируемый ток и напряжение – показатели «долговечности», поэтому, ориентируясь на параметры тока в домашней сети, нужно выбирать прибор с немного большим значением;
    • сопротивление контактов;
    • временной показатель срабатывания;
    • погрешность – этот параметр может иметь отклонение в +- 10% от заявленной цифры.

    Это основные моменты, которые имеют все термореле. Но в зависимости от модификации, они могут менять свое значение.

    Виды термореле на включение и выключение

    Обычный терморегулятор представляют собой небольшой электронный блок, устанавливаемый на стене в подходящем месте и присоединенный к источнику тепла проводами. На передней панели есть только регулятор температуры, это самая дешевая разновидность прибора.

    Кроме нее, существуют и другие виды термореле:

    • программируемые: имеют жидкокристаллический дисплей, подключаются с помощью проводов либо используют беспроводную связь с котлом. Программа позволяет задать изменение температуры в определенные часы суток и по дням в течение недели;
    • такой же прибор, только снабженный модулем GSM;
    • автономный регулятор с питанием от собственной батареи;
    • беспроводное термореле с выносным датчиком для управления процессом нагрева в зависимости от температуры окружающей среды.

    Многофункциональные термореле, которые можно программировать, существенно экономят энергоносители. В те часы суток, когда дома никого нет, поддерживать высокую температуру в комнатах нет смысла. Зная рабочее расписание своей семьи, домовладелец всегда может запрограммировать реле температуры так, чтобы в определенные часы температура воздуха снижалась, а за час до прихода людей включался нагрев.

    Бытовые терморегуляторы, укомплектованные GSM – модулем, способны обеспечить дистанционное управление котельной установкой посредством сотовой связи. Бюджетный вариант – отправка уведомлений и команд в виде SMS – сообщений с мобильного телефона. Продвинутые версии приборов имеют собственные приложения, устанавливаемые на смартфон.

    Монтаж термореле

    Рассмотрим на примере подключения к обогревателю. Подключение инфракрасного обогревателя ничем не отличается от подключения других обогревательных приборов. То есть, вам потребуется отвести под него отдельную линию и установить индивидуальный автомат в щитке. Получается, что вы также будете использовать фазный и нейтральный провод. Далее подбираем место для термостата. Он должен находиться между автоматом и обогревателем.

    Любой терморегулятор имеет четыре клеммы: по две («ноль» и «фаза») на входе и столько же на выходе («плюс» и «минус»). При подключении одного обогревателя, к клеммам терморегулятора должны подходить два провода на входе (из щитка) и столько же на выходе, подключаемые к обогревателю. Все сделано согласно принципам последовательного подключения.

    Если же планируется подсоединить к термостату еще один прибор, то к клеммам регулятора подводят уже по четыре проводка (два на «ноль» и два «на фазу»). В этом случае, вы будете иметь дело с параллельным подключением. Далее проводки запитываются на обогреватели последовательным методом подключения. Случается, что владельцы подключают приборы, минуя «0», но дальше это может привести к неправильной работе терморегулятора.

    Подключение сразу нескольких отопительных панелей потребует от вас следующих действий:

  • Регулятор температур необходимо подключить к автомату, находящемуся в щитке.
  • Клеммы выхода соединяются с магнитным пускателем.
  • К обогревателю подсоединяют только контакты пускателя.

    Этот вариант подключения идеально подойдет для промышленных отопительных приборов или собранных в одном помещении обогревателей.

    Не забудьте в процессе подключения сделать соответствующее заземление, что обезопасит вас и ваших близких от различных неприятностей.

    Провод для этого подбирается индивидуально, особое внимание следует уделить сечению кабеля и его небольшой сопротивляемости.

    Как видите, подключение терморегуляторов — нелегкая задача. Нужно обладать специальными знаниями и навыками. Поэтому если у вас возникают сомнения по поводу того, что вы сможете все сделать самостоятельно, лучше вызовите мастера и доверьте эту работу ему.

    Правила монтажа термореле

    Правила монтажа зависят от того, где находится термодатчик регулятора.

    Если он встроен в управляющую панель, ее нужно монтировать сообразно вполне понятным ограничениям:

  • Высота над уровнем пола — не меньше 80 сантиметров. Близко к полу температура заметно ниже. Особенно при открытой форточке или двери в прихожую.
  • Вне восходящих потоков воздуха от любых отопительных приборов и вообще греющихся конструкций. Тепло от задней панели холодильника будет влиять на калибровку датчика не хуже радиатора.
  • Прямые солнечные лучи тоже повлияют на работу прибора. Разместите панель с датчиком в тени.
  • Наконец, неразумным будет располагать панель электронного регулятора там, где стену часто задевают проходящие рядом обитатели дома.

    Если терморегулятор использует выносной датчик — все пункты, кроме последнего, будут относиться именно к расположению датчика. Панель монтируется там, где вам удобно.

    Эта простая схема термореле, выполненная всего на двух транзисторах, может быть использована как сигнализатор повышения температуры или как регулятор температуры ( например, включать вентилятор для охлаждения какого-либо контролируемого объекта).

    Термодатчик своими руками

    Простая схема термодатчика

    Эта простая схема термореле, выполненная всего на двух транзисторах, может быть использована как сигнализатор повышения температуры или как регулятор температуры ( например, включать вентилятор для охлаждения какого-либо контролируемого объекта).

    Рис.1 Схема электронного термореле

    Работа схемы заключается в следующем. При нормальной температуре, транзистор T1 закрыт, транзистор T2 также закрыт, соответственно, реле Re обесточено. При повышении температуры сопротивление терморезистора Th падает, при определенном его значении, напряжение на базе транзистора T1 достигает значения, при котором он открывается, также открывается транзистор T2, реле Re срабатывает, включая нагрузку.

    Настройка. Вы должны настроить резистор P1 так, чтобы напряжение на базе транзистора T1 было на 0.5V меньше, чем напряжение на эмиттере, при температуре немного ниже требуемой температуры срабатывания.

    Если вы хотите использовать термореле в качестве сигнализатора понижения температуры или как термореле для нагревателя(контактная группа электромагнитного реле должна соответствовать токовой нагрузки нагревателя), Th1 и P1 меняются местами.

    В схеме используется термистор с отрицательным ТКС (температурный коэффициент сопротивления). Сопротивление подстроечного резистора P1 должно быть близким по значению к номинальному сопротивлению термистора Th. Сопротивление обмотки реле Re должно быть около 200 Ом, если использовать в качестве T2- bc574 (КТ3102- его отечественный аналог, для bc557 аналог- КТ3107).

    Терморегулятор на 12 В своими руками

    • Сначала необходимо подготовить корпус. Лучше всего в этом качестве использовать старый электрический счетчик, такой, как «Гранит-1»;
    • На базе этого же счетчика более оптимально собирать и схему. Для этого, к входу компаратора (он обычно помечен «+») нужно подключить потенциометр, который дает возможность задавать температуру. К знаку «-», обозначающему инверсный вход, нужно присоединить термодатчик LM335. В этом случае, когда напряжение на «плюсе» будет больше, чем на «минусе», на выход компаратора будет отправлено значение 1 (то есть высокое). После этого регулятор отправит питание на реле, которое в свою очередь включит уже, например, котел отопления. Когда напряжение, поступающее на «минус» будет больше, чем на «плюсе», на выходе компаратора снова будет 0, после чего отключится и реле;
    • Для обеспечения перепада температур, иными словами для работы терморегулятора, допустим при 22 включение, а при 25 отключение, нужно, используя терморезистор, создать между «плюсом» компаратора и его выходом, обратную связь;
    • Чтобы обеспечить питание, рекомендуется делать трансформатор из катушки. Её можно взять, к примеру, из старого электросчетчика (он должен быть индуктивного типа). Дело в том, что на катушке можно сделать вторичную обмотку. Для получения желанного напряжения в 12 В, будет достаточно намотать 540 витков. При этом, чтобы они уместились, диаметр провода должен составлять не более 0.4 мм.

    Нужно отметить, что указанный в нашей статье вариант терморегулятора, созданного из датчика LM335, нет необходимости настраивать.

    Достаточно лишь знать точное напряжение, которое будет подаваться на «плюс» компаратора. Узнать его можно с помощью вольтметра.

    Нужные в конкретных случаях значения можно высчитать используя для этого формулу, такую как: V = (273 + T) x 0.01. В этом случае Т будет обозначать нужную температуру, указываемую в Цельсии. Поэтому для температуры в 20 градусов, значение будет равняться 2,93 В.

    Во всех остальных случаях напряжение будет необходимо проверять уже непосредственно опытным путем. Чтобы это сделать, используется цифровой термометр такой, как ТМ-902С. Чтобы обеспечить максимальную точность настройки, датчики обоих устройств (имеется ввиду термометра и терморегулятора) желательно закрепить друг к другу, после чего можно проводить замеры.

    Терморегулятор в розетку для бытовых обогревателей: виды, устройство, советы по выбору

    От температуры воздуха в окружающем пространстве зависит настроение людей, самочувствие и работоспособность. Ее значение, комфортное для каждого человека, весьма индивидуально. Если одним людям хорошо работается при +18°С, то другим необходимо не менее +23°С.

    В таких случаях удобно устанавливать терморегулятор в розетку для бытовых обогревателей, чтобы задать нужный температурный режим. Устройство самостоятельно считывает температуру в помещении и контролирует работу нагревателя.

    Согласитесь, это очень удобно – не придется постоянно отвлекаться на включение, выключение обогревателя. Осталось только подобрать оптимальный терморегулятор и установить его. Мы подскажем вам, как это сделать.

    Чтобы разобраться в многообразии предложений, надо выяснить особенности работы разных терморегуляторов, учесть параметры, определяющие практичность самого прибора и комфортность эксплуатации обогревателя. Монтаж термостата достаточно прост, главное – придерживаться правил установки, обозначенных в статье.

    Терморегулятор: назначение и принцип работы

    Находясь в офисе, хочется, чтобы ничего не отвлекало, а все мысли были сосредоточены только на рабочем процессе. Достичь этой цели помогает оптимальный температурный режим в помещении.

    Хорошо, если не нужно в холодную пору года приносить с собой теплый джемпер, чтобы слегка отогреться, бегать к обогревателю или кондиционеру, устанавливая и меняя настройки. Регулировать температуру в помещении поможет терморегулятор.

    Назначение бытового регулятора температуры

    Удобно, когда работает обогреватель и не требует к себе дополнительного внимания. Еще хорошо, когда его совсем не надо выключать, а если станет прохладно в комнате, снова бежать и включать в сеть. Следить за температурой в помещении помогают термостаты. Причем самый простой и популярный вариант среди потребителей – розеточный.

    Розеточный, он же, терморегулятор, устанавливаемый в розетку. Это устройство, позволяющее добиться оптимальной температуры в доме/квартире/офисе. С помощью температурного датчика оно контролирует температурный режим в конкретном помещении, ориентируясь на показатели, заданные пользователем.

    Одно из существенных преимуществ использования розеточных термостатов – не нужно приглашать специалиста для их монтажа. Справиться с установкой способен любой человек, впервые столкнувшийся с прибором.

    Розеточный терморегулятор выглядит как розетка-переходник или накладка. С обратной стороны у него имеется вилка для подключения в сеть, а с лицевой – розетка, в которую предстоит вставить вилку бытового обогревателя.

    Многие модели термостатов можно использовать не только для контроля работы обогревательных приборов, но и для кондиционеров, светильников, электрических чайников и прочей техники, питающейся от электричества. В зависимости от типа прибора отличаются его возможности и, соответственно, количество настроек, которые можно совершать.

    Особенности работы розеточного термостата

    Для начала работы потребуется вставить терморегулятор в обычную розетку, которая будет использоваться для включения бытового обогревателя. Его работа не зависит от типа обогревательного прибора, марки и производителя. Важно лишь одно – чтобы мощность обогревателя не превышала допустимое значение мощности, на которое рассчитан термостат.

    Далее нужно установить желаемые настройки температурного режима для конкретной комнаты. Вставить вилку обогревательного прибора в разъем терморегулятора. Все – обогреватель начнет греть помещение, пока температура в нем не достигнет верхнего предела температурного диапазона, установленного хозяином.

    Принцип работы розеточного термостата заключается в том, что специальный датчик собирает информацию о температуре вокруг себя. Если она достигает нижней границы, установленной пользователем, то срабатывает реагирующий механизм – реле или биметаллическая пластина и цепь замыкается.

    Соответственно, обогревательный прибор, подключенный через термостат, получает доступ к электричеству и начинает работать на обогрев.Когда комната прогрелась, а ее температурный режим достиг верхней границы диапазона, установленного хозяином, датчик фиксирует это.

    Реагирующий механизм получает информацию и закрывает доступ к электросети. Если устройство оснащено биметаллической пластиной, то она, нагреваясь, сама размыкает цепь, и подача электроэнергии к обогревателю прекращается.

    По схожей схеме работают и регуляторы температуры теплого пола. Подробнее о таких устройствах читайте здесь.

    А вот терморегуляторы радиаторов отопления функционируют по другому принципу. Такие термоголовки устанавливают непосредственно на отопительный прибор.

    Видео-описание предназначения и работы розеточного термостата Enaut:

    Виды термостатов для обогревателей

    Рынок изобилует предложениями о покупке терморегуляторов. Производители предлагают такое обширное разнообразие моделей, среди которого несложно потеряться. Все устройства отличаются внешним видом, цветом, используемым для производства материалом, выполняемыми функциями, типом настроек, стоимостью.

    В зависимости от типа монтажа термостаты делят на два типа:

    • стационарный – прибор устанавливают в стену, подключаясь к проводке;
    • переносной или розеточный – можно свободно переносить и использовать в любой комнате.

    Большим спросом среди покупателей пользуется терморегулятор, устанавливаемый в розетку. Простота подключения, настройки и использования покоряет многих потенциальных клиентов.

    Ведь подключив обогреватель через розетку-термостат и задав режим работы на неделю, можно спокойно уезжать в командировку. Все растения будут находиться в комфортных условиях, а счет за электричество не испугает.

    По типу расположения датчиков температуры терморегуляторы делятся на:

    • модели с выносным датчиком;
    • термостаты со встроенным датчиком.

    Выносной датчик обычно расположен на конце кабеля, присоединенного к самому регулятору. Длина провода может быть самой различной – как короткая, так и довольно внушительная. Чаще всего встречаются модели с длинным кабелем от 1,5 м до 3 м и с коротким – от 10 см до 20 см.

    По конструкционным особенностям бывают такие виды терморегуляторов:

    • механические;
    • электронные;
    • GSM управляемые;
    • Wi-Fi регулируемые.

    Механические модели

    Такие термостаты считаются самыми простыми и доступными по цене. В них основным реагирующим элементом служит биметаллическая пластина. Регулировка и настройки прибора происходят с помощью рычага или поворотного колесика.

    Основная сложность заключается в монтаже – механические модели устанавливаются в стену и подключаются к питающему проводу. Из-за этой особенности многие потенциальные клиенты, не имеющие опыта монтажа электрооборудования и соответствующих инструментов, отказываются от механических моделей.

    Электронные терморегуляторы

    Работают благодаря наличию электронной схемы. Она состоит из датчика, выходного реле, накладных/сенсорных кнопок управления, иногда поворотного колесика, микропроцессора, обрабатывающего входные команды и выдающего сигналы, термометра (резистивного датчика), измеряющего температуру.

    У этого типа контроллеров есть монитор, выводящий заданные значения температур. Для питания электронным термостатам нужно 24 В.

    Среди них есть программируемые модели, в которых можно настраивать разные режимы работы – на день, ночь, выходной, рабочий, на неделю. Такие электронные терморегуляторы могут работать от встроенного, от выносного или от двух вместе датчиков температуры.

    Повышение температуры снижает сопротивление датчика, в определенный момент, когда достигнута критическая заданная температура срабатывает термостат и размыкает цепь – отключается обогреватель. И наоборот.

    GSM управляемые контроллеры

    Устройства позволяют посылать команды из любой точки города. Главное, чтобы была мобильная связь в месте установки розеточного термостата и в месте нахождения его хозяина. Для их работы требуется сим-карта мобильного оператора, которая устанавливается в специальный разъем контроллера.

    Чаще всего многие GSM управляемые устройства имеют весьма обширные возможности, позволяющие контролировать не только температуру воздуха в доме, но и включение бойлера, кофеварки, электрического чайника или других приборов. Основной недостаток этих моделей – стоимость, которая может достигать довольно высоких пределов.

    Переносные приборы GSM-управления устанавливают в обычные розетки, предварительно пополнив счет и активировав, новую СИМ-карту.

    Демонстрация работы умного устройства – розеточного GSM термостата:

    Wi-Fi регулируемые термостаты

    Дорогостоящие и многофункциональные розеточные терморегуляторы. Многими из них можно управлять как с помощью sms-сообщений и звонков, так и с использованием интернета. Обязательное условие – наличие в доме Wi-Fi-связи.

    Нюансы выбора терморегулятора

    Приняв решение о покупке розеточного термостата для контроля работы бытового обогревателя, предстоит подобрать нужную модель. Ведь важно, чтобы покупка полностью удовлетворила все требования и пожелания покупателя.

    Рынок терморегуляторов, устанавливаемых в розетку, изобилует разнообразными моделями. Впервые столкнувшись с необходимостью такого рода покупки, надо предварительно определиться, каким критериям должен соответствовать прибор. От предъявляемых к нему требований напрямую будет зависеть стоимость.

    Во-первых, выбирая контроллер для своего обогревательного прибора, надо обратить внимание на модели, контролирующие температуру воздуха. Ведь есть устройства, следящие за температурой в самом обогревателе. Такой вариант не позволит достичь максимально комфортных условий в нужной комнате.

    Во-вторых, следует учитывать мощность своего обогревателя. Она не должна превышать максимально допустимую нагрузку на терморегулятор. Производители чаще всего выпускают модели, выдерживающие нагрузку в 2 кВт, 3 кВт, 3,5 кВт.

    Оптимально, если потребности обогревательных приборов будут на 30% меньше, чем указано в технических данных контроллера.

    В-третьих, важное значение имеет назначение помещения, где предстоит установить розеточный термостат. Каждая модель устройств имеет индивидуальные технические характеристики, в том числе, диапазон регулируемых температур.

    Возможные значения температурной градации:

    В зависимости от предназначения комнаты следует подбирать терморегулятор с соответствующим температурным диапазоном.

    В-четвертых, нужно решить, какие еще функции должен иметь покупаемый прибор. Если ему предстоит только контролировать работу бытового обогревателя, включая и выключая его при необходимости, то это будут более дешевые модели.

    В случае, когда требуется вариант терморегулятора, умеющего принимать команды через интернет и присылать отчет об их выполнении, речь пойдет о совсем другом уровне цен. Эти умные приборы, помимо программируемого температурного режима на каждый день недели, способны управлять и другой техникой, находящейся в доме.

    Использовать модели с такими возможностями лишь для контроля работы обогревательных приборов целесообразно в загородном доме. За пару часов до приезда можно прислать с телефона или по интернету команду о нагреве помещений до +19°С.

    На все остальное время, когда дачей никто не пользуется, можно установить режим нагревания воздуха в комнатах до +7°С. Такая температура поможет поддержать комфортные условия для мебели и растений при экономном расходовании электроэнергии.

    В-пятых, подбирая оптимальную модель контроллера, можно заметить, что приборы западных производителей стоят немного дороже отечественных аналогов, хотя качество многих недорогих устройств находится на высоком уровне.

    Чаще всего покупают розеточные терморегуляторы таких производителей, как Sardo (Китай), Deegre, Devolt, Terneo, Tessla, Digitop, Enaut, Hager EK051 (Франция), Socket и другие.

    В-шестых, не стоит забывать про степень защиты прибора (IP). В большинстве случаев она составляет IP20. Такие модели категорически запрещено использовать в ванных комнатах и других помещениях с повышенным уровнем влажности. В целях безопасности для подобных комнат следует выбирать модели, у которых степень защиты IP44 и выше.

    Дополнительный критерий выбора терморегулятора – цвет и форма, которые позволят ему гармонично вписаться в существующий интерьер комнаты. Что касается размера, то все предложения отличаются компактностью. Также существуют модели, в которых предусмотрена защитная блокировка от детей.

    Правильная установка терморегулятора в розетку

    Чтобы приобретенный контроллер хорошо выполнял возложенные на него обязанности, следует правильно его установить, учитывая особенности конкретного помещения. Также важно задать нужный температурный режим, и тогда он сможет контролировать работу бытовых обогревателей, делая ее максимально эффективной.

    Для правильного восприятия датчиком термостата температурного режима помещения желательно установить его на высоте 1,2 – 1,5 м от уровня пола. Очень хорошо, если в нужной комнате имеется розетка, расположенная на таком уровне.

    В противном случае можно использовать розеточный терморегулятор с выносным датчиком на длинном кабеле – 1,5-2 м. Такой датчик можно расположить в месте, удобном для измерения средней температуры воздуха в комнате.

    Не стоит размещать датчик над радиатором отопления или рядом с ним, у окна или на подоконнике – это помешает получить правильные данные о температурном режиме.

    Устанавливать устройство нужно только в рабочую розетку. Бытовые обогреватели, подключаемые через терморегулятор, должны быть исправными. Важно, чтобы их мощность соответствовала нагрузке, которую способна выдержать конкретная модель контроллера.

    Включив терморегулятор в розетку, нужно выполнить настройки, в соответствии с которыми ему предстоит включать и выключать бытовой обогреватель. В зависимости от приобретенной модели сами настройки и их количество может существенно отличаться.

    С каждым прибором обязательно в комплекте идет подробная инструкция. В ней хорошо описывается процесс внесения настроек в память устройства, его технические характеристики, возможные режимы работы, а также правила безопасной эксплуатации.

    Выводы и полезное видео по теме

    Виды терморегуляторов и их сравнение:

    Выбрав оптимальную модель терморегулятора и правильно установив его в розетку, можно сделать свою жизнь значительно комфортней.

    Теперь, чтобы поддерживать в доме/офисе нужный температурный режим, не придется постоянно уделять внимание обогревателю, включая и выключая его. Термостат сам будет контролировать этот процесс, учитывая установленные пользователем настройки, что поможет экономно расходовать электроэнергию.

    Подыскиваете практичный и удобный терморегулятор на розетку? Или есть опыт использования таких девайсов? Оставляйте, пожалуйста, комментарии к статье и делитесь впечатлениями об использовании термостатов для обогревателей.

    Термореле с выносным датчиком температуры: принцип работы

    Термореле с выносным датчиком температуры — это устройство для поддержания температуры в заданных пределах. Без него нельзя обойтись в системах отопления, микроклимата и теплицах. Подобные устройства различаются, как характеристиками, так ценой и надежностью. Сделать правильный выбор можно после получения общей информации о таких устройствах.

    Термореле с выносным датчиком температуры

    Что делает термореле

    Устройства рассматриваемого типа относятся к классу термостатов. Например, таким считается термореле с выносным датчиком температуры. Это значит, что реле поддерживает температуру в заданных границах. Когда температура выходит за эти границы, реле переключает устройство нагрева: котел, теплый пол, обогреватель или тэн. Переключение делается таким образом, чтобы температура вернулась в заданные границы.

    В самом простом случае термостат включает нагреватель, когда температура понизилась и стала меньше требуемой, и выключает, когда температура поднялась выше требуемой. Сложные терморегуляторы могут подключать и отключать несколько секций нагревателей или плавно регулировать мощность.

    Термореле в системе теплого пола

    Термореле состоят из двух обязательных частей: датчика температуры и исполнительного устройства — это часть, которая замыкает контакты в силовой цепи. Эти части совмещаются в одном устройстве или соединяются с помощью кабеля. В каждом из этих случаев, реле работает правильно только тогда, когда датчик расположен там, где выдерживается задаваемая температура.

    Пример установки выносного датчика

    Кроме датчика и контактов выхода термореле часто содержат также устройство для установки желаемой температуры. В старых устройствах такое устройство выглядело как поворотная ручка или диск с шкалой, наносимой по радиусу указывающего клювика или метки. Новые, современные устройства, в большинстве цифровые и содержат несколько клавиш и дисплей. Но в некоторых моделях температура задается по прежнему, поворотной ручкой, что предпочитают потребители, в основном пожилые люди, с устоявшимися привычками. Выбор на рынке достаточен.

    Основные параметры термореле

    Таких параметров несколько. Вот самые важные из них:

    • диапазон рабочих температур;
    • точность уставки;
    • гистерезис;
    • мощность нагрузки.

    Задаваемая для работы реле температура называется уставкой. Уставка лежит в диапазоне рабочих температур, с которыми работает температурное реле.

    Гистерезисом называется промежуток температур устойчивого состояния реле, когда реле поддерживает нагрузку во включенном состоянии. Уставка может занимать любое положение на этом промежутке, но принадлежит этому промежутку. Гистерезис не есть плохое качество реле, часто нормируется, даже отдельно регулируется и помогает избежать слишком частого переключения в цепи нагревателей, которое будет сокращать срок службы тэнов.

    Пояснение к уставке и гистерезису

    В домашних устройствах положение уставки характеризуется как “плюс-минус”. Так проще считать. Например, комнатная температура комфортна для человека в пределах 18-20 градусов Цельсия. Если гистерезис регулятора составляет 1 градус, то уставка в этом случае составит 19 градусов. Если при этом точность термореле составляет 0,5 градусов, то температура будет поддерживаться в пределах 17,5 … 20,5 градусов. Говоря точнее, будет срабатывать термореле, а истинная температура будет определяться мощностью нагревателя, который работает совместно с этим реле.

    Мощность нагрузки выражается через ток, который реле способно переключать. Известно, что электронагреватели потребляют наибольшую мощность среди остальных потребителей энергии. Значит, таким нагревателям необходим достаточный ток и реле должно обеспечить этот ток своими контактами. Если токовая нагрузка слишком велика для контактов реле, то используют промежуточное реле: магнитный пускатель или электронный силовой ключ. Иначе контакты реле быстро подгорят и реле выйдет из строя.

    Термореле с переключением диапазонов

    Виды термореле и его устройство

    Применяются такие типы термореле, которые отличаются друг от друга принципами работы:

    1. Реле с биметаллической пластиной.
    2. Реле с термосопротивлением.
    3. Реле с термопарой.
    4. Реле с цифровым датчиком.

    Рассмотрим каждый из видов этих реле подробнее. Такие термореле продаются и потребителю следует иметь о них достаточное представление.

    Термореле с таймером и дисплеем для дома

    C биметаллической пластиной

    Эти реле стали применяться одними из первых и для своего времени были лучшими. В реле с биметаллической пластиной датчик температуры и контакты внешней цепи расположены рядом. Как основная деталь используется биметаллическая пластина. Ее изготавливают из двух металлов с различными коэффициентами теплового расширения. При нагреве, металл с большим коэффициентом расширяется сильнее другого. Это приводит к тому, что деталь, изготовленная из такой пластины, начинает изгибаться с постоянной зависимостью от температуры.

    Изгибающаяся пластина действует на механическую часть с контактами, которые замыкаются и размыкаются под действием температур. Для добавления гистерезиса в механическую часть добавлено упругое коромысло, придающее механизму триггерный эффект для четкого переключения. На этот механизм также производится регулирующее действие со стороны винта, связанного со шкалой, размеченной в градусах или условных знаках.

    Термореле без электрической части (клапан-термостат)

    На рисунке выше показан пример биметаллического реле (клапана) для водяной системы отопления. В настоящем реле вместо штока или плунжера усилие передается на электрические контакты. Подобное устройство использовалось в старых электроутюгах, тепловых реле магнитных пускателей, и до сих пор используется (в нерегулируемом исполнении) для защиты электрочайников от включения без воды. Но не только. Ему находилось применение в промышленности. У лучших образцов достигалась хорошая точность, но за счет усложнения и высокой цены.

    Для чего нужен терморегулятор на батарею отопления, как он устроен, как им пользоваться и как самому смонтировать – обо всем этом мы расскажем в специальной статье.

    В биметаллических реле, чтобы управлять уставкой и гистерезисом одновременно, часто применялось сразу два реле, перекидные контакты которых соединялись в соответствии с требуемой логикой. Такое реле показано на рисунке выше. На нем видна одна из двух биметаллических пластин, которую для большей чувствительности свернули в спираль. Одна шкала использовалась для уставки включения, а другая — для уставки выключения и гистерезис выбирался произвольно.

    Преимуществами биметаллических термореле является их дешевизна и надежность, а недостатками — чувствительность к толчкам и ударам, а также невысокая точность и невозможность использовать выносной датчик.

    Реле с термосопротивлением

    Термореле с сопротивлением использует зависимость электрического сопротивления проводника или полупроводника от окружающей температуры. Этот тип реле распространился в 1970-х годах в промышленности, когда стали использоваться операционные усилители. Датчик в таком реле можно выносить на достаточное расстояние, а сам датчик может иметь миниатюрные размеры.

    Термистор как выносной датчик температуры

    В качестве датчика в промышленных термореле использовались стандартные медные или платиновые сопротивления, заключаемые в герметичный корпус из нержавеющей стали. Такие датчики взаимозаменяемы. В простых и дешевых моделях, в частности бытовых, где не требуется высокая точность и стабильность контроля, применяется термисторный датчик.

    Обратите внимание! Термистор (полупроводниковый терморезистор) имеет хороший отклик на изменение температуры, но недостатком термистора является нелинейность зависимости сопротивления от температуры. Из-за этого, каждый прибор может работать только с одним типом датчика и даже одним экземпляром. При замене на однотипный может потребоваться повторная калибровка.

    Электронная часть термостатов описываемого типа состоит из делителя напряжения, одним плечом которого используется термистор, а другим — сопротивление с малым температурным коэффициентом. Получаемый сигнал усиливается и управляет электромагнитным реле. Улучшенные схемы используют мостовое включение датчика, усилитель сигнала с моста и компаратор с регулируемым опорным (сравнивающим) напряжением. Уставка задается величиной опорного напряжения, а гистерезис — либо подбором усиления сигнала (в дешевых устройствах), либо применением двух компараторов.

    Реле с термопарой

    Этот тип устройств близок к предыдущему, работающему на термосопротивлениях. Разница состоит в том, что для регистрации температуры используется не изменение сопротивления датчика, а термо э.д.с. (электродвижущая сила). Э.д.с. возникает в сплаве (спае) двух изолированных проволок из разных металлов. Такие датчики имеют хорошие характеристики, но требуют компенсации для второго спая. Так как на практике его обычно нет, то эта компенсация создается искусственно, причем “холодный спай” считается имеющим температуру в 20 градусов Цельсия, стандартную нормальную (комнатную) температуру.

    Примечание! “Холодный спай” назван так не за свою температуру, а за то, что он, в противоположность “горячему”, не участвует в измерениях.

    Обратите внимание! Для приборов изготовленных в США для внутреннего рынка, нормальной температурой считается 27 градусов Цельсия.

    Термопары стандартизованы и взаимозаменяемы, но только на оригинальный тип, на который настроен используемый прибор. Подключение термопар иногда может использовать три клеммы, к одной из которых подключается компенсирующий термистор. Это используется при повышенных требованиях к точности и малом рабочем диапазоне.

    Обратите внимание! При подключении термопар требуется соблюдать правильную полярность. Это важно учитывать при ремонте после обрывов!

    Реле с цифровым датчиком

    Это самый современный тип термореле для диапазона температур от -50 до +100 градусов, то есть, близкого к сфере деятельности человека и окружающей среды.

    В качестве датчика используется полупроводниковый кристалл большой интегральной схемы (меньше спичечной головки), содержащей полупроводниковый датчик и микропроцессор для обработки данных сигнала. Для связи с остальной частью реле используется три провода: земля, питание и однопроводный интерфейс.

    Термореле для теплого пола

    Особенность таких датчиков — они могут соединяться параллельно “гирляндой”, до 64 датчика и работать независимо в одной сети на одной шине. Для работы с ними разработан специальный протокол: контроллер передает адрес датчика, вслед за чем получает от него ответ. Благодаря этому можно получать продвинутые устройства контроля температуры с гибкими конфигурациями и минимальным расходом проводов и кабелей.

    Цифровое термореле с одним датчиком в комплекте

    На рисунке выше показана плата одноканального термореле с дисплеем. Три кнопки предназначены управления режимом работы. Одной кнопкой реле переводится в режим задания уставки, а две другие кнопки используются для “прокрутки” значений на дисплее. Затем устройство переходит в режим поддержания температуры. Это пример самого простого цифрового термореле для бюджетных применений.

    Термореле-переходник для розетки с дисплеем

    Цифровое термореле не обязательно использует цифровые датчики температуры. Такое реле может быть изготовлено для аналоговых датчиков с оцифровкой входного сигнала в самом реле, но датчик будет выносным. В устройстве может быть расположен датчик, измеряющий его внутреннюю температуру.

    Видео — Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха

    Реле на DIN-рейку

    Модули, собираемые на DIN-рейку, теперь окончательно вытеснили старый щитовой монтаж оборудования в шкафах, очень неудобный для обслуживания и ремонта. Защелкивание на рейку занимает секунды. Провода прокладываются в кабельных лотках в пределах шкафа и зажимаются винтовыми клеммами в точках подключения при их полной доступности для монтажа и освещенности.

    Таким способом собирается электротехническое оборудование промышленного, коммунального и бытового назначения. Не составляют исключение и термореле, которые тоже выпускают в корпусе под крепление на DIN-рейку.

    Термореле в корпусе для DIN-рейки

    При установке в шкаф или бокс исчезает необходимость портить стены и внешний вид помещений. Датчики реле выводятся в контролируемую зону, а сами реле стоят с остальным оборудованием в шкафу.

    В исполнении для DIN-рейки выпускаются термореле большинства типов. Интернет-магазины предлагают потребителям большой выбор. Некоторые модели содержат интерфейс для подключения по кабелю, например, для устройства беспроводной связи, если есть необходимость управлять реле удаленно с мобильника или смартфона.

    Термореле своими руками

    Для тех, кто умеет мастерить: работать с паяльником, имеет достаточный минимум знаний в области электротехники, есть варианты самостоятельного изготовления термореле. Из имеющегося разнообразия лучше выбирать не архаичные схемы прошлых десятилетий, а вариант, близкий к современности. Легче найти современные комплектующие, надежные в работе и точнее старых. Электрические схемы также стали проще, благодаря высокой степени интеграции новых чипов. Вот вариант с полупроводниковым аналоговым датчиком:

    Схема самодельного термореле

    Датчик U1 выпускается в корпусе TO-92 или TO-220. В первом случае он годится только для измерения температуры воздуха. Второй корпус подходит для крепления к металлическим пластинам, например, для измерения температуры батарей или труб. Переменный резистор R5 должен быть с линейной характеристикой, так как датчик LM35 сам имеет хорошую линейность. Компаратор U2 сравнивает образцовое напряжение с ползунка резистора R5 и от датчика.

    Выходной сигнал компаратора усиливается по току транзистором T1 и дальше поступает на базу транзистора T2, ключа, который включает реле K1. Диод D1 обязательно должен быть использован, для защиты транзистора T2 от электрического пробоя при самоиндукции катушки реле. Контакты нагрузки должны быть рассчитаны на ток 2-5 А. Если мощность нагрузки больше 400-1000 Вт, что соответствует выбранному реле, то следует применять промежуточный магнитный пускатель или симистор.

    Таблица 1. Замена транзисторов и диодов

    BC549CКТ315В, КТ315Г
    BD139КТ815Б, КТ805Б
    1N4002КД105Б, КД212А

    Датчик можно выносить за пределы платы устройства на расстояние 5-10 метров. Но в этом случае провод от вывода 2 должен быть в металлической оплетке (экранирован). Оплетка соединяется с выводом 3 (земля), а питание подается отдельным проводом. Резистор R1 и конденсатор C2 также требуется выносить вместе с датчиком и помещать в его собственный корпус. Устройство питается от источника напряжения постоянного тока 12 В.

    Шкалу нужно отградуировать по показаниям образцового термометра, который поместите близко к датчику. Изменяя температуру, надо выждать 2-3 минуты, чтобы показания датчика и термометра уравнялись между собой.

    Заключение

    Термореле — терморегулятор, реле температуры, термостат, синонимы устройства. Развиваясь от простых электромеханических, с биметаллической пластиной или сильфоном, до современных цифровых устройств термореле претерпели большие улучшения показателей в сторону точности и надежности. При этом их цена остается невысокой, доступной для потребителей, а сами устройства — необходимыми для бытового кондиционирования, микроклимата, кухонной техники и тепличного хозяйства.

    Перед приобретением термореле желательно ознакомиться с перечисленными здесь параметрами, чтобы выбрать подходящее устройство, а также учитывать особенности купленного прибора для надежной и долговечной работы. И еще надо помнить, что термореле – управляющий прибор, исправность которого влияет на другое оборудование или имущество, и оно должно быть всегда работоспособно и исправно.

    Видео — Беспроводной термостат для котла отопления

    Термореле сохранит заданную температуру на котле

    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.

    Как работает термореле в системе отопления?

    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.

    Температурные датчики, терморезисторы, термореле.

    Датчики температуры – это датчики,которые значение температуры переводят в другие физические параметры, например, сопротивление или напряжение.

    Терморезисторы

    Терморезисторы – это температурные датчики, которые преобразуют значение температуры в сопротивление. Любой проводник имеет сопротивление, которое при изменении температуры также изменяется. Величина, которая показывает насколько изменяется сопротивление при изменении температуры на 1 0 С, называется температурный коэффициент сопротивления -ТКС, и если при увеличении температуры сопротивление увеличивается, то ТКС -положительный, а если уменьшается, то отрицательный.

    Основные характеристики терморезисторов:

    -диапазон измеряемых температур;

    -максимальная мощность рассеивания (имеется ввиду тепловая характеристика);

    Термисторы – это терморезисторы с отрицательным ТКС (NTC – negative temperature characteristic ). Изготавливают их из оксидов различных металлов, керамики и даже кристаллов алмаза.

    NTC-резисторы применяют в качестве датчиков температуры, в бытовой технике и в промышленной, от -40 до 300 0 С.

    Ещё одна область применения это ограничение пускового тока в различных электронных устройствах, например в импульсных блоках питания,которые есть абсолютно во всех устройствах питающихся от сети. При подключении к сети термистор имеет комнатную температуру и сопротивление порядка нескольких Ом. В момент зарядки конденсатор происходит скачок тока, но термистор не даёт ему подняться выше предела, зависящего от сопротивления термистора. При прохождении тока термистор разогревается и его сопротивление падает почти до нуля, и в дальнейшем он не влияет на работу устройства.

    Позисторы – терморезисторы с положительным ТКС (PTC – positive temperature characteristic ). Положительным ТКС, к примеру, обладают все металлы, также их изготавливают из керамики и полупроводниковых кристаллов.

    Позисторы также применяют в качестве датчиков температуры,но на этом их область применения не ограничивается, их применяют:

    В качестве защитных элементов в трансформаторах, электродвигателях и других электронных приборах, в которых есть риск возникновения перегрева. Для этого позистор включают последовательно с нагрузкой – обмоткой двигателя или электронной схемой, а сам позистор непосредственно в зону нагрева – приклеивают термоклеем к обмотке или заживают хомутом или просто прижимают используя термопасту. При этом такая защита от перегрева достаточно эффективна и не имеет пределов цикла включения/выключения, так как нет никаких размыкающих контактов, просто защитный термистор приобретает высокое сопротивление и через него проходт остаточный ток,значение которого совершенно не опасно для нагрузки. Но позистор всё-же можно вывести из строя – при резком скачке напряжения, так как ток превысит номинальный. Например, если вместо 220 В придёт 380 В, сопротивление его будет достаточно низким, так как температура в норме, а вот ток который через него пройдёт превысит номинальный и он просто выгорит, разомкнув нагрузку.

    Ещё одно применение – запуск электродвигателей компрессоров. Применяется такая схема в маломощных холодильных машинах – холодильниках, морозильных камерах, в которых установлены однофазные электродвигатели с пусковой обмоткой. В современных кондиционерах такую схему уже не используют, используя двухфазные электродвигатели с рабочими фазосдвигающими конденсаторами.

    В этом случае рабочую обмотку подключают непосредственно к сети, а пусковую через позистор. После запуска компрессора позистор нагревается от проходящего через него тока и увеличивает своё сопротивление, отключая пусковую обмотку. Кстати из-за этого при кратковременном пропадании питающего напряжения, компрессор может не запуститься, так как термистор не успеет остыть и выйдет из строя из-за перегрева основной обмотки.

    Применяют PTC – резисторы в схемах запуска люминесцентных ламп.

    В этой схеме при включении лампы позистор имеет малое споротивление и через него протекает ток, при этом разогреваются нити накала в лампе и сам позистор, после нагревания цепь позистора размыкается и лампа включается уже с разогретыми электродами. Эта схема значительно продлевает срок службы энергосберегающих ламп.

    Нашли применение данные терморезисторы и как датчики уровня жидкости. Схема контроля основана на разных свойствах жидкости и воздуха – теплоёмкость и теплопередача жидкости значительно превышает эти параметры в воздухе.

    Также позисторы применяют в качестве нагревательных элементов – в бытовой технике, автомобильной промышленности. Это как раз те самые разрекламированные керамические нагреватели, которые “не сжигают кислород”

    Термопары

    Термопара – это термопреобразовательный элемент, представляющий собой “спай” разнородных металлов.

    В схеме с двумя такими спаями при разности температур между ними в цепи появится термо-ЭДС, величина которой будет зависеть от природы металлов и разности температур между спаями. Впервые термоэлектрический эффект обнаружили ещё в первой половине девятнадцатого века.

    Применение для термопар самое различное – в промышленности, в медицине, для научно-исследовательских целей. Термопары могут измерять довольно высокие температуры, например температуру жидкой стали (около 1800 0 С).

    Материал для изготовления термопар – медь,хромель,алюмель, платина, и полупроводниковые материалы.

    Используется и обратный эффект – при пропускании электрического тока в цепи, появляется разность температур между двумя спаями, в середине прошлого века выпускали холодильники, рабочим элементом была термопара на основе полупроводников. Но из-за более низкого к.п.д., по сравнению с компрессорными холодильниками, их перестали выпускать.

    Полупроводниковые термочувствительные элементы

    Хотя и терморезисторы изготавливаю из полупроводниковых материалов, но здесь речь идёт о эффекте изменения температуры на p-n переходе транзисторов и диодов. Эти приборы характеризуются температурным коэффициентом напряжения – ТКН. Это изменение приложенного напряжения при изменении температуры. У всех полупроводников он отрицательный равен примерно 2мВ/ 0 С.

    На основе полупроводниковых датчиков температуры выпускают специализированные микросхемы, в которых на одном кристале помещается сразу и термочувствительный элемент усилители сигнала и схемы стабилизации. В настоящее время такие микросхемы широко распространены и выпускаются миллионами штук многими производителями. А потребитель получает готовое откалиброванное изделие с выходным сигналом нужной величины и нужной ему погрешностью (точностью). Используют такие микросхемы как датчики температуры в самых разнообразных устройствах.

    Ещё одно применение полупроводниковых термодатчиков – в качестве элементов стабилизации и компенсации в электронных схемах. К примеру при протекании тока через мощные силовые элементы он нагреваются, изменяется х сопротивление и ,соответственно, параметры, чтобы компенсировать этот эффект, на его корпус крепят термотранзистор и включают в схему термокомпенсации.

    Термореле

    Термореле – это устройства для включения или выключения нагрузки при достижении определённой температуры, они преобразуют тепловую энергию в механическую, которая идёт на замыкание/размыкание электрических контактов.

    Область применения данных изделий -автоматизация и защита устройств в быту, на производстве, в автомобилях. Например их используют в утюгах, тепловых завесах, электрокаминах. Главное их достоинство это невысокая цена и простота.

    Выпускают регулируемые термореле и настроенные на определённую температуру срабатывания. С замыкающими и размыкающими контактами, а также с группами контактов на замыкание/размыкание одновременно.

    Технические параметры термореле:

    -температура срабатывания – температура при достижении которой происходит замыкание/размыкание контактов реле

    -температура возврата, соответственно при ней происходит возврат в исходное состояние

    -гистерезис (дифференциал) -разница между температурой срабатывания и возврата

    -коммутируемый ток и напряжение, от этого параметра зависит долговечность прибора, стоит подбирать прибор с запасом по току

    -погрешность прибора, например +/- 10%

    Биметаллические термореле

    В таких реле срабатывание происходит из-за изгиба платины или диска, выполненных из биметалла (то есть из двух металлов), из-за разного объёмного расширения разнородных металлов. Они достаточно простые безотказные

    Есть две разновидности этих типов реле – терморегуляторы и термоограничители. Первый тип регулирует температуру в определённых пределах, автоматически включая и выключая нагрузку, а вторые используются для защиты и требуют после срабатывания сброса специальной кнопкой.

    Термодатчики манометрического типа

    Измерение температуры этими датчиками основано на эффекте объёмного расширения различными жидкостями.

    Используют их,например в водонагревателях или в кондиционерах для включения подогрева картера и дренажа. Они представляют из себя колбу с жидкостью, которая контактирует с измеряемой средой и соединена с контактами металлической трубкой. В качестве рабочего вещества обычно применяют смесь на основе спирта или этиленгликоля.

    Электронные термореле

    Это уже довольно сложные электронные устройства которые коммутируют нагрузку с помощью электромагнитных реле, контакторов, датчиками температуры могут служить почти все вышеперечисленные типы. Обрабатывает сигнал микроконтроллер или же специализированная электронная схема. Такие приборы могут иметь несколько каналов, например, четыре,то есть могут контролировать четыре точки и управлять четырьмя нагрузками, а выдавать информацию на электронный дисплей. Для монтажа в электрощит выпускают термореле в корпусе под DIN-рейку.

    Терморегулятор своими руками

    Для автоматического поддержания температурного режима можно создать терморегулятор своими руками. Качественная самоделка будет выполнять свои функции не хуже, чем фабричный аналог. После тщательного изучения процесса сборки модернизация и ремонт не вызовут затруднений.

    Понятие о температурных регуляторах

    Изделия этой категории применяют для решения разных задач. По соответствующей настройке температурного порога подают питание (отключают):

    • отопление в погребе;
    • нагрев паяльной станции;
    • циркуляционный насос котла.

    Из приведенных примеров понятны базовые требования к точности, которую должна обеспечить подходящая схема терморегулятора. В некоторых ситуациях необходимо поддержание заданного уровня не ниже, чем ±1C°. Для контроля рабочих параметров нужна оперативная индикация. Существенное значение имеют нагрузочные способности.

    Перечисленные особенности поясняют назначение типовых функциональных узлов:

    • значение температуры фиксируют специализированным датчиком (резистором, термопарой);
    • показания анализирует микроконтроллер или другое устройство;
    • исполнительный сигнал поступает на электронный (механический) переключатель.

    К сведению. Кроме рассмотренных частей, схема термореле может содержать дополнительные компоненты для подачи питания на электронагреватель, другую мощную нагрузку.

    Принцип работы

    Любая схема термостата действует на одинаковых принципах. Информация о температуре сравнивается с установленным значением. Пересечение определенного уровня активизирует исполнительное устройство для коррекции контролируемого параметра нужным образом.

    Виды

    В простейшем варианте (реле холодильника) применяют механический переключатель. Для более точной регулировки (обороты двигателя) используют не только микроэлектронику, но и специализированное программное обеспечение.

    Терморегулятор на трех элементах

    Чтобы сделать простой терморегулятор своими руками схема для блока питания персонального компьютера подходит лучше других вариантов.

    Термистором измеряют температуру в контрольной точке. Потенциометром устанавливают оптимальное значение для включения вентилятора. Изменять обороты данная схема не способна. Подключает индуктивную нагрузку MOSFET транзистор. Допустимо применение аналога с подходящими силовыми характеристиками.

    Терморегуляторы для котлов отопления

    Регулятор температуры своими руками можно сделать в рамках проекта модернизации старого котла. Не имеет значения вид топлива, хотя проще обеспечить хороший результат с применением газового оборудования.

    Цифровой терморегулятор

    В этом примере разработчики создавали устройство поддержания температурного режима в хранилище фруктов (овощей). Для анализа поступающих данных выбрана микросхема со следующими блоками:

    • таймеры;
    • генератор;
    • два компаратора;
    • модули обмена, сравнения и передачи данных.

    При соответствующем положении переключателей светодиодная матрица показывает актуальное значение температуры или контрольный уровень. Кнопками в пошаговом режиме устанавливают нужный порог срабатывания.

    Самодельный регулятор температуры

    Создать функциональный термостат своими руками не слишком сложно. Тем не менее, надо реалистично оценивать собственные возможности. Следующие инструкции помогут принять правильное решение.

    Простейшая схема

    Чтобы исключить лишние трудности, применяют схему с блоком питания без трансформатора. Для выпрямления питающего напряжения используют обычный диодный мост. Необходимый уровень постоянной составляющей поддерживают стабилитроном. Конденсатором устраняют броски.

    Типовой делитель подойдет для контроля напряжения. В одном плече устанавливают резистор, который реагирует на изменение температуры. Для управления исполнительным устройством подойдет реле.

    Прибор для помещения

    Это устройство можно использовать для поддержания температурного режима в мини-теплице, другом ограниченном объеме. Основной элемент – микросхема операционного усилителя, которая включена в режиме сравнения напряжений. Точную и грубую настройку порога срабатывания выполняют с помощью резисторов R5 и R4, соответственно.

    На микросхеме LM 311

    Этот вариант предназначен для подключения электрических теплых полов, других мощных нагрузок. Следует обратить внимание на повышенную надежность изделия, которая обеспечена гальванической развязкой цепей со слабыми и сильными токами.

    Необходимые материалы и инструменты

    В некоторых ситуациях понадобятся навыки изготовления сложной печатной платы. Простейшие схемы собирают за несколько минут с применением паяльника и технологии навесного монтажа. До выполнения рабочих операций необходимо приобрести:

    • комплектующие детали;
    • расходные материалы;
    • измерительную аппаратуру.

    Список покупок составляют на основе выбранной электрической схемы. Для защиты устройства от неблагоприятных внешних воздействий и улучшения внешнего вида создают соответствующий корпус.

    Достоинства и недостатки

    Плюсы и минусы отдельных схем оценивают с учетом реальных условий эксплуатации. Иногда выгодно затратить время и деньги на стадии реализации идеи с целью продления срока службы готового изделия. Нет смысла создавать самоделку, если фабричный аналог с официальными гарантиями стоит дешевле.

    Как грамотно установить

    Чтобы продлить срок службы терморегулятора, пользуются следующими рекомендациями:

    • не устанавливают электронику без дополнительной защиты на открытом воздухе, в помещениях с повышенным уровнем влажности;
    • при необходимости в неблагоприятную среду выносят контрольный датчик;
    • исключают расположение регулятора напротив тепловых пушек, других «генераторов» холода или тепла;
    • для повышения точности выбирают место без активных конвекционных потоков.

    Как отремонтировать

    Самодельный термодатчик своими руками восстановить нетрудно, так как известна технология проверки (настройки). Инструкции по ремонту фабричных изделий можно найти на официальном сайте производителя.

    Видео

    Читайте также:  Обогреватель на балкон
Добавить комментарий