основные функции, принцип работы, виды и сфера применения
Применение термостатов в отопительных системах стало повсеместным благодаря тем преимуществам, которые они дают. Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха не просто создают и поддерживают тот микроклимат, который указывают в настойках люди, но и сокращают суммы по оплате отопления или электричества в счетах. От того, насколько комфортно человек хочет себя ощущать зимой дома, зависит выбор им того или иного вида регулятора температуры для отопительной системы. Это касается как домов с централизованным типом обогрева, так и автономного отопления с котлом или системой «теплый пол».
Характеристики и особенности термостатов с датчиками температуры воздуха
Сегодня терморегулятор с датчиком температуры считается неотъемлемой частью любой отопительной системы. Их используют как для нагрева помещений, так и в системах их охлаждения в оборудовании климатического контроля.
В «обязанности» термостата входит:
- Поддержание температуры воздуха в рамках заданного диапазона.
- Экономия энергоресурсов, что происходит, когда терморегулятор с датчиком отключает систему отопления или охлаждения в связи со сменой показателей температуры.
- Создание комфортного микроклимата в помещении на протяжении всего отопительного сезона.
Особенностью любого термостата, не зависимо от того, дорогая или дешевая модель используется, является контроль над поддержанием температуры воздуха в заданном диапазоне, чего невозможно добиться без подобного устройства. Как показывает опыт, трудно ожидать «чудес» от отопительной системы без терморегулятора, если за окном температура воздуха сильно упала, или наоборот, поднялась. В первом случае человек почувствует, что в помещении стало прохладней и включит дополнительные источники тепла, во втором – будет вынужден открывать балкон, чтобы его охладить.
Функция терморегулятора как раз в том и состоит, чтобы отключать или включать обогрев при малейших температурных колебаниях воздуха, не зависимо от того, вызваны они похолоданием за окном или потеплением. Выполняются все операции по климат контролю благодаря особенности устройства и принципа действия термостатов.
Принцип работы
Датчик-регулятор температуры впервые был применен в 1943 году датскими разработчиками, после чего он стал неотъемлемой частью отопительных систем по всей Европе. Отечественный потребитель начал массово устанавливать терморегуляторы только после того, как стоимость коммунальных услуг стала неизменно повышаться из года в год.
Любой термостат, независимо от его функционала, состоит из рабочей части и датчика температуры воздуха:
- Основой прибора является сильфон (термоголовка), представляющий собой цилиндр с гибкими гофрированными стенками, способными растягиваться и уменьшаться.
- Внутри термоголовка заполнена жидкостью, парафином или газом, которые улавливают повышение или понижение температуры в окружающей среде.
- Шток, прикрепленный к сильфону, воздействует на клапан в зависимости от заложенной в датчик программы.
Принцип работы устройства заключается в следующем:
- В датчик заносятся показатели температуры, которые он постоянно соотносит с реальным уровнем нагрева воздуха.
- В том случае, если они поменялись в сторону увеличения, рабочая среда в сильфоне реагирует на это, расширяясь и растягивая тем самым его стенки.
- Увеличенная в размерах термоголовка продвигает шток вперед, вследствие чего он давит на клапан и перекрывает приток горячего теплоносителя в отопительную систему.
- Обогреватель постепенно остывает и то же самое происходит с воздухом в помещении, на что опять же реагирует рабочая среда в сильфоне. Она сокращается, стенки термоголовки сжимаются, и шток отпускает клапан, давая проход теплоносителю в обогреватель.
Задача датчика считывать параметры воздуха в помещении и сравнивать их с заданной программой. В зависимости от того, сколько настроек и функций в приборе и как он управляется, выделяют три типа термостатов.
Далеко не все регуляторы воздуха сконструированы таким образом. Самыми недорогими являются аналоги, в которых реагирующей на температуру воздуха является не жидкость или газ, а гибкая пластина из биметалла. Выбирая термостат для системы отопления, нужно изучить конструкцию и технические параметры прибора.
Виды терморегуляторов температуры воздуха
Сегодня рынок тепловых технологий предлагает такое разнообразие моделей термостатов, что можно растеряться в поиске того самого оптимального для конкретной отопительной системы. Примитивно их можно разделить на 3 типа:
- Механические и электромеханические устройства самые дешевые на рынке не из-за плохого качества работы, а из-за минимального количества настроек, которые, к тому же, нужно вводить вручную. Это ограничивает температурный диапазон в них, что сказывается на точности настроек. Иногда они отличаются на пару градусов от реальной температуры воздуха в помещении, но в остальном – это надежные и долговечные приборы, которые добросовестно выполняют свои обязанности «блюстителя» комфорта в доме. Недостатком является ручное управление, что неудобно, когда разница температуры за окном может меняться несколько раз за день, а настройки этого не предусматривают.
Не зависимо от способа настроек, все виды подобных устройств имеют в своем «арсенале» терморегуляторы с выносным датчиком температуры воздуха. Это вызвано особенностью строения или декорирования элементов отопительной системы.
- Цифровые электронные устройства стоят дороже механических аналогов, так как имеют более широкий функционал и дистанционное управление настройками. Как правило, они оснащены дисплеем или монитором, на котором можно выставлять не только температуру, но и ее изменения в зависимости от времени суток. Так в них можно настраивать параметры на будние и выходные дни, когда для первых температура воздуха поддерживается на минимуме, когда людей нет дома, и включается к моменту их возвращение, а для вторых – находится в оптимальном режиме на протяжении всего дня. То же касается ночного режима.
- Программаторы – это сложные по своему строению приборы, которыми можно управлять, находясь далеко от дома. Как правило, кроме расширенной программы слежения за микроклиматом в помещении, они оснащены встроенным Wi-Fi или сим-картой, что позволяет контролировать или менять настройки у них через смартфон, планшет или компьютер, находясь даже заграницей, главное, чтобы был там выход в интернет.
Самыми примитивными, но не по способу настроек, а по монтажу являются терморегуляторы в розетку. Они состоят из вилки, расположенной на задней панели устройства, и датчика с розеткой для электрообогревателя – на передней. Но даже они могут быть механического, электронного или программного способа настроек с ручным или дистанционным управлением.
Особенности регулятора с выносным датчиком
Встречаются системы отопления, которые либо не совсем подходят для установки термостата, либо «спрятаны» в нише, за шторами или декоративными коробами и экранами. В таком случае лучшим решением проблемы станет терморегулятор с выносным датчиком температуры. Они так же незаменимы при монтаже термостата при котле отопления.
Особенность данного устройства в том, что его рабочая часть и контроллер устанавливаются на расстоянии друг от друга. Так, например, если требуется слежение за температурой воздуха и одновременный контроль над работой котла, то сам термостат подсоединяется к отопительному оборудованию, а датчик слежения за температурой монтируется в комнате и регулируется дистанционно с пульта управления.
Все настройки, которые вводятся в датчик, автоматически принимают температурные изменения из окружающей среды и подают сигнал на рабочую часть прибора, которая в свою очередь либо отключает обогреватель или котел, если температура воздуха увеличилась, либо включают при его остывании.
Сфера применения подобных устройств очень широка: от закрытых экраном старых батарей до автономного отопления, когда требуется, например, терморегулятор с датчиком температуры пола или контроль над котлом.
По способу настроек подобные приборы так же делятся на механические, электронные и программируемые, но как показывает опыт, в данном вопросе лучше выбирать более дорогие модели с дистанционным управлением и большим функционалом.
Термостаты в водонагревательных системах
Как оказалось, водонагреватели так же могут быть экономными и эффективными. Специально для них был разработан терморегулятор с датчиком температуры воды. На рынке он представлен в трех видах:
- Стержневой, или как его еще называют, биметаллический содержит в основе своей работы способность металлов к расширению. В данном случае речь идет о двух видах металлов.
- Капиллярный тип основан на той же способности к расширению, но уже газа, которым наполнена колба внутри прибора. Когда объем газа увеличивается, растет давление внутри устройства, которое, в свою очередь, передается через пневмореле электрическим контактам, и они отключаются от электросети.
- Электронный тип терморегулятора является самым дорогим для контроля температуры воды в бойлере, но и более точным, и надежным.
Не зависимо от типа устройства, принцип работы у них одинаковый:
- На дисплее устанавливается необходимая температура воды.
- Терморегулятор измеряет ее в бойлере.
- Если она ниже уровня, он включает водонагреватель, а если выше – отключает от электросети.
Конечно, можно изготовить регулятор температуры с термодатчиком своими руками, но как подсказывает жизненный опыт, подобное устройство может быть опасным для использования. Сегодня на рынке представлен просто огромный ассортимент термостатов для любых отопительных систем и приборов от зарубежных и отечественных производителей. Лучше купить недорогой готовый прибор с гарантией качества, чем рисковать своим имуществом и жизнью.
Терморегуляторы с датчиками температуры воздуха, воды и пола способны предоставить людям комфортные условия для проживания и быта. Если подойти ответственно к выбору устройства, то можно купить добросовестного «помощника», который на протяжении нескольких десятилетий будет создавать и оберегать тепло в квартире.
Терморегуляторы с датчиками температуры воздуха: разновидности
Регулятор с датчиком температуры воздуха – незаменимый прибор для системы отопления. Именно он помогает регулировать температуру в доме в промозглый осенний вечер или тёплым днём. Каковы особенности прибора, где его устанавливают чаще всего, как сделать такой датчик своими руками, – будем разбираться вместе с экспертами интернет-портала для мастеровитых людей housechief.ru.
Температура воздуха может контролироваться в широком диапазонеЧитайте в статье
Что такое терморегуляторы с датчиком температуры воздуха
Терморегулятор – специальный контроллер, обеспечивающий управление обогревательным устройством. Гарантирует поддержание температуры теплоносителя в заданном диапазоне. Режим работы терморегулятора задаётся вручную, после чего он начинает автоматически регулировать работу отопительного оборудования.
Режим работы выставляется вручнуюОсновные функции термореле с регулировкой температуры
Функциональные возможности устройства позволяют:
- Сократить эксплуатационные расходы за счёт экономии используемого топлива. Термореле с регулировкой температуры отключает оборудование после достижения максимального значения температуры и подключает после снижения до минимального.
- Обезопасить потребителя. При перегреве котла или возникновении неисправности раздастся характерный звуковой сигнал.
- Создать комфортные условия внутри дома, так как датчик температуры воздуха будет автоматически менять режим работы оборудования.
Принцип действия терморегулятора и датчика температуры
Регулировка температуры воздуха осуществляется следующим образом:
- на терморегулятор поступают данные о степени нагрева теплоносителя;
- датчики, находящиеся непосредственно в помещении, предоставляют данные о температуре воздуха;
- собранная информация поступает на блок управления;
- регулятор температуры воздуха в помещении сравнивает поступившие значения, а затем изменяет температуру теплоносителя в нужном направлении.
Виды датчиков для измерения температуры
Датчик температуры воздуха в помещении может иметь различное конструктивное исполнение, определяющее порядок его работы, срок службы и стоимость. Прежде чем отдать предпочтение определённому варианту, стоит ознакомиться с существующими.
Датчики бывают разного видаВыносные датчики температуры
Большинство терморегуляторов оснащается встроенными датчиками, позволяющими определить температуру воздуха непосредственно в той комнате, где установлено отопительное оборудование. Используя терморегуляторы с выносным датчиком температуры воздуха, можно определить температуру за пределами помещения, в котором находится блок управления. При этом прибор выполняет ту же функцию – принимает данные, чтобы отрегулировать степень нагрева воздуха.
Чаще всего терморегуляторы с выносными датчиками устанавливают непосредственно около котла, а для чувствительного элемента выбирают место в отапливаемой комнате. Возможна также установка за пределами дома, чтобы адаптировать системы отопления под внешние условия. В этом случае они выступают в качестве дополнительных индикаторов, а основными являются устройства, располагающиеся внутри.
Приборы с выносными датчиками позволяют измерить температуру воздуха на расстоянииЭлектронные датчики температуры
Электронные приборы комплектуются полупроводниковыми деталями, с помощью которых измеряется изменение температуры. Позволяют автоматизировать процесс. Электронные датчики температуры устанавливаются на котлы и другое отопительное оборудование. Отличаются широкими функциональными возможностями.
Бывают с открытой и закрытой системой управления. Первый тип имеет большой набор функций. Такие устройства можно программировать, выполняя тонкую настройку. Однако сложное конструктивное исполнение предъявляет определённые требования к знаниям потребителя.
Датчики с закрытой системой работают по строго заданному алгоритму. Возможно изменение ограниченного числа программ и настроек. Благодаря простоте обслуживания их чаще всего приобретают для оснащения бытовых систем. Для питания датчиков необходим электрический ток. Их подключают к розетке, устанавливают на дин-рейку либо используют батарейки.
Внимание! Для работы большинства электронных датчиков необходимо напряжение в 24 Вольта.
Управление электронными моделями осуществляется за счёт использования специальных кнопок либо сенсорной панели. С их помощью пользователь может изменить температурные настройки. На мониторах дополнительно отражается дата и время.
Современные устройства способны работать в режиме дня/ночи, выходных дней/будней. Возможно наличие других функций, увеличивающих стоимость терморегулятора. Перед покупкой стоит сопоставить потребность в перечисленных возможностях с затратами на приобретение конкретной модели.
Электронные модели способны работать в различных режимахПрочие
Термореле с выносным датчиком температуры принято делить на различные виды в зависимости от используемого при изготовлении материала, функционалу, особенностям монтажа. Способ контроля температуры позволяет разделить прибор на устройства:
- с контролем по датчику воздуха;
- с контролем по датчику пола;
- комбинированные. Учитывают данные от различных источников.
Первый тип получил наибольшее распространение, если требуется автоматизировать работу отопительного котла или батареи отопления. Второй актуален при устройстве системы «тёплый пол», что значительно сокращает возможную область использования.
В зависимости от используемого материала датчики могут быть:
- биметаллическими, при изготовлении которых используется упрочнённая пластмасса;
- электронными термисторами;
- электронными термопарами.
В качестве терморегулятора для отопительного оборудования используются два последних вида. Могут быть механическими и электронными. В основу работы механических приборов положен принцип изменения объёма биметаллических пластин с последующей передачей данных блоку управления.
Механические приборы обладают некоторой инертностьюПреимущества и недостатки использования терморегуляторов с выносным датчиком температуры воздуха
Прибор со встроенным датчиком может показывать некорректные данные. Особенно располагаясь около отопительного оборудования. Отдав предпочтение электронному термостату с выносным датчиком, можно значительно уменьшить ошибку измерения.
Терморегулятор демонстрирует высокую точность измеренияК преимуществам устройств данного типа стоит отнести:
- высокую точность измерения;
- возможность установки в любых комнатах, а также за пределами дома;
- контроль температурного режима под любой поверхностью.
Комментарий
Сергей Харитонов
Ведущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО “ГК “Спецстрой”
Задать вопрос”Если терморегулятор подключается к инфракрасному обогревателю, выносной датчик следует расположить в месте, на которое не направлен тепловой поток.”Основным недостатком является ограниченная длина провода. Исключение составляют беспроводные модели, у которых расстояние между приёмником и передатчиком может достигать 300 м.
Беспроводные модели способны принимать сигнал на большом расстоянииОбласть применения терморегуляторов с датчиком
Терморегуляторы с датчиком температуры являются универсальными приборами. Их можно использовать при монтаже системы отопления в любом помещении с возможностью установки на различных поверхностях. Предлагаем ознакомиться с областью использования термостатов.
Терморегуляторы имеют широкую область использованияСтатья по теме:
Терморегулятор для радиатора отопления. В статье подробно рассмотрим конструкцию, современные модификации, особенности применения, параметры устройств для радиатора, обзор современных моделей и секреты правильной установки регулятора самостоятельно без ошибок.
Датчик температуры воздуха для котла отопления
Система отопления нуждается в постоянном контроле. Используя специальный датчик температуры воздуха для котла отопления, можно отслеживать увеличение объёмов воды и текущую информацию. При отклонении от нормативных требований можно будет принять меры по восстановлению работоспособности системы.
Такие устройства позволяют отслеживать степень нагрева теплоносителя на определённых участках. С их помощью можно автоматизировать работу системы отопления. Для этого на этапе проектирования подбирается правильная модель теплового датчика с учётом конструктивных особенностей и характеристик отопительного оборудования.
Могут устанавливаться в различных местах, подключаясь непосредственно к элементам отопительной системы, или располагаться на некотором расстоянии. Последний тип монтируется совместно с комнатными термостатами. Достаточно популярны беспроводные датчики, позволяющие собирать информацию с использованием вспомогательной электроники. Обладая большой погрешностью, они допускают установку в любом месте, до которого может доходить сигнал. Проводные для передачи сигнала используют провода. Это значительно повышает точность измерения.
Для каждого котла выбирается своя модельСтатья по теме:
Терморегулятор для котла отопления. В публикации мы рассмотрим для чего нужен терморегулятор, разновидности техники и критерии выбора, обзор популярных моделей и производителей, средние цены, как правильно подключить устройство к котлу.
Терморегулятор в розетку для бытовых обогревателей
Мобильный термостат, допускающий установку на любую розетку. Благодаря конструктивным особенностям является переходником между розеткой и обогревателем. Терморегулятор в розетку для бытовых обогревателей актуален для оборудования любого вида. Он подходит для масляных, спиральных и кварцевых приборов.
Внимание! При выборе терморегулятора следует ориентироваться на мощность прибора.
Установка терморегулятора должна быть выполнена по определённым правилам:
- блок должен располагаться на расстоянии минимум 0,4 м от поверхности пола. Лучше − 1,5 м, если в помещении есть такая розетка;
- расстояние между обогревателем и термостатом выбирается таким образом, чтобы исключить перегрев блока;
- следует исключить прямое попадание солнечных лучей;
- стоит предусмотреть защиту от внешнего воздействия. Особенно если в семье есть маленькие дети.
Терморегулятор предотвратит чрезмерный нагрев обогревателяВнимание! Если планируется для обогрева дома использовать электрическую систему, ещё на этапе проектирования следует определиться с месторасположением розеток для терморегуляторов.
Терморегуляторы для «тёплого пола»
Существует стандартная схема для монтажа терморегуляторов для «тёплого пола». Для установки выбирается легкодоступное место. Подключение прибора производится по схеме, рекомендованной производителем и указанной на обратной стороне.
Датчик монтируют вблизи термостата, но вдали от мебели и каких-либо других предметов. При монтаже плёночного пола с инфракрасным излучением для датчика предусматривается место на обратной стороне плёнки. После установки измерительный прибор подключают с помощью проводов к терморегулятору. При устройстве кабельного пола, предполагающего заливку цементно-песчаной стяжки, датчик помещают в гофрированную трубу, чтобы при необходимости его можно было извлечь.
Датчик может быть подобран для конкретного интерьераТерморегуляторы для инфракрасных обогревателей
Для контроля инфракрасных обогревателей используются приборы специального типа. Они могут быть механическими и программируемыми. Механические терморегуляторы для инфракрасных обогревателей чаще всего монтируются на стену. Они компактны, способны контролировать температуру в широком диапазоне. Для задания нужного режима поворачивается специальная ручка. Включение/отключение производится с помощью кнопки.
Поворотом ручки задаётся требуемый режимПрограммируемые или цифровые модели обеспечивают комфортные условия проживания. Имеют более широкий диапазон регулировки. Позволяют выбрать для отопительной системы сложную программу с последовательной сменой температуры в помещении. Чаще всего программируемыми терморегуляторами оснащается система «умный дом».
Статья по теме:
Инфракрасные обогреватели с терморегулятором для дачи. Принцип работы, виды устройств, калькулятор расчета необходимой мощности приборов, средние цены, обзор моделей и производителей, рекомендации специалистов — читайте в нашей публикации.
Для сауны и бани
С его помощью можно контролировать температуру воздуха. Учитывая сложные условия эксплуатации, следует выбирать модель, способную сохранить работоспособность в условиях повышенной влажности. Выбор модели зависит от особенностей используемого отопительного оборудования. Для бани и сауны также актуальны терморегуляторы с датчиком температуры воды, позволяющие снизить затраты на эксплуатацию водонагревателей. Такой устройство может быть:
- стержневым (биметаллическим). Их работа основана на способности металлов к расширению;
- капиллярным, использующим способность к расширению газа, находящегося внутри специальной колбы. По мере увеличения температуры давление в колбе возрастает, передавая необходимое усилие на пневмореле, подсоединённое к электрическим контактам. Последние отключаются от сети;
- электронным. Самый дорогостоящий и надёжный вид.
Как сделать простой терморегулятор своими руками
Если готовое реле температуры воздуха с датчиком слишком дорого для семейного бюджета, стоит изготовить подобный прибор собственными силами. Сделать терморегулятор своими руками можно в следующей последовательности:
Сколько стоят и где купить такие терморегуляторы − обзор цен и популярных моделей
Если вариант самостоятельного изготовления даже не рассматривается, стоит купить терморегулятор с датчиком температуры воздуха, отдав предпочтение модели с наиболее подходящими характеристиками. Предлагаем ознакомиться со стоимостью некоторых популярных моделей:
Делитесь в комментариях, какой у вас регулятор температуры: механический или электронный? Какова его точность? Довольны ли вы сделанным выбором.
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями
Регулятор температуры воздуха в помещении своими руками. Выбор терморегулятора для домашнего инкубатора
Регулятор температуры внутри , независимо от того, как прибор изготовлен, самостоятельно или заводского производства, относится к одному из самых важных элементов этого изделия.
Природой предусмотрено, что для выведения молодняка птицы разных пород, нужны подходящие условия. Например, температура , отличается от параметров выведения уток. при температуре 37,7°, гусиным нужна 38,8°.
Строить инкубаторы отдельно для каждой породы птиц нецелесообразно, поэтому в них предусмотрено регулирование и поддержание нужных условий с помощью терморегуляторов. Если принято решение о создании самодельного терморегулятора для инкубатора, отнеситесь к этому со всей серьёзностью.
Выполнить такую работу под силу тем, кто освоил азы радиоэлектроники, умеет обращаться не только с паяльником, но и измерительными приборами. Кроме того, в работе пригодятся навыки по изготовлению печатных плат, сборке и настройке радиоэлектронных устройств.
В этой статье мы постараемся рассказать о том, как можно самостоятельно изготовить и отрегулировать терморегулятор для инкубации яиц.
Выбор схемы регулятора
Если взять за основу для изготовления терморегулятора заводские изделия, можно столкнуться с непреодолимыми трудностями по сборке, а особенно по настройке таких изделий.
Чтобы обойти лишние проблемы, лучше всего выбрать схему изделия доступную для изготовления в домашних условиях.
Важно: внимательно изучите описание конструкции выбранного устройства, особенно её элементную базу. Простая на вид схема может содержать дефицитные радиокомпоненты.
Главным критерием для любого типа терморегуляторов является обеспечения высокой чувствительности к перепадам внутренней температуры внутри , а также мгновенное реагирование на эти изменения. «Самодельщики» в большинстве случаев применяют два варианта построения регуляторов:
- Построение прибора на основе электрической схемы и радиодеталей. Способ сложный и доступный для подготовленных специалистов;
- Изготовление регулятора на основе термостата от бытовой техники.
Давайте кратко рассмотрим оба варианта изготовления.
Изготовление терморегулятора на основе схемы и радиодеталей
На рисунке ниже показана принципиальная схема самодельного регулятора температурного режима при инкубации.
Если внимательно рассмотреть схему этого прибора, то можно убедиться, то для его сборки требуются широко распространённые радиокомпоненты.
Внимание: все элементы находятся под напряжением сети 220 Вольт, поэтому требуется строгое соблюдение правил техники безопасности при работе с электроприборами.
Для самостоятельного изготовления прибора потребуется приобрести следующие радиодетали:
- Стабилитрон любого типа, который сможет обеспечить стабилизацию напряжения в пределах 7-9 Вольт;
- Два транзистора, один из них из МП 42 с любой буквой или аналогичный ему, второй из серии КТ 315, буквенный индекс прибора может быть любой;
- Тиристор из серии КУ 201-КУ 202, буква в обозначении должна быть Н;
- Четыре диода серии КД 202, желательно с буквенными обозначениями Н или НС. Можно использовать и другие полупроводниковые приборы, при условии их допустимой мощности не менее 600 Вт;
- Регулировка режима производится переменным резистором любого типа сопротивлением от 30 до 50 кОм;
- Резистор R5 должен иметь рассеиваемую мощность не менее 2Вт, остальные по 0,5 Вт;
- Также нужно приобрести реле типа МКУ (многоконтактное унифицированное).
В схеме, представленной на рисунке , датчиком температуры выступает транзистор VT1 , который размещают в стеклянной трубке и укладывают непосредственно на лоток с яйцами. При включении регулятора в сеть, срабатывает реле, его контакты размыкаются и инкубатор обогревается от ламп, которые подключаются к сети 220 Вольт .
При отключении от сети , контакты реле замыкаются и подключают в работу аккумулятор и автомобильные лампы для обогрева. При возобновлении подачи напряжения, реле снова срабатывает и подключает второй парой контактов зарядное устройство для подзаряда аккумулятора. Переменным резистором устанавливается порог требуемой температуры. Особых требований к зарядному устройству нет , можно использовать любое имеющееся в наличии.
Термостат в качестве регулятора
Этот вариант более прост в изготовлении и в то же время весьма надёжен в эксплуатации. Для его изготовления потребуется найти любой термостат от бытовой техники, например, от утюга.
Его нужно определённым образом подготовить к работе. Для этого любым доступным способом наполняют корпус термостата эфиром и хорошо запаивают.
Важно знать: эфир сильное летучее вещество, поэтому работать с ним нужно быстро и аккуратно.
Эфир очень чутко реагирует на малейшее изменение наружной температуры, что приводит к изменению состояния корпуса термостата. Винт, который припаян к корпусу, жёстко связан с контактами. В нужный момент происходит включение или отключение нагревательного элемента. Нужную температуру выставляют при вращении регулировочного винта (под номером 6 на рисунке).
Обращаем Ваше внимание, что перед закладкой яиц, нужно произвести настройку нужной температуры и прогреть инкубатор.
Итак, как видно из описания, изготовить терморегулятор в инкубатор не сложно. Это может выполнить даже школьник, который увлекается радиоэлектроникой. Схема не содержит дефицитных радиокомпонентов. Элементы устанавливают на печатную плату или монтируют навесным монтажом.
Если самостоятельно изготавливается «электрическая наседка», полезно для увеличения процентов вывода молодняка птицы, предусмотреть .
Из этого видео Вы узнаете как сделать терморегулятор для инкубатора своими руками:
В быту и подсобном хозяйстве часто требуется поддерживать температурный режим какого-либо помещения. Ранее для этого требовалась достаточно огромная схема, выполненная на аналоговых элементах, одну такую мы рассмотрим для общего развития. Сегодня все намного проще, если возникает необходимо поддерживать температуру в диапазоне от -55 до +125°C, то с поставленной целью может отлично справиться программируемый термометр и термостат DS1821.
Схема терморегулятора на специализированном температурном датчике. Этот термодатчик DS1821 можно дешево купить в АЛИ Экспресс (для заказа кликните на рисунок чуть выше)
Порог температуры включения и отключения термостата задается значениями TH и TL в памяти датчика, которые требуется запрограммировать в DS1821. В случае превышения температуры выше значения записанного в ячейку TH на выходе датчика появится уровень логической единицы. Для защиты от возможных помех, схема управления нагрузкой реализована так, что первый транзистор запирается в ту полуволну сетевого напряжения, когда оно равно нулю, подавая тем самым напряжение смещения на затвор второго полевого транзистора, который включает оптосимистор, а тот уже открывает смистор VS1 управляющий нагрузкой. В качестве нагрузки может быть любое устройство, например электродвигатель или обогреватель. Надежность запирания первого транзистора нужно настроить путем подбора нужного номинала резистора R5.
Датчик температуры DS1820 способен фиксировать температуру от -55 до 125 градусов и работать в режиме термостата.
Схема терморегулятора на датчике DS1820
Если температуры превысит верхний порог TH, то на выходе DS1820 будет логическая единица, нагрузка отключится сети. Если температура опустится ниже нижнего запрограммированного уровня TL то на выходе температурного датчика появится логический ноль и нагрузка будет включена. Если остались непонятные моменты, самодельная конструкция была позаимствована из №2 за 2006 год.
Сигнал с датчика проходит на прямой вывод компаратора на операционном усилителе CA3130. На инвертирующий вход этого же ОУ, поступает опорное напряжение с делителя. Переменным сопротивлением R4 задают требуемый температурный режим.
Схема терморегулятора на датчике LM35
Если на прямом входе потенциал ниже установленного на выводе 2, то на выходе компаратора будем иметь уровень, около 0,65 вольта, а если наоборот, то на выходе компаратора получим высокий уровень около 2,2 вольта. Сигнал с выхода ОУ через транзисторы управляет работой электромагнитного реле. При высоком уровне оно включается, а при низком выключается, коммутируя своими контактами нагрузку.
TL431 – это программируемый стабилитрон. Используется в роли источника опорного напряжения и источника питания для схем с малым потреблением. Требуемый уровень напряжения, на управляющем выводе микросборки TL431, задается с помощью делителя на резисторах Rl, R2 и терморезисторе с отрицательным ТКС R3.
Если на управляющем выводе TL431 напряжение выше 2,5В, микросхема пропускает ток и включает электромагнитное реле. Реле коммутирует управляющий вывод симистора и подключает нагрузку. С увеличением температуры, сопротивление термистора и потенциал на управляющем контакте TL431 снижается ниже 2,5В, реле отпускает свои фронтовые контакты и отключает обогреватель.
С помощью сопротивления R1 регулируем уровень нужной температуры, для включения обогревателя. Данная схема способна управлять нагревательным элементом до 1500 Вт. Реле подойдет РЭС55А с рабочим напряжением 10…12 В или его аналог.
Конструкция аналогового терморегулятора используется для поддержания заданной температуры внутри инкубатора, или в ящике на балконе для хранения овощей зимой. Питание организовано от автомобильного аккумулятора на 12 вольт.
Конструкция состоит из реле в случае падения температуры и отключает при повышении заложенного порога.
Температура, срабатывания реле термостата задается уровнем напряжения на контактах 5 и 6 микросхемы К561ЛЕ5, а температура отключения реле – потенциалом на выводах 1 и 21. Разницу температур контролируется падением напряжения на резисторе R3. В роли температурного датчика R4 используется терморезистор с отрицательным ТКС, т.е .
Конструкция небольшая и состоит всего из двух блоков- измерительного на базе компаратора на ОУ 554СА3 и коммутатора нагрузки до 1000 Вт построенного на регуляторе мощности КР1182ПМ1.
На третий прямой вход ОУ поступает постоянное напряжение с делителя напряжения состоящего из сопротивлений R3 и R4. На четвертый инверсный вход подается напряжение с другого делителя на сопротивлении R1 и терморезистор ММТ-4 R2.
Датчиком температуры является терморезистор находящейся в стеклянной колбе с песком, которую располагают в аквариуме. Главным узлом конструкции является м/с К554САЗ – компаратор напряжения.
От делителя напряжений в состав которого входит и терморезистор, управляющее напряжение идет на прямой вход компаратора. Другой вход компаратора используется для регулировки требуемой температуры. Из сопротивлений R3, R4, R5 выполнен делитель напряжения, который образуют чувствительный к изменениям температуры мост. При изменяется температуры воды в аквариуме, сопротивление терморезистора тоже меняется. Это создает дисбаланс напряжений на входах компаратора.
В зависимости от разности напряжений на входах будет изменяться выходное состояние компаратора. Нагреватель сделан так, что при снижении температуры воды терморегулятор аквариума автоматически запускался, а при повышении, наоборот выключался. Компаратор имеет два выхода, коллекторный и эмиттерный. Для управления полевым транзистором требуется положительное напряжение, поэтому, именно коллекторный выход компаратора подключен к плюсовой линии схемы. Управляющий сигнал получается с эмиттерного вывода. Сопротивления R6 и R7 являются выходной нагрузки компаратора.
Для включения и выключения нагревательного элемента в терморегуляторе использован полевой транзистор IRF840. Для разряда затвора транзистора присутствует диод VD1.
В схеме терморегулятора использован бестрансформаторный блок питания. Лишнее переменное напряжение уменьшается за счет реактивного сопротивления емкости С4.
Основа первой конструкции терморегулятора – микроконтроллер PIC16F84A с датчик температуры DS1621 обладающим интерфейс l2C. В момент включения питания, микроконтроллер сначала инициализирует внутренние регистры температурного датчика, а затем проводит его настройку. Терморегулятор на микроконтроллере во втором случае выполнен уже на PIC16F628 с датчиком DS1820 и управляет подключенной нагрузкой с помощью контактов реле.
Датчик температуры своими руками |
Зависимость падения напряжения на p-n переходе полупроводников от температуры, как нельзя лучше подходит для создания нашего самодельного датчика.
Необходимость настройки температурного режима возникает при использовании различных систем теплового или холодильного оборудования. Вариантов много, и все они требуют наличия управляющего устройства, без которого работа систем возможна либо в режиме максимальной мощности, либо на полном минимуме возможностей. Контроль и настройка производятся с помощью терморегулятора – устройства, способного воздействовать на систему через датчик температуры и включать или отключать её по необходимости. При использовании готовых комплектов оборудования блоки управления входят в комплект поставки, но для самодельных систем приходится собирать терморегулятор своими руками. Задача не самая простая, но вполне решаемая. Рассмотрим её внимательнее.
Принцип работы терморегулятораТерморегулятор – это устройство, способное реагировать на изменения температурного режима. По типу действия различают терморегуляторы триггерного типа, отключающие или включающие нагрев при достижении заданного предела, или устройства плавного действия с возможностью тонкой и точной настройки, способные контролировать изменения температуры в диапазоне долей градуса.
Существуют две разновидности терморегуляторов:
- Механический. Представляет собой устройство, использующее принцип расширения газов при изменении температуры, или биметаллические пластины, изменяющие свою форму от нагревания или охлаждения.
- Электронный. Состоит из основного блока и датчика температуры, подающего сигналы об увеличении или понижении заданной температуры в системе. Используется в системах, требующих высокой чувствительности и тонкой регулировки.
Механические устройства не позволяют обеспечить высокой точности настройки. Они являются одновременно и датчиком температуры, и исполнительным органом, объединёнными в единый узел. Биметаллическая пластина, используемая в нагревательных устройствах, представляет собой термопару из двух металлов с разным коэффициентом теплового расширения.
Главное предназначение терморегулятора – автоматическое поддержание необходимой температуры
Нагреваясь, один из них становится больше другого, отчего пластина изгибается. Контакты, установленные на ней, размыкаются и прекращают нагрев. При охлаждении пластина возвращается в изначальную форму, контакты вновь замыкаются и нагрев возобновляется.
Камера с газовой смесью – чувствительный элемент термостата холодильника или отопительного терморегулятора. При изменениях температуры меняется объём газа, что вызывает перемещение поверхности мембраны, соединённой с рычагом контактной группы.
В терморегуляторе для отопления используется камера с газовой смесью, работающая по закону Гей-Люссака – при изменении температуры меняется объём газа
Механические термостаты надёжны и обеспечивают устойчивую работу, но настройка режима работы происходит с большой погрешностью, практически «на глазок». При необходимости тонкой настройки, обеспечивающей регулировку в пределах нескольких градусов (или ещё тоньше), используются электронные схемы. Датчиком температуры для них служит терморезистор, способный различить мельчайшие изменения режима нагрева в системе. Для электронных схем ситуация обратная – чувствительность датчика слишком высока и её искусственно загрубляют, доводя до пределов разумного. Принцип действия состоит в изменении сопротивления датчика, вызванном колебаниями температуры контролируемой среды. Схема реагирует на смену параметров сигнала и повышает/понижает нагрев в системе до получения другого сигнала. Возможности электронных блоков контроля намного выше и позволяют получить настройку температуры любой точности. Чувствительность таких термостатов даже избыточна, поскольку нагрев и охлаждение – процессы, обладающие высокой инерционностью, которые замедляют время реакции на смену команд.
Область применения самодельного устройстваИзготовление механического терморегулятора в домашних условиях достаточно сложно и нерационально, поскольку результат будет работать в слишком широком диапазоне и не сможет обеспечить требуемой точности настройки. Чаще всего собирают самодельные электронные терморегуляторы, которые позволяют поддерживать оптимальный режим температуры тёплого пола, инкубатора, обеспечивать желаемую температуру воды в бассейне, нагрев парилки в сауне и т.д. Вариантов применения самодельного терморегулятора может быть столько, сколько систем, подлежащих настройке и регулировке температурного режима, имеется в доме. Для грубой настройки с помощью механических устройств проще приобрести готовые элементы, они недороги и вполне доступны.
Преимущества и недостаткиСамодельный терморегулятор обладает определёнными достоинствами и недостатками. Плюсами устройства являются:
- Высокая ремонтопригодность. Терморегулятор, сделанный самостоятельно, легко отремонтировать, поскольку его конструкция и принцип работы известны до мелочей.
- Расходы на создание регулятора намного ниже, чем при покупке готового блока.
- Существует возможность изменения рабочих параметров для получения более подходящего результата.
К недостаткам следует отнести:
- Сборка такого устройства доступна только людям, имеющим достаточную подготовку и определённые навыки работы с электронными схемами и паяльником.
- Качество работы устройства в большой степени зависит от состояния использованных деталей.
- Собранная схема требует настройки и юстировки на контрольном стенде или с помощью эталонного образца. Получить сразу готовый вариант устройства невозможно.
Основной проблемой является необходимость подготовки или, как минимум, участие специалиста в процессе создания прибора.
Как сделать простой терморегуляторИзготовление терморегулятора происходит поэтапно:
- Выбор типа и схемы устройства.
- Приобретение необходимых материалов, инструментов и деталей.
- Сборка прибора, настройка, запуск в эксплуатацию.
Стадии изготовления прибора имеют свои особенности, поэтому их следует рассмотреть подробнее.
Необходимые материалыВ число необходимых для сборки материалов входят:
- Фольгированный гетинакс или монтажная плата;
- Паяльник с припоем и канифолью, в идеале – паяльная станция;
- Пинцет;
- Пассатижи;
- Лупа;
- Кусачки;
- Изолента;
- Медный соединительный провод;
- Необходимые детали, согласно электрической схемы.
В процессе работы могут понадобиться и другие инструменты или материалы, поэтому данный список не следует считать исчерпывающим и окончательным.
Схемы устройствВыбор схемы обусловлен возможностями и уровнем подготовки мастера. Чем сложнее схема, тем больше нюансов возникнет при сборке и настройке устройства. В то же время самые простые схемы позволяют получить лишь наиболее примитивные приборы, работающие с высокой погрешностью.
Рассмотрим одну из несложных схем.
В данной схеме в качестве компаратора используется стабилитрон
На рисунке слева изображена схема регулятора, а справа – блок реле, включающий нагрузку. Датчик температуры – это резистор R4, а R1 – переменный резистор, используемый для настройки режима нагрева. Управляющим элементом является стабилитрон TL431, который открыт до тех пор, пока на его управляющем электроде имеется нагрузка выше 2,5 В. Нагрев терморезистора вызывает снижение сопротивления, отчего напряжение на управляющем электроде падает, стабилитрон закрывается, отсекая нагрузку.
Другая схема несколько сложнее. В ней использован компаратор – элемент, производящий сравнение показаний термодатчика и эталонного источника напряжения.
Подобная схема с компаратором применима для регулировки температуры тёплого пола
Любое изменение напряжения, вызванное увеличением или уменьшением сопротивления терморезистора, создаёт разницу между эталоном и рабочей линией схемы, вследствие чего на выходе устройства генерируется сигнал, вызывающий включение или отключение нагрева. Подобные схемы, в частности, используются для регулировки режима работы тёплого пола.
Пошаговая инструкцияПорядок сборки каждого устройства имеет свои особенности, но некоторые общие шаги выделить можно. Рассмотрим ход сборки:
- Готовим корпус прибора. Это важно, поскольку оставлять плату незащищённой нельзя.
- Готовим плату. Если используется фольгированный гетинакс, придётся травить дорожки при помощи электролитических методов, предварительно нарисовав их нерастворимой в электролите краской. Монтажная плата с готовыми контактами значительно упрощает и ускоряет процесс сборки.
- Проверяем с помощью мультиметра работоспособность деталей, при необходимости заменяем их на исправные образцы.
- По схеме собираем и соединяем все необходимые детали. Необходимо следить за точностью соединения, правильной полярностью и направлением установки диодов или микросхем. Любая ошибка может привести к выходу из строя важных деталей, которые придётся приобретать снова.
- После окончания сборки рекомендуется ещё раз внимательно осмотреть плату, проверить точность соединений, качество пайки и прочие важные моменты.
- Плата помещается в корпус, производится пробный запуск и настройка работы устройства.
Для настройки прибора необходимо либо иметь эталонное устройство, либо знать номинал напряжений, соответствующих той или иной температуре контролируемой среды. Для отдельных устройств существуют собственные формулы, показывающие зависимость напряжения на компараторе от температуры. Например, для датчика LM335 такая формула имеет вид:
V = (273 + T) 0,01,
где Т – требуемая температура по Цельсию.
В других схемах настройка производится путём подбора номиналов регулировочных резисторов при создании определённой, известной температуры. В каждом конкретном случае могут быть использованы собственные методики, оптимальным образом подходящие к имеющимся условиям или используемому оборудованию. Требования к точности прибора также отличаются друг от друга, поэтому единой технологии настройки не существует в принципе.
Основные неисправностиНаиболее распространённой неисправностью самодельных терморегуляторов является нестабильность показаний терморезистора, вызванная низким качеством деталей. Кроме того, нередко встречаются сложности с настройкой режимов, вызванные несоответствием номиналов или изменением состава деталей, необходимых для правильной работы устройства. Большинство возможных проблем напрямую зависят от уровня подготовки мастера, производящего сборку и настройку прибора, так как навыки и опыт в этом деле значат очень много. Тем не менее, специалисты утверждают, что изготовление терморегулятора своими руками – полезная практическая задача, дающая неплохой опыт в создании электронных устройств.
Если уверенности в своих силах нет, лучше использовать готовое устройство, которых достаточно в продаже. Необходимо учитывать, что отказ регулятора в самый неподходящий момент может стать причиной серьёзных неприятностей, для устранения которых потребуются усилия, время и деньги. Поэтому, принимая решение о самостоятельной сборке, следует подойти к вопросу максимально ответственно и тщательно взвесить свои возможности.
Автономный обогрев частного дома позволяет выбирать индивидуальные температурные режимы, что очень комфортно и экономно для жильцов. Чтобы каждый раз не при смене погоды на улице не задавать другой режим в помещении, можно использовать терморегулятор или термореле для отопления, который можно установить и на радиаторы и на котёл.
Автоматическая регулировка тепла в помещении
Для чего это нужно
- Самым распространённым на территории Российской Федерации является , на газовых котлах. Но такая, с позволения сказать, роскошь, доступна далеко не во всех районах и местностях. Причины тому самые банальные – отсутствие ТЭЦ или центральных котельных, а так же газовых магистралей поблизости.
- Приходилось ли вам когда-либо побывать отдалённом от густонаселённых районов жилом доме, насосной или метеостанции в зимнюю пору, когда единственным средством сообщения являются сани с дизельным двигателем? В таких ситуациях очень часто устраивают отопление своими руками при помощи электричества.
- Для небольших помещений, например, одна комната дежурного на насосной станции, достаточно – его хватит для самой суровой зимы, но для большей площади уже потребуется отопительный котёл и система радиаторов. Чтобы сохранить нужную температуру в котле, предлагаем вашему вниманию самодельное регулирующее устройство.
Температурный датчик
- В этой конструкции не нужны терморезисторы или различные датчики типа ТСМ , здесь вместо них задействован биполярный обыкновенный транзистор. Как и всех полупроводниковых приборов, его работа в большой степени зависит от окружающей среды, точнее, от её температуры. С повышением температуры ток коллектора возрастает, а это негативно сказывается на работе усилительного каскада – рабочая точка смещается вплоть до искажения сигнала и транзистор попросту не реагирует на входной сигнал, то есть, перестает работать.
- Диоды тоже относятся к полупроводникам , и повышение температуры отрицательно сказывается и на них. При t25⁰C «прозвонка» свободного кремниевого диода покажет 700мВ, а у перманентного – около 300мВ, но если температура повышается, то соответственно будет понижаться прямое напряжение прибора. Так, при повышении температуры на 1⁰C напряжение будет понижаться на 2мВ, то есть, -2мВ/1⁰C.
- Такая зависимость полупроводниковых приборов позволяет использовать их в качестве температурных датчиков. На таком отрицательном каскадном свойстве с фиксированным базовым током и основана вся схема работы терморегулятора (схема на фото вверху).
- Температурный датчик смонтирован на транзисторе VT1 типа КТ835Б , нагрузка каскада – резистор R1, а режим работы по постоянному току транзистора задают резисторы R2 и R3. Чтобы напряжение на транзисторном эмиттере при комнатной температуре было 6,8В, фиксированное смещение задаётся резистором R3.
Совет. По этой причине на схеме R 3 помечен знаком * и особой точности здесь добиваться не следует, только бы не было больших перепадов. Эти измерения можно провести относительно транзисторного коллектора, соединённым источником питания с общим приводом.
- Транзистор p-n-p КТ835Б подобран специально, его коллектор соединяется с металлической корпусной пластинкой, имеющей отверстие для крепления полупроводника на радиатор. Именно за это отверстие прибор крепится к пластине, к которой ещё прикреплён подводной провод.
- Собранный датчик крепиться к трубе отопления при помощи металлических хомутов , и конструкцию не нужно изолировать какой-либо прокладкой от трубы отопления. Дело в том, что коллектор соединён одним проводом с источником питания – это значительно упрощает весь датчик и делает контакт лучше.
Компаратор
- Компаратор, смонтированный на операционный усилитель ОР1 типа К140УД608, задаёт температуру. На инвертируемый вход R5 подаётся напряжение с эмиттера VT1, а через R6 – на неинвертируемый вход поступает напряжение с движка R7.
- Такое напряжение определяет температуру для отключения нагрузки. Верхний и нижний диапазон для установки порога на срабатывание компаратора задаются при помощи R8 и R9. Нужный постерезис срабатывания компаратора обеспечивает R4.
Управление нагрузкой
- На VT2 и Rel1 сделано устройство управления нагрузкой и индикатор режима работы терморегулятора находится здесь же – красный цвет при нагреве, а зелёный – достижение необходимой температуры. Параллельно обмотке Rel1 включен диод VD1 для защиты VT2 от напряжения, вызванного самоиндукцией на катушке Rel1 при отключении.
Совет. На рисунке выше видно, что допустимая коммутация тока реле 16A, значит, допускает управление нагрузкой до 3кВт. Используйте прибор для мощности 2-2,5кВт, чтобы облегчить нагрузку.
Блок питания
- Произвольная инструкция позволяет для настоящего терморегулятора в виду его небольшой мощности задействовать в качестве блока питания дешёвый китайский адаптер. Также можно самому собрать выпрямитель на 12В, с током потребления схемы не более 200мА. Для этой цели сгодится трансформатор мощностью до 5Вт и выходом от 15 до 17В.
- Диодный мостик сделан на диодах 1N4007, а стабилизатор на напряжения на интегральном типа 7812. В виду небольшой мощности устанавливать стабилизатор на батарею не требуется.
Наладка терморегулятора
- Для проверки датчика можно использовать самую обыкновенную настольную лампу с абажуром из металла. Как было отмечено выше, комнатная температура позволяет выдерживать напряжение на эмиттере VT1 около 6,8В, но если повысить её до 90⁰C, то напряжение упадёт до 5,99В. Для замеров можно использовать обычный китайский мультиметр с термопарой типа DT838.
- Компаратор работает следующим образом: если напряжение термодатчика на инвертирующем входе выше напряжения на неинвертирущем, то на выходе оно будет равнозначным с напряжением источника питания – это будет логическая единица. Поэтому VT2 открывается и реле включается, перемещая релейные контакты в режим нагрева.
- Температурный датчик VT1 греется по мере нагревания отопительного контура и с повышением температуры понижается напряжение на эмиттере. В тот момент, когда оно опускается немного ниже напряжения, которое задано на движке R7, получается логический ноль, что приводит к запиранию транзистора и отключению реле.
- В это время напряжение на котёл не поступает и система начинает остывать, что также влечёт за собой остывание датчика VT1. Значит, напряжение на эмиттере повышается и как только оно переходит границу, установленную R7, реле запускается заново. Такой процесс будет повторяться постоянно.
- Как вы понимаете, цена такого устройства невысока, зато позволяет выдерживать нужную температуру при любых погодных условиях. Это очень удобно в тех случаях, когда в помещении нет постоянных жителей, следящих за температурным режимом, или когда люди постоянно сменяют друг друга и к тому же заняты работой.
Терморегуляторы широко используются в современных бытовых приборах, автомобилях, системах отопления и кондиционирования, на производстве, в холодильном оборудовании и при работе печей. Принцип действия любого терморегулятора основан на включении или выключении различных приборов после достижения определенных значений температуры.
Современные цифровые терморегуляторы управляются при помощи кнопок: сенсорных или обычных. Многие модели также оснащены цифровой панелью, на которой отображается заданная температура. Группа программируемых терморегуляторов является самой дорогостоящей. С помощью прибора можно предусмотреть изменение температуры по часам или задать необходимый режим на неделю вперед. Управлять прибором можно дистанционно: через смартфон или компьютер.
Для сложного технологического процесса, например, сталеплавильной печи, сделать терморегулятор своими руками – задача довольно непростая, которая требует серьезных знаний. Но собрать небольшое устройство для кулера или инкубатора под силу любому домашнему мастеру.
Для того, чтобы понять, как работает регулятор температуры, рассмотрим простое устройство, которое используется для открывания и закрывания заслонки шахтового котла и срабатывает при нагреве воздуха.
Для работы устройства были использованы 2 алюминиевые трубы, 2 рычага, пружина для возврата, цепочка, которая идет к котлу, и регулировочный узел в виде кран-буксы. Все комплектующие были смонтированы на котел.
Как известно, коэффициент линейного теплового расширения алюминия составляет 22х10-6 0С. При нагревании алюминиевой трубы длиной полтора метра, шириной 0,02 м и толщиной 0,01 м до 130 градусов Цельсия происходит удлинение на 4,29 мм. При нагреве трубы расширяются, за счет этого происходит смещение рычагов, и заслонка закрывается. При остывании трубы уменьшаются в длине, а рычаги открывают заслонку. Основной проблемой при использовании данной схемы является то, что точно определить порог срабатывания терморегулятора очень сложно. Сегодня предпочтение отдается устройствам на основе электронных элементов.
Схема работы простого терморегулятора
Обычно для поддержания заданной температуры используются схемы на основе реле. Основными элементами, входящими в данное оборудование, являются:
- температурный датчик;
- пороговая схема;
- исполнительное или индикаторное устройство.
В качестве датчика можно использовать полупроводниковые элементы, термисторы, термометры сопротивления, термопары и биметаллические термореле.
Схема терморегулятор реагирует на превышения параметра над заданным уровнем и включает исполнительное устройство. Самым простым вариантом такого прибора является элемент на биполярных транзисторах. Термореле выполнено на основе триггера Шмидта. В роли датчика температуры выступает терморезистор – элемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от повышения или понижения градусов.
R1 – это потенциометр, который устанавливает начальное смещение на терморезисторе R2 и потенциометре R3. За счет регулировки происходит срабатывание исполнительного устройства и коммутации реле K1, когда сопротивление терморезистора изменяется. При этом рабочее напряжение реле должно соответствовать рабочему питанию оборудования. Чтобы защитить выходной транзистор от импульсов напряжения, параллельно подсоединен полупроводниковый диод. Величина нагрузки подключаемого элемента зависит от максимального тока электромагнитного реле.
Внимание! В интернете можно увидеть картинки с чертежами термостата для разного оборудования. Но довольно часто изображение и описание не соответствуют друг другу. Иногда на рисунках могут быть представлены просто другие устройства. Поэтому изготовление можно начинать только после тщательного изучения всей информации.
Перед началом работ следует определиться с мощностью будущего терморегулятора и температурным диапазоном, в котором предстоит ему работать. Для холодильника потребуются одни элементы, а для отопления –другие.
Терморегулятор на трех элементах
Одним из элементарных устройств, на примере которого можно собрать и понять принцип работы, является простой терморегулятор своими руками, предназначенный для вентилятора в ПК. Все работы производятся на макетной плате. Если же существуют проблемы с пальником, то можно взять беспаечную плату.
Схема терморегулятор в этом случае состоит всего лишь из трех элементов:
- силового транзистора MOSFET (N канальный), можно использовать IRFZ24N MOSFET 12 В и 10 А или IFR510 Power MOSFET;
- потенциометра 10 кОм;
- NTC термистора в 10 кОм, который будет выполнять роль сенсора температуры.
Термодатчик реагирует на повышение градусов, за счет чего срабатывает вся схема, и вентилятор включается.
Теперь переходим к настройке. Для этого включаем компьютер и регулируем потенциометр, задавая значение для выключенного вентилятора. В тот момент, когда температура приближается к критической, максимально уменьшаем сопротивление до того, как лопасти будут вращаться очень медленно. Лучше сделать настройку несколько раз, чтобы убедиться в эффективности работы оборудования.
Современная электронная промышленность предлагает элементы и микросхемы, значительно отличающиеся по виду и техническим характеристикам. У каждого сопротивления или реле есть несколько аналогов. Необязательно использовать только те элементы, которые указаны в схеме, можно брать и другие, совпадающие по параметрам с образцами.
Терморегуляторы для котлов отопления
При регулировке отопительных систем важно точно откалибровать прибор. Для этого потребуется измеритель напряжения и тока. Для создания работающей системы можно воспользоваться следующей схемой.
С помощью этой схемы можно создать наружное оборудование для контроля за твердотопливным котлом. Роль стабилитрона здесь выполняет микросхема К561ЛА7. Работа устройства основана на способности терморезистора уменьшать сопротивление при нагреве. Резистор подключается в сеть делителя напряжения электричества. Необходимую температуру можно задать с помощью переменного резистора R2. Напряжение поступает на инвертор 2И-НЕ. Полученный ток подается на конденсатор С1. К 2И-НЕ, который контролирует работу одного триггера, подключен конденсатор. Последний соединен со вторым триггером.
Контроль температуры идет по следующей схеме:
- при понижении градусов напряжение в реле растет;
- при достижении определенного значения вентилятор, который соединен с реле, выключается.
Напайку лучше производить на слепыше. В качестве элемента питания можно взять любое устройство, работающее в пределах 3-15 В.
Осторожно! Установка самодельных приборов любого назначения на системы отопления может привести к выходу из строя оборудования. Более того, использование подобных устройств может быть запрещено на уровне служб, осуществляющих подвод коммуникаций в вашем доме.
Цифровой терморегулятор
Для того чтобы создать полноценно функционирующий терморегулятор с точной калибровкой, без цифровых элементов не обойтись. Рассмотрим прибор для контроля температур в небольшом хранилище для овощей.
Основным элементом здесь является микроконтроллер PIC16F628A. Эта микросхема обеспечивает управление разными электронными устройствами. В микроконтроллере PIC16F628A собраны 2 аналоговых компаратора, внутренний генератор, 3 таймера, модули сравнения ССР и обмена передачи данных USART.
При работе терморегулятора значение существующей и заданной температуры подается на MT30361 – трехразрядный индикатор с общим катодом. Для того чтобы задать необходимую температуру, используются кнопки: SB1 – для уменьшения и SB2 – для увеличения. Если проводить настойку с одновременным нажатием кнопки SB3, то можно установить значения гистерезиса. Минимальным значением гистерезиса для этой схемы является 1 градус. Подробный чертеж можно увидеть на плане.
Регуляторы температуры – Вентиляторы, Калориферы
Регуляторы температуры, или, как их еще называют, терморегуляторы, предназначены для поддержания заданной температуры жидкости (например, фотораствора, воды в аквариуме, воды в системе электрического водяного отопления), воздуха в теплице, в жилом помещении и пр.
Принцип работы любого терморегулятора состоит в плавном или скачкообразном изменении мощности нагревательного элемента в соответствии с температурой датчика.
В терморегуляторе со скачкообразным изменением мощности в нагрузке нагревательный элемент отключается, как только температура датчика достигает определенного значения, и выключается при понижении температуры до ее заданного значения. Нагревательный элемент при этом находится в одном из двух состояний: включен или выключен, поэтому регулятор с таким законом управления часто называют релейным.
Современные стандартные автоматические системы вентиляции оснащены датчиками регулировки температуры, благодаря которым можно установить автоматический режим включения и выключения системы, согласно заданным условиям.
Таким образом, существенно снижается риск перегрева или создания дискомфортных условий в помещении. Также использование датчиков позволяет существенно снизить расход электроэнергии.
Для поддержания одного температурного режима достаточно задать нужные данные и терморегулятор все сделает за вас: если температура будет разниться, то он либо будет включатся, либо выключаться – в зависимости от необходимости.Виды регуляторов температуры
Регуляторы температуры для систем вентиляции – это приборы , благодаря которым можно устанавливать режим, периодичность и интенсивность работы вентиляционных систем. Обычные регуляторы имеются в большинстве современных устройств, которые предназначены для нагрева, или наоборот, охлаждения воздуха и каких-либо предметов.
Наиболее распространенными являются:
Рассмотрим каждый в отдельности:
Электронный терморегулятор
Прибор состоит из датчика, регулирующего уровень температуры воздуха, микропроцессора, который обрабатывает и передает сигнал, а также ключа, служащего, своего рода, термореле. Основное достоинство подобных датчиков – это высокая точность определения температуры, простая настройка и легкость управления.
Подобные терморегуляторы используются в системах, контролирующих создание по поддержание микроклимата в помещениях. Они могут встраиваться в систему “умный дом” и отслеживать температуру не только воздушных масс внутри помещения, но и самих систем, с целью повышения пожарной безопасности
Элетромеханические приборы
Данная разновидность терморегуляторов является самой распространенной и простой. В основе конструкции лежит реле и группа контактов, которые служат для нагревания пластины, что в случае превышения нормы, приводит к физическому воздействию для размыкания цепи. После нормализации температурных условия цепь снова замыкается.
Механические
Механические терморегуляторы изготавливаются большинством марок, но в целом мало чем отличаются друг от друга. Конструкция настолько проста, что различия могут быть лишь в используемых материалах и внешнем дизайне. Общепринятый диапазон температур лежит в пределах от +5 до +30 градусов Цельсия. Управление происходит при помощи рычага и поворотного механизма, которым вы задаете желаемую температуру.
Сенсорные
Терморегуляторы данной разновидности являются наиболее эффективными, с точки зрения контроля управления систем вентиляции. Вы можете запрограммировать систему на несколько дней или недель вперед и задавать различную последовательность изменений.
Выбирая нужную вам модель, учитывайте все факторы вашей системы вентиляции. Если ваших знаний не достаточно, обратитесь к специалистам.
| Степень | Диапазон, °С | Релейный | Исполнение | Назначение |
ТермостатTМ1 | IP 20 | 0-30 | 250/16 | Электронный | Комнатный |
ТермостатTA3 | IP 20 | 5-30 | 250/16 | Электромеханический | Комнатный |
ТермостатTC3 | IP 40 | -30-30 | 250/10 | Электромеханический | Капиллярный |
ТермостатTA | IP 54 | 0-40 | 250/10 | Электромеханический | Комнатный |
ТермостатTC3 | IP 40 | -30-30 | 250/10 | Электромеханический | Для охлаждения |
ТермостатBRC | IP 20 | 20-90 | 250/15 | Биметаллический | Накладной |
ТермостатTC2 | IP 40 | 0-90 | 250/10 | Электромеханический | Погружной |
ТермостатTLSC | IP 40 | 0-90 | 250/10 | Электромеханический | Погружной сдвоенный |
ТермостатTR2 | IP 20 | 0-90 | 250/10 | Электромеханический | Регулируемый |
ТермостатLS1** | IP 20 | 90-110 | 250/15 | Электромеханический | Предохранительный |
| |||||
* Существует три исполнения термостата: | |||||
| – c выключателем и индикаторной лампочкой; | ||||
– c индикаторной лампочкой; | |||||
– без выключателя и индикаторной лампочки. | |||||
** Существует исполнение термостата с фиксированной температурой 100°С. |
регулятор температуры воздуха в помещении
- регулятор температуры воздуха в помещении
регулятор температуры воздуха в помещении
регулятор параметров воздуха в помещении
комнатный контроллер
–
[Интент]Рис. Schneider Electric
Тематики
- кондиционирование воздуха в целом
- управление инженерн. оборуд. здания
Синонимы
- комнатный контроллер (1)
- регулятор параметров воздуха в помещении
(1) Термин Schneider Electric
EN
- room controller
- room temperature controller
Справочник технического переводчика. – Интент. 2009-2013.
- регулятор температуры в помещении
- таймер
Смотреть что такое “регулятор температуры воздуха в помещении” в других словарях:
РЕГУЛЯТОР — 5.2.1. РЕГУЛЯТОР 1. Устройство, образующее, усиливающее и преобразующее сигнал отклонения регулируемой величины от заданного значения, формирующее закон регулирования и обеспечивающее выдачу регулирующей величины для управления исполнительным… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 9817-95: Аппараты бытовые, работающие на твердом топливе. Общие технические условия — Терминология ГОСТ 9817 95: Аппараты бытовые, работающие на твердом топливе. Общие технические условия оригинал документа: 8.5 Допустимая погрешность контроля 8.5.1 Расчеты по формулам (1) (16) проводят с точностью до второго десятичного знака с… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Кибернетика — I Кибернетика (от греч. kybernetike искусство управления, от kybernáo правлю рулём, управляю) наука об управлении, связи и переработке информации (См. Информация). Предмет кибернетики. Основным объектом исследования в К. являются … Большая советская энциклопедия
Кибернетика — I Кибернетика (от греч. kybernetike искусство управления, от kybernáo правлю рулём, управляю) наука об управлении, связи и переработке информации (См. Информация). Предмет кибернетики. Основным объектом исследования в К. являются … Большая советская энциклопедия
ГОСТ Р 53635-2009: Газовые воздухонагреватели с принудительной конвекцией для отопления (обогрева) помещений теплопроизводительностью до 100 кВт. Общие технические требования и методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 53635 2009: Газовые воздухонагреватели с принудительной конвекцией для отопления (обогрева) помещений теплопроизводительностью до 100 кВт. Общие технические требования и методы испытаний оригинал документа: 3.2.2… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Описание — 3.2. Описание СИЗОД фильтрующие с принудительной подачей воздуха, используемые с масками, полумасками и четвертьмасками обычно состоят из следующих элементов: а) одного или нескольких фильтров, через который (которые) проходит весь воздух,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Р НП АВОК 3.2.1-2008: Квартирные тепловые пункты в многоквартирных жилых домах — Терминология Р НП АВОК 3.2.1 2008: Квартирные тепловые пункты в многоквартирных жилых домах: 5.6 Комплектация КТП приборами учета энергоресурсов 5.6.1 КТП, рассмотренные в 5.1 5.3, в базовом исполнении укомплектованы разъемами для установки… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
1: — Терминология 1: : dw Номер дня недели. «1» соответствует понедельнику Определения термина из разных документов: dw DUT Разность между московским и всемирным координированным временем, выраженная целым количеством часов Определения термина из… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Кондиционирование — воздуха автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения) с целью обеспечения главным образом оптимальных метеорологических условий, наиболее… … Википедия
ФОРСУНКИ И ГОРЕЛКИ — устройства, используемые для подготовки жидкого топлива к горению, которая заключается в доведении топлива до такого состояния, в котором оно легко перемешивается с воздухом (окислителем). Для подготовки к горению топливо измельчается путем… … Энциклопедия Кольера
Автоматическая температура отопления. Комфорт и экономия тепла.
24.02.2017Автоматическая температура отопления. Комфорт и экономия тепла.ТД ВиКоЭкономичное и комфортное отопление в доме, является распространенным вопросом в автоматизации регулировки температуры отопления. В этой статье Вы узнаете как экономить поддерживая комфортное тепло в доме..Каждый человек стремится к комфортному образу жизни. Совсем недавно люди взошли на новую ступень развития человечества. Этот шаг предусматривает комфортное и экономичное существование в единении с природой. Появляется все больше и больше новых технологий получения экологически чистых источников тепловой, электрической и других источников энергии. Автоматизация процессов бытия окружает практически каждый уголок сферы деятельности человека. Одним из кусочков обширной структуры является автоматическая регулировка температуры отопления, что влечет комфортное и экономное поддержание тепла в доме. Учитывая большие затраты на отоплении: домов, квартир, предприятий и других видов помещений. Автоматизация систем отопления – есть неотъемлемая часть в экономии тепла. Вы наверняка согласитесь, с выражением: “Комфорт в теплом доме – это один из пунктов экономии бюджета”.
Так как заставить Ваш бюджет быть более экономным на отоплении дома? Как уберечь бюджет от лишних затрат на тепло? Ответ есть : “Автоматическая температура отопления и комфортное экономичное тепло”. Компания “ВИКО” постарается рассказать, как осуществить автоматический контроль температуры отопления, что приведет к комфорту и экономии тепла.
Большинство любителей рассказов главную роль отдают утеплению строений. Мы же опустим этот этап! Зачем описывать то, что и так понятно при проектировании и строительстве дома? Вы наверняка знаете, что заранее утепленное и подготовленное помещение – это уже залог экономии на отоплении дома, квартиры, гаража и даже предприятия. Но все это не даст того комфорта и экономии тепла, которое необходимо для экономии бюджета. А что дает так сильно необходимую экономию и комфорт в бюджете каждого? Кто про это задумался? Конечно же, это автоматическая температура отопления, которая позволяет не только экономить бюджет, но и регулировать температуру дома, квартиры, комнаты и отопления. Вы забудете, что такое очень жарко или очень холодно!!! Ваш дом будет всегда наполнен тёплым комфортом и уютом. А умная система отопления позволит экономить затраты на отопление.
Давайте рассмотрим основные концепции автоматической регулировки температуры системы отопления:
1) Регулировка температуры радиатора отопления термоголовкой (термостатический кран)
2) Автоматическая температура отопления (электронные термостаты с сервоприводами)
3) Что лучше термоголовка или электронный термостат? Отличия и устройство.
4) Типовые решения автоматизации системы отопления.
5) Комфортная экономия тепла. Плюсы и минусы регулировки температуры отопления.
Регулировка температуры радиатора отопления термоголовкой (термостатический кран)
Одним из самых простых способов автоматического поддержания комфортной температуры отопления является использование термостатического крана с термоголовкой. Благодаря такому устройству, изменения в имеющейся системе отопления станут минимальны, а процесс автоматизации системы отопления будет минимально затратным для бюджета. Использование крана с термоголовкой даст возможность контролировать температуру радиатора отопления по температуре помещения. Конечно такой вид регулировки температуры отопления является наиболее грубым, но дает ощущение комфортного тепла в квартире, доме, гараже или в помещении предприятия. Экономии бюджета на таком виде контроля температуры радиаторов отопления можно достичь, установив теплосчетчик на стояк отопления. Конечно же существуют и специальные термоголовки “Danfoss” с идущими в комплекте накладными теплосчетчиками. Если Ваш ЖЭК согласится использовать показания таких устройств, тогда Вам повезло. Кстати!!! Практически все новостройки снабжают именно такими системами теплоучета. Проблемы экономии на тепле в системах городского отопления отпадают в строениях с собственной системой отопления. Радиатор отопления, прогрев помещение, отключается термостатическим краном с термоголовкой, а это влечет уменьшение теплопотребления. Уменьшение теплопотребления – это соответственно уменьшение энергозатрат на обогрев, что дает комфортное и экономное тепло.
Автоматическая регулировка температуры отопления. Электронные термостаты и сервоприводы.
Автоматизировать контроль температуры системы отопления более точно можно с помощью электронных термостатов и сервоприводов. В отличии от термостатических кранов с термоголовкой, электронные термостаты не привязаны к конкретному месту установки. Это позволяет повысить точность измерений, что убирает фактор влияния тепла радиатора отопления. Реакция такого регулятора температуры намного быстрее. А расширенные возможности электронных термостатов позволяют забыть про периодическую ручную подстройку температуры в помещении. Вы ощутите комфорт в эксплуатации хронотермостатов. Использование термических сервоприводов увеличит скорость реакции радиаторов и системы отопления. Это избавит помещение от “температурных провалов“, что является недостатком термоголовок. Одним словом термоголовки занимают нишу “полуавтоматического регулирования температуры отопления“, а электронные хронотермостаты занимают нишу “автоматического регулирования температуры отопления“. Благодаря высокой точности измерений электронных термостатов и быстрой реакции термических сервоприводов такая система автоматической температуры отопления становится намного экономичнее, так как температура в помещении практически не колеблется – погрешность составляет 1,5-2 градуса Цельсия. А это высокий результат, например у термоголовки средняя погрешность 5-10 градусов Цельсия. Хронотермостаты имеют настолько широкий спектр возможностей, что экономия отопления увеличится на 10-15% точно, а то и выше. Высокая экономичность автоматической регулировки температуры дома, квартиры, предприятия – это существенный результат.
Что лучше термоголовка или электронный термостат? Отличия и устройство.
Рассмотрев основные отличия принципов автоматического регулирования температуры системы отопления квартиры, дома или предприятия. Мы пришли к выводу, что регулировка температуры термоголовкой является простым дешевым и локальным решением. Конечно же у данного метода контроля температуры отопления есть свои недостатки, но при отсутствии возможности установки автоматического электронного контроля температуры – этот вариант более экономичен в плане экономических затрат на бюджет. Все зависит от назначения помещения. Вообще создание комфортной и экономичной автоматизированной системы контроля температуры всегда затратный элемент для бюджета, но все эти затраты окупятся в первый же год эксплуатации. Давайте изучим конструкционные особенности устройств контроля температуры.
Термостатические краны существуют в трех исполнениях: прямой кран, угловой кран, кран для нижней боковой подводки. Все эти краны снабжены американкой для разъемного подсоединения к радиаторам отопления. Такие краны поставляются с крышкой, которая позволяет регулировать температуру вручную, но при необходимости можно осуществить полуавтоматическую или автоматическую регулировку температуры в помещении.
Полуавтоматический контроль подразумевает установку термоголовки. Термоголовка – это механическое устройство, в конструкции которого имеется баллон с газом. Баллоны термоголовок встречаются встроенные и выносные с капиллярными трубками. Газ в баллоне при нагреве расширяется и давит на сильфон с пружиной, под давлением газа шток выдвигается и нажимает на клапан крана. Клапан термостатического крана перекрывает проток теплоносителя через радиатор, что уменьшает его теплоотдачу. По мере охлаждения помещения газ в баллоне охлаждается и шток возвращается в исходное положение, что влечет открытие клапана крана. Ввиду того, что на баллон влияет тепло радиатора, а радиатор имеет динамичность в отдаче тепла. Нередки “провалы в температуре помещения”, это доставляет некий дискомфорт. Встречаются промежутки, когда появляется ощущение прохлады или жары, однако, такая система регулировки температуры в помещении экономичнее. Самое главное – установить правильно термоголовку. А устанавливается она горизонтально, т.е. параллельно уровню пола. Связано это с тем, что воздух двигаясь от пола к потолку, обтекая баллон с газом, регулирует температуру помещения.
Достичь полноценного автоматического контроля температуры помещения можно установив электронный терморегулятор. Благо разнообразие электронных регуляторов температуры велико. Среди распространенных моделей встречаются: стандартные электронные термостаты, программируемые электронные термостаты с часовой установкой температуры – хронотермостаты, беспроводные термостаты и блоки дистанционного управления.
Большинство электронных термостатов исполняются для установки в розеточную коробку, хотя встречаются навесные модели. Вид источника питания делит термостаты на модели с питанием от сети 220В и питанием от батареек. Что касается терморегуляторов с питанием от батареек, то замена элементов питания необходима примерно в промежутке 1-2 года. Также электронные термостаты делятся на модели с наличием и отсутствием подключения выносного термодатчика. Такая функция позволяет вести дополнительно контроль по температуре поверхности или теплоносителя. Например контроль температуры поверхности теплого пола. Выходы управления нагрузкой термостатов можно поделить на пять видов:
1) Сухой контакт на включение (изолирован от контактов питания термостата),
2) Контакт реле подающий фазу 220В на нагрузку (используется для управления термическими сервоприводами, насосами, электрическими теплыми полами),
3) Переключающийся сухой контакт (используется изолированный переключающийся контакт реле),
4) Переключающиеся выходы реле с подачей фазы 220В на нагрузку (используется для управления моторными сервоприводами),
5) Симисторный контакт подающий фазу 220В на нагрузку. Отличается отсутствием механического реле, что устраняет щелчок включения. (используется для управления термическими сервоприводами, насосами, электрическими теплыми полами).
Типовые решения автоматизации системы отопления.
Благодаря большому спектру моделей электронных термостатов стоимость и функционал колеблются в большом диапазоне, что дает широкий спектр применения в автоматизации системы отопления. Практически все термостаты рассчитаны на нагрузку до 2,5 кВт, а это достаточно вполне. Используя смекалку можно экономично модернизировать систему отопления дома. Например, поставить хронотермостат на управление питанием обычного электрического котла с ТЭНом.
А что делать, если уже в доме сделан чистовой ремонт и нет возможности и желания долбить стены и тянуть провода? В этом варианте приходят на помощь беспроводные термостаты и хронотермостаты. Конечно же такое решение дороже проводных, но оно стоит своих затрат. Установка не займет и не потребует сильных навыков. Вы берете беспроводной термостат на батареечках и вешаете в удобном для Вас месте. Затем приемный блок дистанционного управления подключаете к сети 220В и подсоединяете к нему термический сервопривод, насос, или котел.
Использование моторизованных сервоприводов позволит организовать контроль нескольких контуров отопления. Управление такими сервоприводами осуществляется по трем проводам, один провод является нейтралью (N), а два других – это фазы 220В (одна на открытие, другая на закрытие).
ЭлектроТермические Сервоприводы полные аналоги термоголовок (можно установить вместо термоголовки), но благодаря отсутствию воздействия на колбу внешней среды и наличию термоэлемента, скорость реагирования выше. Принцип работы термического сервопривода прост: Когда нужно открыть клапан термостатического крана, электронный термостат подает напряжение 220В (24В, 48В, 110В) на контакты термического сервопривода. В сервоприводе поверх колбы имеется нагревательный элемент, который в течение одной минуты нагревает баллон до температуры расширения газа. Далее происходит процесс регулирования температуры, как с термоголовкой. По достижении нужной температуры в помещении, термостат прекращает подачу напряжения и колба начинает остывать, закрывая кран. Среднее время остывания 3-5 минут. Преимуществом термических сервоприводов является универсальность, да и не только, среди исполнения сервоприводы делят на “NC – нормально закрытые” и “NO – нормально открытые”. Стоимость термических сервоприводов ниже стоимости термоголовки. А суммарная стоимость комплекта электронного хронотермостата и термического сервопривода всего в 1,5-2 раза выше термоголовки с термостатическим краном. Однако, экономическая эффективность поддержания автоматической температуры отопления электронными методами куда комфортнее и выгоднее. Система окупится в первый же сезон.
Еще одним примером комфортного и экономного автоматического регулирования температуры отопления является непосредственное управление котлом!!! Кстати, котел может иметь встроенную автоматику управления температурой системы отопления. Но иногда возникает необходимость контролировать температуру по воздуху помещения, а не температуре теплоносителя!!! Вот тогда то и приходят на помощь комнатные электронные термостаты с сухим контактом. Все котлы снабжены специальным выходом для подключения комнатного термостата. Это позволяет расширить функции котла и повысить комфорт эксплуатации системы отопления. Согласитесь, термоголовки не дадут Вам таких преимуществ.
А что делать, когда имеется дом в пригороде и Вы хотите дистанционно управлять температурой системы отопления? Для таких целей существуют специальные устройства, их принято называть GSM модуль дистанционного контроля температуры. Это оборудование позволяет дистанционно регулировать температуру в помещении. Существует много вариантов исполнения. У большинства брендов основные функции схожи – это контроль температуры отопления по температуре воздуха, контроль протечки (затопления), контроль открытия дверей или разбития стекол. Такой набор функций позволяет видеть температуру в помещении, управлять включением и отключением котла системы отопления, быть в курсе, что дома все в порядке. Все устройства данного типа снабжены сухим контактом, управляемым температурой воздуха в помещении. Функционал конечно ограничен по сравнению с хронотермостатом, но зато появляется возможность дистанционного контроля температуры.
Скачать схему подключения электронных термостатов можно здесь.
Комфортная экономия тепла. Плюсы и минусы регулировки температуры отопления.Мы рассказали Вам основные принципы автоматического контроля температуры отопления. Результатом использования таких систем является комфорт и экономия тепла. Термоголовки постепенно уходят с ниши экономного отопления. Причиной тому служит то, что эти устройства обладают большой погрешностью в работе. Они чувствительны к качеству окон, и наличию открытых форточек. А установка непосредственно вблизи радиатора отопления сильно загрубляет диапазон регулирования в эксплуатации. Электронные средства регулирования температуры отопления более надежны и требуют смекалки c навыком в интеграции. Конечно же, если Вы задумались экономить на отоплении, и хотите комфортного и уютного тепла. Тогда Вам не составит сильного труда интегрировать все это в имеющеюся систему отопления. Поверьте нам, установка хронотермостата в систему отопления – это уже важный шаг в экономию. Разбив 24 часа отопления помещения на промежутки с разной температурой и выставив отдельно температуру в выходные дни на хронотермостате – Вы станете экономить порядка 20% в доме, а в офисе можно достичь и всех 40%.
Вы забудете про такую проблему, когда становится очень жарко или тепло в течение дня.
Автоматизация поддержания температуры – это комфорт и экономия. Почему отопление становится экономным? Давайте посмотрим логически на этот вопрос. Самый большой потребитель тепла в системе отопления – это дом, квартира или помещения предприятия. Когда наступает период зимних морозов, температуру системы отопления увеличивают, чтобы стабилизировать теплопотери дома, квартиры и т.д. Но всегда существует момент, когда помещение меньшей площади прогревается быстрее больших. В таком помещении становится жарко, и тепло, которое могло бы пойти на прогрев других помещений, задерживаясь кушает энергоресурсы из бюджета. Когда же все помещения прогреются, то котел выключится, а “задержавшееся тепло” начнет распространяться уравнивая температуру в доме. В результате в остальных помещениях тоже станет жарковато. Затем, душно и следом потребуется проветривание помещения. Установка системы автоматического поддержания температуры убирает этот момент. Автоматика определяет, когда наступает именно этот момент и заблаговременно отключает зону, это повышает экономичность и скорость обогрева других площадей. Вы получаете комфортное и экономное тепло. В наши дни умные системы отопления позволяют суммарно экономить на отоплении дома порядка 70-75% бюджета. Это очень высокий результат!!! И это не сказки.
На этом мы заканчиваем свой рассказ и надеемся, что теперь Ваш дом станет теплым и уютным.
. Вы можете позвонить нашим менеджерам по телефону +7 (351) 222-10-92 и проконсультироваться по интересующим Вас вопросам. Сайт компании ВИКО: www.td-viko74.ru“ВИКО” – инженерная сантехника в Челябинске
Возврат к списку
(Голосов: 16, Рейтинг: 4.98) |
Регулятор температуры в помещении – sauter-controls.com
Регулятор температуры в помещении – sauter-controls.com Перейти к основному содержанию /// CADRE 1 COLONNE BLEU?>Контроллеры температуры в помещении являются частью станций автоматизации и комнатных контроллеров SAUTER. Они берут на себя управление системой кондиционирования воздуха.Встроенные датчики температуры в помещении сравнивают фактически измеренную температуру в помещении с заданными значениями и регулируют температуру в соответствии с потребностями путем нагрева или охлаждения. В сочетании с индивидуальным управлением освещением и защитой от солнца регулятор температуры в помещении обеспечивает оптимальный микроклимат в помещении с учетом потребления энергии. Потребление энергии оптимизируется, среди прочего, за счет контроля оконных контактов, управления освещением и жалюзи, вентиляции по запросу, переключения ступеней вентилятора, функции присутствия и настройки уставки в зависимости от времени.
/// МНОЖЕСТВЕННАЯ КОЛОННА КАДРЕ?> Цифровой или механический комнатный термостатВ SAUTER вы найдете комнатные термостаты с цифровым или механическим управлением. Индивидуальное комнатное управление уже возможно с помощью простых механических комнатных термостатов. Цифровой комнатный термостат предлагает больше комфорта и дополнительные возможности настройки с большим количеством функций. Это позволяет добиться большей экономии энергии.Независимо от того, работает ли комнатный регулятор температуры на цифровой или механической основе – желаемую комнатную температуру всегда можно установить с точностью до градуса, обеспечивая тем самым комфортный микроклимат в помещении.
Комнатный термостат для открытого или скрытого монтажа АссортиментSAUTER включает комнатные термостаты как для открытого, так и для скрытого монтажа.Комнатные термостаты накладного монтажа в основном используются для последующей установки / модернизации. Контроллеры комнатной температуры скрытого монтажа часто используются в новостройках. Комнатные термостаты отличаются только внешним видом и доступны в цифровом и механическом версиях для открытого или скрытого монтажа.
Помещения и здания, особенно в промышленности или розничной торговле, должны соответствовать особым требованиям. Автоматизация помещений и автоматизация зданий SAUTER позволяют удовлетворить индивидуальные требования.Системы SAUTER также могут использоваться в сфере образования, здравоохранения или логистики.
Комнатная станция автоматизацииSAUTER может быть легко интегрирована в систему управления зданием через BACnet / IP с интерфейсом Ethernet.
© 2021 Пт. Sauter AG Все права защищены.
Регуляторы температуры, системы, алгоритмы, методы и типы термостатов
Термостаты (или регуляторы температуры) – это устройства, которые используются для измерения и регулирования температуры воздуха, жидкости, такой как вода, или другого процесса.В то время как термометры обеспечивают считывание или значение температуры, термостаты предназначены для повышения или понижения температуры до желаемой точки по сравнению с ее текущим значением.
Типы контроля температурыИзображение предоставлено: Fahroni / Shutterstock
Термостаты находят применение в различных продуктах и отраслях, некоторые из которых являются привычными потребительскими товарами. В этом руководстве кратко описаны распространенные типы термостатов как по применению, так и по конструкции / функциональности.Кроме того, в этом руководстве также представлена дополнительная информация о типах регуляторов температуры, используемых в производственных процессах.
Типы термостатов (регуляторов температуры) по применению
Термостаты контроля нагрева
Контроль температуры нагревателя, пожалуй, наиболее распространенная область применения термостатов, и, конечно, та, с которой знакомо большинство людей. Термостаты регулирования температуры используются для регулирования температуры воздуха в помещении. Эти устройства подключаются к системе контроля температуры отопления, такой как котел или печь, и отправляют в эту систему электрический сигнал, когда есть запрос на тепло, что означает, что термостат обнаружил, что температура в помещении упала ниже желаемого (установленного ) температура.Сигнал активирует управляющее реле, чтобы начать процесс розжига котла или печи и подачи тепла через принудительный воздух или через радиаторы. Когда температура повысится до желаемой, сигнал термостата отключается и котел или печь отключается.
Термостаты регулирования температуры
Другие распространенные продукты включают термостаты для регулирования температуры. Термостаты электрических нагревателей определяют температуру и включают в себя питание электрических нагревательных элементов по мере необходимости для обогрева комнаты.Вентиляторы охлаждения оснащены термостатами управления вентиляторами, которые можно использовать для включения и выключения вентилятора по мере необходимости в зависимости от температуры воздуха в помещении. Термостаты электрогрелки работают аналогичным образом, ограничивая температуру, до которой может подняться электрогрелка, с целью предотвращения случайных ожогов. Термостаты для бассейнов используются в нагревателях бассейнов, чтобы определять температуру воды в бассейне, когда она циркулирует через нагреватель бассейна. Как и в случае с термостатами системы контроля температуры нагрева, описанными ранее, термостат бассейна будет включать и выключать нагреватель бассейна по мере необходимости, чтобы поднять температуру воды до желаемой уставки.В бытовых системах горячего водоснабжения используются термостаты горячей воды, также называемые аквастатами, которые определяют, когда водонагреватель должен включиться, чтобы создать горячую воду для использования.
Автомобильные термостаты
В автомобильной промышленности термостаты играют важную роль и появляются в нескольких местах. Автомобильные термостаты контролируют температуру в салоне и используются для добавления тепла или активации системы кондиционирования воздуха для поддержания уровня комфорта в салоне автомобиля. Термостаты систем охлаждения автомобилей и самолетов стремятся регулировать температуру охлаждающей жидкости в автомобиле или самолете, оставаясь закрытыми в условиях запуска холодного двигателя, а затем открываясь, чтобы позволить жидкости циркулировать к радиатору или теплообменнику при повышении температуры двигателя.Дополнительное управление термостатом используется в системе охлаждения для измерения температуры охлаждающей жидкости или двигателей, активируя электрические вентиляторы, чтобы втягивать дополнительный воздух через радиатор для охлаждения жидкости по мере необходимости.
Контрольные термостаты
Термостатический контроль также применяется к критическим компонентам системы. Масляные термостаты предназначены для контроля температуры смазочной жидкости в машинах и двигателях, чтобы гарантировать защиту двигателя. Вращающиеся валы, поддерживаемые подшипниками, могут использовать термостаты подшипников для контроля температуры подшипника, что может помочь предсказать наступление условий, требующих обслуживания.Термостаты дизельных двигателей предназначены для поддержания надлежащей температуры двигателя на больших транспортных средствах, таких как тягачи с прицепами, где потребность в охлаждении будет зависеть от рабочей нагрузки. В некоторых конструкциях используются два термостата, которые функционируют как клапаны с регулируемой температурой для регулирования количества охлаждающей жидкости, поступающей в радиатор автомобиля.
Термостаты используются в других учреждениях, например в лабораториях, для поддержания температуры процесса. Термостаты для опасных зон используются в приложениях, где может существовать риск присутствия взрывоопасной атмосферы.Существуют даже термостаты торговых автоматов, которые используются для контроля температуры внутри этих автоматов, чтобы сохранять напитки холодными или предотвращать таяние закусок, таких как шоколадные батончики.
Типы термостатов по конструкции / функциям
Существует несколько конструкций термостатов, в которых используются различные материалы и их свойства, чтобы определять изменения температуры и отправлять управляющие сигналы в другие системы.
Термостаты Mercurial
Один из старейших типов термостатов – ртутные термостаты.Эта конструкция использует тепловую катушку и ртутный переключатель, который управляется ручным диском или рычагом на термостате. Когда установка температуры повышается поворотом шкалы, действие приводит к закрытию ртутного переключателя и отправке сигнала системе обогрева на включение. Когда воздух начинает нагреваться, изменение температуры вызывает разматывание тепловой катушки, что размыкает ртутный переключатель и отключает систему обогрева.
Биметаллические термостаты
Еще одна испытанная конструкция термостата – биметаллический термостат.Биметаллическая полоса состоит из двух металлов, таких как латунь и железо, коэффициенты теплового расширения которых различны. Когда термостат настроен на нагрев, контур замыкается. При повышении температуры в помещении биметаллическая полоса изгибается и размыкает электрическую цепь, в результате чего система отопления отключается.
Электронные термостаты
В то время как ртутные и биметаллические термостаты являются электрическими термостатами и управляются вручную, большинство современных термостатов представляют собой электронные термостаты, в том числе программируемые цифровые термостаты.Преимущество этих устройств заключается в том, что они дают возможность устанавливать профили для отопления и охлаждения в соответствии с потребностями жителей здания. Эти термостаты предлагают отдельные настройки для разного времени дня и дней недели, так что вечером может быть прохладнее, когда люди спят, и тепло утром или днем, когда люди бодрствуют. Новейшие технологии для термостатов иногда называют интеллектуальными термостатами и используют беспроводную связь, что позволяет пользователям использовать мобильные телефоны и планшеты для изменения температурных условий по запросу.
Некоторые конструкции термостатов называются термостатами линейного напряжения, что означает, что сам термостат переключает электрические сигналы на стандартном уровне рабочего напряжения (120 В / 240 В в жилых помещениях в США). Напротив, большинство термостатов переключают управляющий сигнал с более низким напряжением. , отправив его в цепь реле, предназначенную для переключения сетевого напряжения, например, для управления циркуляционными насосами в котлах.
Пневматические термостаты
Пневматические термостаты будут регулировать выходное давление воздуха в зависимости от температуры воздуха в помещении.Пневматические термостаты бывают двух типов – прямого действия (DA) и обратного действия (RA). Устройства прямого действия будут производить более высокое давление на выходе при повышении температуры в помещении; устройства обратного действия производят более низкое выходное давление при повышении температуры в помещении.
Погружные термостаты
В погружных термостатахобычно используется погружной нагреватель / охладитель и насос для регулирования температуры ванны с жидкостью в лабораторных, медицинских или научных целях.
Дистанционные термостаты
Термостаты с дистанционной лампой и термостаты с дистанционным зондированием имеют термодатчик, расположенный на некотором расстоянии от блока управления термостатом, который в некоторых случаях передает показания по беспроводной сети.
Методы контроля температуры для производственных операций
Контроль температуры на производстве – важнейшая часть правильного формирования продукта. Если температура опускается выше или ниже идеального диапазона, необходимого для конкретной стадии производственного процесса, результаты могут быть вредными – неправильно приклеенные покрытия, ослабленный основной материал или общий скомпрометированный компонент – поэтому становится все более важным, чтобы производитель не только определять правильную температуру для каждого этапа, но также контролировать температуру внутри машины и получать соответствующую обратную связь.
Контроллеры температурыв производственных операциях выполняют именно эту функцию: они обеспечивают правильную работу машины, измеряя температуру на разных этапах процесса и сравнивая данные с запрограммированными температурными характеристиками. В результате производители могут быстро и легко обнаруживать неисправности оборудования, связанные с температурой, и устранять их по мере необходимости.
Существует три основных типа регуляторов температуры, которые используются для контроля температуры во время производственных процессов: двухпозиционные, пропорциональные и ПИД-регуляторы.
Включение / выключение контроля температуры
Двухпозиционный регулятор температуры является наименее дорогим из всех типов регулирования, а также наиболее простым с точки зрения принципа действия. Управление либо включено, либо выключено – если температура падает ниже определенной точки, система управления подает сигнал машине, чтобы она включила повышение температуры. Точно так же, если температура поднимается выше определенной точки, срабатывает управление, чтобы машина понизила температуру. Распространенным примером двухпозиционных систем является бытовой термостат.Когда температура падает ниже определенной точки, контроллер запускает нагреватель, чтобы поднять температуру до запрограммированного значения. С кондиционированием воздуха все работает по-другому: если температура поднимается выше определенной точки, контроллер включает кондиционер, понижая температуру до запрограммированной нормы.
Регуляторы включения / выключениячасто используются в процессах, где изменение температуры происходит очень медленно, и точный контроль температуры не требуется.
Пропорциональный контроль
В отличие от регуляторов включения / выключения, которые реагируют только при достижении установленного предела, пропорциональные регуляторы предназначены для реагирования на изменение температуры до того, как она выскользнет из желаемого диапазона.По сути, пропорциональные регуляторы увеличивают или уменьшают подачу питания по мере того, как температура достигает своего верхнего или нижнего предела или уставки, что замедляет или ускоряет нагреватель и помогает стабилизировать температуру.
Температурный диапазон, в котором пропорциональные регуляторы либо уменьшают, либо увеличивают подачу питания на медленный или быстрый нагрев, известен как «зона пропорциональности». Если температура достигает нижнего или верхнего заданного значения, регулятор затем функционирует как полный контроль включения / выключения – температура либо полностью включается для повышения температуры, либо полностью выключается, чтобы понизить температуру.Когда температура находится в пределах диапазона пропорциональности, а электропитание уменьшается или увеличивается, нагрев увеличивается или уменьшается в зависимости от того, насколько далеко температура от заданного значения.
ПИД-регулятор (пропорционально-интегрально-производная) Управление
Этот регулятор сочетает в себе пропорциональное регулирование с интегральным и производным регулированием (ПИД). Система PID, работающая в пределах диапазона пропорциональности так же, как и пропорциональное регулирование, имеет две дополнительные функции, которые улучшают общее регулирование температуры.Пропорциональная функция позволяет контроллеру реагировать на текущие обстоятельства и соответствующим образом настраиваться. Интегральное значение учитывает сумму недавних событий (другими словами, прошлые ритмы пропорционального управления), а производное значение определяет соответствующую реакцию на основе скорости изменения прошлых ритмов. Вместе эти три используют текущие данные, прошлые данные и скорость, с которой данные изменяются, чтобы установить алгоритм контроля температуры для конкретного случая. Компенсация температурной погрешности между переменной процесса и уставкой позволяет поддерживать стабильную температуру.
Рекомендации
При принятии решения о том, какой вид управления лучше всего подходит для конкретного процесса, следует помнить о нескольких моментах. Во-первых, рассмотрите тип входного датчика (термопара или RTD) и температурный диапазон, который требуется для процесса. Во-вторых, рассмотрите форму, в которой должен быть представлен выход: электромеханическое реле, SSR или аналоговый выход. В-третьих, определитесь, какой алгоритм регулирования температуры нужен (вкл / выкл, пропорциональный, PID). Наконец, рассмотрите количество и тип выходов, необходимых для приложения, таких как нагрев, охлаждение, сигнализация и ограничение.Как только эти факторы будут определены, будет намного проще определить, какой тип регулятора температуры подходит для конкретного применения.
Сводка
В этой статье представлен краткий обзор распространенных типов термостатов с разбивкой по применению и дизайну / функциональности. Кроме того, был представлен обзор регулирования температуры в производственных процессах. Для получения информации по дополнительным темам обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.
Источники:
- http://asecertificationtraining.com/diesel-engine-thermostats/
- https://www.trane.com
- https://www.globescientific.com/images/files/Immersion%20Thermostats.pdf
- http://www.airheaters.info/thermostats-and-humidistats/remote-bulb-thermostats.html
- https://www.alanmfg.com/blog/zone-control-systems/
Прочие «виды» изделий
Больше от Instruments & Controls
Точный контроллер комнатной температуры, проект
Скачать проектный документ / резюме
Основная цель этого цифрового контроллера температуры – контролировать температуру любого устройства, например переменного тока или любых других электронных устройств, температура которых постоянно колеблется и, следовательно, требует постоянного наблюдения за устройством.Использование этой системы исключает постоянное наблюдение за устройством за счет самоконтроля температуры системы.
Предлагаемый нами проект состоит из цифровых датчиков температуры для более точного контроля температуры в различных отраслях промышленности. Наша система преодолевает недостатки термостатных / аналоговых систем с точки зрения точности. Эту систему можно использовать на любой фирме или в организации, где очень важно поддерживать точную температуру.
ЖК-дисплей используется для отображения температуры, и когда температура превышает установленный предел, лампа выключается, чтобы контролировать температуру.Нагреватель демонстрируется с помощью лампы. После выключения нагревателя включается кондиционер. Здесь AC демонстрируется с помощью небольшого вентилятора.
После включения переменного тока он остается включенным до тех пор, пока температура не опустится ниже допустимого предела. Таким образом, система продолжает включать / выключать нагреватель или кондиционер для автоматического регулирования температуры системы. Система использует цифровой датчик температуры для определения температуры и передачи данных в микроконтроллер.Микроконтроллер 8051 обрабатывает данные и отправляет температуру для отображения на ЖК-экране. Дисплей состоит из 7-сегментного дисплея для отображения до 4 цифр.
Он состоит из 4 кнопок для установки высокой и низкой температуры. Нажатие кнопки Set позволяет пользователю увеличивать и уменьшать высокие и низкие температуры. После этого система определяет температуру и переключает нагрузку, когда она выходит за установленные пределы.
- Технические характеристики оборудования
- 8051 Микроконтроллер
- 7-сегментный дисплей
- Вентилятор охлаждения постоянного тока
- Датчик температуры LM35
- Резисторы
- Конденсаторы
- Транзисторы
- Кабели и соединители
- Диоды
- Печатная плата и макеты
- светодиод
- Трансформатор / адаптер
- Кнопки
- Переключатель
- IC
- Разъемы для микросхем
- Лампа
- Характеристики программного обеспечения
- Keil µVision IDE
- MC Язык программирования: C
Блок-схема
Проекты электроники, Проекты оборудования. постоянная ссылка.
Руководство по основам работы с контроллером температуры
| Instrumart
Предоставлено Danaher Industrial Controls Group – автоматизация процессов, измерения и зондирование
Просмотреть все контроллеры Danaher’s Partlow и West
Зачем нужны терморегуляторы?
Регуляторы температуры необходимы в любой ситуации, когда необходимо поддерживать стабильную заданную температуру.Это может быть в ситуации, когда объект требуется нагревать, охлаждать или и то, и другое, и поддерживать заданную температуру (заданное значение), независимо от изменения окружающая среда вокруг него. Есть два основных типа контроля температуры; разомкнутый и замкнутый контур управления. Открытый цикл – это наиболее простая форма и применяет непрерывный нагрев / охлаждение без учета фактической выходной температуры. Это аналог система внутреннего отопления в автомобиле. В холодный день вам может потребоваться включить огонь на полную, чтобы прогреть машину до 75 °.Тем не мение, в теплую погоду при той же настройке температура в салоне автомобиля будет намного выше желаемых 75 °.
Блок-схема управления без обратной связи
Управление по замкнутому циклу намного сложнее, чем по разомкнутому. В приложении с замкнутым контуром выходная температура постоянно измеряется и регулируется для поддержания постоянной выходной мощности при желаемой температуре. При управлении с обратной связью всегда учитывается выходной сигнал и будет возвращать его в процесс управления.Управление с обратной связью аналогично автомобилю с внутренним климатом. контроль. Если выставить температуру в машине 75 °, климат-контроль автоматически отрегулирует обогрев (в холодные дни). или охлаждение (в теплые дни) для поддержания целевой температуры 75 °.
Блок-схема управления с обратной связью
Введение в регуляторы температуры
Контроллер температуры – это устройство, используемое для поддержания заданной температуры на заданном уровне.
Самый простой пример терморегулятора – обычный термостат, который можно найти в домах. Например, водонагреватель. использует термостат для контроля температуры воды и поддержания ее на определенном заданном уровне. Температура контроллеры также используются в духовках. Когда для духовки установлена температура, контроллер контролирует фактическую температуру внутри. духовки. Если она упадет ниже установленной температуры, он отправит сигнал, чтобы активировать нагреватель, чтобы поднять температуру обратно до установленного значения. уставка.Термостаты также используются в холодильниках. Поэтому, если температура становится слишком высокой, контроллер инициирует действие, чтобы понижение температуры.
Общие приложения контроллера
Промышленные регуляторы температуры работают примерно так же, как и в обычных бытовых применениях. Базовая температура Контроллер обеспечивает управление промышленными или лабораторными процессами нагрева и охлаждения. В типичном приложении датчики измеряют фактическая температура.Эта измеренная температура постоянно сравнивается с пользовательской уставкой. Когда фактическая температура отклоняется от заданного значения контроллер генерирует выходной сигнал для активации других устройств регулирования температуры, таких как нагрев элементы или компоненты холодильного оборудования, чтобы вернуть температуру к заданному значению.
Обычное использование в промышленности
Контроллеры температуры используются в самых разных отраслях промышленности для управления производственными процессами или операциями.Некоторый Регуляторы температуры широко используются в промышленности, включая машины для экструзии и литья пластмасс под давлением, а также термоформование. машины, упаковочные машины, пищевая промышленность, хранение продуктов питания и банки крови. Ниже приводится краткий обзор некоторых распространенных приложения для контроля температуры в промышленности:
Термообработка / Духовка
Контроллеры температуры используются в печах и при термообработке в печах, печах для обжига керамики, котлах и т. Д. теплообменники.Упаковка
В мире упаковки оборудование, оснащенное сварочными планками, аппликаторами клея, функциями клея-расплава, туннелями для термоусадочной пленки или этикетками. аппликаторы должны работать при определенных температурах и продолжительности процесса. Контроллеры температуры точно регулируют эти операции для обеспечения выпуска продукции высокого качества.Пластмассы
Контроль температуры в пластмассовой промышленности является обычным для переносных чиллеров, бункеров и сушилок, а также для формования и экструзии. оборудование.В экструзионном оборудовании контроллеры температуры используются для точного мониторинга и контроля температуры при разные критические точки при производстве пластика.Здравоохранение
Контроллеры температуры используются в отрасли здравоохранения для повышения точности контроля температуры. Обычное оборудование, использующее контроллеры температуры включают лабораторное и испытательное оборудование, автоклавы, инкубаторы, холодильное оборудование и камеры для выращивания кристаллизации и испытательные камеры, в которых должны храниться образцы или испытания должны проводиться в определенных условиях. температурные параметры.Еда и напитки
Общие области применения в пищевой промышленности, включающие регуляторы температуры, включают пивоварение, смешивание, стерилизацию и варочные и пекарские печи. Контроллеры регулируют температуру и / или время процесса для обеспечения оптимальной производительности.
Детали регулятора температуры
Все контроллеры имеют несколько общих частей. Во-первых, у контроллеров есть входы. Входные данные используются для измерения переменной в контролируемый процесс.В случае терморегулятора измеряемой переменной является температура.
Входы
Контроллеры температуры могут иметь несколько типов входов. Тип входного датчика и необходимый сигнал могут различаться в зависимости от от типа управляемого процесса. Типичные входные датчики включают термопары и резистивные тепловые устройства (RTD), а также линейные входы, такие как мВ и мА. Типичные стандартизованные типы термопар включают, среди прочего, типы J, K, T, R, S, B и L.
Контроллерытакже могут быть настроены на прием RTD в качестве входа для измерения температуры. Типичный RTD – это платиновый датчик на 100 Ом.
В качестве альтернативы, контроллеры могут быть настроены на прием сигналов напряжения или тока в диапазоне милливольт, вольт или миллиампер от других типов датчики, такие как датчики давления, уровня или потока. Типичные сигналы входного напряжения включают от 0 до 5 В постоянного тока, от 1 до 5 В постоянного тока, от 0 до 10 В постоянного тока и от 2 до 5 В постоянного тока. 10 В постоянного тока. Контроллеры также могут быть настроены на прием милливольтных сигналов от датчиков, которые включают от 0 до 50 мВ постоянного тока и от 10 до 50 мВ постоянного тока.Контроллеры также могут принимать миллиамперные сигналы, например, от 0 до 20 мА или от 4 до 20 мА.
Контроллер обычно включает функцию обнаружения неисправности или отсутствия входного датчика. Это называется датчиком. обнаружение перерыва. Необнаруженная эта неисправность может привести к значительному повреждению управляемого оборудования. Эта особенность позволяет контроллеру немедленно остановить процесс при обнаружении неисправности датчика.
Выходы
Помимо входов, у каждого контроллера есть выход.Каждый выход можно использовать для нескольких вещей, включая управление процесса (например, включение источника нагрева или охлаждения), инициировать аварийный сигнал или повторно передать значение процесса в программируемый логический контроллер (ПЛК) или регистратор.
Типичные выходы, снабженные контроллерами температуры, включают релейные выходы, драйверы твердотельных реле (SSR), симистор и линейные выходы. аналоговые выходы. Релейный выход обычно представляет собой однополюсное двухпозиционное реле (SPDT) с катушкой постоянного напряжения.Контроллер возбуждает катушку реле, обеспечивая изоляцию контактов. Это позволяет контактам управлять внешним источником напряжения для запитать катушку гораздо большего нагревательного контактора. Важно отметить, что номинальный ток контактов реле составляет обычно меньше 2А. Контакты могут управлять нагревательным контактором с номиналом 10–20 А, используемым нагревательными лентами или нагревательными элементами.
Другой тип вывода – это драйвер SSR. Выходы драйвера SSR – это логические выходы, которые включают или выключают твердотельное реле.Большинство твердотельным реле требуется от 3 до 32 В постоянного тока для включения. Типичный сигнал включения драйвера SSR 10 В может управлять тремя твердотельными реле.
Симистор обеспечивает функцию реле без каких-либо движущихся частей. Это твердотельное устройство, контролирующее токи до 1 А. Симистор Выходы могут допускать небольшое количество утечки тока, обычно менее 50 мА. Этот ток утечки не влияет на нагрев цепи контактора, но это может быть проблемой, если выход используется для подключения к другой твердотельной цепи, такой как вход ПЛК.Если это вызывает беспокойство, лучше выбрать стандартный релейный контакт. Он обеспечивает абсолютный нулевой ток, когда на выходе обесточен и контакты разомкнуты.
На некоторых контроллерах имеются аналоговые выходы, которые выдают сигнал 0–10 В или сигнал 4–20 мА. Эти сигналы откалиброван так, чтобы сигнал изменялся в процентах от выходного сигнала. Например, если контроллер отправляет сигнал 0%, аналоговый выход будет 0 В или 4 мА. Когда контроллер отправляет сигнал 50%, на выходе будет 5 В или 12 мА.Когда контроллер отправляет 100% сигнал, на выходе будет 10 В или 20 мА.
Другие параметры
Сравнение аварийных сигналов контроллера
У регуляторов температуры есть несколько других параметров, один из которых является уставкой. По сути, уставка – это набор целевых значений. оператором, которого контроллер стремится поддерживать устойчивым. Например, заданная температура 30 ° C означает, что Контроллер будет стремиться поддерживать температуру на этом значении.
Другой параметр – это значение срабатывания сигнализации. Это используется, чтобы указать, когда процесс достиг некоторого заданного состояния. Есть несколько вариаций по типам будильников. Например, аварийный сигнал высокого уровня может указывать на то, что температура стала выше, чем некоторые установить значение. Точно так же низкий сигнал тревоги указывает на то, что температура упала ниже некоторого установленного значения.
Например, в системе контроля температуры фиксированный высокий сигнал тревоги предотвращает повреждение оборудования источником тепла путем обесточивание источника, если температура превышает некоторое заданное значение.С другой стороны, низкий фиксированный сигнал тревоги может быть установите, если низкая температура может повредить оборудование в результате замерзания.
Контроллер также может проверить наличие неисправного выходного устройства, такого как открытый нагревательный элемент, путем проверки количества выходного сигнала. сигнал и сравнивая его с величиной обнаруженного изменения входного сигнала. Например, если выходной сигнал равен 100% и входной датчик не обнаруживает никаких изменений температуры по прошествии определенного периода времени, контроллер определит, что контур исправен. сломанный.Эта функция известна как Loop Alarm.
Другой тип сигнала тревоги – сигнал отклонения. Устанавливается на некоторое положительное или отрицательное значение от уставки. Сигнал отклонения контролирует заданное значение процесса. Оператор получает уведомление, когда процесс начинает изменять некоторую заранее запрограммированную величину от уставка. Разновидностью сигнала отклонения является сигнализация диапазона. Этот сигнал тревоги сработает либо внутри, либо за пределами назначенного температурный диапазон. Обычно точки срабатывания сигнализации наполовину выше и наполовину ниже уставки контроллера.
Например, если заданное значение составляет 150 °, а аварийные сигналы отклонения установлены на ± 10 °, аварийные сигналы будут активированы. когда температура достигла 160 ° на верхнем конце или 140 ° на нижнем. Если уставка изменена на 170 °, сигнализация высокого уровня активируется при 180 °, а сигнализация низкого уровня – при 160 °. Другой распространенный набор параметров регулятора – ПИД-регулятор. параметры. PID, что означает пропорциональный, интегральный, производный, представляет собой расширенную функцию управления, которая использует обратную связь от контролируемый процесс, чтобы определить, как лучше всего контролировать этот процесс.
Как это работает
Все контроллеры, от базовых до самых сложных, работают примерно одинаково. Контроллеры управляют или удерживают некоторую переменную или параметр на заданное значение. Контроллеру требуются две переменные; фактический входной сигнал и желаемое заданное значение. Входной сигнал также известен как значение процесса. Вход в контроллер дискретизируется много раз в секунду, в зависимости от на контроллере.
Затем это входное или технологическое значение сравнивается со значением уставки.Если фактическое значение не соответствует уставке, контроллер генерирует изменение выходного сигнала в зависимости от разницы между заданным значением и значением процесса, а также от того, или значение процесса не приближается к заданному значению или отклоняется дальше от заданного значения. Этот выходной сигнал затем инициирует некоторые тип реакции для корректировки фактического значения, чтобы оно соответствовало уставке. Обычно алгоритм управления обновляет вывод значение мощности, которое затем применяется к выходу.
Принимаемое управляющее воздействие зависит от типа контроллера. Например, если контроллер является управлением ВКЛ / ВЫКЛ, контроллер решает, нужно ли включить выход, выключить или оставить в его текущем состоянии.
Управление ВКЛ / ВЫКЛ – один из самых простых в реализации типов управления. Он работает путем установки диапазона гистерезиса. Например, регулятор температуры может быть установлен для контроля температуры внутри помещения. Если заданное значение составляет 68 °, а фактическое значение температура упадет до 67 °, сигнал ошибки покажет разницу –1 °.Затем контроллер отправит сигнал на увеличьте прикладываемое тепло, чтобы снова поднять температуру до заданного значения 68 °. Как только температура достигнет 68 °, обогреватель отключается. При температуре от 68 ° до 67 ° контроллер не выполняет никаких действий, и нагреватель остается выключенным. Однако, как только температура достигнет 67 °, нагреватель снова включится.
В отличие от управления ВКЛ / ВЫКЛ, ПИД-регулирование определяет точное выходное значение, необходимое для поддержания желаемой температуры.Выход мощность может варьироваться от 0 до 100%. Когда используется тип аналогового выхода, выходной сигнал пропорционален значению выходной мощности. Однако, если выход представляет собой тип двоичного выхода, такой как реле, драйвер SSR или симистор, тогда выход должен быть пропорциональным по времени получить аналоговое представление.
Система с пропорциональным временным распределением использует время цикла для пропорционального распределения выходного значения. Если время цикла установлено на 8 секунд, система вызывает при 50% мощности выход будет включен на 4 секунды и выключен на 4 секунды.Пока значение мощности не меняется, время ценности не изменились бы. Со временем мощность усредняется до заданного значения 50%, при половинном включении и половинном выключении. Если выходная мощность должно быть 25%, тогда в течение того же времени цикла 8 секунд выход будет включен на 2 секунды и выключен на 6 секунд.
Пример дозирования выходного времени
При прочих равных условиях желательно более короткое время цикла, потому что контроллер может быстрее реагировать и изменять состояние вывод для заданных изменений в процессе.Благодаря механике реле более короткое время цикла может сократить срок службы реле и не рекомендуется быть меньше 8 секунд. Для твердотельных переключающих устройств, таких как драйвер SSR или симистор, время переключения сокращается. лучше. Более длительное время переключения, независимо от типа выхода, допускает большие колебания технологического значения. Общее правило таково: ТОЛЬКО, если процесс позволяет это, когда используется релейный выход, желательно более длительное время цикла.
Дополнительные функции
Контроллеры также могут иметь ряд дополнительных дополнительных функций.Одно из них – коммуникационные возможности. Общение link позволяет контроллеру связываться с ПЛК или компьютером. Это позволяет обмениваться данными между контроллером и хостом. Примером типичного обмена данными может быть хост-компьютер или ПЛК, считывающий значение процесса.
Второй вариант – удаленная уставка. Эта функция позволяет удаленному устройству, например ПЛК или компьютеру, изменять контроллер. уставка. Однако, в отличие от возможностей связи, упомянутых выше, вход удаленного задания уставки использует линейный аналоговый вход. сигнал, который пропорционален заданному значению.Это дает оператору дополнительную гибкость, поскольку он может изменять заданное значение с удаленное место. Типичный сигнал может быть 4–20 мА или 0–10 В постоянного тока.
Другой распространенной функцией, поставляемой с контроллерами, является возможность их настройки с помощью специального программного обеспечения на ПК, подключенном через канал связи. Это позволяет быстро и легко конфигурировать контроллер, а также дает возможность сохранять конфигурации для использования в будущем.
Еще одна общая черта – цифровой вход.Цифровой вход может работать вместе с удаленной уставкой для выбора локального или удаленного уставка для контроллера. Его также можно использовать для выбора между уставкой 1 и уставкой 2, как запрограммировано в контроллере. Цифровой входы также могут удаленно сбросить предельное устройство, если оно перешло в предельное состояние.
Другие дополнительные функции включают источник питания преобразователя, используемый для питания датчика 4–20 мА. Этот блок питания используется для питания Питание 24 В постоянного тока при максимальном токе 40 мА.
В некоторых приложениях двухцветный дисплей также может быть желательной функцией, позволяющей легко идентифицировать различные состояния контроллера. Некоторые продукты также имеют дисплеи, которые могут менять цвет с красного на зеленый или наоборот в зависимости от предварительно запрограммированных условий, например как указание на состояние тревоги. В этом случае зеленый дисплей может не отображать тревогу, но если тревога присутствует, дисплей станет красным.
Типы контроллеров
Контроллеры температуры бывают разных стилей с широким спектром функций и возможностей.Также есть много способы категоризации контроллеров в соответствии с их функциональными возможностями. Как правило, регуляторы температуры бывают одноконтурными. или многопетлевой. Контроллеры с одним контуром имеют один вход и один или несколько выходов для управления тепловой системой. С другой стороны, Многоконтурные контроллеры имеют несколько входов и выходов и могут управлять несколькими контурами в процессе. Больше контроля петли позволяют управлять большим количеством функций технологической системы.
Диапазон надежных одноконтурных контроллеров варьируется от базовых устройств, требующих однократного изменения уставки вручную, до сложных профилировщиков. который может автоматически выполнять до восьми изменений уставок в течение заданного периода времени.
Аналог
Самый простой и базовый тип контроллера – аналоговый. Аналоговые контроллеры – это недорогие, простые контроллеры, которые Достаточно универсален для жесткого и надежного управления технологическим процессом в суровых промышленных условиях, в том числе со значительными электрическими шум. Дисплей контроллера обычно представляет собой ручку управления.
Базовые аналоговые контроллеры используются в основном в некритичных или простых тепловых системах для обеспечения простой температуры включения-выключения. управление для приложений прямого или обратного действия.Базовые контроллеры принимают входы термопар или RTD и предлагают дополнительный процент режим управления мощностью для систем без датчиков температуры. Их основной недостаток – отсутствие удобочитаемого дисплея и отсутствие сложность для более сложных задач управления. Кроме того, отсутствие каких-либо коммуникационных возможностей ограничивает их использование простыми приложениями. например, включение / выключение нагревательных элементов или охлаждающих устройств.
Предел
Эти контроллеры обеспечивают безопасный контроль температуры процесса.У них нет возможности самостоятельно контролировать температуру. Проще говоря, контроллеры предельных значений – это независимые устройства безопасности, которые можно использовать вместе с существующим контуром управления. Они способны прием термопар, RTD или технологических входов с ограничениями, установленными для высокой или низкой температуры, как обычный контроллер. Ограничение контроля является блокирующим и является частью резервной схемы управления для принудительного отключения тепловой системы в случае превышения предела. В выход предела фиксации должен быть сброшен оператором; он не будет сброшен сам по себе, если условие ограничения не существует.Типичный пример будет отключением безопасности для печи. Если температура в печи превышает некоторую заданную температуру, ограничительное устройство отключит систему. Это сделано для предотвращения повреждения печи и, возможно, любого продукта, который может быть поврежден чрезмерными температурами.
Регуляторы температуры общего назначения
Регуляторы температуры общего назначения используются для управления наиболее типичными промышленными процессами. Обычно они бывают разных Размеры DIN, имеют несколько выходов и программируемые функции вывода.Эти контроллеры также могут выполнять ПИД-регулирование для отличного общие контрольные ситуации. Они традиционно размещаются на передней панели с дисплеем для облегчения доступа оператора.
Большинство современных цифровых контроллеров температуры могут автоматически рассчитывать параметры ПИД для оптимальной работы тепловой системы. используя свои встроенные алгоритмы автонастройки. Эти контроллеры имеют функцию предварительной настройки для первоначального расчета параметров PID для процесс и функция непрерывной настройки для постоянного уточнения параметров ПИД-регулятора.Это позволяет быстро настроить, сэкономить время и сократить количество отходов.
Привод двигателя клапана
Особым типом универсального контроллера является контроллер привода клапана (VMD). Эти контроллеры специально разработаны для двигатели регулирующих клапанов, используемые в производственных приложениях, таких как управление газовыми горелками на производственной линии. Специальные алгоритмы настройки обеспечивают точное управление и быструю реакцию на выходе без необходимости обратной связи по скользящей схеме или чрезмерного знания трехчленного ПИД-регулятора алгоритмы настройки.Контроллеры VMD управляют положением клапана в диапазоне от 0% до 100% открытия, в зависимости от энергии. потребности процесса в любой момент времени.
Профиль
Контроллеры профилирования, также называемые контроллерами линейного замачивания, позволяют операторам программировать количество заданных значений и время сидения на каждом из них. уставка. Программирование изменения уставки называется рампой, а время нахождения на каждой уставке называется выдержкой или выдержкой. Один пандус или одна выдержка считается одним сегментом.Профайлер предлагает возможность ввести несколько сегментов, чтобы разрешить сложную температуру. профили. Оператор может называть профили рецептами. Большинство профилировщиков позволяют хранить несколько рецептов для последующего использования. Меньше Профилировщики могут допускать четыре рецепта с шестнадцатью сегментами каждый с более продвинутыми профилировщиками, позволяющими создавать больше рецептов и сегментов.
Контроллеры профилей могут выполнять профили нарастания и выдержки, такие как изменения температуры с течением времени, наряду с выдержкой и выдержкой / циклом продолжительности без присмотра оператора.
Типичные области применения контроллеров профиля включают термообработку, отжиг, климатические камеры и печи для сложных технологических процессов.
Многоконтурный
Помимо одноконтурных контроллеров, которые могут управлять только одним контуром процесса, многоконтурные контроллеры могут управлять более чем одним контуром, это означает, что они могут принимать более одной входной переменной.
Вообще говоря, многоконтурный контроллер можно рассматривать как устройство с множеством отдельных контроллеров температуры внутри одиночное шасси.Обычно они устанавливаются за панелью, а не перед панелью, как в универсальных одиночных шлейфовые контроллеры. Программирование любого из контуров аналогично программированию терморегулятора, установленного на панели. Тем не мение, Многоконтурные системы, как правило, не имеют традиционного физического пользовательского интерфейса (без дисплея или переключателей), а вместо этого используют специальный канал связи.
Многоконтурные контроллеры необходимо настраивать с помощью специальной программы на ПК, которая может загружать конфигурацию в контроллер с использованием выделенного интерфейса связи.
Информацию можно получить через интерфейс связи. Общие поддерживаемые интерфейсы связи включают: DeviceNet, Profibus, MODBUS / RTU, CanOPEN, Ethernet / IP и MODBUS / TCP.
Многоконтурные контроллеры представляют собой компактную модульную систему, которая может работать как в автономной системе, так и в ПЛК. среда. В качестве замены регуляторов температуры в ПЛК они обеспечивают быстрое ПИД-регулирование и разгружают большую часть математических вычислений. интенсивная работа процессора ПЛК, что позволяет увеличить скорость сканирования ПЛК.В качестве замены нескольких контроллеров DIN они обеспечить единую точку программного доступа ко всем контурам управления. Стоимость установки снижается за счет устранения большого количества проводов, вырезы в панелях и экономия места на панелях.
Многоконтурные контроллеры предоставляют некоторые дополнительные функции, недоступные в традиционных контроллерах, устанавливаемых на панели. Например, Многоконтурные контроллеры имеют более высокую плотность контуров для данного пространства. Некоторые многоконтурные системы контроля температуры могут иметь до 32 контуров управления в корпусе, устанавливаемом на DIN-рейку длиной не более 8 дюймов.Они также сокращают количество проводов за счет наличия общего точка подключения для питания и интерфейсов связи.
Многоконтурные регуляторы температуры также имеют улучшенные функции безопасности, одной из которых является отсутствие кнопок, на которых любой может изменить важные настройки. Имея полный контроль над информацией, считываемой или записываемой в контроллер, производитель машин может ограничить информацию, которую любой оператор может прочитать или изменить, предотвращая возникновение нежелательных условий от возникновения, например, установка слишком высокой уставки до диапазона, который может привести к повреждению продукта или машины.Кроме того, контроллер модули могут быть заменены в горячем режиме. Это позволяет заменять модуль контроллера без отключения питания системы. Модули также может автоматически настраиваться после горячей замены.
Другие характеристики регулятора температуры
Напряжение питания
Обычно существует два варианта напряжения питания, когда речь идет о контроллерах температуры: низкое напряжение (24 В переменного / постоянного тока) и высокое напряжение (110–230 В переменного тока).
Размер
Контроллеры бывают нескольких стандартных размеров, которые обозначаются номерами DIN, такими как 1/4 DIN, 1/8 DIN, 1/16 DIN и 1/32 DIN.DIN – это сокращение от примерно переведенного Deutsche Institut fur Normung, немецкой организации по стандартам и измерениям. Для наших целей DIN просто означает, что устройство соответствует общепринятому стандарту размеров панелей.
Сравнение размеров DIN
Размер DIN | 1/4 | 1/8 | 1/16 | 1/32 |
---|---|---|---|---|
Размер в мм | 92 х 92 | 92 х 45 | 45 х 45 | 49 х 25 |
Размер в дюймах | 3.62 х 3,62 | 3,62 x 1,77 | 1,77 x 1,77 | 1,93 х 0,98 |
Наименьший размер – это 1/32 DIN, который составляет 24 мм × 48 мм, с соответствующим вырезом в панели 22,5 мм × 45 мм. Следующий размер вверху находится 1/16 DIN, размер которого составляет 48 мм × 48 мм с размером выреза в панели 45 мм × 45 мм. 1/8 DIN составляет 48 мм × 96 мм с вырез в панели 45 мм × 92 мм. Наконец, самый большой размер – это 1/4 DIN размером 96 мм × 96 мм с вырезом в панели 92 мм × 92 мм.
Важно отметить, что стандарты DIN не определяют, насколько глубоко контроллер может находиться за панелью. Стандарты учитывайте только размеры передней панели и размеры выреза в панели.
Сертификаты агентств
Желательно, чтобы терморегулятор имел какое-либо одобрение агентства, чтобы гарантировать, что контроллер соответствует требованиям. минимальный набор норм безопасности. Тип разрешения зависит от страны, в которой будет использоваться контроллер.В Наиболее распространенное одобрение, регистрация UL и cUL, применяется ко всем контроллерам, используемым в США и Канаде. Обычно бывает один сертификация требуется для каждой страны.
Для контроллеров, которые используются в странах Европейского Союза, требуется одобрение CE.
Третий тип сертификации – FM. Это относится только к ограничивающим устройствам и контроллерам в США и Канаде.
Класс защиты передней панели
Важной характеристикой контроллера является степень защиты передней панели.Эти рейтинги могут быть в форме рейтинга IP или Рейтинг NEMA. Классы IP (защиты от проникновения) применяются ко всем контроллерам и обычно составляют IP65 или выше. Это означает, что из только на передней панели, контроллер полностью защищен от пыли и струй воды под низким давлением со всех сторон с помощью разрешено только ограниченное проникновение. Рейтинги IP используются в США, Канаде и Европе.
Рейтинг контроллера NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) параллелен рейтингу IP.Большинство контроллеров имеют Рейтинг NEMA 4 или 4X, что означает, что они могут использоваться в приложениях, требующих только промывки водой (не масла или растворителей). В «X» в рейтинге NEMA 4X означает, что передняя панель не подвержена коррозии. Рейтинги NEMA используются в основном в США и Канаде.
ALRE Комнатный терморегулятор с часами ФТРФБу-180.117
Описание
Радиодатчик комнатной температуры для измерения температуры в жилых помещениях, офисах и гостиничных номерах, подверженных нормальному загрязнению.Эти устройства, если они используются вместе с радиоприемниками Alre, особенно подходят для контроля температуры.
Технические характеристики | ||
Рабочее напряжение: | Батарейки, 2 x Micro AAA, 4,5 В / 1000 мАч | |
Диапазоны настройки: | 5… 30 ° С | |
Датчик: | NTC – внутренний | |
Снижение температуры: | FTRFBu… (часы): регулируемый FTRFB…: 4 K (фиксированный), если используется вместе с моделью FTRFBu (основная функция), можно установить температуру понижения, регулируемую с помощью радиоуправляемых часов с таймером | |
Частота передачи: | 868.3 МГц | |
Интервал передачи: | Около 3 минут и после зарядки эталонная температура | |
Дальность передачи по радио: | В пределах прямой видимости (150 м) До 30 м в зданиях (в зависимости от способа строительства) | |
Светодиоды: | Для режима обучения и индикации разряда батареи | |
Степень защиты: | IP 30 | |
Класс защиты: | III | |
Оснащение: | Механическое уменьшение диапазона | |
Допустимая влажность воздуха: | Макс.95%, без конденсации | |
Температура хранения: | -10… + 50 ° С | |
Безопасность и ЭМС: | В соотв. согласно DIN EN 60950-1 и DIN EN 300220 | |
Температура окружающей среды: | -10… + 50 ° С | |
Цвет корпуса: | Чисто-белый, близкий к RAL 9010 | |
Материал корпуса: | Пластик (АБС) | |
Монтаж / установка | Непосредственно на поверхность / стену с помощью шурупов или липких лент.Корпус дизайна Berlin 3000 также доступен с адаптером Защелкивающаяся пластина JZ-18 | |
Точный регулятор температуры в помещении: работа и его применение
Регулятор температуры в помещении
Контроль температуры – это процедура для поддержания температуры на определенном уровне. Этот метод широко используется во всех регионах мира. В последнее время в период глобализации этот метод становится важной частью, потому что в повседневной жизни есть несколько приложений, включая эту процедуру, особенно в серверной комнате и теплице.
Каждый день серверная работает без перебоев в течение 24 часов. Во время этой процедуры необходимо часто проверять серверную комнату, чтобы убедиться в ее функциональности и эффективности, особенно по температуре. Точный регулятор температуры в помещении упоминается как лучший метод в любом применении, позволяющий контролировать температуру автоматически.
Эта система демонстрирует важное развитие в области контроля температуры, поскольку процедура работает без необходимости ручной поддержки для управления процессом.Результат, полученный в результате процесса, показывает, что температура регулируется эффективно и более точно. Кроме того, это открытие упростит человеческую власть, и будет разработана система с автоматическим управлением.
Точный контроллер температуры в помещении с использованием микроконтроллера 8051
Аппаратные и программные требования этого проекта в основном включают микроконтроллеры 8051, 7-сегментный дисплей, светоизлучающий диод, регулятор напряжения, трансформатор, кварцевый генератор, кнопки, охлаждающий вентилятор, датчик температуры, реле, диоды, вентилятор, Keil µVision IDE и Embedded C для программирования микроконтроллеров.
8051 Микроконтроллер
Intel 8051 – 8-битный микроконтроллер. На рынке доступны микроконтроллеры трех основных размеров: короткие, стандартные и расширенные. Микроконтроллеры Short и Standard часто доступны в виде двухрядных корпусов, но другие модели этих микроконтроллеров часто имеют другой форм-фактор. Все эти вещи могут быть запрограммированы с использованием языка ассемблера 8051, и все они имеют определенные функции.
8051 Микроконтроллер
Эти микроконтроллеры используются в широком спектре приложений, таких как телекоммуникационные приложения, системы управления, робототехника, а также в автомобильной промышленности.По некоторым оценкам, эти чипы семейства составляют более 50% рынка встраиваемых систем. Пожалуйста, обратитесь к приведенной ниже ссылке, чтобы ознакомиться с блок-схемой микроконтроллера 8051 и ее приложениями.
Работа над проектом. Основная причина использования этого цифрового контроллера температуры заключается в том, чтобы контролировать температуру любого устройства, такого как AC или любых других электронных устройств, температура которых продолжает колебаться, и, следовательно, эти строки требуется постоянное наблюдение на гаджете. Использование этого фреймворка обеспечивает постоянный просмотр на гаджете без того, чтобы кто-либо еще контролировал температуру фреймворка.
Предлагаемый проект включает цифровые датчики температуры для более точного контроля температуры в нескольких отраслях промышленности. Эта система устраняет недостатки термостатов или аналоговых систем с точки зрения точности. Этот проект можно использовать в любой организации, где очень важно поддерживать точную температуру.
Точный регулятор температуры в помещении с использованием блок-схемы микроконтроллера 8051
ЖК-дисплей используется для отображения температуры, и когда температура превышает фиксированный предел, лампа выключается для регулирования температуры.Обогреватель устанавливается с помощью лампы. После выключения нагревателя включается переменный ток. Здесь переменный ток подтверждается с помощью небольшого вентилятора.
После включения переменного тока он остается включенным до тех пор, пока температура не опустится ниже предела превышения. Таким образом, предлагаемая система продолжает включать или выключать нагреватель (или) переменного тока для автоматического регулирования температуры системы. В системе используется цифровой датчик температуры, чтобы определять температуру и передавать данные на микроконтроллеры 8051.Этот микроконтроллер обрабатывает информацию и отправляет температуру, которая отображается на ЖК-экране. Дисплей содержит 7-сегментный дисплей для отображения до четырех чисел.
Он содержит четыре кнопки для установки уровней температуры. Нажатие кнопки настройки позволяет пользователю увеличивать и уменьшать низкие и высокие температуры. После того, как система замечает температуру и контролирует нагрузку, когда она выходит за установленные пределы.
Применение регулятора температуры в помещении
Контроллер температуры в помещении может применяться следующим образом.
- Комнатный регулятор температуры может использоваться как в промышленной автоматизации, так и в домашней автоматизации.
- Этот проект можно использовать для экономии электроэнергии.
- Они используются в самых разных отраслях промышленности для управления производственным процессом или операциями. Некоторые из применений регулятора температуры находятся в таких отраслях, как экструзия пластика, термоформовочные машины, литьевые машины, упаковочные машины, хранение пищевых продуктов, переработка пищевых продуктов и банки крови
Наконец, из приведенной выше информации мы можем сделать вывод, что предлагаемая система будет решать повседневные проблемы, связанные с неправильной работой переменного тока из-за низкого напряжения, как правило, в сельской местности.В будущем этот проект может быть расширен для регулирования температуры во многих комнатах квартиры.
Таким образом, речь идет о точном контроллере комнатной температуры на микроконтроллерах 8051. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые сомнения относительно этой концепции или реализации проектов на основе температуры, пожалуйста, дайте свои ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, Каковы области применения терморегуляторов ?
Термостаты vs.Цифровой контроль температуры
Все термоэлектрические кондиционеры ThermoTEC ™ компании EIC оснащены термостатическим управлением. Независимо от того, оборудован ли агрегат только для охлаждения или включает дополнительную функцию обогрева, термостаты позволяют кондиционеру поддерживать надлежащие уровни температуры внутри шкафа. Мы также предлагаем дополнительный цифровой регулятор температуры, который позволяет точно контролировать циклы нагрева и охлаждения. Обе конфигурации имеют как свои преимущества, так и ограничения.
Стандартные термостатыНаши стандартные встроенные термостаты используются на всех агрегатах. Термостаты охлаждения полностью регулируются от прибл. От 100 ° F (38 ° C) до 0 ° F (-18 ° C). Этот термостат сработает, когда температура в кондиционируемом помещении поднимется выше заданного значения. Эти типы биметаллических термостатов имеют гистерезис прибл. +/- 5 ° F (2,6 ° C). Это позволяет кондиционеру отключиться и «отдохнуть», когда температура поднимется до заданного значения или немного выше.
ОхладителиThermoTEC ™, которые также оснащены обогревателем, используют два термостата: один из регулируемых термостатов, упомянутых выше, для управления циклом охлаждения и один термостат с фиксированной точкой для управления частью нагрева. Этот термостат с фиксированной точкой нагрева предназначен для включения тепла прибл. 45 ° F (7,2 ° C) и завершите цикл нагрева при прибл. 55 ° F (12,8 ° ° C). Эти уставки были выбраны на основе допустимых рабочих температур для подавляющего большинства оборудования.
Если используется термостат нагрева, термостат охлаждения не должен быть установлен ниже 70 ° F (21,1 ° C), чтобы предотвратить попытки одновременного выполнения функций охлаждения и нагрева. Единственный блок ThermoTEC ™ , в котором не используется такая компоновка, – это серия 140, в которой используются два полностью регулируемых термостата. Мы по-прежнему рекомендуем одинаковую зону нечувствительности между двумя уставками.
К преимуществам стандартного термостата относятся:- Полностью интегрированная конструкция
- Полностью регулируемый цикл охлаждения
- Надежная механическая работа
- Протестировано и зарекомендовало себя более чем на 25000 единицах
Некоторые из наших клиентов хотят большего уровня контроля, чем наши стандартные термостаты.В этом случае EIC может предложить цифровой регулятор температуры (# DTC-R). Этот сложный пропорционально-интегрально-производный (ПИД) регулятор позволяет точно регулировать температуру, используя как нагревательную, так и охлаждающую части кондиционера для достижения одной уставки. Если кондиционер имеет соответствующий размер, цифровой контроллер температуры может поддерживать температуру на уровне +/- 1 ° F от желаемой уставки. Этот контроллер также оснащен функцией автонастройки ПИД-регулятора.Находясь в режиме настройки, он может «изучить» процесс охлаждения с течением времени и обеспечить контроль температуры, разработанный для вашего конкретного профиля процесса. Эти контроллеры могут быть установлены через стену корпуса, обеспечивая полный доступ и управление с внешней стороны корпуса. При желании их также можно установить удаленно на ближайшую панель управления.
Термопара выносного монтажа также может быть размещена в любом месте корпуса. Это может быть особенно полезно, если внутри корпуса есть определенная горячая точка, которая вызывает беспокойство.Цифровой регулятор температуры также доступен с выходом RS-232 (# DTC-R232) для дистанционного управления системой охлаждения через соединение RS-232.
Преимущества цифрового регулятора температуры:- Функции ПИД-регулирования и автонастройки
- Дополнительное соединение RS-232
- Точный контроль температуры
- Доступен с внешней стороны корпуса
Оба варианта контроля температуры могут помочь поддерживать оптимальные рабочие температуры электронного оборудования.