Терморегуляторы с датчиком температуры

Реле на DIN-рейку

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

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

Термореле в корпусе для DIN-рейки

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

Разновидности приборов

Механический терморегулятор с выносным датчиком

На рынке встречаются термореле с разным внешним видом, конструкционными особенностями и характеристиками. В зависимости от способа монтажа подобные устройства бывают стационарными и розеточными (переносными). Первая разновидность термореле устанавливается непосредственно в стену. Переносные варианты имеют возможность быстрого подключения, что привлекает многих пользователей.

По месту расположения датчиков выделяют:

• термореле с выносным датчиком температуры;
• агрегаты со встроенным датчиком.

В первом случае датчик размещают на конце кабеля, отходящего от температурного реле. Его длина может быть разной – от 10-20 см до нескольких метров.

Преимуществом устройства называют то, что их чувствительные элементы разрешается устанавливать на улице, в погребе и различных подсобных помещениях. Во время работы таких контролеров практически исключены ошибки. Единственным недостатком реле с выносным датчиком называют появление сбоев при исчезновении электричества.

Механические варианты

Подобные датчики температуры и реле считаются самыми доступными и простыми в использовании. Они работают благодаря присутствию в конструктивной схеме биметаллической пластинки. Отключение и настройка рабочих параметров устройства осуществляется при помощи рычага и поворотного колеса.

Недостатком механических моделей называют сложность их монтажа. Они устанавливаются в углубление в стене и напрямую подключаются к сети.

Электронные модели

Электронный регулятор температуры со встроенным датчиком

Популярностью пользуются и электронные термореле и датчики. Они точнее измеряют климатические параметры помещения благодаря наличию в составе конструкции полупроводниковых деталей, работающих от тока 24 В. Подобные устройства могут подключаться напрямую к электрической сети или применяются батарейки.

Электронное термореле оснащено монитором. Это облегчает выполнение настройки устройства, оповещает пользователя о результатах последнего замера климатических параметров.

Описание

Реле или датчик температуры (ДРТ) – это устройство, которое предназначено для контроля и регулировки температуры в помещении или емкости, где оно установлено. Главным образом, этот прибор необходим для поддержания определенной температуры в помещении.

Чувствительными элементами служат специальные датчики или баллоны, которые быстро распознают малейшее изменение окружающей среды. Помимо такой классификации приборы разделаются по месту установки. Они могут быть монтированы на стены или потолок, установлены непосредственно в среде изменения (земле, воде) и использоваться как портативные датчики.

Рассмотрим принцип действия термореле на примере кондиционера, в который встроен классический термостат. При изменении температуры и давления, чувствительная биметаллическая пластина изменяет свое положение. К примеру, если она нагреется до 5 градусов, то её размер увеличится, и она повернет рычаг, подключенный к рабочим частям кондиционера.

Фото — датчик для котлов

После этого контрольный термостат продолжает контролировать работу системы охлаждения. Когда температура окружающей среды опустится до определенной величины, пластина остынет и повторно повернет рычаг. Так будет продолжаться бесконечное число раз. Прямо пропорционально работает термостат в системе отопления, как и морозильник, она включается при изменениях температуры (её снижении) и отключается после повышения градуса. Эта система широко применяется для контроля работы котла.

При этом для контроля холодильника используется терморегулятор, у которого внутри установлен баллон с жидкостью

Для работы его очень важно правильно установить. Сам накладной регулятор устанавливается вне контролируемого объекта, в то время, как камерный баллон монтируется на испарителе

Аналогично описанному выше принципу работы действует и это реле. При нагревании жидкости она меняет кондицию, превращаясь в пар. Меняется положение баллона, во время смены позиции он поворачивает рычаг, который в зависимости от потребности включает или отключает температуру.

Фото — ДРТ-1

При установке любого типа реле возле него монтируется комнатный термометр. Дело в том, что многие модели могут иметь некоторые погрешности в измерении. Считается, что нормальным показателем является отклонение 2 градуса, в идеале его быть не должно. Если манометрический или цифровой датчик температуры ошибается на 5 и более градусов, то ему срочно требуется настройка. Подробная инструкция указывается на коробке прибора и в брошюре производителя.

Фото — КР75 empty

Его аналог – это капиллярный датчик-реле.

Где используется:

1. В системах кондиционирования и отопления;
2. В различных охлаждающих установках (для холодильника, морозильника);
3. В агропромышленной сфере для определения температуры в грунте, теплице, воде, инкубаторе;
4. В производственных и технологических условиях.

Основные параметры термореле

Таких параметров несколько. Вот самые важные из них:

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

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

Пояснение к уставке и гистерезису

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

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

Термореле с переключением диапазонов

Виды терморегуляторов

На рынке представлено несколько модификаций термостатов, отличающихся по своему строению и принципу работы, однако все они выполняют одинаковые функции.

Механический регулятор

Механические термостаты предусматривают ручную регулировку степени нагрева радиаторов. Стоят они недорого, надежны в работе, просты в настройке и практически никогда не дают сбоев, так как вся их работа основана на механических законах физики. На самом кране имеется градуировка в степенях, что позволяет с достаточно высокой точностью выполнять регулировку нагрева. Однако такая установка осуществляется опытным путем – вы не можете просто задать нужное количество градусов, что можно отнести к недостатку прибора.

Механический регулятор

В механическом терморегуляторе имеется три основные рабочие части – сильфон (газовый или жидкостный), привод и сам регулятор. Наполненный сильфон (вещество в нем) играет решающую роль в автоматической подстройке прибора. Когда мы поворачиваем рычаг термостата, содержимое переходит в золотник, влияя на положение штока.

Сам шток при давлении на него опускается и частично перекрывает проход для теплоносителя. Ограничивая его прохождение. На схеме ниже показано более подробное строение такого термостата.

Строение механического терморегулятора

Электронный термостат

Второй вид терморегуляторов является электронным. Внутри него установлен микропроцессор, отвечающий за регулировку нагрева батарей. Безусловно, в пользовании такие устройства очень удобны, так как позволяют выполнить поградусную настройку.

Электронный термостат

Управляется термостат обычно при помощи кнопочной панели, что достаточно надежно и удобно. Некоторые модели умеют одновременно управлять котлами, насосами и даже смесителями. Стоят они немало, что и не удивительно.

Электронный термостат также имеет механическую рабочую часть, которая практически ничем не отличается от описанного выше варианта. Сильфон в этом случае идет цилиндрический, а стенки его сделаны в виде гофры. Внутри сильфона находится вещество, которое реагирует на окружающую температуру.

Электронный термостат выглядит очень технологично

Такое вещество при нагревании начинает расширяться, внутри прибора растет давление, оказывающее влияние на положение штока, который также регулирует объем проходимого через прибор теплоносителя. При понижении температуры происходит обратный процесс. Такой терморегулятор очень надежный, сильфон способен без проблем выдерживать десятки тысяч сжатий и расширений, его ресурса хватит более чем на 10 лет, главное, чтобы электроника не подвела.

Среди электронных термостатов можно выделить два отличающихся вида приборов – закрытые и открытые. Первые не могут определять температуру автоматически, поэтому все настройки пользователь должен производить самостоятельно. Преимущество его перед ручным прибором состоит в том, что вы можете выставлять температуру по градусам, а не градуированной шкале больше-меньше.

Открытые являются сложными электронными устройствами с возможностью программирования. Например, при повышении температуры до определенного порога, прибор автоматически меняет режим своей работы на выбранный.

Для питания электронной части нужны батарейки

Работают такие термостаты от сменных элементов питания – батареек. Энергии не потребляется много, поэтому частая замена не требуется – за весь отопительный сезон вы можете сделать это 1-2 раза. Также есть модели, в которых установлен заряжаемый аккумулятор – в комплекте с ним поставляется зарядное устройство.

Инновационный монитор

Есть еще и полуэлектронные приборы. Их принцип работы также схож с механическими, но есть несколько важных отличий. Сильфонная головка ориентируется на температуру в помещении, поэтому она достаточно габаритная. Датчик у них выносной, который соединяется с рабочей частью капиллярной трубкой.

Термореле своими руками

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

Схема самодельного термореле

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

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

Таблица 1. Замена транзисторов и диодов

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

Из Википедии — свободной энциклопедии

Разновидности терморегуляторов

Терморегуляторы для отопления

Для того чтобы при необходимости регулировать температуру теплоносителя внутри системы, потребителям предлагаются специальные автоматические устройства. Они включают в себя терморегуляторы для отопления, представленные на рынке тремя разновидностями. Каждая из них отличается особенностями приема внутреннего сигнала, который может исходить:

• От воздуха внутри дома. На сегодняшний день это самые прогрессивные и современные устройства, реагирующие на температуру помещения, а не на степень нагревания приборов отопления. Такое устройство монтируется внутри дома и напрямую связано с системой включения и выключения котла при помощи специального кабеля, передающего сигнал. При этом вся система экономична и эффективна.
• От теплоносителя. Данный терморегулятор относится к категории морально устаревших моделей. Применяется он сегодня редко как неэффективное устройство, реагирующее только на температурные показания теплоносителя.
• От воздуха снаружи дома. Это одно из наиболее современных устройств. Датчик устройства устанавливается на улице, мгновенно реагирует на малейшие изменения температуры наружного воздуха и корректирует температурный режим в доме. Данная система значительно экономит газ, а значит, и ваши деньги.

Существует еще одно разделение термодатчиков — по конструктивным особенностям и типу получения сигнала. Стоит рассмотреть все виды, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант.

Терморегулятор прямого действия

Данный терморегулятор — наиболее простой тип автоматического управления для бытовых систем отопления. Его монтируют непосредственно в трубопровод.

Здесь он перекрывает клапаном сечение трубы и при необходимости, увеличивая или уменьшая его, дает возможность пройти по радиаторам тому или иному объему теплоносителя.

Терморегулятор непрямого действия

Такие терморегуляторы монтируются непосредственно около приборов водяного отопления. Благодаря им можно следить за температурой воды в бойлерах.

В таком случае придется дополнительно приобрести погружные или выносные датчики, которые располагаются непосредственно в воде.

Приборы с электрическим управлением

Как правило, данный тип приборов используется в лучевой отопительной системе, когда с одного коллектора разводка выполняется во все помещения дома.

Главное преимущество этого устройства заключается в том, что термостат с датчиком устанавливают в помещении, где измеряется температура.

Цифровой терморегулятор

Это достаточно эффективный терморегулятор, который производители постоянно усовершенствуют и тем самым делают систему отопления более удобной для управления.

Датчик прибора мгновенно реагирует на изменения температуры и передает устройству сигнал.

Электрический прибор

Электронные, программируемые терморегуляторы Energy

Электрический терморегулятор нашел свое применение во всех типах отопительных сетей. Используется он не для перекрытия подачи теплоносителя непосредственно в трубах, а в качестве регулятора.

Он воздействует, например, на горелку котла или же на циркуляционный насос, периодически включая или выключая его. Это достаточно эффективный метод, поскольку такие устройства не врезаются в саму систему отопления, а подключаются к оборудованию как элемент, разъединяющий электрическую схему.

Механизм захлопывания ловушки

Нижняя сторона листа питается светом, а верхние створки-ловушки обеспечивают растение живой пищей. В летний период ловушки окрашиваются в ярко-бордовый цвет, что привлекает насекомых. Кроме этого, клетками ловушки выделяется особый белок – клейкое вещество. Насекомое, попадая внутрь листа цветка-хищника венериной мухоловки, ползает по скользкой и липкой поверхности, задевая небольшие волоски, которые подают ловушке сигнал захлопнуться.

Если насекомое прикасается к волоску два раза подряд или одновременно к двум волоскам, то происходит моментальное захлопывание ловушки. После этого начинается фаза сжатия, створки плотно прижимаются друг к другу, выделяются пищеварительные энзимы и насекомое постепенно переваривается. На это уходит от 5 до 12 дней. Процесс переваривания добычи зависит от возраста ловушки, насекомого и температуры окружающей среды.

Питательные вещества усваиваются тканями венериной мухоловки. После этого ловушка раскрывается вновь. В идеальном случае размер насекомого должен составлять треть ловушки. Очень маленькая добыча способна сбежать, а слишком большая – погубить ее. Оставшийся скелет насекомого, смывается дождем, сдувается ветром, но может послужить и приманкой для других. За свой жизненный цикл каждая ловушка добывает до семи насекомых.

Как выбрать терморегуляторы с датчиком температуры воздуха

При выборе терморегулятора руководствуются несколькими факторами:

• способ отопления помещений;
• вид тепловой установки;
• тип обогревателей;
• количество помещений и площадь обогрева;
• время, когда в доме будут отсутствовать люди;
• финансовые возможности.

Рассматривая эти условия, потребитель может выбрать механический или электрический ТР. Если нужно регулировать отопление в 2-3 помещениях, то можно установить электронный регулятор и поместить датчики в каждой комнате. Для особняков в 2-3 этажа подойдёт климатическая система с универсальным программируемым терморегулятором.