Схемы подключения механических терморегуляторов (термостатов). Схема подключения термодатчика
Схемы подключения механических терморегуляторов (термостатов)
Бытовые механические терморегуляторы
Особенностью механических терморегуляторов является отсутствие необходимости подключения к питающей сети или использование элементов питания. Механический терморегулятор позволяет выполнить только коммутацию (подключение или отключение) электрических цепей, а алгоритм управления определяется заданным значением температуры. Контроль температуры терморегулятором происходит за счет изменения механических свойств материалов, применяемых в качестве сенсорного элемента датчика температуры.
Рассмотрим один из комнатных механических термостатов фирмы Zilon тип za-1. Открыв упаковку, покупатель может удивиться, не обнаружив схему подключения датчика. Производитель решил сэкономить на бумаге и выполнил схему подключения на наклейке, приклеив ее на обратную сторону лицевой панели терморегулятора.
Отсутствие какого-либо описания по подключению добавит еще больше головной боли, поэтому ниже приведем типовую схему подключения механического терморегулятора.
Рассмотрим назначение клемм термостата Zilon za-1: - клеммы «1» и «2» подключаются к индикаторной лампе, по которой можно отслеживать включение термостата. К клемме «1» подключается нулевой проводник источника питания, к клемме «2» - подключается последовательно провод, идущий от клеммы «4» или «5». - клеммы «4», «5» и «6» предназначены для подключения бытовых приборов. К клемме «6» подключается фазный проводник источника питания. При достижении заданной температуры происходит переключение между клеммами «4» и «5» терморегулятора.
Альтернативный вариант подключения термостата предусматривает использование клеммы «1» в качестве клеммы для подключения нулевого проводника. Такая схема подключения позволяет выполнить все необходимые подключения питающих проводников внутри терморегулятора, исключая из схемы дополнительные распределительные коробки.
При выборе бытовых механических терморегуляторов стоит обращать внимание на параметры подключаемой нагрузки, точнее на рабочий ток обогревателя или кондиционера. В нашем случае терморегулятор предназначен для коммутации цепей с нагрузкой не более 16А.
Для больших помещений требуется установка достаточно мощных обогревателей, поэтому подключение термостата в таких системах лучше всего выполнять через промежуточный магнитный пускатель.
Магнитный пускатель в схеме подключения термостата обеспечивает управление большими токами нагрузки при незначительной величине управляющего сигнала (наличию напряжения на катушке). В приведенной схеме подключения при срабатывании терморегулятора напряжение подается на катушку магнитного пускателя, контакты которого замыкают или размыкают цепь обогревателя.
ukrelektrik.com
Подключение терморегулятора для электрического котла
Постоянный расход топлива или электроэнергии в нагревательных приборах невозможен при изменении температуры нагреваемой среды, как это происходит в отапливаемой квартире во время колебания климатических условий. Естественно, что при похолодании для поддержания комфортной температуры понадобится большая мощность системы отопления, которая достигается увеличением расхода энергии. Отслеживание допустимого диапазона температур обеспечивают специальные терморегуляторы для котлов отопления.
По-другому терморегуляторы называют термостатами, термодатчиками, термореле, но в независимости от названия, сложности, точности и функциональности приборов их основным предназначением является отслеживание изменения температуры теплоносителя или воздуха в отапливаемой комнате с выдачей сигнала на включение или выключения отопления в зависимости от измеряемых датчиками параметров и предустановленных температурных режимов работы.
Пример терморегулятора, предназначенного для регулировки температуры теплого пола
Основополагающий принцип терморегуляции систем отопления
Многие люди, жившие в эпоху социализма, помнят тарификацию газа по отапливаемой площади, без применения счетчика. При таком подходе котел отопления мог гореть на максимуме круглые сутки, а терморегулирование в доме осуществлялось путем сброса слишком жаркого воздуха через открытые окна. В наше время, когда на счету каждый кубометр газа или киловатт*час электричества, такое расточительное расходование энергоресурсов будет крайне невыгодным, поэтому существует необходимость в регулировке мощности систем отопления в зависимости от потребности.
Неэкономичная регулировка температуры в комнате при помощи открытого окна
Производители систем отопления издревле знали о зависимости температуры в отапливаемом помещении от расхода топлива, поэтому сразу начали устанавливать ручные регуляторы подачи энергоносителя и стали разрабатывать термостат для котла, функционирующий в автоматическом режиме. Принцип работы подобного термостата с успехом используется до сих пор – это реакция на температуру теплоносителя, возвращающегося в котел после прохождения радиаторов отопления. Если вода после радиаторов возвращается горячей – значит, батареи отопления прогреты, а воздух в помещении достаточно теплый, и не оказывает существенного влияния на охлаждение теплоносителя, соответственно подачу топлива в котел можно уменьшить.
Пример термостата, регулирующего подачу газа в котел
Данные термостаты не используют электричества и работают благодаря неравномерному тепловому расширению в биметаллической пластине. При нагревании изгибающаяся пластина надавливает на заслонку газового клапана и подача газа в котел уменьшается, а при охлаждении происходит обратный процесс. При появлении интенсивного пламени или резкого роста температуры, биметаллическая пластина термостата сработает как термопредохранитель, полностью перекрывая подачу топлива или воздуха в твердотопливных котлах.
Термостат для твердотопливного котла. В комплект поставки входит рычаг и цепь для управления заслонкой
Контроль температуры в помещении
Современный терморегулятор для котла работает в системе управления нагревательного прибора, которая также отслеживает такие параметры, как наличие тяги в дымоходе, давление газа в газопроводе, обеспечивает циркуляцию теплоносителя, и т. п. Данный всеобъемлющий контроль параметров, и программирование работы котла возможно при использовании электронных систем управления. Но даже очень «умная» и «продвинутая» электроника, определяющая изменение температуры в котле не способна обеспечить комфортный нагрев помещения, если система отопления рассчитана неправильно, или изменились условия эксплуатации.
Электрический датчик тяги для газового котла
Например, при трескучем морозе за окном, в сопровождении порывистого ветра теплопотери через стены и щели помещения будут увеличены, что незамедлительно скажется на снижении температуры в доме, даже если батареи отопления и возвратная труба будет относительно горячей. При невозможности уменьшить теплопотери, единственным способом повысить температуру в помещении будет ручное увеличение мощности отопления.
Ручная регулировка температуры на встроенном в котел термостате
В данном случае в роли термодатчика для обогревателя выступают тепловые ощущения нервной системы человеческого организма, которые преобразуются в команду телу: встать и пойти перенастроить котел. Логично, что появились электрические устройства, контролирующие температуру в помещении, и связанные с системой управления котлом. Таким образом, вся система отопления будет работать для поддержания заданной температуры в зоне контроля независимо от изменения внешних условий.
Определение своими руками интенсивности обогрева батарей отопления
Применение удаленного терморегулятора
Принцип действия удаленного термодатчика практически не отличается от функционирования встроенного в котел термостата – при достижении пороговой температуры дается команда на увеличение или снижение мощности. Подключение терморегулятора к обогревателю может быть осуществлено при помощи кабеля или беспроводного соединения, при условии, что котел поддерживает данную возможность. Установка даже самого простого терморегулятора, отслеживающего лишь изменение температуры, позволит существенно снизить затраты на отопления, избегая излишнего перегрева в помещении, поддерживая заданный температурный режим.
Установка температурного режима на удаленном от котла терморегуляторе
Установка в детской комнате удаленного терморегулятора котла позволит поддерживать оптимальную температуру для детей, не опасаясь их переохлаждения вследствие изменяющихся погодных условий на улице. Также стабильность температуры очень важна для людей преклонного возраста, или страдающих различными заболеваниями, для лечения которых необходим постоянный комфорт в комнате пребывания.
Установка терморегулятора в детскую позволит избежать переохлаждения детей в холодное время суток
Более функциональные и дорогие терморегуляторы имеют возможность программирования различных температурных режимов отопления помещения в зависимости от времени суток или дней недели. Например, по будням в дневное время, когда дети в школе, а все взрослые на работе – незачем интенсивно топить детскую и весь дом, компенсируя теплопотери. Поэтому, на период отлучения членов семьи терморегулятор можно запрограммировать на понижение температуры, что снизит теплопотери и счета за энергоресурсы, а ко времени возвращения детей со школы автоматика снова повысит мощность отопления.
Программирование температурных режимов работы котла
Таким образом, при использовании программированного терморегулятора можно добиться существенной экономии энергоресурсов, комбинируя, в зависимости от потребности, различные режимы работы:
- Отсутствие хозяев в доме – поддерживается минимальная температура, необходимая для жизнедеятельности растений и домашних животных;
- Интенсивный разогрев системы отопления перед приходом жильцов в помещение, осуществляемый программно или с помощью дистанционной команды;
- Установка и использование шаблонов управления отоплением в различное время суток в будничные и выходные дни.
Пример программируемого терморегулятора
Подключение и установка терморегуляторов
Производители современных котлов и систем отопления оснащают свои нагревательные приборы разъемами или беспроводными портами для подключения дополнительных термодатчиков, устанавливаемых в контрольных точках помещения. Также многие компании, выпускающие обогреватели, предлагают в качестве опции собственные дополнительные контрольные устройства различной функциональности. В этом случае узнать о том, как подключить терморегулятор к нагревательному прибору, можно из его инструкции по эксплуатации.
Подключение терморегулятора к котлу, поддерживающему данную возможность
На рисунке ниже показана обобщенная простая схема подключения термостата к нагревателю. Существует несколько общих правил и требований по установке и размещению терморегуляторов различной функциональности. Нужно помнить, что работа системы управления будет зависеть от нагрева и охлаждения небольшого термоэлемента, а быстрота реакции напрямую зависит от скорости изменения температуры.
Обобщенная схема подключения термостата
Очевидно, что заблокированный мебелью или шторами терморегулятор будет с опозданием реагировать на изменение параметров в помещении. Возможна и противоположная ситуация – при размещении термодатчика напротив дверей при их открывании будет каждый раз появляться сквозняк, интенсивно охлаждающий теплочувствительный элемент, что приведет к слишком частому увеличению мощности. Показания терморегулятора будут недостоверными, если он установлен слишком близко к излучающему тепло котлу.
Установка программируемого терморегулятора с проводным интерфейсом недалеко от теплого котла не позволит достоверно контролировать температуру в помещении
Поэтому, при выборе места установки терморегулятора рекомендуется опытным путем найти наиболее приемлемую точку, где влияние нагревающих и охлаждающих конвекционных потоков скомпенсировано, а тепловое излучение от различных бытовых электроприборов и Солнца сведено к минимуму. При установке терморегулятора на внешнюю стену, которая может промерзать, следует позаботиться о термоизоляционной прокладке, чтобы избежать ложных срабатываний системы отопления.
Рисунки, наглядно демонстрирующие подходящие и нежелательные места для установки терморегулятора
Реализация раздельной регулировки температуры в комнатах
Применение единичного терморегулятора позволит удерживать комфортную температуру в самой важной комнате в доме, а в остальных помещениях температурный режим будет отличаться от контрольного в зависимости от качества утепления и площади радиаторов. Для полноценной и независимой регулировки теплового климата во всех помещениях потребовалась бы установка индивидуального терморегулятора и котла (или отдельного контура) для каждой комнаты. Очевидно, что такой подход является слишком затратным, поэтому данную проблему решают при помощи терморегуляторов, устанавливаемых на радиаторы отопления.
Установка терморегулятора на радиатор отопления поможет сэкономить денежные средства
Более эффективным способом тепловой регулировки является смешивание горячего и холодного теплоносителя для достижения оптимальной температуры радиатора отопления. Данное смешивание теплоносителей осуществляется специальным трехходовым клапаном. Установка подобного клапана в систему отопления каждого помещения позволит контролировать в нем заданный температурный режим при контроле терморегулятора, установленного в данной комнате.
Установка и настройка индивидуального терморегулятора для каждого радиатора отопления
Таким образом, число комнат в доме с независимо регулируемой температурой будет зависеть от количества терморегуляторов и смесительных трехходовых клапанов. Но, даже установка в систему отопления одного датчика и смесительного трехходового клапана поможет модернизировать устаревший котел, с все еще исправно работающим встроенным термостатом.
Принцип действия смесительного трехходового клапана
В данном случае схема подключения терморегулятора и трехходового клапана никак не затрагивает внутренние узлы котла, и сказывается на его работе лишь косвенно – при подаче со смесителя в возвратную трубу горячей воды встроенный термостат отреагирует и уменьшит подачу топлива. При охлаждении комнаты терморегулятор закроет клапан, и циркуляция горячего теплоносителя будет происходить во всей системе с интенсивной отдачей тепла.
Схема системы отопления с одним трехходовым клапаном
Советы по выбору терморегуляторов
Поскольку самовольное внедрение в работу газового оборудования опасно и преследуется по закону, применение терморегуляторов и смесительных клапанов позволит увеличить ресурс эксплуатации устаревшего котла, без изменений во внутренней системе, с возможностью автоматической регулировки температуры. В данном случае нужно подобрать совместимые терморегуляторы и электрические трехходовые клапаны.
При выборе любого терморегулятора нужно помнить – он будет малоэффективным при неправильном расчете системы отопления и плохом утеплении
Самые простые терморегуляторы имеют регулируемый диапазон температур, при преодолении которых устройство на выходе может иметь два состояния – включено, или выключено. На входе подключаются фаза, рабочий ноль и заземление (устройство должно иметь соответствующую маркировку клемм), а на выходе подключается нагрузка – смесительный клапан, инфракрасный излучатель или электрический ТЭН.
Модульный терморегулятор для электрокотла с цепями управления накалом и циркуляционным насосом
Терморегулятор для электрического котла работает по аналогичному описанному выше принципу, с той разницей, что должна быть обеспечена коммутация больших токов, ведь электрокотел потребляет значительно больше электроэнергии, чем системы клапанов. Поэтому при покупке терморегулятора для электрокотла в первую очередь следует проверить соответствие токов коммутации и потребления, а также убедиться в наличии выводов для подключения циркуляционного насоса.
Похожие статьи
infoelectrik.ru
Особенности подключения датчиков
Особенности подключения датчиков
 |
Подключение термопреобразователей сопротивления
|
Принцип работы термопреобразователей сопротивления (ТСМ, ТСП, ТСН, Pt100 и др.) основан на зависимости электрического сопротивления металлов от температуры. Термопреобразователи выполняют в виде катушки из тонкой медной или платиновой проволоки на каркасе из изоляционного материала, заключенной в защитную гильзу.
Термопреобразователи сопротивления характеризуются двумя параметрами: R0 — сопротивление датчика при 0 °С и W100 — отношение сопротивления датчика при 100 °С к его сопротивлению при 0 °С. В связи с введением нового ГОСТа на термопреобразователи сопротивления (ГОСТ Р 8.6252006) для новых приборов ОВЕН в документации вместо W100 приведен параметр α – отношение разницы сопротивлений датчика, измеренных при температуре 100 и 0 °С, к его сопротивлению, измеренному при 0 °С (R0), деленное на 100 °С.
|
|
| Для подключения термопреобразователей сопротивления к приборам ОВЕН используется трехпроводная схема, которая позволяет уменьшить погрешность измерения, возникающую при изменении сопротивления проводов (например, при изменении их температуры). К одному из выводов терморезистора Rt подсоединяются два провода, а третий подключается к другому выводу Rt. |
При этом необходимо соблюдать условие равенства сопротивлений всех трех проводов.
|
Подключение термопар
|
Термопара (термоэлектрический преобразователь) типа ТХА, ТХК, ТПП и пр. состоит из двух спаянных на одном из концов проводников, изготовленных из металлов, обладающих разными термоэлектрическими свойствами.
|
|
| Спаянный конец, называемый «рабочим спаем», погружается в измеряемую среду, а свободные концы («холодный спай») термопары подключаются ко входу измерителей-регуляторов. Если температуры «рабочего» и «холодного спаев» различны, то термопара вырабатывает термоЭДС, которая и подается на прибор. |
Поскольку термоЭДС зависит от разности температур двух спаев термопары, то для получения корректных показаний необходимо знать температуру «холодного спая», чтобы скомпенсировать эту разницу в дальнейших вычислениях.
В модификациях входов, предназначенных для работы с термопарами, предусмотрена схема автоматической компенсации температуры свободных концов термопары. Датчиком температуры «холодного спая» служит полупроводниковый диод, установленный рядом с присоединительным клеммником.
Подключение термопар к прибору должно производиться с помощью специальных компенсационных (термоэлектродных) проводов, изготовленных из тех же материалов, что и термопара. Допускается использовать провода из металлов с термоэлектрическими характеристиками, аналогичными характеристикам материалов электродов термопары в диапазоне температур 0…100 °С. При соединении компенсационных проводов с термопарой и прибором необходимо соблюдать полярность.
Во избежание влияния помех на измерительную часть прибора линию связи прибора с датчиком рекомендуется экранировать. В качестве экрана может быть использована заземленная стальная труба.
При нарушении указанных условий могут иметь место значительные погрешности при измерении.
Подключение датчиков с унифицированным выходным сигналом тока или напряжения
|
Многие датчики различных физических величин оснащены нормирующими измерительными преобразователями. Нормирующие преобразователи преобразуют сигналы с первичных (термопар, термопреобразователей сопротивления, манометров, дифманометров и др.) в унифицированный сигнал постоянного тока или напряжения с диапазонами: 0...20 мА, 4...20 мА, 0...5 мА или 0...1 В. Диапазон выходного тока нормирующего преобразователя пропорционален значению физической величины, измеряемой датчиком, и соответствует рабочему диапазону датчика, указанному в его технических характеристиках.
В ряде приборов ОВЕН имеется встроенный источник питания постоянного тока, гальванически изолированный от схемы прибора.
 |
| Схема подключения датчиков с унифицированным выходным сигналом 4...20 мА по двухпроводной линии к прибору 2ТРМ1 со встроенным источником питания |
 |
| Схема подключения датчиков с унифицированным выходным сигналом 4...20 мА по двухпроводной линии к прибору 2ТРМ1 с внешним питанием |
Измерение влажности психрометрическим методом
|
Психрометрический метод основан на измерении разности температур сухого и влажного термометров. Температура влажного термометра всегда ниже температуры сухого из-за испарения воды с поверхности фитиля. Чем суше воздух (влажность ниже), тем интенсивнее испаряется вода с поверхности фитиля, тем ниже температура увлажняемого термометра.
Существуют полуэмпирические психрометрические формулы, из которых выведена
|
|
| общепринятая формула относительной влажности: φ — относительная влажность воздуха, %; Евлаж. — максимально возможное парциальное давление водяного пара при температуре воздуха Твлаж., °С; Есух. — максимально возможное парциальное давление водяного пара при температуре воздуха Тсух., °С; р — атмосферное давление; Тсух. — температура сухого термометра, °С; Твлаж. — температура влажного термометра, °С; A — психрометрический коэффициент (психрометрическая постоянная). |
Психрометрический коэффициент A зависит от многочисленных факторов:
- размера и формы чувствительного элемента увлажнённого термометра;
- вида и состояния смачиваемого фитиля;
- температуры смачивающей воды и теплопроводности фитиля;
- влияния тепловой радиации.
Среди внешних факторов наибольшее значение имеет скорость воздушного потока, обдувающего увлажненный термометр. Если она больше 2,5 м/сек, то коэффициент A приближается к величине ~0,0064 1/°С. Если обдува нет, то коэффициент A сильно возрастает, поэтому рекомендуется устанавливать принудительную вентиляцию. В приборах ОВЕН значение A устанавливается пользователем — например, в МПР51 допускаются значения 0,0064...0,008 1/°С.
 |
| «Сухой» и «влажный» датчики температуры следует крепить один над другим на расстоянии 50...100 мм, перпендикулярно стенке |
 |
| «Сухой» и «влажный» датчики температуры следует крепить один над другим на расстоянии 50...100 мм, параллельно стенке. |
Под «влажным» датчиком помещается резервуар с водой, в который опускается увлажняющий фитиль, закрывающий датчик. Резервуар изготавливается из нержавеющей стали, оцинкованного железа, термостойкой пластмассы, стекла или другого стойкого к условиям эксплуатации материала, не выделяющего вредных вещества. Увлажняющий фитиль чаще всего изготавливается из тонкой неотбеленной хлопчатобумажной ткани — марли, батиста, муслина, обладающих максимальной всасывающей способностью. Фитиль должен закрывать чувствительный элемент и максимальную площадь поверхности датчика.
 |
| Для снижения площади испарения воды из резервуара рекомендуется «бутылочный» профиль резервуара.. |
 |
| Для пополнения резервуара можно поставить дополнительный резервуар вне камеры и соединить его с внутренним. |
Установка диапазона измерения при использовании датчиков с унифицированным выходным сигналом постоянного тока или напряжения (масштабирование)
|
При работе с датчиками, формирующими на выходе унифицированный сигнал тока или напряжения, в измерителях регуляторах ОВЕН предусматривается возможность масштабирования шкалы измерения по каждому из каналов. Для этого в соответствующих параметрах программирования прибора устанавливаются нижняя и верхняя границы диапазона измерения, а также положение десятичной точки.
Параметр «нижняя граница диапазона измерения» определяет, какое значение будет выводиться на индикатор при минимальном уровне сигнала с датчика (например, при 4 мА для датчика с выходным сигналом тока 4...20 мА).
Параметр «верхняя граница диапазона измерения» определяет, какое значение будет выводиться на индикатор при максимальном уровне сигнала с датчика (например, при 20 мА для датчика с выходным сигналом тока 4...20 мА или 1 В для датчика с выходным сигналом напряжения 0...1 В).
Параметр «положение десятичной точки» определяет количество знаков после запятой, которое будет выводиться на индикатор.
www.owen.ru
Термореле своими руками: схема, подключение к котлу
Работу газового или электрического котла можно оптимизировать, если задействовать внешнее управление агрегатом. Для этой цели предназначены выносные терморегуляторы, имеющиеся в продаже. Понять, что это за приборы и разобраться в их разновидностях поможет данная статья. Также в ней будет рассмотрен вопрос, как собрать термореле своими руками.
Назначение терморегуляторов
Любой электрический или газовый котел оборудован комплектом автоматики, отслеживающей нагрев теплоносителя на выходе из агрегата и отключающей основную горелку при достижении заданной температуры. Снабжены подобными средствами и твердотопливные котлы. Они позволяют поддерживать температуру воды в определенных пределах, но не более того.
При этом климатические условия в помещениях или на улице не учитываются. Это не слишком удобно, домовладельцу приходится постоянно подбирать подходящий режим работы котла самостоятельно. Погода может изменяться в течении дня, тогда в комнатах становится жарко либо прохладно. Было бы гораздо удобнее, если автоматика котла ориентировалась на температуру воздуха в помещениях.
Чтобы управлять работой котлав зависимости от фактической температуры, используются различные термореле для отопления. Будучи подключенным к электронике котла, такое реле отключает и запускает нагрев, поддерживая необходимую температуру воздуха, а не теплоносителя.
Виды термореле
Обычный терморегулятор представляют собой небольшой электронный блок, устанавливаемый на стене в подходящем месте и присоединенный к источнику тепла проводами. На передней панели есть только регулятор температуры, это самая дешевая разновидность прибора.
Кроме нее, существуют и другие виды термореле:
- программируемые: ммеют жидкокристаллический дисплей, подключаются с помощью проводов либо используют беспроводную связь с котлом. Программа позволяет задать изменение температуры в определенные часы суток и по дням в течение недели;
- такой же прибор, только снабженный модулем GSM;
- автономный регулятор с питанием от собственной батареи;
- беспроводное термореле с выносным датчиком для управления процессом нагрева в зависимости от температуры окружающей среды.
Примечание. Модель, где датчик расположен снаружи здания, обеспечивает погодозависимое регулирование работой котельной установки. Способ считается наиболее эффективным, так как источник тепла реагирует на изменение погодных условий еще до того, как они повлияют на температуру внутри здания.
Многофункциональные термореле, которые можно программировать, существенно экономят энергоносители. В те часы суток, когда дома никого нет, поддерживать высокую температуру в комнатах нет смысла. Зная рабочее расписание своей семьи, домовладелец всегда может запрограммировать реле температуры так, чтобы в определенные часы температура воздуха снижалась, а за час до прихода людей включался нагрев.
Бытовые терморегуляторы, укомплектованные GSM – модулем, способны обеспечить дистанционное управление котельной установкой посредством сотовой связи. Бюджетный вариант – отправка уведомлений и команд в виде SMS – сообщений с мобильного телефона. Продвинутые версии приборов имеют собственные приложения, устанавливаемые на смартфон.
Как собрать термореле самостоятельно?
Приборы для регулирования отопления, имеющиеся в продаже, достаточно надежны и нареканий не вызывают. Но при этом они стоят денег, а это не устраивает тех домовладельцев, кто хоть немного разбирается в электротехнике или электронике. Ведь понимая, как должно функционировать такое термореле, можно собрать и подключить его к теплогенератору своими руками.
Конечно, сделать сложный программируемый прибор под силу далеко не каждому. Кроме того, для сборки подобной модели необходимо закупить комплектующие, тот же микроконтроллер, цифровой дисплей и прочие детали. Если вы в этом деле человек новый и разбираетесь в вопросе поверхностно, то стоит начать с какой-нибудь простой схемы, собрать и запустить ее в работу. Достигнув положительного результата, можно замахнуться на что-то более серьезное.
Для начала надо иметь представление, из каких элементов должно состоять термореле с регулировкой температуры. Ответ на вопрос дает принципиальная схема, представленная выше и отражающая алгоритм действия прибора. Согласно схеме, любой терморегулятор должен иметь элемент, измеряющий температуру и отправляющий электрический импульс в блок обработки. Задача последнего – усилить либо преобразовать этот сигнал таким образом, чтобы он послужил командой исполнительному элементу – реле. Дальше мы представим 2 простые схемы и поясним их работу в соответствии с этим алгоритмом, не прибегая к специфическим терминам.
Схема со стабилитроном
Стабилитрон – это тот же полупроводниковый диод, пропускающий ток лишь в одну сторону. Отличие от диода заключается в том, что у стабилитрона имеется управляющий контакт. Пока к нему подводится установленное напряжение, элемент открыт и ток идет по цепи. Когда его величина становится ниже предельной, цепь разрывается. Первый вариант – это схема термореле, где стабилитрон играет роль логического управляющего блока:
Как видите, схема разделена на две части. С левой стороны изображена часть, предшествующая управляющим контактам реле (обозначение К1). Здесь измерительным блоком является термический резистор (R4), его сопротивление уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Ручной регулятор температуры – это переменный резистор R1, питание схемы – напряжение 12 В. В обычном режиме на управляющем контакте стабилитрона присутствует напряжение более 2.5 В, цепь замкнута, реле включено.
Совет. Блоком питания 12 В может служить любой прибор из недорогих, имеющихся в продаже. Реле – герконовое марки РЭС55А или РЭС47, термический резистор – КМТ, ММТ или им подобный.
Как только температура возрастет выше установленного предела, сопротивление R4 упадет, напряжение станет меньше, чем 2.5 В, стабилитрон разорвет цепь. Следом то же самое сделает и реле, отключив силовую часть, чья схема показана справа. Тут простое термореле для котла снабжено симистором D2, что вместе с замыкающими контактами реле служит исполнительным блоком. Через него проходит напряжение питания котла 220 В.
Схема с логической микросхемой
Эта схема отличается от предыдущей тем, что вместо стабилитрона в ней задействована логическая микросхема К561ЛА7. Датчиком температуры по-прежнему служит терморезистор (обозначение – VDR1), только теперь решение о замыкании цепи принимает логический блок микросхемы. Кстати, марка К561ЛА7 производится еще с советских времен и стоит сущие копейки.
Для промежуточного усиления импульсов задействован транзистор КТ315, с той же целью в конечном каскаде установлен второй транзистор – КТ815. Данная схема соответствует левой части предыдущей, силовой блок здесь не показан. Как нетрудно догадаться, он может быть аналогичным – с симистором КУ208Г. Работа такого самодельного термореле проверена на котлах ARISTON, BAXI, Дон.
Заключение
Самостоятельно подключить термореле к котлу – дело несложное, на эту тему в интернете имеется масса материалов. А вот изготовить его своими руками с нуля не так и просто, кроме того, нужен измеритель напряжения и тока, чтобы произвести настройку. Покупать готовое изделие или браться за его изготовление самому – решение принимать вам.
cotlix.com
Схема подключения терморегулятора - ElectrikTop.ru
Любое физическое тело обладает свойством тепловой инерции. Оно проявляется в том, что и нагрев, и остывание не происходят мгновенно. Скорость этого процесса зависит от многих факторов – как от физических свойств материала, так и от его формы или размера. Вероятно, многие знают, насколько быстрее остывает чай в блюдце, чем в чашке.
Это же правило в полной мере относится и к домостроению. В каркасных домах тепло держится очень недолго: стоит лишь остыть его источнику, как через час-два температура в комнатах может сравняться с наружной. А в строениях из бруса, бревна, газобетона или кирпича временной промежуток от комфорта до полного промерзания может длиться до полутора суток.
Использование этого интервала позволяет существенно сэкономить на отоплении, поскольку можно уменьшить мощность, например, электронагревателей. Или совсем отключить их. Но для осуществления контроля над ним требуется использовать дополнительные приборы. Они называются терморегуляторами.
Типы терморегуляторов
Терморегуляторы, их также называют термостаты или термореле, бывают нескольких типов. Они различаются по следующим признакам:
- Способу измерения.
- Месту расположения чувствительного элемента.
- Способу управления.
Способ измерения
Он может быть электромеханическим и электронным. В первом случае используется два свойства металлов:
- Упругость, когда под воздействием внешней силы они изменяют свою форму и возвращаются в исходное положение после прекращения ее действия. Используется, например, в капиллярных термодатчиках кондиционеров – при нагреве жидкость расширяется, давит на мембрану, которая изгибается и размыкает электрические контакты;
- Память формы. Если две пластины разнородных металлов (медь и алюминий) механически соединить, то при нагреве они деформируются, а при остывании вернутся в прежнее положение. Это так называемые биметаллические контакты.
Во втором случае используется свойство металлов изменять электрическое сопротивление при нагреве и остывании. Или так называемый термоэлектрический эффект (термопара), когда по двум соединенным в кольцо проводникам с разной проводимостью начинает течь ток, если их концы нагреты до разных температур.
Расположение чувствительного элемента
Может находиться как непосредственно на источнике тепла, так и вне его. В первом случае весь блок управления крепится, например, к корпусу электрического конвектора. Он реагирует на величину отдаваемого прибором тепла. Это самое простое решение, но оно малоэффективно, поскольку не связано с фактической температурой в помещении.
Во втором случае датчик устанавливается на какой-либо из конструкций. Например, на стене, на расстоянии 1-1,5 метра от пола. При этом он может быть как совмещен с блоком управления, так и устанавливаться отдельно, но с сохранением гальванической связи с ним.
Например, если вы монтируете систему управления электрическим теплым полом, можно поставить терморегулятор с датчиком в его корпусе где-то на стене. Но если используется водяное отопление, то чувствительный элемент монтируется рядом с трубами, в массиве пола.
Делается это по той причине, что теплоносителю нельзя остывать ниже определенного предела – вся система может замерзнуть и выйти из строя. Датчик на стене такой момент наверняка упустит. Схема подключения терморегулятора теплого пола при паровой системе отопления приведена на рисунке ниже.
Выносить измеритель стоит и в том случае, если атмосфера в помещении слишком влажная (парилка в бане). При этом надо исключить любую возможность электрического пробоя через тело человека. А это произойдет, если вы будете прикасаться влажными руками к блоку управления.
Способ управления
Он может быть двух типов:
- Механический, когда изменяются физические характеристики размыкаемых контактов. Например, их длина.
- Электронный. В этом случае регулируется величина управляющего сигнала, на который реагирует размыкающее реле. Как раз именно этот элемент и является признаком электронного управления, а не наличие механического верньера на корпусе блока. С помощью этого колесика может вращаться вал потенциометра.
Достоинством первого является простота. Однако он имеет огромную погрешность. Поэтому, если вы используете нагреватель для особых целей – создания благоприятного микроклимата для животных, растений, используйте исключительно электронные модели. Этот способ позволяет включить в состав схемы множество дополнительных элементов, повышающих комфортность пользования.
Например, жидкокристаллический дисплей, на котором отражается температура. Или устройство дистанционного включения: едете на дачу, соединяетесь по каналу GPRS с системой обогрева и по приезде входите в теплый дом.
Подключение терморегуляторов
Прежде чем рассматривать схему подключения того же инфракрасного нагревателя в паре с терморегулятором, вам стоит понять, что он состоит из двух цепей: силовой и сигнальной. С последней вы не будете иметь дело до тех пор, пока не захотите отремонтировать или улучшить прибор – если вы не имеете специальных знаний, лучше не пытайтесь.
Основой силовой цепи является электромеханическое реле или полупроводниковый ключ – тиристор. Она коммутируется так, чтобы оказаться включенной последовательно силовой линии (фазе). Схема подключения терморегулятора к нагревателю приведена на рисунке ниже.
Для того чтобы добраться до клемм прибора, вам, в зависимости от модели, придется или вскрыть отдельную крышку на корпусе, или отделить его от основания. Маркировка зажимов на линейке может быть разной. Например, вы увидите: L1, L2, L3, N и мнемосимвол заземления. В этом случае вам даже не придется читать инструкцию по эксплуатации. При наличии только цифр обращение к мануалу обязательно.
К зажиму L1 подключается питающая фазная линия, L2 – выход и подача напряжения на нагреватель. Если между ними нет видимого электрического контакта, вам надо сделать перемычку. Наличие L3, L4 и далее означает, что вы можете подключить к этому терморегулятору еще несколько нагревателей или других приборов, обеспечивающих работу системы отопления – клапана подачи воды, циркуляционного насоса и других.
Клемм N может быть как одна, так и две. Они равноценны, их можно соединить перемычкой. Если регулятор механический, то эти зажимы являются промежуточным пунктом для удобства подключения нейтрального провода. В принципе, можете их проигнорировать и протянуть нейтраль до нагревателя отдельно. В электронных же моделях они обеспечивают питание сигнальной цепи. Если вы не подключите нейтраль, прибор работать не будет.
Терморегулятор может включаться как непосредственно в силовую, так и в цепь втягивающей катушки магнитного пускателя, если управляемых им приборов два, три или больше. Это позволяет применять маломощные модели в цепях с большими рабочими токами.
Подключение терморегуляторов не требует специальных знаний. Точно следуйте инструкции по эксплуатации и обязательно проводите все работы с полным снятием напряжения.
electriktop.ru
Подключение ТЭНов через термореле и пускатель
Регуляторы температуры в бытовых целях используют довольно широко, а регулируют они температуру буквально везде: от банального паяльника до микроклимата в доме.
По схематическому решению терморегуляторы (или термореле) бывают самыми различными, а в качестве чувствительного элемента применяются термочувствительные сопротивления, диоды, либо транзисторы (в последнее время, все больше используются микросхемные датчики).
После монтажа, в любом случае, требуется калибровка устройства. Проводится калибровка в два этапа: первый – примерная настройка «на глазок», а второй – точная настройка с использованием измерительных приборов.
В последнее время в быту очень широко стали применяться всевозможные обогревательные устройства совместно с терморегуляторами (термореле).
А, поскольку далеко не всегда мощность обогревателей находится в пределах допустимой мощности регуляторов, то подключать последние к нагревательным элементам приходится через дополнительные устройства (в частности через магнитные пускатели).
Монтаж системы «термореле-пускатель-нагреватель»
Начну объяснение с подключения системы «теплофон» к трехфазной сети по следующей схеме.
Между нулевым проводом сети и первой фазой последовательно включаются терморегулятор Т1 и катушка пускателя К1. Элементы нагревателя R1-R15 подключаются равномерно между нулевым проводом и каждой из фаз сети через нормально разомкнутые контакты пускателя К1.1 — К1.3. Пускатель, в данном случае, был выбран марки АВВ 20-40, 4р.
Работает такая схема так:
Когда температура контролируемого помещения приближается к порогу включения термореле (нижняя уставка), последнее срабатывает и своими контактами подключает к сети питания нагревательные элементы (ТЭНЫ) обогревателя.
После того, как температура помещения достигает верхней уставки, термореле отпускает, отключая питание пускателя, который, в свою очередь, обесточивает нагреватели.
Существует множество всевозможных вариантов исполнения термореле, в том числе и совсем миниатюрные варианты, однако, их максимальная коммутируемая мощность довольно невелика (не более пары киловатт), а подключать к ним напрямую можно и того меньше (из соображения наличия запаса мощности).
Самым идеальным вариантом для управления ТЭНами можно назвать такой вариант, при котором «термушка» будет через небольшой электронный блочок управлять магнитным пускателем (например, типа ПМЕ), который, в свою очередь займется управлением нагревателями, мощность которых может запросто превышать 1500 ватт.
Работает такая схемка следующим образом.При срабатывании терморегулятора, сигнал от него поступает на мощный транзисторный ключ, выполненный на основе биполярного транзистора, в коллекторную цепь которого подключено электромагнитное реле (к примеру, РЭС-9).
Питается схема от нестабилизированного источника, собранного не трансформаторе Т1 и выпрямителе VD1-VD4.
Реле, срабатывая, подает питание на пускатель ПМЕ, который, в свою очередь, своими нормально открытыми контактами К2.1 и К2.2 подает питание на нагревательные элементы.
Вся схема запитывается через плавкий предохранитель FU1.
После сборки блока регулировки-коммутации необходимо, в первую очередь, проверить правильность монтажа, лишь после этого приступать к настройке всей системы. При безошибочно собранной системе не требуется никаких наладочных работ.
После этого можно начинать настройку его.
Единственное, что надо будет сделать, чтобы правильно настроить систему, выставить уставку опорного напряжения компаратора (устройства сравнения) на выводе 2 устройства, соответствующую необходимой температуре срабатывания. С этой целью придется немного посчитать.
Допустим, что нам необходимо поддерживать температуру помещения в районе +22 градусов Цельсия. В этом случае необходимо перевести значение температуры в шкалу Кельвина, после чего полученное умножить на 0,01 В. В результате этих вычислений и получится значение опорного напряжения, являющееся, одновременно, уставкой температуры (273,15+22)*0,01=2,9515 В.
Надеюсь, моя статья пролила свет на некоторые непонятки этой темы.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.
podvi.ru
Схема подключения и настройка температурного реле ТР-100
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
В сегодняшней статье я расскажу Вам про подключение и настройку цифрового температурного реле ТР-100 от Новатек Электро.
Реле ТР-100 предназначено для измерения температуры и выдачи сигналов при выходе ее за установленные значения.
Область применения реле может быть самой широкой и разнообразной. Вот например, в моем случае реле ТР-100 применяется для измерения и контроля температуры трехфазного сухого трансформатора ТСЛ 10/0,4 (кВ) мощностью 1000 (кВА).
Напомню, что трансформатор ТСЛ имеет обмотки с литой изоляцией с естественным воздушным охлаждением и его максимальная температура не должна превышать значения, указанные в руководстве по эксплуатации на трансформатор, в зависимости от класса нагревостойкости его изоляции. В данном случае трансформатор имеет класс нагревостойкости F, а температура его нагрева не должна превышать 145°С.
Вот внешний вид реле ТР-100 и его габаритные размеры (90х139х63 мм).
Реле ТР-100 устанавливается на стандартной DIN-рейке, причем в любом пространственном положении, и имеет универсальное питание, находящееся в пределах от 24 (В) до 260 (В), причем как переменного, так и постоянного напряжения.
Основные технические характеристики реле ТР-100:
Характеристики контактов выходных реле:
- 10 (А) при переменном напряжении 250 (В) и cosφ=1
- 3 (А) при постоянном напряжении 30 (В) и cosφ=1
В моем примере реле подключено к дифференциальному автомату АД12 (SF6) с номинальным током 16 (А) и током утечки 30 (мА), к которому помимо реле подключена еще и розетка (XS1). А вообще, для индивидуального питания реле ТР-100 необходим автомат с номинальным током 1 (А) или 2 (А).
К данному реле можно подключить до 4 датчиков температуры. В качестве датчиков температуры в моем примере используются резистивные платиновые датчики РТ100 с номинальным сопротивлением 100 (Ом) при 0°С.
Датчики устанавливаются в верхней части обмоток НН каждой фазы трансформатора, т.е. всего на трансформаторе установлено 3 температурных датчика РТ100, кабели от которых выведены к реле ТР-100.
Кабели от датчиков должны быть изготовлены из экранированного кабеля типа витая пара (или тройка) и иметь одинаковую длину, а экраны кабелей должны быть обязательно заземлены.
В данном примере применены трехжильные кабели, правда вот заземление экранов монтажники почему-то не выполнили. В общем как всегда, придется самому за ними все доделывать, т.е. разделать кабели и заземлить их экраны. Кстати, это не единственная не доработка поставщика данной КТПН. Помимо этого, есть еще ряд замечаний, о которых я расскажу в самое ближайшее время.
Датчики к реле можно подключить, как по двухпроводной схеме, так и по трехпроводной. В моем случае используется трехпроводная схема подключения датчиков температуры, т.к. при двухпроводной схеме длина кабелей ограничена 5 метрами. При трехпроводной схеме расстояние кабелей может достигать вплоть до 100 метров.
На каждый канал подключается кабель от температурных датчиков. По возможности, определите для себя откуда проложен тот или иной кабель, чтобы ориентироваться на случай перегрева обмоток трансформатора.
Например, кабель от датчика обмотки фазы А подключен к первому каналу следующим образом:
- красная жила — на клемму (22)
- две белых жилы — в любом порядке, соответственно, на клеммы (23) и (24)
Остальные кабели подключаются аналогично, только на второй и третий каналы.
При повышении температуры обмоток трансформатора сопротивление датчиков увеличивается. Сигнал от датчиков температуры преобразуется в электрический сигнал и передается на наше цифровое температурное реле ТР-100.
Кстати, нередко для подобных целей применяется реле Т154 от TecSystem, но не в этот раз.
Для правильной защиты нашего сухого трансформатора от перегрева и исключения выхода его из строя, рекомендуется использовать 3 пары выходных контактов:
- включение вентиляторов охлаждения (уставка срабатывания реле 100°С, возврат 90°С)
- сигнализация перегрева обмоток (уставка 135°С)
- отключение нагрузки трансформатора (145°С)
Температурное реле ТР-100 как раз таки имеет 4 выходных реле, что удовлетворяет вышеприведенным рекомендациям.
Но в моем случае контакты выходных реле никуда использоваться не будут. Согласно проекта, в КТПН не предусмотрена система вентиляции, а также не проложены контрольные кабели для выдачи сигналов при перегреве трансформатора. В таком случае оперативный персонал будет производить ежедневные осмотры данного трансформатора и контролировать температуру его нагрева по дисплею реле ТР-100.
Тем не менее я расскажу вкратце про выходные реле. Как я уже говорил, ТР-100 имеет 4 выходных реле:
- К1 — расцепление
- К2 — тревога
- К3 — вентиляция
- К4 — отказ
Реле К1 (расцепление), К2 (тревога) и К3 (вентиляция) включаются только при достижении заданной уставки. Уставки каждого реле (Alr, trP и FAn) настраиваются индивидуально.
Реле К4 (отказ) находится всегда во включенном положении и отключается при снятии напряжения питания с ТР-100 или при неисправности температурных датчиков. Во втором случае, индикаторы «расцепление», «тревога» и «отказ» будут мигать, а ошибка на дисплее будет символизировать характер неисправности датчиков (Fcc — замыкание датчика, Foc — обрыв датчика).
На лицевой панели реле ТР-100 расположены индикаторы включения всех выходных реле, а также индикаторы подключения к ПК и номера каналов отображения температуры. Помимо индикаторов, на лицевой панели расположены кнопки управления, с помощью которых происходит управление и задание параметров реле.
У реле ТР-100 имеется два режима управления параметрами:
- режим просмотра
- режим изменения (программирования)
Надеюсь, что по кнопкам управления Вам все понятно из выше прикрепленного изображения, единственное добавлю, что для входа в режим настройки параметров необходимо нажать и удержать кнопку «Меню» около 7 секунд. Кстати, для доступа к настройке можно установить пароль, изменив параметр PAS (см. таблицу ниже). Тогда каждый раз при входе в режим настройки, нужно будет вводить заданный пароль.
Ниже я приведу таблицу с настраиваемыми параметрами реле ТР-100, взятую из руководства по эксплуатации. По этим таблицам все вполне наглядно и информативно понятно, чтобы самостоятельно произвести настройку реле должным образом. В таблице указаны параметры, их обозначение (мнемоника), пределы регулирования, заводская установка и действия, за которое отвечает тот или иной параметр.
Чуть выше я говорил, что согласно проекта, в КТПН не предусмотрена система вентиляции, а также не проложены контрольные кабели для выдачи сигналов на отключение трансформатора при перегреве его обмоток. Поэтому практически все параметры я оставил без изменений (заводские настройки), отключив лишь режим работы вентиляции (FAn).
В остальном заводские настройки мне полностью подходили по количеству задействованных каналов, типу подключенных температурных датчиков (РТ100), режиму индикации с поочередным 4-секундным интервалом отображения температуры каналов, действие прибора при неисправности датчиков и т.д.
Да, кстати, реле ТР-100 фиксирует максимальную температуру по каждому каналу, которую можно посмотреть в соответствующих параметрах cn1, cn2, cn3 и cn4. Для этого необходимо зайти в меню, пролистать с помощью кнопок управления, например, до параметра максимальной температуры канала 1 (cn1) и нажать «Меню». Если Вы хотите сбросить зафиксированную температуру, то можно нажать на «Ввод», правда для этого необходимо зайти не в режим просмотра, а в режим изменения настроек реле.
Реле ТР-100 можно подключать к ПК или прочим устройствам по интерфейсу RS-485 (протокол MODBUS RTU).
Программу можно скачать с официального сайта Новатек Электро. С помощью программы можно дистанционно посмотреть текущее состояние реле и выполнить его настройки:
- посмотреть и настроить уставки тревоги, расцепления и вентиляции
- посмотреть текущую и максимальную температуры каналов, а также произвести сброс максимальных температур
- посмотреть график изменения (легенду) температуры каждого канала
- посмотреть индикаторы состояния аварий, а также настроить звуки (есть библиотека) и запуск приложений при авариях
- настроить задержку включения выходных реле
Адреса регистров настраиваемых параметров hex приведены в выше размещенных таблицах. Дополнительные регистры и их предназначение приведены в таблице ниже.
Вот например, ТР-100 можно перевести в режим удаленного управления его выходными реле, установив параметр rSA в положение «2», а в регистрах 0х200 — 0х206 перезаписать значение «0» на «1». При этом, если связь ПК-реле будет утеряна больше заданного таймаута (параметр rSL), то управление выходными реле передается автоматически ТР-100.
А в завершении статьи, предлагаю Вам посмотреть видеоролик по подключению и настройке реле ТР-100:
P.S. На этом, пожалуй, все. Если есть вопросы по настройке или подключению температурного реле ТР-100, то задавайте их в комментариях. Всем спасибо за внимание, до новых встреч.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
zametkielectrika.ru
