Termiske sensorer til tænding, slukning: valg, forbindelse, instruktion

Klassificering af termostater

Temperaturregulatorer til varmekedler giver et givet temperaturregime i rummet med en tilstrækkelig høj nøjagtighed. Afvigelserne overstiger som regel ikke 0,50 C - 1,00 C. Deres arbejde udføres ved hjælp af en række aktuatorer, som faktisk bestemmer, om termostaten tilhører en eller anden type. Efter antal og indhold af udførte funktioner enheder klassificeres som følger:

• Enfunktion (opretholder en udelukkende indstillet temperatur).
• Multifunktionel eller programmerbar.

I henhold til typen af ​​udførelse er termostater opdelt i enheder, der er forbundet til varmekedlen ved hjælp af ledninger og trådløs. Installationen af ​​styreenheden udføres på et tilgængeligt sted, der giver tilstrækkelig luftstrøm. Derudover tilrådes det at udelukke placeringen af ​​elektriske husholdningsapparater (tv'er, varme- og belysningsenheder osv.) I nærheden af ​​regulatoren, da dette i væsentlig grad kan påvirke rigtigheden af ​​dens drift.

Programmerbar rumregulator

En programmerbar termostat til en varmekedel giver mulighed for at vælge den krævede (behagelige) temperatur i det ønskede tidsrum, den kan let omkonfigureres til en anden driftstilstand. Udstyring af enheden med en timer giver dig mulighed for at indstille forskellige mønstre for varmesystemets funktion i weekender og hverdage. Der er timere, der kan understøtte visse parametre afhængigt af ugedagen. Tilstedeværelsen af ​​sådanne funktioner i temperaturregulatoren giver dig mulighed for at justere rumopvarmningssystemet i overensstemmelse med den gældende livsstil og garantere, at temperaturmikroklimaet opretholdes, selv under ejernes fravær.

Denne controller har nogle muligheder, der i væsentlig grad udvider funktionerne i varmesystemet som helhed:

• "Batch", en funktion, der giver periodisk nedlukning (i flere timer) og den efterfølgende genoptagelse af systemet.
• "Ferie". Formålet med denne mulighed er at øge eller mindske intensiteten af ​​rumopvarmning i et givet antal dage.
• "Overlapning". En mission, der giver dig mulighed for midlertidigt at ændre programindstillingerne i en af ​​perioderne.

Central armatur

Som regel bruges en enhed af denne type til effektivt at styre varmesystemet i hele huset og placeres i en vis afstand fra varmekedlen. Disse enheder er udstyret med en dilatometrisk termostat, der fungerer eksternt. Princippet med dens drift er at måle den omgivende temperatur og, afhængigt af dens udsving, tænde (fra) varmekedlen.

Beskrivelse og egenskaber ved en to-kanals termostat (termostat) på ATmega8 og DS18B20

Temperaturkontrol udføres af to DS18B20 temperatursensorer - hver kanal har sin egen sensor. Baseret på resultaterne af temperaturmåling foretaget af sensorer styrer enheden to kontrolkanaler med belastningerne forbundet til dem i overensstemmelse med forudindstillingerne.

Kanalerne er identiske, hver kanal kan fungere i følgende tilstande: 1. Opretholdelse af en bestemt temperatur (for positiv - kun "opvarmning", for negativ - kun "køling") 2. Opretholdelse af temperaturen inden for visse grænser ( positiv, negativ, blandet for tilstande "Opvarmning" og "køling") 3.Engangsopvarmning til en bestemt temperatur, engangskøling til en bestemt temperatur (tilstanden startes manuelt)

Temperaturindstillingstrinnet er 1 grad, hvilket er ret nok. For at lave et trin på 0,1 grader med en sensornøjagtighed på + -0,5 ° C ser det ud til, at der ikke er nogen særlig mening. Og hvis temperaturen stadig ændrer sig med en tilstrækkelig høj hastighed, har sensoren simpelthen ikke tid til at spore den aktuelle temperatur med en nøjagtighed på 0,1.

Området for indstilling af temperaturer til til- og frakobling af belastningen: - positiv - op til + 99 ° C - negativ - op til -50 ° C Belastningen tændes med et højt niveau fra mikrocontrollerportens output, fra - på et lavt niveau. To-kanals termometer med en række aktuelle temperaturmålinger fra -55 ° C til + 125 ° C med en opløsning på: - positive temperaturer op til 99 ° C - 0,1 grader, over 99 grader - op til en grad - negative temperaturer op til -9,9 ° C - 0,1 grader, under -9,9 grader - op til en grad Temperaturmåleperiode - ca. 1 sek. Enheden styres af tre knapper. Kanalen afbrydes ved at optage nulindstillinger for at tænde og slukke for kanalen. Enheden får strøm fra en stabiliseret kilde på 5 volt.

Hvis der opstår en fejl i arbejdet med sensoren, vises det tilsvarende fejlnummer på indikatoren, og belastningen slukkes: Er.1 - intet højt niveau på DQ-linjen Er.2 - ingen tilstedeværelsespuls fra Er.3 sensor - et højt niveau på DQ-linjen, efter at pulsen ikke er gendannet, desværre er problemet med at kontrollere CRC-koden endnu ikke løst på grund af behovet for at organisere en dynamisk indikation af seks bits indikatorer. Indtil videre er dette problem halvt løst - det er muligt at kontrollere CRC, og selvom du ikke ser nøje, er flimren af ​​indikatorerne umærkelig, men det er endnu ikke løst helt. Der er ingen CRC-kontrol i dette program. Hvis det er muligt at indføre en CRC-kontrol, vil et nyt program helt sikkert blive sendt. Hvis programmet hænger, fungerer vagthundtimeren, og mikrocontrolleren genstartes. Genstart vil ikke påvirke enhedens funktion, undtagen - belastningerne frakobles, når du bruger engangsopvarmning / kølingstilstand

I langt de fleste termostater, der "går" på Internettet, fastlægges følgende driftsalgoritme: - reguleringstemperaturen er indstillet - hysteresen er indstillet - driftstilstand er valgt - enten "opvarmning" eller "køling"

I denne enhed er algoritmen bygget lidt anderledes (det forekommer mig, at det er mere praktisk og mere praktisk): - temperaturen til at tænde for belastningen er indstillet - temperaturen til at slukke for belastningen er indstillet - og det er det

Hvad er fordelene (efter min mening) ved en sådan algoritme: 1. Hvis vi f.eks. Har brug for at holde temperaturen inden for 22-25 ºС, så indstiller vi disse værdier, er der ingen grund til at lede efter "centrum" og beregne værdien af ​​hysteresen 2. Driftstilstand - "opvarmning" eller "køling" af enheden vælges automatisk baseret på logikken for de indstillede værdier til at tænde og slukke for belastningen, for eksempel: - hvis tændingstemperaturen er + 20 ° C, og slukningstemperaturen er + 25 ° C, så vælges naturligvis tilstanden "opvarmning" - hvis skiftetemperaturen er + 5 ° C, og nedlukning -10 ° C , så vælges naturligvis "afkøling" -tilstand

Diagram over en to-kanals termostat, termostat på ATmega8:

Kredsløbet svarer til et to-kanals termometer. Tilføjet tre knapper til styring af enheden, udgangene fra PC3 og PC4 mikrocontroller er forbundet til belastningsstyringsenhederne (henholdsvis den første og den anden). I diagrammet afsløres styreenhederne ikke, vi vil tale om dem i slutningen af ​​artiklen.

To-kanals termostat (termostat) program på ATmega8 og DS18B20

Microcontroller ATmega8 (med enhver bogstavbetegnelse) med en intern urfrekvens på 8 MHz.Programmets algoritme implementeres på afbrydelser fra timertællere T0 (driftstilstand) og T2 (indstilling af belastning til / fra-tærskler). Når enheden er tændt, konfigureres de nødvendige data, dataene indlæses fra EEPROM, timer-prescalers indstilles til CK / 64, timer-interrupts er indstillet til overløb (2 ms periode). Timer T0-afbrydelse aktiveret, global afbrydelse aktiveret. Yderligere, ved afbrydelse fra timeren T0: - data læses fra DS18B20 sensorer, og den aktuelle temperatur vises på indikatorerne - den aktuelle temperatur fra sensorerne sammenlignes med værdierne for de indstillede tænd / sluk-tærskler - belastningskontrol ( on / off) - polling af knap Når du trykker på "Vælg": - afbrydelse fra timer T0 er forbudt - afbrydelse fra timer T2 er tilladt Yderligere ved afbrydelse fra timer T2: - polling af knapper - indstilling af tænd / sluk-tærskler for to kanaler - skrivning af indstillingsdata til EEPROM - efter indstilling af tænd / sluk-tærskler - hardware nulstillet Yderligere - i en cirkel.

Dobbeltkanaltermostat (termostat) kontrol på ATmega8 og DS18B20

Enheden styres af tre knapper: 1. "Vælg" - skift til tilstanden til indstilling af tærsklerne for at tænde / slukke for kanaler - vælge det næste menupunkt til indstilling af tærsklerne for at tænde / slukke for kanaler - hardware-nulstilling (automatisk, efter indstilling af tærsklerne 2. 2. "+" - stigende aflæsninger (tvungen tilkobling af den første kanal i tilstanden til enkelt opvarmning / afkøling) 3. "-" - formindskelse af aflæsninger (tvungen tilkobling af den anden kanal i tilstanden ved enkelt opvarmning / afkøling) Ved at trykke på knapperne nr. 2 og nr. 3 ændres aflæsningerne én gang; tryk - automatisk forøgelse / reduktion af aflæsninger med 1 grad med en acceptabel frekvens. Når enheden oprindeligt er tændt, skrives nuller i indstillingerne for tærskler for belastning. Når du tænder enheden igen, i tærskelindstillingstilstand, vises de tidligere optagede indstillinger.

1. Temperaturkontroltilstand

I denne tilstand er det nødvendigt at indstille de samme parametre til at tænde og slukke for lasten. Det skal huskes, at opretholdelse af temperaturen i det positive temperaturområde udføres i tilstanden "Opvarmning". For eksempel er vi nødt til at opretholde en konstant temperatur på + 45 ° C ved belastning nr. 1. Vi indstiller tændingstemperaturen og slukketemperaturen til 45 ° C. Hvis temperaturen er lavere end den indstillede værdi, tænder enheden for belastningen. Når temperaturen når + 45 ° C, afbryder enheden belastningen. Hvis temperaturen “forsøger” at falde til under + 45 ° C (0,1 grader), tænder enheden belastningen. Når temperaturen når + 45 ° C, slukker enheden for belastningen. Opretholdelse af temperaturen i det negative område udføres i tilstanden "Køling". For eksempel er vi nødt til at opretholde en konstant temperatur på -7 ° C ved belastning nr. 2. Vi indstiller temperaturen til at tænde og slukke for belastningen til -7 ° C. Hvis temperaturen er højere end -7 ° C (for eksempel +1 grad), tænder enheden belastningen. Når temperaturen når -7 ° C, afbryder enheden belastningen. Når temperaturen stiger med 0,1 grader (-6,9 ° C), tændes belastningen.

2. Termisk styringstilstand

I denne tilstand udføres valget af tilstanden "Opvarmning" eller "Køling" Eksempel: 1. Lad os sige, at vi skal opretholde temperaturen i rummet ved at opvarme den i området fra + 18 ° C til + 21 ° C: - indstil tilslutningstemperatur + 18 ° C - indstil frakoblingstemperatur + 21 ° C Enheden registrerer automatisk, at tilstanden "Opvarmning" er valgt, mens: - hvis temperaturen er højere end + 21 ° C slukkes belastningen, når temperaturen falder til + 18 ° C - enheden tænder belastningen, og når temperaturen når + 21 ° C, slukker den belastningen, så i en cirkel - hvis temperaturen er under + 18 ° C - enheden tænder for belastningen, når temperaturen stiger til + 21 ° C - enheden slukker for belastningen, når temperaturen falder til + 18 ° C - enheden tænder belastningen, derefter i en cirkel 2.Antag, at vi har brug for at opretholde temperaturen i køleenheden ved at køle inden for området fra -4 ° C til -6 ° C - indstil tilslutningstemperaturen -4 ° C - indstil frakoblingstemperaturen -6 ° C Enheden registrerer automatisk, at "Cooling" -tilstand er valgt, mens: - hvis temperaturen er lavere -6 ° C (f.eks. -8 ° C), vil belastningen blive slukket, når temperaturen stiger til -4 ° C - enheden tænder belastningen, når temperaturen når -6 ° C - enheden slukker for belastningen - hvis temperaturen er over -4 ° C, tænder enheden belastningen, når temperaturen falder til -6 ° C - enheden afbryder belastningen, når temperaturen når -4 ° C - belastningen tændes, derefter - i en cirkel

Hvis en af ​​temperaturgrænseværdierne er i det negative temperaturområde og den anden i det positive, registreres tilstanden "Opvarmning" eller "Afkøling" automatisk, og enheden fungerer i overensstemmelse med algoritmerne beskrevet ovenfor.

3. Tilstand til engangsopvarmning / afkøling til en bestemt temperatur

Det er ikke altid nødvendigt at opretholde en konstant temperatur. For eksempel er det nødvendigt om morgenen og om aftenen at opvarme vand i hjemmelavet titanium (eller i titanium med en defekt kontrolenhed) til en bestemt temperatur eller køle noget med jævne mellemrum. Denne tilstand er bare nyttig i sådanne tilfælde. 1. Antag, at vi ved belastning nr. 1 regelmæssigt skal opvarme vandet til +90 ° C: - for tilslutningstemperaturen skal du indstille nulværdier - indstille frakoblingstemperaturen til +90 ° C - når du har brug for at tænde for denne tilstand - tryk på knap nummer 2, mens hvis temperaturen er højere end + 90 ° C - belastningen forbliver slukket, hvis temperaturen er under + 90 ° C - enheden tænder belastningen , når temperaturen når + 90 ° C - enheden afbryder belastningen. Den næste tænding er kun mulig ved at trykke på knappen №2. 2. Antag, at det ved belastning nr. 2 undertiden er nødvendigt at afkøle noget til en temperatur på -15 ° C: - for tilslutningstemperaturen skal du indstille nulværdier - indstille frakoblingstemperaturen til -15 ° C - når du har brug for at tænde for denne tilstand - tryk på knappen nummer 3, mens hvis temperaturen er under -15 ° C - belastningen forbliver slukket, hvis temperaturen er over -15 ° C - vil enheden tænde for belastningen , når temperaturen når -15 ° C - frakobler enheden belastningen. Den næste tænding er kun mulig ved at trykke på knappen №3.

4. Afbrydelse af belastningskanaler

Hvis en kanal eller begge kanaler ikke bruges - i dette tilfælde skal disse kanaler deaktiveres. Kanalen / kanalerne frakobles ved at skrive nulværdier til alle indstillinger. Af denne grund er temperaturregulering ikke mulig ved indstilling af tænd / sluk-tærskler på 0 ° C.

Driftsprincip

Uanset type svarer designen til termostaterne til en generel ordning. Enheden består af 3 nøglemoduler (blokke):

• en temperaturføler til en varmekedel med et temperaturfølsomt element;
• indstillingsblok;
• styreenhed.

En termisk sensor med et temperaturfølsomt element overvåger opvarmningsgraden i det omgivende miljø. Ændringer i omgivelsestemperaturen medfører ændringer i elementets fysiske parametre, som registreres af kontrolenheden. Kontrolenheden sender igen et signal til en af ​​de udøvende enheder:

• mekanisk ventil;
• elektromagnetisk relæ;
• digital (analog) enhed, der udfører efterbehandling af signalet.

Tunerens funktionelle formål er at fastsætte parameterværdierne, hvis opnåelse initierer driften af ​​selve termostaten.

Installation af en temperaturregulator til en varmekedel udføres under obligatorisk overholdelse af visse obligatoriske betingelser:

• Enheden skal beskyttes mod UV-stråling.
• Den eksterne sensor er installeret på steder, der er kendetegnet ved en stabil omgivelsestemperatur (ingen nærhed til varmeenheder, træk osv.).
• Sensoren er monteret i den højde, som producenten anbefaler.
• Det er uacceptabelt at dække enheden med skærme, gardiner, møbler osv.

Typer termiske relæer

Den enkleste (også den billigste) temperaturregulator ligner en lille elektronisk enhed med en temperaturindstillingsknap, monteret på væggen og forbundet til aktuatoren med ledninger. Efter funktionalitet er regulatorerne opdelt i følgende synspunkter:

1. Med mulighed for programmering. De er udstyret med skærme med flydende krystaller og kan tilsluttes eller tilsluttes trådløst til det kontrollerede objekt. Programmet kan laves på en sådan måde, at temperaturen falder under fravær af mennesker, og en time før de vender tilbage, vil den stige.
2. Programmerbar med et GSM-modul, der muliggør fjernstyring af installationen ved hjælp af SMS-beskeder. Avancerede modeller har specielle applikationer til installation på smartphones.
3. Regulatorer er batteridrevne, dvs. de har fuld autonomi. Ulempen er, at batterierne skal udskiftes regelmæssigt.
4. Udendørs temperaturmåling trådløs med sensorer. De betragtes som de mest effektive, da de giver reguleringsprincippet under hensyntagen til temperaturændringen udenfor.

Efter aftale termostater klassificeret som:

1. Værelse modeller. Denne gruppe enheder er monteret i ethvert område, da der ikke er krav til dem. Installationshøjden skal dog være mindst 0,8 m fra gulvet. Temperaturen på gulvet er markant lavere, især hvis vinduet eller døren til et uopvarmet rum er åben. Enheden må ikke udsættes for strømme af varm luft fra varmeanordninger, herunder fra køleskabets bagpanel. Termostatpanelet skal placeres i et skyggefuldt sted, så solens stråler ikke påvirker dets funktion. Hvis regulatoren fungerer fra en ekstern sensor, skal ovenstående krav overholdes for det, og panelet er monteret hvor som helst.
2. Temperatur ventilrelæer (TRV) bruges med en dobbeltkredsløbskedel og er designet til at styre ventiler installeret på varmeledninger. Dette giver dig mulighed for at regulere graden af ​​opvarmning af radiatorer i hvert rum og spare energikilder.
3. Beskyttende termostater beskytter varmesystemet mod indtrængen af ​​varmebærer med høj temperatur i det. Dette er nødvendigt i tilfælde, hvor plastrør eller gamle støbejernselementer blev brugt til konstruktionen af ​​varmesystemet. Høje temperaturer kan deformeres og briste. Termostaten slukker automatisk for kedlen, når den indstillede temperaturgrænse overskrides.
4. Zonline termostater er designet til at kontrollere og regulere temperaturen i store områder, for eksempel i stormagasiner, og derfor bruges de praktisk talt ikke i den private sektor. De arbejder sammen med ventilatorsystemet ud fra princippet om varmestrømsfordeling, så du kan opretholde den indstillede temperatur i hvert afsnit.

Regulering af termostatventil

Denne reguleringsanordning, kaldet en termostatventil (ventil), er den enkleste løsning på problemet med at opnå en varmebærer med en bestemt temperatur. Resultatet opnås ved at blande koldt og varmt vand. Styringen af ​​kølemiddeltemperaturen udføres ikke ved at styre varmekedlen, men ved at ændre intensiteten af ​​kølemiddelstrømmen gennem radiatoren.

Enhedens design er ret enkel og indeholder to hovedelementer:

• Selve ventilen (ventil), som faktisk er en almindelig afspærringsventil, der lukker åbningen ved indgangen til radiatoren.Overlappingen forekommer helt eller delvist, hvilket i det væsentlige bestemmer mængden af ​​kølemiddel, der passeres igennem.
• Termostatisk element med en termostatisk pære fyldt med en speciel væske (gas), der udvider sig, når temperaturen på kølevæsken ændres.

Derudover kan den termostatiske ventil betragtes som en effektiv tilføjelse til mekaniske eller elektroniske termostater. Fordelene ved sådanne enheder er deres lave omkostninger og brugervenlighed, men de skal dog regelmæssigt kontrollere driftsparametrene.

Nyttige tip

For at sikre høj kvalitet og uafbrudt drift af termostaten til kedlen og hele varmesystemet som helhed er det nødvendigt at tage højde for nogle nuancer. I denne henseende nogle nyttige tip:

• Forud for indkøb af kontroludstyr foretages en beregning, der tager højde for parametre som den krævede temperatur og området for det opvarmede rum. Denne beregning undgår systemets lave effektivitet og problemer med elektriske ledninger, som er uundgåelige ved tilslutning af tungt udstyr.
• På trods af den relativt gode kompatibilitet af termostater med de fleste modeller af varmekedler, vil brugen af ​​udstyr fra en producent ikke kun give nem installation, men også brugervenlighed.
• Hvis du er i tvivl om behovet for at købe dyrt udstyr, skal du købe en billigere (mekanisk) mulighed og teste dets muligheder. Måske er dens funktionalitet tilstrækkelig.
• Inden du installerer termostaten, skal du udføre varmeisoleringsforanstaltninger i et opvarmet rum, da store varmetab vil negere enhedens effektivitet.

Sammenfattende kan vi fastslå, at termostater til opvarmning af kedler (vandkredsløb, gasapparater) i stigende grad er placeret som uerstatteligt udstyr til opvarmningssystemer, der giver energibesparelser, behagelig varme og hygge i rummet.