Выключатель по температуре. Терморегулятор своими руками: простая инструкция и схема подключения

Соблюдение температурного режима является очень важным технологическим условием не только на производстве, но и в повседневной жизни. Имея столь большое значение, этот параметр должен чем-то регулироваться и контролироваться. Производят огромное количество таких приборов, имеющих множество особенностей и параметров. Но сделать терморегулятор своими руками порой куда выгоднее, нежели покупать готовый заводской аналог.

Создайте терморегулятор своими руками

Общее понятие о температурных регуляторах

Приборы, фиксирующие и одновременно регулирующие заданное температурное значение, в большей степени встречаются на производстве. Но и в быту они также нашли своё место. Для поддержания необходимого микроклимата в доме часто используются терморегуляторы для воды. Своими руками делают такие аппараты для сушки овощей или отопления инкубатора. Где угодно может найти своё место подобная система.

В данном видео узнаем что из себя представляет регулятор температуры:

В действительности большинство терморегуляторов являются лишь частью общей схемы, которая состоит из таких составляющих:

1. Датчик температуры, выполняющий замер и фиксацию, а также передачу к регулятору полученной информации. Происходит это за счёт преобразования тепловой энергии в электрические сигналы, распознаваемые прибором. В роли датчика может выступать термометр сопротивления или термопара, которые в своей конструкции имеют металл, реагирующий на изменение температуры и под её воздействием меняющий своё сопротивление.
2. Аналитический блок – это и есть сам регулятор. Он принимает электронные сигналы и реагирует в зависимости от своих функций, после чего передаёт сигнал на исполнительное устройство.
3. Исполнительный механизм – некое механическое или электронное устройство, которое при получении сигнала с блока ведёт себя определённым образом. К примеру, при достижении заданной температуры клапан перекроет подачу теплоносителя. И напротив, как только показания станут ниже заданных, аналитический блок даст команду на открытие клапана.

Это три основные части системы поддержания заданных температурных параметров. Хотя, помимо них, в схеме могут участвовать и другие части наподобие промежуточного реле. Но они исполняют лишь дополнительную функцию.

Принцип работы

Принцип, по которому работают все регуляторы, – это снятие физической величины (температуры), передача данных на схему блока управления, решающего, что нужно сделать в конкретном случае.

Если делать термореле, то наиболее простой вариант будет иметь механическую схему управления. Здесь с помощью резистора устанавливается определённый порог, при достижении которого будет дан сигнал на исполнительный механизм.

Чтобы получить дополнительную функциональность и возможность работы с более широким диапазоном температур, придётся встраивать контроллер. Это же поможет увеличить срок эксплуатации прибора.

На данном видео вы можете посмотреть как самостоятельно изготовить терморегулятор для электрического отопления:

Самодельный регулятор температуры

Схем для того, чтобы сделать терморегулятор самому, в действительности очень много. Всё зависит от сферы, в которой будет применяться такое изделие. Конечно, создать нечто слишком сложное и многофункциональное крайне трудно. А вот термостат, который сможет использоваться для обогревания аквариума или сушки овощей на зиму, вполне можно создать, имея минимум знаний.

Простейшая схема

Самая простая схема термореле своими руками имеет безтрансформаторный блок питания, который состоит из диодного моста с параллельно подключённым стабилитроном, стабилизирующим напряжение в пределах 14 вольт, и гасящего конденсатора. Сюда же можно при желании добавить и стабилизатор на 12 вольт.

В основе всей схемы будет использован стабилитрон TL431, который управляется делителем, состоящим из резистора на 47 кОм, сопротивления на 10 кОм и терморезистора, выполняющего роль датчика температуры, на 10 кОм. Его сопротивление понижается с повышением температуры. Резистор и сопротивление лучше подбирать, чтобы добиться наилучшей точности срабатывания.

Сам же процесс выглядит следующим образом: когда на контакте управления микросхемой образуется напряжение больше 2,5 вольт, то она произведёт открытие, что включит реле, подавая нагрузку на исполнительный механизм.

Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками, вы можете увидеть на представленном видео:

И напротив, когда напряжение станет ниже, то микросхема закроется и реле отключится.

Чтобы избежать дребезжания контактов реле, необходимо его выбирать с минимальным током удержания. И параллельно вводам нужно припаять конденсатор 470×25 В.

При использовании терморезистора NTC и микросхемы, уже бывавших в деле, предварительно стоит проверить их работоспособность и точность.

Таким образом, получается простейший прибор , регулирующий температуру. Но при правильно подобранных составляющих он превосходно работает в широком спектре применения.

Прибор для помещения

Такие терморегуляторы с датчиком температуры воздуха своими руками оптимально подходят для поддержания заданных параметров микроклимата в помещениях и ёмкостях. Он полностью способен автоматизировать процесс и управлять любым излучателем тепла начиная с горячей воды и заканчивая тэнами. При этом термовыключатель имеет отличные эксплуатационные данные. А датчик может быть как встроенным, так и выносным.

Здесь в качестве термодатчика выступает терморезистор, обозначенный на схеме R1. В делитель напряжения входят R1, R2, R3 и R6, сигнал с которого поступает на четвёртый контакт микросхемы операционного усилителя. На пятый контакт DA1 подаётся сигнал с делителя R3, R4, R7 и R8.

Сопротивления резисторов необходимо подбирать таким образом, чтобы при минимально низкой температуре замеряемой среды, когда сопротивление терморезистора максимальное, компаратор положительно насыщался.

Напряжение на выходе компаратора составляет 11,5 вольт. В это время транзистор VT1 находится в открытом положении, а реле K1 включает исполнительный или промежуточный механизм, в результате чего начинается нагрев. Температура окружающей среды в результате этого повышается, что понижает сопротивление датчика. На входе 4 микросхемы начинает повышаться напряжение и в результате превосходит напряжение на контакте 5. Вследствие этого компаратор входит в фазу отрицательного насыщения. На десятом выходе микросхемы напряжение становится приблизительно 0,7 Вольт, что является логическим нулём. В результате транзистор VT1 закрывается, а реле отключается и выключает исполнительный механизм.

На микросхеме LM 311

Такой термоконтроллер своими руками предназначен для работы с тэнами и способен поддерживать заданные параметры температуры в пределах 20-100 градусов. Это наиболее безопасный и надёжный вариант, так как в его работе применяется гальваническая развязка термодатчика и регулирующих цепей, а это полностью исключает возможность поражения электротоком.

Как и большинство подобных схем, в её основу берется мост постоянного тока, в одно плечо которого подключают компаратор, а в другое – термодатчик. Компаратор следит за рассогласованием цепи и реагирует на состояние моста, когда тот переходит точку баланса. Одновременно он же старается уравновесить мост с помощью терморезистора, изменяя его температуру. А термостабилизация может возникнуть лишь при определённом значении.

Резистором R6 задают точку, при которой должен образоваться баланс. И в зависимости от температуры среды терморезистор R8 может в этот баланс входить, что и позволяет регулировать температуру.

На видео вы можете увидеть разбор простой схемы терморегулятора:

Если заданная R6 температура ниже необходимой, то на R8 сопротивление слишком большое, что понижает ток на компараторе. Это вызовет протекание тока и открывание семистора VS1 , который включит нагревательный элемент. Об этом будет сигнализировать светодиод.

По мере того как температура будет повышаться, сопротивление R8 станет снижаться. Мост будет стремиться к точке баланса. На компараторе потенциал инверсного входа плавно снижается, а на прямом – повышается. В какой-то момент ситуация меняется, и процесс происходит в обратную сторону. Таким образом, термоконтроллер своими руками будет включать или выключать исполнительный механизм в зависимости от сопротивления R8.

Если в наличии нет LM311, то её можно заменить отечественной микросхемой КР554СА301. Получается простой терморегулятор своими руками с минимальными затратами, высокой точностью и надёжностью работы.

Необходимые материалы и инструменты

Сама по себе сборка любой схемы электрорегулятора температуры не занимает много времени и сил. Но чтобы сделать термостат, необходимы минимальные знания в электронике, набор деталей согласно схеме и инструмент:

1. Импульсный паяльник. Можно использовать и обычный, но с тонким жалом.
2. Припой и флюс.
3. Печатная плата.
4. Кислота, чтобы вытравить дорожки.

Достоинства и недостатки

Даже простой терморегулятор своими руками имеет массу достоинств и положительных моментов. Говорить же о заводских многофункциональных устройствах и вовсе не приходится.

Регуляторы температуры позволяют:

1. Поддерживать комфортную температуру.
2. Экономить энергоресурсы.
3. Не привлекать к процессу человека.
4. Соблюдать технологический процесс, повышая качество.

Из недостатков можно назвать высокую стоимость заводских моделей. Конечно, самодельных приборов это не касается. А вот производственные, которые требуются при работе с жидкими, газообразными, щелочными и другими подобными средами, имеют высокую стоимость. Особенно если прибор должен иметь множество функций и возможностей.

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

Что делает термореле

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

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

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

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

Основные параметры термореле

Таких параметров несколько. Вот самые важные из них:

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

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

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

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.

Виды термореле и его устройство

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

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

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

C биметаллической пластиной

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

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

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

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

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

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

Реле с термосопротивлением

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

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

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

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

Реле с термопарой

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

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

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

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

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

Реле с цифровым датчиком

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

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

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

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

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

Видео — Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха

Реле на DIN-рейку

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

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

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

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

Термореле своими руками

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

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.

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

Заключение

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

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

Видео — Беспроводной термостат для котла отопления

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

Обзор и цена на термодатчики включения и выключение

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

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

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

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

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

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

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

Технические параметры термодатчиков

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

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

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

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

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

Виды термореле на включение и выключение

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

Кроме нее, существуют и другие виды термореле:

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

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.

Монтаж термореле

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

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

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

Подключение сразу нескольких отопительных панелей потребует от вас следующих действий:

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

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

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

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

Правила монтажа термореле

Правила монтажа зависят от того, где находится термодатчик регулятора.

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

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

Эта простая схема термореле регулятор температуры

Термодатчик своими руками

Простая схема термодатчика

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

Рис.1 Схема электронного термореле

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

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

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

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

Терморегулятор на 12 В своими руками

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

Настройка:

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

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

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

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

По материалам сайтов:otoplenie-gid.ru,aqua-tehnik.ru/,profstroi.com.ua/,radiopolyus.ru,teplo.guru

Комплектация современного отопительного оборудования редко обходится без температурных регуляторов. Такие приборы позволяют без лишних манипуляций настраивать агрегат на подходящий режим эксплуатации в соответствии с текущими запросами. Более того, управление производится в автоматическом режиме, не требуя участия самого владельца. Как же такая система принимает решения во время самостоятельного контроля? Все довольно просто. для команд эксплуатируемому оборудованию выступают термодатчики на включение, выключение и другие функции. Это чувствительные элементы, которые фиксируют значения микроклимата и передают их на термореле, непосредственно управляющее системой отопления.

Общие сведения о термодатчиках

Основной управляющий комплекс представляет собой контроллер, через который подаются сигналы на целевой объект в виде котла, бойлера, радиатора или другой отопительной установки. К слову, терморегуляторы используются не только в системах отопления, но и в вентиляции, холодильных установках и т. д. В любом случае термодатчики на включение/выключение отопления выступают в качестве источника сигнала о параметрах обслуживаемой среды. Дело в том, что котел или другой прибор обогрева должен поддерживать определенной зоны. В зависимости от текущих показателей на данном участке меняются и рабочие параметры котла. Соответственно, для этого оборудование должно получать информацию от источника в виде датчика о том, какой на данный момент режим температуры будет оптимальным.

При этом надо разграничивать функции термодатчика и контроллера. Чувствительный элемент всего лишь выступает индикатором температуры и отправляет соответствующие данные на контроллер. И уже микропроцессор контроллера посылает соответствующие команды котлу. Но перед этим информация, которую отсылают термодатчики на включение/выключение или другие задачи, обрабатывается в соответствии с заложенной пользователем программой.

Разновидности устройства

Разработчики управляющих термостатов предлагают датчики разных типов, которые отличаются принципом работы, конструкционным устройством, способом передачи информации и другими характеристиками. Простейшим элементом принято считать термодатчик для котла, который преобразует температурное значение в электрическое сопротивление. В сущности, это терморезисторы, которые внешне напоминают проводниковые элементы, за что их и считают простейшими индикаторами. К недостаткам таких моделей относят невысокую точность и проблематичность при организации стабильного взаимодействия с термостатами. Более технологичные исполнения термодатчиков демонстрируют газовые и электрохимические чувствительные элементы.

Кроме этого, сенсоры бывают проводными и беспроводными. Широкими возможностями инсталляции отличается терморегулятор с выносным датчиком температуры, работающий по радиосигналу. Такие модели при необходимости можно устанавливать и на улице. Проводные же устройства при монтаже ограничиваются расстоянием кабеля, длина которого обычно составляет 20-30 м.

Монтаж и подключение датчика

Для начала следует выбрать подходящее место, где должна замеряться температура. Далее протягивается трасса кабеля, по всей длине которой желательно избегать контактов с металлическими элементами, слишком теплыми или холодными поверхностями. При установке важно учитывать, что поток замеряемой среды воздуха и электроразъем элемента должны иметь встречное направление. После фиксации контура можно подключать термодатчик для котла к предустановленному реле. Это делается с помощью комплектной фурнитуры. Как правило, черный провод подается на «минус» термореле, а красный - на «плюс».

Дополнительные компоненты

В своих комплектах производители иногда предусматривают адаптеры и предохранители, которые также подключаются через соответствующие разъемы. Адаптер, к примеру, служит для реализации переходных точек и разветвлений между датчиками, реле и контроллерами. Но это относится к сложным схемам промышленного назначения. Что касается предохранителя, то он обеспечивает электрозащиту управляющей оснастки. Важным компонентом, которым дополняются современные термодатчики на включение/выключение, также является антисипатор. Это специфическое тепловое устройство, которое корректирует температурные показатели, обеспечивая более высокую скорость изменения нагрева. Иными словами, антисипатор делает чувствительный элемент датчика более восприимчивым к изменению температуры окружающего воздуха, что положительно сказывается на точности подаваемых сигналов.

Инструкция по эксплуатации

Начинается работа с на подходящий режим работы. Далее следует удостовериться, что датчик термореле показывает корректные данные и готов к использованию. К этому моменту соединение должно быть организовано и протестировано. Чтобы устройство показывало верные значения, следует его надежно оберегать от внешних физических воздействий. Желательно предусмотреть прочный корпус, но без герметичной изоляции.

Свидетельством о том, что датчик взаимодействует с реле и контроллером, будет отражение конкретных температурных показателей на панели управления. Некоторые термодатчики на включение-выключение отопления также могут отправлять информацию о влажности и скорости ветра - при условии установки элемента на улице.

Как выбрать оптимальный термодатчик?

Специалисты рекомендуют приобретать датчики уже в едином комплекте с отопительным оборудованием и терморегулятором. Хотя часто бывает, что тот же котел по характеристикам соответствует требованиям, а датчик с терморегулятором - не подходят. В этом случае приобретать нужно отдельные устройства, полностью ориентируясь на условия применения. Также следует учитывать функциональную направленность прибора. Базовый вариант представляет термодатчики на включение/выключение, показания которого не позволят контроллеру принимать более сложные решения. Многофункциональные же датчики обеспечивают возможность тонкой автоматической настройки с точностью до 1-2 ºC.

Заключение

Многие пользователи домашнего отопительного оборудования рассматривают управляющую электронику как бесполезный функционал и лишнюю статью энергозатрат. На деле же это не так. Разумеется, такая оснастка стоит денег, но качественные термодатчики, цены на которые варьируются в пределах 2-3 тыс. руб., смогут вернуть затраченные вложения уже в первые месяцы эксплуатации. Дело в том, что регулятор является не просто средством эргономического обеспечения, которое делает эксплуатацию системой отопления удобной для пользователя. Это еще и эффективный инструмент оптимизации энергозатрат, поскольку закладываемые программы контроля вполне могут исключать напрасное использование ресурсов оборудования не по назначению.