Датчики температур воздуха для терморегулятора

2 Принцип работы

Любые виды термореле с регулировкой температуры работают по одинаковому принципу. На температурные датчики поступают данные о состоянии окружающей среды, которые передаются на основной прибор.

Благодаря этому терморегулятор осуществляет включение и отключение электрического оборудования. Рекомендуется устанавливать датчики подальше от прямого влияния нагревающих приборов, чтобы не происходило искажение передачи данных.

Терморегуляторы по конструкции могут быть механическими или электронными, а по способу измерения температуры они разделяются на такие виды:

• с использованием датчиков воздуха;
• измерение температуры в районе пола;
• комбинированные.

Классификация терморегуляторов

Терморегулятор с датчиком температуры для дома

Несмотря на то что принцип действия всех терморегуляторов, оснащенных датчиками температуры, одинаков, на рынке можно встретить разнообразные модели, отличающиеся между собой конструктивными и функциональными особенностями. 

• По назначению – предназначенные для установки внутри помещений и на открытом воздухе.
• По варианту установки – настенные, встроенные, с креплением на DIN-рейку и пр.
• По габаритным размерам – крупные, большие, компактные.

Также терморегуляторы с датчиком температуры воздуха отличаются друг от друга:

• пределами измерений – различные модификации могут измерять как отрицательную (до -60°С), так и высокую (до +1200°С) температуры;
• количеством каналов – одноканальные и многоканальные;
• функциональными особенностями — центральное и беспроводное регулирование.

Виды датчиков для измерения температуры

Датчик температуры воздуха в помещении может иметь различное конструктивное исполнение, определяющее порядок его работы, срок службы и стоимость. Прежде чем отдать предпочтение определённому варианту, стоит ознакомиться с существующими.

Датчики бывают разного вида

Выносные датчики температуры

Большинство терморегуляторов оснащается встроенными датчиками, позволяющими определить температуру воздуха непосредственно в той комнате, где установлено отопительное оборудование. Используя терморегуляторы с выносным датчиком температуры воздуха, можно определить температуру за пределами помещения, в котором находится блок управления. При этом прибор выполняет ту же функцию – принимает данные, чтобы отрегулировать степень нагрева воздуха.

Чаще всего терморегуляторы с выносными датчиками устанавливают непосредственно около котла, а для чувствительного элемента выбирают место в отапливаемой комнате. Возможна также установка за пределами дома, чтобы адаптировать системы отопления под внешние условия. В этом случае они выступают в качестве дополнительных индикаторов, а основными являются устройства, располагающиеся внутри.

Приборы с выносными датчиками позволяют измерить температуру воздуха на расстоянии

Электронные датчики температуры

Электронные приборы комплектуются полупроводниковыми деталями, с помощью которых измеряется изменение температуры. Позволяют автоматизировать процесс. Электронные датчики температуры устанавливаются на котлы и другое отопительное оборудование. Отличаются широкими функциональными возможностями.

Бывают с открытой и закрытой системой управления. Первый тип имеет большой набор функций. Такие устройства можно программировать, выполняя тонкую настройку. Однако сложное конструктивное исполнение предъявляет определённые требования к знаниям потребителя.

Датчики с закрытой системой работают по строго заданному алгоритму. Возможно изменение ограниченного числа программ и настроек. Благодаря простоте обслуживания их чаще всего приобретают для оснащения бытовых систем. Для питания датчиков необходим электрический ток. Их подключают к розетке, устанавливают на дин-рейку либо используют батарейки.

Управление электронными моделями осуществляется за счёт использования специальных кнопок либо сенсорной панели. С их помощью пользователь может изменить температурные настройки. На мониторах дополнительно отражается дата и время.

Современные устройства способны работать в режиме дня/ночи, выходных дней/будней. Возможно наличие других функций, увеличивающих стоимость терморегулятора. Перед покупкой стоит сопоставить потребность в перечисленных возможностях с затратами на приобретение конкретной модели.

Электронные модели способны работать в различных режимах

Прочие

Термореле с выносным датчиком температуры принято делить на различные виды в зависимости от используемого при изготовлении материала, функционалу, особенностям монтажа. Способ контроля температуры позволяет разделить прибор на устройства:

• с контролем по датчику воздуха;
• с контролем по датчику пола;
• комбинированные. Учитывают данные от различных источников.

Первый тип получил наибольшее распространение, если требуется автоматизировать работу отопительного котла или батареи отопления. Второй актуален при устройстве системы «тёплый пол», что значительно сокращает возможную область использования.

В зависимости от используемого материала датчики могут быть:

• биметаллическими, при изготовлении которых используется упрочнённая пластмасса;
• электронными термисторами;
• электронными термопарами.

В качестве терморегулятора для отопительного оборудования используются два последних вида. Могут быть механическими и электронными. В основу работы механических приборов положен принцип изменения объёма биметаллических пластин с последующей передачей данных блоку управления.

Механические приборы обладают некоторой инертностью

Teplolux MCS 350 Wi-Fi

Терморегулятор, предназначенный для контроля температурного режима отопительных котлов. Одной из важнейших особенностей является поддержка протокола Wi-Fi и возможность управления со смартфона. Также к числу отличительных признаков можно отнести большой сенсорный экран. Во время бездействия клавиши блокируются. Стоимость устройства составляет 4551 рубль.

Teplolux MCS 350 Wi-Fi

Установка терморегулятора предоставляет возможность получения полного контроля над температурой, на величину которой влияет различное нагревательное оборудование. Приобретение устройства с выносным датчиком позволит повысить точность измерений. Ещё раз узнать о том, что это такое, можно из представленного видео.

Watch this video on YouTube

Предыдущая ИнженерияБиотуалет для дачи – современный подход к организации санитарной зоны
Следующая ИнженерияСигнализация GSM для дома, гаража и дачи – как защитить своё имущество дистанционно

Область применения

Термореле на 12 вольт часто входит в состав конструктивной схемы систем отопления. Пользователю необходимо контролировать температуру в котле и контурах с учетом климатических показателей помещения. Также устройство позволяет регулировать объем воды в системе. При наличии температурного реле удается своевременно выявить любые неисправности в работе котла.

В конструкции бытовых обогревателей также могут присутствовать термостаты, включаемые через розетку. Такие устройства просты в использовании и подключении, универсальны и высокоэффективны. Подобные термореле совместимы с электрическими чайниками, нагревательными приборами, светотехникой.

Схема установки термореле для теплого пола

Существуют специальные контролеры, предназначенные для регулировки работы системы «теплый пол». Они подсоединяются к нескольким деталям – датчикам, нагревательным элементам и электросети. После включения термореле получает информацию о температурных показателях системы, после чего сравнивает их с заданными пользователем настройками.

При необходимости контролер включает или отключает нагревательные элементы, делая это циклично. Поэтому теплый пол без трудностей обеспечивает в помещении стабильную температуру воздуха.

Для инфракрасных обогревателей

Приборы получили большое распространение из-за способности передавать тепловую энергию на значительные площади. При установке термостата удастся повысить эффективность работы таких устройств. Используя программируемые накладное термореле, легко настроить функционирование инфракрасного обогревателя на длительный период времени.

Для сауны и бани

Рекомендуется использовать контролеры, способные работать при температуре от +50°С. С их помощью функционирование сауны или бани будет происходить автономно с учетом параметров, заданных пользователем.

Назначение и принцип действия

Терморегуляторы с температурными датчиками воздуха предназначены для включения и/или выключения исполнительных механизмов в тех случаях, когда параметры теплового режима выходят за пределы предустановленных значений. Благодаря этому стабильная температура обслуживаемых объектов поддерживается на одном уровне автоматически.

Функциональное назначение

Терморегулятор с датчиком для теплого пола

Терморегуляторы устанавливают в жилых и в производственных помещениях. Их используют для контроля температуры:

• воздуха в помещениях (терморегулятор воздушный);
• определенных предметов, например, пола;
• наружного воздуха (погодные термостаты).

Принцип действия

Все термостаты, независимо от конструктивного исполнения и места установки функционируют по одному и тому-же принципу:

• В автоматический контроллер от встроенных и/или выносных термодатчиков поступают данные о температуре окружающей среды и/или теплоносителя.
• Контроллер сравнивает полученные данные с предустановленными температурными показателями и при необходимости включает или отключает исполнительные механизмы приборов и систем нагрева или охлаждения.

Термостаты для сауны и бани

Особенностью термостатов, которые планируется устанавливать в бане или сауне, является их возможность работать при повышенных температурах. Рекомендуется выбирать модели, работающие в пределах от 60ºС до 120ºС. Наличие подобных приборов позволит контролировать показатели в парилке, выставляя нижний и верхний пороги. Возможность включения строго в определённое время также позволит сэкономить электрическую энергию.

Терморегулятор своими руками

Существует возможность сборки простейшего терморегулятора своими руками. Этот вариант рекомендуется тем, кто умеет читать принципиальные схемы и обладает достаточным знанием в электронике, поскольку требует определённой сноровки. Вся работа осуществляется в несколько этапов:

1. Размещение всех необходимых элементов на плате. При пайке необходимо следить за тем, чтобы не повредить иные детали сборки.
2. Протравка токопроводящих дорожек в соответствии со схемой.
3. Проверка работоспособности схемы посредством тестера.
4. Контроль полярности всех составляющих.

Упростить сборку термостата своими руками поможет заказ наполовину готового устройства

Обзор популярных моделей терморегуляторов

На рынке представлено большое количество разнообразных терморегуляторов. В число лучших попали модели, больше предназначенные для домашнего использования, поскольку именно это направление наиболее актуально для большинства пользователей.

Valtec – настоящее итальянское качество

Терморегулятор: назначение и принцип работы

Находясь в офисе, хочется, чтобы ничего не отвлекало, а все мысли были сосредоточены только на рабочем процессе. Достичь этой цели помогает оптимальный температурный режим в помещении.

Хорошо, если не нужно в холодную пору года приносить с собой теплый джемпер, чтобы слегка отогреться, бегать к обогревателю или кондиционеру, устанавливая и меняя настройки. Регулировать температуру в помещении поможет терморегулятор.

Назначение бытового регулятора температуры

Удобно, когда работает обогреватель и не требует к себе дополнительного внимания. Еще хорошо, когда его совсем не надо выключать, а если станет прохладно в комнате, снова бежать и включать в сеть. Следить за температурой в помещении помогают термостаты. Причем самый простой и популярный вариант среди потребителей – розеточный.

Розеточный, он же, терморегулятор, устанавливаемый в розетку. Это устройство, позволяющее добиться оптимальной температуры в доме/квартире/офисе. С помощью температурного датчика оно контролирует температурный режим в конкретном помещении, ориентируясь на показатели, заданные пользователем.

Вариант термостата, устанавливаемого в розетку, наиболее прост в монтаже. Он не требует использования различных инструментов и специальных навыков

Одно из существенных преимуществ использования розеточных термостатов – не нужно приглашать специалиста для их монтажа. Справиться с установкой способен любой человек, впервые столкнувшийся с прибором.

Розеточный терморегулятор выглядит как розетка-переходник или накладка. С обратной стороны у него имеется вилка для подключения в сеть, а с лицевой – розетка, в которую предстоит вставить вилку бытового обогревателя.

Включив прибор в обычную розетку, можно увидеть, как на экране загорится лампочка

Многие модели термостатов можно использовать не только для контроля работы обогревательных приборов, но и для кондиционеров, светильников, электрических чайников и прочей техники, питающейся от электричества. В зависимости от типа прибора отличаются его возможности и, соответственно, количество настроек, которые можно совершать.

Особенности работы розеточного термостата

Для начала работы потребуется вставить терморегулятор в обычную розетку, которая будет использоваться для включения бытового обогревателя. Его работа не зависит от типа обогревательного прибора, марки и производителя

Важно лишь одно – чтобы мощность обогревателя не превышала допустимое значение мощности, на которое рассчитан термостат

Далее нужно установить желаемые настройки температурного режима для конкретной комнаты. Вставить вилку обогревательного прибора в разъем терморегулятора. Все – обогреватель начнет греть помещение, пока температура в нем не достигнет верхнего предела температурного диапазона, установленного хозяином.

Настройка диапазона желаемых температур происходит с помощью специальных кнопок, размещенных на лицевой части устройства

Принцип работы розеточного термостата заключается в том, что специальный датчик собирает информацию о температуре вокруг себя. Если она достигает нижней границы, установленной пользователем, то срабатывает реагирующий механизм – реле или биметаллическая пластина и цепь замыкается.

Соответственно, обогревательный прибор, подключенный через термостат, получает доступ к электричеству и начинает работать на обогрев.Когда комната прогрелась, а ее температурный режим достиг верхней границы диапазона, установленного хозяином, датчик фиксирует это.

Реагирующий механизм получает информацию и закрывает доступ к электросети. Если устройство оснащено биметаллической пластиной, то она, нагреваясь, сама размыкает цепь, и подача электроэнергии к обогревателю прекращается.

По схожей схеме работают и регуляторы температуры теплого пола. Подробнее о таких устройствах читайте здесь.

А вот терморегуляторы радиаторов отопления функционируют по другому принципу. Такие термоголовки устанавливают непосредственно на отопительный прибор.

Видео-описание предназначения и работы розеточного термостата Enaut:

Электронные датчики температуры

В эту группу приборов входит сразу несколько разновидностей датчиков: термоэлектрические, терморезистивные и полупроводниковые.

Термоэлектрические устройства известны также под названием термопара. Принцип работы заключается в образовании тока внутри замкнутого контура при изменении температуры в области спайки. При этом, один конец должен располагаться в среде измерения, а второй используется для фиксации значений.

Термопара – простейший тип датчика с большой погрешностью

Следующий тип – терморезистивные. Как следует из названия, для получения показателей используется принцип изменения сопротивления проводника при изменении температуры. В качестве последнего применяются платиновые пластины и никелевые контакты. Положительными сторонами является высокая точность измерений и чувствительность прибора.

Терморезистивный датчик прост, удобен и обладает высокой точностью

Последняя разновидность электрических датчиков – это полупроводниковые устройства. Принцип их работы заключается в фиксировании изменений характеристики p-n перехода при колебаниях температуры. Поскольку в данном случае действует правило зависимости, то подобные устройства обладают очень высокой точностью и демонстрируют линейность характеристик во всём диапазоне измерений.

Полупроводниковые датчики демонстрируют максимально высокую точность измерений

Виды терморегуляторов

Электронный терморегулятор

Существует несколько видов терморегуляторов:

• механические;
• электромеханические;
• электронные.

Все они обладают определенными достоинствами и недостатками.

Механические термостаты

Механический терморегулятор с функцией ручной настройки

Механический терморегулятор представляет собой наиболее простое устройство. Используется в нагревательных и охладительных приборах. Предназначен для установки внутри помещений.

Основным элементом такого термостата служит термодатчик, корпус которого имеет вид цилиндра с гибкими гофрированными стенками. Последние имеют возможность растягиваться или сжиматься. Внутри корпус заполнен специальным материалом (парафин, газ и пр.), способным воспринимать изменения температуры окружающей среды. К сильфону также прикреплен шток, воздействующий при изменении температуры в помещении на управляющий элемент согласно предустановленной программе. Необходимая температура устанавливается вручную. Если температура воздуха приближается к указанной, происходит выключение или включение исполнительных механизмов. При этом разрывается или замыкается соответствующая электрическая цепь.

Достоинства:

• высокая надежность;
• простота управления;
• возможность работы в условиях отрицательных температур;
• отсутствие электронных узлов делает терморегуляторы невосприимчивыми к перепадам напряжения и исключает сбои в работе электроники;
• продолжительный срок службы.

Недостатки:

• малая функциональность;
• невысокая точность и наличие погрешностей.

Электромеханические терморегуляторы

Капиллярный терморегулятор с чувствительной трубкой

Электромеханические термостаты широко применяются в различных электробытовых приборах. При этом встречается две модификации таких устройств — с биметаллической пластиной и с капиллярной трубкой.

В контроллере с биметаллической пластиной работает следующим образом – после нагревания до заданной температуры пластина изгибается, размыкая при этом контакты. Тем самым прекращается подача электрического тока на нагревательные элементы (ТЭН, спираль). После того как пластина остынет, она прогибается обратно и замыкает контакты электрической цепи. При этом нагревательные элементы подключаются к электросети и прибор нагревается. Чаще всего такими устройствами оснащаются электроутюги и другие бытовые электроприборы.

Работа контроллеров с капиллярной трубкой основана на использовании материалов, способных расширяться при повышении температуры. Конструктивно термодатчик состоит из трубки с контактами, которая заполнена газом. Трубка помещена в емкость с водой, которая при разогреве или охлаждении воздействует на газ в трубке. При этом газ замыкает или размыкает контакты электроцепи. Устанавливают их в бойлерах, масляных нагревателях и пр.

К сожалению в электромеханических термостатах сложно добиться высокой точности регулировки.

Электронные контроллеры

Терморегуляторы с открытой логикой могут контролировать температуру очень точно

Электронные контроллеры широко используются в системах отопления и кондиционирования воздуха. Как правило, они состоят из таких элементов:

• выносной термодатчик;
• управляющий контроллер;
• электронный ключ (контактная группа).

Среди множества электронных контроллеров выделяют:

• обычные терморегуляторы, в которых можно выставить диапазон желаемых температур или ее точное значение;
• цифровые термостаты с закрытой или открытой логикой.

В контроллерах с закрытой логикой регулировка осуществляется при помощи передачи команд конкретным приборам. Температурные параметры задаются заранее. Скорректировать программу невозможно, но можно изменять основные параметры.

Контроллеры с открытой логикой способны контролировать процесс обогрева помещений с высокой точностью. Благодаря наличию расширенных настроек можно изменять алгоритм работы. Можно также включать и отключать системы обогрева в заданное время. Однако перепрограммировать эти контроллеры могут только специалисты, в связи с чем их чаще всего используют на производстве.

По сравнению с другими видами терморегуляторов, электронные контроллеры обладают:

• широким диапазоном регулировок;
• высокой точностью.

https://youtube.com/watch?v=Td_BYOoumFU