Терморегулятор в розетку для бытовых обогревателей: виды, устройство, советы по выбору. Терморегулятор своими руками: простая инструкция и схема подключения. Принцип работы и настройка в домашних условиях Термодатчики на включение выключение отопления

В наши дни человек облегчает свою жизнь при помощи различных устройств. Данные агрегаты дают возможность перевести на автоматический режим системы отопления, горячего водоснабжения и вентиляции. К данному типу приборов относится также терморегулятор. Термореле для систем отопления на включение выключение – кроме удобства, представляет собой весьма полезное устройство. Данный агрегат дает возможность владельцу сэкономить на расходе энергии.

Главным преимуществом является то, что параметры устанавливаются владельцем, после чего его участие для работы прибора не требуется. Необходимо только подобрать соответствующую модель. Разберем, какие существуют модели термореле, предназначенных для контроля температуры, а также в каких местах можно использовать терморегуляторы с выносным датчиком, и как самому сделать подобный агрегат.

Принцип работы данного устройства зависит от температуры в помещении, замыкание или размыкание электрических контактов котла зависит от повышения или падения температуры внутри помещения. Благодаря этому в доме постоянно оптимальная температура и не расходуется лишняя электроэнергия.

Термореле с возможностью регулировки температуры представляет собой электромеханическое устройство, задачей которого является контроль температуры в неагрессивной среде. Температура регулируется благодаря возможности замыкать и размыкать контакты электрической цепи, исходя из изменений температуры. Такая возможность позволяет включать приборы только когда это необходимо.

У многих современных котлов в конструкцию включены множество разнообразных датчиков, целью которых является контроль режимов работы. Но по сути если разобраться, то хозяину приходится постоянно следить за этими приборами. Исходя из этого можно заключить, что один раз в день владельцу необходимо осматривать котел и проверять, как он работает. А ведь большинство размещают котел в отдельном помещении и пробежки туда-обратно вызывают некие неудобства. При том, что эти датчики следят за температурой теплоносителя, а не за климатом в доме.

Для решения данной проблемы инженеры создали термостат для помещений. Его конструкция включает в себя датчик, следящий за температурой окружающей среды, где он находится. Как только температура опускается ниже заданной, агрегат срабатывает и продолжает работать до тех пор, пока температура не достигнет заданных параметров. Исходя из условий, термореле отдает команды котлу на включение или выключение.

К примеру, термореле с внешними теплочувствительными датчиками можно применять для того, чтобы подстроить работу отопительной системы, исходя от того, каковы погодные условия. Регулятор будет отдавать команду на пуск отопительных приборов, как только температура на улице опустится ниже заданных параметров.

Более того, термореле можно применять для:

• контроля агрегатов для нагрева воды в системах горячего водоснабжения и автономного отопления;
• водонагревательного котла и автономной работы «теплого пола»;
• автоматизации систем кондиционирования в теплицах;
• в автоматических системах отопления погреба и прочих складских и подсобных помещениях.

Для исправной работы устройства, его необходимо располагать так, чтобы на него не оказывали никакого теплового влияния – батареи, камины, печи и прочее. В противном случае, не стоит ожидать корректной работы термореле.

Виды термостатов с датчиком температуры

Существует несколько типов данных агрегатов, выполняющих определенные задачи. И потому перед тем, как приобрести устройство следует подробнее изучить его виды.

Термореле подразделяются на группы:

1. Комнатные. Само название говорит о том, что монтаж данного типа устройств производится непосредственно в комнате. Параметры помещения никоим образом не влияют на работу, благодаря чему данный вид приборов может быть установлен как в жилом помещении, так и в прочих. НО! Стоит учесть то, что они следят за температурой внешней среды, а из этого следует то, что неправильное место установки может отразиться на правильности работы устройства. Агрегаты такого типа устанавливаются на открытых пространствах, но таким образом чтобы перед ними не находилось каких-либо посторонних предметов или обогревательных приборов. В противном случае, нарушается естественная циркуляция воздуха, что приведет к тому, что датчик не сможет корректно отслеживать окружающую температуру. Данный тип термореле удачно совмещается с уличными датчиками.
2. ТРВ. Этот тип термореле необходим не столько для котла, как для того чтобы регулировать вентильные устройства, установленные на трубах отопления. Благодаря этому есть возможность осуществления контроля каждого контура отдельно, что весьма удобно и экономично, в том случае если есть помещения, которые по каким-либо причинам не используются.
3. Термостат цилиндра. Такой тип реле подойдет для двухконтурных котлов с простейшей электроникой. Данный тип устройств предотвращает попадание в систему слишком горячего теплоносителя. Для чего это необходимо? Весь фокус в том, что в отоплении могут применяться разные типы труб – где-то могут быть старые чугунные элементы, а где-то полипропиленовые. Большинство не задумывается о том, что высокие температуры способствуют деформации ПП и ПЭ труб, что влечет за собой риск разрыва или протечки. Термореле цилиндра позволяет задать конкретную предельную температуру теплоносителя, и если она повысится из-за чего-то, тогда агрегат просто автоматически отключит котел на какое-то время. При отключении котла теплоноситель остывает.
4. Зональный термостат. Такие приборы служат для помещений большой площади, из-за чего в частных домах и можно встретить довольно редко. Данный вид реле работает совместно с вентиляторами и дают возможность регулировать ток теплоносителя, разбивая его буквально на «ниточки». Этот процесс происходит, отталкиваясь от режима температур в каждой секции.

Во время приобретения реле на включение и выключение, необходимо особое внимание обратить на то, какая установлена система отопления, какой тип котла у нее, сколько составляет площадь дома, есть ли необходимость отапливать всю площадь дома и прочее. Опираясь на эти факты можно правильно подобрать необходимое устройство.

На какие параметры обратить внимание при выборе?

Термореле бывают настроенные на конкретные температурные характеристики либо регулируемые. Бывают, кроме этого, устройства как на одновременное замыкание/размыкание контактов, так и на раздельное выполнение данных функций.

Существуют некоторые технические характеристики, которые необходимо изучить перед приобретением подобного устройства:

• температура, при которой прибор срабатывает – параметры во время достижении коих происходит размыкание либо замыкание контактов;
• показатель температурного возврата – в момент достижения этого параметра, прибор принимает исходное положение;
• дифференциал – представляет собой разницу, во время которой прибор находится в состоянии «покоя», то есть от момента срабатывания до возврата;
• коммутируемый ток и напряжение – являются показателями «долговечности», из-за этого, отталкиваясь от параметров тока в домашней сети, необходимо выбирать устройство с несколько большим значением;
• сопротивление контактов;
• временной показатель срабатывания;
• погрешность – данная характеристика может иметь значение ± 10% от указанного значения.

Это главные параметры, которые есть у каждого термореле. Но исходя от модификации, их значение может меняться.

Если же рассматривать цены, тогда все зависит от прибора:

1. Механические термореле. Наиболее простые варианты донного типа обойдется примерно от 20 долларов, при этом его окупаемость измеряется буквально концом его первого отопительного сезона.
2. Программируемое термореле. Цены на этот тип реле начинаются от 30 долларов, к недостаткам данного типа приборов можно отнести наличие батареек, которые периодически нужно не забывать менять.

Спектр выбора терморегулятора достаточно большой, и естественно их цены могут довольно сильно варьироваться. Но это не говорит о том что необходимо гнаться за дешевизной прибора для того чтобы его вмонтировать в систему. Более менее качественные приборы стоят от 2000 рублей, на все что дешевле не стоит обращать внимания.

Как собрать термореле своими руками?

Реле, которое будет схоже по принципу действия можно собрать самостоятельно. Зачастую самодельные регуляторы температуры воздуха можно запитать от аккумулятора на 12 В. Также питание можно провести при помощи силового кабеля от электропроводки.

Перед тем как начать мастерить терморегулятор, нужно заранее приготовить корпус устройства и прочие инструменты которые потребуются для работы.

Чтобы самостоятельно изготовить надежный терморегулятор с датчиком необходимо:

1. Подготовить корпус устройства. Для данной задачи отлично подойдет корпус от старого электросчетчика или автоматического выключателя.
2. На вход компаратора (отмечается знаком «+») подключить потенциометр, а на минусовой инверсный вход – термодатчики типа LM335. Принцип работы прибора довольно простой. Как только на прямом входе повышается напряжение, транзистор передает питание на реле, которое в последующем, на нагреватель. В момент, когда напряжение на обратном ходе становится выше, чем на прямом, уровень на выходе компаратора приближается к нулю и реле отключается.
3. Между прямым входом и выходом нужно создать отрицательную связь. Это позволит установить пределы включения и отключения терморегулятора.

Для того чтобы запитать терморегулятор подойдет катушка от старого электромеханического электросчетчика. Для того чтобы получить напряжение в 12В, потребуется намотать на катушку 540 витков. Для решения этой задачи лучше всего подойдет провод из меди сечением не меньше 0,4 мм.

После осуществления монтажа регулятора, его необходимо запитать от отдельного автомата, который устанавливается в распределительном щитке. Для этих целей применяют двухпроводный кабель, подключаемый к входным клеммам регулятора «ноль» и «фаза».

В том случае когда величина тока, которая коммутируется прибором, соответствует мощности обогревателя, тогда провода от него необходимо подключить к входным клеммам «+» и «-». Провода лучше использовать с запасом сечения, для того чтобы избежать их нагревания когда через них будет проходить максимальный ток.

Если же ток, который использует обогреватель, превышает предельные характеристики термореле, к выходным клеммам необходимо подключить магнитный пускатель с необходимым током нагрузки. Он также необходим для подключения нескольких обогревателей к одному регулятору. На корпус обогревателя крайне необходимо установить заземления. Для этого применяется отдельный провод, у которого невысокое сопротивление. После того как все условия и рекомендации соблюдены регулятор можно пускать в работу.

Если не имеется даже минимального опыта для работы с электрооборудованием, то для того чтобы предотвратить различные печальные недоразумения, лучше обратится за помощью к квалифицированному специалисту.

1. Электромагнитные реле и их подключение к терморегулятору
   (какие бывают, чем отличаются и главное как их подключать к терморегулятору)

Электромагнитные реле.

Что это за приборы? Для чего они нужны? Как их правильно выбрать?

Главная составляющая часть любого релейного прибора — это электрические контакты или контактные группы, которые коммутируют цепи освещения, нагрева и охлаждения, проветривания и увлажнения, а так цепи включения приводов разнообразных исполнительных устройств и механизмов. Причем инициирующим воздействием для коммутации может быть как электрический сигнал, так и различные физические явления как например изменение давления или температуры. Но сейчас мы рассмотрим только релейные приборы с переключением, происходящим за счет подачи на них напряжения определенной величины, называемого «напряжением срабатывания». Это электромагнитные реле, контакторы и пускатели.

Электромагнитные реле.

Принцип работы электромагнитных реле состоит в том, что при подаче напряжения на обмотку электромагнита возникает магнитное поле, притягивающее к сердечнику электромагнита металлическую деталь под названием «ярмо». Эта деталь воздействует на подвижные контакты контактных групп. Надо отметить, что в зависимости от типа реле, этих контактных групп может быть несколько. Чаще всего от одной до шести.

А теперь более детально об элементах конструкции реле

Обмотка катушки электромагнита реле.

Электромагнит как правило выполняется по классической схеме. На металлический сердечник одет каркас, а на этом каркасе намотана катушка. Количество витков этой катушки и некоторые другие параметры определяют напряжения срабатывания реле.

Для реле наиболее важными параметрами являются напряжение срабатывания и род тока, постоянного или переменного, на которые она рассчитана. Эти параметры обозначена на корпусе реле или непосредственно на его обмотке. Для напряжения постоянного тока это может быть например = 12 В или 12 VDC (DC - direct curren), . А для переменного тока ~ 220 B или 220 VAC (AC - alternating current). Иногда на обмотке указывают электрическое сопротивление для расчета силы тока в цепи обмотки по закону Ома:

Сила тока (в Амперах) прямо пропорциональна напряжению (в Вольтах) и обратно пропорциональна сопротивлению (в Омах). I=U/R.

Смысл этой формулы в том, что при увеличении напряжения на электрической цепи сила тока увеличивается, а при увеличении сопротивления в цепи — уменьшается. Следует отметить, что понимание закона Ома очень важно для понимания практически всех электрических процессов.

Для некоторых типов реле постоянного тока бывает существенной полярность подключения обмотки электромагнита. Эта особенность обозначается символом <+> около одного из контактов.

Необходимо добавить, что если напряжение управления подается на обмотку реле через транзистор, тиристор, микросхему или другой электронный компонент, надо не забывать о защитном диоде, подавляющем ЭДС самоиндукции катушки. Диод нужно подключить параллельно обмотке в обратном включении (катод к плюсу, анод к минусу). В противном случае управляющий электронный компонент выйдет из строя. Надо отметить, что некоторые типы реле уже имеют диод в своем составе. В этом случае на его корпусе можно увидеть символ этого диода с привязкой анода и катода к контактам обмотки.

Контактные группы.

Контактные группы вторичной цепи могут быть нормально разомкнутыми и замыкающие вторичную электрическую цепь после подачи напряжения на обмотку реле, нормально замкнутыми выполняющими размыкание цепи и переключающимися.

Коммутирующая способность реле.

Наиболее важным параметром контактных групп является номинальная сила тока, на которую рассчитаны контакты.

Для примера на фотографии, слева, приведены два очень похожих реле. У них одинаковые контактные группы в виде двух переключающихся контактов, но разные обмотки. У верхнего рабочее напряжение обмотки 220 В переменного тока, а у нижнего, 12 В постоянного тока. А справа представлен простой терморегулятор с миниатюрным низковольтным реле, управляемым 12 VDC и предназначенным для коммутации низкого напряжения 115 VAC или 14 DAC.

Этот ток зависит от многих конструкционных факторов. Но главным из них можно назвать площадь контактов, соприкасающихся в замкнутом состоянии. Чем «пятачки» больше, тем больше допустимый ток. И конечно, этот параметр написан на корпусе реле. Второй важный параметр — это максимальное напряжение в коммутируемой цепи. Оно так же зависит от ряда факторов, в данном случае могущих быть исключенных из рассмотрения. Для примера, на корпусе может быть надпись 10 А 240VAC , или 10 A 28 VDC. Следует отметить, что допустимое напряжение постоянного тока ниже, чем допустимое напряжение постоянного тока. Поэтому, род тока смотреть нужно внимательно.

Для чего нужно реле.

Используя реле мы можем преследовать три главных цели.

Во первых, это управление нагрузкой, потребляемый ток которой, и соответственно потребляемая мощность, выше возможностей управляющего устройства.

Во-вторых, управление устройствами с разными напряжениями питания. Это возможно, поскольку обмотка и контактные группы реле полностью изолированы друг от друга. (Эта особенность называется гальванической развязкой цепей).

Ниже приведена условная функциональная схема включения-выключения исполнительного устройством с учетом этих возможностей. Так же эта схема иллюстрирует применение защитного диода, упомянутого выше и очень важного в данном случае.

Эту схему следует применять для исполнительных устройств и механизмов работающих в режиме включено — отключено. К таким устройствам можно отнести различные насосы, компрессоры, нагреватели, различные световые приборы с управляемым режимом работы, фитосветильники.

Управление исполнительными устройствами производится через контакты электромагнитного реле. В качестве примера исполнительные устройства выбраны с напряжением питания 220 вольт переменного тока. А на обмотку реле подается управляющее напряжение 12 вольт.

Для нормальной работы схемы необходимо обеспечить, чтобы номинальное рабочее напряжение контактов реле было равно или выше, чем напряжение электросети. А номинальный рабочий ток был выше тока, потребляемого нагрузкой в пиковых режимах. При управлении лампами накаливания следует учитывать, что в холодном состоянии сопротивление ее нити накала в 10 раз меньше, чем после выхода на режим свечения.

Можно добавить, что вместо биполярного транзистора NPN структуры можно применять полевые MOSFET транзисторы с каналом N-типа, или маломощное первичное реле.

Строим терморегулятор.

За основу возьмем самый простой терморегулятор TR-12V. Это недорогой бескорпусной терморегулятор позволяющий управлять нагревом ТЭНа через встроенное малогабаритное реле.

Этот вариант схемы рассчитан на подключения низковольтного ТЭНа, питаемого от того же источника питания, что и сам регулятор. Подключения ТЭНа с питанием от электрической сети 220 вольт нежелательно в связи с тем, что на некоторые экземпляры терморегулятора завод-изготовитель устанавливает электромагнитное реле с максимальным напряжением 125VAC.

В качестве нагревателя, ТЭНа, используем специальный нагревательный провод из углеволокна.

Зачистка концов нагревателя для подключения к клеммам весьма проста. После зачистки изоляции кончик этого провода становится похож на пушистую кисточку, состоящую из множества тоненьких волосков.

А для подключения к устройству управления эту кисточку можно обжать обжимным наконечником и подсоединить к обычным винтовым клеммам. Именно такие клеммы применены в терморегуляторе и в источнике питания.

Удельное сопротивление, измеренное омметром, имеет величину порядка 20 Ом на погонный метр. (Отрезок длиной около 300 мм имеет сопротивление чуть больше 6 Ом).

Таким образом, полуметровый отрезок нагревательного провод при 12 вольтовом питании выделяет тепловую мощность около 15 ватт. Два, три или четыре таких отрезка соединенные параллельно, выделяют 30, 45 или 60 ватт соответственно. Естественно мощность источника питания 12 VDC должна быть больше мощности выделяемой ТЭНом.

Углеродное волокно — это современный материал, состоящий из тонких углеродных нитей диаметром от 5 до 15 мкм , образованных преимущественно атомами углерода . Атомы углерода объединены в микроскопические кристаллические структуры, выровненные параллельно друг другу. Выравнивание этих структур придает волокну большую прочность на растяжение.

Нагреватель из углеродного волокна очень удобен для системы нагрева с высокой точностью поддержания температуры. Равномерное распределение выделяемой тепловой мощности, небольшой удельный вес позволяющей температуре на поверхности нагревателя изменяться очень быстро, позволяющая конфигурировать любую форму нагревателя гибкость, все это способствует эффективности применения данного вида нагревателя.

В следующих статьях мы расскажем Вам о множестве других электрических и электронных устройств, которые могут быть интересны фермеру.

Термореле с регулировкой температуры можно приобрести в магазине или же сделать самому Сегодня, в быт современного человека активно внедряются устройства, позволяющие автоматизировать работу систем отопления и вентиляции, горячего водоснабжения. К таким устройствам относят и термореле. Какие виды термореле для контроля над температурой существуют на сегодня, где можно использовать терморегуляторы и как самостоятельно сделать устройство – читайте ниже.

Что такое термореле с регулировкой температуры

Термореле с регулировкой температуры – это электромеханический прибор, предназначенный для контроля температуры в неагрессивной среде. Регулировка температуры посредством устройства происходит благодаря способности реле размыкать и замыкать контакты электрической цепи, в соответствии с изменениями температурного режима.

Это позволяет использовать отопительные приборы только по их фактической необходимости.

Так, например, термореле с внешними теплочувствительными датчиками можно использовать для регулирования работы отопительной системы в зависимости от погодных условий. Регулятор будет включать отопительные приборы при понижении температуры на улице ниже заданной.

Кроме того, термореле можно использовать для:

• Управления оборудованием для нагрева воды в системах автономного отопления и горячего водоснабжения;
• Автономной работы “теплого пола”, водонагревательного котла;
• Автоматизации систем кондиционирования в тепличном хозяйстве;
• В автоматических системах отопления погреба и других складских и подсобных помещений.

Существует несколько видов термореле. В основном, устройства различаются по исполнению. При этом, их устройство остается практически неизменным. К основным конструктивным элементам термореле относят термочувствительный датчик и терморегулятор, подающий сигнал на включение или выключение приборов обогрева и кондиционирования. Информация о фактическом и заданном температурных режимах, обычно, выводится на цифровой дисплей устройства, а светодиодный индикатор сигнализирует о рабочем состоянии реле.

Для чего нужен гистерезис терморегулятора

Сегодня, большинство устройств по контролю над температурным режимом имеют функции как установки нужной температуры, так и настройки гистерезиса. Что же такое гистерезис терморегулятора? Это величина температуры, при которой сигнал противоположно меняется. Благодаря настройке гистерезиса реле осуществляет включение или выключение подключенного к нему оборудования.

Главная функция гистерезиса терморегулятора заключается в выключении и включении оборудования, которое к нему подключено

То есть гистерезис – это разница между температурами включения и выключения приборов, обеспечивающих нагревание или охлаждение среды.

Так, например, если гистерезис терморегулятора равен 2 °С, а само устройство выставлено на 25 °С, то при понижении температуры окружающей среды до 23 °С термореле запустит оборудование, контролирующее обогрев комнаты. Такое оборудование может быть представлено электрическим обогревателем или газовым котлом отопления. При этом, чем больше будет гистерезис, тем реже будет запускаться термореле. Это следует учитывать в том случае, если главной целью установки автоматического терморегулятора является экономия электроэнергии.

Виды термореле на включение-выключение

Обычный терморегулятор на включение и выключение представляет собой компактный электронный блок, который крепится на стену в подходящем месте и соединяется с контролируемым оборудованием. Самый простой, а поэтому и самый доступный регулятор температуры имеет механическое управление.

Кроме того, все термореле делится на:

1. Программируемые устройства контроля. Такие регуляторы подключаются к оборудованию как по проводному, так и по беспроводному принципу. Настройка реле производится через специальную программу или ЖК дисплей. Благодаря программному обеспечению можно настраивать реле на срабатывание в определенное время суток и года.
2. Термореле с модулем беспроводного программирования GSM. Такие устройства могут быть как с одним, так и двумя термодатчиками.
3. Автономные регуляторы с питанием от аккумуляторов. Такие установки, чаще всего, используют для контроля работы бытовой техники (например, холодильника), инкубаторов.

Отдельно выделяют беспроводные устройства с внешним датчиком. Такие устройства считаются наиболее эффективными. Они отличаются быстродействием, ведь термодатчик реагирует на изменение температуры еще до того, как она успела повлиять на температуру внутри помещения.

Как сделать термореле своими руками

Подходящее по способу действия термореле можно заказать в интернет-магазине, а можно собрать своими руками. Чаще всего, самодельные регуляторы температуры воздуха рассчитываются на питание от аккумулятора на 12 В. Можно запитать термореле и к электропроводке через силовой кабель.

Для того чтобы смастерить терморегулятор, необходимо заранее подготовить корпус прибора и другие инструменты для работы

Для того, чтобы собрать надежный терморегулятор с датчиком следует:

1. Подготовить корпус прибора. Для этих целей можно выбрать корпус от старого электрического счётчика, автоматического выключателя.
2. Ко входу компаратора (помеченного знаком «+») подключить потенциометр, а минусовому инверсному входу – термодатчики типа LM335. Схема работы устройства достаточно простая. При повышении напряжения на прямом входе, транзистор подает питание на реле, а оно, в свою очередь, на нагреватель. Как только напряжение на обратном входе станет выше, чем на прямом, уровень на выходе компаратора приблизится к нулю, и реле отключится.
3. Создать отрицательную связь между прямым входом и выходом. Это создаст пределы включения и отключения терморегулятора.

Для питания терморегулятора можно взять катушку от старого электромеханического электросчетчика. Для получения необходимого напряжения в 12 В, нужно будет намотать на катушку 540 витков. Для этого лучше всего использовать медный провод диаметром не менее 0,4 мм.

Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками

Инкубатор – это незаменимая вещь в сельском хозяйстве, которая позволяет выводить птенцов в домашних условиях. Температуру инкубатора можно контролировать с помощью термореле. Термореле для инкубатора можно приобрести, а можно собрать самостоятельно из подручных материалов.

Существует два способа изготовления терморегулятора для инкубатора:

• С использованием стабилитрона, тиристора и 4 диодов мощностью не менее 700 Вт. Регулировка температурного режима выполняться через переменный резистор с сопротивлением в диапазоне от 30 до 50 кОм. Датчиком температуры в данном приборе выступит транзистор, установленный в стеклянной трубке и размещенный на лотке с яйцами.
• С использованием термостата. К корпусу термостата с помощью паяльника нужно будет прикрепить винт и связать его с контактами. Вращение винта будет регулировать температурные показатели.

Наиболее простым и доступным считается второй способ. Независимо от типа термореле, перед закладкой яиц, инкубатор необходимо прогреть, а самодельный терморегулятор настроить.

Термореле с регулировкой температуры – это простое устройство, которое позволяет автоматизировать работу нагревательного, обогревательного и кондиционирующего оборудования. Благодаря термореле электроприборы можно автоматически использовать по их фактическому назначению, сократив потребление электроэнергии. Выбрать термореле помогут представленные выше рекомендации. А если подобрать наиболее подходящее устройство не получилось, вы всегда сможете собрать терморегулятор своими силами!

Термореле с регулировкой температуры: терморегулятор своими руками, термодатчики на включение выключение

Термореле с регулировкой температуры: где можно использовать терморегуляторы, способы как сделать термореле с датчиком своими руками.

Термореле своими руками

1. Устройство и принцип работы термореле
2. Типовая схема термореле
3. Как работает готовая схема
4. Простая схема устройства

Терморегулятор или термореле в бытовых условиях используется для холодильников, утюгов и других приборов. Нередко возникают ситуации, когда необходимо установить в помещении определенную температуру или подключить теплые полы. С этой целью можно использовать заводские изделия, а можно изготовить термореле своими руками с параметрами, необходимыми для конкретных условий.

Устройство и принцип работы термореле

Для любительских конструкций чаще всего практикуется использование терморезисторов, диодов или транзисторов. На их основе получается простейшая электрическая схема.

Задан на я температура поддерживается путем периодического включения или выключения ТЭ На - на гревательного элемента. Когда температура подойдет к заданному уровню происходит срабатывание сравнивающего устройства - компратора, отключающего ТЭН. Од на ко при всей кажущейся простоте, на практике встречаются определенные сложности.

На ибольшую трудность представляет на стройка и регулировка требуемой температуры. Характерные точки шкалы температур определяются путем поочередного погружения датчика в емкость с тающим льдом и кипятком. Таким образом, удается откалибровать температуру ноль градусов и температуру кипения. На основании полученных данных на страивается необходимая промежуточ на я температура срабатывания термореле.

В схеме термореле рекомендуется использовать температурные сенсоры, уже откалиброванные в заводских условиях. Они выпускаются в виде датчиков, работающих с микроконтроллерами. Передача информации осуществляется в цифровом виде. Чаще всего в конструкциях используется устройство LM335 и его модификации 135 и 235. Первая цифра маркировки оз на чает пред на з на чение прибора. Датчик с цифрой 1 применяется в военной области, с 2 - в индустрии, а 3 пред на з на че на для бытовых приборов. Именно 335-я модель используется в схеме бытового реле. Прибор пред на з на чен для работы в температурном диапазоне от -40 до +100 градусов.

Типовая схема термореле

Основой конструкции является термодатчик LM335 или его а на логи, а также компраматор LM311. Схему термореле дополняет выходное устройство, к которому подключается на греватель с установленной мощностью. Обязательно присутствует блок питания, при необходимости могут использоваться индикаторы.

В более сложную схему включаются транзисторы, реле, стабилитрон и конденсатор С1, сглаживающий пульсации на пряжения. Выравнивание тока производится с помощью параметрического стабилизатора. В этом случае устройство может питаться от любого источника, параметры которого совпадают с на пряжением катушки реле в диапазоне от 12 до 24 вольт. Источник питания может стабилизироваться с помощью обычного диодного моста с конденсатором.

Как работает готовая схема

С помощью транзистора включается реле, которое, в свою очередь, обеспечивает включение магнитного пускателя. Через его контакты на греватель подключается к сети двумя собственными контактами. В этом случае на на грузке не остается фазы, когда пускатель отключается. Если в помещении повышен на я влажность, для подключения рекомендуется использовать УЗО.

В качестве на гревателя, кроме ТЭНов, используются масляные радиаторы, лампы на каливания на 100 Вт и бытовые обогреватели со встроенным вентилятором. Необходимо исключить прямой доступ к токоведущим частям.

После того как термореле на включение и выключение своими руками собрано, следует проверить качество и правильность монтажа. Все соединения должны быть хорошо пропаяны. После этого можно выполнять на стройку прибора в соответствии с заданными параметрами.

Термореле своими руками

После того как термореле своими руками собрано, следует проверить правильность монтажа. Все соединения должны быть хорошо пропаяны. После этого можно выполнять настройку прибора

Температурные датчики, терморезисторы, термореле.

Датчики температуры – это датчики,которые значение температуры переводят в другие физические параметры, например, сопротивление или напряжение.

Терморезисторы

Терморезисторы – это температурные датчики, которые преобразуют значение температуры в сопротивление. Любой проводник имеет сопротивление, которое при изменении температуры также изменяется. Величина, которая показывает насколько изменяется сопротивление при изменении температуры на 1 0 С, называется температурный коэффициент сопротивления -ТКС, и если при увеличении температуры сопротивление увеличивается, то ТКС -положительный, а если уменьшается, то отрицательный.

Основные характеристики терморезисторов:

Диапазон измеряемых температур;

Максимальная мощность рассеивания (имеется ввиду тепловая характеристика);

Термисторы – это терморезисторы с отрицательным ТКС (NTC – negative temperature characteristic). Изготавливают их из оксидов различных металлов, керамики и даже кристаллов алмаза.

NTC-резисторы применяют в качестве датчиков температуры, в бытовой технике и в промышленной, от -40 до 300 0 С.

Ещё одна область применения это ограничение пускового тока в различных электронных устройствах, например в импульсных блоках питания,которые есть абсолютно во всех устройствах питающихся от сети. При подключении к сети термистор имеет комнатную температуру и сопротивление порядка нескольких Ом. В момент зарядки конденсатор происходит скачок тока, но термистор не даёт ему подняться выше предела, зависящего от сопротивления термистора. При прохождении тока термистор разогревается и его сопротивление падает почти до нуля, и в дальнейшем он не влияет на работу устройства.

Позисторы – терморезисторы с положительным ТКС (PTC – positive temperature characteristic). Положительным ТКС, к примеру, обладают все металлы, также их изготавливают из керамики и полупроводниковых кристаллов.

Позисторы также применяют в качестве датчиков температуры,но на этом их область применения не ограничивается, их применяют:

В качестве защитных элементов в трансформаторах, электродвигателях и других электронных приборах, в которых есть риск возникновения перегрева. Для этого позистор включают последовательно с нагрузкой – обмоткой двигателя или электронной схемой, а сам позистор непосредственно в зону нагрева – приклеивают термоклеем к обмотке или заживают хомутом или просто прижимают используя термопасту. При этом такая защита от перегрева достаточно эффективна и не имеет пределов цикла включения/выключения, так как нет никаких размыкающих контактов, просто защитный термистор приобретает высокое сопротивление и через него проходт остаточный ток,значение которого совершенно не опасно для нагрузки. Но позистор всё-же можно вывести из строя – при резком скачке напряжения, так как ток превысит номинальный. Например, если вместо 220 В придёт 380 В, сопротивление его будет достаточно низким, так как температура в норме, а вот ток который через него пройдёт превысит номинальный и он просто выгорит, разомкнув нагрузку.

Ещё одно применение – запуск электродвигателей компрессоров. Применяется такая схема в маломощных холодильных машинах – холодильниках, морозильных камерах, в которых установлены однофазные электродвигатели с пусковой обмоткой. В современных кондиционерах такую схему уже не используют, используя двухфазные электродвигатели с рабочими фазосдвигающими конденсаторами.

В этом случае рабочую обмотку подключают непосредственно к сети, а пусковую через позистор. После запуска компрессора позистор нагревается от проходящего через него тока и увеличивает своё сопротивление, отключая пусковую обмотку. Кстати из-за этого при кратковременном пропадании питающего напряжения, компрессор может не запуститься, так как термистор не успеет остыть и выйдет из строя из-за перегрева основной обмотки.

Применяют PTC – резисторы в схемах запуска люминесцентных ламп.

В этой схеме при включении лампы позистор имеет малое споротивление и через него протекает ток, при этом разогреваются нити накала в лампе и сам позистор, после нагревания цепь позистора размыкается и лампа включается уже с разогретыми электродами. Эта схема значительно продлевает срок службы энергосберегающих ламп.

Нашли применение данные терморезисторы и как датчики уровня жидкости. Схема контроля основана на разных свойствах жидкости и воздуха – теплоёмкость и теплопередача жидкости значительно превышает эти параметры в воздухе.

Также позисторы применяют в качестве нагревательных элементов – в бытовой технике, автомобильной промышленности. Это как раз те самые разрекламированные керамические нагреватели, которые “не сжигают кислород”

Термопара – это термопреобразовательный элемент, представляющий собой “спай” разнородных металлов.

В схеме с двумя такими спаями при разности температур между ними в цепи появится термо-ЭДС, величина которой будет зависеть от природы металлов и разности температур между спаями. Впервые термоэлектрический эффект обнаружили ещё в первой половине девятнадцатого века.

Применение для термопар самое различное – в промышленности, в медицине, для научно-исследовательских целей. Термопары могут измерять довольно высокие температуры, например температуру жидкой стали (около 1800 0 С).

Материал для изготовления термопар – медь,хромель,алюмель, платина, и полупроводниковые материалы.

Используется и обратный эффект – при пропускании электрического тока в цепи, появляется разность температур между двумя спаями, в середине прошлого века выпускали холодильники, рабочим элементом была термопара на основе полупроводников. Но из-за более низкого к.п.д., по сравнению с компрессорными холодильниками, их перестали выпускать.

Полупроводниковые термочувствительные элементы

Хотя и терморезисторы изготавливаю из полупроводниковых материалов, но здесь речь идёт о эффекте изменения температуры на p-n переходе транзисторов и диодов. Эти приборы характеризуются температурным коэффициентом напряжения – ТКН. Это изменение приложенного напряжения при изменении температуры. У всех полупроводников он отрицательный равен примерно 2мВ/ 0 С.

На основе полупроводниковых датчиков температуры выпускают специализированные микросхемы, в которых на одном кристале помещается сразу и термочувствительный элемент усилители сигнала и схемы стабилизации. В настоящее время такие микросхемы широко распространены и выпускаются миллионами штук многими производителями. А потребитель получает готовое откалиброванное изделие с выходным сигналом нужной величины и нужной ему погрешностью (точностью). Используют такие микросхемы как датчики температуры в самых разнообразных устройствах.

Ещё одно применение полупроводниковых термодатчиков – в качестве элементов стабилизации и компенсации в электронных схемах. К примеру при протекании тока через мощные силовые элементы он нагреваются, изменяется х сопротивление и,соответственно, параметры, чтобы компенсировать этот эффект, на его корпус крепят термотранзистор и включают в схему термокомпенсации.

Термореле – это устройства для включения или выключения нагрузки при достижении определённой температуры, они преобразуют тепловую энергию в механическую, которая идёт на замыкание/размыкание электрических контактов.

Область применения данных изделий -автоматизация и защита устройств в быту, на производстве, в автомобилях. Например их используют в утюгах, тепловых завесах, электрокаминах. Главное их достоинство это невысокая цена и простота.

Выпускают регулируемые термореле и настроенные на определённую температуру срабатывания. С замыкающими и размыкающими контактами, а также с группами контактов на замыкание/размыкание одновременно.

Технические параметры термореле:

Температура срабатывания – температура при достижении которой происходит замыкание/размыкание контактов реле

Температура возврата, соответственно при ней происходит возврат в исходное состояние

Гистерезис (дифференциал) -разница между температурой срабатывания и возврата

Коммутируемый ток и напряжение, от этого параметра зависит долговечность прибора, стоит подбирать прибор с запасом по току

Погрешность прибора, например +/- 10%

Биметаллические термореле

В таких реле срабатывание происходит из-за изгиба платины или диска, выполненных из биметалла (то есть из двух металлов), из-за разного объёмного расширения разнородных металлов. Они достаточно простые безотказные

Есть две разновидности этих типов реле – терморегуляторы и термоограничители. Первый тип регулирует температуру в определённых пределах, автоматически включая и выключая нагрузку, а вторые используются для защиты и требуют после срабатывания сброса специальной кнопкой.

Термодатчики манометрического типа

Измерение температуры этими датчиками основано на эффекте объёмного расширения различными жидкостями.

Используют их,например в водонагревателях или в кондиционерах для включения подогрева картера и дренажа. Они представляют из себя колбу с жидкостью, которая контактирует с измеряемой средой и соединена с контактами металлической трубкой. В качестве рабочего вещества обычно применяют смесь на основе спирта или этиленгликоля.

Электронные термореле

Это уже довольно сложные электронные устройства которые коммутируют нагрузку с помощью электромагнитных реле, контакторов, датчиками температуры могут служить почти все вышеперечисленные типы. Обрабатывает сигнал микроконтроллер или же специализированная электронная схема. Такие приборы могут иметь несколько каналов, например, четыре,то есть могут контролировать четыре точки и управлять четырьмя нагрузками, а выдавать информацию на электронный дисплей. Для монтажа в электрощит выпускают термореле в корпусе под DIN-рейку.

Датчики температуры, термисторы, термореле

В холодильной технике используют абсолютно все виды датчиков температуры и термореле, рассмотрим подробнее их типы

Термореле с множеством регулировок. W1209 DC 12 В.

Точность измерения:

— 0.1 ° C — в пределах от -9,9 до +99,9 °C

— 1 °C в пределах от -50 до -10 и от +100 до +110

— 0.1 °C — в пределах от -9,9 до +99,9 °C

— 1 °C в пределах от -50 до -10 и от +100 до +110 °C

Гистерезис: от 0.1 до 15 °C

Точность Гистерезиса: 0.1 °C

Частота обновления: 0.5 секунд.

Напряжение питания схемы: 12 В постоянного тока (DC12V).

Потребляемая мощность: статический ток: 35мА; ток при замкнутом реле: 65мА

Терморезистор: NTC (10K +-0,5%).

Длинна выноса датчика 50 см.

Выход: 1 канал выход реле, мощность = 10А

Влажность 20% -85%

Размер: 48 * 40 * 14 мм.

Цифровой двух-пороговый, двух-режимный, бескорпусной, питание 12V регулятор температуры XH-W1209 предназначен для поддержания необходимой температуры воздуха в инкубаторах, теплицах, террариумах, в системах отопления, для управления температурой теплых полов, бассейнов, морозильных камер, системы для не замерзания водостоков и т.д.

Терморегулятор управляется микроконтроллером STM8S003F3P6, который анализирует измеренную цифровым датчиком температуру, сравнивает ее с заданным значением, учитывает заданный режим работы, и на основании этих данных включает и отключает нагрузку. Коммутация осуществляется электромагнитным реле.

Терморегулятор ― контактный (в терморегуляторе применен релейный силовой элемент). Терморегулятор двух-пороговый ― верхний и нижний пороги (возможность задания верхнего значения (порога) температуры включения (отключения) и нижнего значения (порога) температуры включения (отключения).

set - выбирает режим установки и настройки параметров

И - изменяют значение установки и параметров

пока температура ниже установки, контакты реле разомкнуты, по достижении заданной температуры контакты реле замыкаются и остаются в таком положении до снижения температуры на величину установленного гистерезиса (по умолчанию на 2ºС).

Если нажать кнопку «SET», то кнопками «+» и «-» можно задать температуру включения реле (если текущая температура НИЖЕ этого значения, то контакты силовых клемм замыкаются.)

Термостат должен работать в паре с нагревателем или охладителем.

Для установки температуры контроля необходимо нажать кнопку SET, после чего кнопками «+» или «-» установить новую температуру, и еще раз нажать кнопку SET.

Для входа в режим программирования необходимо удерживать в течение 5 секунд кнопку SET, после чего кнопками «+» или «-» выбрать пункт меню из списка ниже. Для сохранения настроек нужно нажать и удерживать кнопку SET, или же не нажимать никакие кнопки в течение 10 секунд. Для возврата к установкам по-умолчанию необходимо нажать и удерживать кнопку «+».

Инструкция пользования, с подробным описанием режимов программирования, на русском языке, в комплекте.

Управляющий контроллер STM8S003F3P6. Опорное напряжение на датчик температуры и питание контроллера - стабилизированные 5,0 В на AMS1117 -5.0.

Ток потребления термостата в режиме отключенного реле 19 мА, включенного 68 мА (при питающем напряжении 12 В).

• Универсальность
• Датчик на разъёме в комплекте
• Возможность калибровки
• Малые габариты, масса и стоимость

• Управляющее реле стоит на 12 В с NO контактом, коммутирует ток до 20 А (14VDC) и до 5 А (250VAC).
• Тип датчика ― водонепроницаемый: NTC (10K/3435). Температурный датчик представляет собой термосопротивление 10 кОм, герметично залитое в защитный металлический колпачок. Длина проводе температурного датчика 50 см., но при необходимости, его можно удлинить.
• Диапазон измеряемой и контролируемой температуры: -50

110 градусов.

Точность измерения: ± 0.1 °C.

Точность управления: 0.1 °C.

Гистерезис: 0.1°C — 15°C.

Частота обновления: 0.5 сек.

Напряжение питания: 12 вольт, постоянного тока.

Потребляемая мощность: < 1W.

Диапазон уставки и отображения температур -50ºС +110ºС, чего вполне достаточно для бытового применения.

Красный светодиодный 3-х разрядный индикатор 22×10мм показывает температуру до десятых долей градуса, температуру ниже -10ºС (до -50ºС) и выше 100ºС (до 110ºС) отображает без десятичных долей, т.к. разрядов индикатора не хватает. Дискрета уставки задана по тому-же принципу.

Красный светодиод на плате просто дублирует включение реле.

3 кнопки управления: set, +, - .

set - выбирает режим уставки и настройки параметров

И - изменяют значение уставки и параметров

Кнопку + логичнее было поставить справа, а не в центре, т.к. в соответствии со здравым смыслом увеличение должно быть сверху или справа

В режиме C (охлаждение) работает так:

пока температура ниже уставки, контакты реле разомкнуты, по достижении заданной температуры контакты реле замыкаются и остаются в таком положении до снижения температуры на величину установленного гистерезиса (по умолчанию на 2ºС).

В режиме H (нагрев) работает наоборот

Управляющее реле стоит на 12В с NO контактом, коммутирует ток до 20А (14VDC) и до 5А (250VAC)

Лучше-бы реле поставили с переключающим контактом и все 3 вывода вывели на разъём подключения, при этом немного расширяется сфера применения термостата

Термодатчик представляет собой термосопротивление 10кОм, герметично залитое в защитный металлический колпачок. Длина кабеля 30см (заявлено 50см), но при необходимости, его можно удлинить.

Настройка параметров с расшифровкой:

Температура уставки -50ºС 110ºС, по умолчанию 28ºС

P1 гистерезис переключения 0,1 - 15,0ºС, по умолчанию 2,0ºС

Несимметричный (в минус от уставки), позволяет снизить нагрузку на реле и исполнитель в ущерб точности поддержания температуры.

P2 максимальная уставка температуры -45ºС 110ºС, по умолчанию 110ºС

Позволяет сузить диапазон уставки сверху

P3 минимальная уставка температуры -50ºС 105ºС, по умолчанию -50ºС

Позволяет сузить диапазон уставки снизу

P4 коррекция измеряемой температуры -7,0ºС 7,0ºС, по умолчанию 0,0ºС

Позволяет проводить простейшую калибровку для повышения точности измерения (только сдвиг характеристики).

P5 задержка срабатывания в минутах 0-10мин, по умолчанию 0мин

Иногда необходима для задержки срабатывания исполнителя, критично например для компрессора холодильника.

P6 ограничение отображаемой температуры сверху (перегрев) 0ºС-110ºС, по умолчанию OFF

Лучше без необходимости не трогать, т.к. при некорректной настройке дисплей будет постоянно отображать «—» в любом режиме и придётся скидывать настройки в состояние по умолчанию, для этого надо при очередном включении питания удерживать нажатыми кнопки + и -.

Режим работы С (охладитель) либо H (нагреватель), по умолчанию С

Фактически просто инвертирует логику работы термостата.

Все настройки сохраняются после отключения питания.

Никаких дополнительных и хитрых настроек (ПИД, наклон, обработка, сигнализация) не обнаружено, но они простому пользователю и не нужны.

При температуре ниже -50ºС (или при отключении датчика) на индикаторе отображается LLL

При температуре выше 110ºС (или при замыкании датчика) на индикаторе отображается HHH

Интересная особенность - скорость обновления показаний температуры зависит от скорости изменения температуры. При быстрых изменениях температуры, индикатор обновляет показания 3 раза за секунду, при медленных изменениях - примерно в 10 раз медленнее, т.е. происходит цифровая фильтрация результата для повышения стабильности показаний.

Точность измерения заявлена 0,1ºС, но это просто невозможно для обычного нелинейного терморезистора без индивидуальной калибровки по множеству точек, которую 100% не делали, да и 10-bit ADC не позволяет такую роскошь. В лучшем случае можно рассчитывать на точность 1ºС

Реальная схема термостата

Управляющий контроллер STM8S003F3P6

Опорное напряжение на датчик температуры и питание контроллера - стабилизированные 5,0В на AMS1117 -5.0

Ток потребления термостата в режиме отключенного реле 19мА, включенного 68мА (при питающем напряжении 12,5В)

Напряжение питания ниже 12В подключать нежелательно, т.к. на реле подаётся напряжение на 1,5В меньше питающего. Лучше, чтобы оно было немного больше (13-14В)

Токоограничительные резисторы на индикатор стоят в цепи разрядов, а не сегментов - это приводит к изменению их яркости в зависимости от числа горящих сегментов. На нормальную работу не влияет, но в глаза бросается.

Вход RESET (4 pin) выведен на контакты для программирования, имеет только внутреннюю высокоомную подтяжку (0,1мА) и контроллер иногда ложно сбрасывается от сильной искровой помехи поблизости (даже от искры в собственном реле), либо при случайном касании контакта рукой.

Легко исправляется установкой блокирующего конденсатора 0,1мкФ на общий провод

Поверку и калибровку проводил классически на двух контрольных точках 0ºС и 100ºС

В воде с тающим льдом показал +1ºС

В кипящем чайнике температуру показал 101ºС

После ввода коррекции -1,0ºС, воду с тающим льдом показал -0,1 +0,1ºС, что меня вполне устроило

Кипящую воду стал показывать нормально 100ºС

Термореле с множеством регулировок

Цифровой двух-пороговый, двух-режимный, питание 12V регулятор температуры XH-W1209 предназначен для поддержания необходимой температуры воздуха

В быту и подсобном хозяйстве часто требуется поддерживать температурный режим какого-либо помещения. Ранее для этого требовалась достаточно огромная схема, выполненная на аналоговых элементах, одну такую мы рассмотрим для общего развития. Сегодня все намного проще, если возникает необходимо поддерживать температуру в диапазоне от -55 до +125°C, то с поставленной целью может отлично справиться программируемый термометр и термостат DS1821.

Схема терморегулятора на специализированном температурном датчике. Этот термодатчик DS1821 можно дешево купить в АЛИ Экспресс (для заказа кликните на рисунок чуть выше)

Порог температуры включения и отключения термостата задается значениями TH и TL в памяти датчика, которые требуется запрограммировать в DS1821. В случае превышения температуры выше значения записанного в ячейку TH на выходе датчика появится уровень логической единицы. Для защиты от возможных помех, схема управления нагрузкой реализована так, что первый транзистор запирается в ту полуволну сетевого напряжения, когда оно равно нулю, подавая тем самым напряжение смещения на затвор второго полевого транзистора, который включает оптосимистор, а тот уже открывает смистор VS1 управляющий нагрузкой. В качестве нагрузки может быть любое устройство, например электродвигатель или обогреватель. Надежность запирания первого транзистора нужно настроить путем подбора нужного номинала резистора R5.

Датчик температуры DS1820 способен фиксировать температуру от -55 до 125 градусов и работать в режиме термостата.

Схема терморегулятора на датчике DS1820

Если температуры превысит верхний порог TH, то на выходе DS1820 будет логическая единица, нагрузка отключится сети. Если температура опустится ниже нижнего запрограммированного уровня TL то на выходе температурного датчика появится логический ноль и нагрузка будет включена. Если остались непонятные моменты, самодельная конструкция была позаимствована из №2 за 2006 год.

Сигнал с датчика проходит на прямой вывод компаратора на операционном усилителе CA3130. На инвертирующий вход этого же ОУ, поступает опорное напряжение с делителя. Переменным сопротивлением R4 задают требуемый температурный режим.

Схема терморегулятора на датчике LM35

Если на прямом входе потенциал ниже установленного на выводе 2, то на выходе компаратора будем иметь уровень, около 0,65 вольта, а если наоборот, то на выходе компаратора получим высокий уровень около 2,2 вольта. Сигнал с выхода ОУ через транзисторы управляет работой электромагнитного реле. При высоком уровне оно включается, а при низком выключается, коммутируя своими контактами нагрузку.

TL431 - это программируемый стабилитрон. Используется в роли источника опорного напряжения и источника питания для схем с малым потреблением. Требуемый уровень напряжения, на управляющем выводе микросборки TL431, задается с помощью делителя на резисторах Rl, R2 и терморезисторе с отрицательным ТКС R3.

Если на управляющем выводе TL431 напряжение выше 2,5В, микросхема пропускает ток и включает электромагнитное реле. Реле коммутирует управляющий вывод симистора и подключает нагрузку. С увеличением температуры, сопротивление термистора и потенциал на управляющем контакте TL431 снижается ниже 2,5В, реле отпускает свои фронтовые контакты и отключает обогреватель.

С помощью сопротивления R1 регулируем уровень нужной температуры, для включения обогревателя. Данная схема способна управлять нагревательным элементом до 1500 Вт. Реле подойдет РЭС55А с рабочим напряжением 10…12 В или его аналог.

Конструкция аналогового терморегулятора используется для поддержания заданной температуры внутри инкубатора, или в ящике на балконе для хранения овощей зимой. Питание организовано от автомобильного аккумулятора на 12 вольт.

Конструкция состоит из реле в случае падения температуры и отключает при повышении заложенного порога.

Температура, срабатывания реле термостата задается уровнем напряжения на контактах 5 и 6 микросхемы К561ЛЕ5, а температура отключения реле - потенциалом на выводах 1 и 21. Разницу температур контролируется падением напряжения на резисторе R3. В роли температурного датчика R4 используется терморезистор с отрицательным ТКС, т.е .

Конструкция небольшая и состоит всего из двух блоков- измерительного на базе компаратора на ОУ 554СА3 и коммутатора нагрузки до 1000 Вт построенного на регуляторе мощности КР1182ПМ1.

На третий прямой вход ОУ поступает постоянное напряжение с делителя напряжения состоящего из сопротивлений R3 и R4. На четвертый инверсный вход подается напряжение с другого делителя на сопротивлении R1 и терморезистор ММТ-4 R2.

Датчиком температуры является терморезистор находящейся в стеклянной колбе с песком, которую располагают в аквариуме. Главным узлом конструкции является м/с К554САЗ - компаратор напряжения.

От делителя напряжений в состав которого входит и терморезистор, управляющее напряжение идет на прямой вход компаратора. Другой вход компаратора используется для регулировки требуемой температуры. Из сопротивлений R3, R4, R5 выполнен делитель напряжения, который образуют чувствительный к изменениям температуры мост. При изменяется температуры воды в аквариуме, сопротивление терморезистора тоже меняется. Это создает дисбаланс напряжений на входах компаратора.

В зависимости от разности напряжений на входах будет изменяться выходное состояние компаратора. Нагреватель сделан так, что при снижении температуры воды терморегулятор аквариума автоматически запускался, а при повышении, наоборот выключался. Компаратор имеет два выхода, коллекторный и эмиттерный. Для управления полевым транзистором требуется положительное напряжение, поэтому, именно коллекторный выход компаратора подключен к плюсовой линии схемы. Управляющий сигнал получается с эмиттерного вывода. Сопротивления R6 и R7 являются выходной нагрузки компаратора.

Для включения и выключения нагревательного элемента в терморегуляторе использован полевой транзистор IRF840. Для разряда затвора транзистора присутствует диод VD1.

В схеме терморегулятора использован бестрансформаторный блок питания. Лишнее переменное напряжение уменьшается за счет реактивного сопротивления емкости С4.

Основа первой конструкции терморегулятора - микроконтроллер PIC16F84A с датчик температуры DS1621 обладающим интерфейс l2C. В момент включения питания, микроконтроллер сначала инициализирует внутренние регистры температурного датчика, а затем проводит его настройку. Терморегулятор на микроконтроллере во втором случае выполнен уже на PIC16F628 с датчиком DS1820 и управляет подключенной нагрузкой с помощью контактов реле.

Датчик температуры своими руками

Зависимость падения напряжения на p-n переходе полупроводников от температуры, как нельзя лучше подходит для создания нашего самодельного датчика.

Термореле на включение выключение для систем отопления – это не только удобная вещь, но и еще полезная. Такой прибор позволяет хозяину экономить расход энергии, ведь оно, ориентируясь на температурные показатели в помещении, размыкает или размыкает электрические контакты в котле. Таким образом, в доме всегда тепло и не происходит перерасхода электроэнергии. А главный плюс – показатель устанавливается хозяином и больше его вмешательство не требуется. Осталось лишь, выбрать подходящую модель.

Технические параметры

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.

Принцип работы термореле

Большинство современных котлов имеют в совей конструкции различные датчики, которые отвечают за режим работы. Но, если судить объективно, то хозяину приходится постоянно контролировать эти приборы. Получается так, что раз в день (и это минимум), ему нужно осматривать котел и проверять его работу. А ведь у некоторых, отопительный агрегат располагается в отдельных помещениях, поэтому бегать туда-сюда неудобно. И это уже не говоря о том, что такие датчики ориентированы на теплоноситель, а не на получаемый климат в доме.

Чтобы решить такую проблему, инженерами был разработан термостат для помещений. В его конструкции присутствует датчик, который измеряет температуру окружающей среды, в которой он находится. Как только показатель опускается ниже заданных параметров, прибор включается и работает до тех пор, пока помещение не нагреется. В зависимости от условий, термореле передает команду котлу активизироваться или «отдохнуть».

Чтобы прибор исправно работал, нужно его располагать таким образом, чтобы на него не было никакого теплового влияния – от батарей, каминов, печей и т.д. В обратном же случае, говорить о корректной работе термореле не приходится.

Виды терморегуляторов

Разобравшись с устройством таких приборов, можно приступать к знакомству с модельным рядом. Есть несколько разновидностей, которые выполняют те или иные функции. Поэтому перед тем, как отправляться в магазин за покупкой, с ними нужно познакомиться поближе.

Термореле делится на следующие группы:

1. Комнатные. Как видно из названия, такие приборы монтируются непосредственно в комнате. Тут нет требований к параметрам помещения, поэтому комнатные термореле могут монтироваться, как непосредственно в жилом помещении, так и в любом другом. НО! Во внимание нужно брать тот момент, что они сканируют температуру внешней среды, а значит, если неправильно выбрать место установки, то надеяться на корректную работу не придется. Данные устройства фиксируются на открытых пространствах, но таким образом, чтобы перед ними не было ни посторонних предметов, ни обогревательных приборов. В обратном случае, естественная циркуляция воздуха будет нарушена, из-за чего датчик не сможет правильно воспринимать окружающую температуру. Этот вариант термореле отлично совместим с уличными датчиками.

1. ТРВ. Данные термреле предназначены не столько для самого котла, как для регуляции вентильных устройств, которые установлены на трубах отопления. Таким образом, хозяин имеет возможность контролировать каждый контур в отдельности, что очень удобно и экономично, если в доме есть помещения, которые по тем или иным причинам не используются.

1. Термостат цилиндра. Данный вариант подходит для двухконтурных котлов с элементарной электроникой. Эти устройства способствуют защите системы от попадания в нее слишком горячего теплоносителя. Почему это так важно? Дело в том, что в отоплении могут использоваться разные типы труб – у кого-то это старые чугунные элементы, а кто-то выбрал полипропиленовые. Мало кто задумывается над тем, что высокие температуры могут деформировать ПП и ПЭ трубы, из-за чего слишком возрастает риск протечки или разрыва. Термореле цилиндра помогает задать конкретное предельное значение температуры теплоносителя, и если показатель привысится по каким-либо причинам, то устройство автоматически отключит котел на определенный промежуток времени.
2. Зональный термостат. Данный тип приборов предназначены для больших площадей, поэтому в частных домах их редко устанавливают.

   Эти термореле функционируют параллельно с вентиляторами и помогают регулировать ток теплоносителя, рассевая его буквально на «ниточки». Такой процесс происходит на основании температурного режима в каждой секции.

Покупая термореле на включение и выключение, стоит обратить внимание на свою систему отопления – какой котел в нее вмонтирован, какова площадь дома, есть ли нужда отапливать сразу всю площадь и т.д. На основании этих критериев можно совершить правильный выбор прибора.

Обзор и цена на термореле

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:

1. 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.
2. 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.