Термореле с выносным датчиком температуры: принцип работы

Терморегуляторы для инфракрасных обогревателей

Появление инфракрасных обогревателей и их популярность объясняется способностью данных приборов быстро и эффективно прогревать большие по площади помещения. При установке термостата удаётся автоматизировать процесс, задавая требуемые показатели температуры в разных помещениях.

ИК-обогреватель за короткое время может прогреть большое по площади помещение

Установка специальных программируемых регуляторов позволит выставить значения работы на длительный период времени, что очень удобно для людей, имеющих загородную недвижимость, которые не могут ежедневно посещать свой дом.

Кроме того, монтаж терморегулятора позволит экономить на электроэнергии. Если загородный дом не используется зимой, то наличие соответствующей программы позволит просто не допустить его переохлаждения.

Для подключения допускается использовать как механические, так и электрические термостаты. Первый тип отличается длительным сроком эксплуатации, но при его применении не удается добиться разнообразия температурных режимов.

Для банного варианта термостата важна работа при повышенных температурах

Как правильно монтируются регуляторы

Для правильного монтажа не требуется особых знаний теплотехники, достаточно соблюдать следующие правила:

1. Прибор врезается на подаче в батарею, а не на выходе ;
2. Условный диаметр прохода прибора должен соответствовать диаметру подводящих труб;
3. Если несколько радиаторов в комнате включены последовательно, то не имеет смысла ставить прибор на каждый отдельно — можно регулировать поток на входе первого. Если же применяется однотрубная система отопления или каждая батарея подключена к отдельному стояку (при вертикальной разводке), то обязательно нужен отдельный регулятор на каждую батарею;
4. При монтаже прибора его головка, в которой находится сильфон, должна обязательно находиться в горизонтальном положении, чтобы вокруг нее не образовывались застойные зоны. Также она должна обдуваться воздухом из помещения, а не восходящими потоками воздуха от труб. Кроме того, так удобнее выставлять регулировочный барабан в нужное положение.

С этой же целью желательно чтобы головка не закрывалась шторами или декоративными экранами;

Для корректной работы регулятора его головка не должна попадать под прямые солнечные лучи.

Возможно, вам будет интересно узнать

Эффективность использования терморегуляторов для батарей отопления в каждом отдельном случае будет разной. Тем не менее, можно точно сказать, что если вы хоть иногда испытывали дискомфорт, связанный с высокой температурой в помещении, то экономический эффект будет гарантированно. Второй важнейший плюс установки – возможность выровнять температуру в разных комнатах. К примеру, если в вашем доме помещение, которое ближе всего находится к котлу, прогревается чрезмерно, а в дальних комнатах приходится искать плед или толстовку, то подобное недоразумение можно решить установкой терморегуляторов на ближних радиаторах. Если уж отвечать на ваш вопрос буквально – да, это реально работает.

Ставить регулятор на батареи, чтобы сэкономить на коммунальных платежах, невыгодно, по-моему. Во-первых, чтобы действительно экономить, нужно ставить счётчики в квартире, они сами по себе вылетят в копеечку, плюс работа, плюс беготня с оформлением документов. В многоквартирном, если дом старый и счётчики тепла в каждой квартире не предусмотрены, толку от этого будет немного. Да и регуляция температур тоже вопрос сомнительный, от дома зависит — у кого-то жарит так, что не продохнуть, а кто-то мёрзнет. Вот в частном доме я бы поставила регуляторы с удовольствием, но возникает вопрос: нужно ли для этого менять радиаторы отопления на современные? У меня везде стоят старые, советские.

Существует несколько разновидностей терморегуляторов, устанавливаемых на батареи, включая конструкции с выносным термостатическим датчиком. Все они предназначены для монтажа на радиаторы любого типа, включая старые чугунные и стальные образцы. Даже если система отопления вашего дома смонтирована из чего-то уж очень экзотического, всегда можно использовать переходник с одного размера резьбы на другую (все резьбы унифицированы). Проблемы установить не существует, вопрос в том, не нарушит ли это нормальную работу отопления

Важно, чтобы полностью открытый клапан регулятора температуры обеспечивал требуемый объем циркуляции в самые холодные дни. Особенно это требование важно для однотрубных отопительных систем

В них желательно (я бы даже сказал обязательно) устанавливать термоголовки с максимальной пропускной способностью. Подобные приборы производитель так и позиционирует, как клапаны для однотрубных систем, а линейка подобных устройств позволяет подключение к батареям с резьбовым соединением от 1/2″ до 1″. Грамотный монтаж подразумевает установку трехходового клапана с обходным участком, который нужен для того, чтобы не прекращать поток теплоносителя в системе. Замечу, что, если монтаж терморегулятора в двухтрубном отоплении может выполнить человек с минимальными слесарными навыками, то вмешательство в однотрубную конструкцию требует определенной квалификации и грамотного подхода.

До того как мы поставили в доме регулятор на батарее, мы регулировали отопление сами, но это очень хлопотно и так часто было, что когда очень жарко, на ночь отопление выключаем и замерзаем, а когда кажется холодно и мы включаем побольше, приходилось открывать форточки и проветривать, то есть топить улицу. А с регулятором мы выставили определенную комфортную температуру и не беспокоимся больше.

Основные параметры термореле

Таких параметров несколько. Вот самые важные из них:

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

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.

Пояснение к уставке и гистерезису

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.

Термореле с переключением диапазонов

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

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.

Термореле в корпусе для DIN-рейки

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.

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:

Схема самодельного термореле

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

BC549C	КТ315В, КТ315Г
BD139	КТ815Б, КТ805Б
1N4002	КД105Б, КД212А

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.

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

Устройство термоклапана и существующие виды

Клапан терморегулятора по своему строению, имеет сходство с обычным вентилем. В конструкции клапана предусмотрено седло и запорный конус, с помощью которого регулируется количество теплоносителя. За счет количества теплоносителя, протекающего через батарею за определенный промежуток времени, и регулируется температура радиатора.

Термостатический клапан в разрезе

Существует однотрубная и двухтрубная разводка системы отопления, при этом на каждую систему устанавливаются определенные модели регуляторов. Спутать модели невозможно, тем более что производитель должен указывать в паспорте, для какой системы отопления терморегулятор предназначается. Если установить не тот регулирующий элемент, то радиатор работать не будет. Вентили для однотрубных систем можно устанавливать в системах с естественной циркуляцией теплоносителя. Естественно, что установка таких устройств приводит к повышению гидравлического сопротивления, но в целом, система функционировать будет.

На корпусе терморегулятора имеется стрелка, указывающая на направление движения теплоносителя, поэтому при монтаже необходимо учитывать данное свойство терморегуляторов.

Как устроена термостатическая головка

Watch this video on YouTube

Материалы изготовления

Корпус устройства может изготавливаться из различных конструкционных материалов, устойчивых против коррозии. Поэтому терморегуляторы изготавливаются:

• Из бронзы, с последующим хромированием или никелированием.
• Из латуни, с покрытием слоем никеля.
• Из нержавеющей стали.

Естественно, что наиболее надежные и долговечные корпусы из нержавеющей стали, но цены на подобные устройства слишком большие, поэтому они недоступные для широкого круга потребителей. Бронзовые и латунные корпуса имеют практически одинаковый срок службы, но он в основном зависит от качества сплава. Как правило, известные производители со всей ответственностью относятся к выпуску своей продукции. Следует отметить, что на рынке подобной продукции достаточное количество неизвестных производителей, поэтому приобрести некачественное изделие вполне возможно. Несмотря на это, каждый производитель старается оказаться известным, поэтому следит за качеством своих изделий. В любом случае, нужно определить наличие стрелки на корпусе, что может оказаться свидетельством качества терморегулятора.

Варианты исполнения

Вариантов подключения радиаторов к системе отопления несколько, поэтому терморегуляторы выпускаются двух типов: прямые (проходные) и угловые. Выбирается тот тип исполнения, который больше подходит к конкретной системе отопления.

Прямой (проходной) клапан и угловой

Название/фирма	Для какой системы	Ду, мм	Материал корпуса	Рабочее давление	Цена
Данфос, угловой RA-G с возможностью настройкой	однотрубной	15 мм, 20 мм	Никелированная латунь	10 Бар	25-32 $
Данфос, прямой RA-G с возможностью настройкой	однотрубной	20 мм, 25 мм	Никелированная латунь	10 Бар	32 — 45 $
Данфос, угловой RA-N с возможностью настройкой	двухтрубной	15 мм, 20 мм. 25 мм	Никелированная латунь	10 Бар	30 — 40 $
Данфос, прямой RA-N с возможностью настройкой	двухтрубной	15 мм, 20 мм. 25 мм	Никелированная латунь	10 Бар	20 — 50 $
BROEN , прямой с фиксированной настройкой	двухтрубной	15 мм, 20 мм	Никелированная латунь	10 Бар	8-15 $
BROEN , прямой с фиксированной настройкой	двухтрубной	15 мм, 20 мм	Никелированная латунь	10 Бар	8-15 $
BROEN ,угловой с возможностью настройкой	двухтрубной	15 мм, 20 мм	Никелированная латунь	10 Бар	10-17 $
BROEN ,угловой с возможностью настройкой	двухтрубной	15 мм, 20 мм	Никелированная латунь	10 Бар	10-17 $
BROEN , прямой с фиксированной настройкой	однотрубной	15 мм, 20 мм	Никелированная латунь	10 Бар	19-23 $
BROEN , угловой с фиксированной настройкой	однотрубной	15 мм, 20 мм	Никелированная латунь	10 Бар	19-22 $
OVENTROP , осевой		1/2″	Никелированная латунь, покрытая эмалью	10 Бар	140 $

Датчик температуры воздуха для котла отопления

Подобные устройства актуальны для владельцев загородных домов, которым требуется полный контроль над работой всей отопительной системы, напрямую влияя на её «сердце» — котёл

Очень важно контролировать температурный режим в источнике и контурах. Именно для этих целей применяется измерительный датчик

В данном случае может применяться терморегулятор с датчиком температуры воды, позволяя отслеживать не только её изменение, но также увеличение объёма вследствие нагрева.

Внешний вид термостата для котла неважен, главное, чтобы он работал

Использование подобного устройства позволяет не только контролировать температурный режим работы котла, но также своевременно выявлять проблемы для их оперативного устранения.

Что такое терморегуляторы с датчиком температуры воздуха

Терморегулятор (он же термостат), имеющий датчик температуры воздуха в помещении, является специальным контроллером, который представляет собой важнейшую деталь управления обогревательного устройства. Основная задача устройства заключается в поддержке температуры теплоносителя на конкретном уровне для охлаждения или обогрева помещения. В большинстве случаев настройка нужной температуры производится вручную, после чего термостат в автоматическом режиме регулирует работу котла или конвектора.

Основные функции

Иногда терморегулятор является составной частью климатической техники, например, электрокотла, кондиционера. Он, прежде всего, необходим для повышения уровня комфорта. Благодаря регулятору температуры нет нужды в постоянном отключении и включении котла, измерении перепадов температуры в помещении – все описанные функции выполняются устройством автоматически. Кроме того, оно необходимо для:

• Обеспечения безопасности. Если котел по какой-то причине не отключился после автоматического сигнала регулятора или произошел перегрев, то термостат оповестит владельца об этом с помощью звукового сигнала.

• Экономии. Терморегулятор поможет сэкономить на системе обогрева или охлаждения за счет контроля температуры воздуха, благодаря которому уменьшится потребление газа или электроэнергии.

Принцип работы

Механический или электронный регулятор температуры воздуха с помощью термостата котла собирает информацию о текущих температурных показателях непосредственно в теплоносителе. Комнатные датчики при этом замеряют их внутри помещения. Затем вся собранная информация поступает в блок управления устройством или на автоматической регулятор для дальнейшего хранения и использования. После сверки полученных от датчиков показаний регулятор в соответствии с настройками либо уменьшает, либо увеличивает температуру котла. При необходимости он отключает систему обогрева.

Как выбрать терморегуляторы с датчиком температуры воздуха

Для начала, определитесь между электронным и механическим прибором. Первый вариант является более оптимальным и удобным, но если у вас дома или в офисе бывают периодические проблемы с электричеством, то отдайте предпочтение механическому устройству

Далее обратите внимание на пределы регулирования, способ монтажа (чем проще, тем лучше) и степень пыле- и влагозащиты

Особенно экономным покупателям лучше приобрести программируемый термостат. Связано это с тем, что конкретный температурный режим нужен в доме не круглосуточно. В рабочее время помещения пустуют, поэтому, потратив деньги один раз на программируемый прибор, вы существенно сэкономите на коммунальных платежах в дальнейшем. Можно запрограммировать ослабление нагрева, например, с 10 до 16 часов.

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 в системе теплого пола

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.

Пример установки выносного датчика

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.

Прочие типы датчиков

Существует ещё два основных вида датчиков для измерения температуры воздуха или среды. Один из них – это акустические устройства, принцип работы которых состоит в установлении разницы скорости звука при разных показателях температуры. Второй тип бесконтактного термодатчика – пирометр или тепловизор. Его принцип заключается в определении инфракрасного тепла, исходящего от нагретого тела. Подобным способом удаётся получить искомое значение без непосредственного приближения к среде измерений.

Электронная начинка обеспечивает большую вариативность функций терморегуляторов с выносным датчиком

Преимущества и недостатки терморегуляторов с выносными датчиками

Прежде чем купить терморегулятор с датчиком температуры воздуха, следует узнать, какими положительными и отрицательными сторонами обладают подобные устройства. Сразу стоит отметить, что преимуществ больше.

В первую очередь, использование подобного типа позволяет максимально точно определять необходимые показатели температуры, что позволяет эффективно контролировать микроклиматические условия.

Терморегулятор при правильной настройке может стать составной частью «умного дома»

Во-вторых, наличие выносного датчика позволяет устанавливать его в любом удобном месте, там, где закрепление иного устройства контроля не позволит получать достоверные данные.

Терморегуляторы, оснащённые выносными датчиками, благодаря наличию встроенной электроники, практически лишены ошибок в показаниях.

Но это свойство влечёт за собой главный недостаток – подверженность перепадам напряжения, которые могут вызвать сбой программы или выход устройства из строя, особенно, при резких скачках электричества.

Критерии выбора прибора

При подборе терморегулятора ориентируются на тип установленной в доме отопительной системы и на следующие характеристики:

Материал. Корпус изготавливают из бронзы, латуни, покрытой никелем или нержавеющей стали. Оптимальный выбор – нержавейка. Материал химически нейтральный, не подвергается ржавлению и не вступает в реакции с другими металлами. Но стоимость таких моделей достаточно высока. Бронзовые и латунные приборы одинаковы по сроку службы

В этом случае важно качество сплава. За ним тщательно следят известные производители, поэтому предпочтение стоит отдавать им.

Способ исполнения

Радиаторы в домах устанавливаются по-разному, соответственно клапана делают прямыми (проходными) и угловыми (вертикальными и горизонтальными). Существует модели, патрубки и головки которых размещены в 3 перпендикулярных плоскостях.

• Соответствие системе отопления. Для однотрубных систем не подходят большие показатели гидросопротивления на регулирующей арматуре. Поэтому модели для них нужно выбирать с более широким сечением. В принятой классификации он помечается буквенным индексом G (к примеру,RTR – G). Они также подходят для двухтрубных систем с естественной циркуляцией. Для двухтрубок с принудительной циркуляцией, где давление достигает существенных величин, применяются другие модели: с маркировкой N или D.
• Вид датчика. Газовые и жидкостные терморегуляторы бывают с дистанционным и встроенным датчиком. Дистанционные лучше использовать, когда батарея стоит за плотными шторами, термостат установлен вертикально, глубина радиатора более 16 см или он находится в нише. Приборы со встроенным датчиком требуют циркуляции воздуха вокруг себя, поэтому их устанавливают горизонтально.

Отличие газовых и жидкостных приборов

Важный критерий выбора устройства – тип внутреннего наполнителя.

При покупке стоит обратить внимание на следующие моменты:

1. Модели на газе отличаются длительным, около 20 лет, сроком службы. Газ плавно реагирует на изменения температуры, и это не вызывает избыточных или резких нагрузок на оборудование.
2. Жидкостные терморегуляторы срабатывают быстро. Это влияет на износ рабочих деталей, но позволяет оперативно реагировать на падение или рост температуры.
3. В жидкостных термостатах датчик может быть выносным или встроенным. Если он встроен, устройство ставится в горизонтальном положении. Дистанционные датчики целесообразно устанавливать, когда прибор закрывается шторами, термостат расположен вертикально, радиатор установлен в нише или на расстоянии менее 10 см от подоконника.

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.