Принцип работы и функционал температурных реле с датчиком температуры

Устройство и принцип действия

Удобство пребывание в помещениях во многом зависит от применяемой системы отопления. Контроль над температурой водяного теплого пола производится с использованием специальных приборов – терморегуляторов.

Применяются множество конструкций таких систем, но в большинстве случаев в них используется всего несколько принципиально различных способов регулировок.

Смотреть видео — процесс настройки

терморегулятор для теплого пола, обзор и настройка

Watch this video on YouTube

Но, прежде чем рассмотреть принцип работы и устройство терморегуляторов, нужно понять объект регулирования.

Что такое разводка отопления

Обогрев помещения водяным полом может осуществляться различными способами. Одним из них является использование тепла подогретой воды, выполняющей роль теплоносителя. Передача производится по трубам. Раньше в отоплении в основном использовали стальные трубы, сейчас им на смену пришли современные из пластиковых материалов.

Греющий контур может располагаться вдоль стен в виде радиаторов, а может располагаться под поверхностью пола, нагревая его и воздух в помещении.

Терморегулятор для радиатора отопления: установка, принцип работы, характеристики, критерии выбора.

Горячая вода или антифриз нагревается в котле, после чего, с использованием циркуляционного насоса подается в греющий контур водяного пола.

Проходя по его трубам, теплоноситель отдает тепло в закрытое окружающее пространство, нагревая поверхность. Охлажденная жидкость возвращается в систему котельной. В зависимости от температуры «обратки» в узле подмеса производится ее подогрев, либо охлаждение подмешиванием более холодной воды из бака.

В контурах с теплыми полами, который подключаются отдельным контуром, терморегулятор устанавливается для каждого из них, поскольку все они имеют собственный тепловой режим. А контуры радиаторного отопления нагреваются до температуры, практически вдвое выше, чем для теплого пола.

Как работает принцип регулирования температурного режима

Основными элементами регулировки нагрева является сервоприводы,  датчики температуры и терморегуляторы. Такой состав оборудования позволяет производить регулировку температуры водяного теплого пола бесступенчато в непрерывном автоматическом режиме. Происходит это следующим образом:

1. Если с термодатчика приходит сигнал о недостаточной температуре, сервопривод открывает вентиль и в контур отопления поступает больше горячей воды.
2. При перегреве теплоносителя открывается вентиль подмеса охлажденной воды, снижая степень нагрева в контуре.
3. Однако возможна регулировка и в ручном режиме путем установки крана в определенное положение. Но такой способ требует постоянного визуального контроля, поскольку факторы, от которых зависит режим отопления, в течение суток изменяются неоднократно. При относительной дешевизне таких устройств, они очень неудобны в эксплуатации, поскольку за каждым имением условий в помещении требуется вмешательство в работу отопления.

Параметры регулировки

Смотреть видео — регулировка мощности блока термодатчика

Регулировка теплого пола используем терморегулятор для водяного теплого пола

Watch this video on YouTube

1. Степень нагрева напольного покрытия. В таком случае датчик нагрева устанавливается в непосредственной близости от него. Такое устройство теплого пола лучше всего подходит для небольших помещений и маломощных отопительных контурах, которые используются только в качестве вспомогательных, в частности для теплого пола.
2. Температура воздуха в помещении – при такой схеме контроля используются датчики, вмонтированные непосредственно в корпусе терморегулятора. Корректной работы такого прибора можно добиться только, если выполняются все требования к утеплению обогреваемого здания. В противном случае эффективной работы отопления добиться сложно – значительные потери энергии неизбежны. Правильно построенный дом с обширной отопительной системой и терморегулятором может дать до 30% экономии ресурсов.
3. Комбинированные системы регулирования, при которой датчики температуры водяного теплого пола устанавливаются и в отапливаемом помещении и на системе узла подмеса. Параметры настраиваются из соображений максимально комфортной температуры в доме. Такая аппаратура с терморегулятором используется в обширных помещениях. Для управления могут использоваться оба датчика одновременно или один из них.

Нюансы выбора терморегулятора

Приняв решение о покупке розеточного термостата для контроля работы бытового обогревателя, предстоит подобрать нужную модель

Ведь важно, чтобы покупка полностью удовлетворила все требования и пожелания покупателя

Рынок терморегуляторов, устанавливаемых в розетку, изобилует разнообразными моделями. Впервые столкнувшись с необходимостью такого рода покупки, надо предварительно определиться, каким критериям должен соответствовать прибор. От предъявляемых к нему требований напрямую будет зависеть стоимость.

Во-первых, выбирая контроллер для своего обогревательного прибора, надо обратить внимание на модели, контролирующие температуру воздуха. Ведь есть устройства, следящие за температурой в самом обогревателе

Такой вариант не позволит достичь максимально комфортных условий в нужной комнате.

Во-вторых, следует учитывать мощность своего обогревателя. Она не должна превышать максимально допустимую нагрузку на терморегулятор. Производители чаще всего выпускают модели, выдерживающие нагрузку в 2 кВт, 3 кВт, 3,5 кВт.

Оптимально, если потребности обогревательных приборов будут на 30% меньше, чем указано в технических данных контроллера.

С обратной стороны розеточного контролера часто производитель наносит информацию об его основных технических параметрах – мощности, напряжении, регулируемом диапазоне и прочие

В-третьих, важное значение имеет назначение помещения, где предстоит установить розеточный термостат. Каждая модель устройств имеет индивидуальные технические характеристики, в том числе, диапазон регулируемых температур

Возможные значения температурной градации:

• -5°С до +45°С;
• 0°С до +100°С;
• -15°С до +30°С;
• и другие варианты.

В зависимости от предназначения комнаты следует подбирать терморегулятор с соответствующим температурным диапазоном.

В-четвертых, нужно решить, какие еще функции должен иметь покупаемый прибор. Если ему предстоит только контролировать работу бытового обогревателя, включая и выключая его при необходимости, то это будут более дешевые модели.

В случае, когда требуется вариант терморегулятора, умеющего принимать команды через интернет и присылать отчет об их выполнении, речь пойдет о совсем другом уровне цен. Эти умные приборы, помимо программируемого температурного режима на каждый день недели, способны управлять и другой техникой, находящейся в доме.

Использовать модели с такими возможностями лишь для контроля работы обогревательных приборов целесообразно в загородном доме. За пару часов до приезда можно прислать с телефона или по интернету команду о нагреве помещений до +19°С.

На все остальное время, когда дачей никто не пользуется, можно установить режим нагревания воздуха в комнатах до +7°С. Такая температура поможет поддержать комфортные условия для мебели и растений при экономном расходовании электроэнергии.

Модели, управляемые с телефона и компьютера, можно оставлять без присмотра. Если прекратится электроснабжение, прибор успеет уведомить о случившемся владельца

В-пятых, подбирая оптимальную модель контроллера, можно заметить, что приборы западных производителей стоят немного дороже отечественных аналогов, хотя качество многих недорогих устройств находится на высоком уровне.

Чаще всего покупают розеточные терморегуляторы таких производителей, как Sardo (Китай), Deegre, Devolt, Terneo, Tessla, Digitop, Enaut, Hager EK051 (Франция), Socket и другие.

В-шестых, не стоит забывать про степень защиты прибора (IP). В большинстве случаев она составляет IP20. Такие модели категорически запрещено использовать в ванных комнатах и других помещениях с повышенным уровнем влажности. В целях безопасности для подобных комнат следует выбирать модели, у которых степень защиты IP44 и выше.

Дополнительный критерий выбора терморегулятора – цвет и форма, которые позволят ему гармонично вписаться в существующий интерьер комнаты. Что касается размера, то все предложения отличаются компактностью. Также существуют модели, в которых предусмотрена защитная блокировка от детей.

Какой терморегулятор лучше выбрать?

К подбору регулятора нужно подходить ответственно, ведь от него зависит уровень комфортности в доме, а также экономия электричества и денег.

Как выбрать терморегулятор для теплого пола

Watch this video on YouTube

При подборе терморегулятора нужно учитывать:

1. Тип устройства — механический, электронный или программируемый. Здесь, при выборе следует отталкиваться от своих предпочтений, характеристик пола и помещения, и финансовых возможностей.
2. Вид датчика — выносной или встроенный. Какой датчик лучше — сказать сложно, подбирать его следует с учётом вида тёплого пола и модели терморегулятора.
3. Мощность — она должна превышать мощность отопительной системы на 20%, это продлит срок работы прибора.
4. Способ монтажа — накладной или встроенный.
5. Дизайн — на ваш выбор.

Чтобы выбрать терморегулятор для тёплого пола с точки зрения экономичности необходимо учитывать целесообразность покупки дорогой модели, с разнообразными функциями. Для маленьких помещений рекомендовано выбирать приборы механические или электронные с минимумом опций.

В сравнении с программируемыми видами, их оснащённость минимальная, но для настройки комфортной температуры в такой комнате этого достаточно. При обустройстве обогрева в большом доме, экономичней будет прибор с программным управлением, с ним легко разработать гибкий режим работы — возможна экономия до 65 % электрической энергии.

Кроме того, при выборе модели надо учитывать тип электросети. Если устройство нужно для водяного пола, то достаточным будет прибор до 3-х Ампер. При монтаже электрообогрева — 16 Амп.

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

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:

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

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

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.

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