Датчики температуры для отопления: назначение, виды, инструкции по установке

Содержание

Выбор температурных датчиков

При выборе подобных приборов следует учитывать такие как факторы как:

  • температурный диапазон, в котором проводятся измерения;
  • необходимость и возможность погружения датчика в объект либо среду;
  • условия проведения замера: для снятия показателей в агрессивной среде лучше предпочесть бесконтактный вариант или модель, помещенную в антикоррозийный корпус;
  • срок эксплуатации прибора до калибровки или замены – некоторые типы приборов (например, термисторы) достаточно быстро выходят из строя;
  • технические данные: разрешение, напряжение, скорость подачи сигнала, погрешность;
  • величина сигнала выхода.

В некоторых случаях также важен материал корпуса прибора, а при использовании в помещениях – размеры и дизайн.

Советы перед началом установки термостата

Предлагаем ознакомиться со следующими советами, которые следует помнить перед началом установки прибора.

Перед монтажом запорно-регулирующего механизма следует ознакомиться с рекомендациями производителя.
В конструкции регуляторов температуры присутствуют хрупкие детали, которые даже при небольшом ударе могут выйти из строя
Поэтому следует проявить осторожность и внимательность при работе с устройством.
Важно предусмотреть следующий момент – установить клапан необходимо так, чтобы термостат принял горизонтальное положение, иначе на элемент может поступать теплый воздух, исходящий из батареи, что негативно скажется на его работе.
На корпусе указаны стрелки, которые говорят о том, в какую сторону должна двигаться вода. При установке направление воды также нужно учитывать.
Если терморегулирующий элемент устанавливают на однотрубную систему, то нужно заранее установить байпасы под трубами, иначе при отключении одной батареи вся система отопления даст сбой.. Полуэлектронные термостаты монтируют на батареях, которые не закрыты шторами, декоративными решетками, различными предметами интерьера, иначе датчик может работать некорректно

Также желательно расположить термостатический датчик на расстоянии 2-8 см от клапана

Полуэлектронные термостаты монтируют на батареях, которые не закрыты шторами, декоративными решетками, различными предметами интерьера, иначе датчик может работать некорректно. Также желательно расположить термостатический датчик на расстоянии 2-8 см от клапана.

Терморегулятор обычно устанавливают на горизонтальном участке трубопровода недалеко от точки входа теплоносителя в отопительный прибор

Электронные терморегуляторы не стоит устанавливать на кухне, в холле, в или возле котельной, поскольку такие приборы более чувствительны, чем полуэлектронные. Целесообразно установить приборы в угловые комнаты, помещения с низкой температурой (обычно это комнаты, располагающиеся с северной стороны).

При выборе места установки следует руководствоваться следующими общими правилами:

  • рядом с термостатом не должно быть приборов, генерирующих тепло (например, тепловентиляторов), бытовой техники и др;
  • недопустимо, чтобы на прибор попадали солнечные лучи и чтоб он располагался на месте, где есть сквозняки.

Помня эти простые правила, можно избежать ряда проблем, возникающих при использовании прибора.

4 Монтаж автоматических регуляторов

При монтаже автоматического регулятора отопления необходимо слить из батареи всю воду, для чего потребуется запирающий шаровой кран. После слива воды с батареи откручивают клапан, предварительно перекрыв все краны.

На радиаторе меняют адаптер. Для его снятия потребуется два разводных ключа, которыми фиксируют и откручивают гайки на подающей трубе и батарее. После замены адаптера аналогичную процедуру следует выполнить с воротником на радиаторе.

Непосредственно к установленному новому воротнику крепят терморегулятор. На корпусе термостата имеются соответствующие стрелки, позволяющие правильно смонтировать прибор, клапан которого фиксируется разводным ключом, после чего затягивают герметично гайку с дополнительной гидроизоляцией паклей и аналогичными материалами.

Проверяем устройство

проверитьпроводить проверку на точность показаний

Это необходимо для того, чтобы быть уверенным, что изделия являются источником точных данных. Если подбирается дешевый прибор, то можно заподозрить, что его показания будут неточными. Не стоит экономить на приобретении изделий, ведь некачественный прибор может привести к искажению реальной картины, понижению эффективности, надежности системы.

Провести проверку довольно несложно, для этого потребуется взять прибор и датчик с выносным шипом для воды. Нужно проверять изделие у открытого источника огня. Достаточно будет поднести термометр к огню на 10 секунд, а затем то же самое сделать с датчиком.

С учетом инертности нужно оценить показания, которые появятся на приборах. Нужно сравнить показания на датчике и на термометре. Чем ниже окажется разница, тем точнее будет устройство.

Существующие виды

Классификация по способу измерения температуры

  • термопары – самые первые и высокоточные датчики, но точность их показаний довольно трудно снять и интерпретировать в программу автоматики. Их действие основано на взаимодействии двух разных металлов, спаянных между собой. При их нагревании возникает слабый электрический ток;
  • терморезисторы – более простые в интерпретации и точные датчики, действие которых основано на увеличении сопротивления термочувствительных материалов при росте температуры внешней среды;
  • манометрические датчики – их действие основано на расширении термочувствительной жидкости или газа при нагреве, что в создает определенное давление в закрытом объеме;
  • цифровые – это современные сенсоры (цифровые термометры), работающие по принципу вычисления и преобразования. Отличаются высокой точностью (до 0,5°C) и большим диапазоном измеряемых температур (от -55°C). Известные примеры – DS18B20, LM75A.

Установленный на стену уличный датчик температуры в защитном корпусе.

Классификация по способу размещения

  • накладные – прикладываются к трубам, радиаторами или системе водяных теплых полов;
  • погружные – погружаются в теплоноситель, например, опять таки, в системе водяных теплых полов;
  • комнатные – слабозащищенные от внешних воздействий, имеющие небольшой диапазон измеряемых температур поэтому предназначенные для измерения воздуха исключительно в помещении;
  • уличные – устойчивые к несильным механическим воздействиям и влаге, часто дополнительно защищенные корпусом, имеют более высокий диапазон измеряемых температур.

Что из себя представляет терморегулятор для котла отопления

Так выглядит современный электронный комнатный термостат.

Для чего нужен и как применяется

Главная причина, по которой выбирают комнатный терморегулятор – экономия, то есть снижение расхода топлива вплоть до 25-30%. Достигается она за счет возможности программирования работы котла на сутки или неделю вперед. Например:

  1. Можно снизить температуру в ночное время до 18-19°C – наиболее комфортная температура для сна. При этом каждый сниженный градус уменьшает расход топлива на 2-5%.
  2. Можно снизить температуру до 15-16°C на время, когда хозяев нет дома, например в рабочие часы.

Также экономия достигается даже без наличия функции программирования: за счет контроля работы котла в зависимости от температуры воздуха, а не температуры теплоносителя. Это позволяет более точно и стабильно, без малейших скачков, поддерживать заданную температуру, минимизировать инертность системы отопления, а при наличии модулируемой горелки как можно дольше удерживать ее включенной, но на минимальной мощности – наиболее оптимальный режим работы котла как по расходу топлива, так и по сохранению ресурса.

Все, даже самые простые механические комнатные термостаты по умолчанию идут с датчиком температуры воздуха. Многие модели имеют в комплекте и выносной датчик для теплых полов.

Существующие типы

Настройки, заданные на термостате, всегда являются приоритетными для котла, его принцип работы не изменяется (используется модуляция пламени горелки, регулировка скорости вращения турбины и т.д.) несмотря на «сухой контакт» с терморегулятором. Принцип работы комнатного термостата зависит от типа используемого в нем датчика температуры.

1. Механические термостаты

Самые простые и недорогие модели без какого-либо широкого функционала. Принцип их работы заключается в использовании мембранных датчиков – термочувствительных металлов, жидкостей или газов, которые помещены в маленькую герметичную капсулу. При нагревании вещества расширяются и при достижении заданной температуры, оказывают давление на мембрану реле, достаточное для замыкания контактов, после чего терморегулятор подает сигнал о снижении мощности котла или его полном выключении.

Механические устройства, как правило, ограничены лишь вращателем для выбора температуры, имеют ощутимую погрешность, вплоть до 3-4°C, и только проводной способ подключения.

2. Электромеханические

Более точные (но все еще недостаточно), более дорогие, все еще ограниченные в функционале терморегуляторы.

Принцип работы похож на действие механических, но в данном случае используются термочувствительные металлы, которые при нагревании производят микро-разряд или создают сопротивление. Некоторые модели имеют простенький экран для отображения температуры и меньший шаг ее изменения – 0,5°C. Однако все равно это слабо оправдывает их более высокую на 30-40% цену, учитывая, что есть более точные и функциональные аналоги.

3. Электронные

Современные, точные, многофункциональные и удобные терморегуляторы. В комплекте часто имеют дополнительные датчики для теплого пола. Погрешность электронных моделей не более 0,5-0,7°C, большинство имеют возможность программирования, практически все приборы оснащены функциями защиты от перегрева и замерзания, остановки циркуляционного насоса и прочими системами безопасности.

Наиболее дорогостоящие модели имеют встроенные Wi-Fi и GSM модули, сохраняют статистику, имеют большое количество автоматических режимов и беспроводное соединение с котлом. Несмотря на наиболее высокую стоимость, электронные комнатные термостаты полностью ее оправдывают и окупаются за несколько месяцев грамотной эксплуатации.

Для чего нужно устанавливать теплорегулятор для теплого пола

Терморуглятор в системе теплый пол обеспечивает автоматическую регулировку тепловыми режимами и защиту системы от аварийных ситуаций. Фактически он является пультом управления во внутридомовой системе отопления, способного обеспечить самые комфортные условия проживания при минимальных расходах энергоносителей.

Установка ТР в системе отопления позволяет пользователям организовать:

  1. Погодозависимое управление тепловым режимом по температуре наружного воздуха. В связи с тем, что тепловые процессы имеют определенную инерцию, лучше настройку выполнять по климатическим характеристикам на улице за окном дома или квартиры.
  2. До 50 % экономии энергоносителей в отопительный сезон: газа для водяного ТП и электроэнергии для электрического ТП. Для электронагрева экономия может быть еще большей, если собственники переведут абонентский учет на многозонный электросчетчик и основной нагрев будут производить в ночное время.
  3. Обеспечить 100 % защиту жильцов и имущества дома от аварийной ситуации в системе ТП.
  4. Выполнять дистанционное управление процессом с применением обычных смартфонов. Что позволяет подбирать и контролировать режимы нагрева, находясь на значительном расстоянии от дома.

КАК ПРАВИЛЬНО ВЫБРАТЬ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР

Выбирать терморегулятор для своих нужд следует, исходя из следующих параметров устройства:

  • мощность – не должна быть меньше суммарной мощности подключаемых приборов;
  • способ установки – встраиваемый (располагается в стенной нише) или наружный (в коробе);
  • наличие дистанционного управления – посредством ИК-пульта или GSM-модуля;
  • устройство температурных датчиков – встроенных или выносных;
  • встроенная защита от перепадов напряжения в сети.

Ну и, естественно производитель, цена, дизайн. Наиболее важны именно технические характеристики прибора, однако, если после завершения расчётов есть возможность выбирать между несколькими изделиями, лучше остановиться на том, которое идеально впишется в интерьер.

Удалённое управление температурой через GSM-модуль.

В настоящее время покупателю предоставляется возможность управлять работой терморегулятора дистанционно, используя GSM или GPRS технологии. Принцип действия устройства управления прост: на него с телефона, компьютера или планшета посылается команда, в соответствии с которой отопительный прибор работает более или менее интенсивно.

По большому счету это уже относится к тематике умного дома.

Кроме того, возможна и обратная связь: устройство будет звонить на указанные владельцем номера, предупреждая о возникновении непредвиденных ситуаций. Управлять терморегулятором можно посредством звонка, SMS или через интернет.

Среди недостатков системы – необходимость следить за положительным балансом на установленной SIM-карте и обеспечения качественной, бесперебойной мобильной связи.

Использование прибора GSM в качестве терморегулятора.

Терморегулятором может служить и сам GSM передатчик. В качестве примера следует рассмотреть прибор «Телеметрика-1». Управлять им можно как с помощью SMS, так и посредством мобильных приложений для Android или iOS.

Установка прибора позволяет управлять сразу несколькими электрическими приборами отопления. Устройство также способно работать с датчиками движения, что позволяет параллельно использовать его в качестве охранного.

К нему можно подключить к модулю датчики температуры, протечек, уровня жидкости, блоки управления нагрузкой и реле расширения. Номинальная сила тока прибора – 1 А, напряжение – от 9 до 12 В. В память можно заложить до 4 номеров для оповещения. Устройство работает при относительной влажности до 50%. Размеры — 170×110×130 мм.

Порядок установки регулятора:

  1. Вставить в соответствующий разъём SIM-карту.
  2. Подключить внешние термодатчики (всего – до 5 штук; в комплекте идёт 2 датчика).
  3. Подключить отопительные приборы посредством реле или контакторов (сам прибор имеет одно реле мощностью до 0,2 кВт).
  4. Добавить в память устройства номера телефонов для связи и оповещения.
  5. Настроить мобильное приложение для работы с терморегулятором (впрочем, можно пользоваться и обычными SMS).

Следует обеспечить устройство источниками автономного питания – батареями AAA; это позволит модулю работать даже при аварийном отключении электричества.

2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Как устроен терморегулятор

Терморегулятор включает в себя две основные части: термоклапан и термостатическую головку. Размеры устройства подходят под разные диаметры труб и типы отопительных систем. Термостатический элемент съёмный. На один и тот же термоклапан можно поставить регулятор разных типов.

Принцип работы терморегулятора для батарей отопления понять не сложно, если разобраться в его конструкции. Термоклапан напоминает с виду простой вентиль. Состоит из седла и запорного конуса, открывающего и закрывающего канал для теплоносителя. Температуру регулируют с помощью изменения количества теплоносителя, который проходит через отопительный прибор.

Для однотрубной и двухтрубной систем клапана различаются. Это связано с тем, что гидравлическая нагрузка на вентиль в однотрубной системе ниже в два раза. Вентили для однотрубных систем можно ставить в водяные контуры с естественной циркуляцией.

Датчик температуры для котла отопления: как выбрать и установить

Датчик температуры для котла отопления (ДТ) — это устройство, как правило термопара либо резистивный первичный датчик, обеспечивающее замер температуры в водяном контуре агрегата и в дымоотводящем тракте на выходе из него с помощью электрического сигнала в читаемом исполнительным механизмом формате.

Виды термодатчиков

Функционирование измерителя зависит от напряжения на диоде измерительной цепи. Изменение температуры прямо пропорционально сопротивлению диода. Чем ниже температура, тем меньше сопротивление, и наоборот.

В теплоэнергетике в основном применяют два типа ДТ:

  1. Контактного типа, когда обеспечивается прямой контакт измеряемой среды с датчиком. Например, в водяной или газовой среде.
  2. Бесконтактного типа измеряют не саму температурную среду, а уровень выделяемого ею тепла или холода, посредством измерения излучения, которое она испускает.

Кроме того, ДТ подразделяются по принципу действия на такие группы датчиков: электронные, электрические, механические и резистивные. Дополнительно ДТ различают по варианту размещения:

  • накладные, которые монтируют с обеспечением надежного контакта на поверхности с измеряемой средой;
  • погружные — располагаются в толще среды с измеряемым температурным потоком;
  • комнатные — датчик температуры воздуха, контролирующие Т внутреннего воздуха в отапливаемом помещении;
  • наружные — измеряют температуру внешнего воздуха за отапливаемым объектом.

По способу определения температуры

К ним относятся простейшие термопары, состоящие из 2-х разнородных металлов, генерирующих электрическое напряжение прямо пропорционально изменению температуры и резистивный датчик температуры RTD.

Этот резистор изменяет собственное электросопротивление, которое прямо пропорционально изменению температуры. Конструктивно он выполнен из катушки с намотанным тонким проводом из меди, платины или никеля и керамического корпуса.

Гораздо реже применяются манометрические термодатчики, измеряющие давление газовой или жидкой среды в замкнутом сосуде.

Они способны измерять температуру немагнитным методом без использования источника тока, что позволяет их использовать для дистанционного контроля. Тем не менее они обладают чувствительностью значительнее меньше других модификаций ДТ и обладают эффектом инерционности.

Контактные датчики

Эта группа датчиков в котле отвечают за контроль по температуре нагреваемой воды, чтобы не допустить закипание ее выше 100 С, поэтому их еще называют датчиками перегрева. При достижении граничной температуры в отопительном контуре, ДТ расцепляет электроконтакты клапана-отсекателя, который перекрывает подачу газа в котел, после чего он отключается.

К этой группе датчиков относятся специальные погружные датчики температуры NTC с «позитивным температурным коэффициентом», контролирующих температуру внутри водяного контура газового котлоагрегата. Они работают на базе терморезисторов или биометрических пластин и хорошо совместимы с датчиками разрежения в топке.

Как выбрать термодатчик

ДТ — основные элементы автоматики безопасности и регулирования любого котла. Выбор их производиться заводом-изготовителем в составе системы защиты агрегата. Тем не менее существуют ситуации, когда это нужно выполнить самостоятельно, например, при реконструкции схемы теплоснабжения дома или установки в схему дополнительного бойлера косвенного нагрева воды.

Выбор температурных датчиков

При выборе подобных приборов следует учитывать такие как факторы как:

температурный диапазон, в котором проводятся измерения;
необходимость и возможность погружения датчика в объект либо среду;
условия проведения замера: для снятия показателей в агрессивной среде лучше предпочесть бесконтактный вариант или модель, помещенную в антикоррозийный корпус;
срок эксплуатации прибора до калибровки или замены – некоторые типы приборов (например, термисторы) достаточно быстро выходят из строя;
технические данные: разрешение, напряжение, скорость подачи сигнала, погрешность;
величина сигнала выхода.

В некоторых случаях также важен материал корпуса прибора, а при использовании в помещениях – размеры и дизайн.

Критерии выбора датчика температуры

Выбор датчика температуры следует проводить с учётом следующих критериев:

  • диапазон измеряемых температур, датчик должен быть максимально чувствительным и реагировать на изменения нагрева с минимальной задержкой;
  • технических особенностей установки: погружной или закрепляемый, достаточно ли пространства для монтажа и т. д.;
  • условий измерений, при которых возможна минимизация негативных влияющих факторов;
  • характеристик датчика: необходимость подачи напряжения, скорость передаваемого сигнала, погрешность измерений, допустимость эксплуатации в конкретных условиях;
  • срок эксплуатации, периоды обслуживаний, необходимость калибровок;
  • величина выходного сигнала.


Погружной датчик температуры для котла

Принцип работы

За непрерывный контроль систем отопления отвечает несколько приспособлений, к тому же подобные манипуляции осуществляются несколькими способами:

  1. Смесительные узлы.
  2. Блоки безопасности.
  3. Устройства, отвечающие за энергопередачу.

Для нормального функционирования каждой из перечисленных выше систем требуется термодатчик. Именно он подает сигналы соответствующим приборам. Для контроля над работой прибора используется дисплей. Это позволяет своевременно выявлять неисправность.

Видов приборов несколько. Все они предназначены для снятия температурных показателей. Некоторые популярные модели устройств располагаются снаружи электрических приборов (ими пользуются внутри помещений). Другие же погружаются непосредственно в теплоноситель. Они используются не только для контроля над температурой внутри помещения, но и отдельных приборов. Могут входить в комплектацию сложных электрических приспособлений или выступать в качестве отдельного устройства.

В основе лежит принцип преобразования температурных показателей в электрический сигнал. Далее результаты замеров передаются посредством беспроводных технологий в виде соответствующего цифрового кода на электроприбор или сторонние носители. Самые хорошие модели характеризуются высокой точностью замеров, повышенной чувствительностью и скоростью передачи данных

Внимание обращается и на конструктивные особенности применяемых в быту приборов. Текущая стадия нагрева может сказаться на ряде показателей: способе визуализации, методе передачи информации и работу в выбранной среде

Классификация видов термодатчиков

Выбор датчика зависит от того, в какой среде необходимо контролировать температуру: внутри котла, в помещении или в системе отопления. От правильности их выбора зависит эффективность и безопасность работы отопительного оборудования.

Датчик температуры для котла отопления классифицируется по следующим критериям:

  • по способу определения температуры,
  • по типу взаимодействия с термостатом.

Виды датчиков по способу определения температуры

По способу определения температуры датчики бывают:

  1. Дилатометрические, представляющие собой биметаллические пластины или спирали, принцип работы которых основан на тепловом расширении металлов или других типов твёрдых тел.
  2. Резистивные, имеющие сильную зависимость от температуры в определённом измеряемом диапазоне, которая проявляется в виде резких изменений электросопротивления.
  3. Термоэлектрические, представляющие собой термопары (сплавы двух разнородных проводников, например, хромель-алюмель), в которых при определённых температурных интервалах начинает индуцировать термо-ЭДС.
  4. Манометрические, принцип действия которых основан на изменении давления газа или жидкости в замкнутом объёме.

Дилатометрические датчики изготавливаются из материалов с высоким коэффициентом теплового расширения, которые реагируют на минимальные температурные колебания. Принцип их работы основан на замыкании либо размыкании электрических контактов. Для повышения их чувствительности и качества контакта в конструкциях используют магниты.

Резистивные термодатчики изготавливаются из специальных сплавов проводников или полупроводников. Конструктивно состоят из катушки с намотанным тонким медным, платиновым или никелевым проводом и керамического корпуса или полупроводниковых пластин, помещённых в пластиковый или стеклянный корпус.

Полупроводниковые резисторы бывают двух видов:

  • термисторы, имеющие нелинейную температурную зависимость, характеризующуюся снижением сопротивления при нагреве,
  • позисторы, также имеющие нелинейную зависимость от температуры, но отличающиеся от термисторов повышением сопротивления при нагреве.

Термоэлектрические датчики изготавливаются из двух специально подобранных разнородных металлов или сплавов, в точке контакта которых при нагреве индуцируется термо-ЭДС, величина которой пропорциональна разности температур двух спаев. При этом измеряемая величина не зависит от температуры, длины и сечения проводов.

Манометрические датчики позволяют определять температуру немагнитным способом без применения источников энергии, что позволяет их применять для дистанционных измерений. Однако их чувствительность на порядок хуже, чем у других термодатчиков, а также присутствует эффект инерционности.

Виды датчиков по способу взаимодействия с термостатом

Измерители температуры по типу взаимодействия с термостатом подразделяются на следующие виды:

  • проводные, передающие данные на контроллер по проводам,
  • беспроводные – высокотехнологичные современные устройства, передающие данные на определённой радиочастоте.

Проводной датчик температуры для котла

Оцените статью