Предохранительный клапан — рекомендации по выбору и установке

Предохранительный клапан для водонагревателя: рекомендации по выбору и установке

Во многих домах и квартирах установлен накопительный водонагреватель. Для его безопасного использования нужен предохранительный клапан. Без него не принимают оборудование на обслуживание с гарантийным сроком. В чем важность такой детали и как ее выбирают.

Функции предохранительного клапана

Деталь устанавливается на накопительный водонагреватель . Это емкость с постоянным объемом воды. Когда оборудованием пользуются, вода уходит. Использованная часть горячей воды замещается поступившей из водопроводной системы холодной жидкостью.

Ситуация выходит из-под контроля, если вода не расходовалась и продолжает нагреваться.

Клапан сброса выполняет защитную функцию. По законам науки в горячем состоянии жидкость расширяется. Ее объем увеличивается на 3 %, появляется лишних два литра воды. Если не вмонтирован клапан, то ей некуда деться. Создается аварийный момент.

Деталь способствует корректной работе оборудования:

  • Вода в теплом состоянии не поступит назад из емкости бака в трубу водопровода.
  • Смягчаются гидроудары или входное давление.
  • Позволит слить остатки воды в случае ремонта.
  • Если в момент отключения подачи воды дома никого не было, не нужно будет заполнять бак новой водой. Она не уйдет в систему.

Конечно, есть терморегуляторы. Но рискованно весь контроль над работой бойлера доверить только им. Терморегуляторы регулируют процесс водо нагрева, чтобы жидкость не закипела. Но ничего вечного не бывает. В случае поломки могут возникнуть большие проблемы.

Как работает клапан

Визуально перед вами окажется 2 латунных цилиндра. Бок одного состыкован с боковой стороной другого. Движение воды в одном направлении (без возможности ей вернуться обратно) обеспечивает большой цилиндр.

Внутри находится тарельчатый клапан, который поджат пружиной. Его называют – обратный клапан для водонагревателя. Подключение его к трубам и водонагревателю осуществляется резьбой, которая находится по обоим концам большого цилиндра.

Под углом 90 градусов по отношению к обратному клапану расположен подрывной клапан. Его размер меньше первого. Второе название – пружинный прямого действия. Имеет заглушку с внешней стороны. Вода сливается через маленький патрубок, который видно с боку. Клапан сбросной с противоположным ходом вмонтирован внутри этого патрубка.

Устройство не выводит воду наружу до тех пор, пока показатель давления находится в норме. Это контролируется нажимом пружины. Оно открывается, когда избыточное давление начнет воздействовать на пружину. Сила пружины будет меньше и клапан откроется. Лишняя вода выльется. Ручка на корпусе клапана используется для принудительного слива жидкости.

Распространенные типы клапанов

На корпусе устройства указано направление движения воды. Отпечатаны цифры давления, при котором оно сработает. На ручке конструкции фиксатор – болт. Модель идеальна для установки. Носик для соединения сливной трубки устроен так, что можно на нем зафиксировать шланг любого диаметра при помощи хомута.

На корпусе детали нет стрелки направления движения воды. Подсказки о критическом давлении так же нет. На носик шланг сядет прочно, но зафиксировать будет проблематично. Плюсом в конструкции есть ручка для тестирования конструкции. При всех недостатках, модель не дает сбоя в работе.

Преимущество этой модели в том, что ее можно обслуживать. Проводя чистку водонагревателя, сразу рекомендуется почистить и клапан на бойлере. Достаточно это делать один раз в год. Срок эксплуатации конструкции такой же, как и накопительного водонагревателя.

Последняя модель отличается низкой ценой и простотой в эксплуатации. Не требует обслуживания и проведения диагностики. Его монтирование проводится на свой страх и риск.

Тяжело определить причину сбоя в работе конструкции пока его полностью не разберешь. Его замену рекомендуется проводить раз в год. Тем ни менее модель устанавливается и эксплуатируется. Такого вида конструкции встречаются в подделке. Определить ее можно по весу изделия.

Диагностику клапанов с ручкой проводят не реже, чем один раз в месяц. Поднятая ручка – признак его промывания.

Появление капель из конструкции

Появление капель воды из детали – это хороший показатель. Устройство работает. Даже обильное капание не должно вызывать панику. Объяснить этот процесс можно:

  • нарушена жесткость пружины детали;
  • повышенным давлением в системе водопровода.

Первый вариант возникает, если настройками клапана занимался не компетентный человек. Настройку жесткости пружины рекомендуется доверять специалисту.

Если заводские параметры жесткости пружины не менялись, то, скорее всего проблема нарушения работы уже в большом сроке службы. Спускной клапан рекомендуется заменить.

Если в трубах бывают скачки давления, то рекомендуется установить дополнительный редукционный клапан.

Его устанавливают перед клапаном предохранительным. Обезопасить все приборы в доме от повышенного давления можно установкой редукционной модели на входе в систему водопровода.

Отсутствие капель из клапана защиты

Не капающий клапан – признак его поломки. Он может засориться. Причина может быть в покупке бракованной модели. В любом случае нужно действовать – осуществить его замену.

Обратите внимание на кран горячей воды: не капает ли он. Это еще одна причина отсутствия капель из клапана. Постоянный расход горячей воды потянет за собой потерю финансов за зря потраченную электроэнергию (нагрев бойлера).

Проверка работоспособности клапана

Первый способ: определить можно визуально. Достаточно включить водонагреватель. Работающее изделие – начинает капать вода. Для удобства монтируется на дренажном выходе шланг с прозрачной поверхностью. Конец его выводится в канализацию или рядом стоящую посуду.

Читайте также:
Полиэтиленовые трубы: особенности, преимущества и недостатки использования в отопительных системах

Второй способ: используется рычаг. С его помощью осуществляется принудительное сливание воды. Этот способ пригодится, если забилось отверстие входа разными частицами мусора, ржавчиной. Слив небольшого количества воды вручную в равные промежутки времени позволит убедиться, что клапан работоспособный.

Как правильно выбрать изделие

Покупку предохранительного клапана совершают с учетом некоторых параметров:

  • на какую температуру срабатывает изделие;
  • размер резьбы;
  • заданное для клапана давление. Если на корпусе не указан параметр, то необходимо узнать у продавца. Купленное изделие с величиной давления в большую сторону, приведет к взрывоопасной ситуации;
  • наличие на изделии ручки принудительного слива.

Из большого количества конструкций специалисты советуют выбирать изделие с пружиной. Его отличает надежность. Такой механизм способен выдерживать давление жидкости.

Рекомендуется остановить выбор на изделии низкого или полного подъема, если говорить о его пропускной способности. Открытый тип предохранительного клапана выбирается в том случае, если лишняя вода выливается в атмосферу. Если в специальный шланг, то предпочтение отдается закрытому типу клапана.

Установка изделия

Современные модели бойлеров в продажу поступают с монтированным в них предохранительным клапаном.

Если изделие отсутствует, то рекомендуется его поставить на место:

  • Водонагреватель отключается от сети.
  • Сливается из него жидкость. Ее не должно быть в бойлере.
  • На трубопроводе с холодной водой устанавливается клапан. Для работы необходимо приготовить ключ, ленту ФУМ.
  • Проверяется правильность установки: поток воды должен совпадать со стрелкой на стенке конструкции.

Рекомендации по эксплуатации

Нельзя монтировать запорные механизмы в промежутке между предохранительным клапаном и входом в накопительный водонагреватель.

Фиксация клапана проводится на расстоянии, не превышающем 2 метра от входа в бойлер.

К чему приведет отсутствие устройства

Рассмотрены нормы работы устройства, его монтаж, поднимались вопросы, для чего это делается. Но больше будет понятна его важность, если рассмотреть ситуацию работы водонагревателя в его отсутствие.

Предполагается ситуация, что водонагреватель включен в сеть, у него нет предохранительного клапана, нет перекрытия обратного оттока воды в водопровод.

Когда нагревается вода в емкости бойлера (с постоянным объемом), давление начинает расти. В какой-то момент начнется превышение давления над напором подачи.

Вода пойдет сбрасываться в водопровод. Будет идти подача горячей воды в кране для холодной воды. Горячая вода окажется в сливном бачке унитаза. При этом сбоя в работе терморегулятора нет. А это приводит к тому, что ТЭНы в водонагревателе продолжают работать, электричество тратится зря.

Вторая сложная и опасная ситуация возникает, если ночью как это часто бывает, падает давление в водопроводе. Жидкость с бойлера поступит в водопроводную систему. Бак будет пустым, воды для нагрева нет, а ТЭНы работают в холостую. Греется воздух. ТЭНы быстро выйдут из строя. Возражения о работе автоматики не принимаются.

Такое устройство есть не на всех моделях водонагревателя , может банально не сработать. Многие предпочитают в такой ситуации ставить обратный клапан, и считается, что это выход из положения.

Запрещено заменять защитный клапан обратным.

Например, все же пренебрегая инструкциям замену совершили. В бойлере не работает терморегулятор. Работающий ТЭН закипятил воду. Вследствие этого выросло давление. Чем выше давление, тем больше температура кипения. В этот момент открывается кран. Падает давление и температура снижается. Но вода уже нагрета до предела. Вся масса вскипает и выбрасывается пар. Результатом будет взрыв.

Изделие монтируется легко, по цене не затратное, но это тот случай, когда безопасность и защита дома будет обеспечена таким маленьким устройством. Большую беду принесет неисправный бойлер. С предохранительным клапаном не стоит переживать.

Как слить воду с водонагревателя – в каких случаях это необходимо

Установка водонагревателя накопительного, проточного типа – пошаговая инструкция

Что делать, если течет водонагреватель: основные причины и способы устранения неисправностей

Рекомендации по выбору горизонтального водонагревателя на 80 литров

Как устроен и как работает проточный водонагреватель электрический

Предохранительный клапан — рекомендации по выбору и установке

Главная страница » Статьи » Предохранительный клапан — рекомендации по выбору и установке.

Предохранительный клапан — рекомендации по выбору и установке.

В процессе работы отопительного котла любой конструкции на любом виде топлива происходит нагрев как теплоносителя (воды либо специального антифриза), так и элементов, составляющих систему отопления.

Этот процесс неизбежно приводит к скачкам давления в системе. Кроме естественных колебаний давления могут быть и чрезвычайные. Например, если в системе отопления циркуляция воды происходит под действием наноса, и насос этот по каким-либо причинам выходит из строя, а горение топлива в котле продолжается, происходит закипание теплоносителя и резкий рост давления.

Содержание:
  • Виды и конструкция
  • Советы по установке

Причём давление может вырастать до значений критических для материала котла, труб и отопительных радиаторов. Взрыв в котельной, к сожалению – не редкость в нашей стране. Для того чтобы отопление дома было безопасным, в систему монтируется специальное устройство – предохранительный клапан.

Читайте также:
Предохранительный клапан для водонагревателя: принцип работы, выбор и монтаж клапана, видеообзор

Виды и конструкция

Рассмотрим основные виды предохранительных клапанов в системе отопления.

Сбросной предохранительный клапан работает по принципу простейшего защитного устройства – теплоноситель, или образующиеся в процессе работы газы при достижении определённого порога избыточного давления приподнимают подпружиненную мембрану и покидают систему. Иногда вместо термина «сбросной» или «предохранительный» особенно от специалистов старой школы можно услышать слово «подрывной».

Обратный клапан, как и предыдущий служит для сброса излишнего давления, а кроме того позволяет рабочему телу циркулировать по трубам только в одном, заданном проектом направлении.

Пружинный предохранительный клапан также защищает отопительную систему и отличается лишь возможностью регулировать сжатие пружины, прижимающей тарелку клапана, таким образом происходит настройка момента сработки устройства.

Шаровый аварийный клапан отличается феноменальной простотой конструкции, а следовательно надёжностью: отверстие закрывает силой собственного веса обычный стальной шар, величина давления срабатывания клапана рассчитана заранее и зависит от веса шара и диаметра отверстия.

Воздушный клапан призван освобождать элементы системы от образующихся в процессе работы газов, создающих пробки и нарушающих нормальную работу отопления.

В специальной камере установлен особый поплавок, который, будучи погружённым в жидкость и благодаря закону Архимеда, стремясь всплыть, перекрывает расположенное вверху отверстие. Но как только камера наполняется газами, архимедова сила исчезает и поплавок под действием силы гравитации перемещается вниз, приоткрывая отверстие, через которое газы покидают камеру. Камера наполняется жидкостью, и процесс повторяется.

Экономия энергоресурсов в условиях стремительно тающих запасов природных источников энергии – тренд нашего времени.

Для того чтобы понизить температуру в комнате при работающей системе отопления можно поступить, как это делали во времена развитого социализма – открыть все форточки и двери, а можно снизить потребление радиаторами теплоносителя. Сделать это позволяет регулирующий предохранительный клапан.

Трехходовой клапан это по сути — комбинация трёх разных приборов: собственно предохранительного (сбросного) клапана, манометра для визуального контроля за состоянием давления в системе, а также воздушного клапана. Вся комбинация собрана в одном корпусе и является надёжной защитой котла отопления.

Советы по установке

Безотказная и безаварийная работа системы отопления частного дома, производственного здания, офиса и т.д. будет зависеть не только от правильно выбранных элементов.

Для того чтобы не было сбоев в работе все приборы необходимо грамотно разместить. Вот несколько советов, где размещать предохранительные клапаны:

  1. Клапаны, предназначенные для защиты от повреждений из-за скачков давления лучше всего ставить на магистрали «от котла в систему».
  2. При установке клапанов, предусматривающих сброс давления путём выпуска теплоносителя (сбросной, обратный, пружинный, шаровой) стоит позаботиться о том, куда именно будет происходить сброс лишней жидкости. Лучше смонтировать специальный шланг сброса в канализацию, обезопасив помещение от возможного розлива теплоносителя.
  3. Очень часто причиной скачка давления бывает завоздушенность системы. Смонтировав предохранительный клапан, но не предусмотрев воздушный, потребитель будет нести постоянные убытки в виде потерь теплоносителя, не решая проблемы.
  4. Воздушный, трёхходовой клапаны необходимо устанавливать в самой высокой точке системы отопления, тогда клапан будет наиболее эффективно удалять газы. Наилучшие результаты достигаются, когда такая точка предусмотрена сразу на выходе из котла горячего теплоносителя.
  5. В сложных системах отопления, имеющих несколько контуров и предусматривающих возможность полностью отключать некоторые из них, место установки защитного клапана должно быть выбрано обязательно до перекрывающих вентилей. Никакая другая запорная арматура также не должна находится между защитным клапаном и котлом.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь демонстрирует устройство предохранительного клапана для системы отопления и дает советы по его использованию:


Одним из главных элементов любого автоматического устройства для нагревания воды является емкость, потому что в ней происходят все термические процессы….


Давать тепло в нужном месте – главное требование к системе отопления. В квартирах этот вопрос можно считать решенным. В частных домах иногда хочется…


Сегодня нельзя представить себе, что когда-то люди жили в домах, где не было туалета. При этом санузел должен иметь самое современное оборудование, иначе…

Предохранительный клапан для бойлера

Всем известно, что вода при нагревании расширяется в объеме. Его прирост составит примерно 3—4% при нагреве от 10 до 80 ºС. На практике это означает, что объем воды в 50 л вырастет еще на 1.5 л. В закрытом пространстве накопительного водонагревателя давление неизбежно возрастет до критического и может привести к его разрушению. Компенсировать расширение призван предохранительный клапан для бойлера, о нем и пойдет речь в данной статье.

Как работает предохранительный клапан?

Конструктивно клапан представляет собой корпус из латуни, в котором встроены 2 пружины с тарельчатыми запорными элементами. Первая установлена внутри проточного канала и выполняет функцию обратного клапана, не пуская воду из бойлера обратно в подающий трубопровод. Ниже на схеме показано, как устроен самый простой предохранительный клапан с ручкой спуска:

Под воздействием давления в водопроводе пружина сжимается и тарельчатый элемент пропускает воду в бак. После наполнения давление с обеих сторон уравнивается и пружина возвращает тарелку в закрытое положение. Если давление в сети станет чересчур низким или исчезнет в связи с отключением, водонагреватель останется заполненным, поскольку клапан не выпустит воду обратно.

Читайте также:
Трехходовой клапан — особенности выбора

Вторая пружина повышенной жесткости находится на отводе, ее задача – сбрасывать воду в случае превышения определенного давления. Это происходит просто: сила давления, возникающего в прямом трубопроводе, преодолевает жесткость пружины, она сжимается и тарельчатый запорный элемент открывает проход жидкости к сбросному штуцеру. Значение давления, при котором сработает предохранительный клапан с обратной заслонкой, определяется силой упругости пружины и настраивается в заводских условиях.

По сути, клапан совмещает в себе 2 устройства и является обязательным атрибутом каждого накопительного нагревателя. Его основные функции:

  • не допускать превышение давления в баке бойлера путем сброса лишней воды, защищая его от разрушения;
  • защита водонагревателя от высокого давления, могущего возникнуть на входе из водопроводной сети;
  • предохранение от гидроударов, что случаются в централизованных сетях водоснабжения;
  • не позволять воде уходить из емкости, когда давление в сети снижается или пропадает вовсе.

Рекомендации по выбору

Обычно электрические водонагреватели комплектуются предохранительными клапанами. Но нередки ситуации, когда требуется отдельная покупка и установка клапана, в том числе и для бойлера косвенного нагрева.

Главным критерием, по которому осуществляется выбор устройства, является максимально допустимое рабочее давление водонагревателя. Его значение можно отыскать среди технических характеристик, указанных в паспорте изделия.

Важно. При выборе клапана нельзя ориентироваться на давление в водопроводной сети, оно может колебаться в очень широком диапазоне. За основу нужно принимать только паспортные данные бойлера.

На современном рынке различные производители предлагают клапаны с давлением срабатывания от 6 до 10 Бар, при этом шаг настроек составляет 0.5 Бар. Чтобы уж совсем перестраховаться, можно подобрать предохранительный элемент, чье давление срабатывания на 0.5 Бар ниже максимально допустимого, прописанного в документации водонагревателя.

В этом отношении выбор предохранительного клапана для бойлера косвенного нагрева ничем не отличается от подбора устройства для обычного электрического водонагревателя, ведь физические принципы расширения жидкости везде действуют одинаково. Единственное, что можно посоветовать – это приобрести для косвенного нагревателя клапан с возможностью регулирования критического давления. Но такие изделия стоят дорого, а их применение не всегда целесообразно.

Важно. Не перепутайте клапан для ГВС с похожим устройством для отопления. Последние рассчитаны на более низкое давление и не предназначены для постоянного сброса воды.

Советы по монтажу

Сбросной предохранительный клапан устанавливается на подводящей линии холодной воды к бойлеру в соответствии с рекомендациями:

  • между клапаном и водонагревателем нельзя ставить запорную арматуру, только американку для отсоединения трубы;
  • необходимо провести шланг с предохранительного клапана до ближайшего слива в канализацию;
  • для удобного опорожнения емкости между клапаном и водонагревателем можно смонтировать тройник с шаровым краном на отводе. Как это правильно сделать, показано на фото:

Важно. Нельзя вместо клапана предохранительного ставить обычный обратный, как это делают некоторые пользователи. Обратный клапан не защищает водонагреватель от высокого давления, а только удерживает воду внутри бака. Как нельзя выполнять обвязку бойлера, показано ниже на фото:

Обычно при монтаже проблем не возникает, операция и вправду несложная. А вот дальнейшая эксплуатация, когда постоянно капает с предохранительного клапана, вызывает множество вопросов пользователей. Надо понимать, что режим работы, при котором из сбросного штуцера периодически прокапывает вода, считается абсолютно нормальным, для того и требуется трубка, отводящая ее в канализацию.

Ненормально, когда из патрубка все время течет либо не капает никогда. Отсутствие капель может свидетельствовать о неисправности клапана, поэтому рекомендуется периодически принудительно стравливать немного воды с помощью соответствующей рукоятки.

Примечание. Отсутствие прокапывания воды не всегда говорит о неисправности предохранительного устройства. В автономных системах водоснабжения с насосной станцией давление не превышает 3 Бар и клапан может капать очень редко, так, что вы этого и не заметите.

Причин, почему постоянно течет предохранительный клапан, может быть две:

  • неисправность изделия;
  • слишком высокое давление в сети водоснабжения.

В первом случае поможет установка нового клапана. А вот менять его на устройство с более высоким порогом срабатывания будет ошибкой, вы подвергнете опасности разрушения свой электронагреватель или бойлер косвенного нагрева. Тут есть 2 способа: пренебречь и платить за лишний расход воды либо дополнительно установить на вводе в дом понижающий регулятор давления.

Как отрегулировать предохранительный клапан?

На самом деле все эти устройства имеют заводскую преднастройку, менять которую не допускается, да и в большинстве конструкций невозможно. Тем не менее существуют клапаны с регулировочным винтом, его закручивание или выкручивание меняет силу сжатия пружины, а значит, и порог срабатывания изделия. Но помните, что изменив положение винта в ту или иную сторону, вы установили новое критическое давление весьма приблизительно, а это ненадежно в плане безопасности.

Правильный путь – это регулировка предохранительного клапана методом подбора по паспортному давлению и никак иначе. Исключение – регулируемые устройства с нанесенной шкалой, но их ставить нет смысла, поскольку максимальное рабочее давление бойлера – величина неизменная. А посему – приобретайте и монтируйте качественные изделия в соответствии с техническими требованиями и они будут исправно служить длительное время.

Читайте также:
Шиберная задвижка для дымохода - виды, монтаж и установка

Заключение

Предохранительные клапаны для бойлеров различных типов служат средствами безопасности и обязательны к установке. Здесь важно правильно подобрать элемент по давлению и соблюсти все рекомендации по монтажу. Проверку работоспособности клапана и его обслуживание стоит производить вместе с промывкой бака, а при необходимости вовремя его менять.

Как сделать термореле для отопления своими руками

Среди многочисленного ассортимента полезных приборов, которые приносят в нашу жизнь комфорт, есть большое количество тех, которые можно сделать своими руками. К этому числу можно отнеси и терморегулятор, который включает или отключает нагревательные и холодильные оборудования в соответствии с определенной температурой, на которую он установлен. Такое устройство отлично подойдет на период холодной погоды, например для подвала, где нужно хранить овощи. Так как же сделать терморегулятор своими руками, и какие детали для этого понадобятся?

Терморегулятор своими руками: схема

Про конструкцию термостата можно сказать, что она не особа сложна, именно по этой причине большинство радиолюбителей начинают свое обучение именно с этого прибора, а так же именно на нем оттачивают свои навыки и мастерство. Схем прибора можно найти очень большое количество, но самой распространенной является схема с применением, так называемого компаратора.

Данный элемент имеет несколько входов и выходов:

  • Один вход отвечает подачу эталонного напряжения, которое отвечает необходимой температуре;
  • Второй получает напряжения от датчика температуры.

Сам компаратор принимает все поступающие показания и сравнивает их. В случае если будет генерировать сигнал на выходе, то он включит реле, которое подаст ток на обогревательный или холодильный аппарат.

Какие детали понадобятся: терморегулятор своими руками

Для датчика температуры чаще всего используют терморезистор, это элемент который регулирует электрическое сопротивление в зависимости от температурного показателя.

Так же часто применяют полупроводниковые детали:

  • Диоды;
  • Транзисторы.

На их характеристики температура должна оказывать такое же влияние. То есть при нагреве должен увеличиваться ток транзистора и при этом он должен престать работать, не смотря на входящий сигнал. Нужно учесть, что такие детали обладаю большим недостатком. Слишком сложно провести калибровку, говоря точнее, будет трудно привязать эти детали к некоторым датчикам температуры.

Однако на данный момент промышленность не стоит на месте, и вы можете увидеть приборы из серии 300, это LM335, которым все чаще рекомендуют воспользоваться специалисты и LM358n. Не смотря на очень низкую стоимость, данная деталь занимает первую позицию в маркировках и ориентируется на сочетание с бытовой техникой. Стоит упомянуть, что модификации этой детали LM 235и 135 успешно применяются в военных сферах и промышленности. Включая в свою конструкцию около 16 транзисторов, датчик способен работать в качестве стабилизатора, а его напряжение будет полностью зависеть от температурного показателя.

Зависимость заключается в следующем:

  1. На каждый градус будет приходиться около 0, 01 В, если ориентироваться на Цельсий, то на показатель 273 результат на выходе составит 2, 73В.
  2. Диапазон работы ограничивается в показателе от -40 до +100 градусов. Благодаря таким показателям, пользователь полностью избавляется от регулирований методом проб и ошибок, а требуемая температура будет в любом случае обеспечена.

Так же кроме датчика температур вам потребуется компаратор, лучше всего приобрести LM 311, который выпускает тот же производитель, потенциометр для того чтобы сформировать эталонное напряжение и выходную установку чтобы включать реле. Не забудьте приобрести блок питания и специальные индикаторы.

Регулятор температуры своими руками: питание и нагрузка

Что касается подключения LM 335 то оно должно быть последовательным. Все сопротивления необходимо подобрать так, чтобы общая величина тока, который проходит через термодатчик соответствовала показателям от 0,45 мА до 5 мА. Превышения отметки допускать нельзя, так как датчик будет перегреваться, и показывать искаженные данные.

Запитка терморегулятора может происходить несколькими способами:

  • С помощью блока питания с ориентировкой на 12 В;
  • С помощью любого другого устройства, питание которого не превышает вышеуказанный показатель, но при этом ток, протекающий через катушку не должен превышать 100 мА.

Еще раз напомним о том, что показатель тока в цепи датчика не должен превышать 5 мА, по этой причине придется использовать транзистор с большой мощностью. Лучше всего подойдет КТ 814. Конечно, если вы хотите избежать применения транзистора, можно использовать реле с меньшим уровнем тока. Он сможет работать от напряжения в 220 В.

Автоматическая регулировка тепла в помещении

Для чего это нужно

Одинокий дом зимой

  • Самым распространённым на территории Российской Федерации является централизованное отопление или автономное, на газовых котлах. Но такая, с позволения сказать, роскошь, доступна далеко не во всех районах и местностях. Причины тому самые банальные – отсутствие ТЭЦ или центральных котельных, а так же газовых магистралей поблизости.
  • Приходилось ли вам когда-либо побывать отдалённом от густонаселённых районов жилом доме, насосной или метеостанции в зимнюю пору, когда единственным средством сообщения являются сани с дизельным двигателем? В таких ситуациях очень часто устраивают отопление своими руками при помощи электричества.
Читайте также:
Преимущества использования гидравлической стрелки Meibes

Автономное отопление электричеством с использованием ЭОУ

  • Для небольших помещений, например, одна комната дежурного на насосной станции, достаточно масляного радиатора отопления – его хватит для самой суровой зимы, но для большей площади уже потребуется отопительный котёл и система радиаторов. Чтобы сохранить нужную температуру в котле, предлагаем вашему вниманию самодельное регулирующее устройство.

Температурный датчик

  • В этой конструкции не нужны терморезисторы или различные датчики типа ТСМ, здесь вместо них задействован биполярный обыкновенный транзистор. Как и всех полупроводниковых приборов, его работа в большой степени зависит от окружающей среды, точнее, от её температуры. С повышением температуры ток коллектора возрастает, а это негативно сказывается на работе усилительного каскада – рабочая точка смещается вплоть до искажения сигнала и транзистор попросту не реагирует на входной сигнал, то есть, перестает работать.

  • Диоды тоже относятся к полупроводникам, и повышение температуры отрицательно сказывается и на них. При t25⁰C «прозвонка» свободного кремниевого диода покажет 700мВ, а у перманентного – около 300мВ, но если температура повышается, то соответственно будет понижаться прямое напряжение прибора. Так, при повышении температуры на 1⁰C напряжение будет понижаться на 2мВ, то есть, -2мВ/1⁰C.

  • Такая зависимость полупроводниковых приборов позволяет использовать их в качестве температурных датчиков. На таком отрицательном каскадном свойстве с фиксированным базовым током и основана вся схема работы терморегулятора (схема на фото вверху).
  • Температурный датчик смонтирован на транзисторе VT1 типа КТ835Б, нагрузка каскада – резистор R1, а режим работы по постоянному току транзистора задают резисторы R2 и R3. Чтобы напряжение на транзисторном эмиттере при комнатной температуре было 6,8В, фиксированное смещение задаётся резистором R3.

Совет. По этой причине на схеме R 3 помечен знаком * и особой точности здесь добиваться не следует, только бы не было больших перепадов. Эти измерения можно провести относительно транзисторного коллектора, соединённым источником питания с общим приводом.

  • Транзистор p-n-p КТ835Б подобран специально, его коллектор соединяется с металлической корпусной пластинкой, имеющей отверстие для крепления полупроводника на радиатор. Именно за это отверстие прибор крепится к пластине, к которой ещё прикреплён подводной провод.
  • Собранный датчик крепиться к трубе отопления при помощи металлических хомутов, и конструкцию не нужно изолировать какой—либо прокладкой от трубы отопления. Дело в том, что коллектор соединён одним проводом с источником питания – это значительно упрощает весь датчик и делает контакт лучше.

Компаратор

Принципиальная схема компаратора

  • Компаратор, смонтированный на операционный усилитель ОР1 типа К140УД608, задаёт температуру. На инвертируемый вход R5 подаётся напряжение с эмиттера VT1, а через R6 – на неинвертируемый вход поступает напряжение с движка R7.
  • Такое напряжение определяет температуру для отключения нагрузки. Верхний и нижний диапазон для установки порога на срабатывание компаратора задаются при помощи R8 и R9. Нужный постерезис срабатывания компаратора обеспечивает R4.

Управление нагрузкой

Малогабаритное реле (16A)

  • На VT2 и Rel1 сделано устройство управления нагрузкой и индикатор режима работы терморегулятора находится здесь же – красный цвет при нагреве, а зелёный – достижение необходимой температуры. Параллельно обмотке Rel1 включен диод VD1 для защиты VT2 от напряжения, вызванного самоиндукцией на катушке Rel1 при отключении.

Совет. На рисунке выше видно, что допустимая коммутация тока реле 16A, значит, допускает управление нагрузкой до 3кВт. Используйте прибор для мощности 2-2,5кВт, чтобы облегчить нагрузку.

Блок питания

Блок питания для терморегулятора

  • Произвольная инструкция позволяет для настоящего терморегулятора в виду его небольшой мощности задействовать в качестве блока питания дешёвый китайский адаптер. Также можно самому собрать выпрямитель на 12В, с током потребления схемы не более 200мА. Для этой цели сгодится трансформатор мощностью до 5Вт и выходом от 15 до 17В.
  • Диодный мостик сделан на диодах 1N4007, а стабилизатор на напряжения на интегральном типа 7812. В виду небольшой мощности устанавливать стабилизатор на батарею не требуется.

Наладка терморегулятора

Настольная лампа с абажуром из металла

  • Для проверки датчика можно использовать самую обыкновенную настольную лампу с абажуром из металла. Как было отмечено выше, комнатная температура позволяет выдерживать напряжение на эмиттере VT1 около 6,8В, но если повысить её до 90⁰C, то напряжение упадёт до 5,99В. Для замеров можно использовать обычный китайский мультиметр с термопарой типа DT838.
  • Компаратор работает следующим образом: если напряжение термодатчика на инвертирующем входе выше напряжения на неинвертирущем, то на выходе оно будет равнозначным с напряжением источника питания – это будет логическая единица. Поэтому VT2 открывается и реле включается, перемещая релейные контакты в режим нагрева.
  • Температурный датчик VT1 греется по мере нагревания отопительного контура и с повышением температуры понижается напряжение на эмиттере. В тот момент, когда оно опускается немного ниже напряжения, которое задано на движке R7, получается логический ноль, что приводит к запиранию транзистора и отключению реле.
  • В это время напряжение на котёл не поступает и система начинает остывать, что также влечёт за собой остывание датчика VT1. Значит, напряжение на эмиттере повышается и как только оно переходит границу, установленную R7, реле запускается заново. Такой процесс будет повторяться постоянно.
  • Как вы понимаете, цена такого устройства невысока, зато позволяет выдерживать нужную температуру при любых погодных условиях. Это очень удобно в тех случаях, когда в помещении нет постоянных жителей, следящих за температурным режимом, или когда люди постоянно сменяют друг друга и к тому же заняты работой.
Читайте также:
Кран Маевского: понятие, условия применения, порядок установки, преимущества использования, видеоматериалы

Самодельный терморегулятор: пошаговая инструкция

Если вы приобрели все необходимые составляющие для сборки, осталось рассмотреть подробную инструкцию. Рассматривать будем на примере датчика температуры рассчитанного на 12В.

Самодельный регулятор температуры собирается по следующему принципу:

  1. Подготавливаем корпус. Можно использовать старые оболочки от счетчика, например от установки «Гранит-1».
  2. Схему подбираете ту, которая вам больше понравится, но можно и сориентироваться и на плату от счетчика. Прямой ход с пометкой «+» необходим для подключения потенциометра, Инверсионный вход с о будет служить для подключения термодатчика. Если так случилось, что напряжение на прямом входе будет выше требуемого, на выходе установится высокая отметка и транзистор начнет подавать питание на реле, а оно в свою очередь на нагревательный элемент. Как только напряжение на выходе превысит допустимую отметку – реле отключится.
  3. Для того чтобы терморегулятор срабатывал вовремя и перепады температур были обеспечены, потребуется сделать с помощью резистора связь отрицательного типа, которая образуется между прямым входом и выходом на компараторе.
  4. Что касается трансформатора и его питания, то здесь может понадобиться индукционная катушка от старого электрического счетчика. Для того чтобы напряжение соответствовало показателю в 12 вольт, вам нужно будет сделать 540 витков. Уместить их получится только в том случае, если диаметр провода будет не более 0,4 мм.

Вот и все. В этих небольших действиях и заключается вся работа по созданию терморегулятора своими руками. Возможно, самому без определенных навыков сделать его сразу и не получится, однако с опорой на фото и видео инструкции вы сможете испытать все свои умения.

Благодаря простой конструкции, самостоятельно созданный термоконтроллер может быть использован где угодно.

Например:

  • Для теплого пола;
  • Для погреба;
  • Котла отопления;
  • Может заняться регулировкой температуры воздуха;
  • Для духовки;
  • Для аквариума, где будет контролировать температурный показатель воды;
  • Для того чтобы контролировать температурное значение насоса электрокотла (его включения и отключение);
  • И даже для автомобиля.

Не обязательно использовать цифровой, электронный или механический покупной термовыключатель. Купив недорогое термореле, сделать регулировку мощности на симисторе и термопаре и ваш самодельный аппарат будет работать не хуже покупного.

Точный термометр

Применение в качестве датчиков полупроводниковых диодов и транзисторов характеризуется сложностью калибровки показаний, что в итоге приводит к погрешности результата измерений. Поэтому для получения точного результата в качестве измерителя применяется бифилярно намотанная катушка из тонкого проводника, размещённая в цилиндре, имеющем размеры порядка 4×20 мм.

Основой конструкции является микросхема ICL707 и светящийся индикатор. Питание можно подавать от любого источника с выходной амплитудой 12 В. На DA3 собран нормирующий преобразователь, изменяющий своё выходное напряжение в зависимости от сигнала, поступаемого с датчика.

Настройка заключается в выставлении на 36 ноге микросхемы напряжения, равного одному вольту. Делается это с помощью резисторов R3 и R4. Вместо датчика подключают резистор на 100 Ом. Изменением сопротивления R14 устанавливают нули на цифровом индикаторе. После чего устройство готово к измерениям.

Соблюдение температурного режима является очень важным технологическим условием не только на производстве, но и в повседневной жизни. Имея столь большое значение, этот параметр должен чем-то регулироваться и контролироваться. Производят огромное количество таких приборов, имеющих множество особенностей и параметров. Но сделать терморегулятор своими руками порой куда выгоднее, нежели покупать готовый заводской аналог.

Терморегулятор: предназначение, виды, особенности, процесс изготовления своими руками

Главная страница » Статьи » Терморегулятор: предназначение, виды, особенности, процесс изготовления своими руками

Терморегулятор: предназначение, виды, особенности, процесс изготовления своими руками

Некомфортно жить в помещении, в котором не поддерживается постоянная температура. Обычно с утра бывает холодно, а к вечеру от духоты желательно распахнуть окно. Терморегулятор отопления поможет проконтролировать градусные показатели, и поддержать оптимальный комфорт. Прибор будет отслеживать заданные параметры, при этом экономить энергоресурс, и служить защитой в случае неисправности в отопительной системе.

Содержание:
  • Виды терморегуляторов
  • Схема работы терморегулятора
    • Основные составляющие
    • Типы клапанов
  • Рекомендации по оптимизации работы котла
  • Подключаем самостоятельно терморегулятор
  • Делаем конструкцию своими руками
  • Действия прибора

Виды терморегуляторов

Производители представляют 3 вида терморегуляторов, отличающихся подачей внутренних сигналов. Они отслеживают нагрев теплоносителя, и балансируют градусный режим. Сигналы распространяются:

  1. Непосредственно от теплоносителя;
  2. Внутренних и внешних воздушных потоков;

Первая версия считается устаревшей и неэффективной. Принцип основан на погружном датчике или накладном аналоге, и относится к разряду неэкономичных вариантов.

Второй вариант — бюджетный и надежный, поскольку реагирует на перепады в воздухе, а не на степень нагрева воды. Устанавливается в доме, и связан с отопительной системой посредством кабеля, передающего сигнал. Терморегулятор постоянно оснащается новыми опциями, и очень удобен в эксплуатации.

Читайте также:
Пластинчатый теплообменник для отопления - схема устройства

Третий вид прибора решает проблему при помощи уличного датчика, оперативно реагирующего на изменение погоды. Сигнал, подающийся от диафрагмы, дает команду открыть или закрыть трубу с теплоносителем.

По конструкции и способу получения сигнала приборы также делятся на виды.

Предпочтение отдано автоматическим или полуавтоматическим приборам. Они подразделяются на 2 категории:

  • Следят за температурным нагревом радиатора или веткой магистрали.
  • Контролируют мощность котла.

Среди приборов контроля различают электронные и электрически версии.

  1. Первый тип функционирует на заданных параметрах;
  2. Электрический вид — по принципу действий аналогичен с механическим аналогом. Отличие лишь в том, что терморегулятор способен самостоятельно менять положение затворного клапана,и перекрывать сечение трубы.

Приборы с электрическим управлением ставят при лучевой разводке. Термостат помещают в доме, а терморегулятор — рядом с коллектором.

Схема работы терморегулятора

Основные составляющие

Аппарат состоит:

  • из сильфона для жидкого компонента
  • золотника
  • регулируемого клапана
  • штока

Во время передачи информации чувствительным элементом об изменении температуры в воздухе и отклонении режима от заданной нормы, шток начинает двигаться, и провоцирует смещение клапана. Процесс происходит благодаря элементу, представляющего собой закрытое пространство (сильфон), с газообразным веществом или жидким парафином. Под воздействием температуры компонент меняет плотность. Следствием процесса становится изменение его объема, что влияет на форму сильфона, влекущего перемещение золотника. Последняя деталь активизирует движение клапана.

Эффективность результата зависит от типа и параметров регулирующего клапана, находящего в прямой зависимости от контура отопления и диаметра подводящей трубы.

Типы клапанов

Клапаны обозначены 2 типами: RTD-N или RTD-G

  1. Первый — приемлем для двухтрубного контура с принудительной циркуляцией.
  2. Второй — предназначен для однотрубной версии отопления, но имея высокую пропускную способность теплоносителя, допустим и для двухтрубного контура.

Эффект обусловлен правильным расположением и настройкой терморегулятора. Для начала его нужно расположить в открытом месте со свободно циркулирующим воздухом. Кроме этого потребуется:

Приобрести комнатный градусник;

  • Открыть полностью клапан. Результат скажется на быстром обогреве помещения;
  • Закрыть функциональный элемент, набрав несколько градусов выше нормы;
  • При постепенном охлаждении воздуха клапан следует вновь открыть;
  • При нагревании корпуса и характерном шуме воды, зафиксировать деталь, и запомнить это положение.
  • Рекомендации по оптимизации работы котла

    Некоторые виды отопительных конструкций оснащены автономными регуляторами для температуры и теплоносителя — водяным термостатом. Принцип построен на обогреве воды при выходе.

    1. Ограничьте температуру котла средним показателем — 82 °C. Допустимо ее отрегулировать в сторону увеличения при условии холода.
    2. Летом используйте средние и низкие значения — до 65 °C. Обычно в эту пору приходится температуру уменьшать.

    Посредством механического таймера котел может:

    • подавать горячую воду
    • включаться или отключаться в заданное время

    Этот вид таймера имеет простую настройку. Поворачивающимся диском устанавливается время. Потом аппарат самостоятельно реагирует на заданные временные периоды. Показатели меняются за счет реакции датчика на колебания температуры. Комплект, состоящий из вкладок 15- минутного интервала, вставленных для комфортного управления режимом настройки, допускает изменения при включении котла. Для твердотопливной конструкции считается удачным вариантом.

    Подключаем самостоятельно терморегулятор

    В данном случае аппарат находится вдали от котла и отвечает за функцию «включить-выключить» отопление. В отличие от прежних версий, он посылает сигнал на узел управления. Котлы современных двухконтурных модификаций оснащены именно дорогими терморегуляторами (российская марка АОГВ).

    Комнатный аппарат капиллярного типа допускается установить отдельно, закрепив на стене шурупами и, присоединив провода. Для этого придерживаемся схемы:

    Подсоединяем нейтрал;

  • Провод для обеспечения питания котла. Он должен связать гнезда для терморегулятора и напряжения. Процесс упростит наличие якоря;
  • Коробка закрывается;
  • Задаются исходные температурные параметры;
  • Востребованные терморегуляторы определенных марок, например, Protherm, управляются посредством пульта, причем опция характерна для котлов любого типа.

    Термостат сосредоточен на показателях градусов, и реагирует на малейшие их колебания. Температура в доме обычно базируется лишь на 1микроконтроллере климата системы. Аппарат следует поместить в редко посещаемое помещение.

    Делаем конструкцию своими руками

    Купить можно все, а при желании терморегулятор можно собрать самостоятельно. Для конструкции не потребуется редких радиодеталей, но не обойтись без определенных знаний и опыта работы с подобными комплектующими.

    Для начала учитываем тот факт, что автоматические приборы склонны к автогенерации (самовозбуждению). Поэтому близкое расположение датчика к прибору может стимулировать его к неконтролируемым процессам включения или выключения. На это также воздействует его размещение относительно обогревающего прибора или внешнее охлаждение, поскольку электронные устройства имеет свою границу точности.

    Здесь сложно определить градусное значение, при котором устройство сработает. Эти аспекты должны учитываться в схеме простого механизма.

    Датчик заменит терморезистор, и при нагревании будет падать его сопротивление.

    Деталь включается в цепь с переменным резистором, отвечающего за температурные показатели, необходимые для чувствительности терморегулятора, и делителем напряжения.

    Действия прибора

    При высоком нагреве аппарат реагирует на работу охладительной системы. В этом случае у терморезистора сопротивление незначительное. Охлаждение воздуха активизирует его подъем, и влияет на усиление напряжения на делителе.

    Читайте также:
    Пластиковая труба для отопления - как осуществить монтаж

    При максимальном сопротивлении включатся терморезистор, и начинается процесс зарядки конденсатора. Цепочная реакция обусловлена включением вентилятора.

    Чтобы избавиться от автогенерации, следует прибегнуть к помощи блоков. Они временно обеспечат задержку выключения, причем временной интервал может быть существенным.

    Терморегулятор имеет универсальное назначение, и может применяться в помещениях, где необходим постоянный температурный контроль.

    • Рекомендуется устанавливать прибор в комнате на 20 градусов;
    • Ночной режим должен варьироваться в пределах 17−19 С;

    Практика убеждает в несложном процессе сборки терморегулятора. Прибор незаменим для хозяев с автономным отоплением. Ведь просто купить незаменимую деталь в пару сотен рублей, способную обеспечить безопасность и функциональность отопительной системе, чем ее ремонтировать в недалеком будущем. Вы сможете контролировать объем подаваемой воды в трубопровод и батареи, и сэкономить на отопительном ресурсе.


    Многие из полезных вещей , которые помогут увеличить комфорт в нашей жизни, можно без особого труда собрать своими руками. Это же касается и термостата…

    Узел подмеса для тёплого пола необходим для регулировки температурного режима водяного тёплого пола. На первый взгляд вся система, включающая различные…

    Программируемый терморегулятор для теплого пола представляет собой устройство, с помощью которого производится автоматическое поддержание заданного…

    Терморегулятор своими руками

    Для автоматического поддержания температурного режима можно создать терморегулятор своими руками. Качественная самоделка будет выполнять свои функции не хуже, чем фабричный аналог. После тщательного изучения процесса сборки модернизация и ремонт не вызовут затруднений.

    Понятие о температурных регуляторах

    Изделия этой категории применяют для решения разных задач. По соответствующей настройке температурного порога подают питание (отключают):

    • отопление в погребе;
    • нагрев паяльной станции;
    • циркуляционный насос котла.

    Из приведенных примеров понятны базовые требования к точности, которую должна обеспечить подходящая схема терморегулятора. В некоторых ситуациях необходимо поддержание заданного уровня не ниже, чем ±1C°. Для контроля рабочих параметров нужна оперативная индикация. Существенное значение имеют нагрузочные способности.

    Перечисленные особенности поясняют назначение типовых функциональных узлов:

    • значение температуры фиксируют специализированным датчиком (резистором, термопарой);
    • показания анализирует микроконтроллер или другое устройство;
    • исполнительный сигнал поступает на электронный (механический) переключатель.

    К сведению. Кроме рассмотренных частей, схема термореле может содержать дополнительные компоненты для подачи питания на электронагреватель, другую мощную нагрузку.

    Принцип работы

    Любая схема термостата действует на одинаковых принципах. Информация о температуре сравнивается с установленным значением. Пересечение определенного уровня активизирует исполнительное устройство для коррекции контролируемого параметра нужным образом.

    Виды

    В простейшем варианте (реле холодильника) применяют механический переключатель. Для более точной регулировки (обороты двигателя) используют не только микроэлектронику, но и специализированное программное обеспечение.

    Терморегулятор на трех элементах

    Чтобы сделать простой терморегулятор своими руками схема для блока питания персонального компьютера подходит лучше других вариантов.

    Термистором измеряют температуру в контрольной точке. Потенциометром устанавливают оптимальное значение для включения вентилятора. Изменять обороты данная схема не способна. Подключает индуктивную нагрузку MOSFET транзистор. Допустимо применение аналога с подходящими силовыми характеристиками.

    Терморегуляторы для котлов отопления

    Регулятор температуры своими руками можно сделать в рамках проекта модернизации старого котла. Не имеет значения вид топлива, хотя проще обеспечить хороший результат с применением газового оборудования.

    Цифровой терморегулятор

    В этом примере разработчики создавали устройство поддержания температурного режима в хранилище фруктов (овощей). Для анализа поступающих данных выбрана микросхема со следующими блоками:

    • таймеры;
    • генератор;
    • два компаратора;
    • модули обмена, сравнения и передачи данных.

    При соответствующем положении переключателей светодиодная матрица показывает актуальное значение температуры или контрольный уровень. Кнопками в пошаговом режиме устанавливают нужный порог срабатывания.

    Самодельный регулятор температуры

    Создать функциональный термостат своими руками не слишком сложно. Тем не менее, надо реалистично оценивать собственные возможности. Следующие инструкции помогут принять правильное решение.

    Простейшая схема

    Чтобы исключить лишние трудности, применяют схему с блоком питания без трансформатора. Для выпрямления питающего напряжения используют обычный диодный мост. Необходимый уровень постоянной составляющей поддерживают стабилитроном. Конденсатором устраняют броски.

    Типовой делитель подойдет для контроля напряжения. В одном плече устанавливают резистор, который реагирует на изменение температуры. Для управления исполнительным устройством подойдет реле.

    Прибор для помещения

    Это устройство можно использовать для поддержания температурного режима в мини-теплице, другом ограниченном объеме. Основной элемент – микросхема операционного усилителя, которая включена в режиме сравнения напряжений. Точную и грубую настройку порога срабатывания выполняют с помощью резисторов R5 и R4, соответственно.

    На микросхеме LM 311

    Этот вариант предназначен для подключения электрических теплых полов, других мощных нагрузок. Следует обратить внимание на повышенную надежность изделия, которая обеспечена гальванической развязкой цепей со слабыми и сильными токами.

    Необходимые материалы и инструменты

    В некоторых ситуациях понадобятся навыки изготовления сложной печатной платы. Простейшие схемы собирают за несколько минут с применением паяльника и технологии навесного монтажа. До выполнения рабочих операций необходимо приобрести:

    • комплектующие детали;
    • расходные материалы;
    • измерительную аппаратуру.

    Список покупок составляют на основе выбранной электрической схемы. Для защиты устройства от неблагоприятных внешних воздействий и улучшения внешнего вида создают соответствующий корпус.

    Читайте также:
    Как сделать гидрострелку своими руками из полипропилена

    Достоинства и недостатки

    Плюсы и минусы отдельных схем оценивают с учетом реальных условий эксплуатации. Иногда выгодно затратить время и деньги на стадии реализации идеи с целью продления срока службы готового изделия. Нет смысла создавать самоделку, если фабричный аналог с официальными гарантиями стоит дешевле.

    Как грамотно установить

    Чтобы продлить срок службы терморегулятора, пользуются следующими рекомендациями:

    • не устанавливают электронику без дополнительной защиты на открытом воздухе, в помещениях с повышенным уровнем влажности;
    • при необходимости в неблагоприятную среду выносят контрольный датчик;
    • исключают расположение регулятора напротив тепловых пушек, других «генераторов» холода или тепла;
    • для повышения точности выбирают место без активных конвекционных потоков.

    Как отремонтировать

    Самодельный термодатчик своими руками восстановить нетрудно, так как известна технология проверки (настройки). Инструкции по ремонту фабричных изделий можно найти на официальном сайте производителя.

    Видео

    Терморегулятор своими руками

    Необходимость настройки температурного режима возникает при использовании различных систем теплового или холодильного оборудования. Вариантов много, и все они требуют наличия управляющего устройства, без которого работа систем возможна либо в режиме максимальной мощности, либо на полном минимуме возможностей. Контроль и настройка производятся с помощью терморегулятора — устройства, способного воздействовать на систему через датчик температуры и включать или отключать её по необходимости. При использовании готовых комплектов оборудования блоки управления входят в комплект поставки, но для самодельных систем приходится собирать терморегулятор своими руками. Задача не самая простая, но вполне решаемая. Рассмотрим её внимательнее.

    Принцип работы терморегулятора

    Терморегулятор — это устройство, способное реагировать на изменения температурного режима. По типу действия различают терморегуляторы триггерного типа, отключающие или включающие нагрев при достижении заданного предела, или устройства плавного действия с возможностью тонкой и точной настройки, способные контролировать изменения температуры в диапазоне долей градуса.

    Существуют две разновидности терморегуляторов:

    1. Механический. Представляет собой устройство, использующее принцип расширения газов при изменении температуры, или биметаллические пластины, изменяющие свою форму от нагревания или охлаждения.
    2. Электронный. Состоит из основного блока и датчика температуры, подающего сигналы об увеличении или понижении заданной температуры в системе. Используется в системах, требующих высокой чувствительности и тонкой регулировки.

    Механические устройства не позволяют обеспечить высокой точности настройки. Они являются одновременно и датчиком температуры, и исполнительным органом, объединёнными в единый узел. Биметаллическая пластина, используемая в нагревательных устройствах, представляет собой термопару из двух металлов с разным коэффициентом теплового расширения.

    Главное предназначение терморегулятора — автоматическое поддержание необходимой температуры

    Нагреваясь, один из них становится больше другого, отчего пластина изгибается. Контакты, установленные на ней, размыкаются и прекращают нагрев. При охлаждении пластина возвращается в изначальную форму, контакты вновь замыкаются и нагрев возобновляется.

    Камера с газовой смесью — чувствительный элемент термостата холодильника или отопительного терморегулятора. При изменениях температуры меняется объём газа, что вызывает перемещение поверхности мембраны, соединённой с рычагом контактной группы.

    В терморегуляторе для отопления используется камера с газовой смесью, работающая по закону Гей-Люссака — при изменении температуры меняется объём газа

    Механические термостаты надёжны и обеспечивают устойчивую работу, но настройка режима работы происходит с большой погрешностью, практически «на глазок». При необходимости тонкой настройки, обеспечивающей регулировку в пределах нескольких градусов (или ещё тоньше), используются электронные схемы. Датчиком температуры для них служит терморезистор, способный различить мельчайшие изменения режима нагрева в системе. Для электронных схем ситуация обратная — чувствительность датчика слишком высока и её искусственно загрубляют, доводя до пределов разумного. Принцип действия состоит в изменении сопротивления датчика, вызванном колебаниями температуры контролируемой среды. Схема реагирует на смену параметров сигнала и повышает/понижает нагрев в системе до получения другого сигнала. Возможности электронных блоков контроля намного выше и позволяют получить настройку температуры любой точности. Чувствительность таких термостатов даже избыточна, поскольку нагрев и охлаждение — процессы, обладающие высокой инерционностью, которые замедляют время реакции на смену команд.

    Область применения самодельного устройства

    Изготовление механического терморегулятора в домашних условиях достаточно сложно и нерационально, поскольку результат будет работать в слишком широком диапазоне и не сможет обеспечить требуемой точности настройки. Чаще всего собирают самодельные электронные терморегуляторы, которые позволяют поддерживать оптимальный режим температуры тёплого пола, инкубатора, обеспечивать желаемую температуру воды в бассейне, нагрев парилки в сауне и т.д. Вариантов применения самодельного терморегулятора может быть столько, сколько систем, подлежащих настройке и регулировке температурного режима, имеется в доме. Для грубой настройки с помощью механических устройств проще приобрести готовые элементы, они недороги и вполне доступны.

    Преимущества и недостатки

    Самодельный терморегулятор обладает определёнными достоинствами и недостатками. Плюсами устройства являются:

    • Высокая ремонтопригодность. Терморегулятор, сделанный самостоятельно, легко отремонтировать, поскольку его конструкция и принцип работы известны до мелочей.
    • Расходы на создание регулятора намного ниже, чем при покупке готового блока.
    • Существует возможность изменения рабочих параметров для получения более подходящего результата.

    К недостаткам следует отнести:

    • Сборка такого устройства доступна только людям, имеющим достаточную подготовку и определённые навыки работы с электронными схемами и паяльником.
    • Качество работы устройства в большой степени зависит от состояния использованных деталей.
    • Собранная схема требует настройки и юстировки на контрольном стенде или с помощью эталонного образца. Получить сразу готовый вариант устройства невозможно.
    Читайте также:
    Дровокол или колун — приспособления для колки дров

    Основной проблемой является необходимость подготовки или, как минимум, участие специалиста в процессе создания прибора.

    Как сделать простой терморегулятор

    Изготовление терморегулятора происходит поэтапно:

    • Выбор типа и схемы устройства.
    • Приобретение необходимых материалов, инструментов и деталей.
    • Сборка прибора, настройка, запуск в эксплуатацию.

    Стадии изготовления прибора имеют свои особенности, поэтому их следует рассмотреть подробнее.

    Необходимые материалы

    В число необходимых для сборки материалов входят:

    • Фольгированный гетинакс или монтажная плата;
    • Паяльник с припоем и канифолью, в идеале — паяльная станция;
    • Пинцет;
    • Пассатижи;
    • Лупа;
    • Кусачки;
    • Изолента;
    • Медный соединительный провод;
    • Необходимые детали, согласно электрической схемы.

    В процессе работы могут понадобиться и другие инструменты или материалы, поэтому данный список не следует считать исчерпывающим и окончательным.

    Схемы устройств

    Выбор схемы обусловлен возможностями и уровнем подготовки мастера. Чем сложнее схема, тем больше нюансов возникнет при сборке и настройке устройства. В то же время самые простые схемы позволяют получить лишь наиболее примитивные приборы, работающие с высокой погрешностью.

    Рассмотрим одну из несложных схем.

    В данной схеме в качестве компаратора используется стабилитрон

    На рисунке слева изображена схема регулятора, а справа — блок реле, включающий нагрузку. Датчик температуры — это резистор R4, а R1 — переменный резистор, используемый для настройки режима нагрева. Управляющим элементом является стабилитрон TL431, который открыт до тех пор, пока на его управляющем электроде имеется нагрузка выше 2,5 В. Нагрев терморезистора вызывает снижение сопротивления, отчего напряжение на управляющем электроде падает, стабилитрон закрывается, отсекая нагрузку.

    Другая схема несколько сложнее. В ней использован компаратор — элемент, производящий сравнение показаний термодатчика и эталонного источника напряжения.

    Подобная схема с компаратором применима для регулировки температуры тёплого пола

    Любое изменение напряжения, вызванное увеличением или уменьшением сопротивления терморезистора, создаёт разницу между эталоном и рабочей линией схемы, вследствие чего на выходе устройства генерируется сигнал, вызывающий включение или отключение нагрева. Подобные схемы, в частности, используются для регулировки режима работы тёплого пола.

    Пошаговая инструкция

    Порядок сборки каждого устройства имеет свои особенности, но некоторые общие шаги выделить можно. Рассмотрим ход сборки:

    1. Готовим корпус прибора. Это важно, поскольку оставлять плату незащищённой нельзя.
    2. Готовим плату. Если используется фольгированный гетинакс, придётся травить дорожки при помощи электролитических методов, предварительно нарисовав их нерастворимой в электролите краской. Монтажная плата с готовыми контактами значительно упрощает и ускоряет процесс сборки.
    3. Проверяем с помощью мультиметра работоспособность деталей, при необходимости заменяем их на исправные образцы.
    4. По схеме собираем и соединяем все необходимые детали. Необходимо следить за точностью соединения, правильной полярностью и направлением установки диодов или микросхем. Любая ошибка может привести к выходу из строя важных деталей, которые придётся приобретать снова.
    5. После окончания сборки рекомендуется ещё раз внимательно осмотреть плату, проверить точность соединений, качество пайки и прочие важные моменты.
    6. Плата помещается в корпус, производится пробный запуск и настройка работы устройства.

    Как настроить

    Для настройки прибора необходимо либо иметь эталонное устройство, либо знать номинал напряжений, соответствующих той или иной температуре контролируемой среды. Для отдельных устройств существуют собственные формулы, показывающие зависимость напряжения на компараторе от температуры. Например, для датчика LM335 такая формула имеет вид:

    где Т — требуемая температура по Цельсию.

    В других схемах настройка производится путём подбора номиналов регулировочных резисторов при создании определённой, известной температуры. В каждом конкретном случае могут быть использованы собственные методики, оптимальным образом подходящие к имеющимся условиям или используемому оборудованию. Требования к точности прибора также отличаются друг от друга, поэтому единой технологии настройки не существует в принципе.

    Основные неисправности

    Наиболее распространённой неисправностью самодельных терморегуляторов является нестабильность показаний терморезистора, вызванная низким качеством деталей. Кроме того, нередко встречаются сложности с настройкой режимов, вызванные несоответствием номиналов или изменением состава деталей, необходимых для правильной работы устройства. Большинство возможных проблем напрямую зависят от уровня подготовки мастера, производящего сборку и настройку прибора, так как навыки и опыт в этом деле значат очень много. Тем не менее, специалисты утверждают, что изготовление терморегулятора своими руками — полезная практическая задача, дающая неплохой опыт в создании электронных устройств.

    Если уверенности в своих силах нет, лучше использовать готовое устройство, которых достаточно в продаже. Необходимо учитывать, что отказ регулятора в самый неподходящий момент может стать причиной серьёзных неприятностей, для устранения которых потребуются усилия, время и деньги. Поэтому, принимая решение о самостоятельной сборке, следует подойти к вопросу максимально ответственно и тщательно взвесить свои возможности.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: