Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Rozwój środków technicznych umożliwił człowiekowi poprawę jakości życia na całym świecie. Dlatego dzisiaj każdy może wcisnąć przycisk i ustawić żądany zakres temperatur w pomieszczeniu. W takim przypadku nie jest już konieczne ciągłe kontrolowanie dopływu paliwa za pomocą przełącznika, ponieważ funkcję tę pełni termostat z czujnikiem temperatury powietrza. Czym jest to urządzenie i jak działa, rozważymy w tym artykule.

Cel i funkcje

Termostat z czujnikiem temperatury przeznaczony jest do automatycznego utrzymywania temperatury podczas wymuszonego grzania lub chłodzenia w określonych granicach.Na przykład nowoczesne kotły grzewcze będą zwiększać lub zmniejszać ogrzewanie w zależności od temperatury w danym pomieszczeniu lub na jakiejś powierzchni. W praktyce służą do:

  • agregaty chłodnicze;
  • domowe i przemysłowe instalacje grzewcze;
Ryż. 1. Regulator temperatury do domowego systemu grzewczego
  • jako gniazdo do podłączenia urządzeń grzewczych;
  • termostat do ogrzewania podłogowego;
  • urządzenie do regulacji temperatury w łaźniach parowych, saunach i łaźniach;

Instalując termostat z czujnikiem temperatury, starają się korzystać z jednej lub kilku podstawowych funkcji. W sumie są trzy przydatne funkcje:

  • Oszczędzanie energii - przy sterowaniu ogrzewaniem lub chłodzeniem system wyłączy się przed wystąpieniem znaczącej przegrzania.W związku z tym zużyta energia zostanie zmarnowana, jeśli otworzysz okna w celu wentylacji w celu normalizacji mikroklimatu.
  • Automatyzacja klimatyzacji - wcześniej każdy niezależnie kręcił pokrętłem regulatora, kierując się odczuciami lub odczytami termometru pokojowego. Teraz temperatura dostosowuje się automatycznie, co pozwala obniżyć koszty nawet na utrzymanie określonej kategorii personelu w małych kotłowniach.
  • Bezpieczeństwo - kontrolując temperaturę powietrza można uniknąć przekroczenia wydajności instalacji grzewczej. W rezultacie zmniejsza się ryzyko wybuchu lub pożaru. Niektóre modele termostatów z czujnikiem temperatury są wyposażone w alarm dźwiękowy, który ostrzeże Cię, jeśli grzałka nie wyłączy się po osiągnięciu wartości progowej.

Jak to działa

Zgodnie z GOST 30815-2019 termostat to łącznik rurowy, który zmienia ilość płynu chłodzącego przepływającego przez jego zawór.Czujnik temperatury to z reguły mieszek, który zgodnie z punktem 3.1.1. GOST R 55019-2012 to osłonka falista zdolna do hermetycznego odkształcenia sprężystego pod wpływem rozszerzalności cieplnej.

Ryż. 2. Zasada działania termostatu z czujnikiem temperatury

Zasada działania tego urządzenia jest następująca:

  • Wnęka mieszka jako czuły element czujnika jest wypełniona parafiną lub gazem o wysokim współczynniku rozszerzalności cieplnej.
  • Jeśli temperatura otoczenia wzrośnie, wosk lub gaz wewnątrz czujnika rozszerzy się i przesunie tłok.
  • W zależności od drogi przebytej przez tłok informacja o zmianie temperatury przekazywana jest do bloku logicznego.
  • Kiedy termostat jest ustawiony w określonej pozycji, jednostka logiczna zaczyna porównywać temperaturę pokojową i temperaturę czynnika grzewczego.
  • Po osiągnięciu ustawionej górnej granicy termostat zamyka zawór doprowadzający czynnik chłodzący do instalacji grzewczej i tym samym zatrzymuje dalsze ogrzewanie pomieszczenia.
  • Zmniejszenie ilości chłodziwa w układzie prowadzi do ochłodzenia powietrza w otaczającej przestrzeni. Z tego powodu czułe medium w mieszku czujnika zaczyna się zwężać i trzpień powraca do pierwotnej pozycji.
  • Gdy temperatura w pomieszczeniu spadnie poniżej dolnej granicy, trzpień zwolni zawór termostatyczny i przywróci normalny przepływ chłodziwa w układzie. Rozpocznie się kolejny etap ogrzewania powietrza w pomieszczeniu, aż temperatura osiągnie wartość ustawioną na termostacie.
  • W tym przykładzie zastosowano dwie strefy grzewcze, które niezależnie od siebie kontrolują stopień nagrzania powietrza. W związku z tym w każdym pomieszczeniu można utrzymać inny reżim temperaturowy.

W praktyce termostat może wykorzystywać inne elementy jako czujnik. W związku z tym istnieje podział urządzeń do sterowania powietrzem grzewczym lub chłodzącym według rodzaju.

Rodzaje termostatów z czujnikiem temperatury

W zależności od sposobu instalacji wszystkie urządzenia warunkowo dzielą się na stacjonarne i przenośne. Pierwsza wersja termostatu z czujnikiem temperatury musi być zamontowana w określonym miejscu. A drugi można zainstalować w dowolnej pozycji, w zależności od aktualnych potrzeb.

W zależności od umiejscowienia czujnika temperatury dzielą się na regulatory temperatury z czujnikiem wbudowanym oraz z czujnikiem zewnętrznym. Wbudowany czujnik znajduje się bezpośrednio w samym urządzeniu, a zdalny może znajdować się w pewnej odległości, w zależności od długości kabla.

Ze względu na zasadę działania dzielimy modele elektroniczne i mechaniczne. Pierwsza opcja jest bardziej nowoczesna, ponieważ operacje są wykonywane przy użyciu urządzeń półprzewodnikowych i mikroukładów. Drugi uruchamia korpus roboczy pod wpływem siły mechanicznej.

Zgodnie ze sposobem sterowania można je podzielić na:

  • Mechaniczny;
  • Elektromechaniczny;
  • Cyfrowy;
  • Pilot.
Ryż. 3. Termostat cyfrowy i elektromechaniczny

W zależności od metody instalacji dostępne są modele do montażu na ścianie, w obudowie i na szynie DIN. Każdy rodzaj stosuje się w zależności od parametrów pomieszczenia i wymagań klienta.

Ze względu na parametry środowiskowe wyróżnia się termostaty z czujnikiem temperatury wewnętrznej i zewnętrznej. Pierwsze z nich są przeznaczone wyłącznie do użytku w pomieszczeniach. Po drugie, mogą być instalowane na zewnątrz, takie termostaty mają wystarczający stopień ochrony przed czynnikami atmosferycznymi.

Schematy połączeń

W praktyce istnieje dość duży zakres schematów połączeń dla termostatów z czujnikiem temperatury powietrza.Główne różnice zależą nie tylko od rodzaju urządzenia, ale także od cech urządzeń grzewczych. Tak więc najprostszy schemat połączenia jest uważany za schemat bezpośredniego połączenia w obwodzie 230 V.

Ryż. 4. Bezpośrednie podłączenie termostatu

W tym przypadku zasilanie jest dostarczane bezpośrednio z przewodu fazowego i neutralnego lub ze styków gniazda, w zależności od konstrukcji urządzenia. Taki schemat jest odpowiedni dla grzejników małej mocy, gdzie zagrożenie pracą awaryjną jest stosunkowo niewielkie. W innych przypadkach bardziej praktyczne jest zastosowanie schematu z instalacją oddzielnej maszyny do zasilania kotła grzewczego lub agregatu chłodniczego.

Ryż. 5. Schemat podłączenia termostatu przez wyłącznik

Jak widać na schemacie, przewody fazowy i neutralny są podłączone do rozdzielnicy, które są podłączone do wyłącznika różnicowoprądowego RCD.Następnie przewód neutralny N jest prowadzony bezpośrednio do zacisku 4 termostatu, a faza L przez automat AB do zacisku 5 jest obwodem zasilającym. Z wyprowadzeń 3 i 6 termostatu zasilanie jest dostarczane do elektrycznego elementu grzejnego. A czujnik temperatury powietrza jest podłączony do zacisków 1 i 2.

Do zasilania przemysłowych urządzeń grzewczych należy zastosować obwód zasilający ze stycznikiem:

Ryż. 6. Schemat podłączenia termostatu poprzez stycznik

Podobnie jak w poprzedniej wersji, zasilanie termostatu odbywa się poprzez wyłącznik AB i UDT do zacisków 5 i 6. Natomiast wyjścia zasilania obciążenia 3 i 4 są podłączone do obwodu sterującego styczników A1 i A2. Sam element grzejny jest zasilany z sieci przez wyjścia stycznika 2 i 4, z pominięciem termostatu. Taki schemat zalecany jest we wszystkich przypadkach zasilania obciążenia przekraczającego 2/3 wartości znamionowej termostatu.

Jak wybrać?

Dobierając termostat z czujnikiem temperatury powietrza do rozwiązania konkretnego problemu, musisz wybrać model, który najlepiej odpowiada parametrom twojego systemu.

Aby to zrobić, zwróć uwagę na następujące zalecenia:

  • Dobierz moc termostatu tak, aby była o 20 - 30% wyższa od planowanego prądu obciążenia w trybie pracy.
  • Weź pod uwagę zakres regulacji temperatury, ponieważ w różnych modelach może ona mieścić się w zakresie od -30 °С do +40 °С lub od 0 °С do +100 °С.
  • Każde urządzenie posiada stopień ochrony przed wnikaniem kurzu i wilgoci, oznaczony indeksem IP oraz dwiema cyframi. Parametr ten jest szczególnie ważny w pomieszczeniach o dużej wilgotności, gdzie czujnik może zostać uszkodzony przez wodę.
Ryż. 7. Stopień ochrony przed kurzem i wilgocią
  • Jeśli chcesz, aby czujnik nie tylko śledził wahania temperatury, ale także włączał się o określonej godzinie lub z polecenia przez aplikację mobilną, wybierz urządzenia o odpowiedniej funkcjonalności.
Ryż. 8. Sterowanie regulatorem temperatury za pomocą aplikacji mobilnej
  • Informujemy, że w sprzedaży dostępne są modele czujników, które monitorują temperaturę samego grzejnika, a nie powietrza w mieszkaniu.

Lista wykorzystanych źródeł

  • Krupnov B.A., Sharafadinov N.S. „Wytyczne projektowania instalacji grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych” 2004
  • Wigleb G "Czujniki" 1989
  • J. Friedena „Nowoczesne czujniki. Podręcznik» 2005
  • Oleynik B.N. "Przyrządy i metody pomiaru temperatury" 1987

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Elektryk