Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Развитието на техническите средства позволи на човек да подобри качеството на живота си навсякъде. Затова днес всеки може да натисне бутон и да зададе желания температурен диапазон в стаята. В този случай вече не е необходимо постоянно да се контролира подаването на гориво с помощта на превключвател, тъй като тази функция се изпълнява от термостат със сензор за температура на въздуха. Какво е това устройство и как работи, ще разгледаме в тази статия.

Цел и функции

Термостатът с температурен сензор е проектиран да поддържа автоматично температурата при принудително нагряване или охлаждане в зададените граници.Например модерните отоплителни котли ще увеличат или намалят отоплението в зависимост от температурата в конкретна стая или на някаква повърхност. На практика те се използват за:

  • хладилни агрегати;
  • битови и индустриални отоплителни системи;
Ориз. 1. Терморегулатор за битова отоплителна система
  • като изход за свързване на отоплително оборудване;
  • термостат за подово отопление;
  • уред за контрол на температурата в парни бани, сауни и бани;

Когато инсталират термостат с температурен сензор, те се опитват да използват една или повече основни функции. Общо има три полезни функции:

  • Икономия на енергия - С управление на отоплението или охлаждането системата ще се изключи, преди да настъпи значително прегряване.Съответно изразходваната енергия ще бъде изразходвана, ако отворите прозорците за вентилация, за да нормализирате микроклимата.
  • Автоматизация на климатичния контрол - по-рано всеки самостоятелно завърташе копчето на регулатора, ръководейки се от усещанията или показанията на стаен термометър. Сега температурата се регулира автоматично, което прави възможно намаляването на разходите дори за поддръжка на определена категория персонал в малки котелни.
  • Безопасност - чрез контролиране на температурата на въздуха е възможно да се избегне превишаване на мощността на отоплителната инсталация. В резултат на това рискът от експлозия или пожар е намален. Някои модели термостати с температурен сензор са оборудвани със звукова аларма, която ще ви предупреди, ако нагревателят не се изключи при достигане на праговата стойност.

Как работи

В съответствие с GOST 30815-2019, термостатът е тръбен фитинг, който променя количеството охлаждаща течност, преминаваща през неговия клапан.Сензорът за температура, като правило, е силфон, който в съответствие с точка 3.1.1. GOST R 55019-2012 е гофриран корпус, способен на херметична еластична деформация под въздействието на топлинно разширение.

Ориз. 2. Принципът на работа на термостат с температурен датчик

Принципът на работа на това устройство е следният:

  • Кухината на силфона, като чувствителен елемент на сензора, е запълнена с парафин или газ с висок коефициент на топлинно разширение.
  • Ако температурата на околната среда се повиши, восъкът или газът в сензора ще се разширят и ще преместят буталото.
  • В зависимост от разстоянието, изминато от буталото, информацията за промяната на температурата се предава на логическия блок.
  • Когато термостатът е настроен на определена позиция, логическата единица започва да сравнява стайната температура и температурата на отоплителната среда.
  • След достигане на зададената горна граница, термостатът затваря вентила за подаване на охлаждащата течност към отоплителната система и по този начин спира по-нататъшното нагряване на помещението.
  • Намаляването на количеството охлаждаща течност в системата води до охлаждане на въздуха в околното пространство. Поради това чувствителната среда в маншона на сензора започва да се стеснява и връща стеблото в първоначалното му положение.
  • След като температурата в помещението падне под долната граница, стеблото ще освободи термостатичния вентил и ще възстанови нормалното движение на охлаждащата течност през системата. Следващият етап на загряване на въздуха в помещението ще започне, докато температурата достигне зададената в термостата стойност.
  • В този пример се използват две нагревателни зони, които контролират степента на нагряване на въздуха независимо една от друга. Следователно всяка стая може да поддържа различен температурен режим.

На практика термостатът може да използва други елементи като сензор. Следователно има разделение на устройствата за управление на отоплението или охлаждането на въздуха по тип.

Видове термостати с температурен сензор

В зависимост от начина на монтаж всички устройства условно се разделят на стационарни и преносими. Първата версия на термостата с температурен сензор трябва да бъде монтирана в определена точка. А вторият може да се монтира във всяка позиция, в зависимост от текущите нужди.

В зависимост от местоположението на температурния датчик се делят на терморегулатори с вграден датчик и с външен. Вграденият сензор се намира директно в самото устройство, а дистанционният може да се намира на известно разстояние, в зависимост от дължината на кабела.

Според принципа на действие се делят на електронни и механични модели. Първият вариант е по-модерен, тъй като операциите се извършват с помощта на полупроводникови устройства и микросхеми. Вторият задейства работния орган поради механична сила.

Според начина на управление те могат да бъдат разделени на:

  • Механично;
  • Електромеханичен;
  • Цифров;
  • Дистанционно.
Ориз. 3. Цифров и електромеханичен термостат

В зависимост от метода на монтаж има модели за стенен монтаж, монтиран в кутия и монтиран на DIN шина. Всеки вид се прилага в зависимост от параметрите на помещението и изискванията на клиента.

Във връзка с параметрите на околната среда се разграничават термостати с вътрешен и външен температурен сензор. Първите от тях са предназначени изключително за употреба на закрито. Второ, те могат да бъдат инсталирани на открито, такива термостати имат достатъчна степен на защита срещу атмосферни фактори.

Схеми на свързване

На практика има доста голям набор от схеми за свързване на термостати със сензор за температура на въздуха.Основните разлики се определят не само от вида на устройството, но и от характеристиките на отоплителното оборудване. И така, най-простата схема на свързване се счита за схема за директно свързване във верига 230 V.

Ориз. 4. Директно свързване на термостата

В този случай захранването се подава директно от фазовия и нулевия проводник или от контактите на гнездото, в зависимост от конструкцията на устройството. Такава схема е подходяща за нагреватели с ниска мощност, където заплахата от аварийна работа е сравнително малка. В други случаи е по-практично да се използва схема с инсталиране на отделна машина за захранване на отоплителния котел или хладилния агрегат.

Ориз. 5. Схема на свързване на термостат чрез прекъсвач

Както можете да видите на диаграмата, фазовият и нулевият проводник са свързани към разпределителното табло, което е свързано към устройството за диференциален ток на RCD.След това нулевият проводник N се отвежда директно към клема 4 на термостата, а фазата L през автомата AB към клема 5 е силовата верига. От изводи 3 и 6 на термостата се подава захранване към електрическия нагревателен елемент. А сензорът за температура на въздуха е свързан към клеми 1 и 2.

За захранване на промишлени отоплителни уреди използвайте захранваща верига с контактор:

Ориз. 6. Схема на свързване на термостат чрез контактор

Както в предишната версия, термостатът се захранва през прекъсвача AB и UDT към клеми 5 и 6. Но изходите за мощност на товара 3 и 4 са свързани към управляващата верига на контактора A1 и A2. Самият нагревателен елемент се захранва от мрежата през изходите на контактора 2 и 4, заобикаляйки термостата. Такава схема се препоръчва за всички случаи на захранване на товар над 2/3 от номиналната стойност на термостата.

Как да избера?

Когато избирате термостат със сензор за температура на въздуха за решаване на конкретен проблем, трябва да изберете модела, който най-добре отговаря на параметрите на вашата система.

За да направите това, обърнете внимание на следните препоръки:

  • Изберете мощността на термостата така, че да е с 20 - 30% по-висока от планирания ток на натоварване в работен режим.
  • Вземете под внимание диапазона на регулируема температура, тъй като при различните модели тя може да бъде в диапазона от -30 °С до +40 °С или от 0 °С до +100 °С.
  • Всяко устройство има степен на защита срещу проникване на прах и влага, обозначена с IP индекс и две цифри. Този параметър е особено важен за помещения с висока влажност, където сензорът може да се повреди от водата.
Ориз. 7. Степента на защита от прах и влага
  • Ако искате сензорът не само да следи температурните колебания, но и да се включва в определено време или от команда през мобилно приложение, изберете устройства с подходящата функционалност.
Ориз. 8. Управление на терморегулатора чрез мобилно приложение
  • Моля, имайте предвид, че в продажба има модели сензори, които следят температурата на самия нагревател, а не на въздуха в апартамента.

Списък на използваните източници

  • Крупнов Б.А., Шарафадинов Н.С. "Насоки за проектиране на системи за отопление, вентилация и климатизация" 2004
  • Wigleb G "Sensors" 1989
  • J. Frieden „Съвременни сензори. Наръчник» 2005
  • Олейник Б.Н. "Уреди и методи за измерване на температура" 1987

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Електротехник