Принцип работы

Терморегулятор фиксирует и регулирует температуру. Прибор чаще всего используется на производстве, но в быту они монтируются в устройства, в которых сушатся овощи, в отопительные и водные системы, теплые полы и так далее. В основе работы устройства находится принцип измерения температуры.

Рекомендуем вашему вниманию — доставка полуторных и двуспальных евро семейных пледов и покрывал из флиса

Данные о физической величине передаются на блок управления. В зависимости от замера, осуществляется соответствующий сценарий.

Если это термореле, задействуется простая механическая схема управления. Она заключается в установлении определенного температурного порога, при котором и передается сигнал.

Дополнительные функциональные возможности требуют установки контроллера.

Подключение терморегулятора (термостата) к тену: схема подсоединения

Для создания комфорта внутри жилого помещения существует множество устройств, среди которых различные приборы, принимающие на себя функцию по регулировке температуры воды или окружающего воздуха. К данному типу устройств относится терморегулятор, это изделие призванное после настройки самостоятельно поддерживать температуру тена или другого нагревательного элемента путем включения и выключения электрического питания. В данной статье рассмотрен вопрос, как подключить терморегулятор, а также приведена схема подсоединения контролера к системе теплого пола.

Как подключить термостат

Виды терморегуляторов

Существует два основных типа терморегуляторов, которые различаются в зависимости от принципа работы:

1. Механические приборы – это термостаты, которые регулируют температуру исполняющего устройства размыканием контакта между двумя пластинами разной плотности. При нагревании датчика сигнал поступает в корпус контактора и передает импульс на размыкание или замыкание пластин;

Электронный термостат

2. Электронный термостат. В данном случае информация, поступающая от датчика температуры, анализируется в цифровом процессоре, только после этого выполняется команда на подачу питания на нагревательный элемент.

В обоих случаях управление осуществляется вручную, методом выставления необходимой температуры на корпусе контролера. Также можно выделить классификацию терморегуляторов на основании визуализации и клавиш управления. Термостаты бывают с проворачиваемыми дисками со шкалой, кнопками настройки или сенсорным экраном. Принцип работы всех перечисленных изделий существенно не отличается друг от друга.

Также существует классификация термостатов по типу размещения: наружные или внутренние. В зависимости от решаемой задачи, устройство может устанавливаться в стену в предварительно проделанную нишу. Строительный размер такого прибора совпадает с обыкновенной розеткой, поэтому его часто монтируют в прорубленное коронкой отверстие.

Терморегулятор с наружным расположением имеет более толстый корпус, который закрыт со всех сторон пластиковыми пластинами. Минус такого устройства – его габарит, в связи с невозможностью расположить прибор внутри стены он будет выступать на плоскости, к тому же при подключении к нему кабеля придется устраивать дополнительный канал из гофрированной трубы или пенала.

Сферы применения терморегуляторов

Термостаты получили широкое распространение в различных сферах, как в промышленности, так и в обычном быту. Чаще всего указанные приборы можно встретить в системах теплого пола с нагревательным элементом в виде греющего жгута, который располагается в стяжке. При подаче питания на электроды провода нагреваются и отдают тепло всем окружающим слоям, для правильной работы система оборудована датчиком температуры, встроенным в стяжку. Контроллер может использоваться для электрического или водяного теплого пола, принцип его работы от этого не меняется.

Термостат с датчиком для теплого пола

Также термостат применяется в нагревательных или отопительных котлах для автоматической регулировки уровня нагрева внутренней среды. Данными приборами многие производители укомплектовывают нагревательные приборы уже на стадии изготовления, но даже если конструкцией котла это не предусмотрено, контролер на линию можно установить самостоятельно.

Подключение терморегулятора

Так как терморегуляторы можно использовать как для контроля нагревательных элементов, так и управления охладителем, в конструкции прибора имеется два типа контактов и клемм. Во время самостоятельного подключения устройства в систему необходимо строго соблюдать полярность контактов и не допускать противоречий в схеме.

Схема подключения термостата

Для подсоединения механического термостата не требуется подводки электричества, так как все управление и размыкание выключателя осуществляется путем физического изменения характеристик нагревающейся пластины. Для подключения данного прибора нужно следовать приведенному ниже алгоритму:

1. В документациях к приборам имеется обозначение клемм по номерам, в соответствии с этими показателями необходимо осуществлять сборку системы. В первую очередь, нужно подсоединить нулевой кабель к электродам коробки и отвести его сразу на потребляемые нагревательные элементы, например, теплый пол;
2. Фаза заводится в контроллер напрямую, без подключения к бытовым приборам. Коробка сама будет распределять электричество в момент включения контактов. В некоторых устройствах необходимо проложить перемычку внутри термостата от плюсового провода на индикатор работы, который показывает сигнал в момент включения нагревателя и на протяжении всего периода работы;
3. В управляющем устройстве расположены клеммы для подключения охладительного нагревательного элемента, а также для внешнего датчика температуры. Все устройства должны подсоединяться последовательно, ток при этом должен быть отключен полностью. Это типичная схема подключения терморегулятора, которая наиболее распространена в системах теплого пола или инфракрасного отопления помещения;
4. Датчик температуры присоединяется в последнюю очередь, после чего выполняется тестовый запуск системы и проверка напряжения на всех элементах.

Схема с использованием автомата

Существует также схема подключения термостата с использованием магнитного автоматического выключателя, чаще всего данную схему применяют при наличии нескольких управляемых устройств, требующих для работы ток с высоким напряжением. При этом автомат подключается в разомкнутую сеть плюсового кабеля параллельно с термостатом, дополнительно имеется связующий кабель с устройством управления. Ток на потребляющие приборы подается через автоматический выключатель, но управление им осуществляет термостат. Нагревательные элементы связаны с контролером только на параллельной линии и через автомат, это позволяет эксплуатировать систему с высоким напряжением без перебоев и в безопасном режиме. В случае возникновения аварийной ситуации сработает выключатель и полностью обесточит все устройства.

Таким образом, из схемы видно, что терморегулятор подключается к нагревательным или охладительным приборам непосредственно перед подачей на них напряжения, то есть контролер будет первым элементом в системе. Многие термостаты оборудованы электронной микросхемой и процессором, которые, кроме показателей температуры, дают дополнительные данные о различных показателях, таких как состояние влажности в помещении, давление и время, необходимое для достижения заданных параметров. Такие устройства имеют стоимость гораздо выше, чем механические терморегуляторы бытового назначения.

Подключение термостата к системе теплого пола

В зависимости от типа нагревательного кабеля в системе теплого пола, схема подключения будет разной. Существует два типа пола: с одножильным и двух жильным жгутом, принцип работы между ними схож, но у многожильного кабеля ресурс работы, а также технические показатели по скорости и высоте нагрева намного выше.

Подключить термостат к одножильной системе проще – достаточно присоединить два нулевых кабеля в одну клемму, а фазу – в соответствующее гнездо. При этом ток будет проходить через всю длину последовательно по кольцу закладки жгута.

В двухжильном кабеле все провода выходят с одной стороны, поэтому подключение осуществляется последовательно – один провод в одну клемму. Ток при данной схеме проходит по всей длине нагревательного элемента и возвращается по тому же пути в одном направлении.

Таким образом, при соблюдении всех правил и алгоритма подключения термостата к любой схеме останется только настроить прибор на нужные параметры путем вращения колеса по шкале температуры.

Видео

СХЕМА ТЕРМОРЕГУЛЯТОРА

   Поводом для сборки этой схемы послужила поломка терморегулятора в электрическом духовом шкафу на кухне. Поискав в интернете, особого изобилия вариантов на микроконтроллерах не нашел, конечно есть кое-что, но все в основном рассчитаны на работу с термодатчиком типа DS18B20, а он очень ограничен в температурном диапазоне верхних значений и для духовки не подходит. Задача ставилась измерять температуры до 300°C, поэтому выбор пал на термопары К-типа. Анализ схемных решений привел к паре вариантов. 

Схема терморегулятора — первый вариант

   Термостат собраный по этой схеме имеет заявленный предел верхней границы 999°C. Вот что получилось после его сборки:

   Испытания показали, что сам по себе термостат работает достаточно надежно, но не понравилось в данном варианте отсутствие гибкой памяти. Пошивка микроконтроллера для обеих вариантов — в архиве.

Схема терморегулятора — второй вариант

   Немного поразмыслив пришел к выводу, что возможно сюда присоединить тот же контроллер, что и на паяльной станции, но с небольшой доработкой. В процессе эксплуатации паяльной станции были выявлены незначительные неудобства: необходимость перевода таймеров в 0, и иногда проскакивает помеха которая переводит станцию в режим SLEEP. Учитывая то, что женщинам ни к чему запоминать алгоритм перевода таймера в режим 0 или 1 была повторена схема той же станции, но только канал фен. А небольшие доработки привели к устойчивой и «помехонекапризной» работе терморегулятора в части управления. При прошивке AtMega8 следует обратить внимание на новые фьюзы. На следующем фото показана термопара К-типа, которую удобно монтировать в духовке.

   Работа регулятора температуры на макетной плате понравилась — приступил к окончательной сборке на печатной плате.

   Закончил сборку, работа тоже стабильная, показания в сравнении с лабораторным градусником отличаются порядка на 1,5°C, что в принципе отлично. На печатной плате при настройке стоит выводной резистор, пока что не нашел в наличии SMD такого номинала.

   Светодиод моделирует ТЭНы духовки. Единственное замечание: необходимость создания надежной общей земли, что в свою очередь сказывается на конечный результат измерений. В схеме необходим именно многооборотный подстроечный резистор, а во-вторых обратите внимание на R16, его возможно тоже необходимо будет подобрать, в моём случае стоит номинал 18 кОм. Итак, вот что имеем:

   В процессе экспериментов с последним терморегулятором появились ещё незначительные доработки, качественно влияющие на конечный результат, смотрим на фото с надписью

   И наконец переходим от экспериментов до готовой конструкции терморегулятора. Внедрил схему в электроплиту и пригласил авторитетную комиссию принимать работу 🙂 Единственное что жена забраковала — маленькие кнопки на управлении конвекцией, общее питание и обдув, но это решаемо со временем, а пока выглядит вот так.

   Регулятор заданную температуру держит с точностью до 2-х градусов. Происходит это в момент нагрева, из-за инертности всей конструкции (ТЭНы остывают, внутренний каркас выравнивается температурно), в общем в работе схема мне очень понравилась, а потому рекомендуется для самостоятельного повторения. Автор — ГУБЕРНАТОР.

   Форум по регуляторам температуры на МК

   Обсудить статью СХЕМА ТЕРМОРЕГУЛЯТОРА

Схема подключения пускателя через терморегулятор

Бытовые обогревательные приборы получили в настоящее время довольно широкое распространение. Для удобства использования и обеспечения стабильной и комфортной температуры в помещении их стали использовать совместно с терморегуляторами. Купив такую систему устройств, покупатель сразу же предстает перед проблемой как их подключить?

Не всегда их мощность расположена в диапазоне допустимой мощности терморегуляторов. Поэтому подключение отопительных приборов к устройствам, реагирующим на изменение температуры,производиться через специальные аппараты, которые называют пускателями.

Что это за приборы и принцип их действия?

Электромагнитным пускателем называют реле или специальный выключатель, который рассчитан на управление большими токами.

Принцип его действия достаточно прост. Подача даже тока не большой мощности на управляющую клемму, связанную с магнитной катушкой,обеспечивает втягивание последней собственного сердечника. Это механическое движение производит смыкание и размыкание разных групп контактов пускателя. Используется это устройство зачастую в тех случаях, когда необходимо управлять обогревательным прибором с токовыми нагрузками большой величины.

Работает цепь этих устройств следующим образом. Когда срабатывает механический термостат, ток подается на управляющую клемму, через которую в свою очередь происходит подключение нагрузки – непосредственно отопительного прибора.

Когда температура воздуха в помещении достигает установленного на терморегуляторе предела, цепь размыкается и пускатель производит отключение отопительного прибора.

Существует несколько схем подключения этих устройств. Выбор той или иной зависит от конкретной ситуации, так как существует множество способов применения механического термостата.

Необходимо отметить, что существует масса разнообразных с технической точки зрения и разных по принципу действия терморегуляторов. Поэтому, какая бы схема не использовалась для организации подключения отопительного электроприбора после монтажа цепочки устройств обеспечивающих их функционирование в заданном режиме необходимо производить калибровку.

Осуществляется она в два этапа. Первоначально производится приблизительная настройка, как говорится «на глазок», а впоследствии уже точная с применением измерительных приборов.

Пример схемы монтажа системы «термореле-пускатель-нагревательный прибор» и ее описание

Схема подключения к трехфазной сети системы обогревателей «теплофон»

Между первой фазой и нулевым проводом в последовательном порядке включается терморегулятор и катушка пускателя, на схеме обозначены Т1 и К1 соответственно. Подключение элементов нагревателя осуществляется равномерно между всеми фазами и нулевым проводом через контакты пускателя в разомкнутом состоянии, на схеме отображены — К1.1-К1.3. В этом схематическом примере подключения выбран пускатель марки АВВ 20-40, 4р.

Схема эта работает следующим образом

При приближении уровня температуры в обогреваемом помещении к установленному на терморегуляторе и ориентированному на включение значению, он срабатывает и приводит в действие пускатель, который в свою очередь подключает к электросети нагревательные элементы. После достижения температурой воздуха, в помещении установленного на терморегуляторе верхнего ее значения он выключается, отключая от питания пускатель, после срабатывания, которого происходит обесточивание нагревательных элементов.

Существует большое количество разнообразных терморегуляторов, как больших, так и очень маленьких, но их коммутируемая мощность не превышает двух киловатт. Поэтому самым оптимальным в такой ситуации есть использование в этой цепи устройств, между терморегулятором и пускателем электронного блочка, предназначенного для управления пускателем. Это предоставит возможность подключать к пускателю нагревательные элементы, мощность которых может превышать 1,5 кВт.

Схема такого подключения

Работает такая схемка следующим образом.

Когда срабатывает терморегулятор, электронный сигнал заходит в мощный транзисторный ключ, принцип работы которого основан на биполярных технологиях. При этом в коллекторную цепь включено электронное реле. Для примера, это может быть РЭС-9. Запитывается вся эта схема от нестабилизированного источника, который собран на базе трансформатора Т1 и выпрямителей VD1-VD4.

Собрав блок регулировки–коммутации нужно вначале осуществить проверку правильности монтажа, и только после этого приступать к настройке системы целиком. Если она собрана безошибочно, наладочные работы не потребуются.

Необходимо отметить, что важным при настройке нужно правильно установить опорное напряжение компаратора (это устройство сравнения), которое соответствует желаемой температуре срабатывания.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Поделиться ссылкой:

Cхема подключения терморегулятора теплого пола

Стандартная схема подключения электронного терморегулятора теплого пола, вне зависимости от производителя, выглядит следующим образом:

         N – Рабочий ноль

         N LOAD – Один из концов нагревательного кабеля, какой именно из двух значения не имеет. В системах теплого пола Devi, концы нагревательного кабеля? которые подключаются в терморегулятор, для удобства, имеют различную цветовую маркировку – один голубой, второй черный, можете воспользоваться этой подсказкой и подключить в клемму N LOAD голубой провод, но если вы перепутаете, ничего страшного не произойдет.

         L – Фаза

         L LOAD – Второй (оставшийся не подключенным) конец нагревательного кабеля теплого пола. В случае теплого пола DEVI – в черной оплетке.

         NTS – под этой маркировкой находятся сразу две клеммы, к ним подключается датчик температуры теплого пола. С терморегулятором DEVI D535, используемом в качестве примера у нас, идет датчик температуры, с жилами белого и черного цвета. Порядок подключения проводов датчика к клеммам NTS терморегулятора значения не имеет.   

         Защитный ноль или заземление питающего кабеля подключается напрямую к экрану обоих вводных кабелей теплого пола, при этом, в данном случае, соединение происходит вне терморегулятора (для соединения мы рекомендуем пользоваться клеммами WAGO или аналогичными). В терморегуляторах иных производителе встречается наличие отдельной клеммы заземления, наряду со стандартными, указанными выше.

Итак, подведем итог, для подключения терморегулятора к теплому полу, согласно стандартной монтажной схеме представленной выше, необходимо чтобы были подведены:

— Питающий кабель с тремя жилами:

          Фаза – любая цветная жила отличная от остальных, обычно белая, коричневая или черная

          Рабочий ноль (ноль или нейтраль) – голубая жила или бело-голубая

          Защитный ноль (заземление) – желто-зеленая жила

— Нагревательный кабель теплого пола, состоящий из двух проводов с защитным экраном.

— Датчик температуры теплого пола. Располагается в гофрированной трубе, идущей к месту установки теплого пола, с жилами белого и черного цвета.
 

Представленная схема подключения теплого пола к терморегулятору самая распространенная, гарантирующая полноценную работу всей системы. Кроме такого типа,так же существуют терморегуляторы теплого пола с дополнительными возможностями. Так, например, есть терморегулятор с клеммой для подключения внешнего таймера.

Где:

L с месяцем – клемма для подключения таймера, дающего возможность, например, понижать температуру теплого пола в ночные часы.

Маркировки остальных клемм полностью совпадают с описанными выше.

Если вы столкнулись с какой-либо трудностью при подключении терморегулятора к теплому полу, вы можете задать свой вопрос в комментариях к статье, мы постараемся помочь! Так же обязательно пишите замечания, дополнения и любые пожелания по теме статьи.