Термостат для котла своими руками

Терморегулятор для котла отопления своими руками, схема

Сложно представить современный отопительный котёл без использования терморегулятора. Это устройство включает и отключает прибор при достижении определённых температур. В настоящее время терморегуляторы имеют сложную структуру с кнопками управления или сенсорными экранами. В них можно задавать температурные режимы в зависимости от даты и времени. Также в продаже имеются приборы с дистанционным управлением и подключением к сети интернет. Однако простой терморегулятор для котла отопления своими руками, схема под силу собрать любому домашнему мастеру, умеющему держать в руках паяльник.

Устройство простого терморегулятора

Чаще всего простой терморегулятор состоит из следующих элементов:

  • датчик температуры;
  • исполнительное устройство;
  • пороговая схема.

В качестве температурных датчиков могут применяться термометры сопротивления, термисторы, термореле и прочие полупроводниковые устройства.

Самой простой схемой данного устройства является прибор на биполярных транзисторах. Датчиком температуры здесь служит терморезистор, изменяющий сопротивление в зависимости от температурного режима.

Потенциометр R1 устанавливает смещение терморезистора R2 и потенциометра R3. На основании регулировки срабатывает реле К1 при изменении сопротивления терморезистора. Диод защищает выходной транзистор от скачков напряжения.

ВНИМАНИЕ! Перед изготовлением термостата рекомендуется подробнее изучить всю информацию. Так как нередко в интернете можно увидеть несоответствие описания и схемы.

Схема терморегулятора для котлов отопления

Для правильного функционирования устройства важно выполнить правильную калибровку. Для самостоятельного изготовления удобнее всего пользоваться следующей схемой.

В данном приборе стабилитроном служит микросхема К561ЛА7. Температура задаётся переменным резистором R2. Напряжение подаётся на преобразователь 2И-НЕ, затем передаётся на конденсатор С1.

В такой схеме достаточно простой принцип срабатывания:

  • при падении температуры увеличивается напряжение в реле;
  • когда температура доходит до определённого значения срабатывает реле.
  • Элементом питания может служить любой блок питания, работающий в диапазоне от трёх до пятнадцати вольт.

ВНИМАНИЕ! Перед установкой самодельных устройств следует убедиться в правильности их работы. В противном случае это может привести к выходу оборудования из строя.

Как вы увидели, изготовление терморегулятора для отопительных котлов может осуществляться в домашних условиях. Для этого достаточно уметь читать простые схемы и пользоваться паяльником. Так вы можете самостоятельно собрать прибор без лишних затрат.

Подпишитесь на наши Социальные сети

В процессе проектирования отопительной системы производится расчет необходимой мощности тепловых приборов. Так удается обеспечить в помещениях комфортные условия проживания. Однако, могут присутствовать внешние факторы, из-за которых температурные условия в доме могут изменяться. Чтобы поддерживать заданную температуру в помещении, нужно регулировать температуру теплоносителя в отопительном контуре. Для этой цели предназначен трехходовой клапан для отопления. За счет применения терморегулятора управление температурным режимом становится более удобным.

Еще одним предназначение такого клапана является распределение теплоносителя по разным контурам. Например, в отопительные радиаторы должна поступать вода одной температуры, а в системе «теплого пола» температура теплоносителя должна быть другой. Трехходовой клапан не служит для уменьшения потока рабочей среды, а лишь смешивает несколько потоков в один, сообщая ему заданную температуру. Либо разделяет один поток на два, идущие в разные контуры..

Устройство и работа клапана

Конструктивно трехходовой клапан для отопления с терморегулятором или без него состоит из металлического корпуса с тремя патрубками. Внутри корпуса находится механизм, который осуществляет управление потоками теплоносителя в автоматическом режиме. Данный механизм бывает двух типов:.

1.Седельный. Управляется рабочим штоком, который двигается вверх и вниз. Конец штока выполнен в виде конуса. Внутри клапана имеется седло, которое перекрывается частично или полностью конусным наконечником штока в процессе его перемещения.

2.Поворотный. Регулятором у него служит шар или сектор, имеющий проем для прохода жидкости. Данный шар поворачивается, открывая или перекрывая поток теплоносителя. Принцип работы такой же, как и у обычного шарового крана.

Кратко рассмотрим, как работает трехходовой клапан, имеющий терморегулятор. Температура теплоносителя удерживается краном в заданных пределах. При изменении температуры относительно такого предела происходит изменение объема расширяющейся жидкости (газа), которая находится в терморегуляторе. Жидкость давит на шток, который приоткрывает магистраль с холодной или горячей жидкостью. Тем самым температура вновь выравнивается до заданных показателей.

Виды клапанов

По принципу работы данная арматура подразделяется на 2 типа:

–Смесительный клапан. Имеет 2 входных патрубка и 1 выходной. В один из патрубков подается горячий теплоноситель от котла, а вход второго патрубка соединен с «обраткой». Таким образом, смешивая эти два потока в необходимых пропорциях, добиваются на выходе заданной температуры теплоносителя.

Принцип работы смесительного трехходового клапана

–Разделительный клапан. Он выполняет прямо противоположную работу, разделяя один поток на два контура. Соответственно, у него имеется только 1 вход, но 2 выхода. Такие краны популярны в системах обвязки водонагревателей. Если необходимо разделить поток теплоносителя на 2 части, то без такой арматуры обойтись просто невозможно. Тем более, что можно регулировать количество поступающей в разные контуры жидкости.

Внутренняя конструкция двух типов клапанов заметно различается. В клапане смесительного типа установлен шток с одним перекрывающим элементом, который двигается между двумя подающими патрубками. В разделительном же кране на одном штоке находятся 2 таких элемента. Когда один клапан открывает первый проход, второй клапан автоматически перекрывает второй патрубок.

Управление трехходовым клапаном

Трехходовой клапан для отопления с установленным терморегулятором может управляться вручную или автоматически:

1.Ручное управление. Такой трехходовой термостатический смесительный клапан практически ничем не отличается от обычного шарового крана. Его предназначение выдают лишь 3 патрубка на корпусе. Хозяева помещения самостоятельно могут регулировать степень нагрева радиаторов и системы теплого пола, температуру в других контурах. Для этого достаточно просто повернуть ручку в соответствующее положение. Несмотря на то, что такие краны являются недорогими, пользоваться ими не совсем удобно. Необходимо постоянно следить за температурой теплоносителя и регулировать ее..

2. Автоматическое управление. Такой трехходовой клапан работает без постороннего вмешательства. Достаточно лишь единожды выставить ему настройки. Различают следующие разновидности внешних приводов, управляющих работой крана:

–Самый простой термостатический элемент — расширяющаяся жидкость (газ), которая находится внутри термоголовки. В зависимости от настроек температуры теплоносителя, она изменяет свой объем и давит на шток, отвечающий за поддержание нужной температуры воды в системе. Для контроля температуры воды применяется датчик на трубе с теплоносителем, который соединен капиллярной трубкой с терморегулятором..

Автоматический трехходовой клапан с термоголовкой

–Электропривод (сервопривод) в комплекте со специальным контроллером. Датчик снимает показания температуры теплоносителя и передает их на контроллер. По команде контроллера срабатывает электропривод, изменяющий положение штока внутри крана..

Трехходовой клапан с сервоприводом

Особенности монтажа трехходового клапана

Трехходовой клапан в системе отопления может устанавливаться как при одноконтурном, так и при многоконтурном распределении теплоносителя. Например, такой вариант отлично подойдет для двухконтурной системы, в которой теплоноситель направляется в радиаторы отопления, а также в систему теплого пола.

Установка арматуры особой сложности не представляет. На корпусе крана имеется стрелка, показывающая направление потока теплоносителя в системе. Поэтому установить арматуру неправильно практически невозможно. Единственное, на что необходимо обратить внимание, так это на место расположения клапана. Он должен быть врезан в магистраль до циркуляционного насоса. Это гарантирует нормальную работоспособность отопительной системы.

Расположение трехходового клапана в отопительной системе

Когда выполняется установка трехходового клапана, необходимо следить за тем, чтобы внутрь крана не попали посторонние предметы или мусор. Это требование особенно актуально в том случае, если кран устанавливается сварным способом. Кусочек окалины или капля расплавленного металла способны нарушить нормальную работу крана, а то и вовсе привести к его заклиниванию. Именно поэтому предпочтительней выглядит резьбовое соединение.

Совет: Желательно обеспечить возможность снятия крана с отопительной магистрали для профилактической проверки или ремонта. Такую проверку рекомендуется выполнять перед началом каждого отопительного сезона.

Как выбрать трехходовой клапан

Немаловажным моментом является выбор подходящего трехходового крана. Для того, чтобы сразу выбрать его правильно, не тратя время на последующий обмен, необходимо руководствоваться следующими советами:

1.Предварительно узнайте расход теплоносителя в вашей системе. Это можно взять из документации, прилагаемой к отопительному котлу. Далее можно выбирать клапан по пропускной способности.

2. Способ управления клапаном. Он может управляться вручную или автоматически. Если вам удобнее управлять работой клапана вручную, то выбирайте недорогой трехходовой кран ручного типа. Если предпочитаете автоматику, то определитесь с типом автоматического управления. Например, клапан будет реагировать на температуру теплоносителя или на температуру комнатного воздуха.

Совет: Клапан с автономным терморегулятором обойдется дешевле, нежели модель с электроприводом. Да и безопасность у такого устройства будет выше. Также учтите, что клапан с внешним контроллером — это практически самый дорогой вариант такой арматуры.

3. Диапазон изменяемых температур. Зная температуру теплоносителя, который будет циркулировать в отопительной системе, выбирайте устройство с соответствующими температурными характеристиками.

4. Материал корпуса. Такие краны чаще всего изготавливают из латуни, которая имеет хорошие антикоррозионные свойства. Именно такой материал рекомендован к покупке. Чугунные же краны выпускаются только больших диаметров, поэтому их применение весьма специфично.

5. Диаметр патрубков. Он должен соответствовать диаметру имеющихся в доме отопительных трубопроводов. Тогда не придется дополнительно покупать переходники.

Правильно выбрав и установив трехходовой кран с терморегулятором, вы обеспечите свой дом надежной системой отопления в зависимости от своих потребностей. Тем самым не только будет достигнут максимальный уровень комфорта в доме, но и будут экономиться энергоносители. Такой подход в современном мире является единственно верным во всех отношениях..

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Бытовая техника >

Теги статьи: Добавить тег

Термостат для газового котла V2, плюс погодное регулирование.

C@at
Опубликовано 24.05.2012
Создано при помощи КотоРед.

Обновление, предыдущей версии схемы Термостат для газового котла V1, плюс погодное регулирование , так как это обновление появилось летом, будем юзать устройство согласно поговорке Готовь сани летом, а телегу – зимой.

Эта схема предназначена для поддержания и регулирования температуры внутри помещения. Каждый газовый настенный котел предусматривает подключение такого термостата, схема подключается в котле к специальным выводам для наружного выносного термостата.

Основное предназначение в этой схеме использования такого типа регулирования, чтобы при положительных температурах котел не перерасходовал топливо на ненужный перегрев, и сгладит ощутимые перепады температуры в помещение во время осенне-весеннего отопительного сезона, в зимний период при низких отрицательных температурах, программа практически не вносит изменений в отопительный режим.

Схема:

Основные элементы схемы это; ЖКИ 16х2 на базе контроллера HD44780 или KS0006, МК ATmega8 с любой буквой и корпусе.

Датчики температуры DS18b20.

Фоторезистор (любой который называется таковым:))).

В моем варианте схемы, используется, для понижения напряжения от источника питания Step-down converter на микросхеме MC34063, это небольшое усложнение схемы определено тем, что вся схема запитывается от 24 вольт, плюс постоянно подключена подсветка ЖКИ, для «кренки» эти условия образно говоря «горячие»….

Если у Вас напряжение запитки до 15 вольт, и не планируется подключение ЖКИ подсветки , нет преград, использовать в качестве стабилизации 5 вольт, линейный стабилизатор типа «кренки».

Принцип работы схемы.

Термостат U-2 (улица) работает всегда, до периода Toff …(см. график №1 ), при желании использования в схеме только термостатов, работу таймеров можно остановить принудительно, установив перемычку (МК порт PD3) на общий питания.

Термостат U-1 (помещение) всегда если ниже температура ниже установленной в помещении. И параллельно U-2 всегда может включить команду на обогрев..

Термостат U-3 (установлен на вводе теплоносителя в котел (обратка) ) имеет приоритет над U-1 и U-2 при перегреве, всегда отключит команду поданную котлу на обогрев , то есть команду от U-1 и U-2. ( команда от U-3 имеют приоритет над работой таймеров U-2 и над данными от U-1).

А также если была активность термостатов U-1 и U-3 , термостат U-2 —> таймер» периода паузы начинает отсчет интервала % заряда с нуля..

Временные режимы таймеров, в соотношении к наружной температуре можно наглядно увидеть на графике №1 . По графику видим, что для таймера» (красная линия), чем дальше уличная температура от комфортной для человека, тем сильнее изгиб линии отображающего временную работу таймера». Такое программное построение работы графика построено, исходя из стандартных расчетных теплопотерь помещения, возмещаемое отоплением. Определяется из теплового баланса отапливаемого помещения ( СНиП 2.08.01—89 отопление жилых зданий (в упрощенном виде)).

С помощью фото-датчика, происходит определение схемой времени суток, и на основе этого происходит , смещение температурного графика на 2°С.

В V-2 версии программы добавлено, изменение установленной температуры теплоносителя на +х°С в соотношении к наружной температуре график №2 .(при понижении температуры наружного воздуха, к установленной температуре теплоносителя, зависимости от наружной температуры к установленной температуры теплоносителя автоматически прибавляется от 0 до 6°С (см. график №2 ) .

Резисторный делитель (порт РС3) при нормальной работе схемы на измерительном входе МК (РС3) 3.4V , при изменении этого напряжения меньше 3.0V (например в случае обесточки) подается команда на запись в энергонезависимую память, данных счета «периода паузы» и учет статистики включений и наработки котло-часов.

Отображение показаний на дисплее ЖКИ;

График №1.

График №2.

Вход в меню настроек; осуществляется кнопкой Кн2. и далее изменение настроеных значений термостатов и гистерезиса с помощью кнопок Кн1, Кн3.

Диапазон настроек температуры:

Термостат помещение, диапазон установок от 10 °C до 32 °C
Гистерезис от 0.2°C до 2.5 °C.
Термостат теплоносителя, диапазон установок от 20 °C до 80 °C
Гистерезис от 0.5°C до 9.9 °C.

Статистика наработки включения котла на отопление, доступна с режима основного экрана при нажатии Кн1 и далее Кн2.

По большому счету особо ценной информации в этой статистике нет , так как горелка работает в режиме модулированной мощности. А количество включений котла, на отопление, в конечном счете достигнет мульйона :))))))) ну мало ли, вдруг, это кому то может показаться интересным…)

Еще, в режиме основного экрана кнопкой ( Кн3, три варианта) можно делать просмотр работы таймеров не в % соотношении, а в привычном всем «часовом», эта статистика тоже не сильно актуальна так как эти данные могут быть очень разные, так как все будет зависеть от колебаний наружной температуры,(опять же вдруг, это кому то может показаться интересным)…

Все производимые действия внутри и на выходе МК отображаются на ЖКИ определёнными знаками и символами.

Рабочее состояние программы .

1) Программа находится в рабочем состоянии основного экрана (без всяких блокировок, можно сказать дежурный режим, наблюдаем на дисплее счет таймера» в % ).

2) Комнатная температура опустилась ниже установленной пользователем, на котел подана команда ВКЛ.(одновременно отобр. символ стрелка и огонек, таймер » обнуляется отсчет в % ).

3) Температура теплоносителя достигла выше установленного пользователем порога, (отобр. символ стрелка и символ кружок, команды на котел не подаются таймеры не ведут отсчет в % ).

4) Температура на улице выше 19°С , для программы это уже летний режим…
Команды на ВКЛ. котла уже не будет, пока опять температура не опустится ниже 19°С (отобр. символ квадратик, таймеры не ведут отсчет в % ).

FUSE. Схема МК работает с кварцем, на частоте 8MHz.

Работу схемы можно протестировать в proteusе.(разводка схемы в протеусе для МК Atmega-8 в корпусе TQFP-32)

About the author

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *