Домашний уют

Содержание

1 Какие бывают датчики температуры для отопления?

Как выбрать комнатный датчик температуры воздуха для котла отопления

Датчиком температуры для отопительного котла называют приспособление, контролирующее работу теплоносителя. Он производит анализ температурного режима и корректирует температуру в системе отопления. Благодаря воздействию датчика в системе ГВС устанавливается оптимальный режим работы, позволяющий экономить 25% – 30% потребляемого агрегатом энергоносителя, а также не допускается аварийная ситуация котельного оборудования. Сегодня практически любой электрокотел оснащен термодатчиком.

Устройство и принцип действия

Принцип действия термодатчика основан на измерении параметров сопротивления, давления, ЭДС или геометрических размеров рабочего тела от температуры котла. Выбираются только те физические величины, которые меняются (линейно или нелинейно) в зависимости от прикладываемой температуры и могут быть однозначно пересчитаны в таковую. Требуемая точность замеров достигается предварительной калибровкой задействованного элемента в определенном диапазоне температур.

Термодатчики имеют достаточно простую конструкцию в виде самого датчика в корпусе с креплениями. Он самостоятельно приводит в действие контакты механического реле термостата или с помощью вырабатываемого электрического сигнала отключает по достижению определенной температуре электрокотел/газовое или твердотопливное оборудование.

Классификация

Принято разделять существующие термодатчики на две большие группы. В первой группе датчики классифицируются в зависимости от способа определения температуры, а во второй группе – по способу взаимодействия приспособления с термостатом. Одно не исключает другого: одна модель может присутствовать в классификаторе каждой группы термодатчиков.

По способу определения

От способа определения температуры зависит корректность работы термодатчика на объекте. Существует несколько видов датчиков, отличающихся ценой и точностью определения параметра.

Дилатометрический

Дилатометрический (объемный) датчик представляет собой биметаллическую пластину или спираль, изготовленную из материала с высоким коэффициентом теплового расширения. При нагревании происходит изгиб пластины и происходит размыкание контакта на конце пластины со стационарным контактом реле, препятствуя протеканию тока. В термостатах замедленного действия используется спираль, которая медленно разжимается или сжимается с изменением температуры.

Резистивный

В резистивных температурных датчиках задействован терморезистор (термистор). Это необычный резистор, изготовленный из меди, никеля или платины, электрическая проводимость которого меняется прямо пропорционально температуре. В зависимости от сопротивления термистора в текущий момент автоматикой выбирается режим подогрева или остывания котла.

Термоэлектрический

Действие основано на свойстве термопары — термоспая из двух металлов разного типа (железо-никель, никель-хром) вырабатывать при нагреве в точке контакта пропорционально температуре ЭДС до 40–60 мкВ. Столь низкие значения напряжения налагают особые требования к используемой при обработке сигнала аппаратуре: задействуются точные, многоразрядные преобразователи с минимальным уровнем собственных шумов.

В простом энергонезависимом котле термоэлектрический датчик управляет непосредственно электромагнитным клапаном подачи газа на основную горелку после нагрева термопары пламенем запальника.

Манометрический

Принцип действия манометрических датчиков основан на изменении давления газа/жидкости в замкнутом объёме. Они не требуют внешнего источника энергии, что удобно при дистанционных измерениях. Недостатком является высокая инерционность показаний и невысокая чувствительность этого типа устройств.

По типу взаимодействия с термостатом

Тип взаимодействия с термостатом выбирается в зависимости от места локализации датчика с учетом эргономичности системы ГВС. Наряду с традиционным проводным способом подключения набирают популярность беспроводные схемы подключения.

Проводной

По определению проводные приспособления котлов передают данные по проводам. Проводниками соединяют датчик с блоком управления отопительного агрегата.

Беспроводной

Работа беспроводного приспособления аналогична принципу работы с Wi-Fi. Сигнал поступает в радиомодуль, в водогрейной установке приемный модуль принимает, а встроенный контроллер блока управления обрабатывает и преобразует его в управляющий импульс.

По способу размещения

В зависимости от способности размещаться в пространстве термодатчики подразделяют на несколько типов. Существуют накладные, погружные и комнатные типы устройств.

Накладной

Накладными называют датчики с наружным креплением к контуру отопления. Чувствительный элемент накладывается снаружи трубы подачи или обратки и притягивается к ней хомутами, после чего плотно оборачивается снаружи теплоизоляционной гильзой.

Погружной

Погружные изделия непосредственно контактируют с горячей водой или теплоносителем. Они устанавливаются в специальные посадочные отверстия на трубопроводе, предусмотренные конструкцией оборудования, на выходе теплообменника. Недостатком погружных изделий считается необходимость сливать теплоноситель из системы ГВС при замене.

Комнатный

Комнатными называют устройства, размещенные внутри жилых либо служебных помещений. Выбирается то помещение, в котором воздух имеет наиболее постоянную температуру. Самым подходящим местом для локализации чувствительного элемента/ термостата является стена. Следует размещать устройство на высоте не более 120–150 см от пола.

Внешний

Внешний (датчик наружной температуры) располагается на открытом воздухе снаружи здания. Он производит корректировку микроклимата внутренних помещений в зависимости от температуры окружающей среды на улице, осуществляя тем самым погодозависимое терморегулирование.

Критерии выбора

Выбирая датчик, следует учитывать совместимость конкретной модели с термостатом. Следует также учитывать технические параметры и условия эксплуатации приспособления.

Диапазон измеряемых температур

В диапазоне измеряемых температур от комнатной до +55ºС — +80ºС термодатчик должен быть:

особенно чувствительным и «откликаться» на малейшие изменения температуры;
с минимальной задержкой реагировать на охлаждение/нагрев контролируемой среды.

Технические особенности

Перед установкой приспособления следует учесть некоторые технические нюансы. Необходимо правильно выбрать тип устройства (погружной или закрепляемый) и обеспечить в месте локализации достаточное для монтажа пространство.

Условия измерения

Требуется создать такие условия последующих измерений, при которых негативное влияние внешних факторов на точность замеров было бы минимизировано. С целью стабильной и корректной работы устройство необходимо предохранить от попадания:

на корпус теплоносителя, влаги или грязи;
сквозняков, разместить подальше от мостиков холода;
солнечных лучей, защитить от постороннего нагрева;

Не рекомендуется размещать приспособление вблизи электропроводки, электрических приборов. По возможности необходимо экранировать чувствительный элемент от источников электромагнитных полей.

Характеристики датчика

При выборе приспособления следует руководствоваться несколькими критериями отбора. Отбирать изделие следует с учетом основных технических характеристик и особенностей работы:

необходимости запитки от внешнего источника напряжения;
скорости отклика на изменение ситуации, передаваемого на управляющее устройство;
допустимого диапазона погрешности измерений;
возможности эксплуатации в конкретных условиях обслуживаемого объекта.

Срок эксплуатации, периоды обслуживаний, необходимость калибровок

Гарантийный срок эксплуатации термопреобразователя обычно составляет 6 месяцев с момента изготовления, а средний срок службы 8–12 лет. Периоды обслуживаний определяются производителем и приведены в сопроводительной документации на изделие. Необходимо регулярно производить температурную калибровку (верификацию) термодатчика на эталонном оборудовании. Обычно безмонтажная поверка чувствительного элемента проводится 1 раз в 4 года.

Величина выходного сигнала

Величина вырабатываемого напряжения чувствительных элементов без внешнего источника (термопар) невысокая и находится в диапазоне от микровольт до милливольт. Поэтому перед последующей обработкой выходной сигнал усиливается.

Читать еще: Кнс 5 – виды, устройство, монтаж и обслуживание » Торгтеник

Подключение

Обычно датчики для определения температуры располагаются в корпусе термостата. Поэтому при рассмотрении подключения термодатчика, в большинстве случаев имеется в виду термостат, а не отдельный датчик.

Наружного

Наружное устройство прикрепляется на стену с северной или северо-восточной стороны здания. Электрическое соединение осуществляется 2-х жильным медным проводом сечением 0,75 мм² длиной ≤ 30 м, возможна установка беспроводного устройства. Одна сторона провода подключается к контактам датчика, другая соединяется с 2-мя клеммами электронной платы, между которыми прикручена перемычка ТА. Перед подключением перемычку следует снять.

Комнатного

Комнатный чувствительный элемент устанавливается в самой холодной или угловой комнате строения, где обычно находятся домочадцы, чтобы избежать подачи ложных сигналов. Напряжение, выходящее из электронной платы на терморезистор, не превышает 24 В. Поэтому возможна прокладка к котлу слаботочным кабелем сечением 0,2–0,35 мм², если длина провода не превышает нескольких метров. Подключение производится аналогично подсоединению с наружного датчика.

Для газового котла

На колодке термостата с датчиком температуры следует отыскать контакты с маркировкой COM (общий) и NO (нормально открытый) и подсоединить к ним две жилы с одной стороны кабеля. По схеме соединения теплоагрегата на плате управления отыскать 2 клеммы с перемычкой из отрезка провода для подключения термостата. Снять перемычку и соединить свободные контакты с 2 жилами с обратной стороны кабеля.

Водяного термодатчика

Аналогичным способом подсоединяется к клеммам котла кабель водяного пола, с обратной стороны крепится малоформатное устройство. Водяной термодатчик размещается в полу на равном расстоянии от труб с теплоносителем, отступ от ближайшей стены составляет 0,5 метра.

Особенности эксплуатации

С целью получения метрологической характеристики с заданной погрешностью и выработки ресурса устройством, необходимо:

периодически (не реже 2 раз в год) проверять техническое состояние термодатчиков;
в сроки, указанные производителем в сопроводительной документации на товарную позицию, делать безмонтажную или лабораторную поверку термоэлемента;
обращать внимание на правильность коммутации клемм устройства с элементом (блоком) питания и подсоединяемых вторичных цепей на котле;
при определении клемм подключения на электронной плате проверить соответствие маркировки контактов мультиметром в режиме прозвонки;
не вскрывать, предохранять от сильных ударов, экстремальных температур и повышенного давления приспособление.

Программируемые терморегуляторы

Программируемый терморегулятор – цифровой регулятор температуры теплоносителя отопительной системе и воздуха в отапливаемом помещении. Он состоит из термостатической головки в виде сильфона со штоком, заполненным жидкостью/газом, и электронной части с программатором. В зависимости от введенного алгоритма работы шток снижает или полностью перекрывает подачу теплоносителя. С помощью клавиш и дисплея программируемого «термо» задаются параметры температуры, день и время старта, продолжительность режима. Все последующие действия устройство выполнит самостоятельно.

Виды и установка датчиков температуры для отопления

Здесь вы узнаете:

По сути, терморегулятор является прибором, позволяющим регулировать температуру в помещении в автоматическом режиме. Можно возразить, что регулировать режимы работы котла легко и без автоматики, то есть вручную. При этом термостат становится ненужной роскошью, влекущей лишние затраты средств. Рассмотрим все за и против установки таких аксессуаров.

При работе газовых котлов регулирование микроклимата в помещениях осуществляется за счет изменения температуры теплоносителя. При достижении заданного показателя котел отключается, а при его понижении включается вновь. При изменении наружных температур необходимо изменять параметры системы отопления, причем делать это требуется вручную. В результате вмешательства в работу котельного оборудования требуются в течение всего отопительного сезона.

Время и внимание, отнимаемое котлом при ручной регулировке его работы — не самые важные проблемы. В подобном режиме происходят частые пуски/отключения котла, что не самым лучшим образом сказывается на его работоспособности, да и на надежности системы в целом. Есть еще одна проблема. При работе котла в режиме постоянного включения/выключения циркуляционный насос продолжает функционировать. Являясь энергопотребителем, он увеличивает расходы электроэнергии, что повышает финансовые затраты на отопление. Не говоря уже о негативном влиянии на работу системы.

Как видите, ручное управление для высокотехнологичного газового котла — не самый лучший вариант. Теперь рассмотрим, что способен изменить терморегулятор. Прибор имеет датчики комнатной температуры, которые отслеживают температуру не воды в системе, а воздуха в помещениях. В результате включение/отключение котла происходит при отклонении от заданного температурного режима, а не при снижении нагрева воды.
Частота пусков/отключений существенно уменьшается. При программировании устройства можно установить оптимальный порог для срабатывания подобного датчика. Кроме того, можно установить время задержки включения либо отключения котла при срабатывании датчиков. Это позволит минимизировать вероятность запуска отопительного прибора при кратковременном снижении температуры, например, в результате сквозняка.

Как показывает практика, установка программатора позволяет сэкономить 25–30% энергии. Прибор не допускает перерасхода топлива. При отключении котла автоматически отключается и циркуляционный насос, что экономит электроэнергию. Все это говорит в пользу установки комнатных термостатов.

Окупаемость таких аксессуаров не вызывает сомнений. На рынке представлены различные модели термостатов, отличающиеся не только техническими параметрами, но и ценой. Подобрать оптимальный аксессуар не представляет труда. В качестве примера можно назвать терморегуляторы TAM0 11MI, Menred RTC 70, Raychem TE Basic, DEVIreg Touch, Nest, отечественный MCS 300 и т.д.

Виды устройств для снятия температуры

Термоприборы могут классифицироваться по ряду важных критериев, среди которых способ передачи информации, место и условия монтажа, а также алгоритм снятия показаний.

По способу передачи информации

Согласно используемому методу трансляции сведений датчики разделяются на две большие категории:

проводные приборы;
беспроводные датчики.

Первоначально все подобные приспособления оснащались проводами, через которые термодатчики связывались с блоком управления, передавая на него информацию. Хотя сейчас такие устройства потеснили беспроводные аналоги, они все же часто используются при простых схемах.

Кроме того, проводные датчики отличаются большей точностью показаний и надежностью в работе.

Для обеспечения согласованной работы проводного датчика, используемого в составном устройстве, желательно совмещать его с оборудованием, которое выполнено тем же изготовителем

В настоящее время распространение получили беспроводные устройства, которые чаще всего передают сведения при помощи передатчика и приемника радиоволн. Подобные приборы можно монтировать практически всюду, включая отдельное помещение или открытый воздух.

Важными характеристиками подобных термодатчиков являются:

наличие аккумулятора;
погрешность проведенных измерений;
дальность передачи сигнала.

Беспроводные/проводные устройства могут полностью заменить друг друга, однако в их функционировании есть некоторые особенности.

По месту и способу размещения

По месту крепления подобные приборы делятся на следующие разновидности:

накладные, крепящиеся к отопительному контуру;
погружные, контактирующие с теплоносителем;
комнатные, находящиеся внутри жилого либо служебного помещения;
внешние, которые располагаются снаружи.

В некоторых агрегатах могут применяться одновременно несколько видов датчиков для контроля температуры.

По механизму снятия показаний

По способу демонстрации сведений приборы могут быть:

В первом варианте предполагается использование двух пластин, сделанных из различных металлов, а также стрелочного индикатора. При повышении температуры один из элементов деформируется, создавая давление на стрелку. Показания подобных приборов отличаются хорошей точностью, однако их большим минусом является инертность.

Биметаллические и спиртовые термостаты часто устанавливаются на отопительной аппаратуре, например, котлах. Они позволяют отслеживать нагрев, превышение которого может привести к фатальным последствиям

Этого недостатка почти полностью лишены датчики, работа которых основана на использовании спирта. В этом случае в герметично запаянную колбу заливается спиртосодержащий раствор, расширяющийся при нагреве. Конструкция достаточно элементарна, надежна, но не очень удобна для наблюдений.

Как происходит взаимодействие датчика с котлом

В зависимости от модели котла, существует 2 способа взаимодействия: напрямую и через комнатный термостат.

Подключить датчик температуры напрямую можно лишь к моделям котлов с наличием такой возможности (соответствующая автоматика и клеммная колодка/разъем на котле), о такой возможности сообщается в технических характеристиках модели. Например, возможность подключения термодатчиков имеют такие модели, как: линейка Baxi ECO Four, линейка Baxi LUNA-3, Buderus Logamax U072, Viessmann Vitopend 100-W и большинство других современных моделей газовых котлов.

Читать еще: Как шпаклевать потолок под покраску своими руками? Советы, видео, пошаговое руководство для новичков

Подключение внешнего управления напрямую поддерживают и электрические, а также твердотопливные котлы.

Если котел имеет простую малофункциональную автоматику, внешний датчик лучше подключить через электронный комнатный термостат с возможностью программирования. Программирование работы котла позволяет задать шаблон работы системы отопления, например, снизив температуру до 15 градусов на рабочее время, когда хозяев нет дома, что позволит существенно сэкономить на отоплении, вне зависимости от вида используемого топлива. Стоимость хорошего термостата порядка 1 500-3 000 руб., но окупается он, при грамотном использовании, за несколько месяцев эксплуатации.

Пример комнатного программируемого термостата (модель – Teplocom TS-Prog-2AA8A).

Комнатный термостат уже имеет встроенный датчик температуры, измеряющий температуру в помещении, в котором он установлен. Чтобы реализовать погодозависимое управление, необходимо докупить универсальный уличный датчик температуры. Терморегуляторы, уже имеющие в комплекте датчик уличной температуры, продаются крайне редко. Однако зачастую в комплекте поставки имеется термодатчик для теплых полов.

В целом, для организации оптимальной схемы контроля системы отопления достаточно три датчика температуры: внешний комнатный, уличный и для теплых полов.

Сколько нужно термодатчиков для отопления

Если для обычной схемы отопления применяется только один комнатный датчик температуры для газового котла, то при лучевой коллекторной схеме отопления таких датчиков может быть несколько. В таком случае регулировка температуры происходит для каждого помещения индивидуально. Находящийся в каждой комнате температурный датчик для отопления направляет информацию на контроллер, который через блок управления регулирует независимую подачу теплоносителя от коллектора в нужное помещение для поддержания установленной температуры. Более подробно про автоматику для котлов можно прочитать в нашей статье «Существующая автоматика для котлов отопления».

Терморегуляторы для газовых котлов

Благодаря установке небольшой коробочки с электроникой можно в домашних условиях экономить почти 30% газа при работе газового котла. Устройства подразделяются на несколько видов:

центральные;
для радиатора;
локального назначения;
комнатные.

Термостат центральный, по мнению опытных потребителей, способен обеспечить безопасность всей котельной. Этот прибор устанавливают совместно с газовым оборудованием. Он передает информацию через провода, питается от электросети и работает автономно от котла. Термостат необходим для регулировки работы отопительного агрегата.

Комнатный и локальный приборы помогают регулировать температуру в каждой отдельной комнате. Это позволяет создавать нужный микроклимат. Для нормальной работы его надо располагать рядом с котлом, но подальше от дверей и окон, иначе показания будут недостоверными.

По мнению специалистов, термостаты для радиаторов будут вести контроль за каждым отдельным прибором отопления. Регуляторы устроены довольно просто и имеют клапан, который регулирует потребление воды. Термостат оснащен таким регулятором, регулирующим уменьшение или увеличение расхода жидкости.

Критерии выбора датчика температуры

Выбор датчика температуры следует проводить с учётом следующих критериев:

диапазон измеряемых температур, датчик должен быть максимально чувствительным и реагировать на изменения нагрева с минимальной задержкой;
технических особенностей установки: погружной или закрепляемый, достаточно ли пространства для монтажа и т. д.;
условий измерений, при которых возможна минимизация негативных влияющих факторов;
характеристик датчика: необходимость подачи напряжения, скорость передаваемого сигнала, погрешность измерений, допустимость эксплуатации в конкретных условиях;
срок эксплуатации, периоды обслуживаний, необходимость калибровок;
величина выходного сигнала.

Погружной датчик температуры для котла

Существующие датчики температуры для отопления

Датчики температуры необходимы для передачи информации о текущем состоянии теплоносителя и о текущей температуре в контролируемых помещениях. Данные с датчиков направляются в контроллер, который обрабатывает полученную информацию и вырабатывает управляющий сигнал для корректировки работы котла отопления.

Виды термодатчиков

Все датчики температуры для отопления, которые применяются для контроля текущего состояния контура, разделяются на 2 вида. В принципе полноценный контроль системы отопления обеспечит любой из них, разница в использовании различных конструкторских решений и в способе передачи информации.

Способы передачи информации делятся на такие виды:

проводные датчики;
беспроводные датчики.

Проводные термодатчики для отопления, и это понятно из их названия, передают данные на контроллер через провода, проложенные от датчика к блоку управления котла. Высокотехнологичные беспроводные датчики передают информацию, используя передатчик и приемник радиоволн. Приблизительно так, как работает роутер WiFi.

Термодатчики по способу их размещения делятся на такие виды:

накладные датчики – они крепятся к трубам контура отопления;
погружные датчики – находятся в постоянном контакте с теплоносителем;
комнатные датчики – располагаются внутри помещений;
внешние датчики – размещаются снаружи обогреваемых помещений.

Сколько нужно термодатчиков для отопления?

Визуальный контроль температуры

Для контроля температуры теплоносителя, температуры внутри и снаружи отапливаемого помещения предназначены термодатчики различных типов. Для визуального контроля большинство комнатных термостатов снабжены дисплеями, на которые выводится текущее значение температуры в помещении. В приборах измерения температуры, которые установлены на котлах, также предусмотрена возможность визуального контроля.

Для систем отопления применяются такие виды термометров:

В твердотопливных котлах иногда применяется жидкостный термометр для отопления, но в современных агрегатах применяются биметаллические индикаторы температуры.

Накладные термометры с биметаллической спиралью. Термометры такого типа имеют низкую точность, но они широко используются как термометр для котла отопления для открытых систем. Он обычно крепится на теплообменники и показывает температуру воды.

Термоэлектрические термометры. Их действие основано на свойствах термопары — вырабатывать ЭДС пропорционально температуре нагрева.

Термометры такого типа применяются в современных высокотехнологичных котлах для закрытых систем отопления. В простых энергонезависимых котлах термопара управляет электромагнитным клапаном подачи газа на основную горелку после нагрева ее пламенем запальника.

Неисправности газового котла связанные с датчиками температуры

Причин, которые вызывают отказ или неустойчивую работу газового котла много. В каждом случае нужно разбираться конкретно.

Основные неисправности газовых котлов такие:

котел не запускается;
затухание горелки;
газовый котел не набирает температуру;
котел не отключается.

Могут ли эти неисправности появиться из-за отказа датчиков температуры? Могут, и в процессе поиска причин сбоя датчики температуры, их цепи, передатчик и приемник для беспроводных систем нужно проверить в первую очередь. Нельзя исключить следующие варианты:

Котел выключился и не включается. Одна из вероятных причин отказ или подгорание реле включения датчика температуры. В сложных системах с электронными датчиками и контроллерами чаще всего возникает неисправность в блоке управления.
Неисправность – затухание горелки, может иметь множество причин, но одна из них – сбой датчика температуры, что вызывает выключение основной горелки.
Причиной недостаточного нагрева теплоносителя может быть преждевременное отключение котла вследствие неверной установки температуры или неисправности датчика.
Если залипнет механическое реле датчика температуры, или произойдет сбой в электронном блоке или датчике температуры, то такая неисправность вполне вероятна.

Термостаты (более детально о которых можно прочитать здесь) совместно с контроллерами и блоками управления поддерживают постоянный температурный режим, что способствует экономии топлива и уменьшению расходов на отопление. Датчики температуры позволяют полностью автоматизировать процесс управления отоплением и обеспечить ее долговечность и безопасность.