Термостат для котла отопления своими руками: реле для электрокотла

Содержание

Автоматика электрокотла
- Что такое терморегулятор для электрических котлов отопления? Его основные функции и типы
  - Механические термостаты
  - Электронные терморегуляторы
Автоматика для электрокотлов отопления — Система отопления
Зачем нужен стабилизатор для электрического котла?
Автоматическая регулировка тепла в помещении
Виды термореле
Как собрать термореле самостоятельно?
Схема со стабилитроном
Схема с логической микросхемой

Автоматика электрокотла

Электронный терморегулятор можно запрограммировать в произвольном порядке.

Любой современный котел отопления, независимо от используемого типа энергоносителя, должен отвечать ряду требований. Сюда относится функциональность, эргономичность, безопасность и последнее качество, актуальность которого растет с каждым годом – это энергоэффективность. Выбирая котел, покупатель задумывается о том, насколько оборудование поможет сэкономить его бюджет. Снизить энергозатраты на обогрев дома позволит не только высокий КПД нагревательного элемента, но и дополнительные комплектующие системы отопления. Это термостат и терморегулятор для электрокотла отопления, которые управляют работой котла в зависимости от температуры окружающей среды.

Кроме этого, если речь идет об электрооборудовании, необходимо задуматься о приобретении стабилизатора напряжения. На энергоэффективность нагревательного прибора он не повлияет, но также поможет сэкономить бюджет, сохранив работоспособность электрокотла во время скачков напряжения в сети.

Что такое терморегулятор для электрических котлов отопления? Его основные функции и типы

Терморегулятор для электрического котла отопления, независимо от его принципа работы – это оборудование, которое способно управлять работой нагревательного элемента, в зависимости от температуры теплоносителя в системе отопления дома или от температуры окружающего воздуха. Упрощенно схему работы любого терморегулятора можно представить так: пользователь на панели оборудования задает нужный ему интервал температур либо теплоносителя в контуре отопления, либо воздуха в помещении. Терморегулятор включает котел.

Последний работает до тех пор, пока температура теплоносителя или воздуха не достигнет указанного верхнего предела. Далее термостат выключает нагревательный элемент котла. Отопление автоматически включается в тот момент, когда температура в помещении не опустится ниже указанного на терморегуляторе предела. Как результат подобная автоматика для электрических котлов отопления без постоянного контроля со стороны человека способна поддерживать нужный микроклимат в доме и позволяет рационально использовать энергоноситель.

Терморегулятор для электрокотла отопления может быть механическим и электронным, проводным и беспроводным. Цена меняется в зависимости от типа оборудования. Каждый тип термостатов имеет свои преимущества и недостатки.

Что такое группа безопасности для отопления и возможна ли без нее работа контура.

Вопрос о том, нужен ли фильтр на газовый котел освещен в этой статье.

Механические термостаты

Так выглядит механический терморегулятор.

В их основе лежат либо биметаллические пластины, либо газо- или жидкостно-заполненные сильфоны. Последние срабатывают очень просто. Под воздействием повышенной температуры вещество, заполняющее сильфоны, способно расширяться, тем самым перекрывая или открывая (в зависимости от температуры окружающей среды) ток теплоносителя, что, в свою очередь, сказывается на работе основного нагревательного элемента. Котел включается/отключается.

Биметаллический терморегулятор для электрического котла отопления срабатывает следующим образом: биметалл под действием высокой температуры способен изгибаться, тем самым размыкая электрическую сеть. Как результат – нагревательный элемент электрокотла отключается. С понижением температуры пластина снова выравнивается, цепь замыкается, котел возобновляет работу. В результате батареи становятся теплыми. Между прочим вакуумные радиаторы отопления — отличное решение при желании сэкономить.

Преимущества, которыми обладает механический термостат для электрического котла отопления:

простота в управлении;
невысокая стоимость;
долговечность;
устойчивость к скачкам напряжения в сети.

Недостатки оборудования:

низкая чувствительность;
отклонение от заданного диапазона температур на 2-3 градуса.

Читайте также: «Как установить электрокотел для отопления».

Электронные терморегуляторы

Электронный терморегулятор оснащен дисплеем.

Это сложная система, способная поддерживать нужную температуру в помещении продолжительный промежуток времени без вмешательства человека. Подобная автоматика для электрокотлов отопления состоит из выносного датчика и блока управления. Последний непосредственно влияет на работу котла. Выносной датчик подключается к нагревательному элементу через провода либо дистанционно. Датчик снимает показания температуры в контрольном помещении, согласно показаниям контролируется работа электрокотла. Он включается либо отключается.

Электронная автоматика для электрических котлов отопления и ее преимущества:

многофункциональность (отвечает за работу котла, циркуляционного насоса и др.);
точность (незначительные отклонения от заданных человеком параметров температуры);
независимость (оборудование может работать без вмешательства человека от 8 часов до 1 недели);
несколько режимов работы.

Специалисты рекомендуют выбирать термостат и котел от одного производителя. Целесообразно при покупке основываться на площадь обслуживаемого помещения и нужный температурный режим. Необходимо также учесть мощность проводки и ее рабочие характеристики.

Недостатки:

высокая выходная стоимость;
дорогое сервисное обслуживание;
монтаж выполняется только профессионалами;
недопустимы скачки напряжения в электросети.

Отдельного внимания заслуживает программируемый термостат для электрокотлов отопления. Он способен создать нужный микроклимат для каждого, конкретного помещения. В своем арсенале оборудование имеет несколько программ работы. Так, пользователь может настроить время включения и отключения котла на неделю вперед. Возможен также ночной режим работы котла, когда температура в помещении снижается на несколько градусов, по сравнению с дневными показателями.

Даже обычный грязевик для систем отопления нужно умело установить, иначе весь его функционал сводится на нет.

Очень важно правильно настроить давление расширительного бака отопления. Об этом подробнее здесь.

Стабилизатор напряжения – это автоматика для электрокотлов отопления, которая так же, как и терморегулятор, позволяет экономить. Но в данном случае речь идет не об эффективном потреблении энергоносителя, а о целостности и работоспособности нагревательного элемента в целом.

Стабилизатор для электрического котла отопления позволяет сгладить все перепады рабочих характеристик электросети в течение суток и получить на выходе напряжение правильной синусоиды, что благоприятно скажется на долговечности котла. Стабилизаторы обеспечивают высокую степень защиты электроприборов от пульсации и перепадов напряжения. Качественное оборудование отличается высокой чувствительностью, что важно для электронной части котла и термостата. Стабилизаторы отличаются повышенным запасом по выходной мощности сети. Это позволяет сохранять рабочие характеристики электросети на должном уровне даже в моменты включения котла.

Перед покупкой стабилизатора необходимо проконсультироваться у специалиста и четко определить тип необходимого оборудования, его мощность.

Терморегуляторы и стабилизаторы – это автоматика, без которой электрический котел отопления для дома не сможет полноценно работать. Эти устройства относятся к разным типам оборудования, но в комплексе они позволяют существенно экономить бюджет. На современном рынке можно найти автоматику любой ценовой категории и с различным набором функций. Главный критерий выбора – это долговечность и функциональность покупки.

Автоматика для электрокотлов отопления — Система отопления

» Котлы отопления

Любой здравомыслящий хозяин дачи предпочитает узнать: каким образом улучшить обогрвевающий комплекс дома. Невозможно вообразить существование человека в Российской Федерации без обогрева дома. Каждый россиянин знает, что топливо для производства тепла всегда дорожает. Абсолютно в каждой части России нужно в холодный период обогревать дом. На нашем веб портале опубликовано много систем отопления квартиры, которые используют совершенно разные приемы извлечения тепловой энергии. Любую систему получения тепла можно монтировать комбинационно или самостоятельно.

Увы, но пока еще далеко не все населенные пункты или дачные поселки получили доступ к магистральному газоснабжению. Как решить проблему обогрева жилища в таких условиях? Отапливать дом печами или котлами на твердом топливе не всем по нраву – это требует и постоянного контроля, и лишних хлопот по по полнению запасов энергоносителя. К счастью, электроснабжение есть практически повсюду, и на помощь приходят электрокотлы отопления 220в.

Электрокотлы отопления 220в

Сложившийся стереотип – при упоминании электричества, как источника энергии для отопления дома, у большинства сразу же возникает представление о крайне неэкономичных системах и баснословных платежах за коммунальные услуги. Это будет справедливо, если иметь в виду старые модели котлов с ТЭНами. Однако, с этим можно поспорить, если применять современное оборудование, использующие совершенно иные способы преобразования электрической энергии в тепловую.

Итак, современный рынок отопительного оборудования представлен классическими ТЭН-приборами, электродными и индукционными котлами различных типов. Данная публикация делает акцент именно на новых технологиях отопительных установок, использующих сетевую электроэнергию.

ТЭН – просто, но весьма неэкономно

Самыми простыми по устройству являются водонагревательные приборы, в которых используется резистивный принцип преобразования энергии. Проще говоря, это знакомые ТЭНы. и принцип их действия мало отличается от привычных лампочек накаливания, электроплиток, чайников или утюгов. В роли источника тепла выступает спираль (проводник), сделанная из металла, имеющего высокое удельное сопротивление.

Так выглядит ТЭН котла

Проходящий по спирали ток вызывает быстрый ее нагрев. Однако, в случае с водяным котлом, спираль необходимо «одеть» в диэлектрический изолятор и далее – в водонепроницаемый корпус (таково примерное устройство любого ТЭНа ). Каждый слой – это потери тепла, и в итоге КПД в лучшем случае достигает 75 — 80%. Кроме того, нагревание теплоносителя происходит достаточно медленно, что еще значительнее снижает эффективность таких котлов. Подобная схема оправдывает себя в накопительных водонагревателях, но для целей отопления – выглядит крайне нерентабельна.

Современный ТЭН-котел имеет достаточно сложное устройство

Спору нет, современные котлы буквально напичканы электроникой, максимально повышающей производительность приборов. Так, реализована возможность ступенчатой работы нескольких ТЭНов. в зависимости от температуры теплоносителя, в случае, если автоматика «видит», что этого будет достаточно для поддержания установленного режима. Производители порой декларируют о 98% КПД их изделий, но судя по отзывам, платить за электроэнергию при использовании таких котлов в качестве основного источника обогрева придется немало.

Главное достоинство таких котлов – невысокая цена. Если его устанавливать в качестве «подмоги» или для эпизодического включения, например, при временных посещениях загородной дачи в холодное время года, то покупка будет оправдана.

Электродная схема – больше вопросов, чем ответов

В свое время электрические котлы подробного типа действия получили широкую рекламу, преподносились, как самый оптимальный способ применения электроэнергии для отопления жилья. Одновременно пошел поток не самых лучших отзывов об их работе. Где правда? Она, как это водится, где-то посередине.

Одна из моделей электродного котла

В основе принципа их работы лежит электрическая проводимость жидкости, обладающей определенными химико-физическими свойствами – электролита. Быстрая смена фаз ( 50 колебаний в секунду, т.е. 50 Гц) приводит к колебательным движениям ионов и быстрому разогреву теплоносителя.

Подобная схема работы придает таким котлам целый ряд преимуществ:

ваысокая скорость набора температуры, т.е. прибор обладает очень малой инертностью.
Безопасность — установка в принципе не сможет работать при отсуствии теплоносителя (например, при его утечке).
Подобным котлам полностью «безразличны» перепады напряжения в сети.
Себестоимость оборудования невысока.

Однако достоинства «смазываются» серьезными недостатками:

Автономная система отопления потребует очень точно выверенного химического состава теплоносителя, иначе все заявленные преимущества просто потеряют смысл.
Мощность обогрева крайне нестабильна – она напрямую зависит и от химического состава теплоносителя, и от его текущей температуры, значительно изменяющей проводимость электролита.
В свете двух перечисленных причин — очень большие сложности в точной регулировке или автоматизации процесса отопления.

Помимо этого, отзывы о подобной системе единодушны в том, что она требует частого (не мене раза в год) вызова специалиста для прочистки пластин теплообменника и корректировки химического состава электролита. И сам котел. и отопительные коммуникации, и радиаторы автономной системы быстро зарастают солями и нуждаются в профилактических работах. И еще один важный момент – непременный правильно оборудованный контур заземления – без него котел просто не станет работать.

Индукционные котлы – современные подходы к проблеме электрического отопления

Пожалуй, самыми производительными среди всех электрических котлов отопления на 200 В являются установки, использующие принцип электромагнитной индукции.

Из курса физики известно, что если по одному проводнику (первичной обмотке) проходит переменный ток, то во вторичной обмотке, находящейся в создаваемом ЭМП, наводится разность потенциалов (напряжение). В случае замыкания вторичной цепи по ней начинает проходить ток, который и используют в качестве источника тепловой энергии. Попросту говоря, привычная схема электротрансформатора, которая адаптирована для нужд подогрева теплоносителя.

Каковы основные преимущества индукционных отопительных приборов?

В них практически отсутствуют уязвимые детали или узлы, которые потребуют частой замены или ремонта. Так, в обычных котлах именно ТЭНы из-за постоянных циклов нагрева и остывания изнашиваются быстрее всего, и это сопряжено с необходимостью их периодической замены. В индукционных же котлах создающее электромагнитное поле катушка никаким образом не контактирует с нагреваемой средой, и может служить долгие годы без риска межвиткового замыкания.
Котлы ТЭНовые или электродные имеют общую болезнь – зарастание рабочих элементов слоями накипи, резко снижающей К ПД пр иборов. Работа же индукционных отопителей подобного недостатка не имеет –она сопровождается высокочастотными колебаниями, микровибрацией, которые не позволяют образовываться наслоениям окислов или солей.
Системы отопления с котлами индукционного типа абсолютно не требовательны к химическому составу теплоносителя.
Работа подобных котлов легко поддаётся регулировке и автоматизации – как правило. электронные блоки управления входят в комплект поставки изделия.

Шкаф управления индукционным котлом

Разогрев теплоносителя до заданной температуры происходит очень быстро – спустя 5 — 7 минут.
Произведенные расчеты показывают, что подобная схема дает до 30 — 40% экономии на энергоносителях, по сравнению с иными котлами равной мощности.
Индукционные котлы отличаются повышенной элетро — и пожаробезопасностью.
Срок службы котла, в большинстве случаев, зависит только от качества сварных соединений. Подобные нагреватели могут безаварийно служить 30 и более лет.

Современные индукционные котлы в основном исполняются по одной из двух схем – SАV или BИН. Индукционный базовый принцип одинаков, но вот в вопросах организации теплообмена и конструктивного исполнения между ними достаточно существенная разница.

Котлы типа SАV

Функцию вторичной обмотки в данном случае берет на себя короткозамнкнутая система каналов и труб с теплоносителем. Сгенерированный в ней индукционный переменный ток влечет быстрый нагрев поверхностей теплообменника с циркулирующей по ним жидкостью, которая прокачивается в систему отопления. Внутренний контур имеет очень разветвленную лабиринтную структуру, поэтому и нагрев происходи в очень короткие сроки, что обуславливает высочайший КПД котла.

Но и это еще не все. Даже при невысоких значениях потребляемого от внешней сети тока вступает в силу закон самоиндукции. Короткозамкнутая «катушка» из труб теплообменника, находящаяся в переменном электромагнитном поле, сама по себе дополнительно индуцирует реактивную мощность, и величина этих самонаводящихся токов – весьма значительна. Это – еще один плюс к эффективности и экономичности котла.

Модельный ряд котлов типа SAV

Производители выпускают широкую линейку котлов SАV. от небольших, для обогрева помещений с малой площадью, до мощных установок, которые даже используются в технологических процессах для поддержания определенных температурных режимов. Для примера – один из самых компактных приборов, котел серии » Рrof » SAV-2,5:

Достаточно компактный — «SAV-2,5″

Габариты изделия – металлический цилиндр диаметром 12 см, высотой 45 см.
Масса прибора – 23 кг (плюс 4 кг – вес электронного блока управления).
При таких «скромных» размерах котел обладает мощностью 2,5 кВт, что позволяет отапливать 25 — 30 квадратных метров при стандартной высоте потолков и хорошей термоизоляции помещений.
Заявленный производителем КПД – 99%.
Установка котла сложности не представляет – он оснащен всеми необходимыми резьбовыми патрубками и фланцами для врезки в систему отопления.
Приобрести такой отопительный прибор, вместе с блоком управления, можно за 28 — 30 тысяч рублей.

Котлы типа BИН

Работа индукционного вихревого нагревателя ( BИН ) организована несколько иначе. Сетевое напряжение 220 V 50 Нz поступает в электронный преобразователь и трансформируется в высокочастотное. Это дает резкое возрастание напряженности ЭМП и, соответственно, усиление генерирующихся в магнитопроводах поверхностных высокочастотных токов Фуко.

В связи с тем, практически весь котел (корпус и внутренние емкости трубопроводы) изготовлены из специальных ферримагнитных сплавов, появляющийся эффект перемагничивания приводит к почти мгновенному разогреву всех деталей, контактирующих с теплоносителем, и в роли теплообменника выступает практически вся достаточно массивная конструкция котла – отсюда и его завидная эффективность.

Внешне котлы ВИН также представляют собой цилиндр, различного диаметра и высоты, в зависимости от мощности конкретной модели. Для примера можно взглянуть на один из самых небольших – котел » BИН – 3″:

Котел типа ВИН

Масса и габариты изделия – 30 кг, цилиндр Ø 122 мм, высотой 620 мм.
Мощность котла – 3кВт 9 с теплоотдачей 2520 кКaл / чaс. Этого достаточно для эффективного обогрева помещения площадью до 40 квадратных метров.
КПД подобной установки – 99%.

Установка котла сложности не представляет, и легко выполняется соответствующими специалистами. В комплект поставки, как правило, входит сам котел. запорная арматура, шкаф автоматики, температурный датчик и контроллер потока, насос для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя. Такой комплект » BИН – 3″ стоитпорядка 35 – 38 тысяч рублей.

«Батарея» котлов ВИН

Нередко индукционные нагреватели объединяют в целые «батареи» последовательно подключенных котлов, что позволяет использовать их для отопления значительных площадей.

Безусловно, есть у индукционных котлов и свои недостатки:
Достаточно высокая цена, но она должна быстро окупиться экономией на оплате счетов за электричество.
Подобные котлы устанавливают только в замкнутых системах отопления с принудительной циркуляцией, иначе весь эффект экономичности теряется. Есть еще один нюанс – открытый расширительный бачок также скажется на рентабельности системы, поэтому обычно используют мембранный ресивер.

Примерная установка индукционного котла

Видеодемонстрация безопасности электрокотлов отопления 220в индукционного типа

Подводя краткий итог публикации, можно еще раз подчеркнуть, что с точки зрения экономичности эксплуатации первое место безоговорочно занимают котлы индукционного принципа действия. Цены на них – высоки, но с учетом длительности безаварийной работы, отсутствия необходимости ремонтных и профилактических работ, простоты установки и управления, низкого потребления электроэнергии – это пожалуй — самый оптимальный вариант.

Электронный терморегулятор можно запрограммировать в произвольном порядке.

Зачем нужен стабилизатор для электрического котла?

Автоматическая регулировка тепла в помещении

Для чего это нужно

Самым распространённым на территории Российской Федерации является , на газовых котлах. Но такая, с позволения сказать, роскошь, доступна далеко не во всех районах и местностях. Причины тому самые банальные – отсутствие ТЭЦ или центральных котельных, а так же газовых магистралей поблизости.
Приходилось ли вам когда-либо побывать отдалённом от густонаселённых районов жилом доме, насосной или метеостанции в зимнюю пору, когда единственным средством сообщения являются сани с дизельным двигателем? В таких ситуациях очень часто устраивают отопление своими руками при помощи электричества.

Для небольших помещений, например, одна комната дежурного на насосной станции, достаточно – его хватит для самой суровой зимы, но для большей площади уже потребуется отопительный котёл и система радиаторов. Чтобы сохранить нужную температуру в котле, предлагаем вашему вниманию самодельное регулирующее устройство.

Температурный датчик

В этой конструкции не нужны терморезисторы или различные датчики типа ТСМ , здесь вместо них задействован биполярный обыкновенный транзистор. Как и всех полупроводниковых приборов, его работа в большой степени зависит от окружающей среды, точнее, от её температуры. С повышением температуры ток коллектора возрастает, а это негативно сказывается на работе усилительного каскада – рабочая точка смещается вплоть до искажения сигнала и транзистор попросту не реагирует на входной сигнал, то есть, перестает работать.

Диоды тоже относятся к полупроводникам , и повышение температуры отрицательно сказывается и на них. При t25⁰C «прозвонка» свободного кремниевого диода покажет 700мВ, а у перманентного – около 300мВ, но если температура повышается, то соответственно будет понижаться прямое напряжение прибора. Так, при повышении температуры на 1⁰C напряжение будет понижаться на 2мВ, то есть, -2мВ/1⁰C.

Такая зависимость полупроводниковых приборов позволяет использовать их в качестве температурных датчиков. На таком отрицательном каскадном свойстве с фиксированным базовым током и основана вся схема работы терморегулятора (схема на фото вверху).
Температурный датчик смонтирован на транзисторе VT1 типа КТ835Б , нагрузка каскада – резистор R1, а режим работы по постоянному току транзистора задают резисторы R2 и R3. Чтобы напряжение на транзисторном эмиттере при комнатной температуре было 6,8В, фиксированное смещение задаётся резистором R3.

Совет. По этой причине на схеме R 3 помечен знаком * и особой точности здесь добиваться не следует, только бы не было больших перепадов. Эти измерения можно провести относительно транзисторного коллектора, соединённым источником питания с общим приводом.

Транзистор p-n-p КТ835Б подобран специально, его коллектор соединяется с металлической корпусной пластинкой, имеющей отверстие для крепления полупроводника на радиатор. Именно за это отверстие прибор крепится к пластине, к которой ещё прикреплён подводной провод.
Собранный датчик крепиться к трубе отопления при помощи металлических хомутов , и конструкцию не нужно изолировать какой-либо прокладкой от трубы отопления. Дело в том, что коллектор соединён одним проводом с источником питания – это значительно упрощает весь датчик и делает контакт лучше.

Компаратор

Компаратор, смонтированный на операционный усилитель ОР1 типа К140УД608, задаёт температуру. На инвертируемый вход R5 подаётся напряжение с эмиттера VT1, а через R6 – на неинвертируемый вход поступает напряжение с движка R7.
Такое напряжение определяет температуру для отключения нагрузки. Верхний и нижний диапазон для установки порога на срабатывание компаратора задаются при помощи R8 и R9. Нужный постерезис срабатывания компаратора обеспечивает R4.

Управление нагрузкой

На VT2 и Rel1 сделано устройство управления нагрузкой и индикатор режима работы терморегулятора находится здесь же – красный цвет при нагреве, а зелёный – достижение необходимой температуры. Параллельно обмотке Rel1 включен диод VD1 для защиты VT2 от напряжения, вызванного самоиндукцией на катушке Rel1 при отключении.

Совет. На рисунке выше видно, что допустимая коммутация тока реле 16A, значит, допускает управление нагрузкой до 3кВт. Используйте прибор для мощности 2-2,5кВт, чтобы облегчить нагрузку.

Блок питания

Произвольная инструкция позволяет для настоящего терморегулятора в виду его небольшой мощности задействовать в качестве блока питания дешёвый китайский адаптер. Также можно самому собрать выпрямитель на 12В, с током потребления схемы не более 200мА. Для этой цели сгодится трансформатор мощностью до 5Вт и выходом от 15 до 17В.
Диодный мостик сделан на диодах 1N4007, а стабилизатор на напряжения на интегральном типа 7812. В виду небольшой мощности устанавливать стабилизатор на батарею не требуется.

Наладка терморегулятора

Для проверки датчика можно использовать самую обыкновенную настольную лампу с абажуром из металла. Как было отмечено выше, комнатная температура позволяет выдерживать напряжение на эмиттере VT1 около 6,8В, но если повысить её до 90⁰C, то напряжение упадёт до 5,99В. Для замеров можно использовать обычный китайский мультиметр с термопарой типа DT838.
Компаратор работает следующим образом: если напряжение термодатчика на инвертирующем входе выше напряжения на неинвертирущем, то на выходе оно будет равнозначным с напряжением источника питания – это будет логическая единица. Поэтому VT2 открывается и реле включается, перемещая релейные контакты в режим нагрева.
Температурный датчик VT1 греется по мере нагревания отопительного контура и с повышением температуры понижается напряжение на эмиттере. В тот момент, когда оно опускается немного ниже напряжения, которое задано на движке R7, получается логический ноль, что приводит к запиранию транзистора и отключению реле.
В это время напряжение на котёл не поступает и система начинает остывать, что также влечёт за собой остывание датчика VT1. Значит, напряжение на эмиттере повышается и как только оно переходит границу, установленную R7, реле запускается заново. Такой процесс будет повторяться постоянно.
Как вы понимаете, цена такого устройства невысока, зато позволяет выдерживать нужную температуру при любых погодных условиях. Это очень удобно в тех случаях, когда в помещении нет постоянных жителей, следящих за температурным режимом, или когда люди постоянно сменяют друг друга и к тому же заняты работой.

Работу газового или электрического котла можно оптимизировать, если задействовать внешнее управление агрегатом. Для этой цели предназначены выносные терморегуляторы, имеющиеся в продаже. Понять, что это за приборы и разобраться в их разновидностях поможет данная статья. Также в ней будет рассмотрен вопрос, как собрать термореле своими руками.

Виды термореле

Обычный терморегулятор представляют собой небольшой электронный блок, устанавливаемый на стене в подходящем месте и присоединенный к источнику тепла проводами. На передней панели есть только регулятор температуры, это самая дешевая разновидность прибора.

Кроме нее, существуют и другие виды термореле:

программируемые: ммеют жидкокристаллический дисплей, подключаются с помощью проводов либо используют беспроводную связь с котлом. Программа позволяет задать изменение температуры в определенные часы суток и по дням в течение недели;
такой же прибор, только снабженный модулем GSM;
автономный регулятор с питанием от собственной батареи;
беспроводное термореле с выносным датчиком для управления процессом нагрева в зависимости от температуры окружающей среды.

Примечание. Модель, где датчик расположен снаружи здания, обеспечивает погодозависимое регулирование работой котельной установки. Способ считается наиболее эффективным, так как источник тепла реагирует на изменение погодных условий еще до того, как они повлияют на температуру внутри здания.

Многофункциональные термореле, которые можно программировать, существенно экономят энергоносители. В те часы суток, когда дома никого нет, поддерживать высокую температуру в комнатах нет смысла. Зная рабочее расписание своей семьи, домовладелец всегда может запрограммировать реле температуры так, чтобы в определенные часы температура воздуха снижалась, а за час до прихода людей включался нагрев.

Бытовые терморегуляторы, укомплектованные GSM – модулем, способны обеспечить дистанционное управление котельной установкой посредством сотовой связи. Бюджетный вариант – отправка уведомлений и команд в виде SMS – сообщений с мобильного телефона. Продвинутые версии приборов имеют собственные приложения, устанавливаемые на смартфон.

Как собрать термореле самостоятельно?

Приборы для регулирования отопления, имеющиеся в продаже, достаточно надежны и нареканий не вызывают. Но при этом они стоят денег, а это не устраивает тех домовладельцев, кто хоть немного разбирается в электротехнике или электронике. Ведь понимая, как должно функционировать такое термореле, можно собрать и подключить его к теплогенератору своими руками.

Конечно, сделать сложный программируемый прибор под силу далеко не каждому. Кроме того, для сборки подобной модели необходимо закупить комплектующие, тот же микроконтроллер, цифровой дисплей и прочие детали. Если вы в этом деле человек новый и разбираетесь в вопросе поверхностно, то стоит начать с какой-нибудь простой схемы, собрать и запустить ее в работу. Достигнув положительного результата, можно замахнуться на что-то более серьезное.

Для начала надо иметь представление, из каких элементов должно состоять термореле с регулировкой температуры. Ответ на вопрос дает принципиальная схема, представленная выше и отражающая алгоритм действия прибора. Согласно схеме, любой терморегулятор должен иметь элемент, измеряющий температуру и отправляющий электрический импульс в блок обработки. Задача последнего – усилить либо преобразовать этот сигнал таким образом, чтобы он послужил командой исполнительному элементу – реле. Дальше мы представим 2 простые схемы и поясним их работу в соответствии с этим алгоритмом, не прибегая к специфическим терминам.

Схема со стабилитроном

Стабилитрон – это тот же полупроводниковый диод, пропускающий ток лишь в одну сторону. Отличие от диода заключается в том, что у стабилитрона имеется управляющий контакт. Пока к нему подводится установленное напряжение, элемент открыт и ток идет по цепи. Когда его величина становится ниже предельной, цепь разрывается. Первый вариант – это схема термореле, где стабилитрон играет роль логического управляющего блока:

Как видите, схема разделена на две части. С левой стороны изображена часть, предшествующая управляющим контактам реле (обозначение К1). Здесь измерительным блоком является термический резистор (R4), его сопротивление уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Ручной регулятор температуры – это переменный резистор R1, питание схемы – напряжение 12 В. В обычном режиме на управляющем контакте стабилитрона присутствует напряжение более 2.5 В, цепь замкнута, реле включено.

Совет. Блоком питания 12 В может служить любой прибор из недорогих, имеющихся в продаже. Реле – герконовое марки РЭС55А или РЭС47, термический резистор – КМТ, ММТ или им подобный.

Как только температура возрастет выше установленного предела, сопротивление R4 упадет, напряжение станет меньше, чем 2.5 В, стабилитрон разорвет цепь. Следом то же самое сделает и реле, отключив силовую часть, чья схема показана справа. Тут простое термореле для котла снабжено симистором D2, что вместе с замыкающими контактами реле служит исполнительным блоком. Через него проходит напряжение питания котла 220 В.

Схема с логической микросхемой

Эта схема отличается от предыдущей тем, что вместо стабилитрона в ней задействована логическая микросхема К561ЛА7. Датчиком температуры по-прежнему служит терморезистор (обозначение – VDR1), только теперь решение о замыкании цепи принимает логический блок микросхемы. Кстати, марка К561ЛА7 производится еще с советских времен и стоит сущие копейки.

Для промежуточного усиления импульсов задействован транзистор КТ315, с той же целью в конечном каскаде установлен второй транзистор – КТ815. Данная схема соответствует левой части предыдущей, силовой блок здесь не показан. Как нетрудно догадаться, он может быть аналогичным – с симистором КУ208Г. Работа такого самодельного термореле проверена на котлах ARISTON, BAXI, Дон.

Самостоятельно подключить термореле к котлу – дело несложное, на эту тему в интернете имеется масса материалов. А вот изготовить его своими руками с нуля не так и просто, кроме того, нужен измеритель напряжения и тока, чтобы произвести настройку. Покупать готовое изделие или браться за его изготовление самому – решение принимать вам.

Представляю электронную разработку — самодельный терморегулятор для электрического отопления. Температура для системы отопления, устанавливается автоматически исходя из изменения уличной температуры. Терморегулятору не нужно в ручную, вносить и менять показания для поддержания температуры в отопительной системе.

В теплосети, есть подобные приборы. Для них четко прописаны соотношение средне суточной температур и диаметра стояка отопления. На основании этих данных, задается температура для системы отопления. Данную таблицу теплосети взял за основу. Конечно, некоторые факторы мне неизвестны, здание может оказаться к примеру, не утепленным. Теплопотери такого здания будут большими, нагрева может оказаться недостаточным для нормального отопления помещений. В терморегуляторе есть возможность вносить корректировки для табличных данных. (дополнительно можно прочитать материале по этой ссылке).

Я планировал показать видео в работе терморегулятора, с эклектическим котлом (25Кв), подключенным в систему отопления. Но как оказалось, здание, для которого все это делалось, долгое время было не жилое, при проверке, отопительная система практически вся пришла в негодность. Когда все восстановят, не известно, возможно это будет и не в этом году. Так как в реальных условиях я не могу настраивать терморегулятор и наблюдать динамику изменяя температурных процессов, как в отоплении, так и на улице, то я пошел другим путем. Для этих целей соорудил макет отопительной системы.

Роль электрокотла, выполняет стеклянная пол литровая банка, роль нагревательного элемента для воды- пятьсот ватный кипятильник. Но при таком объема воды, данной мощности было в избытке. Поэтому кипятильник подключил через диод, понизив мощность нагревателя.

Соединенные последовательно, два алюминиевых проточных радиатора, выполняют отбор тепла из отопительной системы, образуя подобие батареи. При помощи кулера создаю динамику остывания отопительной системы, так как программа в терморегуляторе отслеживает скорость нарастание и спад температуры в отопительной системе. На обратке, расположен цифровой датчик температуры T1, на основании показаний которого поддерживается заданная температура в отопительной системе.

Чтобы система отопления начала работать, нужно чтобы датчик T2 (уличный) зафиксировал понижение температуры, ниже +10С. Для имитации изменения уличной температуры, сконструировал мини холодильник на элементе пельтье.

Описывать работу всей самодельной установки нет смысла, все заснял на видео.

Некоторые моменты о сборке электронного устройства:

Электроника терморегулятора, размещается на двух печатных платах, для просмотра и распечатки понадобится программа SprintLaut, не ниже версии 6.0. Терморегулятор для отопления крепится на дин рейку, благодаря корпусу серии Z101, но нечто не мешает расположить всю электронику в другой корпус подходящий по размерам, главное чтобы вас устраивало. В корпусе Z101 не предусмотрено окно для индикатора, так что придется самостоятельно разметить и вырезать. Номиналы радиодеталей указаны на схеме, кроме клеммников. Для подключения проводов я применил клеммники серии WJ950-9.5-02P (9шт.) но их можно заменить на другие, при выборе учитывайте чтобы шаг между ножками совпадал, также высота клеммника не мешала закрываться корпусу. В терморегуляторе применяется микроконтроллер, который нужно запрограммировать, конечно, прошивку я также предоставляю в свободном доступе (возможно в процессе работы придется дорабатывать). Прошивая микроконтроллер, установите работу внутреннего тактового генератора микроконтроллера на 8Мгц.

P.S. Конечно, отопление дело серьезное и скорей всего придется доработать устройство, так что законченным устройством пока нельзя назвать. Все изменения, которым подвергнется терморегулятор я в дальнейшем внесу.

Термостат для котла отопления своими руками