Современные модели, помимо стандартных функций, могут выполнять дополнительные задачи, что расширяет их возможности и повышает эффективность устройства. К примеру, такие устройства могут не только контролировать температуру в помещении, но и отслеживать погодные условия на улице, корректируя режим обогрева в зависимости от изменений погодных факторов.
Как правильно подобрать и установить датчик температуры для котла?
Датчик температуры для котла является ключевым компонентом, который позволяет отслеживать уровень нагрева оборудования благодаря изменениям определённых физических величин, находящихся в прямой зависимости от температуры. На основе информации, получаемой от датчика, термостат управляет режимами функционирования котла, предотвращая возникновение аварийных ситуаций. Как же правильно выбрать и установить такой датчик?
Принцип действия термодатчиков основан на измерении различных параметров, таких как сопротивление, давление, линейные изменения (тепловое расширение) и термо-ЭДС, которые имеют выраженную зависимость от температуры в определённых диапазонах. Полученные данные о величине нагрева обычно стандартны и учитываются на основе калибровок, выполненных в соответствии с соответствующими расчетами.
В автоматизированных системах эти расчёты интегрированы в программу управления, тогда как в механических устройствах предусмотрены специализированные элементы, упрощающие регулирование работы, такие как механические или электронные реле, которые замыкают или размыкают необходимые контакты.
Конструкция термодатчиков довольно проста, представляя собой компактный корпус с элементами крепления, внутри которого расположен сам датчик. Они могут быть как герметичными, так и открытыми, в зависимости от метода измерения. Для передачи данных о температуре такие устройства могут быть либо беспроводными, либо проводными.
Классификация видов термодатчиков
Выбор необходимого термодатчика во многом зависит от того, где необходимо осуществлять контроль температуры: внутри котла, в помещении или в системе отопления. Грамотный выбор устройства определяет эффективность и безопасность работы всего отопительного оборудования.
Датчики температуры для котлов отопления можно классифицировать по следующим критериям:
- по методу измерения температуры,
- по типу взаимодействия с термостатом.
Виды датчиков по способу определения температуры
По методу измерения температуры датчики подразделяются на следующие категории:
- Дилатометрические, основанные на тепловом расширении металлов или других твердых тел и представленные в виде биметаллических пластин или спиралей.
- Резистивные, которые характеризуются явной зависимостью от температуры в конкретном диапазоне, проявляющейся в резких изменениях электросопротивления.
- Термоэлектрические, к которым относятся термопары, состоящие из сплавов различных проводников (например, хромель-алюмель), в которых при определённых температурных условиях возникает термо-ЭДС.
- Манометрические, работающие на основе изменения давления газа или жидкости в закрытом объёме.
Дилатометрические датчики изготавливают из материалов с высоким коэффициентом теплового расширения, позволяющим им реагировать даже на незначительные температурные изменения. Их принцип работы основывается на замыкании или размыкании электронных контактов. Для повышения чувствительности и качества контакта в конструкциях используются магниты.
Резистивные термодатчики производят из специальных сплавов проводников или полупроводников и имеют конструкцию, состоящую из катушки с намотанным тонким медным, платиновым или никелевым проводом, помещённым в керамическом корпусе или полупроводниковых пластинах, заключенных в пластиковый или стеклянный корпус.
Существует два типа полупроводниковых резисторов:
- термисторы, обладающие нелинейной температурной зависимостью, которая проявляется в снижении сопротивления при нагреве,
- позисторы, также имеющие нелинейную зависимость от температуры, но с увеличением сопротивления под действием нагрева.
Термоэлектрические датчики изготавливаются из двух тщательно подобранных различных металлов или сплавов; в точке их контакта при нагреве возникает термо-ЭДС, величина которой пропорциональна температурному градиенту между обоими сплая. При этом измеряемая величина остаётся независимой от температуры, длины и сечения используемых проводов.
Манометрические подходы позволяют измерять температуру без использования электропитания, что делает их подходящими для удалённых измерений. Тем не менее, их чувствительность значительно уступает аналогичным показателям других термодатчиков, и они подвержены инерционному эффекту.
Виды датчиков по способу взаимодействия с термостатом
По типу взаимодействия с термостатом термодатчики подразделяются на:
- проводные, которые передают данные на контроллер через провода,
- беспроводные – современные устройства, работающие на определённых радиочастотах и передающие данные без проводов.
Проводной датчик температуры для котла.
Принцип действия теплового датчика
Система отопления может контролироваться разнообразными методами, среди которых:
- автоматические устройства для своевременной подачи энергии;
- системы безопасности, следящие за безопасностью функционирования оборудования;
- смесительные узлы, обеспечивающие правильное распределение температурных потоков.
Для полноценного функционирования всех этих систем необходимы термодатчики, которые подают сигналы о состоянии приборов. Наблюдение за их показаниями позволяет своевременно выявлять неисправности в системе и принимать меры для их устранения.
Существует множество типов датчиков, используемых для измерения температуры. Некоторые из них могут погружаться в теплоносители, другие применяются внутри помещений, а третьи устанавливаются снаружи.
Термодатчики могут работать как самостоятельные устройства, например, для контроля температуры в комнате, так и являться неотъемлемой частью сложных систем, например, в отопительных котлах.
Принцип работы подобных устройств в автоматических системах основывается на преобразовании температурных значений в электрические сигналы, что позволяет быстро передавать результаты измерения в виде цифровых кодов, обеспечивая высокую скорость, чувствительность и точность измерений.
Разные устройства для измерения температуры могут иметь конструктивные особенности, которые влияют на их параметры: условия работы, метод передачи данных, способ отображения информации и так далее.
Виды устройств для снятия температуры
Термоприборы классифицируются по нескольким важным критериям, включая способ передачи данных, место и условия установки, а также алгоритм измерения показаний.
По способу передачи информации
В зависимости от метода передачи данных датчики делятся на две основные категории:
- проводные устройства,
- беспроводные датчики.
Изначально все подобные системы использовали провода для связи термодатчиков с управляющим блоком, что позволяло передавать информацию. Несмотря на то, что беспроводные аналоги затмили проводные, последние по-прежнему востребованы в простых схемах.
Проводные датчики выделяются большей точностью работы и надежностью в эксплуатации.
Для обеспечения согласованной работы, проводной датчик, используемый в составе сложной системы, рекомендуется комбинировать с оборудованием того же производителя.
На сегодняшний день беспроводные устройства стали широко распространёнными, они обычно используют радиоволны для передачи данных. Такие устройства можно установить почти в любом месте, как внутри помещений, так и на открытом воздухе.
К важным характеристикам беспроводных термодатчиков относятся:
- наличие встроенного аккумулятора,
- погрешность измерений,
- дальность передачи сигнала.
Несмотря на то что беспроводные и проводные устройства могут заменить друг друга, у них существуют некоторые отличия в работе.
По месту и способу размещения
По месту установки термодатчики делятся на следующие категории:
- накладные, которые крепятся к отопительному контур;
- погружные, контактирующие с теплоносителем;
- комнатные, расположенные внутри жилых или служебных помещений;
- внешние, устанавливаемые на улице.
В некоторых системах могут использоваться одновременно несколько видов датчиков для контроля температуры в различных зонах.
По механизму снятия показаний
В зависимости от способа отображения данных, приборы могут быть:
Первый тип включает использование двух металлических пластин и стрелочного индикатора. Повышение температуры приводит к деформации одного из элементов, что создаёт давление на стрелку. Показания таких устройств достаточно точны, однако они имеют недостаток – инерционность.
Биметаллические и спиртовые термостаты часто применяются в системах отопления, например, в котлах, поскольку они позволяют отслеживать нагрев, превышение которого может привести к неблагоприятным последствиям.
Данный недостаток практически полностью отсутствует у датчиков, работающих на спиртовой основе, в которых герметично запаянная колба заполняется спиртосодержащим раствором, расширяющимся при нагреве. Их конструкция проста и надежна, хотя и не очень удобна для постоянного наблюдения.
Принцип работы
Внутри котла установлена плата управления, которая контролирует работу всех узлов устройства. Она содержит специальные контакты, которые изначально соединены перемычкой и служат для подключения термостата.
Пока перемычка установлена, система функционирует по заданной логике: котёл нагревает теплоноситель до установленной температуры и отключается при достижении этой температуры, восстанавливаясь только при охлаждении до нижнего предела.
При подключении термостата перемычка снимается. Термо-регулятор включается в цепь, и всё управление работой котла передаётся ему. В результате процесс работы системы становится более плавным, частые запуски и остановки нагрева прекращаются, а температура воздуха влияет на работу системы более равномерно.
Такаой метод контроля способствует более эффективному использованию ресурса газа и позволяет серьёзно сократить затраты на отопление.
Виды
Существует множество конструкций комнатных термостатов. Они могут применяться в котлах различных производителей, таких как Бакси, что очень удобно для конечных пользователей.
Все типы термостатов можно классифицировать по ряду признаков:
Место установки
По месту установки термостаты делятся на комнатные и уличные (внешние). Комнатные монтируются в помещениях, в то время как уличные обеспечивают мониторинг внешней температуры и погодных условий.
Большинство пользователей предпочитают контролировать микроклимат внутри помещений, поскольку он значительно влияет на атмосферу в жилище. Уличные устройства будут актуальны для жителей южных регионов, где теплоизоляция стен работает не так эффективно.
Способ управления
Методы управления термостатами:
- Механический.
- Электронный.
- Дистанционный.
Механические устройства работают на основе изменения объёмов жидкостей или газов с использованием мембран. Они действуют в режиме реального времени и не могут быть запрограммированы.
Электронные термостаты более точные по сравнению с механическими. В качестве измерительного элемента используется терморезистор, чье сопротивление меняется в зависимости от повышения или понижения температуры. Эти устройства обладают высокой быстротой реакции и могут выполнять программирование на будущее.
Дистанционное управление осуществляется с помощью ПК или смартфонов. В таких приборах устанавливаются модули Wi-Fi или GSM, позволяющие пользователям взаимодействовать с термостатом даже удалённо. Эти модели, как правило, стоят дороже, но они предоставляют гораздо более широкие возможности по сравнению с обычными термостатами.
Принцип работы
По принципу функционирования приборы делятся на механические и электронные, каждый из которых основан на своих принципах работы, описанных ранее.
Выбор этого или того типа аппарата обусловлен условиями эксплуатации и параметрами помещений. Чем чаще и точнее необходимо корректировать работу котла, тем выше потребность в электронных термостата. Если же нужно только небольшое изменение режима работы, достаточно механического термостата.
На что нужно обращать внимание при выборе устройства
Чтобы правильно выбрать термодатчик, учтите следующие моменты:
- Рекомендуется отдавать предпочтение изделиям известных марок с хорошей репутацией. Лучше всего, если котел и термостат производятся одной компанией, это поможет избежать возможной несовместимости и повысить общую эффективность.
- Перед покупкой обязательно изучите технические характеристики — мощность и размеры устройства. Неправильный выбор может привести к неисправностям в системе отопления, поэтому стоит учитывать площадь помещения и искомые температурные показатели.
- Определитесь с типом термодатчика. При установке во время капитального ремонта целесообразно выбирать проводные модели. Если же ремонт не планируется, лучше подойдет устройство с беспроводной связью.
- Убедитесь, что диапазон регулирования температуры соответствует вашим требованиям.
- Перед установкой системы стоит продумать теплоизоляцию помещения, иначе возможны значительные теплопотери, что приведёт к увеличению затрат.
Важно! Перед покупкой устройства убедитесь, что электросеть способна поддерживать необходимый уровень напряжения.
Кроме правильного выбора термодатчика, большое значение имеет соблюдение простых правил эксплуатации:
- Датчик следует как можно глубже погружать в среду для улучшения теплообмена.
- Регулярно проверяйте и калибруйте устройство, основываясь на рекомендациях производителя.
- Исключите влияние внешних факторов, которые могут негативно сказаться на точности измерений.
- Не используйте электроприборы с повреждённой изоляцией.
- Не пытайтесь самостоятельно разбирать терморегулятор.
- При проведении профилактических работ отключайте оборудование от сети.
Если термостат показывает 0 градусов при его включении, это сигнализирует о его неисправности. В данном случае устранить данную проблему самостоятельно вряд ли получится, и лучше всего будет приобрести новый прибор.
Рис6 Важно правильно установить устройство.
Рекомендации по установке термодатчика
Установка термодатчика требует соблюдения ряда рекомендаций, включая информацию о модели устройства.
Как установить комнатный датчик
Для измерения температуры в помещении рекомендуется устанавливать датчик на стене комнаты, при этом следует обратить внимание на следующие аспекты:
- Разместите его в удалённости от любых источников тепла и охлаждения.
- Обеспечьте свободный доступ воздуха к месту, где будет измеряться температура.
- Установите датчик на высоте не менее 1,3 метра от уровня пола.
- Сделайте так, чтобы в непосредственной близости от агрегата не находились мощные электроприборы.
Важно! Установка в углубление стены допустима, но наносить что-либо сверху на датчик нельзя, чтобы не затруднять его работу.
Правила установки наружных датчиков
Внешний датчик устанавливается в рамках системы погодозависимого контроля котла. Чтобы обеспечить адекватные значения, необходимо придерживаться следующих условий:
- Исключите прямое воздействие солнечного света на измерительную часть.
- Убедитесь, что датчик не контактирует с металлическими элементами, находящимися рядом со стеной.
- Обратите внимание на прокладку кабелей.
- Разместите устройство не выше 2/3 высоты здания.
- Исключите влияние факторов, которые могут негативно сказываться на чувствительности измерений.
Рис7 Установка комнатного датчика имеет свои особенности.
Как подключить водяной прибор
Температурный датчик, предназначенный для контроля нагрева воды в двухконтурном котле, может быть как контактным, так и бесконтактным. В первом случае его размещают непосредственно в трубопроводе, во втором – на обратной стороне трубы. В некоторых случаях устройство также может быть установлено на циркуляционном насосе, что позволит избежать попадания обратного теплоносителя высокой температуры в котлоагрегат.
Когда применяется одноконтурное устройство, установка датчика в обратный трубопровод запрещена, так как это может заблокировать циркуляцию при высоких температурах и привести к аварийному отключению котла.
Таким образом, датчик температуры является важным элементом, который отвечает за измерение параметров и управление функциями системы отопления. Разнообразие доступных видов датчиков необходимо учитывать при выборе подходящего устройства.
Как выбрать
- Если отсутствует возможность провести проводку от нагревателя к термостату, отдайте предпочтение беспроводной модели.
- Обратите внимание на допустимую погрешность измерений. Механические варианты дешевле, но их точность ниже, чем у электронных.
- Обратите внимание на величину гистерезиса – это разница температур, при которой котел запускается и останавливается. Например, если гистерезис составляет 1 градус, это означает, что котел включится или выключится при изменении температуры на это значение. Для механических моделей гистерезис обычно составляет 1 или 2 градуса, тогда как у современных моделей может быть возможность выставления более точных значений, вплоть до 0,1 градуса.
- Функция программирования. Это позволяет настроить работу котла на определённое время — от нескольких часов до нескольких суток, что позволяет более эффективно использовать отопительное оборудование.
- Наличие модулей Wi-Fi или GSM. Эти функции обеспечивают возможность управления оборудованием даже издалека. Тем не менее, наличие таких возможностей зависит от предпочтений владельца — некоторым они могут не понадобиться, поэтому не стоит переплачивать.
- Системы безопасности. Наличие различных систем безопасности значительно продлевает срок службы, а также делает использование котла более удобным.
Коротко о главном
Поддержание необходимого температурного режима в доме или квартире обеспечивается термостатом. Существуют механические, электромеханические и электронные устройства, которые лучше выбирать из рекомендаций, указанных в технической документации для котлов. На рынке предлагается множество моделей с дополнительными функциями, благодаря которым управление температурой становится более простым и доступным.
Установка термостата требует немного времени и усилий, однако имеет определённые условия и следует учитывать особенности различных моделей (проводные, беспроводные). Использование термостата заметно увеличивает комфорт при эксплуатации котла.
Какой термостат вы выбрали для своего газового котла? Каковы плюсы и минусы его эксплуатации на ваш взгляд?