Терморегулятор для котла отопления своими руками, схема

Контроль в помещениях

Типовая схема терморегулятора для погреба.

Приборы обозначаются латинскими буквами и цифрами. Например, LM135. Чтобы не ошибиться в выборе, запомните: 1 — применение в военной технике, 2 — применение в производственных аппаратах и устройствах, 3 — применение в бытовых приборах. Российским аналогом является обозначение транзисторов — 2Т (военный) и КТ (массовый). Принцип действия такого датчика таков: при повышении температуры увеличивается напряжение стабилизации, то есть это стабилитрон. Удостовериться в правильности выбора можно, почитав технические характеристики прибора. Точка калибровки указана в кельвинах. Температурная шкала указана в градусах по Цельсию.

Вспоминая школьный курс физики, переводите 0С= 0+273=273К. Рабочий диапазон датчика от -40 до 100°C. Если используется такой датчик, нет нужды в сомнительных опытах. Достаточно рассчитать напряжение на выходе стабилитрона, а затем это значение указать задающим на входе компаратора (сравнивающего устройства). Температурный сенсор LM335 стоит недорого — порядка 35-40 рублей. Взяв за основу этот термодатчик, нарисуйте схему терморегулятора для погреба.

Принципиальная электрическая схема терморегулятора.

На практике она дополнится выходным устройством для включения нагревателя, блоком питания и индикатором работы.

Следующий важный элемент — компаратор, например LM311. Он имеет два входа — прямой (2), обозначенный «+», и инверсный (3), обозначенный «-», и один выход. На схеме выход компаратора обозначен цифрой 7. Работает это устройство так: напряжение на входе 2 больше, чем на входе 3, на выходе получаем высокий уровень. Транзистор открылся, подключил нагрузку. Потенциометр, подключенный к прямому входу, устанавливает температуру — задает порог срабатывания компаратора. При обратной ситуации (напряжение на входе 2 меньше, чем на входе 3), на выходе уровень понижается. Повышается температура, срабатывает термореле, компаратор переходит на низкий уровень, транзистор закрывается, ТЭН выключается. Этот цикл повторяется беспрерывно.

Простой электронный терморегулятор своими руками. Предлагаю способ изготовления самодельного терморегулятора для поддержания комфортной температуры в помещении в холодное время. Термостат позволяет коммутировать мощность до 3,6 кВт. Самая важная часть любой радиолюбительской конструкции это корпус. Красивый и надежный корпус позволит обеспечить длительную жизнь любому самодельному устройству. В показанном ниже варианте терморегулятора применен удобный малогабаритный корпус и вся силовая электроника от продаваемого в магазинах электронного таймера. Самодельная электронная часть построена на микросхеме компараторе LM311.

Механический терморегулятор

На сегодня самые новые модели терморегуляторов управляются с помощью сенсорных кнопок, более старые модели – механическими. Большинство этих устройств имеют цифровую панель, где отображается температура теплоносителя в реальном времени, а также необходимый максимальный градус.

Производство таких устройств не обходится без их программирования, поэтому их цена очень высокая. Они позволяют настроить температурный режим по разным параметрам, к примеру, по часам или дням недели. Температура при этом будет меняться автоматически.

Если говорить о терморегуляторах для промышленных стальных печей, то сделать их самостоятельно будет сложно, так как они имеют сложную конструкцию и требуют внимания не одного специалиста. Такие в основном изготавливаются на заводах. Но сделать простой регулятор температуры своими руками для автономной отопительной системы, инкубаторов и т. п. – это несложная задача. Главное, придерживаться всех чертежей и рекомендаций по производству.

Для того чтобы понять, как работает терморегулятор, можно разобрать простую механическую конструкцию. Она работает по принципу открывания и закрывания дверки (заслонки) котла, чем уменьшает или увеличивает доступ воздуха к камере сгорания. Реагирует датчик, конечно же, на температуру.

Для производства такого устройства понадобятся следующие комплектующие
:

• пружина для возврата;
• два рычага;
• две алюминиевые трубки;
• регулировочный узел (имеет вид кран-буксы);
• цепочка, которая соединяет две части (термостат и дверку).

Все комплектующие необходимо собрать и вмонтировать на котёл.

Но такая схема имеет и свои существенные минусы. Проблема в том, что определить таким образом, когда сработает заслонка, трудно. Чтобы приблизительно настроить механизм, нужны точные расчёты. Невозможно определить в точности насколько будет расширяться алюминиевая труба. Поэтому в большинстве случаев сейчас предпочитают устройства с электронными датчиками.

Самодельный механический терморегулятор для шахтного котла

Лучший выбор

Подбор термостата для котла отопления осуществляется исходя из личных предпочтений владельцев помещения. При выборе следует учесть, какие характеристики необходимы при использовании определенного котла.

Проводной или беспроводной

Сообщение блока управления с датчиками и котлом у разных моделей осуществляется проводным или беспроводным способом. В первом случае потребуется прокладка провода. Длина кабеля достигает 20 м. Это позволяет монтировать блок управления на большом расстоянии от помещения, в котором оборудована котельная.

Беспроводные термостаты для котла отопления выполнены в виде приемника и передатчика. Отличительной особенностью изделий такого типа является отсутствие необходимости в прокладке проводки. Сигнал передатчика может поступать на расстояние 20-30 м. Это позволяет устанавливать пульт управления в любом помещении.

Точность настройки температуры

В зависимости от конструкции комнатного термостата настройка температуры воздуха в помещении отличается. Недорогие модели имеют механическое управление. Недостатком дешевых термостатов является погрешность, достигающая 4 градусов. При этом шаг регулировки температуры составляет один градус.
Изделия с электронным управлением имеют погрешность 0.5 – 0.8 градуса и шаг регулировки 0.5о. Такая конструкция позволяет точно устанавливать необходимую мощность котельного оборудования и поддерживать температуру в комнате в определенном диапазоне.

Возможность установки значения гистерезиса

Комнатный термостат для газового котла имеет разницу между температурой включения и отключения. Она необходима для поддержания оптимальных показателей тепла в комнате.

Принцип гистерзиса

У механических изделий значение гистерезиса не изменяется и составляет один градус. Это означает, что после отключения котлоагрегат начнёт работать после того, как температура воздуха в комнате упадет на один градус.
Электромеханические и электронные модели имеют возможность установки гистерезиса. Регулировка позволяет менять значение до достижения 0.1 градуса. Благодаря такой конструкции удаётся постоянно поддерживать температуру комнаты в нужном диапазоне.

Возможность программирования

Функция доступна только для электронных или электромеханических термостатов. Существует возможность запрограммировать блок управления на установку температурного режима по часам. В зависимости от модели термостаты программируются на срок до 7 дней.
Так удается сделать систему отопления с включенным газовым котлом автономной. В определенное время термостат подключает, отключает котлоагрегат или меняет интенсивность его работы. При недельном программировании расход газа может снижаться до 30 процентов.

Wi-fi или GSM

Термостаты со встроенным wi-fi и gsm модулем подключаются к сети интернет. Для управления отоплением используются гаджеты с установленными приложениями. Так осуществляется дистанционное отключение, подключение котла и настройка показателей температуры в отапливаемом помещении.
Используя стандарт gsm, комнатный термостат передает сведения о возникновении неисправностей в системе отопления на телефон владельца. Возможно дистанционное включение или отключение газового котла.

Безопасность

При выборе терморегулятора для газового котельного оборудования следует обратить внимание на наличие систем безопасности. Доступны функции предотвращения остановки циркуляционной помпы, защиты от замерзания или превышения максимальной температуры в системе отопления и др

Наличие таких опций позволяет безопасно использовать котельное оборудование в автономном режиме.

Схема подключения

Практически все существующие на современном рынке термостаты являются релейными. Это означает, что работают они за счет реле, размыкающей и замыкающей контакты на основе предустановленной пользователем температуры. В качестве теоретически подключаемого термостата, будем использовать электрический термостат релейного типа с сухими контактами. Сухие контакты – термин, обозначающий, что в любом состоянии, сомкнутом или разомкнутом, на контактах нет никакого напряжения.

Для подключения к котлу на термостате расположены клеммы, подключать нужно открытый и общий порты. В случае, если в мануале для конкретно вашей модели они не указаны, нужно просто прозвонить контакты тестером. Далее нам потребуется убедиться в возможности подключения термостата к котлу. Обычно это указано непосредственно в технической документации, если таковой нет, то информацию легко найти в любой из поисковых систем.

На найденной электронной схеме платы обозначено нахождение той самой перемычки, в которую будет подключаться термостат к котлу. В зависимости от модели котла, придется открутить несколько болтиков, чтобы добраться к необходимой части. Колодка может быть установлена как на плате управления, так и вынесена отдельно. Подключение термостата для любого из этих вариантов не будет отличаться ничем.

Далее необходимо вытащить перемычку, а ее место поставить кабель, поставляющийся в комплекте с термостатом (либо купленным отдельно). Это двухжильный провод с сечением не менее 0,75 квадратных миллиметров. Полярность при подключении не имеет значения. К блоку управления термостатом кабель подключается в нормальный открытый и общий порты, как описано выше. Порты находятся с одной из сторон блока управления, с другой же порты для подключения электроподающего кабеля. Можно как приобрести новый кабель желаемого сечения, так и использовать комплектный.

На этом подключение термостата к газовому котлу окончено. Остается только проверить работоспособность системы. На термостате выставляем необходимую температуру воздуха в комнате, сигнал передается на блок управления и в зависимости от выставленной температуры контакты реле замыкаются или размыкаются. При выставлении температуры, которая ниже текущей, горелка превращает нагревать воду в системе, при выставлении температуры выше, горелка наоборот начинает работать.

Мощность нагревателя и установка терморегулятора

В случаях, когда значение составляет приблизительно 30 А (это тот уровень, на который рассчитаны автомобильные реле), возможно применение обогревателя мощностью 6.6 кВт (исходя из расчета 30х220).

Но прежде, желательно убедится в том, что вся проводка, а также автомат смогут выдержать нужную нагрузку.

Стоит отметить: любители самоделок могут смастерить электронный терморегулятор своими руками на основе электромагнитного реле с мощными контактами, выдерживающими ток до 30 ампер. Такое самодельное устройство может использоваться для различных бытовых нужд.

Установку терморегулятора необходимо осуществлять практически в самой нижней части стены комнаты, так как именно там скапливается холодный воздух. Также важным моментом является отсутствие тепловых помех, которые могут воздействовать на прибор и тем самым сбивать его с толку.

К примеру, он не будет функционировать должным образом, если будет установлен на сквозняке или рядом с каким-то электроприбором, интенсивно излучающим тепло.

Общее понятие о температурных регуляторах

Приборы, фиксирующие и в это же время регулирующие установленное температурное значение, в основном встречаются на производстве. Но также и в быту они тоже нашли собственное место. Для поддерживания нужного климата в доме постоянно применяются внешние водяные термостаты для воды. Собственными руками выполняют подобные аппараты для сушки овощей или теплоснабжения инкубатора. Где угодно может найти собственное место такая система.

В этом видео выясним что представляет из себя температурный регулятор:

В реальности большинство термостатов являются лишь частью общей схемы, состоящую из таких составляющих:

1. Температурный датчик, исполняющий замер и фиксацию, и также передачу к регулятору получившейся информации. Происходит это за счёт изменения энергии тепла в электрические сигналы, распознаваемые прибором. В роли датчика как правило выступает термометр сопротивления или термопара, которые в собственной конструкции имеют металл, реагирующий на температурное изменение и под её влиянием меняющий своё сопротивление.
2. Аналитический блок – это и есть сам регулятор. Он принимает электронные сигналы и реагирует в зависимости от своих предназначений, после этого передаёт сигнал на исправное устройство.
3. Исполнительный механизм – некое механическое или электронное устройство, которое во время получения сигнала с блока ведёт себя определённым образом. Например, при достижении установленной температуры клапан перекроет подачу носителя тепла. И напротив, как только показания станут ниже заданных, аналитический блок даст команду на открытие клапана.

Это три весомые части системы поддержания заданных параметров температур. Хотя, кроме них, в схеме могут принимать участие и иные части наподобие промежуточного реле. Однако они выполняют лишь добавочную функцию.

Как работает термостат отопления

Обычная отопительная система с водой в качестве теплоносителя состоит из нагревательного оборудования или узла подключения к централизованной сети, труб внутренней разводки и радиаторов. Чтобы регулировать объемы поступающего от нее в комнаты тепла, приходится либо постоянно следить за котлом, либо регулярно прикрывать/открывать вентиля на батареях.

При этом инертность такой системы не позволяет поддерживать нужную температуру в течение всего дня на установленном уровне. Если больше в печь наложить дров или в котел подать газа, то теплоноситель в трубах нагреется сильнее, при этом тепла через радиаторы он также отдаст больше.

При низкой температуре за окном это хорошо. А вот при резком потеплении на улице в доме жара становится невыносимой. Топливо уже в топке, и вода уже нагрелась, избавиться от тепла никак. Плюс котел еще и продолжает работать. Без термостата в системе отключать его приходится вручную. Можно, конечно, открыть окна на проветривание и выпустить тепло, но тогда счета за горючее для домашней котельной точно разорят.

Вывод напрашивается сам собой: термостат для отопления упрощает проживание, делает его максимально комфортным.

Термостат (терморегулятор) – это устройство для отслеживания температуры в отапливаемом помещении и увеличения/уменьшения подачи в него тепла

Состоит термостат для отопительной системы из:

• термочувствительного датчика (элемента);
• блока настройки;
• модуля управления;
• электромагнитного реле или механического клапана.

В самых простых моделях управляющий блок отсутствует. Все происходит за счет чистой механики и изменения физических свойств термочувствительного элемента. Таким термостатам электропитание не нужно. По эффективности и точности регулировки системы они уступают электронным приборам, но зато энергонезависимы. При проблемах с напряжением в сети они точно не перестанут работать.

Принцип работы терморегулятора выглядит следующим образом:

1. С помощью блока управления выставляется нужная температура.
2. При достижении требуемых параметров срабатывает датчик, что приводит к отключению котла либо перекрытию запорного клапана в трубах отопления.
3. После падения температуры воздуха в комнате происходит обратное включение котельного оборудования или обогревателей.

Модуль электронного управления позволяет задавать не один показатель температуры, а сразу несколько для каждого времени суток отдельно. Плюс при наличии такого блока есть возможность установки дополнительного температурного датчика на улице и привязки функционирования термостата к данным с него.

В зависимости от вида устройства терморегулятор подключается непосредственно к котлу для регулировки его работы либо на входе в радиатор для контроля объемов подачи теплоносителя

Простейший термостат – это запорная арматура с термодатчиком, стоящая на трубе у батареи. При достижении нужной температуры клапан закрывается и уменьшает ток теплоносителя. А при охлаждении комнатного воздуха он вновь открывается, в результате чего объемы поступающего тепла увеличиваются.

Более сложные и продвинутые модели предполагают наличие беспроводных датчиков и блоков управления. Вся связь между отдельными элементами происходит через радиоканал. Провода в этом случае не прокладываются, что положительно сказывается на эстетической стороне размещения подобных терморегуляторов в помещении.

Метки: датчик температуры, изготовление датчика

Комментарии 153

Я точно такой же на двухконтурный котёл поставил.Тертий сезон уже пашет.Блок питания от усилителя антенны. А у вас контролёр с датчиком шла?

нет, датчик насколько я помню, покупал отдельно в Чип и Дипе

Но вообще потом все задуманное собрал на DS18B20

А такой вариант: термопара закрепленная на патрубке и простенький мультиметр в режиме измерения температуры

Подскажите, а плата для индикации- это что за она? Самодельная?

нет, не самодельная — друг на алиэкспрессе купил «пучёк за пяточёк» и одну мне подарил:

Сами такую приблуду не думали замутить?

Думал. На датчике ДС1820. Но так вышло что зашел в гости к другу, за рюмочкой чая разговорились, я ему рассказал что хочу сделать, а он достал с полки это устройство, да мне и отдал. Теперь надобность в самостоятельном изготовлении как бы и отпала.А так я вот по этой схеме уже делал раньше и у меня под нее все есть:

Даллас лучше работает по сравнению с термисторами, и в цифре.Правда диапазон маловат.

почему маловат? для применения в авто более чем достаточен.

У далласа в принципе диапазон измерений лучьше.Но верхняя планка критична.Термистор на сколько я помню не надежен.Хотя если потенциал сидит 12 вольт, то работает.А Далласу надо стабильное питание.

Можно подробнее что значит критичней верхняя планка? Больше 120 градусов я нагревал феном датчик, вроде работает после этого.

Верхний диапазон температуры вроде равен 125 градусов у далласа.То бишь -50 и +125.А температура если нужна будет контролирумая выше 125 то Даллас не справится.Вообще точность у него нормальная, но задержка есть 0,5-1 сек.Есть 3 проводное подключение, есть возможность подключать по 2 проводам.Будет задержка и диапазон меньше.

Советуем изучить Что лучше конвектор или тепловентилятор

Знаю про эти подключения, сейчас ради прикола попровал нагреть датчик феном, 127.9 удалось максимально на нем увидеть, дальше ноли, когда остывает то приходит в норму)

да не, это уже отработанная технология. заморочился только с тем что все отфоткал, сформулировал и выложил сюда )

Я понимаю, что отработанная, просто стоит ли это таких трудов при сравнительно невысокой стоимости датчика? Хотя конечно бывают редкие и дорогие датчики…

да не, дело не в стоимости, а в том чтобы запихнуть китайский датчик в нужный конструктив.вот надо тебе температуру воды например регулировать кипятильником — просто так же датчик в воду не засунешь его надо как то вкрутить, соответственно нужен корпус.

кстааати, а клевая идея…слушай во сколько мжет обойтись такой самый дешевый датчик? еще бы он вот цепь бы размыкал как терморегулятор и тогда цены бы не было…

Я понимаю, что отработанная, просто стоит ли это таких трудов при сравнительно невысокой стоимости датчика? Хотя конечно бывают редкие и дорогие датчики…

Ну, смотри — у меня, к примеру, Бош Моно-Джетроник, по всем таблицам ДТВВ и ДТОЖ должны (при одинаковой температуре воздуха и ОЖ) давать «мозгам» одинаковое сопротивление. При этом ДТВВ вполне адекватен, но замене не подлежит (из-за особенностей конструкции). А ДТОЖ — «глючный», при разности показаний ЭБУ начинает «подгонять», т.к. не может сообразить кому верить (ДТОЖ или ДТВВ)!Покупал 4 (ЧЕТЫРЕ) разных датчика — все разное сопротивление при одинаковой температуре дают!А при вышеописанной технологии есть возможность подобрать копеечный термистор практически под любое значение сопротивление при заданной температуре! Да, что там, можно заменить ОБА термистора (подобрав нужное сопротивление) и на ДТОЖ и на ДТВВ ! А это поможет решить сразу несколько проблем с «глюками» электронной системы питания! Тем более цена китайских термисторов, расходников и проч. не идёт ни в какое сравнение с «фирменными» датчиками (которые невозможно иногда заменить, или они стоят как крыло от самолёта) !Я понятно объясняю? )))

Регулятор температуры для котла отопления своими руками

Дорогие котлоагрегаты обычно оснащены качественными регуляторами температуры, потому нареканий со стороны владельцев не вызывают. Но не все могут позволить себе приобрести недешевое отопительное оборудование. Потому те, кто хоть немного разбирается в электронике и электротехнике, может самостоятельно сделать устройство, которое будет не хуже заводских дорогих терморегуляторов.

Собрать сложный, высокоточный программируемый регулятор температуры под силу не каждому. Потому стоит начать с простых схем. К тому же, комплектующие для них стоят не дорого.

Схема изготовления регулятора температуры для котла отопления

Прежде чем приступать к работе, нужно собрать все необходимое. И первая в этом списке – схема будущего терморегулятора. От нее нужно отталкиваться при подборе комплектующих и нужных деталей. Стандартный набор будет выглядеть так:

• деталь или элемент, который будет «следить» за показателями температуры;
• транзисторы и микросхемы, из которых будет собран блок обработки. Его функция – сравнение установленных пользователем значений с полученными;
• деталь, отвечающая за активацию или деактивацию котла.

Пошаговая инструкция

Если человек имеет только базовые знания в области электроники и работы с электротехникой, то при сборке регулятора для котла ему лучше опираться на вариант с стабилитроном. Это полупроводниковый диод, способный пропускать электрический ток в одну сторону.

Необходимые детали для сборки терморегулятора своими руками по схеме:

• основа – стабилитрон TL431;
• блок питания (достаточно 12 В);
• терморезистор – 22 Ом;
• 2 сопротивления на 100 Ом и 10 кОм;
• герконовое реле (РЭС-47);
• провода для соединения деталей;
• колодки;
• печатная плата;
• корпус;
• паяльник.

Инструкция по сборке:

Сравнивают размеры печатной платы и корпуса. При необходимости подгоняют ее по размеру. Инструментом создают несколько отверстий для крепления и также формируют токоведущие дорожки. После закрепляют колодки. Изучают схему. В соответствии с ней на плате размещают все основные компоненты будущего терморегулятора для котла. Фиксируют их с помощью паяльника. Соединяют линии термосопротивления, питания и управления. Заключительный этап – проверка работоспособности устройства прибором

Здесь важно, чтобы силовое реле срабатывало при измерении сопротивления подстроечного резистора. Есть 2 варианта размещения собранного терморегулятора – рядом с котлом или в комнате дома

Если устройство выглядит не очень презентабельно – лучше его спрятать поближе к котлоагрегату

Есть 2 варианта размещения собранного терморегулятора – рядом с котлом или в комнате дома. Если устройство выглядит не очень презентабельно – лучше его спрятать поближе к котлоагрегату.

Преимущества использования термостата в отоплении

Газовое отопление уже само по себе является благом и существенно увеличивает качество быта. Но упрощение управлением газовым отопительным оборудованием вопрос не менее актуальный.

Настройка и управление работой газового котла может проводиться двумя способами – вручную или с помощью термостата, который автоматически обеспечит стабильный температурный режим.

Ручная регулировка помогает установить определенную температуру теплоносителя в системе – при повышении температуры до заданных значений котел выключается, при снижении – включается. В результате температура в доме поддерживается на определенном уровне.

Но с изменением температуры на улице установленный режим оказывается некорректным и приходится вручную перепрограммировать отопительное устройство. Такие манипуляции осуществляются на протяжении всего отопительного сезона, а это неудобно.

Кроме того, ручная регулировка означает работу газового котла в режиме постоянных включений-выключений, с периодом рабочего цикла длительностью около 10 минут. Это не лучшим образом влияет на продолжительность работы котла.

Еще в системе с ручной регулировкой, независимо от работы функции обогрева, обеспечивается постоянная циркуляция теплоносителя с помощью насосного оборудования, а значит, расходуется лишняя электроэнергия.

Автоматическая регулировка, в отличие от ручного управления, отключает циркуляционный насос. Реагируя на температуру воздуха в помещении, а не теплоносителя в отопительном контуре, термостат для котла отопления поддерживает стабильную температуру в комнате.

В результате микроклимат в доме значительно улучшается, частота включений котла снижается, а значит, увеличивается его срок службы.

Использование термостата дает и другие преимущества:

• устройство устанавливает оптимальный/экономный температурный режим в зависимости от времени суток;
• решает проблемы тактования газового котла – частого включения и выключения;
• облегчает эксплуатацию и повышает надежность отопительной системы.

Это лишь часть очевидных преимуществ, общих для всех типов терморегуляторов. Достоинства отдельных моделей можно более подробно изучить непосредственно перед приобретением.

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.