Как собрать терморегулятор в домашних условиях

Продолжаем нашу рубрику электронные самоделки, в этой статье мы будем рассматривать устройства, поддерживающие определенный тепловой режим, или же сигнализирующие о достижении нужного значения температуры. Такие устройства имеют очень широкую сферу применения: они могут поддерживать заданную температуру в инкубаторах и аквариумах, теплых полах и даже являться частью умного дома. Для вас мы предоставили инструкцию о том, как сделать терморегулятор своими руками и с минимумом затрат.

• Немного теории
• Обзор схем

Немного теории

Простейшие измерительные датчики, в том числе и реагирующие на температуру, состоят из измерительного полуплеча из двух сопротивлений, опорного и элемента, меняющего свое сопротивление в зависимости от прилаживаемой к нему температуры. Более наглядно это представлено на картинке ниже.

Как видно из схемы, резистор R2 является измерительным элементом самодельного терморегулятора, а R1, R3 и R4 опорным плечом устройства. Это терморезистор. Он представляет собой проводниковый прибор, который изменяет своё сопротивление при изменении температуры.

Элементом терморегулятора, реагирующим на изменение состояния измерительного плеча, является интегральный усилитель в режиме компаратора. Данный режим переключает скачком выход микросхемы из состояния выключено в рабочее положение. Таким образом, на выходе компаратора мы имеем всего два значения «включено» и «выключено». Нагрузкой микросхемы является вентилятор для ПК. При достижении температуры определенного значения в плече R1 и R2 происходит смещение напряжения, вход микросхемы сравнивает значение на контакте 2 и 3 и происходит переключение компаратора. Вентилятор охлаждает необходимый предмет, его температура падает, сопротивление резистора меняется и компаратор отключает вентилятор. Таким образом поддерживается температура на заданном уровне, и производится управление работой вентилятора.

Обзор схем

Напряжение разности с измерительного плеча поступает на спаренный транзистор с большим коэффициентом усиления, а в качестве компаратора выступает электромагнитное реле. При достижении на катушке напряжения, достаточного для втягивания сердечника, происходит ее срабатывание и подключение через ее контакты исполнительных устройств. При достижении заданной температуры, сигнал на транзисторах уменьшается, синхронно падает напряжение на катушке реле, и в какой-то момент происходит расцепление контактов и отключение полезной нагрузки.

Особенностью такого типа реле является наличие гистерезиса — это разница в несколько градусов между включением и отключением самодельного терморегулятора, из-за присутствия в схеме электромеханического реле. Таким образом, температура всегда будет колебаться на несколько градусов возле нужного значения. Вариант сборки, предоставленный ниже, практически лишен гистерезиса.

Принципиальная электронная схема аналогового терморегулятора для инкубатора:

Данная схема была очень популярна для повторения в 2000 годах, но и сейчас она не потеряла актуальность и с возложенной на нее функцией справляется. При наличии доступа к старым деталям, можно собрать терморегулятор своими руками практически бесплатно.

Сердцем самоделки является интегральный усилитель К140УД7 или К140УД8. В данном случае он подключен с положительной обратной связью и является компаратором. Термочувствительным элементом R5 служит резистор типа ММТ-4 с отрицательным ТКЕ, это значит, что при нагревании его сопротивление уменьшается.

Выносной датчик подключается через экранированный провод. Для уменьшения наводок и ложного срабатывания устройства, длина провода не должна превышать 1 метр. Нагрузка управляется через тиристор VS1 и максимально допустимая мощность подключаемого нагревателя зависит от его номинала. В данном случае 150 Ватт, электронный ключ — тиристор необходимо установить на небольшой радиатор, для отвода тепла. В таблице ниже представлены номиналы радиоэлементов, для сборки терморегулятора в домашних условиях.

Устройство не имеет гальванической развязки от сети 220 Вольт, при настройке будьте внимательны, на элементах регулятора присутствует сетевое напряжение, которое опасно для жизни.

После сборки обязательно изолируйте все контакты и поместите устройство в токонепроводящий корпус. На видео ниже рассматривается, как собрать терморегулятор на транзисторах:

Самодельный термостат на транзисторах

Теперь расскажем как сделать регулятор температуры для теплого пола. Рабочая схема срисована с серийного образца. Пригодится тем, кто хочет ознакомиться и повторить, или как образец для поиска неисправности прибора.

Центром схемы является микросхема стабилизатора, подключенная необычным способом, LM431 начинает пропускать ток при напряжении выше 2,5 Вольт. Именно такой величины у данной микросхемы внутренний источник опорного напряжения. При меньшем значении тока она ни чего не пропускает. Эту ее особенность стали использовать во всевозможных схемах терморегуляторов.

Как видим, классическая схема с измерительным плечом осталась: R5, R4 – дополнительные резисторы делителя напряжения, а R9 — терморезистор. При изменении температуры происходит сдвиг напряжения на входе 1 микросхемы, и в случае, если оно достигло порога срабатывания, то напряжение идет дальше по схеме. В данной конструкции нагрузкой для микросхемы TL431 являются светодиод индикации работы HL2 и оптрон U1, для оптической развязки силовой схемы от управляющих цепей.

Как и в предыдущем варианте, устройство не имеет трансформатора, а получает питание на гасящей конденсаторной схеме C1, R1 и R2, поэтому оно так же находится под опасным для жизни напряжением, и при работе со схемой нужно быть предельно осторожным. Для стабилизации напряжения и сглаживания пульсаций сетевых всплесков, в схему установлен стабилитрон VD2 и конденсатор C3. Для визуальной индикации наличия напряжения на устройстве установлен светодиод HL1. Силовым управляющим элементом является симистор ВТ136 с небольшой обвязкой для управления через оптрон U1.

При данных номиналах диапазон регулирования находится в пределах 30-50°С. При кажущейся на первый взгляд сложности конструкция проста в настройке и легка в повторении.  Наглядная схема терморегулятора на микросхеме TL431, с внешним питанием 12 вольт для использования в системах домашней автоматики представлена ниже:

Данный терморегулятор способен управлять компьютерным вентилятором, силовым реле, световыми индикаторами, звуковыми сигнализаторами. Для управления температурой паяльника существует интересная схема с использованием все той же интегральной микросхемы TL431.

Для измерения температуры нагревательного элемента используют биметаллическую термопару, которую можно позаимствовать с выносного измерителя в мультиметре или купить в специализированном магазине радиодеталей. Для увеличения напряжения с термопары до уровня срабатывания TL431, установлен дополнительный усилитель на LM351. Управление осуществляется через оптрон MOC3021 и симистор T1.

При включении терморегулятора в сеть необходимо соблюдать полярность, минус регулятора должен быть на нулевом проводе, иначе фазное напряжение появится на корпусе паяльника, через провода термопары. В этом и является главный недостаток этой схемы, ведь не каждому хочется постоянно проверять правильность подключения вилки в розетку, а если пренебречь этим, то можно получить удар током или повредить электронные компоненты во время пайки.  Регулировка диапазона производится резистором R3. Данная схема обеспечит долгую работу паяльника, исключит его перегрев и увеличит качество пайки за счет стабильности температурного режима.

Еще одна идея сборки простого терморегулятора рассмотрена на видео:

Регулятор температуры на микросхеме TL431

Также дополнительно рекомендуем просмотреть еще одну идею сборки термостата для паяльника:

Простой регулятор для паяльника

Разобранных примеров регуляторов температуры вполне достаточно для удовлетворения нужд домашнего мастера. Схемы не содержат дефицитных и дорогих запчастей, легко повторяются и практически не нуждаются в настройке. Данные самоделки запросто можно приспособить для регулирования температуры воды в баке водонагревателя, следить за теплом в инкубаторе или теплице, модернизировать утюг или паяльник. Помимо этого можно восстановить старенький холодильник, переделав регулятор для работы с отрицательными значениями температуры, путем замены местами сопротивлений в измерительном плече. Надеемся наша статья была интересна, вы нашли ее для себя полезной и поняли, как сделать терморегулятор своими руками в домашних условиях! Если же у вас все еще остались вопросы, смело задавайте их в комментариях.

Будет интересно прочитать:

Терморегулятор для теплого пола своими руками: схема, как подключить

Краткое содержание

• 1 Функции терморегулятора
• 2 Виды терморегуляторов
• 3 Виды термодатчиков
• 4 Параметры выбора терморегулятора
• 5 Этапы монтажа
• 6 Как подключить терморегулятор: схема
• 7 Видео: Монтаж и подключение терморегулятора Devireg 535

Обогрев помещений посредством систем теплого пола считается наиболее комфортным для человека.

Управляются они с помощью терморегулятора или термостата, контролирующего степень нагрева поверхности пола или воздуха, и по мере необходимости, снижающего ее интенсивность.

Сенсорный программируемый терморегулятор

Установка данного прибора является обязательной, в противном случае система теплого пола будет нагреваться до максимальной температуры, а это угрожает обитателям дома, бетонной стяжке, финишному покрытию пола, да и самому устройству обогрева. А подключить его можно, при наличии определенных знаний, своими руками.

Функции терморегулятора

Работа терморегулятора возможна лишь при установке датчика температуры, измеряющего интенсивность нагрева поверхности пола или воздуха. Сам же терморегулятор призван поддерживать заданные параметры нагрева, своевременно включая и отключая греющие элементы.

Основные функции и панель управления терморегулятора

Таким образом, термостат препятствует не только перегреву системы теплого пола, но и способствует существенной экономии потребления электроэнергии. Ведь включение устройства обогрева осуществляется лишь при снижении температуры. Несмотря на достаточно высокую стоимость контролирующего устройства, в процессе эксплуатации напольного отопления оно сполна себя окупает экономией на оплату электроэнергии.

Самое главное – следить за исправной работой термодатчика. Ведь именно он подает сигнал терморегулятору о необходимости включения или выключения греющих элементов. А значит, они не будут перегреваться, что значительно увеличит срок службы электрообогрева пола.

Виды терморегуляторов

Разнообразие моделей терморегуляторов позволяет подобрать прибор, соответствующий любым потребностям владельцев квартиры или дома. В целом существует три вида термостатов.

Основные виды терморегуляторов

• Электромеханический. Данный тип оснащен механическим переключателем, позволяющим вручную устанавливать нужную температуру нагрева. Такие устройства наиболее просты в эксплуатации и отличаются доступной стоимостью.
• Цифровой. Стоимость таких моделей гораздо выше, а управление ими осуществляется при помощи кнопок. Вся информация о задаваемых параметрах выводится на сенсорный дисплей.
• Программируемый. Данные модели самые дорогостоящие, так как, по сути, являются целыми системами, позволяющими устанавливать требуемую интенсивность нагрева по часам, дням или даже неделям. Некоторые модели оснащены пультом дистанционного управления, и позволяют контролировать работу теплого пола через персональный компьютер.

Характеристика электромеханического терморегулятора

Выбор того или иного устройства зависит от финансовых возможностей владельцев жилья и требуемого функционала.

Однако специалисты не рекомендуют устанавливать в ванных комнатах цифровые и программируемые устройства, так как в этих помещениях преобладает повышенная влажность воздуха, способствующая быстрому выходу электроники из строя.

Целесообразнее отдать предпочтение электромеханическому варианту. Если же предпочтение отдается более дорогостоящим моделям, то их можно поместить в специальный шкаф или вынести за пределы помещения.

Термостат должен контролировать работу теплого пола в одном помещении. Подключение двух помещений к одному устройству возможно, однако в данном случае придется в обоих помещения поддерживать одинаковую температуру нагрева, что может быть не совсем комфортно. В данном случае можно приобрести двухканальный терморегулятор, позволяющий управлять одновременно двумя контурами.

[ads-mob-1][ads-pc-1]

Виды термодатчиков

Как уже говорилось выше, терморегулятор управляет системой теплого пола на основании показаний, передаваемых термодатчиком. От этого же устройства зависит, какую именно температуру будет поддерживать термостат – интенсивность нагрева поверхности пола или воздуха. Это означает, что выбор типа термодатчика зависит от условий эксплуатации системы электрообогрева.

• Датчик измерения температуры поверхности пола устанавливается, если данное отопление является лишь вспомогательным. В этом случае целесообразно просто поддерживать комфортный обогрев именно внизу помещения.
• Датчик измерения температуры воздуха применяется, если электрообогрев выступает в качестве основного источника тепла. Тогда необходимо поддерживать требуемую температуру воздуха. Такой датчик очень часто располагается непосредственно на корпусе термостата. Схема расположения датчика измерения температуры поверхности пола

Для поддержания наиболее комфортной температуры могут применяться оба датчика. Причем в первом случае датчик является выносным, подключаясь к клеммам, расположенным на корпусе термостата. А само устройство, по сути, является электрическим кабелем, на конце которого располагается контролирующий элемент. Располагается он между петлями греющего кабеля на расстоянии от стены, составляющем не меньше 0,5 метра.

Схема подключения терморегулятора с датчиком в систему отопления теплый пол

Если монтаж теплого пола своими руками производится в стяжку, то термодатчик помещают в канавку, проделанную в полу, предварительно надев на него гофрированную трубу. Таким образом, облегчается процесс замены устройства в случае его внезапной поломки.

Датчик измерения температуры воздуха можно устанавливать только в местах, соответствующих определенным условиям:

• на устройство не должны попадать прямые солнечные лучи, так как его нагрев приведет к искажению информации;
• устройство должно устанавливаться в местах, где отсутствуют сквозняки;
• рядом с термодатчиком не должны находиться бытовые приборы, выделяющие тепло, к примеру, холодильник. Схема устройства датчика для измерения температуры воздуха

Параметры выбора терморегулятора

Предельная нагрузка терморегулятора должна соответствовать мощности системы теплого пола. Большинство моделей рассчитаны на 16 А, что соответствует 3,7 кВт.

Технические данные терморегуляторов

Наиболее комфортным в использовании считается термостат с двумя встроенными датчиками температуры, однако зачастую в комплекте с данными устройствами поставляется лишь один термодатчик. Хотя их подключение своими руками производится идентично, у терморегулятора, оснащенного измерителем температуры воздуха, на две клеммы меньше.

При выборе устройства следует обратить внимание на его тип:

• встроенный;
• накладной. Схема подключения инфракрасных обогревателей и терморегулятора

В первом случае для установки прибора требуется ниша в стене, куда он помещается в монтажной коробке. Накладные разновидности крепятся непосредственно на стену, однако имеют непривлекательный внешний вид.

Этапы монтажа

Поместив прибор в монтажную коробку, или закрепив его непосредственно на стене, приступают к проделыванию канавок. Штробы необходимо делать не только на стене, но и в полу. Канавка может быть одна, либо несколько. Если штроба одна, то ее необходимо делать шире, чтобы можно было поместить в нее провода теплого пола и термодатчик. Каждый провод желательно предварительно помещать в гофрированную трубу.

Длина канавки, проделанной в полу, должна составлять не меньше 0,5 метра. В нее помещается один конец термодатчика, который следует тщательно заизолировать во избежание попадания раствора или влаги. Другой конец устройства заводится в терморегулятор.

Как подключить терморегулятор: схема

Способ подключения терморегулятора указан в инструкции, приложенной производителем, и зависит от типа прибора.

Схема подключения терморегулятора

• Приборы со встроенным датчиком измерения температуры воздуха снабжены 4-мя клеммами. Две из них предназначены для проводов, идущих от греющих элементов. При этом в отсек L (фаза) подключается коричневый провод, а в отсек N (ноль) – синий. Подключение к электрической сети также производится в соответствие с полярностью.
• Если на устройстве 6 клемм, значит термодатчик не встроенный, но входит в комплектацию. В этом случае его подсоединение производится в разъемы, указанные в инструкции производителем.
• Если прибор снабжен 7 клеммами, это означает, что одна из них предназначена для заземления, то есть к ней необходимо подсоединить желто-зеленый провод. Если на приборе нет такой клеммы, а заземление в доме есть, то подключение производится вне корпуса устройства. Если же заземления в доме нет, то соответствующий провод зануляется.

После подключения прибора своими руками можно опробовать систему на работоспособность. О ее исправности свидетельствует щелчок, обозначающий, что контур подключился. Если через несколько минут греющие элементы начали излучать тепло, можно выключать систему и приступать к заливке стяжки и укладке финишного покрытия.
[ads-pc-2][ads-mob-2]

Видео: Монтаж и подключение терморегулятора Devireg 535

Сергей

[email protected] | + posts

Главный редактор сайта. Профессиональный печник со стажем 8 лет.

Термостаты для теплого пола: Полное руководство

Теплый пол с электрическим лучистым отоплением, возможно, является самым удобным и эффективным из доступных видов отопления. Однако многие считают, что для правильной работы системы необходим специальный термостат. Это неправда. Если вы хотите контролировать свою систему отопления из любой точки мира и настраивать ее в соответствии с образом жизни вашей семьи, то термостат WiFi Smart может быть вашим лучшим вариантом.

Давайте посмотрим, что вам нужно знать, чтобы выбрать правильный термостат для вашей системы лучистого отопления.

Общие сведения о системах лучистого обогрева пола

Вместо нагревания воздуха, как в других системах, лучистый нагрев пола вырабатывает тепло посредством волн электромагнитного теплового излучения. Эти волны распространяются от материала пола к предметам в комнате, которые поглощают энергию и излучают ее обратно, тем самым нагревая все пространство.

Эти волны могут накапливать энергию в течение длительного времени, прежде чем они вступят в контакт с твердым объектом. Они выделяют накопленную энергию в виде тепла через материал, когда вступают в контакт. Это может быть через ваши полы, стены, мебель и вас! В результате, независимо от того, холодная температура окружающей среды или нет, вы почувствуете тепло.

Лучистое тепло комфортнее, потому что оно ощущается раньше и при более низкой температуре. При минимальном потоке воздуха температура в помещении остается постоянной.

Как работают термостаты с системами напольного отопления?

Термостаты, используемые в обычных системах воздушного отопления, измеряют температуру воздуха, окружающего термостат, в то время как в системе электрического лучистого обогрева пола используется датчик, расположенный внутри пола, и он активируется в зависимости от температуры пола.

Нужны ли специальные термостаты для теплого пола?

Большинство современных термостатов являются цифровыми. Системы лучистого пола также могут использовать цифровые термостаты. Тем не менее, преимущество систем лучистого отопления заключается в том, что они также могут использовать интеллектуальные термостаты, работающие по Wi-Fi, которые программируются и помогают снизить счета за коммунальные услуги, включая систему незадолго до того, как помещение будет использоваться, а затем отключая систему, когда она не используется. . Термостаты прогрева — это низковольтные термостаты сетевого напряжения, которые могут управлять электрическим подогревом пола и электрическим отоплением плинтуса

Использование термостатов для системы лучистого отопления пола

Существует два варианта управления системой лучистого отопления пола с помощью термостата в зависимости от общей настройки вашей системы отопления. Если система предназначена только для обогрева пола, а , а не , обогревает дом, то под полом устанавливается напольный датчик.

Если система используется в качестве основного источника тепла, то рекомендуется использовать датчик воздуха с датчиком пола для точного измерения температуры, а также для проверки того, что тип пола не превышает пределы нагрева, установленные производителем.

Сколько нужно термостатов?

Количество необходимых термостатов будет определяться желаемым уровнем контроля. У вас может быть термостат для каждой комнаты в доме, который контролируется индивидуально. Тем не менее, интеллектуальный термостат предлагает возможность подключения к нескольким датчикам и обеспечения индивидуального обогрева каждой комнаты с помощью одного термостата.

Можно ли разделить системы лучистого напольного отопления на зоны?

Использование отдельного термостата для разных помещений дома называется зональным отоплением. Например, кухню/столовую можно считать зоной, а семейную комнату и гостиную – дополнительными зонами. Если вы разместите автономный термостат в каждой из этих областей, вы практикуете зональный нагрев. Каждый из этих термостатов требует индивидуальных настроек и имеет собственную систему лучистого тепла.

Где должны располагаться термостаты?

Термостаты следует размещать в месте, доступном для людей, находящихся в помещении, при выполнении обычных действий. В небольших помещениях датчик должен располагаться в центре, рядом с местом основной активности человека в помещении.

Специальные термостаты для теплого пола от Warmup

Компания Warmup предлагает 3 уровня термостатов для своих систем (которые также можно использовать с другими системами электрического обогрева, такими как электрический плинтус):

Термостат Terra WiFi

The Terra WiFi Термостат прост в использовании и обеспечивает энергоэффективное управление обогревом для всех типов напольных покрытий, что делает его отличным выбором для людей с ограниченным бюджетом. Он никогда не нуждается в программировании; вместо этого он использует новейшую интеллектуальную технологию Warmup для автоматической регулировки тепла.

Интеллектуальный термостат 4iE

Интеллектуальный термостат 4iE использует передовые технологии Warmup для создания энергоэффективной системы отопления вашего дома. Программирование не требуется, и его можно использовать с электрическими системами подогрева пола и электрическим отоплением плинтуса.

Интеллектуальный термостат 6iE

Интеллектуальный WiFi-термостат 6iE — это первый в мире контроллер напольного отопления с сенсорным экраном для смартфона. Этот высокотехнологичный термостат помогает сократить ваши счета за электроэнергию на сумму до 500 долларов благодаря передовой энергоэффективной системе подогрева. Чрезвычайно простой и удобный в использовании, этот термостат не требует программирования и использует новейшие технологии Warmup для точного контроля температуры в вашем доме.

Разработайте и установите идеальную систему лучистого обогрева пола с помощью Warmup

Наши опытные сотрудники помогут вам спланировать идеальную схему электрического лучистого отопления для небольшой пристройки спальни или спроектировать систему для комфортного обогрева всего вашего дома. Мы работаем уже более 25 лет и реализовали проекты более чем в 70 странах.

Излучающее напольное отопление Warmup занимает минимум места над головой, что делает его отличным выбором для проектов реконструкции, особенно если вы просто меняете напольное покрытие. Управление системами лучистого обогрева пола Warmup никогда не было проще и лучше при использовании нашего приложения MyHeating. Благодаря возможности SmartGeo приложение MyHeating использует местоположение вашего телефона, чтобы решить, когда необходимо отопление, что значительно повышает эффективность и спокойствие.
Свяжитесь с нами сегодня для быстрой цитаты!.

Как установить напольное лучистое тепло

Время

Полный день

Сложность

Промежуточный уровень

Стоимость

501-1000 долларов США

6 Введение Подогрев холодных полов в ванной комнате с помощью нагревательных матов, установленных под плитку.

Используйте его в качестве дополнительного тепла для комфорта или в качестве обогрева помещения для обогрева всей ванной комнаты. Установка так же проста, как укладка плитки.

Инструменты требуются

• Опросную бурину
• Hot Glue Gun
• Маржинальная лоп
• Trowel
• Утилита
• Volt-OHM-метр (или непрерывный тестер)

1111199999999999999999999999999999999999999 гг. Затирка

Теплоизлучающий мат

Термостат

Раствор

Плитка

Излучающее тепло: обзор

Эта система обогрева пола состоит из одного тонкого непрерывного кабельного нагревательного элемента, вплетенного в мат, который вы устанавливаете под плитку.

Эти полы с подогревом лучше всего использовать при капитальном ремонте или замене напольного покрытия в существующем помещении или при добавлении нового помещения. Пол с подогревом может быть установлен как дополнительный источник тепла, чтобы отвести холод от пола, или как обогрев помещения, чтобы обогреть всю ванную комнату. Теплый пол также является отличным проектом для утепления полов в прихожей и кухне.

Преимущества полов с подогревом:

• Простота монтажа. При укладке плитки вы втыкаете в раствор мат с проволокой. Если вас не устраивает часть проводки, наймите электрика.
• Это безопасно. После установки системы обогрева пола ее практически невозможно повредить. Термостат с защитой GFCI мгновенно отключает питание в случае короткого замыкания или другой проблемы.
• Это недорого. При 12 ваттах на квадратный фут наш 30-кв.-фут. нагретый коврик для ванной потреблял 360 ватт энергии — примерно столько же, сколько электрическое одеяло или большой телевизор.
• Не занимает места. У вас большой, неуклюжий радиатор? Удалите его и получите ценные квадратные метры, установив этот материал.
• Он универсальный. Если вашей существующей печи или котлу не хватает мощности для обогрева недавно реконструированного или добавленного помещения, с этой задачей может справиться система обогрева пола.