Терморегуляторы для газовых котлов. Схема для котла терморегулятор
Термореле своими руками: схема, подключение к котлу
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.
Назначение терморегуляторов
Любой электрический или газовый котел оборудован комплектом автоматики, отслеживающей нагрев теплоносителя на выходе из агрегата и отключающей основную горелку при достижении заданной температуры. Снабжены подобными средствами и твердотопливные котлы. Они позволяют поддерживать температуру воды в определенных пределах, но не более того.
При этом климатические условия в помещениях или на улице не учитываются. Это не слишком удобно, домовладельцу приходится постоянно подбирать подходящий режим работы котла самостоятельно. Погода может изменяться в течении дня, тогда в комнатах становится жарко либо прохладно. Было бы гораздо удобнее, если автоматика котла ориентировалась на температуру воздуха в помещениях.
Чтобы управлять работой котлав зависимости от фактической температуры, используются различные термореле для отопления. Будучи подключенным к электронике котла, такое реле отключает и запускает нагрев, поддерживая необходимую температуру воздуха, а не теплоносителя.
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.
Заключение
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.
cotlix.com
Терморегулятор водяного котла - Конструкции простой сложности - Схемы для начинающих
Терморегулятор предназначен для поддержания заданной температуры в электрокотле, предназначенном для нагревания воды на даче. Штатный электромеханический регулятор котла вышел из строя, и поскольку, вследствие почтенного возраста электроустановки, нужный регулятор приобрести не представилось возможным, он был заменен самодельным, схема которого показана на рисунке. Особенность регулятора в том, что в качестве терморезистора используется датчик температуры воды ТМ106 от автомобиля "Жигули". При комнатной температуре датчик имеет сопротивление около 2,2 кОм, при температуре кипения воды — около 0,3-0,5 кОм. Датчик удобен и тем, что он выполнен в латунном герметичном корпусе с резьбой для установки.
Схема традиционна, она состоит из компаратора на операционном усилителе А1, исполнительного устройства и источника питания. Терморезистор ТМ106 имеет один вывод, выведенный на корпус, поэтому необходима полная гальваническая развязка с электросетью. В противном случае корпус котла оказывается под сетевым напряжением, что может стать причиной поражения электротоком. С этой целью в данной схеме применен трансформаторный источник питания и оптронная развязка от выходного симистора. Терморезистор R1 при нагревании понижает свое сопротивление. Он, вместе с резисторами R2-R5 образует термочувствительный мост. Когда R1 недостаточно нагрет, напряжение на нем будет больше напряжения на точке соединения резисторов R4 и R5. Это приводит к тому, что на выходе операционного усилителя А1 устанавливается постоянное напряжение близкое к нулю. Транзистор VT1 открывается и подает ток на светодиод оптопары А2. Симистор оптопары, так же, открывается и падает ток на управляющий электрод мощного симистора VS1. Тот открывается и включает питание нагревательной системы. Как только температура резистора R1 достигает некоторого заданного значения, напряжение на R1 опускается до значения ниже напряжения на точке соединения резисторов R4 и R5. Компаратор принимает противоположное состояние, и транзистор VT1 закрывается. Симистор VS1, так же, закрывается и нагревательная система выключается. Для того чтобы компаратор не переходил в режим автогенерации в него вводится гистерезис при помощи резистора R6. Устройство может управлять нагрузкой мощностью до 2000 Вт. Но это требует применения радиатора для симистора. Без радиатора мощность нагрузки не может быть больше 200 Вт. Температура, которую нужно поддерживать задается двумя резисторами, — грубо при помощи R2 и точно при помощи R3. Резистор R2 подстроечный, R3 — переменный. Операционный усилитель КР140УД608 можно заменить аналогичным (КР140УД708, К140УД6, К140УД7, К157УД1, и т.п.). Если нет симисторной оптопары АОУ160А, можно применить две тиристорные АОУ10ЗВ, включив их, так как это сделано в Л.1.
Радиоконструктор №8 2003г стр. 27
cxema.my1.ru
Терморегулятор для газового котла: подключение и принцип рабты
Добиваясь комфортной температуры в доме, мы вручную управляем работой газового котла. Это регулирование очень относительно, поскольку мы выставляем на котле температуру теплоносителя. Стоит погодным условиям измениться в ту или иную сторону, как температура в помещениях понижается или повышается, надо опять регулировать нагрев теплоносителя на котле. Это касается всех газовых водогрейных установок, даже дорогих с высоким уровнем автоматизации. Избавиться от ежедневной беготни в котельную можно, если установить выносной терморегулятор для газового котла. Некоторые производители котельного оборудования поставляют его вместе со своими изделиями в качестве опции.
Как это работает?
В стандартной ситуации котельная установка производит нагрев воды до установленной температуры и никак не реагирует на то, что в доме становится жарко или холодно после перемены погоды. Даже суточные перепады уличной температуры дают о себе знать. Регулирование газового котла по теплоносителю — косвенное, чтобы регулирование было прямым, его надо осуществлять по температуре воздуха в помещениях. Для небольших одноэтажных домов достаточно установить в проходном помещении один комнатный терморегулятор, чтобы решить проблему.
Простейший термостат состоит из чувствительного элемента, который является исполнительным механизмом, и контактной группы с регулятором. Термоэлемент представляет собой закрытую капсулу (сильфон), внутрь нее чаще всего закачивают смесь газов, реже – жидкость. Суть в том, что этот заполнитель чувствителен к изменению температуры окружающей среды. При ее повышении газовая смесь расширяется, растягивает сильфон и перемещает шток, замыкающий контакты. Понижение температуры вызывает обратный процесс и контакты размыкаются.
Задача и принцип работы терморегулятора газового котла – в момент достижения необходимой комнатной температуры прекратить нагрев теплоносителя, а после ее понижения до нижнего значения возобновить работу. В самой простой схеме термостат замыкает два контакта, провода от которых проложены к отопительной установке и подключены к электромагнитному газовому клапану.
В рабочем положении последний постоянно открыт, при замыкании контактов термостата на клапан подается напряжение и он перекрывает топливный тракт главной горелки, пламя остается только на запальнике. После того как температура в помещении уменьшилась, с клапана снимается напряжение, он открывает газовую магистраль и горелка поджигается от запальника. При такой схеме работы подключение терморегулятора к газовому котлу выполняется, как показано на рисунке.
Как подключить терморегулятор к котлу
Виды дистанционных терморегуляторов
Для поддержания необходимой температуры в помещениях используются следующие регуляторы:
- Простой терморегулятор с ручным указателем температуры и проводным подключением. Комплектуется проводами длиной до 30 м.
- Регулятор с дисплеем и возможностью программирования в комплекте с проводами для подключения.
- То же, со встроенным GSM – модулем для коммуникации с мобильным телефоном.
- Автономный беспроводной регулятор.
- Внешний беспроводной терморегулятор для газового котла, позволяющий управлять его работой в зависимости от погодных условий.
Последняя разновидность термостатов используется совместно с электронным блоком управления отопительной установки, имеющего такую функцию. Большинство ведущих зарубежных производителей предусматривают в своих изделиях эту возможность. Погодозависимый регулятор подключается к специальным контактам контроллера либо связывается с ним посредством радиомодуля. Такой способ регулирования считается наиболее эффективным, поскольку котельная установка реагирует на похолодание (или потепление) еще до того, как холод проникнет в дом и начнет понижаться температура в комнатах.
Задать необходимую температуру в доме можно, если поставить программируемый терморегулятор для котла с дисплеем. В зависимости от завода – изготовителя электронику прибора можно запрограммировать на неделю вперед или более, чтобы в разное время суток в доме выдерживалась требуемая температура. Функция дает возможность экономить топливо, поскольку нет смысла полноценно топить дом, когда в нем никого нет. То же касается и ночного времени суток, во время сна температуру можно понизить на несколько градусов, а к утру снова поднять.
Терморегулятор с GSM – модулем может передавать информацию на ваш телефон с помощью текстовых сообщений. В газовых котлах ведущих европейских и южнокорейских производителей устанавливаются Wi – Fi модули, с помощью которых можно управлять работой агрегата через интернет. Поскольку контроллер таких отопительных установок связан с комнатным терморегулятором, то через сеть есть возможность дистанционно менять температуру в помещениях дома.
Появилась новинка в котельном оборудовании некоторых ведущих производителей. Для дистанционного управления всеми функциями агрегата разработаны специальные приложения, устанавливаемые на смартфон.
Беспроводные терморегуляторы для котлов оборудованы встроенным радиомодулем для связи с контроллером водогрейной установки. Удобство в эксплуатации и отсутствие длинных проводов – главные преимущества этих устройств. Недостаток заключается в том, что отопительные установки и терморегуляторы от разных производителей могут быть несовместимы между собой. Этим же недостатком страдают и регуляторы, подключаемые к котлам с помощью проводов. Проблема возникла вследствие обилия различных производителей электроники и газовой аппаратуры. По этой причине покупать прибор надо, проконсультировавшись со специалистом сервисной службы фирмы – изготовителя котла и терморегулятора.
Различная дополнительная автоматика для газовых котлов, в том числе и терморегуляторы, имеют все большее количество функций, их ассортимент постоянно расширяется. Некоторые модели с большим жидкокристаллическим дисплеем могут не только поддерживать температуру в помещении, но и управлять газогорелочным устройством совместно с электронным блоком котла. На дисплее можно увидеть значения температуры теплоносителя и наружного воздуха, а в случае нештатной ситуации или мелкой неисправности на экране появится код ошибки. Данные электронные устройства избавляют от необходимости часто посещать помещение топочной с целью проверки работы оборудования.
Заключение
Стоимость терморегуляторов нельзя назвать высокой, но с их помощью можно значительно экономить любое топливо, которое используется в вашей котельной для обогрева дома. При этом появляется дополнительное удобство эксплуатации всей системы отопления.
cotlix.com
Термостат для газового котла V-2 плюс П.Р. - AVR - AVR - Электросхемы в помощниках.
Источник материала сайт http://c2.at.ua.
Обновление, предыдущей версии схемы Термостат для газового котла V1, плюс погодное регулирование , так как это обновление появилось летом, будем юзать устройство согласно поговорке Готовь сани летом, а телегу – зимой.
Эта схема предназначена для поддержания и регулирования температуры внутри помещения, каждый газовый настенный котел предусматривает подключение такого термостата, схема подключается в котле к специальным выводам для наружного выносного термостата.
Основное предназначение в этой схеме использования такого типа регулирования, чтобы при положительных температурах котел не перерасходовал топливо на ненужный перегрев, и сгладит ощутимые перепады температуры в помещение во время осенне-весеннего отопительного сезона, в зимний период при низких отрицательных температурах, программа практически не вносит изменений в отопительный режим.
Схема:
Основные элементы схемы это; ЖКИ 16х2 на базе контроллера HD44780 или KS0006, МК ATmega8 с любой буквой и корпусе.
Датчики температуры DS18b20. Оптрон РС817 (или любой аналог из оптронов. При подключении согласно схемы к котлу, два варианта подключения полярности выводов 3-4 оптрона).
Фоторезистор (любой который называется таковым:))).
В моем варианте схемы, используется, для понижения напряжения от источника питания Step-down converter на микросхеме MC34063, это небольшое усложнение схемы оправдано тем, что вся схема запитывается от 24 вольт, плюс постоянно подключена подсветка ЖКИ, для "кренки" эти условия образно говоря "горячие"....
Если у Вас напряжение запитки до 15 вольт, и не планируется подключение ЖКИ подсветки , нет преград, использовать в качестве стабилизации 5 вольт, линейный стабилизатор типа "кренки".
Принцип работы схемы.
Термостат U-2 (улица) работает всегда, до периода Toff ...(см. график №1 ), при желании использования в схеме только термостатов, работу таймеров можно остановить принудительно, установив перемычку (МК порт PD3) на общий питания.
Термостат U-1 (помещение) всегда если ниже температура ниже установленной в помещении. И параллельно U-2 всегда может включить команду на обогрев..
Термостат U-3 (установлен на вводе теплоносителя в котел (обратка) ) имеет приоритет над U-1 и U-2 при перегреве, всегда отключит команду поданную котлу на обогрев , то есть команду от U-1 и U-2. ( команда от U-3 имеют приоритет над работой таймеров U-2 и над данными от U-1).
А также если была активность термостатов U-1 и U-3 , термостат U-2 —> таймер' периода паузы начинает отсчет интервала % заряда с нуля..
Временные режимы таймеров, в соотношении к наружной температуре можно наглядно увидеть на графике №1 . По графику видим, что для таймера' (красная линия), чем дальше уличная температура от комфортной для человека, тем сильнее изгиб линии отображающего временную работу таймера'. Такое программное построение работы графика построено, исходя из стандартных расчетных теплопотерь помещения, возмещаемое отоплением. Определяется из теплового баланса отапливаемого помещения ( СНиП 2.08.01—89 отопление жилых зданий (в упрощенном виде)).
С помощью фото-датчика, происходит определение схемой времени суток, и на основе этого происходит , смещение температурного графика на 2°С.
В V-2 версии программы добавлено, изменение установленной температуры теплоносителя на +х°С в соотношении к наружной температуре график №2.(при понижении температуры наружного воздуха, к установленной температуре теплоносителя, зависимости от наружной температуры к установленной температуры теплоносителя автоматически прибавляется от 0 до 6°С (см. график №2 ) .
Резисторный делитель (порт РС3) при нормальной работе схемы на измерительном входе МК (РС3) 3.4V , при изменении этого напряжения меньше 3.0V (например в случае обесточки) подается команда на запись в энергонезависимую память, данных счета "периода паузы" и учет статистики включений и наработки котло-часов.
Отображение показаний на дисплее ЖКИ;
График №1.
График №2.
Вход в меню настроек; осуществляется кнопкой Кн2. и далее изменение настроеных значений термостатов и гистерезиса с помощью кнопок Кн1, Кн3.
Диапазон настроек температуры:
Термостат помещение, диапазон установок от 10 °C до 32 °C
Гистерезис от 0.2°C до 2.5 °C.
Термостат теплоносителя, диапазон установок от 20 °C до 80 °C
Гистерезис от 0.5°C до 9.9 °C.
Статистика наработки включения котла на отопление, доступна с режима основного экрана при нажатии Кн1 и далее Кн2.
По большому счету особо ценной информации в этой статистике нет , так как горелка работает в режиме модулированной мощности. А количество включений котла, на отопление, в конечном счете достигнет мульйона :))))))) ну мало ли, вдруг, это кому то может показаться интересным...)
Еще, в режиме основного экрана кнопкой ( Кн3, три варианта) можно делать просмотр работы таймеров не в % соотношении, а в привычном всем "часовом", эта статистика тоже не сильно актуальна так как эти данные могут быть очень разные, так как все будет зависеть от колебаний наружной температуры,(опять же вдруг, это кому то может показаться интересным)...
Все производимые действия внутри и на выходе МК отображаются на ЖКИ определёнными знаками и символами.
Рабочее состояние программы . 
1) Программа находится в рабочем состоянии основного экрана (без всяких блокировок, можно сказать дежурный режим, наблюдаем на дисплее счет таймера' в % ). 
2) Комнатная температура опустилась ниже установленной пользователем, на котел подана команда ВКЛ.(одновременно отобр. символ стрелка и огонек, таймер ' обнуляется отсчет в % ). 
3) Температура теплоносителя достигла выше установленного пользователем порога, (отобр. символ стрелка и символ кружок, команды на котел не подаются таймеры не ведут отсчет в % ). 
4) Температура на улице выше 19°С , для программы это уже летний режим… Команды на ВКЛ. котла уже не будет, пока опять температура не опустится ниже 19°С (отобр. символ квадратик, таймеры не ведут отсчет в % ).
FUSE. Схема МК работает с кварцем, на частоте 8MHz.
Работу схемы можно протестировать в proteusе.(разводка схемы в протеусе для МК Atmega-8 в корпусе TQFP-32)
Архив файлов проекта V2.0 (РС3 не задействован) : схема, fuse, прошивка, proteus.
Архив файлов проекта V2.1 : прошивка, proteus, печатная плата.
Новые версии программы доступны
http://sxem.org
c2.at.ua
