Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
24 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулятор температуры для котла своими руками: инструкция по изготовлению

Терморегулятор для отопления своими руками

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

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

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

image

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

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

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

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

image

Некоторые моменты о сборке электронного устройства:

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

Регулятор температуры для котла своими руками: инструкция по изготовлению

Конструкция котла предусматривает наличие нескольких элементов управления, которые контролируют температуру теплоносителя на выходе. Терморегулятор – это устройство, реагирующее на изменения температурного режима. Часто в старых или бюджетных моделях отопительных котлов устанавливают примитивные виды этого элемента. Они способны только активировать или деактивировать функцию нагрева. Потому для того, чтобы оптимизировать работу системы, домовладельцы задумываются над тем, как сделать регулятор температуры для котла своими руками.

Читайте так же:
Колодец на даче своими руками: руководство по обустройству типового колодца из колец

Виды регулятора температуры для котла отопления

По стандарту в котлоагрегатах любого типа устанавливают простой терморегулятор, задача которого состоит в отслеживании температуры теплоносителя в отопительном контуре. Оптимальный температурный режим владелец дома или квартиры задает по своему усмотрению, после чего в работу включается термоэлемент. Он активирует газовую горелку или ТЭН, что приводит к нагреву теплоносителя.

Регулятор температуры для котла

Современные и дорогие модели отопительных котлов производители дополняют выносными регуляторами температуры. Их функционал расширен, потому они способны:

  • активировать отопительную систему в соответствии с данными погодозависимого сенсора, размещенного на улице. То есть, если температура опускается ниже определенных показателей, регулятор это улавливает и включает котел в доме или квартире;
  • постоянный контроль за температурой теплоносителя в отопительном контуре;
  • выносной комнатный регулятор температуры газового котла позволяет управлять агрегатом с любой точки дома;
  • есть возможность измерения температуры в любой комнате с помощью выносного датчика.

Погодозависимый регулятор температуры – идеальный вариант, но в то же время он самый дорогостоящий. К тому же, могут возникнуть сложности с его монтажом и регулировкой. Но погодозависимый датчик позволяет более эффективно управлять котлом и системой отопления, т. к. реагирует на изменения погоды за окном. Потому в комнатах всегда будет оптимальный микроклимат.

Если установить регулятор температуры на удалении от котлоагрегата, то он автоматически трансформируется во внешний управляющий модуль. Его основная функция заключается в сканировании показаний термоэлемента, и дистанционном включении отопления, если показатели будут ниже заданных домовладельцем.

Устройство терморегулятора для котла

Терморегуляторы также различаются по принципу работы. Виды приведены ниже в таблице.

Регулятор температуры для котла своими руками: инструкция по изготовлению

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.

Элементы управления терморегулятора w1209

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.

Читайте так же:
Чем заклеить чугунную батарею отопления

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.

Схема изготовления регулятора температуры для котла отопления

Инструкция по сборке:

  1. 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.
  2. Изучают схему. В соответствии с ней на плате размещают все основные компоненты будущего терморегулятора для котла. Фиксируют их с помощью паяльника.
  3. Соединяют линии термосопротивления, питания и управления.
  4. 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.

Достоинства и недостатки

У регулятора, который изготовлен своими руками, есть как положительные, так и отрицательные качества. Для удобства оценки все они приведены в таблице ниже.

Регулятор температуры для котла своими руками: инструкция по изготовлению

Регулятор температуры для котла – это небольшое, но функциональное устройство, которое позволит сэкономить на отоплении, а также поможет создать и поддерживать микроклимат в доме. Собрать его можно и самостоятельно, если есть базовые навыки работы с электроникой. Схемы устройств есть в свободном доступе.

Доводилось ли вам своими руками собирать такой важный компонент отопительной системы? Получилось с первого раза? Напишите в комментариях. Сохраните статью в закладках и поделитесь ею в социальных сетях.

Терморегулятор своими руками

Для автоматического поддержания температурного режима можно создать терморегулятор своими руками. Качественная самоделка будет выполнять свои функции не хуже, чем фабричный аналог. После тщательного изучения процесса сборки модернизация и ремонт не вызовут затруднений.

Терморегулятор холодильника

Понятие о температурных регуляторах

Изделия этой категории применяют для решения разных задач. По соответствующей настройке температурного порога подают питание (отключают):

  • отопление в погребе;
  • нагрев паяльной станции;
  • циркуляционный насос котла.

Из приведенных примеров понятны базовые требования к точности, которую должна обеспечить подходящая схема терморегулятора. В некоторых ситуациях необходимо поддержание заданного уровня не ниже, чем ±1C°. Для контроля рабочих параметров нужна оперативная индикация. Существенное значение имеют нагрузочные способности.

Перечисленные особенности поясняют назначение типовых функциональных узлов:

  • значение температуры фиксируют специализированным датчиком (резистором, термопарой);
  • показания анализирует микроконтроллер или другое устройство;
  • исполнительный сигнал поступает на электронный (механический) переключатель.

К сведению. Кроме рассмотренных частей, схема термореле может содержать дополнительные компоненты для подачи питания на электронагреватель, другую мощную нагрузку.

Принцип работы

Любая схема термостата действует на одинаковых принципах. Информация о температуре сравнивается с установленным значением. Пересечение определенного уровня активизирует исполнительное устройство для коррекции контролируемого параметра нужным образом.

Виды

В простейшем варианте (реле холодильника) применяют механический переключатель. Для более точной регулировки (обороты двигателя) используют не только микроэлектронику, но и специализированное программное обеспечение.

Терморегулятор на трех элементах

Чтобы сделать простой терморегулятор своими руками схема для блока питания персонального компьютера подходит лучше других вариантов.

Регулятор вентилятора для компьютерного БП

Термистором измеряют температуру в контрольной точке. Потенциометром устанавливают оптимальное значение для включения вентилятора. Изменять обороты данная схема не способна. Подключает индуктивную нагрузку MOSFET транзистор. Допустимо применение аналога с подходящими силовыми характеристиками.

Читайте так же:
Должен ли греться насос в системе отопления

Терморегуляторы для котлов отопления

Регулятор температуры своими руками можно сделать в рамках проекта модернизации старого котла. Не имеет значения вид топлива, хотя проще обеспечить хороший результат с применением газового оборудования.

Схема термостата с индикацией показаний на LCD экране

Цифровой терморегулятор

В этом примере разработчики создавали устройство поддержания температурного режима в хранилище фруктов (овощей). Для анализа поступающих данных выбрана микросхема со следующими блоками:

  • таймеры;
  • генератор;
  • два компаратора;
  • модули обмена, сравнения и передачи данных.

При соответствующем положении переключателей светодиодная матрица показывает актуальное значение температуры или контрольный уровень. Кнопками в пошаговом режиме устанавливают нужный порог срабатывания.

 Схема с регулировкой гистерезиса

Самодельный регулятор температуры

Создать функциональный термостат своими руками не слишком сложно. Тем не менее, надо реалистично оценивать собственные возможности. Следующие инструкции помогут принять правильное решение.

Простейшая схема

Чтобы исключить лишние трудности, применяют схему с блоком питания без трансформатора. Для выпрямления питающего напряжения используют обычный диодный мост. Необходимый уровень постоянной составляющей поддерживают стабилитроном. Конденсатором устраняют броски.

Типовой делитель подойдет для контроля напряжения. В одном плече устанавливают резистор, который реагирует на изменение температуры. Для управления исполнительным устройством подойдет реле.

Прибор для помещения

Это устройство можно использовать для поддержания температурного режима в мини-теплице, другом ограниченном объеме. Основной элемент – микросхема операционного усилителя, которая включена в режиме сравнения напряжений. Точную и грубую настройку порога срабатывания выполняют с помощью резисторов R5 и R4, соответственно.

Терморегулятор для инкубатора

На микросхеме LM 311

Этот вариант предназначен для подключения электрических теплых полов, других мощных нагрузок. Следует обратить внимание на повышенную надежность изделия, которая обеспечена гальванической развязкой цепей со слабыми и сильными токами.

Схема для подключения мощной нагрузки

Необходимые материалы и инструменты

В некоторых ситуациях понадобятся навыки изготовления сложной печатной платы. Простейшие схемы собирают за несколько минут с применением паяльника и технологии навесного монтажа. До выполнения рабочих операций необходимо приобрести:

  • комплектующие детали;
  • расходные материалы;
  • измерительную аппаратуру.

Список покупок составляют на основе выбранной электрической схемы. Для защиты устройства от неблагоприятных внешних воздействий и улучшения внешнего вида создают соответствующий корпус.

Достоинства и недостатки

Плюсы и минусы отдельных схем оценивают с учетом реальных условий эксплуатации. Иногда выгодно затратить время и деньги на стадии реализации идеи с целью продления срока службы готового изделия. Нет смысла создавать самоделку, если фабричный аналог с официальными гарантиями стоит дешевле.

Как грамотно установить

Чтобы продлить срок службы терморегулятора, пользуются следующими рекомендациями:

  • не устанавливают электронику без дополнительной защиты на открытом воздухе, в помещениях с повышенным уровнем влажности;
  • при необходимости в неблагоприятную среду выносят контрольный датчик;
  • исключают расположение регулятора напротив тепловых пушек, других «генераторов» холода или тепла;
  • для повышения точности выбирают место без активных конвекционных потоков.

Как отремонтировать

Самодельный термодатчик своими руками восстановить нетрудно, так как известна технология проверки (настройки). Инструкции по ремонту фабричных изделий можно найти на официальном сайте производителя.

Видео

Возможно ли сделать регулятор температуры для котла отопления своими руками

В конструкции любого газового или электрического котла присутствуют элементы контроля и управления, отслеживающие температуру теплоносителя на выходе. Но в старых или недорогих моделях такие компоненты имеют примитивное исполнение, позволяющее только включать и отключать нагрев. Домовладельцы, которые хотят оптимизировать работу отопительной системы, оснащают её выносными регуляторами температуры. Ввиду высокой цены терморегуляторов заводского изготовления их делают самостоятельно.

Читайте так же:
Установка и монтаж газгольдера для частного дома: порядок проектирования и проведения монтажных работ

Виды регулятора температуры для котла отопления

В базовом исполнении на котлоагрегатах устанавливают простейший терморегулятор, отслеживающий степень нагрева теплоносителя в системе. Нужное количество градусов домовладелец задаёт вручную, затем начинает работать простой термоэлемент на основе биметаллической пластины. Он активирует нагрев теплоносителя, включая газовую горелку или ТЭН в электрокотле.

Более дорогие модели оснащают выносными терморегуляторами. Они контролируют температуру по нескольким каналам:

  • контроль степени нагрева теплоносителя в системе отопления;
  • отслеживание температуры воздуха в удалённом помещении выносным датчиком;
  • включение отопления погодозависимым сенсором, установленным на улице;
  • управление котельной установкой выносным комнатным терморегулятором.

Погодозависимые системы управления применяют реже остальных. Это связано с их высокой ценой, сложностью настройки и монтажа. Однако они обеспечивают наиболее эффективное управление котельной установкой: система оперативно реагирует на изменение погоды на улице, не дожидаясь, пока температура в помещении снизится или повысится.

Регулятор температуры, устанавливаемый на удалении от котла, становится внешним управляющим модулем. Он состоит из компактного термометра, логической схемы и коммутирующей аппаратуры. Основная его задача — мониторинг заданной температуры на основании показаний термоэлемента. Если в помещении становится холодно, он дистанционно включает отопление. Когда температура достигнет установленного значения, котёл выключится.

Периферийное котловое оборудование со встроенными регуляторами может выполнять и другие задачи. Они могут:

  1. Регулировать температуру в контуре горячего водоснабжения.
  2. Задавать различные режимы работы котельной установки в зависимости от времени суток или дня недели.
  3. Управлять отоплением по предварительно заданной программе.
  4. Оперировать внешним оборудованием. Терморегулятор может управлять бойлерами косвенного нагрева, солнечными коллекторами и системой тёплого пола.

К сведению!

Выносная конструкция терморегулятора позволяет управлять котельным оборудованием, расположенным удалённо. Благодаря этому в строении будет поддерживаться заданная температура, даже если отопитель находится в подвале или в отдельной постройке.

Компоновка и функционал аппаратуры варьируется в широких пределах. Наиболее простые устройства имеют единственную ручку для механической регулировки. Современные сложные механизмы построены на электронной базе. Они могут регулировать температуру по нескольким каналам, оснащены электронными табло, на которых отображаются различные показатели. Стоят они дороже, но позволяют повысить эффективность работы отопления, экономя бюджет.

Регулятор температуры для котла отопления своими руками

Заводское оборудование для управления котловым оборудованием, которое представлено в специализированных магазинах, надёжно и претензий у домовладельцев не вызывает. Но стоит оно дорого, что не устраивает тех домовладельцев, кто хоть немного разбирается в электротехнике или электронике. Имея даже базовые знания в этих областях и понимая, как должно функционировать оборудование, можно собрать и подключить его к котлоагрегату самостоятельно.

Однако сделать сложный программируемый терморегулятор для котла отопления под силу далеко не каждому. Кроме того, для такого прибора потребуется купить дорогие комплектующие, которые легко вывести из строя при малейшей ошибке. Новичку, который разбирается в электронике поверхностно, следует начать с какой-нибудь простой схемы, собрать и запустить её в работу. Комплектующие для неё, как правило, стоят недорого и их повреждение не приведёт к каким-нибудь серьёзным тратам. Достигнув положительного результата, можно замахнуться на что-то более серьезное.

Схема изготовления регулятора температуры для котла отопления

Перед началом сборки необходимо определиться, какие элементы использовать. Перечень необходимых расходников можно составить по принципиальной схеме регулирующего устройства. В общем случае набор комплектующих включает в себя:

  • элемент, измеряющий температуру;
  • блок обработки (набор микросхем или транзисторов), сравнивающий установленные значения с полученными;
  • исполнительную часть, выдающую команду на включение или отключение котла.

К сведению!

В интернете в открытом доступе представлены различные схемы терморегуляторов, доступные для сборки как новичкам, так и продвинутым электронщикам.

Пошаговая инструкция

Лучшая схема для новичка — вариант с использованием стабилитрона. Последний представляет собой полупроводниковый диод, пропускающий ток лишь в одну сторону, с управляющим выводом. Пока на последний контакт подаётся напряжение, элемент находится в открытом состоянии, подавая сигнал на включение котла. Для сборки схемы понадобятся:

  • стабилитрон TL431;
  • терморезистор 22 Ом;
  • сопротивления на 100 Ом и 10 кОм;
  • герконовое реле марки РЭС55А или РЭС47;
  • блок питания на 12 В;
  • соединительные провода, колодки;
  • корпус;
  • печатная плата.
Читайте так же:
Чем снять старую краску с батарей отопления

Для удобства сборки все элементы размечают на печатной плате. Последовательность изготовления терморегулятора:

  1. Печатную плату подгоняют для размещения в корпусе, делают отверстия для крепления и формируют токоведущие дорожки. Закрепляют входные и выходные колодки.
  2. Компоненты схемы размещают на плате и соединяют между собой пайкой.
  3. Подключают выводные колодки и закрывают корпус.
  4. Выполняют коммутацию линий питания, управления и термосопротивления.
  5. Проверяют работоспособность прибора. При изменении сопротивления подстроечного резистора должно происходить срабатывание силового реле. Замыкание контактов будет слышно при нагреве или охлаждении термосопротивления.

Готовый регулятор можно разместить рядом с котлом или непосредственно в контролируемом помещении. Первый вариант более предпочтителен: самодельный корпус лучше спрятать от посторонних взглядов, чтобы он не портил оформление комнаты. Целесообразно в комнате разместить только удалённый термометр, сделав для него скрытую проводку.

Достоинства и недостатки

Самостоятельное изготовление терморегулятора для управления котловым оборудованием имеет свои положительные и отрицательные стороны. К числу первых можно отнести:

  1. Дешевизну. Регуляторы температуры, изготовленные самостоятельно, стоят в разы дешевле заводских моделей.
  2. Повышение теплового комфорта в помещении. С регулятором система отопления способна работать без вмешательства домовладельца.
  3. Экономное расходование энергоресурсов. Грамотная настройка регулятора позволяет сэкономить до 30% тепловой энергии, вырабатываемой котлоагрегатом.
  4. Предупреждение нештатной ситуации в отопительном контуре. Автоматика способна самостоятельно выключить котёл в случае перегрева теплоносителя либо включить, если возникнет угроза замораживания системы.
  5. Простота подключения и обслуживания. Оборудование, изготовленное своими руками, имеет понятную и знакомую конструкцию, которая не вызывает проблем в процессе эксплуатации.

К сведению!

Установку термометра сопротивления на радиатор отопления лучше не делать. В этом случае возможен локальный нагрев окружающего пространства и охлаждение других зон.

К недостаткам регулятора, изготовленного кустарно, относят некрасивый внешний вид, сложность сборки и отсутствие гарантии. Кроме того, новички не застрахованы от совершения ошибок. Неправильная коммутация радиоэлементов может привести к их повреждению. Если это дешёвые расходники, то ничего страшного, но поломка дорогих деталей вынудит покупать новые, а конечная цена такого прибора может достигать рыночной.

Самодельный регулятор температуры станет отличным дополнением к отопительному котлу. Эта эффективная модернизация позволяет сэкономить на обогреве жилья, повысить комфортность проживания и снизить износ нагревающего теплоноситель оборудования.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию