أجهزة استشعار حرارية للتبديل وإيقاف التشغيل. أنواع واختيار وتركيب

تصنيف منظمات الحرارة

توفر منظمات درجة حرارة غلايات التدفئة نظام درجة حرارة الغرفة بدقة عالية بما فيه الكفاية. كقاعدة عامة ، لا تتجاوز الانحرافات 0.50 درجة مئوية - 1.00 درجة مئوية ، ويتم عملهم عن طريق مجموعة متنوعة من المشغلات ، والتي تحدد في الواقع انتماء منظم الحرارة إلى نوع أو آخر. من خلال عدد ومحتوى الوظائف المؤداة يتم تصنيف الأجهزة على النحو التالي:

• وظيفة واحدة (الحفاظ على درجة حرارة محددة حصريًا).
• متعدد الوظائف أو قابل للبرمجة.

حسب نوع التنفيذ ، تنقسم منظمات الحرارة إلى أجهزة متصلة بغلاية التدفئة عن طريق الأسلاك واللاسلكية. يتم تركيب جهاز التحكم في مكان يسهل الوصول إليه ويوفر تدفق هواء كافٍ. بالإضافة إلى ذلك ، يُنصح باستبعاد وضع الأجهزة الكهربائية المنزلية (أجهزة التلفاز ، وأجهزة التدفئة والإضاءة ، وما إلى ذلك) بالقرب من المنظم ، حيث يمكن أن يؤثر ذلك بشكل كبير على صحة تشغيله.

تحكم غرفة قابل للبرمجة

يوفر منظم الحرارة القابل للبرمجة لغلاية التسخين القدرة على تحديد درجة الحرارة المطلوبة (المريحة) في المدة الزمنية المطلوبة ، ويمكن إعادة تكوينها بسهولة إلى وضع تشغيل آخر. يتيح لك تجهيز الجهاز بمؤقت ضبط أنماط مختلفة لعمل نظام التدفئة لعطلات نهاية الأسبوع وأيام الأسبوع. هناك مؤقتات يمكنها دعم معلمات معينة اعتمادًا على يوم الأسبوع. يتيح لك وجود مثل هذه الوظائف في وحدة التحكم في درجة الحرارة ضبط نظام تدفئة المساحة وفقًا لنمط الحياة السائد وضمان الحفاظ على درجة حرارة المناخ المحلي حتى في حالة عدم وجود المالكين.

تحتوي وحدة التحكم هذه على بعض الخيارات التي توسع بشكل كبير من قدرات نظام التدفئة ككل:

• "الدُفعة" ، وهي وظيفة توفر إيقافًا دوريًا (لعدة ساعات) واستئناف النظام لاحقًا.
• "احتفال". الغرض من هذا الخيار هو زيادة أو تقليل شدة تدفئة المكان لعدد معين من الأيام.
• "تداخل". مهمة تسمح لك بتغيير إعدادات البرنامج مؤقتًا في إحدى الفترات.

المباراة المركزية

كقاعدة عامة ، يتم استخدام جهاز من هذا النوع للتحكم بفعالية في نظام التدفئة للمنزل بأكمله ويتم وضعه على مسافة ما من غلاية التدفئة. تم تجهيز هذه الأجهزة بثرموستات تمدد يعمل عن بعد. مبدأ عملها هو قياس درجة الحرارة المحيطة ، واعتمادًا على تقلباتها ، قم بتشغيل (إيقاف) غلاية التدفئة.

جهاز توقيت متعدد الوظائف يعتمد على مُنشئ الراديو Masterkit

في مزرعة فرعية ، وكذلك في منزل خاص أو ورشة عمل ، مرآب ، هناك العديد من العمليات المرتبطة بتغيرات درجة الحرارة ورد الفعل المحتمل لهذه التغييرات. علاوة على ذلك ، يمكن أن تكون ردود الفعل متنوعة تمامًا وتعتمد على الوقت والتقويم. يمكن أن يكون "الأخ الأكبر" لرعاية حوض أسماك تررم أو معالجة حرارية معقدة في فرن بدرجة حرارة عالية ، أو التحكم في نظام التدفئة والتهوية في المنزل ، أو مجرد رنين في مؤسسة تعليمية.
ليس من الصعب حل مثل هذه المشكلة باستخدام وحدة مصمم راديو ذات معالج دقيق كعنصر تحكم. على سبيل المثال NM8036 التي تقدمها Masterkit.

الميزات الرئيسية للجهاز.

التحكم بالمؤقت:

تشغيل الحمل في فترة زمنية معينة إدارة الأحمال في أيام معينة من الأسبوع ، أو أيام في الشهر ، أو في أشهر محددة.

التحكم في درجة الحرارة (ترموستات):

تحكم كمبرد تحكم كمدفأة

صوت المنبه + ضوء (عرض الخلفية).

1. عدد أجهزة استشعار درجة الحرارة المتصلة: 32. 2. ساعة الوقت الحقيقي غير المتطايرة (تقويم كامل ، مع مراعاة السنوات الكبيسة). 3. حفظ جميع الإعدادات في الذاكرة غير المتطايرة. استمرار تشغيل البرنامج بشكل صحيح في حالة انقطاع الاتصال بالشبكة بشكل مؤقت. 4. المخرجات: أ. شلال معزول بصريًا لتوصيل triacs (اختياري - 4 optocouplers موجودة بالفعل على اللوحة ، من الممكن إضافة 8 أخرى للتحكم في شلالات الطاقة الخارجية / التيرستورات) ب. مخرجات منطقية بحد أقصى للتيار يبلغ 10 مللي أمبير.

5. التحكم عن بعد في منظم الحرارة من خلال منفذ COM الخاص بالكمبيوتر عن طريق برامج مطورة خصيصًا. 6. إمكانية تحديث البرامج الداخلية بإصدارات جديدة من موقع https://www.masterkit.ru. 7. دلالة: شاشة LCD من سطرين 16 حرفًا مع القدرة على التحكم برمجيًا في التباين وسطوع الإضاءة الخلفية. 8. إشارة الصوت بواسطة مكبر الصوت المدمج.

يتم عرض الرسم التخطيطي للجهاز أدناه.

وصف الدائرة

يعتمد منظم الحرارة على متحكم Atmel Mega32. يتم توصيل ما يلي بمنافذ الإدخال والإخراج: مؤشر نصي من سطرين ، دائرة دقيقة على مدار الساعة في الوقت الحقيقي DS1307 ، محرك مستوى MAX232IN ، محسنات بصرية. تم تصميم وحدة لوحة المفاتيح كلوحة منفصلة. يتم فك شفرة المفتاح المضغوط بواسطة المحول التناظري إلى الرقمي (ADC) لوحدة التحكم. بالإضافة إلى ذلك ، يراقب ADC حالة بطارية النسخ الاحتياطي على مدار الساعة. منظم الجهد مصنوع على الدائرة المصغرة LM7805. يتم توصيل مستشعرات درجة الحرارة DS18B20 عبر بروتوكول أحادي السلك. يتم التحكم في سطوع الإضاءة الخلفية باستخدام مفتاح الترانزستور. باستخدام مكبر صوت صغير متصل من خلال مكثف فصل ومقاوم التخميد بمنفذ وحدة التحكم ، يمكن للجهاز إنشاء إشارات صوتية. يتم ضمان قابلية تشغيل الدائرة بواسطة البرنامج الداخلي للميكروكونترولر. في البداية ، يحلل البرنامج الناقل أحادي السلك ويهيئ مستشعرات درجة الحرارة "المسجلة" إلى وضع تحويل حراري 12 بت. ثم يتم تهيئة جميع الكتل الأخرى (مؤشر النص ، منفذ RS232 ، الدائرة المصغرة على مدار الساعة). بعد التهيئة ، يدخل النظام في وضع الحلقة الرئيسية. في هذا الوضع ، هناك معالجة مستمرة للمعلومات المحدثة من الساعة ، من المستشعرات ، وكذلك تستقصي حالة أزرار التحكم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العملية المسؤولة عن التحكم في المؤقت تعمل باستمرار.

يتم تقديم الجهاز على شكل مجموعة من عناصر الراديو مع لوحات الدوائر المطبوعة ، بما في ذلك متحكم مع برنامج. من الناحية الهيكلية ، يبدو عداد الحرارة المُجمَّع وكأنه وحدة ثلاثية الأبعاد مُجمَّعة من ثلاث ألواح. على أكبر لوحة "اللوحة الأم" ، على دعامات لولبية معدنية ، يتم تثبيت لوحين إضافيين - مؤشر ولوحة مفاتيح.

ما تم استخدامه.

أدوات.

مجموعة أدوات لتركيب الراديو ، مفهومة ، مكواة لحام مع ملحقات ، مقياس متعدد. كان منشار المجوهرات في متناول يدي. أدوات الأقفال الصغيرة. أي شيء للحفر ، بالإضافة إلى التدريبات. لقد استخدمت الغراء الساخن الذائب. بناء مجفف الشعر للعمل مع الأنابيب الحرارية. لحام الحديد بقدرة حوالي 60 وات للحام البناء. في بعض الأماكن ، كان هناك مثقاب ، وموقد غاز صغير ، ومفك براغي.

المواد.

مصمم الراديو نفسه. كما تم استخدام العناصر المشعة للمفاتيح الإلكترونية ، وإمدادات الطاقة ، وقطع من المواد المكسوة بورق لألواح الدوائر المطبوعة ، والأنابيب الحرارية المختلفة ، وأسلاك التركيب ، والمثبتات. لوح صلب مجلفن للوحة الأمامية قطعة من زجاج شبكي.الوصول إلى جهاز كمبيوتر مع طابعة.

في البداية ، تم استخدام الوحدة كجهاز تحكم في التدفئة تحت الأرضية في شقة في المدينة.

تتكون المنطقة المدفئة بالكامل (الممر والمطبخ والمرحاض) من أربعة مدافئ مستقلة. تم وضع "تدفئة أرضية رقيقة" في طبقة من لاصق البلاط. جنبا إلى جنب مع كل شبكة تسخين ، تم تثبيت جهاز استشعار درجة الحرارة الرقمي DS18B20. تم نقل جميع الأسلاك إلى خزانة مخصصة في المطبخ. كانت هناك أيضًا بعض المكونات الكهربائية التي لا تتعلق بالتدفئة الأرضية - كتلة للتشغيل السلس لمصابيح الهالوجين في الحمام (كما هو الحال في المسرح ، بدونها كان لديها مورد منخفض للغاية) ، RCD من المرجل. تم تجهيز وحدة التحكم بمفاتيح التيرستورات على مشعات قوية ومصدر طاقة. تحتوي الخزانة على شبكتي تهوية وباب بقفل.

أعلاه ، رسم تخطيطي لأحد مفاتيح التيرستورات. يوصى باستخدام دوائر RC الموضحة في الشكل ، المتصلة بالتوازي مع الثايرستور ، لتحسين خصائصها الديناميكية. أدنى النطاق ، مقاومة المقاوم يتوافق مع الحمل المقاوم ، والأكبر هو الحثي. بالتوازي مع الحمل ، تم تشغيل مصباح نيون. وضعها على مرأى من الجميع ، وهو مناسب جدًا لإعداد العمل ومراقبته.

في القرية ، تم نقل منظم الحرارة إلى العلبة من وحدة نظام الكمبيوتر القديم. المجال الرئيسي لنشاطه هو التحكم في عناصر التسخين في الفرن. في ذلك الوقت ، كنت أضطر غالبًا إلى المغادرة لعدة أيام ، بما في ذلك في فصل الشتاء. تدفئة المنزل عملية قصور ذاتي للغاية - أول يوم ونصف إلى يومين بعد وصولي ، كان علي أن أتجمد. التحكم الآلي في التدفئة الكهربائية داخل الفرن ، وتجنب ذلك ، مع استهلاك معقول للكهرباء.

نظرًا لوجود وحدة التحكم في الخارج - في الطابق السفلي غير المكتمل من المنزل ، تم عزل العلبة ، وتم تحميل إحدى القنوات بسخان صغير بعدة وات من مقاومات الأسلاك بخمسة وات في علبة خزفية مستطيلة (السهم في الصورة ). لقد حافظوا على درجات قليلة فوق الصفر داخل الهيكل. تم استخدام موصل صغير لتبديل السخان.

بعد فترة ، لم يعد وضع الفرن هذا ضروريًا وتم تحديث وحدة التحكم لاستخدامها في دفيئة ببطارية أرضية. تمت إزالة عزل العلبة ، وتم نقل الوحدة إلى أحد الجدران ، بحيث يكون من المناسب استخدامها من الخارج. تمت إزالة الموصل ، تمت إضافة مفتاح ثايرستور قوي لقناة واحدة - التحكم في السخان. بقية المفاتيح منخفضة الطاقة ، وحملها منخفض - مراوح وربما مصابيح إضاءة إضافية (شتلة).

يتم تفكيك وحدة التحكم في لوحات منفصلة ، وكلها مثبتة على نفس المستوى بمساعدة الرفوف ، بحيث يكون من السهل استخدامها من الخارج - الشاشة في الأعلى ، والأزرار الموجودة تحتها. مقابل الشاشة ، بالطبع ، فتحة مستطيلة الشكل مقطوعة. تم لحام أعمدة النحاس ، ذات النهاية المسطحة ، ببساطة إلى الفولاذ المجلفن (يتم تغليفها جيدًا باستخدام "حامض اللحام" - كلوريد الزنك). على "اللوحة الأم" ، لتحسين الموثوقية ، أزل موصل الطاقة ، موصل أجهزة الاستشعار. الخيوط من ضفيرة الأسلاك ملحومة بوسادات التلامس الخاصة بهم.

لوح تثبيت معدني مع ترموستات مثبت في مقدمة العلبة. المسامير أعمى.

اللوحة الأمامية مطبوعة على طابعة ملونة ومغطاة بقطعة من زجاج شبكي. بشكل عام ، تبين أن التصميم "صناعي" ، وهو ليس سيئًا.

تم تجميع مفتاح الثايرستور وفقًا للرسم التخطيطي أعلاه. يجب أن تُعزى المزايا بالمقارنة مع التيرستورات إلى "تباعد" بلورة المفتاح إلى حالتين - مساحة أكبر بكثير لإزالة الحرارة. الباقي ، انظر الرسم البياني مع التيرستورات.

تم تحديث وحدة الترموستات إلى إصدار البرنامج الثابت 1.9.جعل هذا من الممكن استخدام العديد من الوظائف المفيدة للجهاز ، على سبيل المثال ، أصبح استخدام المستشعرات التناظرية أكثر ملاءمة ، وظهرت قدرة مفيدة للغاية - اعتماد مراحل مختلفة من البرنامج على بعضها البعض. يتضمن الإصدار الجديد أيضًا إصدارًا بديلاً من برنامج التحكم لجهاز الكمبيوتر ، وأكثر الاختلافات المفيدة فيه ، كما أرى ، طريقة "جمع البيانات" - تسجيل درجات حرارة أجهزة الاستشعار في ملف. اسمحوا لي أن أذكرك أن التحديثات يتم توزيعها من قبل المطور وتقع على الروابط أعلاه.

حتى موسم الحدائق ، كان منظم الحرارة متورطًا في أعمال إضافية - محملة بـ "خزانة تجفيف" مرتجلة من فرن قديم ، لتجفيف ورنيش الصور على فراغات لوحات الدوائر المطبوعة وقطع الحديد الأخرى - تفترض العملية نطاق درجة حرارة دقيقًا إلى حد ما .

كن مؤلفًا للموقع ، وانشر مقالاتك الخاصة ، وأوصافًا للمنتجات محلية الصنع مع الدفع لكل نص. مزيد من التفاصيل هنا.

مبدأ التشغيل

بغض النظر عن النوع ، فإن تصميم منظمات الحرارة يتوافق مع مخطط عام واحد. يتكون الجهاز من 3 وحدات أساسية (كتل):

• مستشعر درجة حرارة غلاية التدفئة مع عنصر حساس لدرجة الحرارة ؛
• كتلة الإعدادات
• وحدة التحكم.

جهاز استشعار حراري مع عنصر حساس لدرجة الحرارة يراقب درجة حرارة البيئة المحيطة. تؤدي التغييرات في درجة الحرارة المحيطة إلى حدوث تغييرات في المعلمات الفيزيائية للعنصر ، والتي يتم التقاطها بواسطة وحدة التحكم. تقوم وحدة التحكم بدورها بإرسال إشارة إلى أحد الأجهزة التنفيذية:

• صمام ميكانيكي
• مرحل كهرومغناطيسي
• جهاز رقمي (تناظري) يقوم بمعالجة ما بعد الإشارة.

الغرض الوظيفي للموالف هو إصلاح قيم المعلمات ، والتي يؤدي تحقيقها إلى بدء تشغيل منظم الحرارة نفسه.

يتم تركيب جهاز التحكم في درجة الحرارة لغلاية التدفئة مع مراعاة بعض الشروط الإلزامية:

• يجب حماية الجهاز من الأشعة فوق البنفسجية.
• يتم تثبيت المستشعر الخارجي في أماكن تتميز بدرجة حرارة محيطة مستقرة (لا يوجد قرب من أجهزة التدفئة ، والمسودات ، وما إلى ذلك).
• تم تركيب المستشعر بالارتفاع الذي أوصت به الشركة المصنعة.
• من غير المقبول تغطية الجهاز بالشاشات والستائر والأثاث وما إلى ذلك.

تنظيم الصمام الحراري

هذا الجهاز المنظم ، المسمى بالصمام الحراري (صمام) ، هو أبسط حل لمشكلة الحصول على ناقل حراري بدرجة حرارة معينة. يتم تحقيق النتيجة عن طريق خلط الماء البارد والدافئ. لا يتم التحكم في درجة حرارة سائل التبريد عن طريق التحكم في غلاية التسخين ، ولكن عن طريق تغيير شدة تدفق سائل التبريد عبر المبرد.

تصميم الجهاز بسيط للغاية ويتضمن عنصرين رئيسيين:

• الصمام نفسه (الصمام) ، وهو في الواقع صمام إغلاق عادي يغلق الفتحة عند مدخل مشعاع التدفئة. يحدث التداخل كليًا أو جزئيًا ، والذي ، في جوهره ، يحدد كمية المبرد الذي يمر عبره.
• عنصر ثرموستاتي مع لمبة ثرموستاتية مملوءة بسائل خاص (غاز) يتمدد عندما تتغير درجة حرارة المبرد.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن اعتبار الصمام الثرموستاتي بمثابة إضافة فعالة لمنظمات الحرارة الميكانيكية أو الإلكترونية. تتمثل مزايا هذه الأجهزة في انخفاض تكلفتها وسهولة استخدامها ، ومع ذلك ، فإنها تحتاج إلى التحقق بشكل دوري من معلمات التشغيل.

ما هي المعلمات التي يجب الانتباه إليها عند الاختيار؟

يمكن تكوين المرحلات الحرارية لخصائص درجة حرارة محددة أو قابلة للتعديل. هناك ، بالإضافة إلى ذلك ، أجهزة للإغلاق / الفتح المتزامن لجهات الاتصال وللأداء المنفصل لهذه الوظائف.

هناك بعض الخصائص التقنية التي تحتاج إلى دراستها قبل شراء مثل هذا الجهاز:

• درجة الحرارة التي يتم تشغيل الجهاز عندها - المعلمات في وقت الوصول التي تفتح أو تغلق جهات الاتصال ؛
• مؤشر عودة درجة الحرارة - في اللحظة التي يتم فيها الوصول إلى هذه المعلمة ، يأخذ الجهاز موقعه الأصلي ؛
• التفاضل - يمثل الاختلاف الذي يكون فيه الجهاز في حالة راحة ، أي من لحظة التشغيل إلى العودة ؛
• التيار المحول والجهد هما مؤشران على "المتانة" ، ولهذا السبب ، بدءًا من معلمات التيار في الشبكة المنزلية ، من الضروري اختيار جهاز بقيمة أعلى قليلاً ؛
• مقاومة التواصل؛
• مؤشر وقت العملية
• خطأ - يمكن أن يكون لهذه الخاصية قيمة ± 10٪ من القيمة المحددة.

هذه هي المعلمات الرئيسية التي يمتلكها كل ترموستات. لكن بناءً على التعديل ، قد يتغير معناها.

إذا أخذنا في الاعتبار الأسعار ، فكل شيء يعتمد على الجهاز:

1. منظمات الحرارة الميكانيكية. ستكلف أبسط الخيارات من النوع السفلي حوالي 20 دولارًا ، بينما يتم قياس مردودها حرفيًا بنهاية موسم التدفئة الأول.
2. مرحل حراري قابل للبرمجة. تبدأ أسعار هذا النوع من الترحيل من 30 دولارًا ؛ تشمل عيوب هذا النوع من الأجهزة وجود البطاريات ، والتي يجب أن تتذكرها لتغييرها بشكل دوري.

نطاق اختيار منظم الحرارة كبير جدًا ، ومن الطبيعي أن تختلف أسعاره كثيرًا. لكن هذا لا يعني أنه من الضروري مطاردة رخص الجهاز من أجل دمجه في النظام. تكلف الأجهزة عالية الجودة أكثر أو أقل من 2000 روبل ، يجب ألا تنتبه إلى كل ما هو أرخص.

نصائح مفيدة

لضمان تشغيل منظم الحرارة للغلاية بجودة عالية وبدون انقطاع ونظام التدفئة بأكمله ، من الضروري مراعاة بعض الفروق الدقيقة. في هذا الصدد ، بعض النصائح المفيدة:

• يسبق شراء معدات التحكم عملية حسابية تأخذ في الاعتبار معلمات مثل درجة الحرارة المطلوبة ومساحة الغرفة المسخنة. سيؤدي هذا الحساب إلى تجنب انخفاض كفاءة النظام ومشاكل الأسلاك الكهربائية ، والتي لا مفر منها عند توصيل المعدات الثقيلة.
• على الرغم من التوافق الجيد إلى حد ما بين منظمات الحرارة مع معظم طرز غلايات التدفئة ، فإن استخدام المعدات من أحد المصنّعين لن يوفر سهولة التركيب فحسب ، بل سيوفر أيضًا سهولة الاستخدام.
• إذا كنت تشك في الحاجة إلى شراء معدات باهظة الثمن ، فقم بشراء خيار أرخص (ميكانيكي) واختبر قدراته. ربما ستكون وظيفتها كافية.
• قبل تثبيت منظم الحرارة ، قم بتنفيذ إجراءات العزل الحراري في غرفة مُدفأة ، لأن الفقد الكبير للحرارة سيبطل كفاءة الجهاز.

تلخيصًا لما سبق ، يمكننا القول أن منظمات الحرارة المستخدمة في تسخين الغلايات (دوائر المياه ، أجهزة الغاز) يتم وضعها بشكل متزايد كمعدات نظام تدفئة لا يمكن الاستغناء عنها توفر توفيرًا للطاقة ، ودفئًا مريحًا وراحة في الغرفة.