Датчики температуры для отопления: назначение, виды, инструкции по установке

Принцип действия теплового датчика

Контролировать систему отопления можно разнообразными методами, среди которых:

автоматические устройства для своевременной энергоподачи;
блоки, следящие за безопасностью;
смесительные узлы.

Для корректной работы всех этих групп необходимы датчики температур, подающие сигналы о функционировании приборов. Наблюдения за показаниями этих приборов позволяют вовремя выявить неисправности в системе и принять меры по исправлению.

Существует множество разновидностей приборов, используемых для снятия температуры. Они могут погружаться в теплоносители, использоваться внутри помещения или располагаться снаружи

Термодатчик может использоваться как отдельный прибор, например, для контроля за температурой комнаты, или быть неразрывной частью сложного устройства, например, отопительного котла.

В основу подобных устройств, применяющихся в автоматизированном управлении, положен принцип преобразования температурных показателей в электросигнал. Благодаря этому результаты измерения можно оперативно передавать по сети в виде цифрового кода, что гарантирует высокую скорость, чувствительность и точность замера.

В то же время различные приборы для измерения стадии нагрева могут иметь конструктивные особенности, влияющие на ряд параметров: работу в определенной среде, способ передачи, метод визуализации и другие.

Термоголовка: виды, способы регулировки, преимущества и недостатки

Классификация видов термодатчиков

Выбор датчика зависит от того, в какой среде необходимо контролировать температуру: внутри котла, в помещении или в системе отопления. От правильности их выбора зависит эффективность и безопасность работы отопительного оборудования.

Датчик температуры для котла отопления классифицируется по следующим критериям:

по способу определения температуры,
по типу взаимодействия с термостатом.

Виды датчиков по способу определения температуры

По способу определения температуры датчики бывают:

Дилатометрические, представляющие собой биметаллические пластины или спирали, принцип работы которых основан на тепловом расширении металлов или других типов твёрдых тел.
Резистивные, имеющие сильную зависимость от температуры в определённом измеряемом диапазоне, которая проявляется в виде резких изменений электросопротивления.
Термоэлектрические, представляющие собой термопары (сплавы двух разнородных проводников, например, хромель-алюмель), в которых при определённых температурных интервалах начинает индуцировать термо-ЭДС.
Манометрические, принцип действия которых основан на изменении давления газа или жидкости в замкнутом объёме.

Дилатометрические датчики изготавливаются из материалов с высоким коэффициентом теплового расширения, которые реагируют на минимальные температурные колебания. Принцип их работы основан на замыкании либо размыкании электрических контактов. Для повышения их чувствительности и качества контакта в конструкциях используют магниты.

Резистивные термодатчики изготавливаются из специальных сплавов проводников или полупроводников. Конструктивно состоят из катушки с намотанным тонким медным, платиновым или никелевым проводом и керамического корпуса или полупроводниковых пластин, помещённых в пластиковый или стеклянный корпус.

Полупроводниковые резисторы бывают двух видов:

термисторы, имеющие нелинейную температурную зависимость, характеризующуюся снижением сопротивления при нагреве,
позисторы, также имеющие нелинейную зависимость от температуры, но отличающиеся от термисторов повышением сопротивления при нагреве.

Термоэлектрические датчики изготавливаются из двух специально подобранных разнородных металлов или сплавов, в точке контакта которых при нагреве индуцируется термо-ЭДС, величина которой пропорциональна разности температур двух спаев. При этом измеряемая величина не зависит от температуры, длины и сечения проводов.

Манометрические датчики позволяют определять температуру немагнитным способом без применения источников энергии, что позволяет их применять для дистанционных измерений. Однако их чувствительность на порядок хуже, чем у других термодатчиков, а также присутствует эффект инерционности.

Виды датчиков по способу взаимодействия с термостатом

Измерители температуры по типу взаимодействия с термостатом подразделяются на следующие виды:

проводные, передающие данные на контроллер по проводам,
беспроводные – высокотехнологичные современные устройства, передающие данные на определённой радиочастоте.

Проводной датчик температуры для котла

Особенности эксплуатации

При эксплуатации термодатчиков необходимо следовать следующим правилам:

чувствительный элемент должен иметь максимальный контакт со средой для теплообмена, обслуживание и калибровку нужно проводить в соответствии с рекомендациями производителей, важно исключать негативные внешние влияния, которые могут отразиться на результатах измерений. Термодатчики для котлов достаточно легко подобрать и относительно просто установить и подключить

Для этого важно соблюдать инструкцию по подключению и выполнять последовательно все этапы монтажа

Термодатчики для котлов достаточно легко подобрать и относительно просто установить и подключить

Для этого важно соблюдать инструкцию по подключению и выполнять последовательно все этапы монтажа

Виды устройств для снятия температуры

Термоприборы могут классифицироваться по ряду важных критериев, среди которых способ передачи информации, место и условия монтажа, а также алгоритм снятия показаний.

По способу передачи информации

Согласно используемому методу трансляции сведений датчики разделяются на две большие категории:

проводные приборы;
беспроводные датчики.

Первоначально все подобные приспособления оснащались проводами, через которые термодатчики связывались с блоком управления, передавая на него информацию. Хотя сейчас такие устройства потеснили беспроводные аналоги, они все же часто используются при простых схемах.

Кроме того, проводные датчики отличаются большей точностью показаний и надежностью в работе.

Для обеспечения согласованной работы проводного датчика, используемого в составном устройстве, желательно совмещать его с оборудованием, которое выполнено тем же изготовителем

В настоящее время распространение получили беспроводные устройства, которые чаще всего передают сведения при помощи передатчика и приемника радиоволн. Подобные приборы можно монтировать практически всюду, включая отдельное помещение или открытый воздух.

Важными характеристиками подобных термодатчиков являются:

наличие аккумулятора;
погрешность проведенных измерений;
дальность передачи сигнала.

Беспроводные/проводные устройства могут полностью заменить друг друга, однако в их функционировании есть некоторые особенности.

По месту и способу размещения

По месту крепления подобные приборы делятся на следующие разновидности:

накладные, крепящиеся к отопительному контуру;
погружные, контактирующие с теплоносителем;
комнатные, находящиеся внутри жилого либо служебного помещения;
внешние, которые располагаются снаружи.

В некоторых агрегатах могут применяться одновременно несколько видов датчиков для контроля температуры.

По механизму снятия показаний

По способу демонстрации сведений приборы могут быть:

биметаллическими;
спиртовыми.

В первом варианте предполагается использование двух пластин, сделанных из различных металлов, а также стрелочного индикатора. При повышении температуры один из элементов деформируется, создавая давление на стрелку. Показания подобных приборов отличаются хорошей точностью, однако их большим минусом является инертность.

Биметаллические и спиртовые термостаты часто устанавливаются на отопительной аппаратуре, например, котлах. Они позволяют отслеживать нагрев, превышение которого может привести к фатальным последствиям

Этого недостатка почти полностью лишены датчики, работа которых основана на использовании спирта. В этом случае в герметично запаянную колбу заливается спиртосодержащий раствор, расширяющийся при нагреве. Конструкция достаточно элементарна, надежна, но не очень удобна для наблюдений.

Подключение термостата теплого пола на газовый котел

Зачастую потребители задаются вопросом, а можно ли использовать стандартный терморегулятор от теплых полов на 220В для работы с газовым котлом?

Вдруг вы не нашли специальный термостат с сухими контактами, а модель от теплых полов у вас уже есть в наличии. Такое подключение возможно.

Однако для этого вам понадобится “развязать” напряжение 220V. В большинстве термостатов теплых полов оно приходит на клеммы питания и далее снимается с клемм, отходящих на кабель обогрева. А как говорилось выше, при работе с газовым котлом используются “сухие контакты”, по которым передаются импульсы низкого напряжения.

Если вы напрямую подключите сюда кабель с платы управления котла, то спровоцируете короткое замыкание и выведете из строя свой котел.

Для безопасного подключения в схему придется добавить промежуточное реле или дополнительный контактор с нормально открытыми контактами.

С клемм термостата вместо кабеля теплого пола подаете напряжение 220В на катушку реле (контактора), а уже через его нормально открытые контакты (1-2 или 3-4), подключаете провода на газовый котел.

Принцип работы здесь такой же, как был рассмотрен ранее. Однако имейте в виду следующую особенность.

Так как это термостат все-таки для теплых полов, то скорее всего он будет работать по схеме: датчик воздуха + датчик пола. А значит потребует от вас установки и выставления ограничения температуры по датчику пола, которого у вас не будет.

Поэтому в настройках придется отвязать датчик пола и оставить в работе только датчик воздуха. Как это сделать, подробно читайте в инструкции к своей модели. У разных девайсов могут быть отличия.

Например, у Devi Touch для этого приходится ломать на задней стороне специальную перемычку.

Дабы не иметь всех этих сложностей и проблем, лучше все-таки изначально выбирать правильную модель терморегулятора.

Критерии выбора

Выбор датчика температуры следует проводить с учётом следующих критериев:

диапазон измеряемых температур, датчик должен быть максимально чувствительным и реагировать на изменения нагрева с минимальной задержкой,
технических особенностей установки: погружной или закрепляемый, достаточно ли пространства для монтажа и т. д.,
условий измерений, при которых возможна минимизация негативных влияющих факторов,
характеристик датчика: необходимость подачи напряжения, скорость передаваемого сигнала, погрешность измерений, допустимость эксплуатации в конкретных условиях,
срок эксплуатации, периоды обслуживаний, необходимость калибровок,
величина выходного сигнала.

Погружной датчик температуры для котла

Типы терморегуляторов для газовых котлов

Термостаты можно разделить на эти три основных типа: механические, электронные и электронные беспроводные.

Проводные модели стоят дешевле, но требуют проводки – терморегулятор лучше установить на газовый котел до или во время ремонта в доме. Беспроводные модели дороже, функциональнее, практичнее.

Выбор терморегулятора для подключения к газовой системе отопления осуществляется с учетом следующих основных критериев:

функциональность;
точность центровки;
стоимость термостата;
простота использования и установки.

По функциональным возможностям различают:

простые терморегуляторы – помогают поддерживать в доме нужную температуру;
беспроводные термостаты – имеют блок передатчика, который находится в другом помещении для более точного контроля температуры;
программируемый – позволяет установить стабильный температурный режим отдельно для дня и ночи, запрограммировать работу системы отопления по дням недели, что значительно снижает расход топлива;
с функцией гидростата — помогают контролировать уровень влажности в помещении, снижать или повышать его в соответствии с настройками.
С дополнительным датчиком пола – модель используется, в том числе, для регулировки температуры теплоносителя в системе «теплый пол».
С дополнительным датчиком тепла воды – прибор используется как для регулирования температурного режима горячего водоснабжения, так и для управления системой отопления.

Отдельно нужно сказать о более сложных по функционалу программаторах – терморегуляторах, которые устанавливаются, в том числе, для управления климатическими системами в так называемых умных домах.

Есть модели Wi-Fi термостатов с голосовым управлением. Такие комнатные контроллеры поддерживают несколько иностранных языков, могут управляться с помощью смартфона. При сбое питания активируется функция включения памяти, в которой хранятся настройки программатора

Программисты контролируют работу не только отопительного и водонагревательного оборудования, но и кондиционеров, насосов и других устройств. Некоторые из них позволяют запрограммировать индивидуальный температурный режим на каждый день недели с возможностью установки от 1 до 6 фиксированных режимных точек.

Виды термодатчиков

Функционирование измерителя зависит от напряжения на диоде измерительной цепи. Изменение температуры прямо пропорционально сопротивлению диода. Чем ниже температура, тем меньше сопротивление, и наоборот.

В теплоэнергетике в основном применяют два типа ДТ:

Контактного типа, когда обеспечивается прямой контакт измеряемой среды с датчиком. Например, в водяной или газовой среде.
Бесконтактного типа измеряют не саму температурную среду, а уровень выделяемого ею тепла или холода, посредством измерения излучения, которое она испускает.

Кроме того, ДТ подразделяются по принципу действия на такие группы датчиков: электронные, электрические, механические и резистивные. Дополнительно ДТ различают по варианту размещения:

накладные, которые монтируют с обеспечением надежного контакта на поверхности с измеряемой средой;
погружные — располагаются в толще среды с измеряемым температурным потоком;
комнатные — датчик температуры воздуха, контролирующие Т внутреннего воздуха в отапливаемом помещении;
наружные — измеряют температуру внешнего воздуха за отапливаемым объектом.

По способу определения температуры

К ним относятся простейшие термопары, состоящие из 2-х разнородных металлов, генерирующих электрическое напряжение прямо пропорционально изменению температуры и резистивный датчик температуры RTD.

Этот резистор изменяет собственное электросопротивление, которое прямо пропорционально изменению температуры. Конструктивно он выполнен из катушки с намотанным тонким проводом из меди, платины или никеля и керамического корпуса.

Они способны измерять температуру немагнитным методом без использования источника тока, что позволяет их использовать для дистанционного контроля. Тем не менее они обладают чувствительностью значительнее меньше других модификаций ДТ и обладают эффектом инерционности.

Контактные датчики

Эта группа датчиков в котле отвечают за контроль по температуре нагреваемой воды, чтобы не допустить закипание ее выше 100 С, поэтому их еще называют датчиками перегрева. При достижении граничной температуры в отопительном контуре, ДТ расцепляет электроконтакты клапана-отсекателя, который перекрывает подачу газа в котел, после чего он отключается.

К этой группе датчиков относятся специальные погружные датчики температуры NTC с «позитивным температурным коэффициентом», контролирующих температуру внутри водяного контура газового котлоагрегата. Они работают на базе терморезисторов или биометрических пластин и хорошо совместимы с датчиками разрежения в топке.

Устройство и принцип работы

Принцип работы термодатчиков основан на измерении сопротивления, давления, физических размеров (тепловое расширение), термо-ЭДС, которые имеют сильную зависимость от температуры в конкретном диапазоне. Данные о величине нагрева могут быть получены на основе проведённых калибровок датчиков при выполнении пересчёта по соответствующим формулам.

В автоматических термостатах эти формулы заложены в управляющую программу, а в механических – установлены специальные устройства, которые каким-либо простым способом регулируют режимы работы, например, механические или электрические реле, которые замыкают или размыкают нужные контакты.

Термодатчики имеют относительно простую конструкцию – небольшой корпус с креплениями, внутри которого находится сам датчик. Они могут быть герметичными или открытыми, в зависимости от способа детектирования. Для передачи измеренных данных они могут оснащаться беспроводными датчиками или подключаться по проводному соединению.

3 Терморегуляторы для газовых котлов

Благодаря установке небольшой коробочки с электроникой можно в домашних условиях экономить почти 30% газа при работе газового котла. Устройства подразделяются на несколько видов:

центральные;
для радиатора;
локального назначения;
комнатные.

Термостат центральный, по мнению опытных потребителей, способен обеспечить безопасность всей котельной. Этот прибор устанавливают совместно с газовым оборудованием. Он передает информацию через провода, питается от электросети и работает автономно от котла. Термостат необходим для регулировки работы отопительного агрегата.

По мнению специалистов, термостаты для радиаторов будут вести контроль за каждым отдельным прибором отопления. Регуляторы устроены довольно просто и имеют клапан, который регулирует потребление воды. Термостат оснащен таким регулятором, регулирующим уменьшение или увеличение расхода жидкости.

https://youtube.com/watch?v=8n-KK-uLmEA

Конструкция терморегуляторов для радиаторов отопления

Терморегулятор для радиатора отопления состоит из двух частей — клапана (термоклапана) и термостатической головки (термостатического элемента, регулятора температуры). Выпускаются эти изделия под разные размеры труб и разные виды систем отопления. Термостатическая головка съемная, на один и тот же клапан можно ставить регуляторы разных типов и даже разных производителей — посадочное место стандартизовано.

Терморегулятор для радиатора отопления состоит из двух частей — специального вентиля (клапана) и термостатической головки (регулятора)

И клапана и регуляторы есть разные, так что перед тем как установить терморегулятор для радиатора отопления придется хоть немного ознакомиться с его строением, функциями и видами.

Виды устройств для снятия температуры

Термоприборы могут классифицироваться по ряду важных критериев, среди которых способ передачи информации, место и условия монтажа, а также алгоритм снятия показаний.