Kawalan suhu automatik di rumah hijau.

Saya ingin bercakap tentang penciptaan peranti mudah yang sangat memudahkan kehidupan penduduk rumah - pengatur automatik suhu lajur gas. Peranti serupa telah pun dicipta dan diterangkan di sini pada Habré, saya ingin membuat peranti yang lebih maju sedikit dan menerangkan secara terperinci keseluruhan proses penciptaan daripada idea dan pengukuran kepada pelaksanaan, tanpa menggunakan modul siap sedia jenis Arduino. Peranti akan dipasang papan roti, bahasa pengaturcaraan - C. Ini adalah pembangunan pertama saya bagi peranti yang lengkap (dan berfungsi!).

1. Data awal

Kami tinggal di sebuah apartmen yang disewa, yang mempunyai satu harta yang sangat tidak menyenangkan: tidak ada air panas, air sejuk dipanaskan di tapak menggunakan pemanas (Fluent Gas Water Heater - HSV) terletak di dapur. Semasa mandi, jika lonjakan tekanan yang lain berlaku, anda perlu memukul berbogel ke lajur atau menghubungi seseorang. Mengintegrasikan yang lengkap Rumah pintar» tidak ada kemungkinan, jadi ia telah memutuskan untuk memperkenalkan peraturan automatik pemanas. Dengan cara ini, saya dengan cepat menemui beberapa penyelesaian yang serupa, sebagai contoh, yang bermaksud bahawa masalah saya diketahui dan diselesaikan dengan caranya sendiri.

Model VPG: Vector lux eco 20-3 (China)
Tekanan air: kira-kira 1.5 kgf / cm² (tekanan rendah, pemanas beroperasi sedikit melebihi had yang dibenarkan)

Keperluan Penyelesaian

• Kesederhanaan
• Pengawal PID atau seumpamanya
• Kemungkinan untuk memilih suhu yang dikekalkan
• Paparan parameter semasa
• Menyelesaikan Isu Keselamatan Peranti

Seni bina sistem

Selepas beberapa pemikiran, seni bina peranti telah dilakarkan seperti berikut:

• Pemacu servo (terus dalam badan HSV)
• Penderia haba HSV biasa
• Unit penguatan isyarat penderia haba dan penstabil bekalan kuasa servo (terus dalam badan HSV)
• Unit kawalan (luaran)

Seterusnya, saya akan menerangkan proses pembangunan mengikut kronologi.

2. Servo

Memandangkan profesion saya ialah kejuruteraan perisian dan mekanik sentiasa menjadi bahagian yang paling sukar, saya memutuskan untuk memulakannya. Saya mesti mengatakan bahawa saya tidak boleh bersedia untuk peringkat pertama untuk masa yang lama, ia sangat menakutkan untuk menyentuh HSV, tetapi satu lagi penurunan tekanan memaksa saya untuk memulakan.

Setelah membongkar lajur dan melihat sekeliling, saya menemui tempat untuk memasang servo TowerPro MG995, entah bagaimana dipesan "untuk penghantaran" pada aliexpress sejak lama dahulu.

Untuk menghapuskan tindak balas rod pemacu, saya membuat satu rod bermuatan spring. Serangan balas telah dihapuskan sepenuhnya, tetapi masalah lain ternyata - servo dengan tork > 10 kg * cm ternyata terlalu berani untuk HSV. Apabila dihidupkan, transien dalam elektronik mesin menyebabkan tersentak pada kedudukan rawak dan selepas beberapa pusingan melahu, rod ternyata bengkok! Lajur silumin pasti tidak akan menahan rawatan sedemikian. Geometri rocker, yang tidak berada pada paksi pengawal selia, juga menyebabkan kritikan, yang membawa kepada ketidaklinearan pelarasan. Pandangan akhir pemasangan pemacu pendikit:

Unit ini telah dibuat semula - mata air dari VAZ telah digunakan (dari karburetor - dibeli di kedai alat ganti kereta) dan rocker kini berada pada paksi geometri aci. Reka bentuk ini mempunyai tindak balas yang kecil, tetapi ia adalah linear dalam pelarasan dan boleh meredakan kemarahan mesin stereng. Sudut ditetapkan ke nilai optimum untuk pelarasan dalam kedudukan pengawal selia yang paling dituntut.

3. Unit penderia HSV

Termistor HSV menukar rintangannya dalam 20..50 KΩ, adalah bermasalah untuk menggunakannya secara langsung sebagai pembahagi - kami mendapat ketepatan pengukuran yang rendah. Tetapi ternyata dalam amalan - dengan peningkatan voltan bekalan kepada 12V, anda boleh dengan mudah mendapatkan julat isyarat keluaran yang boleh diterima - hanya gunakan op-amp dalam mod pengulang (jika perlu, anda boleh menukar keuntungan) untuk mengasingkan pembahagi daripada beban. Gambar rajah blok di dalam HSV:

Pembahagi R2 dan penderia suhu lajur menjana isyarat dengan voltan 1.4..4.96 V dalam julat ukuran penuh (dalam amalan - 20..60 darjah Celsius). Pada mulanya, dia membangunkan litar jambatan - yang boleh mengimbangi kehilangan sumber kuasa, tetapi dibuang kerana fakta bahawa sumber kuasa mempunyai sedikit kesan, dan titik pertama "TK" adalah - "kesederhanaan". Penguat operasi menyediakan penyahgandingan pembahagi dan beban. Diod zener D1 mengehadkan voltan keluaran kepada 5.1 V dalam kes di mana penderia diputuskan sambungan (jika tidak, outputnya ialah 12V - yang boleh membawa maut kepada pengawal) - yang akan dianggap sebagai ralat tanpa syarat oleh litar pengawal. Penstabil bersepadu 7805 menyuap servo - penyelesaiannya tidak berjaya, apabila mesin berhenti, ia menjadi panas dengan teruk dan saya fikir ia boleh gagal jika pemacu bergegar (jika perlindungan terbina dalam tidak berfungsi). Saya tidak akan fokus pada blok ini lagi.

4. Pengawal

Pengawal dipasang berdasarkan IC Atmega8 dalam pakej celup.

Clocking - pengayun dalaman pada 8 MHz. Kuasa - 7805 lagi di papan. Petunjuk melalui paparan LCD1602 standard. Gambarajah blok:

Bekalan kuasa unit dikawal dari lajur melalui transistor - menggunakan geganti bersaiz kecil. Isyarat sensor suhu (No. Hubungan 4 penyambung) mempunyai tarikan ke atas ke tanah dan apabila sensor diputuskan sambungan semasa operasi, ia akan menunjukkan suhu yang sangat tinggi - yang akan menyebabkan penurunan dalam pengawal selia dan tidak akan menyebabkan situasi berbahaya. Blok yang dipasang:

4. Pengujian dan pelarasan

Untuk menguji pengawal PID, model HSV telah ditulis dalam Qt. Ia menyelesaikan perkara utama dan situasi operasi pemanas - permulaan sejuk / panas, penurunan tekanan. Untuk mengambil ciri, penyambung UART telah ditambahkan pada papan pengawal, di mana data pada penunjuk dihantar sekali sesaat - suhu semasa, kedudukan pendikit, dsb.

Ujian mendedahkan perkara berikut:

• Inersia HSV yang sangat besar dari awal pendedahan kepada tindak balas pada sensor suhu - kira-kira 30 saat
• Membundarkan kepada satu tahap dalam perisian tegar pengawal adalah idea yang tidak baik, algoritma boleh berfungsi dengan lebih tepat

Hasil pengukuran dan penentukuran penderia suhu, Pergantungan boleh dianggap linear bersyarat:

Larian pertama dalam program untuk memaparkan telemetri dari lajur:

(Saya terlupa untuk menambah legenda pada carta. Di sini dan di bawah - merah- suhu sensor, bertitik hijau- kedudukan pendikit, biru- suhu yang dikehendaki oleh pengguna)

Hampir pelarasan berjaya

Pilihan kemungkinan yang baik

Pilihan permulaan yang baik

Larian pertama menunjukkan parameter utama sistem, maka tidak sukar untuk mengukurnya dan menyesuaikan mengikut formula dipercepat, parameter dipilih untuk masa yang lama dan menyakitkan. Tidak mustahil untuk menyingkirkan turun naik sepenuhnya, tetapi turun naik dalam 1 darjah dianggap boleh diterima. Pilihan yang diterima:

Dalam proses pemilihan, pekali integral terpaksa dimatikan sepenuhnya, saya fikir ini disebabkan oleh inersia sistem yang besar. Peluang akhir:

FloatPk = 0.2; terapung Ik = 0.0; terapung Dk = 0.2;

5. Kepungan

Peranti dipasang dalam kotak simpang plastik.

Dan ia berfungsi seperti ini.

6. Keselamatan penggunaan

Soalan penting yang diajukan sejak awal lagi. Mari kita lihat perkara utama.

Pengasingan galvanik bagi litar tiang dan pengawal selia

Apakah yang berlaku jika litar pintas bekalan kuasa 12V dan terdapat 220 volt pada litar sensor? Ini tidak akan menyebabkan gas mengalir ke dalam lajur. Ternyata - ia tidak akan menyebabkan - terdapat dua tahap bekalan gas dalam lajur - injap solenoid pengawal dan injap air mekanikal. Ia tidak mencukupi untuk membuka hanya solenoid - gas tidak akan mengalir tanpa aliran air.

Pemutus sambungan atau detasmen sensor di dalam HSV

Apabila termistor diputuskan sambungan dari blok di dalam VPG, isyarat 0xFF (5.1V) akan dijana pada output, yang diperiksa oleh program sebagai ralat, pengawal menghentikan pelaksanaan program, pemacu servo ditetapkan kepada minimum.

Pemutus sambungan atau detasmen penderia daripada pengawal

Dalam kes ini, suhu tinggi dijana (menarik garis sensor ke tanah) yang akan membawa kepada output pemacu ke nilai minimum, yang juga selamat untuk pengguna.

Perlindungan elektronik-mekanikal HSV

Harga perlindungan HSV kekal berfungsi dalam mod biasa, sekiranya penderia draf mendidih / terlalu panas / lajur, sistem standard harus mematikannya.

Untuk mengekalkan tahap suhu yang diperlukan dalam sistem pemanasan, peranti elektrik yang dipanggil termostat digunakan. Semua peranti dengan elemen pemanasan elektrik dilengkapi dengan termostat elektrik.

Keperluan dan ciri termostat

Termostat ialah peranti elektrik perlu untuk peraturan automatik suhu dalam penyejukan dan peralatan pemanas. Ia dipasang dalam sistem pemanasan, iklim buatan, sistem penyejukan atau pembekuan. Digunakan secara meluas dalam rumahtangga dalam susunan rumah hijau.

Tujuan termostat ditentukan dengan menghidupkan atau mematikan elemen pemanas mana-mana perkakas pada suhu di bawah atau di atas yang ditentukan, masing-masing. Disebabkan oleh pengendalian peranti termostatik, udara dalaman, air, permukaan instrumen, dsb. Saya mempunyai suhu yang stabil.

Semua termostat berfungsi, tidak kira apa perantinya, mengikut satu prinsip. Pengawal selia automatik menerima data suhu dari persekitarannya, disebabkan oleh fakta bahawa ia dilengkapi dengan sensor suhu terbina dalam atau jauh. Berdasarkan maklumat yang diterima, termostat menentukan masa untuk menghidupkan dan mematikan. Untuk mengelakkan kerosakan peranti, penderia suhu harus dipasang di dalam rumah dari pengaruh langsung pelbagai peralatan pemanasan, jika tidak, mungkin terdapat herotan penunjuk dan, sudah tentu, pengawal akan berfungsi secara salah.

Klasifikasi termostat

Prinsip operasi semua peranti yang mengawal suhu adalah sama, tetapi terdapat banyak jenis termostat, dan ia berbeza dalam:

• tujuan:
  bilik;
  cuaca.
• Kaedah pemasangan:
  dinding;
  dinding;
  dipasang pada rel DIN.
• Kefungsian:
  peraturan pusat;
  peraturan tanpa wayar.
• Cara kawalan:
  mekanikal;
  elektromekanikal;
  digital (elektronik).

Juga, termostat berbeza dalam sifat teknikal:

• Julat pengukuran suhu. model yang berbeza termostat, bergantung pada pengubahsuaian, mengekalkan suhu dari -60 hingga 1200 ° C.
• Bilangan saluran:
  saluran tunggal. Mohon kepada pelarasan automatik dan mengekalkan suhu objek pada tahap yang ditentukan. Berbeza dalam saiz dan berat yang lebih kecil daripada peranti berbilang saluran;
  berbilang saluran. Dikeluarkan untuk menetapkan suhu siri penderia haba standard. Mereka digunakan di kilang, makmal, serta dalam ekonomi negara.
• Dimensi:
  padat;
  besar;
  besar.

Aplikasi pengawal suhu dan penderia

Pengawal suhu boleh dipasang di premis kediaman dan perindustrian. Secara umum, perkara berikut boleh dibezakan:

• Dan mengawal suhu udara di kawasan tertentu bilik. Peranti ini dikategorikan pengawal selia bilik. Ada analog dan digital.
• Dan mereka yang mengekalkan suhu objek tertentu adalah pengawal selia untuk pemanasan bawah lantai.
• Suhu udara luar - termostat cuaca.

Pengawal selia yang dikendalikan di premis industri terdiri daripada dua jenis:

• Spatial perindustrian . Peranti ini termasuk pengawal selia dinding analog dengan peningkatan perlindungan.
• Perindustrian dengan penderia berasingan . Ini adalah peranti analog dengan penderia luaran yang boleh dipasang di dinding atau dipasang pada rel khas.
  Sensor boleh dipasang di dinding atau di lantai rumah, bergantung pada jenis dan tujuannya. Peranti terbina dalam dipasang dalam kotak pelekap terus ke dinding, manakala peranti yang dipasang di permukaan hanya dilekatkan pada dinding.

Terdapat juga beberapa jenis penderia untuk tujuan yang dimaksudkan:

• Sensor suhu lantai.
• Sensor suhu udara.
• Sensor inframerah untuk lantai dan udara.

Sensor yang mengukur suhu udara selalunya diletakkan pada perumah termostat. Termostat dengan penderia inframerah boleh digunakan untuk mengawal keseluruhan sistem pemanasan. Penderia ini bagus untuk pemasangan di bilik mandi, pancuran mandian, sauna dan persekitaran lain dengan kelembapan yang tinggi. Pengawal suhu itu sendiri mesti diletakkan di tempat yang kering, ia boleh rosak dari kelembapan yang berlebihan. Benar, terdapat model dengan peningkatan ketat, dan pemasangannya di bilik mandi tidak berbahaya bagi mereka.

Pengawal selia untuk pemanasan bawah lantai berbeza dalam struktur dalaman mereka, ini adalah:

• digital.
• Analog.

Peranti digital mempunyai rintangan yang baik terhadap jenis yang berbeza gangguan, oleh itu menghapuskan herotan data dan menjamin ketepatan yang lebih tinggi daripada analog.

Ciri-ciri fungsi pengawal suhu elektrik:

• Peraturan wayarles (jauh) . Adalah disyorkan untuk digunakan untuk pemasangan tambahan elemen pemanasan dan pembinaan semula, apabila pelarasan klasik adalah mustahil atau agak sukar. Alat kawalan jauh tidak termasuk kerja pembinaan dan pembaikan tambahan semasa pemasangan elektrik (contohnya, pemasangan pendawaian kabel).
• Peranti pengaturcaraan . Peranti pusat (klasik) membolehkan anda mengawal suhu keseluruhan objek besar dari satu titik. Pengawal diprogramkan menggunakan komputer atau peranti kawalan. Juga, kawalan dijalankan menggunakan modem telefon.

Prinsip operasi, kebaikan dan keburukan

Pengawal suhu mekanikal dianggap sebagai peranti yang mudah dan praktikal. Digunakan untuk tujuan pemanasan dan penyejukan. Selalunya mewakili luaran produk pendawaian direka untuk pemasangan dalaman di premis kediaman dalam sistem pemanasan. Penampilan serupa dengan stopcock standard.

Kekhususan termostat mekanikal ialah ketiadaan komponen elektrik. Peranti berfungsi mengikut prinsip khas, yang terdiri daripada sifat bahan dan bahan tertentu untuk menukar sifat mekanikalnya daripada perubahan suhu.

Apabila suhu berubah kepada yang ditentukan secara khusus, putus atau litar pintas berlaku litar elektrik, yang menyebabkan peranti pemanas dimatikan atau dihidupkan. Penunjuk suhu yang diperlukan dipilih pada skala instrumen dengan memutar roda khas.

Titik positif termostat mekanikal:

• Kebolehpercayaan.
• Tahan kepada kejatuhan voltan.
• Tidak tertakluk kepada kegagalan elektronik.
• Bekerja pada suhu negatif.
• Boleh digunakan dalam keadaan perubahan suhu yang mendadak.
• Kawalan mudah.
• Hayat perkhidmatan yang panjang.

Kelemahan:

• Kehadiran ralat.
• Kemungkinan klik kecil apabila voltan digunakan pada pemanas inframerah.
• Kefungsian rendah.

Terlepas dari kekurangannya, ia adalah yang paling biasa dan terdapat dalam organisasi sistem pemanasan lebih kerap daripada termostat lain, disebabkan oleh kawalan mudah dan kos rendah.

Pengendalian termostat elektromekanikal

Pengawal suhu elektromekanikal digunakan dalam pelbagai peralatan elektrik rumah. Produk ini datang dalam dua versi:

• Dengan plat dwilogam dan kumpulan kenalan . Plat, dipanaskan pada suhu tertentu, membengkok dan membuka sesentuh, yang menghentikan bekalan arus elektrik ke gegelung pemanasan atau elemen pemanasan peranti. Selepas penyejukan, plat bengkok kembali ke kedudukan asalnya, sesentuh ditutup, bekalan elektrik kembali dan peranti menjadi panas. Peranti dengan pengawal selia ini digunakan dalam Kehidupan seharian hampir setiap orang adalah seterika, dapur elektrik, cerek elektrik, dll.
• Dengan tiub kapilari. Produk ini terdiri daripada tiub yang diisi dengan gas dan diletakkan di dalam bekas dengan air, serta kenalan. Prinsip operasi adalah berdasarkan sifat bahan untuk mengembang pada suhu tertentu. Bahan dalam tiub berongga mula mengembang apabila air dipanaskan, yang menyebabkan sentuhan ditutup. Selepas air sejuk, sesentuh terbuka, dan perkakas mula memanaskan badan. Pengawal selia sedemikian paling kerap dilengkapi dengan pemanas air, pemanas minyak, dandang.

• Kemasukan automatik pemanasan.
• Sesak.
• Harga rendah.

Keburukan peranti ini:

• Kefungsian rendah.
• Kesukaran untuk mencapai ketepatan kawalan yang tinggi.

Spesifikasi pengawal suhu elektronik

Peranti elektronik adalah sangat biasa, ia dikendalikan dengan banyak pemanas elektrik. Biasanya mereka dilengkapi dengan biasa sistem pemanasan dan penyaman udara, serta pemanasan bawah lantai.

Komponen utama:

• Sensor suhu boleh tanggal.
• Pengawal ialah peranti yang menetapkan tahap suhu tertentu di dalam rumah, serta mencipta arahan untuk menghidupkan dan mematikan pemanas.
• Kunci elektronik - kumpulan kenalan.

Penderia instrumen menghantar data suhu kepada pengawal, yang memproses isyarat yang diterima dan memutuskan sama ada untuk menurunkan atau meningkatkan suhu.

Jenis termostat elektronik:

• Termostat konvensional . Dalam peranti ini, anda boleh menetapkan had suhu yang diingini atau suhu tepat yang akan disimpan. Peranti dilengkapi dengan paparan elektronik.
• Termostat digital:
  Logik tertutup. Peranti mempunyai algoritma operasi yang tidak berubah. Peraturan dijalankan dengan menghantar arahan untuk parameter yang ditentukan ke peranti tertentu yang dipasang terlebih dahulu. Parameter ditetapkan terlebih dahulu bergantung pada keperluan peranti yang digunakan untuk suhu tertentu. Pembetulan program pengawal ini hampir mustahil, anda hanya boleh menukar parameter utama. Tetapi termostat inilah yang paling kerap digunakan dalam kehidupan seharian.
  Dengan logik terbuka. Peranti ini mengawal proses pemanasan ruang yang tepat. Mereka mempunyai tetapan lanjutan, jadi anda boleh menukar algoritma kerja mereka. Dikawal oleh butang atau panel sentuh. Melalui peranti ini, adalah mungkin untuk menghidupkan atau mematikan sistem pemanasan pada masa yang ditetapkan dengan ketat. Tetapi pengaturcaraan semula mereka harus dikendalikan oleh pakar. Pengawal selia ini lebih kerap digunakan dalam pengeluaran dan industri berbanding dalam kehidupan seharian.

Termostat boleh atur cara adalah mudah untuk beroperasi, ia membuka banyak peluang untuk memperhalusi peranti kepada penunjuk suhu yang dikehendaki, bergantung pada keperluan kawasan individu premis.

Kelebihan:

• Pelbagai pelarasan.
• Pelbagai penyelesaian reka bentuk.
• Menjimatkan elektrik.
• Ketepatan yang tinggi.
• Kecekapan.
• Keselamatan operasi.

Selain itu, termostat mudah diurus dan tidak mempunyai kos yang tinggi, hanya dua tambah ini tidak digunakan untuk pengawal selia logik terbuka. Pengawal elektronik selalunya sebahagian sistem rumah pintar.

1.
2.
3.
4.

Seperti yang anda ketahui, untuk memanaskan mana-mana bilik dengan kualiti tinggi, adalah perlu untuk melaraskan penunjuk suhu dengan betul supaya pemanasan sepadan secara optimum. keadaan selesa dan menyediakan iklim mikro yang baik di dalam kediaman. Oleh itu, adalah perlu untuk mempertimbangkan dengan lebih terperinci ciri-ciri peranti sedemikian sebagai pengawal suhu untuk radiator pemanasan, yang direka untuk melaksanakan semua fungsi ini. Di samping itu, anda harus memikirkan cara mengawal suhu radiator di pelbagai bangunan, termasuk bangunan persendirian dan pangsapuri.

Keperluan untuk memasang termostat

Mekanisme sedemikian digunakan untuk tujuan berikut:

• menjimatkan haba yang dihasilkan oleh pemanasan;
• mengekalkan suhu yang selesa di dalam rumah.

Ramai pemilik untuk menyelesaikan masalah kedua masih menggunakan cara tradisional seperti menutup radiator dengan selimut atau membuka tingkap untuk pengudaraan. Walau bagaimanapun, banyak lagi penyelesaian moden akan ada pemasangan peranti sedemikian sebagai pengawal suhu pemanasan, yang mempengaruhi kadar aliran penyejuk dalam sistem pemanasan dan mampu berfungsi dalam mod manual dan automatik.

Adalah sangat penting untuk diingat bahawa semasa pemasangan adalah sangat diperlukan untuk mempunyai pelompat khas yang terletak betul-betul di hadapan peranti pemanasan. Jika ia tidak wujud, maka aliran penyejuk tidak boleh dikawal melalui radiator, kerana ini perlu dilakukan melalui riser biasa.

Bercakap mengenai penjimatan, faktor ini adalah relevan bagi pemilik yang tempat tinggalnya dilengkapi dengan sistem pemanasan autonomi, serta untuk perumahan dan perkhidmatan komunal yang menggunakan peranti pemeteran untuk membayar haba yang datang daripada pengeluarnya.

Pemasangan pengawal suhu di bangunan pangsapuri

Untuk menetapkan pengawal suhu radiator kepada bangunan apartmen, adalah perlu untuk memahami apa yang membentuk perakaunan haba dalam reka bentuk sedemikian.

Saluran paip bekalan dan pemulangan dilengkapi dengan pencuci penahan khas, sebelum dan selepas setiap satunya terdapat penderia pengatur tekanan. Disebabkan fakta bahawa diameter sensor ini diketahui, ia menjadi mungkin untuk mengira kadar aliran penyejuk yang beredar melalui sensor. Hasilnya, perbezaan yang diperolehi antara aliran air di saluran paip bekalan dan pemulangan akan mencerminkan jumlah air yang digunakan oleh penduduk.

Penderia suhu direka untuk mengawal kedua-dua kawasan. Oleh itu, mengetahui berapa banyak haba yang digunakan dan berapa suhunya, anda boleh mengira jumlah haba yang tinggal di dalam bilik dengan mudah.

Untuk mengawal operasi pemanasan adalah lebih mudah, anda perlu sentiasa memantau keadaan suhu.

Ini boleh dilakukan dalam salah satu daripada dua cara:

1. Melekap injap tutup . Peranti sedemikian direka untuk menutup sebahagian sistem saluran paip jika suhu balik lebih tinggi daripada yang ditetapkan. Ia adalah injap solenoid konvensional. Pilihan ini sesuai untuk rumah di mana sistem pemanasan agak mudah dan tidak mempunyai jumlah penyejuk yang besar.
2. Peranti injap jenis tiga hala . Peranti ini juga membolehkan anda melaraskan kadar aliran semasa penyejuk, tetapi ia berfungsi sedikit berbeza: sekiranya suhu air melebihi norma, maka ia dihantar melalui injap terbuka ke dalam saluran paip bekalan lebih. Dengan mencampurkan dengan air sejuk, suhu keseluruhan akan berkurangan, manakala kadar peredaran yang diperlukan akan dikekalkan.

Reka bentuk yang serupa mungkin berbeza sedikit sistem yang berbeza. Litar peranti boleh dilengkapi dengan beberapa penderia suhu, serta satu atau dua pam edaran. Juga, injap mungkin ada. jenis mekanikal, yang mana anda boleh mengawal operasi pemanasan tanpa membekalkan sebarang kuasa.

Pemasangan pengawal selia mekanikal tidak begitu sukar. Untuk memasang peranti sedemikian, anda hanya perlu menyambungkannya ke bebibir dalam pemasangan lif. Ia juga penting bahawa harga peranti sedemikian jauh lebih rendah berbanding dengan mekanisme elektronik.

Pemasangan pengawal suhu di rumah persendirian

Sebagai peraturan, pengawal suhu pemanasan automatik adalah bahagian penting dalam dandang pemanasan sistem autonomi pemanasan. Sensor sedemikian boleh menjadi mudah alih, iaitu, ia boleh dibawa, dan juga mampu mengukur suhu di dalam bilik.

Penggunaan dandang elektrik penderia elektronik, yang disambungkan secara langsung dengan elemen pemanas yang dipasang (elemen pemanasan elektrik terma) atau dengan voltan yang berlaku pada elektrod atau pada belitan dandang.

Sistem dandang yang beroperasi dengan teknologi gas dan pirolisis selalunya dilengkapi dengan pengawal selia mekanikal, kelebihan utamanya ialah berdikari dari segi tenaga. Tetapi pilihan ini, sudah tentu, tidak membayangkan penggunaan penderia suhu jauh. Lihat juga: "".

Penderia suhu untuk radiator

Kadangkala satu sensor suhu membawa beberapa radiator pemanasan. Pertama sekali, skema pemasangan mempengaruhi ini. Tetapi adalah lebih biasa untuk memasang pengawal selia pada setiap peranti pemanasan secara berasingan.

Ramai pemilik memasang sistem yang biasa kepada ramai, yang dipanggil "Leningrad", prinsipnya adalah menggunakan satu paip yang mengelilingi rumah atau satu tingkat, yang mempunyai diameter yang agak mengagumkan, dan radiator atau convectors dibina selari dengannya.

Perlu diingat bahawa untuk menyesuaikan suhu pemanasan, anda boleh menggunakan bukan sahaja peranti standard.

Mekanisme biasa jenis ini termasuk:

• kepala termostatik. Mewakili sensor automatik, yang mengawal suhu penyejuk dalam bateri. Prinsip operasinya adalah seperti berikut: dalam proses pemanasan, cecair dan bahan gas kembangkan (butiran: ""). Ini, sebagai akibatnya, membawa kepada fakta bahawa produk yang dipanaskan memerah batang khas, dengan itu menghalang akses penyejuk;
• peranti yang dipanggil chokes tidak kurang kerap digunakan. Ia adalah paip khas. jenis skru, yang mana anda boleh melaraskan kebolehtelapan penyejuk secara manual. Kos mereka lebih berpatutan, dan sebagai tambahan, mereka boleh digunakan untuk mengawal sistem pemanasan dua paip;
• Mekanisme yang paling murah dan paling mudah untuk membantu mengawal suhu ialah injap tradisional. Sudah tentu, dalam kes ini, anda hanya perlu menggunakan model moden, dan bukan peranti skru lapuk, kerana injap sangat kerap tercabut dalam mekanisme lama, dan terdapat juga risiko pengedap minyak bocor. Keadaannya sama sekali berbeza dengan injap bola: walaupun dalam kedudukan separuh terbuka, ia berfungsi dengan pasti dan cekap dalam jangka masa yang panjang.

Agar peranti pengawal suhu menjadi semudah mungkin, ramai pakar mengesyorkan agar anda belajar dahulu pelbagai gambar peranti ini dan video terperinci mengenai sambungan yang betul.

Contoh pengawal suhu pemanasan pada video:

Suhu ialah penunjuk keadaan termodinamik sesuatu objek dan digunakan sebagai koordinat keluaran dalam automasi proses terma. Ciri-ciri objek dalam sistem kawalan suhu bergantung pada parameter fizikal proses dan reka bentuk radas. Jadi cadangan am adalah mustahil untuk merumuskan suhu untuk pilihan ACP dan analisis yang teliti tentang ciri-ciri setiap proses tertentu diperlukan.

Kawalan suhu dalam sistem kejuruteraan ah dilakukan lebih kerap daripada peraturan mana-mana parameter lain. Julat suhu terkawal kecil. had bawah julat ini adalah terhad nilai minimum suhu udara luar (-40 °C), atas - suhu maksimum penyejuk (+150 ° С).

Kepada ciri-ciri biasa Suhu ACP boleh dikaitkan dengan inersia ketara proses terma dan meter suhu (sensor). Oleh itu, salah satu tugas utama dalam penciptaan suhu ACS adalah untuk mengurangkan inersia sensor.

Pertimbangkan, sebagai contoh, ciri-ciri termometer manometrik yang paling biasa dalam sistem kejuruteraan dalam bekas pelindung (Rajah 5.1). gambarajah blok termometer sedemikian boleh diwakili sebagai sambungan siri empat bekas terma (Rajah 5.2): penutup pelindung /, ruang udara 2 , dinding termometer 3 dan cecair kerja 4. Jika kita mengabaikan rintangan haba setiap lapisan, maka persamaan keseimbangan haba bagi setiap elemen peranti ini boleh ditulis sebagai

G,Cpit, = a n? sjі ( tj _і - tj) - a i2 S i2 (tj -Сн), (5.1)

di mana Gj- jisim penutup, lapisan udara, dinding dan cecair, masing-masing; Cpj- kapasiti haba tentu; tj- suhu; a,i, dan /2 - pekali pemindahan haba; S n , S i2 - permukaan pemindahan haba.

nasi. 5.1. gambarajah litar termometer manometrik:

• 1 - penutup pelindung; 2 - jurang udara; 3 - dinding termometer;
• 4 - cecair kerja

nasi. 5.2.

Seperti yang dapat dilihat daripada persamaan (5.1), arahan utama untuk mengurangkan inersia penderia suhu ialah;

• peningkatan dalam pekali pemindahan haba daripada medium ke penutup akibatnya pilihan yang tepat lokasi pemasangan sensor; dalam kes ini, halaju medium mestilah maksimum; ceteris paribus, adalah lebih baik untuk memasang termometer dalam fasa cecair (berbanding dengan gas), dalam wap pemeluwapan (berbanding dengan kondensat), dll.;
• pengurangan rintangan haba dan kapasiti haba penutup pelindung akibat pilihan bahan dan ketebalannya;
• pengurangan pemalar masa jurang udara kerana penggunaan pengisi (cecair, cip logam); untuk termokopel, simpang kerja dipateri ke badan penutup pelindung;
• pemilihan jenis penukar utama: sebagai contoh, apabila memilih, ia mesti diambil kira bahawa termokopel dalam reka bentuk tindak balas pantas mempunyai inersia terkecil, dan termometer manometrik mempunyai yang terbesar.

Setiap suhu ACP dalam sistem kejuruteraan dicipta untuk tujuan yang sangat khusus (mengawal suhu udara di dalam premis, haba atau penyejuk) dan, oleh itu, direka bentuk untuk beroperasi dalam julat yang sangat kecil. Dalam hal ini, syarat untuk penggunaan satu atau ACP lain menentukan peranti dan reka bentuk kedua-dua sensor dan pengawal suhu. Sebagai contoh, dalam automasi sistem kejuruteraan, pengawal suhu bertindak langsung dengan alat pengukur manometrik digunakan secara meluas. Jadi, untuk mengawal suhu udara di premis pentadbiran dan bangunan awam apabila menggunakan lontaran dan gegelung kipas bagi litar pemanasan dan penyejukan tiga paip, pengawal selia bertindak langsung digunakan jenis langsung RTK (Rajah 5.3), yang terdiri daripada sistem terma dan injap kawalan. Sistem terma, yang menggerakkan batang injap kawalan secara berkadar apabila suhu udara peredaran semula berubah di salur masuk kepada lebih dekat, termasuk elemen sensitif, peranti tetapan dan penggerak. Ketiga-tiga nod ini disambungkan oleh tiub kapilari dan mewakili satu isipadu hermetik yang diisi dengan cecair sensitif suhu (berfungsi). Injap kawalan tiga hala mengawal bekalan panas atau air sejuk kepada penukar haba lenting

nasi. 5.3.

a - pengawal selia; b - injap kawalan; c - sistem terma;

• 1 - belos; 2 - penetap; 3 - tombol penalaan; 4 - bingkai;
• 5, 6 - badan pengawal selia masing-masing air panas dan sejuk; 7 - stok; 8 - mekanisme penggerak; 9 - elemen penderiaan

lebih dekat dan terdiri daripada badan dan badan kawal selia. Dengan peningkatan suhu udara, cecair kerja sistem terma meningkatkan jumlahnya dan belos injap menggerakkan batang dan badan pengawal selia, menutup laluan air panas melalui injap. Dengan peningkatan suhu sebanyak 0.5-1 ° C, badan kawal selia kekal tidak bergerak (laluan air panas dan sejuk ditutup), dan dengan lebih banyak lagi suhu tinggi hanya laluan air sejuk terbuka (laluan air panas tetap tertutup). Suhu yang ditetapkan disediakan dengan memutar tombol pelarasan yang disambungkan ke belos, yang mengubah isipadu dalaman sistem terma. Pengawal boleh ditetapkan pada suhu antara 15 hingga 30°C.

Apabila mengawal suhu dalam pemanas dan penyejuk air dan wap, pengawal selia jenis RT digunakan, yang berbeza sedikit daripada pengawal selia jenis RTK. Ciri utama mereka ialah reka bentuk gabungan termosilinder dengan pelaras, serta penggunaan injap dua tempat duduk sebagai badan pengawal selia. Pengawal selia tolok sedemikian tersedia dalam beberapa julat 40 darjah antara 20 hingga 180 °C dengan diameter nominal dari 15 hingga 80 mm. Disebabkan kehadiran ralat statik yang besar (10 °C) dalam pengawal ini, ia tidak disyorkan untuk kawalan suhu ketepatan tinggi.

Termosistem manometrik juga digunakan dalam pengawal selia P pneumatik, yang digunakan secara meluas untuk mengawal suhu dalam kejuruteraan penghawa dingin dan sistem pengudaraan (Rajah 5.4). Di sini, apabila suhu berubah, tekanan dalam sistem terma berubah, yang bertindak melalui belos pada tuas yang menghantar daya ke rod geganti pneumatik dan membran. Apabila suhu semasa adalah sama dengan set satu, keseluruhan sistem berada dalam keseimbangan, kedua-dua injap geganti pneumatik, bekalan dan pendarahan, ditutup. Apabila tekanan pada batang meningkat, injap bekalan mula terbuka. Ia dibekalkan dengan tekanan daripada sesalur kuasa. udara termampat, akibatnya tekanan kawalan terbentuk dalam geganti pneumatik, meningkat daripada 0.2 kepada 1 kgf / cm 2 berkadaran dengan peningkatan suhu medium terkawal. Tekanan ini mengaktifkan penggerak.

Untuk kawalan automatik suhu udara di dalam bilik, injap termostatik syarikat Amerika mula digunakan secara meluas. Honeywell dan termostat radiator (termostat) RTD, dikeluarkan oleh cawangan Moscow

nasi. 5.4.

dengan termosistem manometrik:

• 1 - rod geganti pneumatik; 2 - nod ketidaksamaan; 3, 9 - tuas;
• 4, 7 - skru; 5 - skala; 6 - skru; 8 - musim bunga; 10 - belos;
• 11 - membran; 12 - geganti pneumatik; 13 - mentol haba; 14 - memberi makan

injap; 15 - injap berdarah

syarikat Denmark Danfoss, suhu yang diperlukan ditetapkan dengan memusingkan pemegang yang dilaraskan (kepala) dengan penunjuk dari 6 hingga 26 °C. Menurunkan suhu sebanyak 1 °C (contohnya, dari 23 hingga 22 °C) menjimatkan 5-7% daripada haba yang digunakan untuk pemanasan. termostat RTD benarkan mengelakkan terlalu panas premis semasa peralihan dan tempoh lain tahun dan menyediakan minimum tahap yang diperlukan pemanasan di dalam bilik dengan kediaman berkala orang. Di samping itu, termostat radiator RTD menyediakan kestabilan hidraulik untuk sistem pemanasan dua paip dan kemungkinan melaraskan dan menghubungkannya sekiranya berlaku ralat semasa pemasangan dan reka bentuk tanpa menggunakan pencuci pendikit dan penyelesaian membina yang lain.

Pengatur suhu terdiri daripada injap kawalan (badan) dan elemen termostatik dengan belos (kepala). Badan dan kepala disambungkan dengan nat kesatuan berulir. Untuk kemudahan pemasangan pada saluran paip dan sambungan termostat ke pemanas, ia dilengkapi dengan kacang kesatuan dengan puting berulir. Suhu bilik dikekalkan dengan menukar aliran air pemanas(radiator atau convector). Perubahan aliran air berlaku disebabkan oleh pergerakan batang injap oleh belos yang diisi dengan campuran gas khas yang mengubah isipadunya walaupun dengan sedikit perubahan suhu udara yang mengelilingi belos. Pemanjangan belos dengan peningkatan suhu dilawan oleh spring tetapan, daya yang diselaraskan dengan memutarkan pemegang dengan penunjuk nilai suhu yang dikehendaki.

Untuk lebih sesuai dengan mana-mana sistem pemanasan, dua jenis perumah pengawal selia tersedia: RTD-G dengan rintangan yang rendah untuk sistem paip tunggal dan RTD-N dengan rintangan yang tinggi sistem dua paip. Badan dihasilkan untuk injap lurus dan bersudut.

Unsur termostatik pengawal selia dihasilkan dalam lima versi: dengan sensor terbina dalam; dengan sensor jauh (panjang tiub kapilari 2 m); dengan perlindungan terhadap penyalahgunaan dan kecurian; dengan julat tetapan terhad kepada 21 ° С. Dalam mana-mana versi, elemen termostatik memastikan julat suhu yang ditetapkan adalah terhad atau tetap pada suhu bilik yang diperlukan.

Hayat perkhidmatan pengawal selia RTD 20-25 tahun, walaupun Hotel Rossiya (Moscow) mendaftarkan hayat perkhidmatan 2000 pengawal selia selama lebih daripada 30 tahun.

Peranti kawalan (pemampas cuaca) ECL(Gamb. 5.5) memastikan penyelenggaraan suhu penyejuk dalam saluran paip bekalan dan pemulangan sistem pemanasan, bergantung pada suhu luar mengikut pembaikan khusus yang sepadan dan objek jadual pemanasan tertentu. Peranti bertindak pada injap kawalan bermotor (jika perlu, juga pada pam edaran) dan membolehkan anda melakukan operasi berikut:

• penyelenggaraan yang dikira jadual pemanasan;
• titisan malam carta suhu mengikut jam boleh aturcara mingguan (selang 2 jam) atau 24 jam (selang 15 minit) (dalam kes jam elektronik, selang ialah 1 minit);
• pemanasan bilik dalam masa 1 jam selepas penurunan suhu malam;
• sambungan melalui output geganti injap kawalan dan pam (atau 2 injap kawalan dan 2 pam);

nasi. 5.5. Pemampas cuaca EC/. dengan tetapan,

tersedia kepada pengguna:

1 - jam boleh atur cara dengan keupayaan untuk menetapkan tempoh operasi untuk keselesaan atau penurunan suhu pada kitaran harian atau mingguan: 2 - pergerakan selari graf suhu dalam sistem pemanasan bergantung pada suhu luar (graf pemanasan): 3 - suis mod operasi; 4 - tempat untuk manual arahan: 5 - menandakan kemasukan, mod operasi semasa,

mod kecemasan;

O - pemanasan dimatikan, suhu dikekalkan untuk mengelakkan pembekuan penyejuk dalam sistem pemanasan;) - operasi dengan suhu yang dikurangkan dalam sistem pemanasan; © - beralih automatik daripada mod suhu yang selesa ke mod suhu rendah dan kembali mengikut tetapan pada jam boleh atur cara;

O - bekerja tanpa menurunkan suhu pada kitaran harian atau mingguan; - kawalan manual: pengatur dimatikan, pam edaran sentiasa hidup, injap dikawal secara manual

• peralihan automatik daripada mod musim panas pada musim sejuk dan belakang mengikut suhu luar yang ditetapkan;
• penamatan penurunan suhu malam apabila suhu luar jatuh di bawah nilai yang ditetapkan;
• perlindungan sistem daripada pembekuan;
• pembetulan jadual pemanasan mengikut suhu udara di dalam bilik;
• beralih kepada kawalan manual pemacu injap;
• had suhu air bekalan maksimum dan minimum dan kemungkinan tetap atau berkadar

had suhu kembalikan air bergantung pada suhu luar;

• ujian sendiri dan petunjuk digital nilai suhu semua penderia dan keadaan injap dan pam;
• menetapkan zon mati, jalur berkadar dan masa pengumpulan;
• keupayaan untuk bekerja pada terkumpul dalam tempoh tertentu atau nilai suhu semasa;
• menetapkan pekali kestabilan terma bangunan dan menetapkan pengaruh sisihan suhu air kembali pada suhu air bekalan;
• perlindungan terhadap pembentukan skala apabila bekerja dengan dandang gas. Dalam skim automasi sistem kejuruteraan,

juga termostat dwilogam dan dilatometrik, khususnya elektrik hidup-mati dan berkadar pneumatik.

Penderia dwilogam elektrik terutamanya bertujuan untuk kawalan suhu hidup-mati di dalam bilik. Elemen sensitif peranti ini ialah lingkaran dwilogam, satu hujungnya tetap, dan satu lagi bebas dan memenuhi sesentuh bergerak, menutup atau membuka dengan sesentuh tetap, bergantung pada nilai suhu semasa dan set. Suhu yang diingini ditetapkan dengan memutarkan dail tetapan. Bergantung pada julat tetapan, pengawal suhu tersedia dalam 16 pengubahsuaian dengan jumlah julat tetapan dari -30 hingga + 35 °C, dengan setiap pengawal mempunyai julat 10, 20 dan 30 °C. Ralat operasi ±1 °С pada tanda tengah dan sehingga ±2.5 °С pada tanda melampau skala.

Pengatur dwilogam pneumatik sebagai penguat transduser mempunyai muncung pengatup, yang digerakkan oleh daya unsur pengukur dwilogam. Pengawal selia ini tersedia dalam 8 pengubahsuaian, tindakan langsung dan songsang dengan julat tetapan keseluruhan dari +5 hingga +30 °C. Julat tetapan setiap pengubahsuaian ialah 10 °C.

Pengawal selia dilatometrik adalah berdasarkan perbezaan dalam pekali pengembangan linear rod invar (aloi besi-nikel) dan tiub loyang atau keluli. Termostat ini tidak berbeza dalam prinsip pengendalian peranti kawalan daripada pengawal selia yang serupa menggunakan sistem pengukur manometrik.

Setiap tukang kebun atau tukang kebun bermimpi mempunyai rumah hijau di plotnya. Rumah hijau adalah sejenis kawasan peranginan di mana tumbuhan berasa baik tanpa mengira keadaan cuaca. Dan betapa menyenangkan dan berguna untuk mendapatkan tanaman selada, lobak pada awal musim bunga apabila lumut hati biasa muncul pada tompok cair yang baru muncul!

Sememangnya, untuk mendapatkan hasil sedemikian, perlu bukan sahaja untuk membina rumah hijau yang baik tetapi juga untuk menyokong di sana suhu optimum. Suhu udara dan tanah adalah penting.

Faktor-faktor ini mempengaruhi penyerapan elemen berguna, kelembapan; penunjuk kualitatif dan kuantitatif tuaian; berlakunya pelbagai penyakit.

Mana-mana tukang kebun harus memahami bahawa terdapat hubungan langsung antara suhu udara, tanah di dalam rumah hijau, dan kemungkinan penuaian. Walau bagaimanapun, banyak budaya jiran menyukai mod kelembapan dan suhu yang berbeza. Dengan mengoptimumkan penempatan tanaman di rumah hijau, anda boleh memanfaatkan perbezaan suhu yang ketara dalam pelbagai bahagiannya.

Di rumah hijau, serta di tanah yang tidak dilindungi, terdapat turun naik suhu harian. Terlalu tajam, melebihi 4 - 8 ° C, jatuh memberi kesan negatif kepada pertumbuhan, perkembangan tumbuhan, produktiviti. Membawa kepada penyakit yang kerap dan kematian tanaman. Bergantung pada jenis tumbuhan, suhu tanah dan udara di dalam rumah hijau hendaklah sekitar 14 - 25 ° C.