Датчик давления теплоносителя: как им пользоваться, выбор правильного оборудования и действия в аварийной ситуации

При работе отопительного котла необходимо контролировать давление: слишком большое может создать аварийную ситуацию, а слишком низкое приведёт к снижению эффективности работы отопления. Существуют различные способы контроля. Они включают в себя различные виды автоматики, регулировку поступления воды в котёл, контроль процесса нагрева теплоносителя. Владелец дома должен понимать, как работает отопительная система, как правильно регулировать в ней давление и как работает датчик давления в системе отопления.

Датчики, которые следят за работой котла Источник stroy-podskazka.ru

Почему важно контролировать давление

Для правильной работы системы отопления важно, чтобы давление было в определённых рамках. В противном случае нарушится процесс движения теплоносителя по трубам и не будет обеспечен необходимый прогрев помещения.

В отопительном котле уровень давление связано с тем, как осуществляется прогрев. Поэтому часто одновременно с его датчиком используется температурный. Если давление чрезмерно возрастёт, то это может привести к аварийной ситуации. Когда оно понизится, то нарушится процесс передачи тепла из-за замедления движения теплоносителя.

Использование автономной системы отопления помогает гражданам не зависеть от централизованной системы. Это полезно там, где частный дом не имеет такой возможности. Некоторые владельцы выбирают такое решение ради того, чтобы сэкономить средства.

При наличии неисправностей нужно обращаться к специалисту Источник приоритет-пермь.рф

В обоих случаях важно обеспечить экономию расхода топлива. Датчик давления позволяет сэкономить, поскольку он может быть использован для регулировки прогрева в зависимости от температуры и давления в котле. Он помогает включать насосы только тогда, когда это действительно нужно. При этом экономится электроэнергия для их работы и уменьшается износ оборудования.

Рассматриваемые датчики влияют на качество работы всей отопительной системы. Считается, что функциональность отопительного котла, труб и радиаторов на 80% определяет эффективность работы отопления.

Когда котёл выполняет функции гидроаккумулятора в частном доме, в него с помощью насосов подкачивают воду, которая необходима для потребления внутри дома: для работы на кухне, мытья и других функций. Если насосы для обеспечения поступления воды будут работать непрерывно, давление в котле увеличится, что может привести к его повреждению или порче элементов домашней водопроводной сети. Если подкачка станет слабой, то вода из крана будет иметь незначительный напор.

Датчики давления соединены с реле, которые в нужные моменты времени включают или отключают поступление воды в зависимости от достигнутого уровня давления. Своевременность этих действий обеспечивают поддержание давления в котле в нужных границах. При этом обеспечивается организация оптимального режима использования насосов.

Устройство датчика давления Источник crast.ru

Особенности эксплуатации и техники безопасности

Термодатчики помогают улучшить микроклимат, но их нормальная работа зависит от выполнения простых правил:

• сам элемент, измеряющий температуры в помещении, необходимо максимально погружать в ту среду, где требуется улучшить теплообмен;
• правильная и долговечная служба детектора комнатной температуры зависит от своевременного осмотра и калибровки в полном соответствии с советами от производителей;
• исключить негативное воздействие внешних факторов, которые могут повлиять на точность замеров температуры для котлов;
• недопустима эксплуатация электрических датчиков с поврежденной изоляцией;
• категорически запрещается самостоятельная разборка терморегулятора;
• все профилактические работы производятся при отключенном от сети 220В оборудовании.

Способы контроля

Состояние отопительной системы можно частично контролировать при помощи датчиков температуры. Их применяют для выполнения различных функций. В частности, от температуры зависит давление в газовом котле. С помощью таких датчиков можно оценить эффективность обогрева.

Однако его использование недостаточно для регулировки работы отопительного котла. В этом случае основную роль играет датчик давления. Отсутствие контроля за повышением давления может привести к аварии. Поэтому установка такого датчика необходима. Если он не входит в конструкцию котла, то при наличии принудительной циркуляции владелец должен установить его дополнительно.

Промышленный котёл для нагрева воды Источник temron.ru

Как подключить термодатчик к котлоагрегату

Уличный датчик температуры для котла отопления устанавливается с наружной стороны стены отапливаемого здания с соблюдением таких требований:

• стена должна быть исключительно северной или северо-восточной, для избежания попадания прямых солнечных лучей. Если попадание все равно предполагается, необходимо защитить сенсор козырьком;
• по возможности необходимо избегать установки датчика в места повышенной влажности и высокой степенью образования плесени;
• стена должна иметь толщину и степень теплоизоляции, достаточную для исключения нагрева датчика теплом отапливаемого помещения;
• не рекомендуется и установка измерительного прибора вблизи кондиционера, дымохода, вытяжных или приточных каналов, любых других конструкций, способных повлиять на результаты измерения.

Сам датчик крепится к стене анкерными болтами, например 5х25, подключается к соответствующему разъему/клемме котла или термостата при помощи двухжильного кабеля (параметры сечения и сопротивления указываются в инструкции датчика температуры), соединения герметично изолируются муфтой.

Правильная установка и подключения не вызывает особых проблем, поскольку подробные алгоритмы всегда описываются в инструкции.

Пример алгоритма монтажа из инструкции к датчику температуры Baxi.
В регулировке и калибровке датчики температуры не нуждаются, а работоспособность и точность проверяется на практике (по комнатной температуре).

Для чего нужны датчики давления

На давление влияют два фактора: поступление воды в котёл и его нагрев. Максимально допустимое давление не должно превышать того, которое может выдержать котёл. Желательно, чтобы оно было меньше, чем граничное значение на 0,5 атм или на большую величину.

Нижнее значение подбирают исходя из того, чтобы обеспечить в доме нужную степень прогрева. При этом нужно, чтобы обогрев включался не слишком часто. Обычно в частных домах используются минимальное значение, равное 1,5 МПа, а максимальное — 2,5 МПа. Однако каждый раз необходимо подбирать индивидуально. При этом оптимальное значение может находиться в промежутке до 6 МПа.

Датчик давления котла Источник teplo-plus.net

Датчики могут иметь различные типы конструкции. Самые простые являются механическими или электрическими. Некоторые предназначены для управления реле, которое закрывает или открывает трубы.

Некоторые разновидности оснащаются манометрами для того, чтобы человек мог контролировать уровень давления. Может быть предусмотрен механизм предотвращения резких перепадов воды.

Важно, чтобы частота срабатывания реле не была слишком большой. Она зависит от объёма гидроаккумулятора, используемого в системе давления, и количества устройств, потребляющих воду в данный момент.

Подключение датчика давления Источник eteh.com.ua

Например, если в частном доме одновременно принимают ванную, стирают и моют посуду, то реле будет чаще включать насос. Это связано с более высоким расходом воды, чем обычно. Из-за этого начнёт падать давление и сработает реле. В результате начнётся подкачка воды. Из-за траты воды давление вновь упадёт до нижнего предела и реле должно будет ещё раз включить насос. Когда расход уменьшится до обычной величины, частота срабатывания вернётся к обычному значению.

Если устройство оснащено манометром, то владелец может контролировать уровень давления в системе. Если он отличается от норматива, можно будет разобраться в причинах происходящего и принять соответствующие меры.

Устройство отопительного котла Источник teplo-teh.com

Подсоединение наружного устройства

Схема подключения датчика температуры снаружи помещения простая, но требует выполнения некоторых условий:

• Солнечные лучи не должны падать на устройство;
• Обязательна неметаллическая поверхность стена для крепления;
• Датчик вешается на высоте 2/3 уровня здания;
• Следует для точной работы без перебоев исключить действие на прибор агрессивных сред и негативных факторов;
• Нельзя прокладывать кабель в сырых местах.

При проведении кабеля по улице, необходимо провод поместить в гофре. При соединении частей следует соблюдать осторожность, работать надо при выключенном электропитании оборудования.

Особенности контроля отопительных котлов

При измерении давления в отопительных котлах применяются два вида датчиков:

• для пара;
• для воды.

Такие устройства принято называть прессостатами. Они имеют более сложную организацию по сравнению с обычными датчиками давления. Показания датчиков определяют уровень подкачки теплоносителя, работу вентиляторов по охлаждению котла, управляют работой горелок. Прессостаты могут быть рассчитаны на работу с максимальным уровнем давления, минимальным или использовать комбинированный подход.

Датчики, контролирующие давление газа предназначены в первую очередь для управления интенсивностью нагрева воды. Если давление слишком высокое, горелки должны работать менее интенсивно. Если оно недостаточно, требуется лучше прогревать воду. При выборе реле для отопительных котлов, нужно следить, чтобы они соответствовали особенностям конкретных моделей.

При работе системы отопления давление в системе должно находиться в определённых рамках. Оно должно быть таким, чтобы обеспечить нормальную циркуляцию теплоносителя. Если величина выйдет за рамки, то в результате движение теплоносителя может прекратиться.

Отопительные системы могут предусматривать статическое или динамическое изменение давления. В первом случае движение теплоносителя происходит естественным образом и без использования подкачки насосами. Во втором, на входе должно обеспечиваться более высокое давление, чем на выходе.

Для эффективной работы котла необходимо правильно настроить датчик давления Источник oboiman.ru

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:

1. Контактного типа, когда обеспечивается прямой контакт измеряемой среды с датчиком. Например, в водяной или газовой среде.
2. 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.

Гораздо реже применяются манометрические термодатчики, измеряющие давление газовой или жидкой среды в замкнутом сосуде.

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.

Принцип работы

Регулировка давления воды выполняется в соответствии со следующим алгоритмом:

• Открываются краны. После этого вода из котла попадает в систему отопления. При этом уровень теплоносителя понижается, а также уменьшается давление.
• Датчик отслеживает величину давления для того, чтобы оно не стало слишком слабым. В тот момент, когда давление достигает порогового значения, происходит замыкание контактов реле.
• В результате запускается насос, который подкачивает воду из скважины или другого внешнего источника.
• Из-за поступления воды давление станет увеличиваться. Датчик будет контролировать, когда оно достигнет предельно допустимого максимального значения.
• В момент, когда это происходит, реле срабатывает, вследствие чего контакты размыкаются. Теперь насосы прекращают свою работу.

Схема работы котла Источник teplo-klimat.com.ua
В результате удаётся сохранять давление в заданных рамках. При этом оно не будет падать слишком сильно и не повысится настолько, чтобы возник риск возникновения аварийной ситуации. Датчики не только осуществляют регулирование давления, но и передают его значение на внешний датчик для того, чтобы нужная информация была доступна мастеру. Периодическое отключение мотора не даёт ему работать вхолостую.

Виды приборов для получения информации о температуре внутри комнаты

Устройства для получения и передачи показателей нагрева принято делить:

• по способу трансляции данных;
• по способу и месту установки;
• по алгоритму получения данных.

По методу трансляции данных

По способу трансляции данных термодатчики принято делить на две отдельные категории:

• использующие провода;
• имеющие беспроводной канал связи.

Сейчас самые популярные приборы являются беспроводными термодатчиками, передающими информацию о нагреве воздуха в помещении и о нагреве воды с помощью встроенного передатчика. Установка этих устройств допускается как в помещениях, так и на улице.

По способу и месту расположения

Приборы, измеряющие температуру в теплоносителях, также делятся по методу установки и месту крепления:

• Накладные. Они устанавливаются к тепловому контуру отопительной схемы помещения;
• Погружаемые. Такие микродатчики соприкасаются с теплоносителем (то, что протекает в системе отопления);
• Комнатные. Они размещаются внутри нагреваемого закрытого пространства;
• Наружные. Располагаются на улице.

В отдельных устройствах может совмещаться несколько видов термодатчиков для более точного контроля нагрева.

По способу получения показаний

Термодатчики делятся и по способу снятия данных. На рынке продаются следующие виды микродатчиков:

• биметаллические;
• спиртовые.

Первый вид датчиков представляет собой пару пластин из разных металлических сплавов с индикатором в виде стрелки. Рост температуры приводит к деформированию одной из пластин, что создает давление на стрелочный индикатор. Эти устройства отличаются своей точностью. Правда, к их минусам стоит отнести инертность.

Спиртовые теплодатчики лишены этого недостатка. Они представляют собой запаянные колбы со спиртовым раствором. При нагреве спирт расширяется, что помогает установить текущую температуру. Это элементарная и надежная конструкция. Правда, ее нельзя назвать удобной для отслеживания показателей.

Типы термодатчиков

Для получения данных о нагреве применяются термодатчики, имеющие различный алгоритм работы. К самым популярным типам термодатчиков можно отнести перечисленные ниже устройства.

Термопары

Этот микродатчик представляет собой две соединенные проволоки из двух разных металлов. За счет возникающей температурной разницы между теплым и холодным концом появляется ток в 35-65 40-60 мкВ. Этот показатель будет зависеть от используемых в термопаре материалов.

Термопара — это достаточно точный теплодатчик, использующийся для получения информации о температуре воздуха внутри помещений и о нагреве теплоносителей. Правда, его недостатком является сложность снятия показателей.

Видео: как снимать показания при использовании термопары

Терморезисторы

Намного проще получать показания о температурном режиме с помощью терморезисторов. В основе этих устройств заложен принцип трансформации показателей сопротивления материалов в условиях разного нагрева. Эти микроустройства отличаются не только точностью, но и линейностью.

Подобные термические микродатчики могут сопрягаться с аналогоцифровыми приборами.

Видео: как снимать показания терморезисторами

Цифровой теплодатчик для получения одновременных измерений

Цифровые тепловые микродатчики также получили широкое распространение. Одним из самых популярных таких датчиков является DS18B20. Работает этот аппарат на основе микросхемы с трема выходами. Устройство умеет получать данные по нагреву сразу с нескольких микродатчиков, работающих параллельно. При этом погрешность в показателях не будет превышать 0,5 градусов.

Бесконтактные тепловизоры и ирометры

Эти микродатчики фиксируют исходящее от тел термоизлучение. С целью характеристики такого явления применяется метод подсчета количества выделяемой энергии за определенное время с поверхности тела, приходящегося на диапазон длины волны. При этом они не контактируют с тепловым носителем.

Кварцевые температурные преобразователи (пьезоэлементы)

Кварцевые термические преобразователи (пьезоэлементы) могут применяться для получения температурных данных в диапазоне от -80 до +250 градусов Цельсия. Этот аппарат работает согласно принципу зависимости частоты от степени нагрева кварцевого элемента. На работу датчика влияет размещение среза по кристаллическим осям.

Акустическо-шумовые термодатчики

Теплодатчики работают на основе принципа получения информации акустической разницы электрических потенциалов, возникающей от нагрева резисторов. Метод использования этих устройств предельно простой: сравнивается шум, исходящий от двух одинаковых элементов. При этом один из этих элементов находится в заранее известных условиях прогрева воздуха, а второй нет.

Температурные якр-датчики

Функционируют ядерные квадрупольные резонансные термометры на основе градиента поля, образовывающего кристаллические решетки. Также в основе принципа работы этого аппарата лежит ядерный момент – показатель, возникающий при отклонении заряда от первичной сферической симметрии.

Главным конструктивным элементом этих приборов является стеклянная ампула с веществом, помещенная в индуктивную обмотку, соединенную с генераторным контуром.

Полупроводниковые устройства

Отдельная категория приборов, функционирующих согласно принципу изменения показателей p/n перехода, возникающих в результате температурного воздействия. Напряжение в этом случае будет пропорционально температурному влиянию на транзисторы. Это помогает упростить вычисление этого фактора. Главное преимущество этих приборов это высокоточность. Также к их плюсам можно отнести линейность во всем измерительном диапазоне.

Объемные преобразователи для снятия температуры

Эти устройства работают на основе простого и общеизвестного принципа изменения объема веществ при их нагреве и охлаждении. Эти термодатчики отличаются практичностью. Их рабочий диапазон температурных измерений находится в пределах от -60 до +400 градусов Цельсия.

Механизм действия

Основным элементом механического датчика является эластичная мембрана. С одной стороны на неё действует жидкость в котле. Она выгибается, воздействуя на элементы конструкции, позволяющие точно определить величину давления. Когда достигается пороговое значение, реле выполняет запланированное действие — замыкание или размыкание контактов. Минимальный и максимальный порог устанавливают при помощи двух пружин разного диаметра. Как только мембрана надавливает на них, выполняется соответствующее действие.

Механический датчик давления в системе отопления может иметь также следующую схему работы. Его монтируют так, чтобы в цилиндрическое отверстие попадала вода.

Она окажет давление на эластичную мембрану, которая прогнётся под воздействием давления. За мембраной находится токопроводящий металлический диск, который будет смещён на тем большую величину, чем сильнее действует на мембрану жидкость.

К датчикам должен быть обеспечен удобный доступ Источник sovet-ingenera.com

По краям диска имеются выступающие части. При продвижении диска они замкнут контакты. Это приведёт к включению реле. Если давление уменьшится, то искривление мембраны уменьшится и диск разомкнёт цепь. В результате произойдёт отключение реле.

Таким образом будет происходить включение или выключение насосов в зависимости от наличия определённого давления в котле. Диск может иметь две пары выступов различного размера. В соответствии со степенью воздействия воды подключение различных контактов будет происходить при различных значениях давления.

Электрический датчик применяет другой принцип работы. Здесь основным элементом по-прежнему является мембрана, однако её деформация преобразуется в электрический аналоговый сигнал. Далее происходит его усиление до нужного уровня. Затем происходит его преобразование в дискретный вид. Его подают в блок управления, который в зависимости от его значения, подаёт соответствующий управляющий сигнал, предназначенный для замыкания или размыкания контактов.

Существуют также электромеханические устройства. В их состав обязательно входит манометр. Однако в нём используются три стрелки. Две из них указывают на минимальное и максимальное значение давления, а одна указывает его текущее значение. Когда параметр достигает критического значения, цепь замыкается и в результате с помощью реле даётся команда на включение или выключение насосов.

Система отопления в частном доме Источник aqua-rmnt.com

Обычно мембрана находится внутри трубки круглого или эллиптического сечения. Она смещается от давления в котле и влияет на показания манометра и на работу реле. При выборе механических датчиков должны учитываться такие требования:

• Важно учитывать погрешность измерений. Она не должна быть настолько большой, чтобы искажать результаты.
• При выборе бытового манометра класс точности не должен быть ниже 2,5.
• Нужно помнить, что эксплуатация датчика происходит в интенсивном режиме. В результате длительной эксплуатации показания прибора могут стать менее точными.

Перед началом каждого отопительного сезона рекомендуется откалибровать датчик.

Преимуществами датчиков механического типа являются доступная стоимость и более высокая надёжность. Электрические предоставляют лучшую функциональность. Например, здесь можно организовать подключение после того, как было совершено аварийное отключение. В некоторых моделях предусмотрена передача сигналов владельцу на мобильный телефон.

Датчик давления, в котором предусмотрен клапан сброса Источник otivent.com

Нужно учитывать, что существуют и другие виды рассматриваемых датчиков, но они сравнительно мало распространены. В качестве примера можно привести жидкостные устройства. В такой схеме применяется принцип сообщающихся сосудов. При этом жидкость, находящаяся внутри котла, выводится наружу в вертикальную прозрачную трубку.

В зависимости от высоты, на которую она поднимается, можно судить о величине давления. Такой способ имеет высокую точность, но его обычно применяют только в лабораторных условиях.

Также применяются устройства дифференциального типа. Здесь для измерения используются две камеры, соединение между которыми выполнено в виде чувствительного элемента. Обычно такие измерительные приборы используются в качестве выносных.

Многофункциональная электронная система управления давлением и температурой котла Источник owen.ru

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.

Место установки

При поступлении воды в котёл после крана располагаются фильтрующие элементы. Датчик давления обычно монтируют между ними. Это связано с тем, что в этом месте реже происходят скачки давления. При установке нужно учитывать требования к эксплуатации, указанные в инструкции. Например, некоторые типы реле могут эксплуатироваться только внутри помещений. Для подсоединения применяются тройники. Они дают возможность подключить к котлу не только датчик, но и манометр.

Место подключения подбирается в зависимости от технических особенностей устройства. В некоторых случаях более целесообразно провести установку реле непосредственно на водяном насосе в скважине. В этом случае они должны быть помещены во влагозащитный корпус. Для монтажа датчика электрического типа потребуется подвести для питания электрический кабель.

Его толщина должна соответствовать мощности насосного оборудования. Например, если она равна 2 кВт, то сечение кабеля не должно быть больше 2 кв. мм. После завершения подключения нужно проверить работоспособность конструкции. Для этого включают насос и проверяют давление. Если установка была проведена правильно, то оно должно будет возрастать.

Система отопления в частном доме Источник project-home.ru

Как выбрать выносной термодатчик

Выбор зависит от того, как датчик будет взаимодействовать с котлом: напрямую или через термостат.

Подключаемый напрямую к котлу

Здесь выбор невелик: как правило, это 1-3 модели, разработанные тем же производителем, что и котел. Их совместимость с конкретными моделями или линейками моделей котлов указана в технических характеристиках и инструкции. Кабель для соединения термодатчика с котлом (обычно двухжильный с сечением от 0,5 мм2) необходимо докупать отдельно. Точные требования к сечению и сопротивлению указываются в инструкции датчика.

Подключаемый к термостату

Внешний датчик температуры для термостата Gira 130200.
В редких случаях уличный датчик идет в комплекте с комнатным термостатом, но чаще всего в комплекте прилагается датчик для измерения температуры теплых полов. Для учета уличной температуры к термостату подключают универсальные уличные датчики температуры: от Gira, Tim, Shuft (ATF2-NTC10K) или Теплолюкс (TST02). Здесь важно обратить внимание на:

• диапазон измеряемых температур – например, у Теплолюкс TST02 он от +5 до +45°С, что неприменимо в холодное время года;
• степень влагозащиты;
• точность измерения/погрешность – допустимой считается погрешность в +-1°C, хорошим результатом – +-0,5°C;
• длинна кабеля – как правило, кабель длинной 2-6 м уже соединен с термодатчиком.

Регулировка параметров

При покупке датчика владелец может поступить различным образом. Он может оставить заводские значения параметров. Это имеет смысл делать в тех случаях, когда насос работает в стандартных условиях.

Если используемая конструкция имеет свои особенности, то лучше провести настройку самостоятельно. Как это сделать — подробно рассказано далее.

После установки необходимо выполнить настройку минимального и максимального значения давления. Важно, чтобы разница между ними была примерно равна 1 атм. Перед тем, как осуществлять регулировку, выполняют такие действия:

• Все элементы насоса отключают от сети. Теперь нужно полностью слить воду из насоса.
• Нужно проверить уровень давления в котле. Для этого можно воспользоваться любым доступным манометром.
• Необходимо, чтобы давление было равно 1,5 атм. Если оно меньше, требуется подкачать воду.
• В том случае, когда оно превышено, требуется понизить, нажав на ниппель.

Электронное реле давления Источник kty.com.ua
После того, как котёл был подготовлен, необходимо приступить к процедуре регулировки. Здесь для примера рассмотрен датчик механического типа. Регулировку проводят следующим образом:

• Для того, чтобы начать процедуру регулировки. Необходимо отключить насос. Затем полностью слить воду. Проверяют показания манометра. Он должен показывать нулевое значение.
• Приступают к заполнению котла водой. Когда завершают процесс, необходимо вновь провести измерение давления. Это значение нужно зафиксировать.
• Теперь нужно спустить воду, чтобы получить минимальное значение давление. Его также фиксируют.
• При помощи гайки примерно устанавливают пружины так, чтобы они соответствовали нужным значением. Ослабляют пружину меньшего диаметра. С помощью гайки регулируют сжатие пружины большего диаметра. Нужно помнить, что при закручивании увеличивает минимальное давление срабатывания, а при откручивании уменьшают его.
• Заполняют систему водой, затем сливают её. Нужно определить момент, когда произойдёт автоматическое включение насоса. Если он больше или меньше нужного, проводят дополнительную регулировку пружины.
• Приступают к регулировке пружины меньшего диаметра. Её подкручивают, чтобы установить значение, при котором произойдёт отключение насоса. Сжатие приведёт к уменьшению разницы между максимальным и минимальным значением давления, а ослабление — к увеличению этого параметра.
• Выполняют проверку установленных значений. Для этого запускают насос и определяют, при каком значении давления произойдёт отключение.
• Если максимальное значение установлено неточно, то, закручивая или откручивая гайку, регулируют степень сжатия пружины небольшого диаметра до тех пор, пока параметр не будет установлен точно.

Когда пороговые значения давления будут точно установлены, процедура регулировки будет завершена.

Прессостат газового котла Источник stroy-podskazka.ru

Цены на популярные датчики

Выбор датчика при покупке

Важно уточнить, для какого рабочего диапазона давления он предназначен. Эти данные можно узнать в техническом паспорте устройства. Если диапазон недостаточен для этого котла, то лучше поискать другую модель датчика.

При этом нужно предусмотреть наличие зазора в 0,5 атмосфер. На эту величину предельное значение, с которым может работать датчик, должно наверняка превышать максимально допустимое значение для гидроаккумулятора.

В большинстве случаев для домашних манометров достаточно диапазона измерений от 0 до 4 бар. Если речь идёт об использовании в промышленности, то речь может идти о более высоком давлении.

Различные модели датчиков давления Источник thermoexpert.ru

Нужно учитывать диаметр штуцера для крепления. Раньше большинство таких устройств имели диаметр, равный 0,25 дюйма. Сейчас увеличился выпуск устройств со штуцерами в 0,5 дюйма.

Важно, что манометр был установлен в таком месте, чтобы к нему был удобный доступ. Датчик давления должен соответствовать условиям эксплуатации. Например, в некоторых случаях могут потребоваться манометры, предназначенные для работы в условиях высокой или низкой температуры.

Для каждого измерительного устройства предусмотрена периодичность проверки. Желательно выбрать такую модель, чтобы контроль правильности работы требовался реже.

Подключение датчика давления Источник stroyfora.ru

В зависимости от принципа действия устройства, его характеристики будут отличаться. Наиболее распространены датчики, использующие пружины. Это связано с тем, что они дают приемлемую точность, но отличаются доступной ценой. Мембранные устройства обеспечивают более высокую точность, но и стоят больше. Электрические устройства обеспечивают качественное управление, но стоят гораздо дороже, поэтому в частных домах их применяют редко.

Нужно учитывать, что количество и расположение датчиков должны определяться схемой использования котла. В некоторых случаях можно ограничиться установкой одного экземпляра, а иногда может потребоваться больше. В простых случаях, если котёл используется в качестве простого источника воды, поднятого до нужной высоты, то можно просто подкачивать воду, включая и выключая насос вручную.

Если речь идёт об отопительном котле, то контроль давления в котле жизненно необходим. Неконтролируемый подогрев теплоносителя приведёт к аварийной ситуации. В таких случаях создаётся автоматизированная система управления подогревом и работой насосами. Это особенно важно при наличии двух или трёх отопительных контуров.

При определении параметров используются различные единицы измерения. Для того, чтобы хорошо ориентироваться в них, нужно знать, как определять соотношение между ними. 1 бар равен 0,99 атмосфер. Когда приводятся цифры с использованием мегапаскалей, необходимо учитывать, что в 1 мегапаскале имеется 10 бар.

Правильная регулировка параметров датчика необходима для бесперебойной работы Источник strojdvor.ru

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

Резкое падение давления

При измерении давления в системе отопления владелец может столкнуться с аварийными ситуациями. Одной из наиболее частых являются резкие перепады давления. В этих ситуациях автоматической регулировки будет недостаточно. Необходимо не только узнать о том, что произошёл перепад, но и определить его причину. Наиболее частыми являются следующие:

• Имеет место неисправность используемых насосов. Автоматическая система регулировки построена исходя из того, что они работают нормально, а в аварийной ситуации фактически возникнет непредсказуемая ситуация.
• Появление течи в гидроаккумуляторе. Она будет обеспечивать постоянное снижение давления, что приведёт к постоянной работе насосов для подкачки воды или к нагреву отопительного котла выше критической отметки.
• Случайный сбой настроек, которые используются датчиком давления.
• Повреждение оболочки котла. Например, может произойти образование микротрещин. Это резко снижает прочность оборудования и увеличивает риск возникновения аварийной ситуации.
• Если непосредственное управление производится посредством электронной платы, то возможен её отказ. В таком случае для ремонта потребуется обращаться к специалистам или произвести замену на новую.
• Может произойти внезапное отключение подогрева или насосов, после которого включение в течение длительного времени не происходит. Обычно это связано с неисправностью функционирования реле.
• Для правильного функционирования оборудования важно, чтобы электропитание соответствовало необходимым параметрам. При скачках напряжения или при внезапном отключении в электрических устройствах могут возникнуть неисправности.

Эти причины наиболее вероятны, но допустимо наличие и других вариантов. При обнаружении скачков давления для проведения анализа ситуации нужно сделать следующее:

• Сначала необходимо убедиться в герметичности всех мест соединений.
• Нужно поочерёдно тщательно визуально обследовать все элементы структуры и убедиться в отсутствии повреждений.
• Если поочерёдно производить перекрытие клапанов и следить за этим по показаниям манометра, можно будет определить предполагаемое место неисправности.

Если будет обнаружено ненадёжное соединение, его необходимо уплотнить, а затем поджать. Если отремонтировать не получается, проблемные детали необходимо заменить. При обнаружении микротрещин, установка нового узла обязательна.

Иногда проблемы с регулировкой давления связаны с поломкой или неправильной работой датчика. Часто в такой ситуации причина связана с повреждением мембраны. При осмотре необходимо проверить подключение сети электропитания.

Давление воды в системе должно соответствовать нормативам Источник sovet-ingenera.com

Неисправности

Высокотемпературные условия эксплуатации датчиков, особенно при нестабильных режимах работы котла, приводят к тому, что первичные измерители выходят из строя. Котел будет часто срабатывать на отключение при периодическом отказе термопары или диагностика работы котла будет сигнализировать ошибку, а приборы могут показывать «обрыв цепи».

Шаги по устранению неисправности датчика температуры:

1. Чтобы отремонтировать ДТ проверяю правильность выводов -ve и + ve
2. Убеждаюсь, что установлен кабель в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя.
3. Проверяю, отсутствие внешних источников тепла, способных исказить показания ДТ.
4. Проверяю настройку регулятора температуры.
5. Диагностирую возможные ошибки обрыва.
6. Осматриваю датчик на предмет повреждений.
7. Проверяю неисправную термопару мультиметром.

Датчик температур — основной измеритель в системе безопасности и управления котлом. Он выполняет не только защитную функцию, но и способствует до 30 % экономии тепловой энергии и расхода газа, поскольку не допускает режимов перегрева и тактования котла.

Современные российские требования по эксплуатации бытовых котлов обязывают всех производителей котлов устанавливать ДТ в систему безопасности и защиты, лучше если эта работа будет выполняться непосредственно на заводе.

Сильное повышение давления

Неоправданно высокое давление увеличивает риск возникновения аварийной ситуации. Наиболее вероятными причинами в такой ситуации являются:

• Случайное образование воздушных пробок в трубах.
• В процессе эксплуатации происходит постепенное загрязнение труб и фильтров. Их нужно регулярно чистить, а при необходимости заменять. Если этого не сделано вовремя, то приводит к повышению давления.
• В случае неисправности регулятора давления.
• Не происходит отключения насосов независимо от сигналов реле.
• В случае полного перекрытия запорной арматуры.

Если причиной возникновения проблемы является возникновение воздушной пробки, то в этом случае необходимо сначала стравить воду, а затем приступить к нормальной эксплуатации системы.

В том случае, когда загрязнены фильтры, нужно произвести их очистку. Трубы будут нормально функционировать только при условии, что их очистка производится регулярно. Иногда загрязнение в трубах убрать невозможно. В таком случае потребуется произвести замену соответствующего участка системы.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения Источник арт-лига.рф

Если после диагностики системы стало понятно, что причиной возникновения проблемы является регулятор, то нужно проверить правильность его настроек. При необходимости требуется повторно провести калибровку и установку параметров.

Возникновение проблем с электропитанием может быть, например, связано с пропаданием или резкими скачками напряжения. В этом случае нужно позаботиться об установке соответствующих устройств для обеспечения бесперебойного питания.

Когда регулятор управляется при помощи электронной платы, резкие скачки напряжения могут повредить её. Нужно проверить работоспособность устройства и при необходимости осуществить его замену.

В некоторых случаях повышение давления возникает из-за полного перекрытия запорных вентилей. При возникновении проблемной ситуации нужно проверить состояние и при необходимости открыть их.

Автоматика для систем отопления — датчики контроля температуры упрощают её регулирование

Временами люди сталкиваются с необходимостью установки температурного режима для каждой комнаты квартиры или дома. Для решения этой задачи можно установить датчик температуры на батарею отопления. С помощью такого небольшого устройства устанавливается режим работы батарей систем отопления. Подобные приспособления используются с любыми видами радиаторов, кроме чугунных.

Важно учесть то, что с помощью этого прибора прогрев помещения можно понизить всегда. Повышения нагрева комнаты прибором возможно только при условии наличия достаточной мощности у системы отопления.

Выводы

Подключение датчиков к Ардуино — это превращение алгоритмизированного робота, управляемого автоматически или в ручном режиме, в полноценную среду взаимодействия устройств и схем с окружающей средой. Не стоит забывать — это не панацея от всех бед. И не конечный высокотехнологичный продукт или конечная область применения. Ардуино — это комплекс аппаратных и программных решений, который поможет:

• освоить системы алгоритмизации начинающим инженерам;
• освоить базовые навыки конструирования;
• научиться программировать.

Вне зависимости от вашего уровня подготовки, ваших знаний, всегда можно подобрать для себя задачи по силам. Можно собрать простенькое решение автоматизации какой-либо несложной задачи без пайки вместе со школьником; а можно поставить глобальную задачу, где требуются помимо знаний и логики ещё и умение качественно паять и верно чертить и читать чертежи. А активные сообщества, форумы и базы знаний по системе Ардуино помогут решить практически любой вопрос.

Рекомендации по монтажу своими руками

Подобные приборы широко используются в разных целях: ими оснащаются радиаторы, котлы нагревания и другие бытовые приборы.

Перед началом монтажа следует внимательно прочитать инструкцию: в ней указываются не только особенности установки (например, размеры для подсоединения к патрубку), но и правила эксплуатации, а также границы температур, для которых годится измерительный прибор.

Необходимо также учесть размер гильзы, который может варьироваться в пределах 120-160 мм.

Рассмотрим два наиболее часто встречающихся случая монтажа термодатчика.

Подключение прибора на радиатор

Не стоит оснащать термостатом все отопительные приборы. Согласно регламенту, датчики устанавливаются на батарею, если ее суммарная мощность превышает 50% от выработки тепла аналогичными системами. Если в помещении имеется два нагревателя, то термостат устанавливается лишь на одном, имеющем больший показатель мощности.

Термодатчик является обязательной составной частью регуляторов температуры, позволяющих снижать или увеличивать нагрев радиаторов, теплого пола и других отопительных приборов

Клапан прибора устанавливается на подающий трубопровод в месте подключения радиатора к сети отопления. При невозможности его врезки в уже имеющуюся цепь следует демонтировать подводку подачи, что может вызвать некоторые сложности.

Для проведения этой манипуляции необходимо воспользоваться инструментом для резки труб, тогда как монтаж термоголовки легко производится без спецоборудования. Как только датчик будем смонтирован, достаточно совместить сделанные метки на корпусе и приборе, после чего головка фиксируется плавным нажатием руки.

Библиотека OneWire для работы с DS18B20

DS18B20 использует для обмена информацией с ардуино протокол 1-Wire, для которого уже написана отличная библиотека. Можно и нужно использовать ее, чтобы не реализовывать все функции вручную. Скачать OneWire можно здесь. Для установки библиотеки скачайте архив, распакуйте в папку library вашего каталога Arduino. Подключается библиотека с помощью команды #include

Основные команды библиотеки OneWire:

• search(addressArray) – ищет температурный датчик, при нахождении в массив addressArray записывается его код, в ином случае – false.
• reset_search() – производится поиск на первом приборе.
• reset() – выполнение сброса шины перед тем, как связаться с устройством.
• select(addressArray) – выбирается устройство после операции сброса, записывается его ROM код.
• write(byte) – производится запись байта информации на устройство.
• write(byte, 1) – аналогично write(byte), но в режиме паразитного питания.
• read() – чтение байта информации с устройства.
• crc8(dataArray, length) – вычисление CRC кода. dataArray – выбранный массив, length – длина кода.

Важно правильно настроить режим питания в скетче. Для паразитного питания в строке 65 нужно записать ds.write(0x44, 1);

Для внешнего питания в строке 65 должно быть записано ds.write(0x44).

Write позволяет передать команду на термодатчик. Основные команды, подаваемые в виде битов:

• 0x44 – измерить температуру, записать полученное значение в SRAM.
• 0x4E – запись 3 байта в третий, четвертый и пятый байты SRAM.
• 0xBE – последовательное считывание 9 байт SRAM.
• 0х48 – копирование третьего и четвертого байтов SRAM в EEPROM.
• 0xB8 – копирование информации из EEPROM в третий и четвертый байты SRAM.
• 0xB4 – возвращает тип питания (0 – паразитное, 1 – внешнее).

Характеристики датчика lm35, описание

— питание: 2,7-5,5 Вольт; — потребляемый ток: 50 mkА; — диапазон температур: 10°C — 125°C — погрешность: 2 градуса.

Вместо lm35 можно использовать любой другой датчик температуры, например, TMP35, LM35, TMP37, LM335. Выглядит датчик как транзистор и поэтому его легко спутать, поэтому всегда внимательно читайте маркировку на радиоэлементах. Часто на основе данного датчика производители делают модули температуры для Ардуино (смотри фото выше). Если у вас только сам датчик lm35, то он имеет три вывода.

LM35 схема включения, как работает (datasheet)

Если посмотреть на температурный сенсор lm35 со стороны контактов и срезом вверх (как на рисунке), то слева будет положительный контакт для питания 2,7-5,5 Вольт, контакт по центру — это выход, а справа — отрицательный контакт питания (GND).

Установка датчика температуры теплого пола

Установка термодатчика теплого пола производится в несколько этапов:

• Монтаж. Производится на высоте 1 метра от уровня пола. Это приблизительный показатель – можно немного выше или ниже;
• Штробление канавок. В полу и стене проделываются специальные каналы, по которым будут проложены кабеля, соединяющие регулятор и термодатчики;
• Укладка проводки. В канавках устанавливаются провода, фиксируемые специальными хомутами. Они предварительно размещаются в защитной гофре, которая предотвращает нарушение изоляции.

Теплый пол в ванной Источник skladpolov.com.ua

Примение

Сфера применения датчиков температуры охватывает как бытовые приборы, так и оборудование общепромышленного назначения, сельскохозяйственную отрасль, военную промышленность, аэрокосмический сектор. Каждый из вас может встретить их у себя дома в нагревательных приборах – бойлерах, духовках, мультиварках или хлебопечках.

В тяжелой промышленности тепловые сенсоры позволяют контролировать степень нагрева печей, воздуха в рабочей области, состояние трущихся поверхностей. В медицине их используют для контроля температуры в труднодоступных местах или для упрощения различных процедур.

Многие автолюбители часто сталкиваются с анализаторами температуры, контролирующими состояние масла или другой охлаждающей жидкости. На сети железных дорог они позволяют отслеживать нагрев букс и колесных пар. В энергетике с их помощью обследуются контактные соединения и качество прилегания поверхностей.