Загрузка...Термостат с регулировкой гистерезиса
Гистерезис
Гистере́зис (греч. ὑστέρησις — отставание, запаздывание) — свойство систем (физических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией. Для гистерезиса характерно явление «насыщения», а также неодинаковость траекторий между крайними состояниями (отсюда наличие остроугольной петли на графиках). Не следует путать это понятие с инерционностью поведения систем, которое обозначает монотонное сопротивление системы изменению её состояния.
Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора
В настоящее время при необходимости автоматизации процессов нагрева, охлаждения, или поддержания заданной температуры трудно обойтись без терморегулятора. Например, вы хотите установить тёплый пол, или вы собрались построить свой собственный инкубатор, вы без всякого сомнения столкнетесь с выбором терморегулятора. Эта статья описывает основные типы терморегуляторов и их различия.
Принцип работы двухпозиционного терморегулятора.
Терморегуляторы используют для поддержания заданной температуры, исходя из этого можно выделить 2 типа работы терморегулятора — нагрев и охлаждение, рассмотрим подробней на простом примере. Например, у нас есть небольшой ящик, внутри которого нам необходимо поддерживать заданную температуру, скажем 35°C при начальной температуре 25°C. Нам понадобится: терморегулятор, датчик температуры, нагреватель. Для начала убедимся в том, что терморегулятор работает в нужном нам режиме, в данном случае — нагрев. Поместим датчик температуры в наш ящик, и подключим нагрузку — нагреватель. Включаем терморегулятор, выставляем нужную нам температуру и гистерезис. Будем наблюдать следующее:
На данном графике видно, как изменяется температура при регулировании. После преодоления отметки в 35°C терморегулятор выключает нагреватель, но он всё ещё горячий и продолжает нагревать ящик. В результате этого температура поднимается до 38°C, затем плавно снижается до установленной температуры и величину гистерезиса, в нашем случае до 34.5°C. Далее цикл повторяется, включается нагреватель, температура поднимается и колебания продолжаться в небольшом пределе. На этом простом примере продемонстрирована работа обычного двухпозиционного терморегулятора.
Принцип работы ПИД терморегулятора.
Проделаем тот же эксперимент с ПИД терморегулятором: 
Можно заметить, что колебания температуры на втором цикле нагрева-охлаждения (18мин), значительно меньше, чем при использовании двухпозиционного терморегулятора. Это связанно с тем, что ПИД регулятор с помощью обратной связи и алгоритмов прогнозирования может за несколько циклов нагрева – охлаждения подстроиться таким образом, чтобы вовремя включать-выключать нагрузку (нагреватель), в результате обеспечивая минимальные отклонения температуры от заданной. На графике видно, как после второго цикла нагрева — охлаждения температура установилась в заданном значении.
Подведём итоги.
Каждый из представленных типов терморегуляторов выполняет свою задачу, если у вас есть необходимость в поддержании температуры в очень узких пределах, то вам стоит остановиться на выборе ПИД терморегулятора, если же точность поддержания температуры для ваших целей не столь важна, можно выбрать двухпозиционный терморегулятор, который стоит значительно дешевле ПИД терморегулятора.
Сеть интернет магазинов электроники и автоматики. График работы с пн-пт: 10:00 до 19:00,(+7 GMT)
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты.
ГОСТ 2.601-95* ЕСКД. Эксплуатационные документы
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 2.601-2006, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 12.2.063-81* ССБТ. Арматура промышленная трубопроводная. Общие требования безопасности
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 53672-2009, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 613-79 Бронзы оловянные литейные. Марки
ГОСТ 2991-85 Ящики дощатые неразборные для грузов массой до 500 кг. Общие технические условия
ГОСТ 5959-80 Ящики из листовых древесных материалов неразборные для грузов массой до 200 кг. Общие технические условия
ГОСТ 6357-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная цилиндрическая
ГОСТ 10589-87 Полиамид 610 литьевой. Технические условия
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 15527-70* Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением. Марки
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 15527-2004, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 17711-93 Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные. Марки
ГОСТ 26663-85 Пакеты транспортные. Формирование с применением средств пакетирования. Общие технические требования
ГОСТ 26996-86 Е Полипропилен и сополимеры пропилена. Технические условия
Настройка терморегулятора
Терморегуляторы, подходящие для ЦО и для твердотопливного котла, актуальны как никогда. Они гарантированно экономят финансы и природные ресурсы.
В ситуации, когда отопление централизованное, желательно установить механический регулятор для контроля подачи теплоносителя. Очень простой в работе, поворачивая на увеличение или уменьшение диаметра трубы, легко отрегулировать желаемое давление подачи. Устройство подключают на рамке, как правило, в подвальном помещении.
Для обладателей квартир в новостройках (с горизонтальной разводкой труб), помимо регулировки теплоносителя, на рамке дома есть возможность установки регулятора для поддержания комфортной температуры воздуха в квартире.
Устанавливается термостат вверху или внизу батареи (по тех. условиям).
- Проверьте циркуляцию теплоносителя в доме: при полном отключении радиаторов квартиры, отопление по стояку вверх (подача) и вниз (обратка) не нарушено.
- Выставьте температуру.
Подключить терморегулятор к системе водяного пола можно только к электронным моделям (со внешними датчиками температуры), которые корректно регулируют объем подачи теплоносителя.
Широкий спектр применения:
- инкубатор,
- система подогрева пола,
- отопление.
Какие именно терморегуляторы подходят под ваши требования, помогут разобраться специалисты и продавцы-консультанты. Чтобы иметь представление о работе понравившейся модели, читайте отзывы на специфических форумах.
Термореле
Термореле — это устройства для включения или выключения нагрузки при достижении определённой температуры, они преобразуют тепловую энергию в механическую, которая идёт на замыкание/размыкание электрических контактов.
Область применения данных изделий -автоматизация и защита устройств в быту, на производстве, в автомобилях. Например их используют в утюгах, тепловых завесах, электрокаминах. Главное их достоинство это невысокая цена и простота.
Выпускают регулируемые термореле и настроенные на определённую температуру срабатывания. С замыкающими и размыкающими контактами, а также с группами контактов на замыкание/размыкание одновременно.
Технические параметры термореле:
-температура срабатывания — температура при достижении которой происходит замыкание/размыкание контактов реле
-температура возврата, соответственно при ней происходит возврат в исходное состояние
-гистерезис (дифференциал) -разница между температурой срабатывания и возврата
-коммутируемый ток и напряжение, от этого параметра зависит долговечность прибора, стоит подбирать прибор с запасом по току
-погрешность прибора, например +/- 10%
Область применения
Термореле на 12 вольт часто входит в состав конструктивной схемы систем отопления. Пользователю необходимо контролировать температуру в котле и контурах с учетом климатических показателей помещения. Также устройство позволяет регулировать объем воды в системе. При наличии температурного реле удается своевременно выявить любые неисправности в работе котла.
В конструкции бытовых обогревателей также могут присутствовать термостаты, включаемые через розетку. Такие устройства просты в использовании и подключении, универсальны и высокоэффективны. Подобные термореле совместимы с электрическими чайниками, нагревательными приборами, светотехникой.
Термореле для теплого пола
Существуют специальные контролеры, предназначенные для регулировки работы системы «теплый пол». Они подсоединяются к нескольким деталям – датчикам, нагревательным элементам и электросети. После включения термореле получает информацию о температурных показателях системы, после чего сравнивает их с заданными пользователем настройками.
При необходимости контролер включает или отключает нагревательные элементы, делая это циклично. Поэтому теплый пол без трудностей обеспечивает в помещении стабильную температуру воздуха.
Для инфракрасных обогревателей
Приборы получили большое распространение из-за способности передавать тепловую энергию на значительные площади. При установке термостата удастся повысить эффективность работы таких устройств. Используя программируемые накладное термореле, легко настроить функционирование инфракрасного обогревателя на длительный период времени.
Контролеры помогают пользователю сэкономить электроэнергию. Систему можно настроить таким образом, что прибор будет включаться в определенный момент для поддержания температуры воздуха в заданном диапазоне.
Для сауны и бани
Рекомендуется использовать контролеры, способные работать при температуре от +50°С. С их помощью функционирование сауны или бани будет происходить автономно с учетом параметров, заданных пользователем.
Термоклапан: устройство, виды, способы установки
Термоклапан — это исполнительный механизм, работа которого осуществляется от воздействия с термостатической головки. По конструкции он бывает угловой, проходной и трехосевой правый или левый. Для изготовления используется латунь или бронза. Для дополнительной защиты от коррозии применяется хромирование или никелирование. Снаружи запорный вентиль может быть покрыт эмалью, что придает ему более эстетичный и благородный вид.
Для однотрубных и двухтрубных систем выпускаются разные клапана. Они различаются гидравлическими характеристиками, поскольку для одноконтурных трубопроводов требуется арматура повышенного проходного сечения.
Для однотрубного отопления, которое постепенно заменяются более экономичным и комфортным двухтрубным, ассортимент термоклапанов совсем небольшой, всего около 2-3 моделей. Основной объем продаж — 97-99% — это арматура для двухтрубных систем отопления.
