Самодельный внешний терморегулятор для котла: инструкция
Ниже представлена схема устройства самодельного терморегулятора для котла, которая собрана на микросхемах Atmega-8 и серии 566, жидкокристаллическом дисплее, фотоэлементе и нескольких температурных датчиков. Программируемая микросхема Atmega-8 и отвечает за соблюдение заданных параметров уставок терморегулятора.
Схема самодельного внешнего терморегулятора для котла
Собственно говоря, данная схема включает или выключает отопительный котёл при понижении (повышении) температуры наружного воздуха (датчик U2), а также выполняет эти действия при изменении температуры в комнате (датчик U1). Предусмотрена корректировка работы двух таймеров, которые позволяют регулировать время указанных процессов. Кусок схемы с фоторезистором влияет на процесс включения котла по времени суток.
Датчик U1 стоит непосредственно в комнате, а датчик U2 на улице. Подключается к котлу и устанавливается рядом с ним. При необходимости можно добавить электрическую часть схемы, позволяющую включать отключать агрегаты большой мощности:
Электрическая часть схемы, позволяющая включать отключать агрегаты большой мощности
Ещё одна схема терморегулятора с одним параметром регулирования на базе микросхемы К561ЛА7:
Схема терморегулятора с одним параметром регулирования на базе микросхемы К561ЛА7
Собран терморегулятор на базе микросхемы К651ЛА7 отличается простотой и лёгкостью при регулировке. Наш термостат – это специальный терморезистор, который значительно уменьшает сопротивление при нагревании. Данный резистор включён в сеть делителя напряжения электричества. В этой цепи также расположен резистор R2, при помощи которого мы и можем устанавливать необходимую температуру. На основе такой схемы можно сделать термостат для любого котла: Бакси, Аристон, Эвп, Дон.
Еще одна схема на терморегулятора на базе микроконтроллера:
Схема на терморегулятора на базе микроконтроллера
Устройство собрано на базе микроконтроллера PIC16F84A . Роль датчика выполняет цифровой термометр DS18B20. Малогабаритное реле управляет нагрузкой. Микропереключатели задают температуру, которая высвечивается на индикаторах. До сборки потребуется запрограммировать микроконтроллер. Сначала сотрите все с чипа и потом перепрограммируйте, а далее произведите сборку и пользуйтесь на здоровье. Устройство не капризное и работает нормально.
Стоимость деталей 300-400 рублей. Аналогичная модель регулятора стоит в пять раз дороже.
Несколько советов напоследок:
- хоть к большинству моделей и подходят разные варианты термостатов, все же желательно, чтобы терморегулятор для котла и сам котёл были произведены одним производителем, это значительно упростит монтаж и сам процесс эксплуатирования;
- перед покупкой такого оборудования нужно просчитывать площадь помещения и необходимую температуру, чтобы избежать «простоев» техники, и смены проводки в связи с подключением приборов более высокой мощности;
- перед установкой оборудования нужно позаботиться о теплоизоляции помещения, иначе высокие теплопотери будут неизбежны, а это дополнительная статья расходов;
- если, неуверены, что нужно приобретать дорогостоящую технику, то можно провести потребительский эксперимент. Приобрести более дешёвый механический термостат, отрегулировать его и посмотреть результат.
Как подключить термостат к котлу
При подключении нужно руководствоваться двумя моментами: выбор подходящего места в помещении и подключение к котлу. Чтобы обеспечить правильную работу, нужно знать как установить терморегулятор на котёл.
Для надёжного фиксирования температуры терморегулятор для котла необходимо располагать опираясь на рекомендации по установке:
- прибор устанавливается на высоте от 1,5 м до 1,7 м от пола;
- обеспечить отсутствие вокруг термостата на расстоянии минимум 1 м любых нагревательных приборов, техники, радиаторов иначе это чревато ложной оценкой температуры в помещении;
- по этой же причине в помещении не должно быть сквозняком и принудительной приточно-вытяжной вентиляции;
- термостат котловой нужно располагать недалеко от жилых комнат.
Если в помещении есть тёплые полы, то следует дополнительно приобрести термодатчик для размещения его под поверхностью пола.
Закрепив термостат в удобном месте нужно проложить соединительный провод до отопительной установки. Провод может пролегать как открыто, так и закрыто.
После чего выполняется подключение регулятора температуры к тепловой установке:
- Одним концом кабель присоединяется к маркированным контактам COM (общий) и NO (нормально открытый). В радиоуправляемых моделях эти контакты находятся в блоке реле;
- Нужно найти информацию о подключении терморегулятора в паспорте котла, где будут указаны маркировки и схема контактов;
- Если котёл газовый, то нужно открыть его фронтальную панель, за которой находятся разъёмы;
- В нужных клеммах будет находиться перемычка, которую нужно извлечь и сохранить;
- К указанным клеммам нужно подсоединить проводку от терморегулятора (полярность не важна);
- В случае радиоуправляемой модели нужно соединить второй блок реле с кабелем питания 220В и кабелем заземления.
Если контакты маркированы не условными обозначениями, а цифрами, то требуемые клеммы находятся при помощи тестера – между ними должна быть разомкнута цепь.
После установки терморегулятор следует его настройка. Неправильно настроенный прибор способен нарушить климат в помещении. Информация о том, как настроить терморегулятор присутствует в инструкции.
Прежде чем начать настройку необходимо избавиться от сквозняков, закрыть двери и окна и убедиться в том, что не происходят потери тепла. В помещении нужно разместить термометр.
Далее открывается клапан и ожидается нагрев температуры воздуха не меньше, чем на 5 градусов. После чего клапан закрывается и ожидается типичный для этой процедуры шум воды и нагрева прибора, положение головки регулятора необходимо запомнить. Теперь можно регулировать комнатную температуру.
Виды регуляторов комнатной температуры
Существует несколько разновидностей регуляторов отопления.
Механические
Отсутствует электрическая составляющая. Работа аппарата происходит по принципу, заключающемуся в свойствах некоторых веществ и материалов менять свои механические качества в зависимости от температуры.
При повышении или понижении указанной температуры идет разрыв или замыкание электрической цепи, отсюда и происходит выключение или включение газового котла. Необходимый уровень нагрева можно выбрать на приборе с помощью вращения установленного колесика.
К преимуществам механического прибора следует отнести их надёжность, простоту в использовании и устойчивость к перепадам напряжения.
Электромеханические
Бывают двух модификаций:
- С наличием биметаллической пластины и группы контактов. Нагревшись до нужной температуры, пластина начинает изгибаться и размыкать контакты. Электроток перестает поступать на нагревательную спираль или ТЭН прибор. После остывания пластина приобретает свое исходное положение, а контакты начинают замыкаться. Подача электричества возобновляется, и прибор нагревается.
- Терморегулятор с капиллярной трубкой. Изделие также состоит из контактов, а сама трубка наполнена газом и располагается в ёмкости с водой. Отличием от других систем, является особенность материалов расширяться при определённых температурах. Вещество, которое находится в полой трубке, расширяется при повышении температуры воды, от этого и происходит замыкание контакта. После снижения температуры, контакты начинают размыкаться, а электроприбор остывает.
Фото 1. Настройка электромеханического терморегулятора с дисплеем, устройства, которое отличается надежностью и простой в эксплуатации.
Электронные
Данный вид устройств сейчас очень популярен и используется с большинством электрообогревателей. Чаще всего, их используют в оборудовании общих отопительных систем и кондиционирования, также при подогреве пола.
Основные составляющие устройства:
- выносной термодатчик;
- контроллер уровня температуры в доме (регулирует необходимость включения и отключения нагревателя);
Фото 2. Компактный электронный регулятор производителя Vaillant с контроллером уровня температуры в помещении.
электронный ключ (группа контактов).
Справка! Датчик устройства посылает данные о температуре контроллеру. При обработке полученного сигнала, принимается решение о снижении или повышении температуры.
Выносные
Выносной термодатчик, устанавливают вдали от прямого воздействия отопительного оборудования.
Прибор передает терморегулятору информацию о температуре воздуха, из той зоны, где расположен сам термодатчик.
Чтобы добиться комфортных условий в помещении, приходится прибегать к ручному управлению газовым котлом.
Такой вид регулирования температуры будет достаточно относителен, так как, в данном случае, выставляется уровень нагрева самого теплоносителя.
Важно! При изменении погодных условий стоит помнить, что температура в доме также будет повышаться или понижаться, и придется снова регулировать нагрев теплоносителя. Эта проблема затрагивает все газовые водогрейные установки. Для решения данного нюанса и устанавливают выносные терморегуляторы
Для решения данного нюанса и устанавливают выносные терморегуляторы.
Самые надежные производители и модели
На рынке представлен широкий выбор моделей, отличающихся по своим техническим характеристикам и стоимости. Наиболее распространены модели, цена которых соответствует качеству. Ниже представлены несколько лучших моделей от известных производителей.
Термостат Baxi
Модель имеет механическое управление. Установка параметров осуществляется поворотом рукоятки. Диапазон регулировки температуры составляет от 5 до 30 градусов. Показатель напряжения на контактах терморегулятора составляет 250 вольт. При этом сила тока 16 А. Шаг регулировки температуры – 1о.
Преимуществами данной модели являются надежность и простота регулировки. Соединение блока управления с теплогенератором осуществляется с помощью кабеля. Это потребует проведения дополнительных работ по прокладке электропроводки.
Термостат Protherm Thermolink
Программируемый терморегулятор с защитой от замерзания и сигнализацией о возникновении неисправностей. Диапазон установки температуры воздуха в помещении от 5 до 30 градусов. Термостат программируется на 24 часа или 7 дней. Это позволяет минимизировать участие человека в управлении котлом.
Регулятор оснащен встроенным дисплеем, отображающим установленные параметры. На экран выводятся данные о возникновении неисправностей в случае срабатывания сигнализации. Термостат имеет возможность регулировки значения гистерезиса.
Siemens RDE 100
Терморегулятор немецкого производства. Модель подключается к бытовой сети питания с напряжением 220 вольт. На встроенный экран выводятся установленные параметры. Возможно программирование терморегулятора на 1 или 7 дней. Диапазон регулируемой температуры составляет от 5 до 35 градусов.
Отличительной особенностью этого терморегулятора является функция защиты от залипания якоря циркуляционного насоса в теплое время года. Один раз в сутки помпа включается для принудительной циркуляции воды в контуре отопления.
Magictime Plus
Комнатный термостат для газовых котлов итальянского производства. Имеет два уровня регулировки температуры в помещении. Изделие имеет функцию защиты от заморозки системы отопления. Шаг регулировки температуры составляет 0.1о.
Baxi Magictime+
Программируемый термостат от итальянского производителя. Предназначен для использования в совокупности с газовыми котлами. Элементом питания терморегулятор служат 2 батарейки типа АА.
Существует возможность управления термостатом дистанционно с помощью телефона. Датчик температуры подключается беспроводным способом. Шаг регулировки температуры составляет 0.1 градуса. Предотвращает замерзание теплоносителя в контуре отопления.
Как выбрать?
Там, где централизованного снабжения газом нет, для отопления построек применяются котлы, работающие на электричестве. Среди их преимуществ можно назвать отсутствие необходимости создания дымохода, экологичность, простоту монтажа, хорошую производительность, наличие панели управления для работы в авто режиме. Если говорить о недостатках, то он по сути один – высокое потребление электрической энергии, что и становится причиной большой стоимости таких систем. Но если установить комнатный терморегулятор, то это даст возможность снизить энергетические затраты на 25 – 30 процентов и осуществить настройку индивидуального обогревательного режима.
Перед приобретением следует помнить, что лучше всего, если котел и термостат будут выпущены одной компанией. Популярностью пользуются решения, которые произведены такими компаниями, как Baxi, Ariston, Bosch и другие.
Кроме того, следует брать в расчет следующие факторы:
учитывать целевую аудиторию (если вы покупаете прибор для дома, где живет пожилой человек, то поинтересуйтесь, сможет ли он разобраться с каким-нибудь программируемым беспроводным регулятором с датчиком воздуха);
при выборе модели обратить внимание на простоту управления (знать его предельный и аварийный режимы);
лучше приобретать терморегулятор, оснащенный дисплеем (такие модели удобнее тем, что кроме какого-то заданного параметра, дают возможность увидеть температуру воздуха в интересующий момент времени);
- для работы термостата нужно электричество, а в сельской местности часто с ним бывают проблемы (по этой причине лучше покупать модели, которые не слишком чувствительны к отсутствию электричества, например, механические;
- если вы отдаете предпочтение электронному варианту, то следует брать модель, которая будет хотя бы работать от батареек или же устанавливать в доме источник бесперебойного питания;
- все приборы отличаются друг от друга по мощности, поэтому для правильной работы регулятора, следует точно знать технические характеристики прогреваемого помещения;
- следует брать в расчет и материал, из которого изготовлена постройка (в домах, сделанных из дерева, проводные термодатчики лучше не устанавливать по причине того, что проштробить под них каналы в дереве будет нельзя).
Критерии выбора
Выбирая датчик, следует учитывать совместимость конкретной модели с термостатом. Следует также учитывать технические параметры и условия эксплуатации приспособления.
Диапазон измеряемых температур
В диапазоне измеряемых температур от комнатной до +55ºС — +80ºС термодатчик должен быть:
- особенно чувствительным и «откликаться» на малейшие изменения температуры;
- с минимальной задержкой реагировать на охлаждение/нагрев контролируемой среды.
Технические особенности
Перед установкой приспособления следует учесть некоторые технические нюансы. Необходимо правильно выбрать тип устройства (погружной или закрепляемый) и обеспечить в месте локализации достаточное для монтажа пространство.
Условия измерения
Требуется создать такие условия последующих измерений, при которых негативное влияние внешних факторов на точность замеров было бы минимизировано. С целью стабильной и корректной работы устройство необходимо предохранить от попадания:
- на корпус теплоносителя, влаги или грязи;
- сквозняков, разместить подальше от мостиков холода;
- солнечных лучей, защитить от постороннего нагрева;
Характеристики датчика
При выборе приспособления следует руководствоваться несколькими критериями отбора. Отбирать изделие следует с учетом основных технических характеристик и особенностей работы:
- необходимости запитки от внешнего источника напряжения;
- скорости отклика на изменение ситуации, передаваемого на управляющее устройство;
- допустимого диапазона погрешности измерений;
- возможности эксплуатации в конкретных условиях обслуживаемого объекта.
Срок эксплуатации, периоды обслуживаний, необходимость калибровок
Гарантийный срок эксплуатации термопреобразователя обычно составляет 6 месяцев с момента изготовления, а средний срок службы 8–12 лет. Периоды обслуживаний определяются производителем и приведены в сопроводительной документации на изделие. Необходимо регулярно производить температурную калибровку (верификацию) термодатчика на эталонном оборудовании. Обычно безмонтажная поверка чувствительного элемента проводится 1 раз в 4 года.
Величина выходного сигнала
Величина вырабатываемого напряжения чувствительных элементов без внешнего источника (термопар) невысокая и находится в диапазоне от микровольт до милливольт. Поэтому перед последующей обработкой выходной сигнал усиливается.
Преимущества использования термостата в отоплении
Газовое отопление уже само по себе является благом и существенно увеличивает качество быта. Но упрощение управлением газовым отопительным оборудованием вопрос не менее актуальный.
Настройка и управление работой газового котла может проводиться двумя способами – вручную или с помощью термостата, который автоматически обеспечит стабильный температурный режим.
Ручная регулировка помогает установить определенную температуру теплоносителя в системе – при повышении температуры до заданных значений котел выключается, при снижении – включается. В результате температура в доме поддерживается на определенном уровне.
Но с изменением температуры на улице установленный режим оказывается некорректным и приходится вручную перепрограммировать отопительное устройство. Такие манипуляции осуществляются на протяжении всего отопительного сезона, а это неудобно.
Кроме того, ручная регулировка означает работу газового котла в режиме постоянных включений-выключений, с периодом рабочего цикла длительностью около 10 минут. Это не лучшим образом влияет на продолжительность работы котла.
Еще в системе с ручной регулировкой, независимо от работы функции обогрева, обеспечивается постоянная циркуляция теплоносителя с помощью насосного оборудования, а значит, расходуется лишняя электроэнергия.
Автоматическая регулировка, в отличие от ручного управления, отключает циркуляционный насос. Реагируя на температуру воздуха в помещении, а не теплоносителя в отопительном контуре, термостат для котла отопления поддерживает стабильную температуру в комнате.
В результате микроклимат в доме значительно улучшается, частота включений котла снижается, а значит, увеличивается его срок службы.
Использование термостата дает и другие преимущества:
- устройство устанавливает оптимальный/экономный температурный режим в зависимости от времени суток;
- решает проблемы тактования газового котла – частого включения и выключения;
- облегчает эксплуатацию и повышает надежность отопительной системы.
Это лишь часть очевидных преимуществ, общих для всех типов терморегуляторов. Достоинства отдельных моделей можно более подробно изучить непосредственно перед приобретением.
Виды терморегуляторов
Приборы для управления режимами работы котлов разделяются на два основных типа:
- проводные — регулятор подключается к контроллеру посредством проводного соединения;
- беспроводные — регулируют процесс отопления дома от подачи радиосигнала.
Функционально комнатные термостаты для отопления бывают:
- простыми;
- программируемыми;
- с функцией гидростата.
Простые устройства способны лишь поддерживать стабильной заданную температуру в помещении, не оказывают прямого влияния на сокращение потребление газа.
Программаторы обладают целым рядом функций:
- дистанционное управление параметрами работы котла;
- установка и настройка дневного и ночного режимов работы оборудования;
- программирование работы системы отопления по дням недели;
- значительное снижение расхода топлива.
Функция гидростата позволяет контролировать влажность в помещениях, снижать или увеличивать его в зависимости от предпочтений и желания владельца.
Проводные устройства отличаются надежностью и простотой конструкции, низкой стоимостью, продолжительным сроком службы. Терморегулятор для котла отопления такого типа способен поддерживать лишь один температурный режим, устанавливающийся изменением положения, размещенной на лицевой стороне, ручки. На большинстве устройств диапазон возможных температур – 10-30°С.
В зависимости от марки подключение комнатного термостата к питанию может осуществляться от электросети, напрямую от контроллера котла либо от элемента питания.
Разновидность беспроводных терморегуляторов
Главным недостатком такого типа приборов является то, что возможна установка только одного значения температуры. Для ее изменения необходимо переустановить ручку в другое положение. Помимо этого, определенные неудобства причиняет прокладка кабеля, потому установку проводного термостата к газовому котлу лучше выполнять во время отделочных работ и монтажа отопительной системы.
Беспроводной термостат для газовых котлов состоит из двух блоков. Один из них ставится у отопителя и подсоединяется к газовому клапану или контроллеру при помощи клемм. Другой устанавливается в комнате, из которой планируется осуществление контроля за работой котельного оборудования.
Связь между блоками осуществляется по радиоканалу. Контрольный блок для удобства пользования оснащается миниатюрной клавиатурой и небольшим ЖК дисплеем.
Беспроводной регулятор температуры для котла отопления устанавливается просто и быстро, не требует каких-либо существенных затрат на приобретение крепежных деталей.
Существенным недостатком приборов такого типа является ограниченный ресурс батарей, которые необходимо периодически менять. При отключении прибора от питания датчики перестанут передавать сигнал котлу отопления, который будет ориентироваться только на показания своих измерителей и чрезмерно нагревать теплоноситель.
Все современные терморегуляторы для котлов отопления, работающие от элементов питания, имеют функцию предупреждения о состоянии заряда батареек.
Комнатный термостат для газового котла позволяет полностью автоматизировать процесс управления отоплением.
Устройство термостата
Конструкция термостатов всех видов и производителей имеет общую схему. Устройство содержит три основных блока: температурный датчик, настроечный блок, блок управления. Термочувствительный элемент устройства выполняет контроль уровня температуры окружающей среды.
В случае изменения температуры в ту или иную сторону фиксируются сенсором и передаются в виде электрических сигналов в блок управления, который преобразует сигнал по заданной программе и передаёт команды на устройства исполнения: электромагнитному реле, механическому клапану прибору, обрабатывающему сигнал.
Куда и где подключать провода на газовом котле?
Для подключения термостата от клеммной колодки котла к контактам Dry Contact вам нужно подвести два проводника.
По инструкции рекомендуемое сечение медных жил – не менее 0,75мм2.
Длина кабеля до места установки термостата не должна превышать 50 метров.
Необходимые клеммы на самом котле ищите в инструкции завода изготовителя, либо ориентируйтесь по надписям на колодках.
Данные клеммы чаще всего расположены с обратной стороны платы управления.
Однако иногда производители их выносят за пределы платы.
Еще некоторые монтажники при установке подключают сюда кабель и выводят его наружу, чтобы потребитель в дальнейшем не лез к плате и чего-нибудь там не напутал. Так как термостат еще не установлен, концы кабеля закорачивают.
Кстати, с этой выносной колодкой будьте внимательны. Некоторые потребители сталкивались с проблемой заводского перепутывания проводов, как например у Protherm (Протерм).
В итоге все начинало работать как надо, только при обратном подключении.
Изначально между клеммами стоит перемычка. Если перемычку разорвать, то газовый котел просто-напросто перестанет работать.
При подключении термостата заводскую перемычку демонтируют и на ее место заводят кабель, проложенный до места установки терморегулятора. Самое главное никаких внутренних настроек на котле изменять не нужно.
Через эти контакты подается управляющий импульс низкого напряжения (обычно 24В).
У нас есть управляющее устройство (термостат) и ведомое (котел). Между ними по слаботочной линии постоянно происходит передача набора запросов-ответов.
Принцип работы здесь простой – замыкая сухой контакт, мы тем самым разрешаем работу котла, размыкая – прерываем передачу данных и запрещаем. Замыкание и размыкание происходит через реле термостата, в зависимости от выставленной температуры на устройстве и сравнения текущих показателей в комнате.
При срабатывании сначала отключается горелка, затем через определенный промежуток (время выбега насоса) и циркуляционный насос. Хотя в разных моделях алгоритм работы насоса может отличаться.
Не желательно, чтобы насос отключался сразу же после срабатывания термостата. В этом случае выставьте в меню выбег от 5 до 10 минут. Тогда вся система отопления будет остывать равномерно и промежутки времени срабатывания автоматики увеличатся.
На дорогих моделях, поддерживающих протокол OpenTherm, через выносной программатор можно управлять многими встроенными параметрами котла, а не только его включением-отключением.
Вот наглядные примеры, куда подключать термостат для разных моделей котлов:
А что будет, если терморегулятор выйдет из строя? Как в этом случае поведет себя котел?
Все зависит от того, в каком положении останется сухой контакт. Если замкнут – ничего страшного не случится. Котел просто начнет работать по своей последней заданной программе.
Если разомкнут, то отопление не запустится и работать не будет.
Обратите внимание, что на работу горелки в режиме горячего водоснабжения термостат не влияет. На контакты питания терморегулятора заводится напряжение 220V – фаза и ноль (L и N). Это можно сделать как от отдельной розетки или распредкоробки, так и взять их непосредственно с самого котла
Это можно сделать как от отдельной розетки или распредкоробки, так и взять их непосредственно с самого котла
На контакты питания терморегулятора заводится напряжение 220V – фаза и ноль (L и N). Это можно сделать как от отдельной розетки или распредкоробки, так и взять их непосредственно с самого котла.
На регуляторе с сухими контактами без разницы, куда заводить фазу или ноль, а вот на моделях для эл.теплых полов это играет существенную роль в вопросе безопасности эксплуатации.
Так как при неправильном подключении разрываться будет только нулевой проводник, а фаза будет постоянно дежурить на кабеле обогрева.
Условия монтажа
Схема подключения термостата к котлу отопления
Терморегулятор устанавливаю удаленно от отопительного котла, он отвечает за функцию «включить-выключить отопление». Терморегулятор посылает импульс на узел управления отопительной системы.
Компактный термостат монтируют отдельно, прикрепив его к стене шурупами и подсоединив все необходимые провода. Для этого придерживаются следующей схемы:
- Подсоединить нейтральный провод.
- Подключить провод для обеспечения питания котла. Он должен быть связующим звеном гнезда для напряжения и терморегулятора. Выполнение задачи упростит наличие якоря.
- Короб закрыть.
- Задать оптимальные температурные параметры.
