Отопительный котел – это важное устройство, которое поддерживает температуру воды, хранящейся в резервуаре, и обеспечивает ее циркуляцию по трубам, обеспечивая горячую воду для кранов и радиаторов в домах и коммерческих зданиях. Эксплуатация отопительного котла требует точного контроля температуры для предотвращения перегрева или повреждения котла. Поэтому датчик температуры является незаменимым устройством в котельной системе отопления.
Датчик температуры для котла отопления – это устройство, которое измеряет температуру воды в баке котла и посылает сигнал на контроллер котла или термостат. Обычно это термопара или термистор, тип электронного устройства, которое обнаруживает изменения температуры в материале путем измерения сопротивления или напряжения материала. Наиболее распространенным типом датчика температуры, используемого в котлах отопления, является термистор.
Термистор представляет собой полупроводниковый прибор из оксида металла, который имеет отрицательный температурный коэффициент (ОТК). Это означает, что сопротивление термистора уменьшается с повышением температуры. При включении в цепь с источником питания сопротивление термистора образует делитель напряжения с постоянным резистором, создавая соотношение напряжений, зависящее от сопротивления термистора. Выходное напряжение соответствует температуре воды в баке котла, которая используется контроллером котла или термостатом для регулирования тепловой мощности котла.
Размещение датчика температуры в системе котла зависит от типа котла и его конструкции. В большинстве случаев датчик температуры размещается в резервуаре для воды, крепится к зонду или кабелю, уходящему в воду. Такое расположение позволяет датчику определять фактическую температуру воды и обеспечивать точную обратную связь с контроллером котла.
Датчик температуры имеет решающее значение для контроля тепловой мощности котла. Если датчик температуры выходит из строя или дает неверные показания, возможно, котел имеет недостаточный нагрев, что может привести к неэффективности, повреждению или даже угрозе безопасности. Поэтому регулярное техническое обслуживание и калибровка датчика температуры необходимы для бесперебойной и безопасной работы системы котла отопления.
Стоит отметить, что датчик температуры для котла отопления является неотъемлемой частью системы котла отопления, обеспечивающей точную обратную связь о температуре воды в баке. Термистор – это обычно используемый датчик температуры в отопительных котлах, который измеряет сопротивление полупроводника оксида металла для определения температуры. Правильная установка, калибровка и техническое обслуживание датчика температуры необходимы для безопасной и эффективной работы системы отопительного котла.
- Устройство и принцип работы
- Классификация типов датчиков температуры для котла отопления
- Какие бывают датчики по способу измерения температуры?
- Тип датчика по способу взаимодействия с термостатом
- Классифицировано по размещению
- Критерий выбора
- Подключение датчика температуры котла
- Как подключить наружный датчик?
- Подключение комнатного датчика
Устройство и принцип работы
Принцип работы данный устройств основывается на измерении электрического сопротивления, давления в системе, теплового расширения, а также термоЭДС. При пересчете по соответствующей формуле данные теплотворной способности можно получить по калибровке датчика.
В автоматическом термостате эти формулы заложены в программу управления, а в механический термостат устанавливается специальное оборудование, регулирующее режим работы каким-то простым способом.
Конструкция термодатчика относительно проста – небольшой корпус с креплениями, в котором сидит сам датчик. Они могут быть запечатаны или открыты, в зависимости от метода обнаружения. Для передачи данных измерений они могут быть оснащены, как беспроводными, так и проводными устройствами.
Классификация типов датчиков температуры для котла отопления
Существует несколько типов датчиков температуры, используемых в котлах отопления, каждый из которых имеет свои уникальные преимущества и недостатки. Термопары, резистивные датчики сопротивления, термисторы и биметаллические термометры широко используются в отопительных котлах. Выбор датчика зависит от конкретных требований приложения, таких как диапазон температур, точность, время отклика и стоимость. В конечном счете, цель состоит в том, чтобы использовать датчик температуры, который обеспечивает точные и надежные результаты, чтобы поддерживать безопасную и эффективную систему отопления.
Выбор датчика зависит от среды, температуру которой необходимо контролировать: внутри котла, в помещении или в системе отопления. От правильности их подбора зависит эффективность и безопасность отопительного оборудования.
Датчики температуры для котлов отопления могут быть разделены по следующим стандартам:
- По способу измерения температуры
- В зависимости от типа взаимодействия с термостатом.
Какие бывают датчики по способу измерения температуры?
В зависимости от метода определения температуры датчики бывают:
- Биметаллическая пластина или биметаллический термометр работает с использованием двух разных металлов, которые расширяются с разной скоростью при изменении температуры. Дифференциальное расширение заставляет два металла изгибаться, что затем преобразуется в показание температуры. Биметаллические термометры не дороги, долговечны и могут измерять температуры в широком диапазоне. Однако они менее точны, чем другие типы датчиков температуры, и имеют большое время отклика.
- Удельное сопротивление, имеющее сильную зависимость от температуры в определенном диапазоне измерений, проявляется в виде резкого изменения сопротивления.
- Термопары, в которых в определенном температурном интервале начинает развиваться термоЭДС. Термопарный датчик является одним из самых популярных типов датчиков температуры, используемых в котлах отопления. Он работает путем измерения напряжения, возникающего при соединении в цепь двух разнородных металлов. При изменении температуры напряжение, создаваемое термопарой, изменяется, указывая на температуру системы. Термопары очень долговечны и могут выдерживать высокие температуры, что делает их популярным выбором в таких приложениях, как отопительные котлы.
- Манометры, работающие на основе изменения давления газа или жидкости в замкнутом пространстве.
- Датчики расширения изготавливаются из материалов с высоким тепловым расширением, которые реагируют даже на самые минимальные колебания температуры. Принцип их работы основан на замыкании или размыкании электрических контактов. Чтобы повысить чувствительность устройств, а также качестве контактного пятна, рекомендуется использовать магниты.
- Резистивные термодатчики. В конструкцию устройства входят катушки с тонкой проволокой, которая может быть выполнена из меди, платины или никеля, а также керамического корпуса, полупроводниковой пластины, которые помещена в пластиковый или стеклянный корпус.
Резисторы полупроводникового вида могут разделяться на:
- Термисторы с уменьшением сопротивления при нагреве,
- Датчики, сопротивление которых увеличивается при нагреве. Это единственное отличие данных устройств от термисторов.
Датчик изготавливается из двух разнородных металлов или сплавов. В точке, где соприкасаются эти металлы в процессе нагревания индуцируется термоЭДС, то есть величина которой пропорциональна разнице температур между двумя спаями. При этом измеряемая величина не определяется в зависимости от температуры, длины и сечения провода.
Тензодатчики разработаны так, что имеют возможность определять температуру не магнитным способом без использования энергии, что делает их полезными для измерения, производимых в режиме онлайн.
Тип датчика по способу взаимодействия с термостатом
По типу взаимодействия с термостатом термометры классифицируют следующим образом:
- проводной датчик, обеспечивающий передачу информации на контроллер по проводам,
- беспроводной датчик температуры для котла отопления.
Классифицировано по размещению
По способу размещения датчики температуры делятся на следующие типы:
- накладная, прикрепленная к нагреваемой поверхности, в тесном контакте с чувствительным элементом,
- Погружные, рассчитанные на непосредственный контакт с теплоносителем,
- Выносные датчики температуры для котла отопления,
- Наружные, которые монтируются за пределами дома.
Критерий выбора
При выборе датчика температуры следует учитывать следующие критерии:
- В процессе измерения температуры в помещение, устройство должен иметь высокий уровень чувствительности и отвечать на ее изменение мгновенно без задержек,
- Технические характеристики установки: погружная или стационарная, достаточно ли места для установки и т. д.,
- Условия измерения, сводящие к минимуму отрицательные влияющие факторы,
- Технические и эксплуатационные характеристики датчика: потребность в напряжении питания, скорость передачи сигнала, погрешность измерения, приемлемость работы в конкретных условиях,
- Срок эксплуатации, периодичность технического обслуживания и калибровки,
- Значение выходного сигнала.
Подключение датчика температуры котла
Все датчики температуры должны быть подключены к термостату или специальному контроллеру управления, отвечающему за режим работы котла. При этом внимательно изучите инструкцию по подключению, чтобы требования к подключению соответствовали техническим характеристикам датчика.
Как правило, специалисты рекомендуют устанавливать устройства, которые прописаны в технических условиях непосредственно самого котельного оборудования. Это обусловлено их совместимостью и гарантией корректной эксплуатации. Если его нет в продаже, то нужно обратить внимание на аналоги, которые прошли сертификацию.
Как подключить наружный датчик?
Датчик температуры для котла отопления наружного типа устанавливается с внешней стороны стены дома и должен соответствовать следующим требованиям:
- Необходимо исключить попадание на его поверхность прямых солнечных лучей,
- Контактная поверхность стены должна быть неметаллической,
- Не разрешается укладывать провода на участках, где присутствует высокий уровень влажности, имеются химические или биологические факторы, которые негативно влияют на изоляцию, разрушая ее,
- Высота датчика на стене должна быть 2/3 высоты дома,
- Необходимо исключить негативные факторы, снижающие чувствительность датчика или точность измерения.
Если в процессе установки и настройки допущены ошибки, их следует исправить, в противном случае возникает вероятность преждевременного выхода из эксплуатации котельного оборудования или же недостаточного обогрева помещений или дома в целом.
Подключение комнатного датчика
Датчики комнатной температуры стали популярным устройством для систем домашней и офисной автоматизации. Это электронное устройство, предназначенное для считывания и отображения температуры в помещении. Датчик температуры полезен для отслеживания температуры в помещении и соответствующего управления климатом. Это может помочь вам поддерживать комфортную и постоянную температуру в вашем доме и экономить энергию и деньги на расходах на охлаждение и обогрев.
Если вы планируете использовать датчик температуры дома, то необходимо подключить его к термостату. Датчик комнатной температуры котла устанавливается на наружной стене здания со стороны помещения.
Требования к местам следующие:
- Отсутствие поблизости источников тепла или холода,
- частый доступ к пространству помещения (отсутствие обивки, что загораживает датчик и влияет на достоверность измерений),
- Высота от земли должна быть 1,2-1,5 м,
- При установке электродатчиков важно, чтобы поблизости не было источников электромагнитного излучения: проложенных проводов, установленных мощных приборов и т.п.
На рынке доступны беспроводные и проводные датчики. Беспроводные датчики идеально подходят, если вы не хотите прокладывать провода через дом. Проводные датчики требуют подключения к вашему термостату или контроллеру и должны быть установлены в стене. Тип датчика, который вы выберете, будет зависеть от ваших личных предпочтений и возможностей термостата/контроллера.
Способ подключения данного устройства подобен установки датчика наружной температуры и производится в соответствии с требованиями производителя отопительного оборудования. Его можно установить в специально подготовленное углубление на стене или на поверхности, главное, чтобы чувствительные элементы не были закрыты снаружи.