Регулятор температуры в системе отопления: Регулятор температуры воды в системе отопления

Регулятор температуры воды в системе отопления

Современные отопительные системы чаще всего имеют терморегулятор, с помощью которого регулируется температура в помещении.​ Регуляторы температуры — приборы, которые помогают регулировать температуру в помещении. С их помощью можно установить периодичность, интенсивность и режим обогревателей. Если не контролировать системы отопления, то это может привести к пожару и возникновению высокой температуры, которая будет некомфортной для человека.

Предназначение регуляторов отопительных систем

Благодаря регуляторам температуры можно автоматически управлять всеми обогревателями и предотвращать сжигание кислорода, отсутствие которого плохо влияет на здоровье и самочувствие человека. Благодаря терморегулятору можно по мере надобности включать и выключать отопление и поддерживать в помещение удобную температуру.

Терморегуляторы используют для:

• контролирования температуры в помещении;
• создания микроклимата;
• сохранение кислорода в доме;
• экономии тепла.

Разновидности регуляторов систем отопления

Для систем отопления используют терморегуляторы нескольких видов:

• механические;
• электронные;
• электромеханические.

С их помощью можно контролировать температуру и поддерживать удобный климат в помещении. Независимо от того, какой регулятор будет применяться, каждый из них обладает достоинствами и недостатками.

Электронные регуляторы

Электронный терморегулятор состоит из 3 главных элементов:

• микропроцессора;
• датчика;
• ключа.

Датчик измеряет температуру воздуха, микропроцессор обрабатывает и передает сигнал, а с помощью ключа совершается коммуникация управления.

Преимущества электронных терморегуляторов заключаются в:

• высокой точности;
• легкости настройки и управлении отопительными системами.

Применяются электронные регуляторы для того, чтобы управлять отопительной системой квартиры или дома и регулировать работу кондиционеров, а также других систем, которые отвечают за поддержку и создание в помещении комфортного микроклимата.

Терморегуляторы электронного образца могут легко монтироваться в систему умного дома и следить за температурой обогревателей и помещений.

Механические регуляторы отопления

Терморегулятор механического типа для радиатора состоит из:

• клапана;
• термической головки.

Эти два элемента работают слажено и без использования посторонней энергии. Термическая головка состоит из нескольких частей: привода, регулятора, газового, жидкостного или упругого элемента.

Принцип работы механического регулятора достаточно прост — колесико с температурой выставляется на нужный уровень с помощью ручного управления.

Механические регуляторы кроме регулировочного колесика могут иметь кнопку включения и выключения, управляются и включаются такие регуляторы только вручную.

Электромеханические регуляторы

Одним из самых простых регуляторов, считается электромеханический. Главным его элементом считается реле, которое бывает нескольких видов, но в системе отопления применяется используется регулятор с реле, у которого некоторые элементы расширяются в момент нагревания.

Такой тип регулятора применяется в масляных радиаторах и бойлерах, где реле представляет собой цилиндрическую трубку, которая наполнена чувствительной жидкостью. Трубка находится в маленьком бачке с водой, которая нагревается.

Выбор терморегулятора

Выбор терморегулятора зависит от:

• внешних климатических условий;
• количества приборов отопления;
• видов обогревателей.

Выбирая регулятор температуры, необходимо учитывать все факторы, которые могут повлиять на его работу.

Системы отопления и регулирование температуры

Отопительные системы могут быть нескольких видов: водяные, паровые, воздушные и комбинированные. Регуляторы температуры могут устанавливаться на любую из них.

Водяное отопление — самый распространенный вариант отопления, где теплоносителем выступает вода, а источник энергии может быть любой.

Электрическое отопление удобное, практичное, безопасное и надежное. Регулировка температуры происходит в зависимости от заданной и действительной температуры.

Механические регуляторы очень просты в использовании и стоят намного дешевле электронных аналогов. Регулирующие механизмы устанавливаются на отопительные приборы к магистрали подачи теплоносителя. Принцип работы механического регулятора очень прост, потому что датчик встроен в клапан, а регулировка температуры происходит за счет увеличения и уменьшения теплоносителя в радиаторе.

Установка регуляторов

Регулятор температуры встраивается в систему и измеряет температуру теплоносителя и внешних параметров, для того чтобы уменьшить его нагрев, необходимо установить нужную температуру на электронном регуляторе или просто подкрутить колесико на механическом.

Устанавливаются регуляторы в нагревательных приборах там, где применяется теплоноситель, а также в автономных приборах и комплексах автономного нагрева и отопления.

Самым оптимальным местом установки терморегулятора является радиатор, отопительный прибор, но только в том случае, если он не закрыт шторами или декоративными решетками. В случае если он будет закрыт, то регулятор температуры будет неправильно и неадекватно ее измерять.

Устанавливать регуляторы можно также на горизонтальной части трубопровода, но рядом с точкой ввода в отопительный прибор.

Чтобы измерения температуры были точными в случае наличия декоративных деталей на радиаторе, следует установить дополнительный термостатический элемент, который будет расположен на некотором расстоянии от датчика, что позволит корректно измерить температуру.

Регуляторы температуры очень хорошо экономят тепло и создают в помещении комфортную обстановку. Независимо от того, какой регулятор будет установлен и какого производства, все они хорошо регулируют температуру. Электронные регуляторы более удобные в использовании, но механические дешевле и надежные.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Регуляторы температуры для отопления дают экономию

Экономить значительно на отоплении можно с помощью термогрегуляторов. Регуляторы температуры дают возможность настроить управление отоплением на автомате, с минимумом вмешательства со стороны человека. Значительная экономия денег и создания комфортной жизни в доме делает термостаты, головки, датчики – температурные регуляторы важнейшими элементами современной бытовой техники. Рассмотрим, что, где и как должно применяться…

Как достигается экономия на отоплении

Обычный пример Европы – в доме (в отеле) под утро довольно холодно и днем также просто холодно, но к вечеру, когда все вернулись с работы, в доме уже нормальная температура. Так действует обычное программирование регуляторов температуры по времени  – градус повышают тогда, когда это нужно, а если домочадцев нет, отопление отключается.

Также не менее важное регулирование температуры для каждой комнаты отдельно. «Зайдешь в подсобку, а там холодно», — любая пустующая комната делается попросту холодной, — зачем тратить энергию, если она никому не нужна.

В Европе по нормам каждая комната оборудуется отдельной системой вентиляции, приточным клапаном на общую вытяжку. А щелей в межкомнатных дверях для воздухообмена, как у нас, не оставляется. Тогда возникает возможность с помощью регуляторов температуры каждую комнату легче подстроить на свой режим отопления – громадная экономия.

Какие регуляторы температуры применяются в частных домах

В доме могут применяться несколько видов терморегулирующей аппаратуры.

• Термоголовки – регуляторы температуры, устанавливаются на клапана, которые врезаются в подающую трубу. Наиболее простой способ управления каждым радиатором. Прибор реагирует на температуру воздуха и регулирует количество проходящего теплоносителя через клапан.

• Термостаты – датчики температуры воздуха в комнатах, которые управляют термоголовками (клапанами) дистанционно. Могут быть электронными  или механическими, или просто датчиком «температурная колба», который устанавливается на трубах, в котлах…. Также есть уличные термостаты для погодозависимой автоматики.

• Трехходовые (двухходовые) клапаны – устройства перенаправляющие, регулирующие количество проходящего теплоносителя по командам механической термоголовки или электрическим управлением с помощью сервоприводов, по команде с термостатов. Применяются обычно на ответвлениях трубопроводов… Например, для обвязки котла, для выхода с буферной емкости, для системы теплый пол и др.

• Контроллеры автоматики отопления – вычислительные устройства для управления температурой в доме, работают с множеством термостатов и управляют сервоприводами клапанов на коллекторах, ответвлениях… Аппаратура может быть встроенной в автоматизированный котел и управлять еще и работой самого котла.

• РТЛ-регуляторы. По принципу действия и внешним видом напоминают обычные термоголовки на радиаторы, но реагируют на температуру теплоносителя в системе, а не на окружающий воздух. Полезное устройство для регулирования отдельных ветвей отопления и коротких контуров теплого пола. Набирают популярность.

Температурные регуляторы на радиаторы – самый простой способ автоматизации и экономии

Каждую комнату можно сделать с индивидуальной температурой, если установить регулируемые или даже программируемые термоголовки на радиатор. Но эти термогрегуляторы допускается использовать применять только с автоматизированными котлами во избежание перегрева системы, когда все комнаты отключаются.

Сами регуляторы температуры могут быть как механическими, в которых сильфон с быстрорасширяющейся жидкостью двигает шток с  клапаном, так и с электронным управлением, и…

Программируемый по времени терморегулятор

Современные автоматизированные котлы можно запрограммировать на изменение режимов работы по времени. Режим «день-ночь» позволяют значительно экономить, охлаждая дом когда нужно. Возможно, что к котлу нужно будет докупить термостаты в комнату и на улицу (опция регулировки по погоде).

Но подобное можно сделать и для отдельных ветвей системы от одного котла, например, после буферной емкости, для оранжереи, второго этажа…. Но понадобятся электронные программируемые регуляторы температуры. А для больших строений оптимальней окажется контроллер, управляющий сразу несколькими ветками с помощью сервоприводов. Хоть стоит это не дешево, но только так можно обеспечить автоматическое управление сложными системами.

Сложная автоматика регулировки температуры в большинстве случаев не нужна

Специалисты не рекомендуют переувлекаться дорогой электроникой в небольших системах отопления — будет не выгодно и даже добавит хлопот, ведь техника требует обслуживания и ломается. Не стоит «городить» программирование по погоде (погодозависимую автоматику) в любых системах, если это требует докупки оборудования, помимо случая, когда такая функция встроена в котел.

Затраты (контроллер, коллектор, термостаты,  сервопривода) обойдутся в тысячи у.е. и в небольшом доме сложная автоматика, и погодазависимая в том числе, — просто лишнее. В тоже время простое слежение за котлом и настройка вручную регулирующими кранами, может быть намного эффективнее ломающейся техники.

Поэтому температурные регуляторы для дома должны иметь практический смысл, и давать конкретный результат, а в каждой системе он свой. Понадобиться ли установка регуляторов температуры в доме, и в каком виде, нужно решать со специалистами по обстоятельствам….

Дополнительно – как выполняется РТЛ-регулировка для теплых полов

Регуляторы температуры прямого действия | Danfoss

Решения для домов на одну семью и квартир 

Термостатические регуляторы температуры для домов на одну семью и многоквартирных домов используются для регулирования температуры подачи в проточных или накопительных системах горячего водоснабжения для бытовых нужд и системах отопления. Благодаря быстрому открыванию и закрыванию они защищают теплообменник от образования накипи и обеспечивают длительный срок службы оборудования, установленного в системе.

В проточных системах горячего водоснабжения для бытовых нужд с незначительными колебаниями температуры и перепада давления на входе можно использовать регуляторы RAVI с малым временем срабатывания. При более значительном перепаде давления (более 2 бар) рекомендуется использовать отдельный регулятор перепада давления. Для систем с более динамическим режимом лучше всего подходят регуляторы AVTQ или IHPT, в которых предусмотрены регулирование температуры с коррекцией по расходу и встроенная функция регулирования перепада давления.

Они срабатывают в момент открывания водопроводного крана и обеспечивают постоянный низкий перепад давления на термостатическом регулирующем клапане. Это обеспечивает оптимальное регулирование температуры воды в отсутствие расхода. В системах с большим расходом термостаты AVTB можно использовать как в проточных, так и в накопительных системах горячего водоснабжения и отопления.

В системах отопления и вентиляции компания Danfoss рекомендует использовать регуляторы RAVK с умеренным временем срабатывания, предназначенные для систем вентиляции и отопления.  

В аккумулирующих системах и в системах с резервуарами для горячей воды компания Danfoss рекомендует использовать термостаты AVTB, RAVI/RAVK.

Решения для многоквартирных домов и общественных зданий

Термостатические регуляторы температуры для многоквартирных домов и общественных зданий используются в системах горячего водоснабжения, а также для ограничения температуры в обратном трубопроводе в системах центрального отопления.  

В аккумулирующих системах и в системах с резервуарами для горячей воды компания Danfoss рекомендует использовать термостаты моделей AVTB, AVT/VG, AFT/VFG2.

В некоторых системах может потребоваться ограничение температуры теплоносителя в обратном трубопроводе от резервуаров для горячей воды или систем отопления. Для этого в обратном контуре от резервуара или системы отопления может быть установлен ограничитель температуры в обратном трубопроводе типа FJV. 

Как правило, термостатические регуляторы температуры используются в системах с умеренными колебаниями температуры входящего теплоносителя и умеренным перепадом давления. В системах с непостоянным перепадом давления рекомендуется использовать регулятор перепада давления.

Регуляторы температуры прямого действия имеют модульную конструкцию и функции безопасности, соответствующие требованиям стандартов DIN. 

Регулятор температуры отопления

Опубликовано 28 июля 2015 в 14:30

Приятно, когда дом теплый. Неважно, какая погода за окном, крещенские морозы или промозглая осенняя слякоть, современные отопительные системы, способны создать в отдельно взятом жилище оазис тепла и уюта. Вот только комфорт, подаренный прогрессом, требует постоянного контроля. Безопасность и экономичность, важны так же как и соблюдение режима температуры. Регулятор отопления, устройство, заменяющее человека в процессе соблюдения баланса между этими составляющими и будет темой этой статьи. Начнем.

Кратко о видах отопления

Прежде, чем перейти к разговору о типах терморегуляторов, стоит кратко перечислить основные системы отопления, итак:

• Водяные. Самые популярные на сегодняшний день. Причин несколько: безопасность, простота монтажа и эксплуатации, умеренная цена.
• Паровые. Имеют весьма высокий КПД, но в силу повышенной опасности для человека при авариях, крайне редко используются в жилищном строительстве. Повышенные требования к прочности и термостойкости увеличивают стоимость системы.
• Воздушные. Основной минус – затруднена регулировка температуры. Причина – свойства воздуха как теплоносителя, не позволяют в полном объеме контролировать процесс передачи тепла.
• Электрические. Сравнительно новые, однако быстро набирающие популярность методы отопления. Неудивительно: удобный монтаж, экологичность, возможность тонкой настройки системы, перевешивают увеличение счетов за электроэнергию в особо холодные месяцы.

Теперь, когда основные методы отопления нам известны, можно переходить к детальному разбору инструмента, созданного для точного и безопасного управления режимом температуры – терморегулятору.

Типология

Из предыдущего перечня, можно сделать вывод, что наиболее популярными сегодня, являются водяные и электрические отопительные системы. Все многообразие терморегуляторов, а их принято разделять на три группы:

• механические,
• электрические,
• электронные,

за незначительными отличиями, применимо в равной степени к любой из них.

Механика

Механический терморегулятор для водяного отопления – это, как правило, обычный клапан, сконструированный с учетом необходимости ручного управления. Его место в магистрали непосредственно на входе в радиатор. Регулировка температуры производится простым поворотом термической головки. На ручку управления нанесена шкала с делениями для точной настройки теплоотдачи. Количество делений, оборудование регулятора водяного отопления кнопкой включения – выключения, другие опции у разных производителей могут иметь небольшие отличия, не влияющие на качество эксплуатации. Надежное и недорогое устройство.

Совет специалистов. При покупке, обратите внимание на марки Danfoss и Broen. Приличное качество по умеренным ценам.

Электрика и электроника

Также температура в системах водяного отопления может корректироваться с помощью электрических либо электронных регуляторов. Главное их достоинство, это возможность обходиться без присутствия человека. Вы задаете необходимые параметры один раз, вся остальная регулировка ложится на плечи процессора. Исключительно удобный вариант как для промышленных, так и бытовых отопительных систем. Действие этого типа терморегуляторов основано на дозированной подаче топлива в источник тепловой энергии в зависимости от различных факторов. Это могут быть:

• время суток;
• температура, как в помещении, так и на улице;
• влажность воздуха;
• предустановленная программа.

На рынке, встречаются модели, в которых регулировка настроек возможна по телефону!

Совет специалистов. Вода и электричество, опасное сочетание. Поэтому, необходимо обязательное заземление всех электроприборов в системе.

Регулятор электрической системы отопления выполняет те же функции, что и его аналоги в случае с водяным отоплением. То есть, координирует температурные параметры в зависимости от изменений окружающей среды или команд, поступивших в процессор. Местом установки электрического терморегулятора, может быть любой радиатор в магистральной цепи, а может, непосредственно сам источник тепла.

Особняком, стоит тема автономного отопления «теплый пол». Специальный теплопроводящая пленка или кабель, датчики и регулятор температуры, позволяют избирательно отапливать любую часть строения. Используемые здесь координирующие устройства, условно делятся на: аналоговые и цифровые.

Аналоговые: просты, надежны, дешевы. Эти плюсы, плавно перетекают в минусы. Простота конструкции приводит к тому, что регулировка имеет крайне скудный список возможностей.
Цифровые. Картина обратная. Возможность настроить отопительную систему до самых тонких нюансов, делает терморегулятор для электрического отопления весьма сложным в управлении, прихотливым и дорогим устройством.

Заключение

Единственное, что хочется добавить в конце — нюансов, хитростей, тонкостей в установке и регулировке систем предостаточно. По возможности доверяйте монтажные и профилактические работы, связанные с отоплением – профессионалам. Не стоит забывать и о безопасности.

Пусть ваш дом будет теплым!

Регулятор температуры воды в системе отопления

Регулятор температуры воды в системе отопления необходим для измерения температурного режима в доме или квартире. Он представляет собой отдельный прибор с определенными возможностями и характеристиками. С его помощью владелец дома может устанавливать необходимое значение температуры, задавать режим работы и регулировать его интенсивность. Терморегуляторы отопления помогают осуществлять контроль над состоянием отопления, препятствуют возникновению пожара и позволяют поддерживать комфортную температуру. Добавить к этому большую экономию и устройства становятся обязательными к установке.

Возможности терморегуляторов воды на отоплении

Регулятор температуры воды в системе отопления способен к автоматическому управлению системой обогревателей в любом здании. Он положительно влияет на состояние людей, поскольку не допускает сжигания кислорода, который должен содержаться в воздухе в определенном количестве, чтобы человек чувствовал себя хорошо. Терморегулятор отопления позволяет в любой момент выключить или включить отопление. Это позволит значительно сэкономить деньги, если в доме некоторое время будут отсутствовать жильцы.

Основные достоинства терморегулятора:

• возможность контролировать температурный режим;
• поддержание оптимального микроклимата;
• препятствие сжиганию кислорода;
• экономия денег, за счет экономии тепла.

Виды регуляторов температуры, устанавливаемых в систему отопления

Системы отопления могут оснащаться механическими, электронными и электромеханическими регуляторами тепла. Все они способны с различной эффективностью выполнять основную функцию – регулировать тепло в системе. Каждый из этих видов регуляторов имеет свои преимущества и недостатки на фоне остальных.

Электронные регуляторы температуры воды

К основным элементам регуляторов данного типа можно отнести микропроцессор, датчик и ключи. Функция датчика – измерение температурного режима, микропроцессора – обработка и передача полученных сигналов, ключа – коммуникация управлением. Электронные терморегуляторы имеют высокую точность, легко настраиваются и управляются. С их помощью можно производить управление не только отопительными системами, но и кондиционерами или другими системами. Наличие микропроцессора позволяет достаточно легко создавать комфортный микроклимат.

Электронный регулятор температуры воды в системе отопления отлично подойдет для любого отопления современного дома, поскольку отвечает всем требованиям безопасности. Управлять температурой, используя устройства данного типа, достаточно просто. С этим разберется человек, который не имеет специальной квалификации.

Механические терморегуляторы в системе отполения

Любой механический регулятор имеет клапан и термическую головку. Слаженность всех частей достигается без дополнительных энергетических затрат. Термическая головка имеет привод, элемент регулирования, и упругую деталь. Данные средства являются механическими из-за того, что устанавливать температуру нужно при помощи специального колесика. Кроме него, в устройствах данного типа, может быть кнопка включения и выключения. Все регулировки производятся вручную.

Электромеханические регуляторы температуры воды

Они отличаются надежностью и простотой в управлении. Основную роль в установке играет реле регулятор с элементами расширения. Актуальность регуляторов данного типа особенно высока в системах с масляным радиатором, а так же бойлерах. В этом случае регулятор состоит из цилиндрической трубки, в которой имеется определенный уровень чувствительной жидкости. Ее размещают в бочку с водой, которая, при нагревании, действует на реле, заставляя изменять показатель.

Как выбрать терморегулятор воды для отопления

При выборе терморегулятора необходимо учитывать внешние климатические условия, количество установок для отопления и тип используемых обогревателей. Отталкиваться стоит от того, какая система используется в здании. На сегодняшний день можно установить водяную, паровую, воздушную или комбинированную систему отопления. На каждую из них можно установить температурный регулятор любого типа.

Чаще всего в жилых домах используют водяное отопление, которое и является самым распространенным на сегодняшний день. Вода в системе является теплоносителем, тогда как источником энергии может быть любой. Специалисты рекомендуют использовать электрическое отопление, поскольку оно является удобным, безопасным и надежным. При этом можно выбирать различные терморегуляторы отопления.

Основным достоинством механических устройств является их простота и невысокая стоимость. Их механизмы регулировки устанавливают на магистраль подачи. Датчик терморегулятора данного типа встраивается в клапан, а температура регулируется при увеличении и уменьшении жидкости в системе. Поэтому его принцип является достаточно простым, что облегчает его ремонт. Он отлично подойдет в любую систему, но не будет давать всю необходимую информацию о системе, а так же не сможет обеспечить автоматический режим работы и регулировку.

В более современные дома актуальна установка электронных и электромеханических терморегуляторов. Они оснащаются дополнительными функциями, которые позволяют полностью контролировать систему и настраивать таким образом, чтобы температура в помещении автоматически повышалась или понижалась при изменении климатических условий на улице.

Установка автоматических регуляторов температуры воды

Особенностью электронных и электромеханических регуляторов является их возможность измерения не только температуры системы, но и внешних условий. При этом в электромеханических устройствах можно регулировать температуру несколькими способами. Чтобы теплорегулятор эффективно работал, необходима правильная его установка. Лучшим местом для этого будет радиатор, поскольку он имеет большую площадь, соответственно, отдает большее количество тепла. В этом месте будет актуально поставить регулятор, поскольку температура здесь будет самой близкой к реальной.

Не рекомендуется устанавливать теплорегулятор:

• в местах, доступных для детей;
• за декоративные решетки;
• за шторы;
• в местах, в которых замкнутое пространство приведет к неправильному измерению температуры.

Есть варианты вертикальной и горизонтальной их установки в различных частях трубопровода. Некоторые специалисты, которые устанавливают отопительные системы в различные помещения, практикуют установку регулятора температуры воды в системе отопления за декоративные детали. В этом случае, для правильного измерения имеется термостатический элемент, расположенный в другой части трубопровода.

Наличие регулятора температуры воды в системе отопления – это не будущее, а настоящее. Те люди, которые беспокоятся о сохранении денег в семье, а так же думают о здоровье, устанавливают это устройство. Вне зависимости от производителя терморегулятор будет выполнять свою функцию. Выбор конкретной модели будет зависеть о необходимости использовать тот или иной тип, а так же климатических условий. В зонах, где часто меняется погода, лучше использовать удобные регуляторы отопления. Там же, где перепады температуры не столь значительны, можно установить более дешевый и надежный механический терморегулятор отопления.

схема, монтаж, гидравлическая балансировка краном

На сегодняшний день, когда стоимость всего, в том числе и коммунальных услуг, постоянно возрастает, а экономическая обстановка не отличается стабильностью, установка датчиков для отопления представляет собой выгодный вариант, позволяющий существенно сэкономить на коммуналке. Кроме того, вполне естественное для каждого человека желание — обеспечение эффективного обогрева своего дома, а регулирование температуры теплоносителя в системе отопления позволяет это осуществить при минимальных затратах.

Способы улучшения работы отопительной системы

Улучшение общей работы системы при помощи установки регулятора температуры воды в системе отопления – это удобно и очень выгодно. Она дает возможность существенно сэкономить средства, и сделать жилье не только теплым, но и финансово выгодным.

Многих интересует, как можно сделать отопительную систему более сбалансированной, чтобы она отдавала количество тепла, необходимое в данный момент. Для осуществления этой цели можно воспользоваться несколькими, прошедшими проверку временем способами:

• 
  Первый способ – установить автоматические регуляторы температуры в отопительных системах на каждой отдельно взятой батарее в помещении.
• 
  Второй – регулировать градус теплоносителя перед подачей в каждую конкретно взятую комнату дома или здание в целом, в зависимости от их роли. Это осуществляется при помощи специального автоматического прибора, работа которого зависит от того, какими являются показания датчиков, которые устанавливают внутри зданий или снаружи их, в зависимости от целей.
• 
  Третий способ – использовать подачу теплоносителя от специальных котлов, которые генерируют энергию.

С этой статьей читают: Схема элеваторного узла отопления

На чем можно и нужно экономить

Температурный датчик для отопления – это вполне выгодный вариант для использования в частном доме. Почему? Причин более чем достаточно:

1. 
   Вы можете самостоятельно выбирать предпочтительную систему режима для каждой отдельно взятой комнаты дома. Например, очень важно, чтобы в детской комнате или спальне было тепло, ведь эти помещения постоянно используются, тогда как различные подсобные помещения не столь важны, и тратить на них лишнее тепло абсолютно невыгодно. Гидравлическая балансировка отопления позволяет выставить минимальное количество тепла для комнат, которые вы редко используете, и наоборот – увеличить его для часто используемых помещений. Налицо явная экономия тепла, за месяц вытекающая в довольно внушительную сумму, которую вы можете потратить на себя.
2. 
   Регулятор температуры отопления приносит дополнительную выгоду еще и благодаря тому, что он мониторит общий комфорт в комнате. К примеру, комната находится с солнечной стороны дома, и вполне неплохо прогревается солнцем. В таком случае он не допустит излишнего перегрева воздуха, и сделает расход тепла меньше. Датчики, которые применяются в привычной централизованной автоматике, практически никогда не обладают такими функциями.

3. 
   Датчик температуры для отопления отличается от других устройств еще одной приятной особенностью – он осуществляет контроль уровня тепла прямо там, где установлены батареи, а не выводит ее среднее значение в каком-либо отдельно взятом помещении. Это позволяет настроить максимально комфортный для вас режим в любой отдельно взятой комнате, что будет отвечать всем вашим требованиям и предпочтениям.

С этой статьей читают: Терморегулятор для котла отопления

Использование запорной арматуры

Некоторые пользователи вместо регуляторов температуры воды ставят на свои батареи один из видов запорной арматуры, а именно – обыкновенные краны. Несомненно, этот способ очень дешевый, но в таком случае вы не получите целого ряда весомых преимуществ. Давайте рассмотрим их подробнее:

• 
  Если производить регулировку при помощи обычных кранов, вы не сможете добиться соблюдения конкретного режима. А применение для этой цели современных устройств для наладки отопительной системы позволяет сделать это без особого труда, причем эффективно и очень точно.
• 
  Еще одно важное преимущество – при регулировке температуры батарей при помощи кранов, вы тратите уйму лишнего времени, которое могли бы потратить на что-то другое. Работа же регуляторов полностью автоматическая, и настроив их один раз, вы можете на длительное время вообще забыть об их существовании.
• 
  Работа крана возможна только в двух режимах – «закрыто» и «открыто». А использование такого принципа может повлечь за собой срыв установившихся потоков или завоздушить стояки, что вообще очень плохо. Так что если встает ребром вопрос о том, как отрегулировать батареи отопления в частном доме – это небольшое, но очень полезное устройство является просто идеальным вариантом, так как он не перекрывает поток полностью, а просто уменьшает его.

При монтаже отопления в двух- и более этажных домах количество запорной арматуры должно быть как минимум в 2 раза больше. Чем больше ее будет, тем проще в дальнейшем ухаживать за котлом.

С этой статьей читают: Трёхходовой клапан для отопления с терморегулятором

Как работает регулятор

Датчик температуры на батарею отопления является арматурой запорного типа, установка которой производится на входе в отопительные устройства.

Выдвижение штока на требуемую для регуляции длину осуществляется благодаря давлению, создаваемому сильфоном с веществом, которое начинает сильно расширяться от горячей воды. Для возвращения штока обратно используется установленная пружина, а с целью регулирования открытия в необходимой степени используется специальный механизм для компенсации, с установленной на него шкалой.

Как регулируется система отопления:

• 
  От воздействия высокой температуры вещество, находящееся в сильфоне, начинает нагреваться. Шток становится более длинным, начинает давить на шток, и подача жидкости уменьшается до нужного значения.
• 
  Барабан позволяет выбирать начальную степень, на которую будет удлиняться сильфон. Соответственно, так устанавливается требуемый режим температуры, после достижения которого регулятор перекрывает подачу воды.

Правильная установка регулятора

Вам не нужно обладать специфическими знаниями, чтобы установить гидрорегуляторы. Просто имейте в виду несколько нюансов:

• 
  Врезать устройство необходимо не на выходе, а именно на подаче.
• 
  Подбирайте устройство, имеющее диаметр, максимально приближенный к диаметру труб для подвода.
• 
  Для правильной регулировки температурного режима устанавливайте устройство так, чтобы на него не попадали прямые солнечные лучи.
• 
  Устанавливая регулятор, обратите особое внимание на то, чтобы головка с сильфоном была в горизонтальном положении. В противном случае могут начать появляться зоны застоя. Для ее обдува не используйте воздух из труб – только воздух непосредственно из обогреваемой комнаты.
• 
  Если в помещении есть энное количество последовательно установленных радиаторов, нет необходимости ставить на каждый отдельное устройство. Достаточно регуляции потока теплоносителя на входе в первый радиатор. Если же у каждой батареи имеется собственный стояк, то придется устанавливать регулятор на каждый радиатор.

Как видите, сократить расходы можно, если продумать такие детали, как регуляторы для системы отопления.

ВИДЕО: Автоматическое управление температурой в доме

Что такое автоматический радиаторный терморегулятор?

Отопительный прибор (например, радиатор) системы водяного отопления должен подавать в помещение тепло в строгом соответствии с текущей потребностью. Зимой требуемый уровень тепла выше, весной – ниже, поэтому температура теплоносителя в системе отопления должна меняться.

Регулирование температуры должна осуществлять автоматика индивидуального генератора тепла (котла), который является источником тепловой энергии в доме.

Однако не все котлы оснащаются подобными устройствами: часто автоматика лишь поддерживает температуру воды на постоянном уровне, либо отсутствует вовсе. В результате в помещениях становится то жарко, то холодно. Даже если регулирование на котле все-таки есть, нередко бывает сложно добиться баланса: теневая сторона дома холоднее, солнечная – теплее, поэтому приходится открывать форточки и выпускать уже оплаченное потребителем тепло наружу. Как лучше поступить в данной ситуации?

На радиаторах можно установить вентили или шаровые краны. С их помощью легко уменьшается подача горячей воды в приборы отопления. Сложно представить, чтобы у радиатора постоянно будет дежурить человек и закрывать кран, когда выйдет солнце, затопят камин или придут гости, а потом вновь открывать его, когда станет холоднее.

Такую работу берет на себя автоматический радиаторный терморегулятор. Устройство не только помогает поддерживать постоянную  комфортную температуру в помещении без участия  человека, но и экономит тепло и деньги на его оплату: счета становятся на 20% ниже. Для отопления используется «бесплатное» солнечное тепло, теплопоступления от людей, электроприборов и т.д. Кроме того, воздух вокруг вашего дома станет чище за счет сокращения выбросов дымовых газов от сжигания лишнего топлива.

Строительные нормы не случайно предписывают установку регулирующих устройств перед отопительными приборами, а в жилых зданиях – именно автоматических радиаторных терморегуляторов.

Устройство и принцип работы радиаторного терморегулятора

Радиаторный терморегулятор состоит из двух основных частей: термостатической головки (термоголовки) и регулирующего клапана.

Регулирующий клапан устанавливается на входе теплоносителя в радиатор. Под воздействием термоголовки он изменяет количество горячей воды, проходящей через прибор.

Термоголовка – главный элемент автоматического регулирования. С помощью соединительной гайки она закрепляется на регулирующем клапане и, реагируя на отклонения температуры воздуха в помещении от заданного значения, перемещает затвор регулирующего клапана.

Внутри термоголовки находится гофрированная, заполненная термочувствительной жидкостью емкость (сильфон), иногда в сочетании с ее парами. Через настроечную пружину сильфон связан с нажимным штоком, а тот в свою очередь – со штоком и затвором регулирующего клапана.

Когда температура воздуха в помещении становится выше заданного значения, жидкость в сильфоне расширяется, он сжимается и перемещает шток и затвор клапана в сторону уменьшения протока воды. Радиатор остывает, температура в помещении снижается. При падении температуры на улице происходит обратный процесс: жидкость уменьшается в объеме, сильфон растягивается, высвобождая шток клапана, который под воздействием возвратной пружины поднимается. Проток воды через радиатор увеличивается и, вслед за этим, температура в помещении восстанавливается.

Изменяя силу сжатия настроечной пружины простым поворотом рукоятки термоголовки, можно установить любую желаемую температуру. Терморегулятор будет поддерживать ее без вашего участия. Для этого на корпусе термоголовки нанесена шкала, цифры которой соответствуют температуре настройки.

Как видно, диапазон настройки температуры широк и, в зависимости от типа термоголовки, составляет от 2 до 29^оС. Однако следует помнить, что если радиатор изначально рассчитан на поддержание 22 ^оС, то терморегулятор в любом случае не сможет обеспечить более высокую температуру. Для этого радиатор должен иметь определенный запас.

При необходимости диапазон настройки может быть ограничен с обеих сторон – для этого в комплекте поставляются специальные штифты.

Термоголовки бывают трех разновидностей: со встроенным температурным датчиком, с выносным датчиком и головка дистанционного управления.

• Первый тип применяется, когда радиатор располагается открыто под окном, и воздух помещения свободно омывает термочувствительный элемент термоголовки.

• Если радиатор завешен глухими шторами или заставлен мебелью, температура вокруг обычной термоголовки будет выше, чем в помещении – регулятор может работать некорректно. В этом случае используется термоголовка с выносным датчиком, который должен располагаться на свободной стене примерно на высоте 1,5 м от пола, а сама головка – на клапане терморегулятора.

• Термоголовка дистанционного управления представляет собой обычную головку, размещаемую на стене по тому же принципу, что и выносной датчик. Она связана с клапаном терморегулятора через капиллярную трубку гидропривода. Такая термоголовка применяется для удаленного управления температурой в помещении, когда доступа к радиатору и клапану терморегулятора нет вовсе.

Регулирующий клапан – исполнительное устройство терморегулятора, которое устанавливается на входе теплоносителя в радиатор и изменяет количество горячей воды, проходящей через отопительный прибор.

Клапан терморегулятора нормально открытый нажимного действия (закрывается  под воздействием термоголовки, открывается за счет возвратной пружины).

Правильный выбор радиатора и терморегулятора поможет поддерживать в вашем доме комфортную температуру и сделает жизнь удобней и проще. 

Руководство по основам работы с регулятором температуры

| Instrumart

Предоставлено Danaher Industrial Controls Group — автоматизация процессов, измерения и зондирование

Просмотреть все контроллеры Danaher’s Partlow и West

Зачем нужны терморегуляторы?

Регуляторы температуры необходимы в любой ситуации, когда требуется поддерживать стабильную заданную температуру. Это может быть в ситуации, когда
объект требуется нагревать, охлаждать или и то, и другое, и поддерживать заданную температуру (заданное значение), независимо от изменения
окружающая среда вокруг него. Есть два основных типа контроля температуры; разомкнутый и замкнутый контур управления. Открытый цикл — это
самая простая форма и применяет непрерывный нагрев / охлаждение без учета фактической выходной температуры. Это аналог
система внутреннего отопления в автомобиле. В холодный день вам может потребоваться включить огонь на полную, чтобы прогреть машину до 75 °. Тем не мение,
в теплую погоду при той же настройке температура в салоне автомобиля будет намного выше желаемых 75 °.

Блок-схема управления без обратной связи

Управление с обратной связью намного сложнее, чем с открытым контуром.В замкнутом контуре температура на выходе постоянно
измеряется и регулируется для поддержания постоянной выходной мощности при желаемой температуре. При управлении с обратной связью всегда учитывается
выходной сигнал и передаст его обратно в процесс управления. Замкнутый контур управления аналогичен автомобилю с внутренним климатом.
контроль. Если выставить температуру в машине на 75 °, климат-контроль автоматически отрегулирует обогрев (в холодные дни)
или охлаждение (в теплые дни) для поддержания целевой температуры 75 °.

Блок-схема управления с обратной связью

Введение в регуляторы температуры

Регулятор температуры — это устройство, используемое для поддержания заданной температуры на заданном уровне.

Самый простой пример регулятора температуры — обычный термостат, который можно найти в домах. Например, водонагреватель.
использует термостат для контроля температуры воды и поддержания ее на определенном заданном уровне.Температура
контроллеры также используются в духовках. Когда для духовки установлена ​​температура, контроллер контролирует фактическую температуру внутри
духовки. Если она упадет ниже установленной температуры, он отправит сигнал, чтобы активировать нагреватель, чтобы поднять температуру обратно до
уставка. Термостаты также используются в холодильниках. Поэтому, если температура становится слишком высокой, контроллер инициирует действие, чтобы
понижение температуры.

Приложения общего контроллера

Промышленные регуляторы температуры работают так же, как и в обычных бытовых устройствах. Базовая температура
Контроллер обеспечивает управление процессами нагрева и охлаждения в промышленных или лабораторных условиях. В типичном приложении датчики измеряют
фактическая температура. Эта измеренная температура постоянно сравнивается с заданным пользователем. Когда фактическая температура отклоняется
от заданного значения контроллер генерирует выходной сигнал для активации других устройств регулирования температуры, таких как нагрев
элементы или компоненты холодильного оборудования, чтобы вернуть температуру к заданному значению.

Общие области применения в промышленности

Контроллеры температуры используются в самых разных отраслях промышленности для управления производственными процессами или операциями. Немного
Регуляторы температуры обычно используются в промышленности, включая машины для экструзии и литья пластмасс под давлением, термоформование.
машины, упаковочные машины, пищевая промышленность, хранение продуктов питания и банки крови. Ниже приводится краткий обзор некоторых распространенных
приложения для контроля температуры в промышленности:

• Термообработка / Духовка

  Регуляторы температуры используются в печах и при термообработке в печах, керамических печах, котлах и
  теплообменники.

• Упаковка

  В мире упаковки оборудование, оснащенное сварочными планками, аппликаторами клея, функциями клея-расплава, туннелями для термоусадочной пленки или этикетками.
  аппликаторы должны работать при определенных температурах и продолжительности процесса. Контроллеры температуры точно регулируют
  эти операции для обеспечения выпуска продукции высокого качества.

• Пластмассы

  Контроль температуры в пластмассовой промышленности является обычным для портативных чиллеров, бункеров и сушилок, а также для формования и экструзии.
  оборудование.В экструзионном оборудовании контроллеры температуры используются для точного мониторинга и контроля температуры при
  разные критические точки при производстве пластика.

• Здравоохранение

  Контроллеры температуры используются в сфере здравоохранения для повышения точности контроля температуры. Обычное оборудование с использованием
  контроллеры температуры включают лабораторное и испытательное оборудование, автоклавы, инкубаторы, холодильное оборудование и
  камеры выращивания кристаллизации и испытательные камеры, в которых должны храниться образцы или испытания должны проводиться в определенных
  температурные параметры.

• Еда и напитки

  Общие области применения в пищевой промышленности, включающие регуляторы температуры, включают пивоварение, смешивание, стерилизацию и
  варочные и хлебопекарные печи. Контроллеры регулируют температуру и / или время процесса для обеспечения оптимальной производительности.

Детали регулятора температуры

У всех контроллеров есть несколько общих частей. Во-первых, у контроллеров есть входы. Входные данные используются для измерения переменной в
контролируемый процесс.В случае терморегулятора измеряемой переменной является температура.

Входы

Регуляторы температуры могут иметь несколько типов входов. Тип входного датчика и необходимый сигнал могут различаться в зависимости от
от типа управляемого процесса. Типичные входные датчики включают термопары и резистивные тепловые устройства (RTD), а также
линейные входы, такие как мВ и мА. Типичные стандартизированные типы термопар включают, среди прочего, типы J, K, T, R, S, B и L.

Контроллеры

также могут быть настроены на прием RTD в качестве входа для измерения температуры. Типичным RTD будет платиновый датчик на 100 Ом.

В качестве альтернативы, контроллеры могут быть настроены на прием сигналов напряжения или тока в диапазоне милливольт, вольт или миллиампер от других типов
датчики, такие как датчики давления, уровня или потока. Типичные сигналы входного напряжения включают от 0 до 5 В постоянного тока, от 1 до 5 В постоянного тока, от 0 до 10 В постоянного тока и от 2 до 5 В постоянного тока.
10 В постоянного тока. Контроллеры также могут быть настроены для приема сигналов милливольт от датчиков, которые включают от 0 до 50 мВ постоянного тока и от 10 до 50 мВ постоянного тока.Контроллеры также могут принимать миллиамперные сигналы, такие как от 0 до 20 мА или от 4 до 20 мА.

Контроллер обычно включает функцию обнаружения неисправности или отсутствия входного датчика. Это называется датчиком.
обнаружение перерыва. Необнаруженная эта неисправность может привести к значительному повреждению управляемого оборудования. Эта особенность
позволяет контроллеру немедленно остановить процесс при обнаружении неисправности датчика.

Выходы

В дополнение к входам каждый контроллер также имеет выход.Каждый выход можно использовать для нескольких вещей, включая управление
процесса (например, включение источника нагрева или охлаждения), инициировать аварийный сигнал или повторно передать значение процесса в
программируемый логический контроллер (ПЛК) или регистратор.

Типичные выходы, снабженные контроллерами температуры, включают релейные выходы, драйверы твердотельных реле (SSR), симистор и линейные выходы.
аналоговые выходы. Релейный выход обычно представляет собой однополюсное двухпозиционное реле (SPDT) с катушкой постоянного напряжения.Контроллер
возбуждает катушку реле, обеспечивая изоляцию контактов. Это позволяет контактам управлять внешним источником напряжения для
запитать катушку гораздо большего нагревательного контактора. Важно отметить, что номинальный ток контактов реле составляет
обычно меньше 2А. Контакты могут управлять нагревательным контактором с номиналом 10–20 А, используемым нагревательными лентами или нагревательными элементами.

Другой тип вывода — это драйвер SSR. Выходы драйвера SSR — это логические выходы, которые включают или выключают твердотельное реле.Наиболее
твердотельным реле требуется от 3 до 32 В постоянного тока для включения. Типичный сигнал включения драйвера SSR 10 В может управлять тремя твердотельными реле.

Симистор обеспечивает функцию реле без каких-либо движущихся частей. Это твердотельное устройство, контролирующее токи до 1 А. Симистор
выходы могут допускать небольшое количество утечки тока, обычно менее 50 мА. Этот ток утечки не влияет на нагрев
цепей контактора, но это может быть проблемой, если выход используется для подключения к другой твердотельной цепи, такой как вход ПЛК.Если это вызывает беспокойство, лучше выбрать стандартный релейный контакт. Он обеспечивает абсолютный нулевой ток, когда на выходе
обесточен и контакты разомкнуты.

На некоторых контроллерах имеются аналоговые выходы, которые выдают сигнал 0–10 В или сигнал 4–20 мА. Эти сигналы
откалиброван так, что сигнал изменяется в процентах от выходного сигнала. Например, если контроллер отправляет сигнал 0%,
аналоговый выход будет 0 В или 4 мА. Когда контроллер отправляет сигнал 50%, на выходе будет 5 В или 12 мА.Когда
контроллер посылает 100% сигнал, выход будет 10 В или 20 мА.

Другие параметры

Сравнение аварийных сигналов контроллера

У регуляторов температуры есть несколько других параметров, один из которых является уставкой. По сути, уставка — это набор целевых значений.
оператором, которого контроллер стремится поддерживать устойчивым. Например, заданная температура 30 ° C означает, что
контроллер будет стремиться поддерживать температуру на этом значении.

Другой параметр — это значение тревоги. Это используется, чтобы указать, когда процесс достиг некоторого заданного состояния. Есть
несколько вариаций по типам будильников. Например, аварийный сигнал высокого уровня может указывать на то, что температура стала выше, чем некоторые
установить значение. Аналогичным образом, низкий сигнал тревоги указывает на то, что температура упала ниже некоторого установленного значения.

Например, в системе контроля температуры фиксированный высокий сигнал тревоги предотвращает повреждение оборудования источником тепла путем
обесточивание источника, если температура превышает некоторое заданное значение.С другой стороны, низкий фиксированный сигнал тревоги может быть
установите, если низкая температура может повредить оборудование в результате замерзания.

Контроллер также может проверить наличие неисправного выходного устройства, такого как открытый нагревательный элемент, путем проверки количества выходного сигнала.
сигнал и сравнивая его с величиной обнаруженного изменения входного сигнала. Например, если выходной сигнал равен 100% и
входной датчик не обнаруживает никаких изменений температуры по прошествии определенного периода времени, контроллер определит, что контур исправен.
сломанный.Эта функция известна как Loop Alarm.

Другой тип сигнала тревоги — сигнал отклонения. Устанавливается на некоторое положительное или отрицательное значение от уставки. Сигнал отклонения
контролирует заданное значение процесса. Оператор получает уведомление, когда процесс начинает изменять заранее запрограммированную величину от
установленное значение. Разновидностью сигнала отклонения является сигнализация диапазона. Этот сигнал тревоги сработает либо внутри, либо за пределами назначенного
температурный диапазон. Обычно точки срабатывания сигнализации наполовину выше и наполовину ниже уставки контроллера.

Например, если заданное значение составляет 150 °, а аварийные сигналы отклонения установлены на ± 10 °, аварийные сигналы будут активированы.
когда температура достигла 160 ° на верхнем конце или 140 ° на нижнем. Если уставка изменяется на 170 °,
сигнализация высокого уровня активируется при 180 °, а сигнализация низкого уровня — при 160 °. Другой распространенный набор параметров контроллера — ПИД-регулятор.
параметры. PID, что означает пропорциональный, интегральный, производный, представляет собой расширенную функцию управления, которая использует обратную связь от
контролируемый процесс, чтобы определить, как лучше всего контролировать этот процесс.

Как это работает

Все контроллеры, от базовых до самых сложных, работают примерно одинаково. Контроллеры контролируют или удерживают некоторую переменную
или параметр на заданное значение. Контроллеру требуются две переменные; фактический входной сигнал и желаемое заданное значение.
Входной сигнал также известен как значение процесса. Вход в контроллер дискретизируется много раз в секунду, в зависимости от
на контроллере.

Затем это входное или технологическое значение сравнивается со значением уставки.Если фактическое значение не соответствует уставке,
Контроллер генерирует изменение выходного сигнала в зависимости от разницы между заданным значением и значением процесса и от того,
или значение процесса не приближается к уставке или отклоняется дальше от уставки. Этот выходной сигнал затем инициирует некоторые
тип реакции для корректировки фактического значения, чтобы оно соответствовало уставке. Обычно алгоритм управления обновляет вывод
значение мощности, которое затем применяется к выходу.

Принимаемое управляющее воздействие зависит от типа контроллера. Например, если контроллер является управлением ВКЛ / ВЫКЛ, контроллер
решает, нужно ли включить выход, выключить или оставить в текущем состоянии.

Управление ВКЛ / ВЫКЛ — один из самых простых в реализации типов управления. Он работает путем установки диапазона гистерезиса. Например,
регулятор температуры может быть установлен для контроля температуры внутри помещения. Если заданное значение составляет 68 °, а фактическое значение
температура упадет до 67 °, сигнал ошибки покажет разницу –1 °.Затем контроллер отправит сигнал на
увеличьте прикладываемое тепло, чтобы снова поднять температуру до заданного значения 68 °. Как только температура достигнет 68 °,
обогреватель отключается. При температуре от 68 ° до 67 ° контроллер не выполняет никаких действий, и нагреватель остается выключенным.
Однако, как только температура достигнет 67 °, нагреватель снова включится.

В отличие от двухпозиционного управления, ПИД-регулирование определяет точное выходное значение, необходимое для поддержания заданной температуры.Выход
мощность может варьироваться от 0 до 100%. Когда используется тип аналогового выхода, выходной сигнал пропорционален значению выходной мощности.
Однако, если выход представляет собой тип двоичного выхода, такой как реле, драйвер SSR или симистор, тогда выход должен быть пропорциональным по времени
получить аналоговое представление.

Система пропорционального распределения по времени использует время цикла для пропорционального распределения выходного значения. Если время цикла установлено на 8 секунд, система вызывает
для 50% мощности выход будет включен на 4 секунды и выключен на 4 секунды.Пока значение мощности не меняется, время
ценности не изменились бы. Со временем мощность усредняется до заданного значения 50%, при половинном включении и половинном выключении. Если выходная мощность
должно быть 25%, тогда в течение того же времени цикла 8 секунд выход будет включен на 2 секунды и выключен на 6 секунд.

Пример дозирования выходного времени

При прочих равных условиях желательно более короткое время цикла, потому что контроллер может быстрее реагировать и изменять состояние
вывод для заданных изменений в процессе.Благодаря механике реле более короткое время цикла может сократить срок службы реле и
не рекомендуется быть меньше 8 секунд. Для твердотельных переключающих устройств, таких как драйвер SSR или симистор, время переключения сокращается.
лучше. Более продолжительное время переключения, независимо от типа выхода, допускает более сильные колебания технологического значения. Общее правило таково:
ТОЛЬКО, если процесс позволяет это, когда используется релейный выход, желательно более длительное время цикла.

Дополнительные функции

Контроллеры также могут иметь ряд дополнительных дополнительных функций.Одно из них — коммуникационные возможности. Общение
link позволяет контроллеру связываться с ПЛК или компьютером. Это позволяет обмениваться данными между контроллером и хостом.
Примером типичного обмена данными может быть хост-компьютер или ПЛК, считывающий значение процесса.

Второй вариант — удаленная уставка. Эта функция позволяет удаленному устройству, например ПЛК или компьютеру, изменять контроллер.
уставка. Однако, в отличие от возможностей связи, упомянутых выше, вход удаленной уставки использует линейный аналоговый вход.
сигнал, который пропорционален заданному значению.Это дает оператору дополнительную гибкость, поскольку он может изменять заданное значение с
удаленное место. Типичный сигнал может быть 4–20 мА или 0–10 В постоянного тока.

Другой распространенной функцией, поставляемой с контроллерами, является возможность их настройки с помощью специального программного обеспечения на ПК, подключенном через
канал связи. Это позволяет быстро и легко конфигурировать контроллер, а также дает возможность сохранять конфигурации для использования в будущем.

Еще одна общая черта — цифровой вход.Цифровой вход может работать вместе с удаленной уставкой для выбора локального или удаленного
уставка для контроллера. Его также можно использовать для выбора между уставкой 1 и уставкой 2, как запрограммировано в контроллере. Цифровой
входы также могут удаленно сбросить предельное устройство, если оно перешло в предельное состояние.

Другие дополнительные функции включают источник питания преобразователя, используемый для питания датчика 4–20 мА. Этот блок питания используется для питания
Питание 24 В постоянного тока при максимальном токе 40 мА.

В некоторых приложениях двухцветный дисплей также может быть желательной функцией, позволяющей легко идентифицировать различные состояния контроллера.
Некоторые продукты также имеют дисплеи, которые могут менять цвет с красного на зеленый или наоборот в зависимости от предварительно запрограммированных условий, например
как указание на состояние тревоги. В этом случае зеленый дисплей может не отображать тревогу, но если тревога присутствует, дисплей
станет красным.

Типы контроллеров

Контроллеры температуры бывают разных стилей с огромным набором функций и возможностей.Также есть много
способы категоризации контроллеров в соответствии с их функциональными возможностями. Обычно регуляторы температуры бывают одноконтурными.
или многопетлевой. Контроллеры с одним контуром имеют один вход и один или несколько выходов для управления тепловой системой. С другой стороны,
Многоконтурные контроллеры имеют несколько входов и выходов и могут управлять несколькими контурами в процессе. Больше контроля
петли позволяют контролировать больше функций технологической системы.

Диапазон надежных одноконтурных контроллеров — от базовых устройств, требующих однократного изменения уставки вручную, до сложных профилировщиков.
который может автоматически выполнять до восьми изменений уставок за заданный период времени.

Аналог

Самый простой и базовый тип контроллера — аналоговый. Аналоговые контроллеры — это недорогие простые контроллеры, которые
Достаточно универсален для жесткого и надежного управления технологическим процессом в суровых промышленных условиях, в том числе со значительными электрическими
шум. Дисплей контроллера обычно представляет собой ручку управления.

Базовые аналоговые контроллеры используются в основном в некритичных или простых тепловых системах для обеспечения простой температуры включения-выключения.
управление для приложений прямого или обратного действия.Базовые контроллеры принимают входы термопар или RTD и предлагают дополнительный процент
режим управления мощностью для систем без датчиков температуры. Их основной недостаток — отсутствие удобочитаемого дисплея и отсутствие
сложность для более сложных задач управления. Кроме того, отсутствие каких-либо коммуникационных возможностей ограничивает их использование простыми приложениями.
например, включение / выключение нагревательных элементов или охлаждающих устройств.

Лимит

Эти контроллеры обеспечивают безопасный контроль температуры технологического процесса.У них нет возможности самостоятельно контролировать температуру.
Проще говоря, контроллеры предельных значений — это независимые устройства безопасности, которые можно использовать вместе с существующим контуром управления. Они способны
прием термопары, RTD или технологического входа с ограничениями, установленными для высокой или низкой температуры, как обычный контроллер. Ограничение контроля
является блокирующим и является частью резервной схемы управления для принудительного отключения тепловой системы в случае превышения предела. В
выход предела фиксации должен быть сброшен оператором; он не будет сброшен сам по себе, если условие ограничения не существует.Типичный пример
будет отключением безопасности для печи. Если температура в печи превышает некоторую установленную температуру, ограничительное устройство отключит систему.
Это сделано для предотвращения повреждения печи и, возможно, любого продукта, который может быть поврежден чрезмерными температурами.

Регуляторы температуры общего назначения

Регуляторы температуры общего назначения используются для управления большинством типичных промышленных процессов. Обычно они бывают разных
Размеры DIN, имеют несколько выходов и программируемые функции вывода.Эти контроллеры также могут выполнять ПИД-регулирование для отличного
общие контрольные ситуации. Они традиционно размещаются на передней панели с дисплеем для облегчения доступа оператора.

Большинство современных цифровых контроллеров температуры могут автоматически рассчитывать параметры ПИД для оптимальной работы тепловой системы.
используя свои встроенные алгоритмы автонастройки. Эти контроллеры имеют функцию предварительной настройки для первоначального расчета параметров PID для
процесс и функция непрерывной настройки для постоянного уточнения параметров ПИД-регулятора. Это позволяет быстро настроить, сэкономить время и сократить количество отходов.

Привод электродвигателя клапана

Особым типом универсального контроллера является контроллер привода клапана (VMD). Эти контроллеры специально разработаны для
двигатели регулирующих клапанов, используемые в производственных приложениях, таких как управление газовыми горелками на производственной линии. Специальные алгоритмы настройки
обеспечивают точное управление и быструю реакцию на выходе без необходимости в обратной связи или чрезмерных знаний трехчленного ПИД-регулятора
алгоритмы настройки.Контроллеры VMD управляют положением клапана в диапазоне от 0% до 100% открытия, в зависимости от энергии.
потребности процесса в любой момент времени.

Профиль

Контроллеры профилирования, также называемые контроллерами линейного замачивания, позволяют операторам программировать количество заданных значений и время сидения на каждом из них.
уставка. Программирование изменения уставки называется линейным изменением, а время нахождения в каждой уставке называется выдержкой или выдержкой. Одна рампа или
одна выдержка считается одним сегментом.Профилировщик предлагает возможность вводить несколько сегментов, чтобы разрешить сложную температуру.
профили. Оператор может называть профили рецептами. Большинство профилировщиков позволяют хранить несколько рецептов для последующего использования. Меньше
Профилировщики могут допускать четыре рецепта с шестнадцатью сегментами каждый с более продвинутыми профилировщиками, позволяющими использовать больше рецептов и сегментов.

Контроллеры профиля могут выполнять профили нарастания и выдержки, такие как изменения температуры с течением времени, а также выдержку и выдержку / цикл
продолжительности без присмотра оператора.

Типичные области применения контроллеров профиля включают термическую обработку, отжиг, климатические камеры и печи для сложных технологических процессов.

Многоконтурный

Помимо одноконтурных контроллеров, которые могут управлять только одним контуром процесса, многоконтурные контроллеры могут управлять более чем одним контуром,
это означает, что они могут принимать более одной входной переменной.

Вообще говоря, многоконтурный контроллер можно рассматривать как устройство с множеством отдельных контроллеров температуры внутри
одиночное шасси.Обычно они устанавливаются за панелью, а не перед панелью, как в универсальных одиночных
шлейфовые контроллеры. Программирование любого из контуров аналогично программированию контроллера температуры, установленного на панели. Тем не мение,
Многоконтурные системы, как правило, не имеют традиционного физического пользовательского интерфейса (без дисплея или переключателей), а вместо этого используют специальный
канал связи.

Многоконтурные контроллеры должны быть настроены с помощью специализированной программы на ПК, которая может загрузить конфигурацию в
контроллер с использованием выделенного интерфейса связи.

Информацию можно получить через интерфейс связи. Общие поддерживаемые интерфейсы связи включают
DeviceNet, Profibus, MODBUS / RTU, CanOPEN, Ethernet / IP и MODBUS / TCP.

Многоконтурные контроллеры представляют собой компактную модульную систему, которая может работать как в автономной системе, так и в ПЛК.
среда. В качестве замены регуляторов температуры в ПЛК они обеспечивают быстрое ПИД-регулирование и разгружают большую часть математических вычислений.
интенсивная работа процессора ПЛК, что позволяет увеличить скорость сканирования ПЛК.В качестве замены нескольких контроллеров DIN они
обеспечить единую точку программного доступа ко всем контурам управления. Стоимость установки снижается за счет устранения большого количества проводки,
вырезы в панелях и экономия места на панелях.

Контроллеры с несколькими контурами обеспечивают некоторые дополнительные функции, недоступные в традиционных контроллерах, устанавливаемых на панели. Например,
Многоконтурные контроллеры имеют более высокую плотность контуров для данного пространства. Некоторые многоконтурные системы контроля температуры могут иметь
до 32 контуров управления в корпусе, устанавливаемом на DIN-рейку длиной не более 8 дюймов.Они также сокращают количество проводов за счет наличия общего
точка подключения для питания и интерфейсов связи.

Многоконтурные регуляторы температуры также имеют улучшенные функции безопасности, одной из которых является отсутствие кнопок, на которых
любой может изменить критические настройки. Имея полный контроль над информацией, считываемой или записываемой в контроллер,
производитель машин может ограничить информацию, которую любой оператор может прочитать или изменить, предотвращая возникновение нежелательных условий
от возникновения, например, установка слишком высокой уставки до диапазона, который может привести к повреждению продукта или машины.Кроме того, контроллер
модули могут быть заменены в горячем режиме. Это позволяет заменить модуль контроллера без отключения питания системы. Модули
также может автоматически настраиваться после горячей замены.

Другие характеристики регулятора температуры

Напряжение питания

Обычно существует два варианта напряжения питания, когда речь идет о контроллерах температуры: низкое напряжение (24 В переменного / постоянного тока) и высокое напряжение (110–230 В переменного тока).

Размер

Контроллеры бывают нескольких стандартных размеров, которые обозначаются номерами DIN, такими как 1/4 DIN, 1/8 DIN, 1/16 DIN и 1/32 DIN.DIN — это сокращение от примерно переведенного Deutsche Institut fur Normung, немецкой организации по стандартам и измерениям.
Для наших целей DIN просто означает, что устройство соответствует общепринятому стандарту размеров панелей.

Сравнение размеров DIN

Наименьший размер — это 1/32 DIN, который составляет 24 мм × 48 мм, с соответствующим вырезом в панели 22,5 мм × 45 мм. Следующий размер
вверху — 1/16 DIN, размеры которого 48 мм × 48 мм с размером выреза в панели 45 мм × 45 мм. 1/8 DIN составляет 48 мм × 96 мм с
вырез в панели 45 мм × 92 мм. Наконец, самый большой размер — это 1/4 DIN размером 96 мм × 96 мм с вырезом в панели 92 мм × 92 мм.

Важно отметить, что стандарты DIN не определяют, насколько глубоко контроллер может находиться за панелью. Стандарты
учитывайте только размеры передней панели и размеры выреза в панели.

Одобрения агентств

Желательно, чтобы терморегулятор имел какое-либо одобрение агентства, чтобы гарантировать, что контроллер соответствует
минимальный набор норм безопасности. Тип разрешения зависит от страны, в которой будет использоваться контроллер.В
наиболее распространенное разрешение, регистрация UL и cUL, распространяется на все контроллеры, используемые в США и Канаде. Обычно бывает один
сертификация требуется для каждой страны.

Для контроллеров, которые используются в странах Европейского Союза, требуется одобрение CE.

Третий тип сертификата — FM. Это относится только к ограничивающим устройствам и контроллерам в США и Канаде.

Класс защиты передней панели

Важной характеристикой контроллера является степень защиты передней панели.Эти рейтинги могут быть в форме рейтинга IP или
Рейтинг NEMA. Классы IP (защиты от проникновения) применяются ко всем контроллерам и обычно составляют IP65 или выше. Это означает, что из
только на передней панели, контроллер полностью защищен от пыли и струй воды под низким давлением со всех сторон.
разрешен только ограниченный доступ. Рейтинги IP используются в США, Канаде и Европе.

Рейтинг контроллера NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) параллелен рейтингу IP.Большинство контроллеров имеют
Рейтинг NEMA 4 или 4X, что означает, что они могут использоваться в приложениях, требующих только промывки водой (не маслами или растворителями). В
«X» в рейтинге NEMA 4X означает, что передняя панель не подвержена коррозии. Рейтинги NEMA используются в основном в США и Канаде.

Что такое контроль температуры?

Введение в системы контроля температуры

Контроллер температуры — это инструмент, используемый для управления температурой, вычисляя разницу между заданным значением и измеренной температурой. Контроллер принимает входные данные от
датчик температуры и имеет выход, который подключен к элементу управления, например, нагревателю или вентилятору.

Для точного контроля температуры технологического процесса без активного участия оператора система контроля температуры полагается на контроллер,
который принимает на вход датчик температуры, такой как термопара или RTD. Он сравнивает фактическую температуру с желаемой контрольной температурой,
или уставка, и обеспечивает вывод на элемент управления.Регулятор температуры или термостат — это часть всей системы управления, и вся система
следует проанализировать при выборе подходящего оборудования.

Какие бывают типы контроллеров температуры и как они работают?

Существует три основных типа контроллеров: двухпозиционный, пропорциональный и ПИД-регулятор. В зависимости от системы, которую нужно контролировать, оператор сможет использовать тот или иной тип для управления процессом.

Включение / выключение контроля температуры

Как выбрать правильный цифровой регулятор температуры?

1. Тип входного датчика (термопара, RTD) и
   диапазон температур
2. Требуемый тип выхода (электромеханический
   реле, SSR, аналоговый выход)
3. Необходим алгоритм управления (вкл / выкл, пропорциональный,
   PID)
4. Количество и тип выходов (тепло, охлаждение, сигнализация,
   предел)

Двухпозиционный регулятор температуры — это простейшая форма устройства управления.Выход из устройства либо включен, либо выключен, без среднего состояния.

Двухпозиционное устройство управления переключает выход только тогда, когда температура пересекает заданное значение. Для управления нагревом выход включен, когда температура ниже заданного значения, и выключен выше заданного значения. Поскольку температура пересекает заданное значение, чтобы изменить состояние выхода, температура процесса будет непрерывно меняться, переходя от нижнего заданного значения к верхнему и обратно ниже.

В случаях, когда этот цикл происходит быстро и для предотвращения повреждения контакторов и клапанов, к операциям контроллера добавляется двухпозиционный дифференциал или «гистерезис».Этот дифференциал требует, чтобы температура превышала заданное значение на определенную величину, прежде чем выход выключится или снова включится. Дифференциал включения-выключения предотвращает «дребезг» на выходе или быстрое постоянное переключение, если циклическое переключение выше и ниже заданного значения происходит очень быстро.

Двухпозиционный регулятор температуры обычно используется там, где нет необходимости в точном контроле, в системах, которые не могут справиться с частым включением и выключением энергии, где масса системы настолько велика, что температура изменяется очень медленно, или в течение длительного времени. температурная сигнализация.

Один особый тип двухпозиционного управления, используемый для сигнализации, — это ограничительный контроллер. В этом контроллере используется фиксирующее реле, которое необходимо вручную сбросить, и которое используется для остановки процесса при достижении определенной температуры.

Пропорциональное регулирование температуры

Пропорциональные регуляторы температуры предназначены для исключения цикличности, связанной с двухпозиционным регулированием. Пропорциональный контроллер снижает среднюю мощность, подаваемую на нагреватель, когда температура приближается к заданному значению.

Это замедляет работу нагревателя, чтобы он не превышал заданное значение, но приближался к заданному значению и поддерживал стабильную температуру. Это действие дозирования может быть выполнено путем включения и выключения выхода на короткие промежутки времени. Это «пропорциональное время» изменяет отношение времени «включения» к времени «выключения» для контроля температуры. Действие дозирования происходит в «зоне пропорциональности» вокруг заданной температуры. За пределами этого диапазона контроллер функционирует как двухпозиционный блок, при этом выход либо полностью включен (ниже диапазона), либо полностью выключен (выше диапазона).Однако в пределах диапазона выход включается и выключается пропорционально разнице измерения от заданного значения.

При заданном значении (средняя точка зоны пропорциональности) соотношение включения / выключения выхода составляет 1: 1; то есть время включения и выключения равны. если температура дальше от заданного значения, время включения и выключения изменяется пропорционально разнице температур. Если температура ниже уставки, выход будет работать дольше; если температура слишком высока, выход будет отключен дольше.

ПИД-регулятор температуры

Третий тип регулятора температуры обеспечивает пропорциональное с интегральным и производным регулированием или ПИД-регулирование. Этот цифровой регулятор температуры сочетает в себе пропорциональное регулирование с двумя дополнительными регулировками, которые помогают устройству автоматически компенсировать изменения в системе.

Эти корректировки, интегральные и производные, выражаются в единицах измерения, основанных на времени; они также обозначаются своими обратными значениями RESET и RATE соответственно.Пропорциональные, интегральные и производные члены должны индивидуально корректироваться или «настраиваться» на конкретную систему методом проб и ошибок. Он обеспечивает наиболее точное и стабильное управление из трех типов контроллеров и лучше всего используется в системах с относительно небольшой массой, которые быстро реагируют на изменение энергии, добавляемой к процессу.

В этом техническом документе объясняется введение в настройку ПИД-регулятора температуры.

Рекомендуется в системах, где нагрузка часто меняется, и ожидается, что цифровой контроллер будет автоматически компенсировать частые изменения уставки, количества доступной энергии или массы, которую необходимо контролировать.OMEGA предлагает ряд контроллеров, которые настраиваются автоматически. Они известны как контроллеры автонастройки.

Однако в настоящее время некоторые цифровые контроллеры вводят нечеткую логику, чтобы улучшить характеристики контроллеров температуры.

Как работает регулятор температуры?

Чтобы обеспечить точный контроль температуры технологического процесса без активного участия оператора, система контроля температуры полагается на контроллер, который принимает на вход датчик, такой как термопара или RTD.Он сравнивает фактическую температуру с желаемой температурой или уставкой и выдает сигнал на элемент управления.

Контроллер температуры является частью всей системы управления, и для выбора подходящего контроллера необходимо проанализировать всю систему. При выборе контроллера следует учитывать следующие факторы:

1. Тип входного датчика (термопара, RTD) и диапазон температур
2. Требуемый тип выхода (электромеханическое реле, SSR, аналоговый выход)
3. Необходим алгоритм управления (вкл / выкл, пропорциональный, PID)
4. Количество и тип выходов (нагрев, охлаждение, тревога, ограничение)

Какие типы выходов доступны для контроллеров?

Выходные данные контроллера процесса или температуры могут иметь одну из нескольких форм. Наиболее распространенными формами являются пропорциональные по времени и аналоговые пропорциональные. Пропорциональный по времени выход подает мощность на нагрузку в течение процента от фиксированного времени цикла. Например, при длительности цикла 10 секунд, если выход контроллера был установлен на 60%, реле будет активировано (замкнуто, подано питание) на 6 секунд и обесточено (разомкнуто, питание не подано) на 4 секунды. Пропорциональные по времени выходы доступны в трех различных формах: электромеханическое реле, симистор или твердотельное реле переменного тока или импульс постоянного напряжения (для управления внешним твердотельным реле).Электромеханическое реле обычно является наиболее экономичным типом и обычно выбирается в системах с продолжительностью цикла более 10 секунд и относительно небольшими нагрузками.

Твердотельное реле переменного тока или импульс постоянного напряжения выбраны из соображений надежности, поскольку они не содержат движущихся частей. Рекомендуются для процессов, требующих короткого времени цикла, они нуждаются в дополнительном реле, внешнем по отношению к контроллеру температуры, для обработки типичной нагрузки, необходимой для нагревательного элемента. Эти внешние твердотельные реле обычно используются с управляющим сигналом переменного тока для выходных контроллеров твердотельных реле переменного тока или с управляющим сигналом постоянного тока для контроллеров выходных импульсов постоянного напряжения.

Аналоговый пропорциональный выход обычно представляет собой аналоговое напряжение (от 0 до 5 В постоянного тока) или ток (от 4 до 20 мА). Уровень выходного сигнала этого типа выхода также устанавливается контроллером; если бы выход был установлен на 60%, выходной уровень был бы 60% от 5 В или 3 В. При выходе 4-20 мА (диапазон 16 мА) 60% равно (0,6 x 16) + 4 , или 13,6 мА. Эти контроллеры обычно используются с пропорциональными клапанами или контроллерами мощности.

Как выбрать цифровой регулятор температуры для моего приложения?

Когда вы выбираете терморегулятор, в первую очередь следует учитывать необходимую точность регулирования и то, насколько сложно контролировать процесс.Для облегчения настройки и минимальных начальных затрат следует выбрать самый простой контроллер, который даст желаемые результаты.

Простые процессы с хорошо подобранным нагревателем (не слишком маленького размера) и без быстрой смены циклов, возможно, могут использовать двухпозиционные регуляторы температуры. Для тех систем, которые подвержены циклическим нагрузкам или с непревзойденным нагревателем (либо большего, либо меньшего размера), необходим пропорциональный контроллер.

ПИД-регуляторы | Сопутствующие товары

↓ Посмотреть эту страницу на другом языке или регионе ↓

ПИД-регуляторы

— Регуляторы температуры

Какие бывают типы контроллеров и как они работают?

Существует три основных типа контроллеров: двухпозиционный, пропорциональный и ПИД-регулятор.В зависимости от системы, которую нужно контролировать, оператор сможет использовать тот или иной тип для управления процессом.

Включение / выключение

Двухпозиционный контроллер — это простейшая форма устройства контроля температуры. Выход из устройства либо включен, либо выключен, без среднего состояния. Двухпозиционный контроллер переключает выход только тогда, когда температура пересекает заданное значение. Для управления нагревом выход включен, когда температура ниже заданного значения, и выключен выше заданного значения.Поскольку температура пересекает заданное значение, чтобы изменить состояние выхода, температура процесса будет непрерывно меняться, переходя от нижнего заданного значения к верхнему и обратно ниже. В случаях, когда этот цикл происходит быстро и для предотвращения повреждения контакторов и клапанов, к операциям контроллера добавляется дифференциал включения-выключения или «гистерезис». Этот дифференциал требует, чтобы температура превышала заданное значение на определенную величину, прежде чем выход выключится или снова включится. Дифференциал включения-выключения предотвращает «дребезг» на выходе или быстрое постоянное переключение, если циклическое переключение выше и ниже заданного значения происходит очень быстро. Двухпозиционное управление обычно используется там, где нет необходимости в точном управлении, в системах, которые не могут справиться с частым включением и выключением энергии, где масса системы настолько велика, что температура изменяется очень медленно, или для температурной сигнализации. Один особый тип двухпозиционного управления, используемый для сигнализации, — это ограничительный контроллер. В этом контроллере используется фиксирующее реле, которое необходимо вручную сбросить, и которое используется для остановки процесса при достижении определенной температуры.

Пропорциональное управление

Пропорциональные регуляторы предназначены для исключения цикличности, связанной с двухпозиционным управлением.Пропорциональный контроллер снижает среднюю мощность, подаваемую на нагреватель, когда температура приближается к заданному значению. Это замедляет работу нагревателя, чтобы он не превышал заданное значение, а приближался к заданному значению и поддерживал стабильную температуру. Это действие дозирования может быть выполнено путем включения и выключения выхода на короткие промежутки времени. Это «пропорциональное время» изменяет отношение времени «включения» к времени «выключения» для контроля температуры. Действие дозирования происходит в «зоне пропорциональности» вокруг заданной температуры.За пределами этого диапазона контроллер функционирует как двухпозиционный блок, при этом выход либо полностью включен (ниже диапазона), либо полностью выключен (выше диапазона). Однако в пределах диапазона выход включается и выключается пропорционально разнице измерения от заданного значения. При заданном значении (средняя точка диапазона пропорциональности) соотношение включения / выключения выхода составляет 1: 1; то есть время включения и выключения равны. если температура дальше от заданного значения, время включения и выключения изменяется пропорционально разнице температур.Если температура ниже уставки, выход будет работать дольше; если температура слишком высока, выход будет отключен дольше.

ПИД-регулирование

Третий тип регулятора обеспечивает пропорциональное с интегральным и производным регулированием или PID. Этот контроллер сочетает в себе пропорциональное управление с двумя дополнительными регулировками, что помогает устройству автоматически компенсировать изменения в системе. Эти корректировки, интегральные и производные, выражаются в единицах измерения, основанных на времени; они также обозначаются своими обратными значениями RESET и RATE соответственно.Пропорциональные, интегральные и производные члены должны индивидуально корректироваться или «настраиваться» на конкретную систему методом проб и ошибок. Он обеспечивает наиболее точное и стабильное управление из трех типов контроллеров и лучше всего используется в системах с относительно небольшой массой, которые быстро реагируют на изменение энергии, добавляемой к процессу. Его рекомендуется использовать в системах, где нагрузка часто меняется, и ожидается, что контроллер будет автоматически выполнять компенсацию из-за частых изменений уставки, количества доступной энергии или массы, которую необходимо контролировать. OMEGA предлагает ряд контроллеров, которые настраиваются автоматически. Они известны как контроллеры автонастройки.

Стандартные размеры

Поскольку регуляторы температуры обычно устанавливаются внутри приборной панели, панель необходимо обрезать, чтобы приспособить регулятор температуры. Чтобы обеспечить взаимозаменяемость между контроллерами температуры, большинство контроллеров температуры разработаны в соответствии со стандартными размерами DIN. Наиболее распространенные размеры DIN показаны ниже.

Что такое регулятор температуры и как он работает?

В: Что такое регулятор температуры и как он работает?

A: Контроллер температуры — это устройство, которое используется для контроля температуры. Для этого сначала измеряется температура ( переменная процесса, ), а затем она сравнивается с желаемым значением ( заданное значение ). Разница между этими значениями называется ошибкой (отклонением). Контроллеры температуры используют эту ошибку, чтобы решить, сколько нагрева или охлаждения требуется, чтобы вернуть температуру процесса к желаемому значению.После завершения этого расчета контроллер выдаст выходной сигнал, который влияет на требуемое изменение. Этот выходной сигнал известен как (регулируемое значение ) и обычно подключается к нагревателю, регулирующему клапану, вентилятору или другому «конечному элементу управления», который фактически вводит или отводит тепло из процесса.

Регуляторы температуры образуют одну из четырех частей системы контроля температуры. Чтобы наглядно представить это, рассмотрим печь. Четыре части будут:

1 Духовка
2.Обогреватель
3. Термометр (или термопара)
4. Контроллер

Роль регулятора температуры заключается в измерении температуры на термопаре, сравнении ее с заданным значением и в вычислении времени, в течение которого нагреватель должен оставаться включенным для поддержания постоянной температуры.

Многие факторы изменяют время, в течение которого нагреватель должен работать, чтобы поддерживать температуру процесса.Например, размер нагревателя, размер духовки, количество изоляции вокруг духовки и температура окружающей среды — все это изменяет скорость, с которой духовка будет нагреваться или охлаждаться. Другие факторы, такие как циркуляция воздуха в духовке, влажность воздуха. Масса продукта, помещаемого в духовку, и многое другое, подробно описанное на http://newton.ex.ac.uk/teaching/CDHW/Feedback/OvSimForm-gen.html

В конце концов, регулятор температуры заменяет функцию человека, чья должностная инструкция будет выглядеть примерно так: —

Посмотрите на термометр
Поддерживайте стабильную температуру на уровне 80 ° C
Если вам нужно больше тепла, включите обогреватель.

Важным моментом является то, что регулятор температуры имеет один вход, один выход и одну уставку.

Fuji Electric поддерживает свою продукцию по всему миру через крупную торговую сеть. Coulton Instrumentation с гордостью представляет это семейство продуктов в Великобритании и Ирландии. Если вам нужна помощь по этому ассортименту продуктов или у вас есть более общие вопросы по контролю и КИП, почему бы не отправить нам свои вопросы vial sales @ coulton.ком?

Сравнение стилей регуляторов температуры

В выборе подходящего регулятора температуры для конкретного применения не так уж много волшебства, поскольку на самом деле существует только два типа. Вообще говоря, у вас есть регуляторы ON-OFF (также известные как ON / OFF, Bang-Bang, Snap-Bang и т. Д.) И ваши PID-регуляторы. Помимо этого, вопрос в том, есть ли у вас электронное управление или электромеханическое управление. После того, как вы выберете одну из возможных комбинаций, у вас останется много вариантов.Эта страница предназначена для того, чтобы помочь вам узнать, какой тип больше всего подходит для вашего конкретного приложения.

Двухпозиционное управление

Контроллеры

ВКЛ-ВЫКЛ в своей простейшей форме представляют собой термостаты. Они используются в ситуациях, когда точность не является главным приоритетом (± 10 ° F, ± 6 ° C), и когда температура рабочей нагрузки медленно меняется со временем. Температура устанавливается с помощью шкалы или винта, который определяет, когда обогреватель будет включаться или выключаться.

Например, в биметаллическом термостате два разных металла связаны вместе и будут расширяться с разной скоростью при нагревании.Когда металлы расширяются, электрические контакты расходятся, и электрический ток к нагревателю больше не течет. Когда температура остынет, биметаллическая полоса отогнется, контакты замкнутся, и ток снова потечет к нагревателю.

Управление ВКЛ-ВЫКЛ также может осуществляться с помощью электронного регулятора температуры. Вместо механического датчика используется электрический датчик температуры. Этот датчик, например термопара, посылает сигнал напряжения, который интерпретируется контроллером как температура.Заданное значение вводится в контроллер, и когда датчик достигает этой температуры, реле, подключенное к контроллеру, отключает питание нагревателя. Когда температура упадет ниже установленного значения, реле включит нагреватель для поддержания температуры. Отчет о тенденциях электронного регулятора температуры ВКЛ-ВЫКЛ показан на Рисунке 1 ниже.

Рисунок 1

Разница между уставкой и температурой включения называется гистерезисом переключения.Поскольку эти контроллеры обычно используют электромеханическое реле для включения и выключения питания нагревателя, гистерезис переключения предотвращает срабатывание реле слишком быстро, что часто называется «дребезжанием». Когда это происходит, реле может очень быстро изнашиваться, и его необходимо часто менять.

Итак, , почему выбирают двухпозиционное управление? Если ваше приложение требует недорогого, но эффективного метода контроля температуры, а нагреваемый материал не требует высокой точности, вы можете использовать двухпозиционный контроллер.

ПИД-регулирование — широко используемый метод контроля температуры в промышленных приложениях. ПИД означает Пропорционально-Интегрально-Производная , который описывает математические вычисления, которые применяются для вычисления ошибки между текущей температурой и желаемой уставкой. В результате алгоритм ПИД-регулирования может использоваться для устранения колебаний температуры, возникающих при использовании двухпозиционного контроллера. Чтобы лучше понять, как работает ПИД-регулятор, лучше описать каждую часть расчета отдельно.

Уравнение для алгоритма ПИД-регулирования показано выше, где каждой из трех частей уравнения дана константа, K . Однако большинство ПИД-регуляторов имеют интегральные и производные константы, представленные, как показано ниже:

Переменные T _i и T _d называются значением времени. T _i определяется как время, необходимое интегральному члену для генерации выхода, эквивалентного пропорциональному члену. T _d определяется как время, необходимое пропорциональному члену для повторения вывода, обеспечиваемого производным членом. После этих замен наше уравнение теперь принимает вид:

В этом уравнении вы можете видеть, что член пропорциональности K _p оказывает усиливающее влияние на весь алгоритм. Теперь мы рассмотрим несколько примеров каждой части алгоритма, чтобы увидеть, как именно каждая часть меняет способ работы системы.

Пропорциональное регулирование

Роль пропорционального управления заключается в стабилизации температуры рабочей нагрузки.Пропорциональная константа будет введена в контроллер пользователем, и это значение будет определять, насколько велика «зона пропорциональности». Когда температура технологического процесса находится внутри диапазона пропорциональности, выходной сигнал контроллера будет изменять количество мощности, подаваемой на нагреватель, чтобы уменьшить превышение заданного значения. Как показано ниже, строго пропорциональный контроллер также испытает «провисание». Поскольку на нагреватель подается 0% мощности, когда температура процесса и заданная температура равны, процесс обычно стабилизируется где-то ниже заданного значения. Величина спада увеличивается с увеличением пропорциональных диапазонов.

Встроенное управление

Роль интегрального управления состоит в том, чтобы устранить «спад», наблюдаемый при пропорциональном управлении. Интеграл также называется «сбросом» и автоматически подталкивает значение процесса к желаемой уставке при возникновении спада. Даже при изменении уставки встроенный регулятор будет работать, чтобы устранить спад. Ниже показано как пропорциональное, так и интегральное управление.

Производный контроль

Роль производного контроля заключается в уменьшении или устранении перерегулирования и недорега.Производное регулирование, также называемое «скоростью», измеряет скорость изменения температуры в значении процесса. Если температура поднимется слишком быстро, нагреватель выключится, чтобы предотвратить перерегулирование. Если температура падает слишком быстро, на нагреватель будет подаваться большая мощность, чтобы уменьшить недолет. Производное действие прогнозирует перерегулирование и недорегулирование и корректирует мощность, подаваемую на нагреватель, чтобы предотвратить их. Результат действия производной, добавленной к пропорциональному и интегральному управлению, показан ниже.

Автонастройка

Многие ПИД-регуляторы имеют возможность «автонастройки», что исключает длительный процесс настройки контроллера вручную. Настройка вручную может занять от нескольких часов до нескольких дней, а автонастройка устраняет необходимость в мониторинге и настройке поведения контроллера. Когда автонастройка включена, контроллер начинает работать как выход ВКЛ-ВЫКЛ для нагревателя. Он помещает заданное значение автонастройки ниже фактического заданного значения, чтобы произвести расчеты и избежать превышения во время процесса.По мере увеличения значения процесса контроллер отслеживает поведение значения процесса для вычисления соответствующих значений переменных. Контроллер позволяет пользователю вносить изменения в переменные после автонастройки, если желаемый контроль не был достигнут с исходными значениями.

Какой продукт лучше всего подходит для моего применения?

ON-OFF лучше всего подходит для использования, когда точное управление не требуется. Он лучше всего работает в условиях, когда масса процесса велика, а изменения температуры происходят в течение длительных периодов времени.Контроллеры ВКЛ-ВЫКЛ также могут использоваться для отключения по верхнему пределу, когда в системе будет отключено питание при достижении нежелательной температуры. В настоящее время у нас есть индикаторные (с цифровым дисплеем) и неиндикационные (регулируемые с помощью ручки или статические уставки) контроллеры ON-OFF для продажи в нашем интернет-магазине!

ПИД-регулирование рекомендуется для процессов, у которых есть изменения нагрузки. Например, если объект падает в нагретый раствор, потребность в тепле возрастает, и ПИД-регулятор настроится на стабилизацию системы.ПИД-регулирование лучше всего использовать в системах, которые имеют относительно небольшую массу и быстро реагируют на изменения энергии, которые удаляются или добавляются к процессу. Контроллер также может быстро адаптироваться к изменениям уставки. Наш текущий выбор ПИД-регуляторов можно увидеть в нашем интернет-магазине!

Если после прочтения вы все еще не уверены, какой продукт использовать, мы будем рады помочь вам разобраться. Позвоните нам по телефону (866) 685-4443 , отправьте нам электронное письмо по адресу [email protected] или заполните контактную форму.

различных способов управления отоплением и охлаждением в вашем доме

Как можно было бы подумать (поскольку это подразумевается в названии), терморегулятор — это инструмент, используемый для контроля температуры. Как правило, они просты в использовании и не требуют большого участия. Контроллер в системе контроля температуры принимает датчик температуры, такой как термопара или RTD, в качестве входного сигнала и сравнивает фактическую температуру с желаемой контрольной температурой или уставкой. Затем он предоставит вывод для элемента управления.В принципе, вы можете выбрать желаемую температуру в помещении, и она вам подойдет. Довольно круто, правда?

Какие бывают типы контроллеров и как они работают?

Существует три основных типа контроллеров: двухпозиционный, пропорциональный и ПИД-регулятор. В зависимости от системы, которую нужно контролировать, оператор сможет использовать тот или иной тип для управления процессом.

Включение / выключение

Двухпозиционный контроллер — это простейшая форма устройства контроля температуры.При использовании этого типа контроллера у вас есть два варианта: включить или выключить. Это делает его простым в использовании, но не очень гибким. Двухпозиционный контроллер переключает выход только тогда, когда температура пересекает заданное значение. Это означает, что независимо от того, настроен он на нагрев или охлаждение, система выключится, когда обнаружит, что желаемая температура достигнута. Затем он определит, выше или ниже заданная температура, и при необходимости щелкнет по системе нагрева или охлаждения.Двухпозиционное регулирование в основном используется в условиях, когда полный контроль не требуется, где размер системы настолько велик, что температура изменяется с очень медленной скоростью, или для температурной сигнализации. Один из типов двухпозиционного управления, используемого для сигнализации, — это ограничительный контроллер.

Пропорциональное управление

Пропорциональные регуляторы предназначены для исключения цикличности, связанной с двухпозиционным управлением. Пропорциональный контроллер снижает среднюю мощность, подаваемую на нагреватель, когда температура приближается к заданному значению.Это замедляет работу нагревателя, чтобы он не превышал заданное значение, а приближался к заданному значению и поддерживал стабильную температуру. Если температура ниже уставки, выход будет работать дольше; если температура слишком высока, выход будет отключен дольше.

ПИД-регулирование

Третий тип регулятора обеспечивает пропорциональное с интегральным и производным регулированием или ПИД-регулирование. Этот контроллер сочетает в себе пропорциональное управление с двумя дополнениями.Пропорциональные, интегральные и производные члены должны индивидуально корректироваться или «настраиваться» на конкретную систему методом проб и ошибок. Он обеспечивает наиболее точное и стабильное управление из трех типов контроллеров и лучше всего используется в системах, которые имеют относительно небольшой размер, поскольку они быстро реагируют на изменения энергии, добавляемой к процессу.

При выборе процессора контроля температуры важно учитывать тип контроллера. Однако имейте в виду, что контроллер — это лишь небольшая часть всей системы.Еще несколько вещей, которые следует иметь в виду во время исследования: тип входного датчика и диапазон температур, тип требуемого выхода, а также количество и тип включенных выходов.

Если у вас есть вопросы или вам требуется техническое обслуживание вашей нынешней системы, обязательно свяжитесь с Alpine Heating and Cooling здесь или позвоните нам сегодня по телефону 435-673-5746.

Регулятор температуры

— обзор