Термореле своими руками: схема, подключение к котлу

Работу газового или электрического котла можно оптимизировать, если задействовать внешнее управление агрегатом. Для этой цели предназначены выносные терморегуляторы, имеющиеся в продаже. Понять, что это за приборы и разобраться в их разновидностях поможет данная статья. Также в ней будет рассмотрен вопрос, как собрать термореле своими руками.

Назначение терморегуляторов

Любой электрический или газовый котел оборудован комплектом автоматики, отслеживающей нагрев теплоносителя на выходе из агрегата и отключающей основную горелку при достижении заданной температуры. Снабжены подобными средствами и твердотопливные котлы. Они позволяют поддерживать температуру воды в определенных пределах, но не более того.

При этом климатические условия в помещениях или на улице не учитываются. Это не слишком удобно, домовладельцу приходится постоянно подбирать подходящий режим работы котла самостоятельно. Погода может изменяться в течении дня, тогда в комнатах становится жарко либо прохладно. Было бы гораздо удобнее, если автоматика котла ориентировалась на температуру воздуха в помещениях.

Чтобы управлять работой котлав зависимости от фактической температуры, используются различные термореле для отопления. Будучи подключенным к электронике котла, такое реле отключает и запускает нагрев, поддерживая необходимую температуру воздуха, а не теплоносителя.

Виды термореле

Обычный терморегулятор представляют собой небольшой электронный блок, устанавливаемый на стене в подходящем месте и присоединенный к источнику тепла проводами. На передней панели есть только регулятор температуры, это самая дешевая разновидность прибора.

Кроме нее, существуют и другие виды термореле:

• программируемые: ммеют жидкокристаллический дисплей, подключаются с помощью проводов либо используют беспроводную связь с котлом. Программа позволяет задать изменение температуры в определенные часы суток и по дням в течение недели;
• такой же прибор, только снабженный модулем GSM;
• автономный регулятор с питанием от собственной батареи;
• беспроводное термореле с выносным датчиком для управления процессом нагрева в зависимости от температуры окружающей среды.

Примечание. Модель, где датчик расположен снаружи здания, обеспечивает погодозависимое регулирование работой котельной установки. Способ считается наиболее эффективным, так как источник тепла реагирует на изменение погодных условий еще до того, как они повлияют на температуру внутри здания.

Многофункциональные термореле, которые можно программировать, существенно экономят энергоносители. В те часы суток, когда дома никого нет, поддерживать высокую температуру в комнатах нет смысла. Зная рабочее расписание своей семьи, домовладелец всегда может запрограммировать реле температуры так, чтобы в определенные часы температура воздуха снижалась, а за час до прихода людей включался нагрев.

Бытовые терморегуляторы, укомплектованные GSM – модулем, способны обеспечить дистанционное управление котельной установкой посредством сотовой связи. Бюджетный вариант – отправка уведомлений и команд в виде SMS – сообщений с мобильного телефона. Продвинутые версии приборов имеют собственные приложения, устанавливаемые на смартфон.

Как собрать термореле самостоятельно?

Приборы для регулирования отопления, имеющиеся в продаже, достаточно надежны и нареканий не вызывают. Но при этом они стоят денег, а это не устраивает тех домовладельцев, кто хоть немного разбирается в электротехнике или электронике. Ведь понимая, как должно функционировать такое термореле, можно собрать и подключить его к теплогенератору своими руками.

Конечно, сделать сложный программируемый прибор под силу далеко не каждому. Кроме того, для сборки подобной модели необходимо закупить комплектующие, тот же микроконтроллер, цифровой дисплей и прочие детали. Если вы в этом деле человек новый и разбираетесь в вопросе поверхностно, то стоит начать с какой-нибудь простой схемы, собрать и запустить ее в работу. Достигнув положительного результата, можно замахнуться на что-то более серьезное.

Для начала надо иметь представление, из каких элементов должно состоять термореле с регулировкой температуры. Ответ на вопрос дает принципиальная схема, представленная выше и отражающая алгоритм действия прибора. Согласно схеме, любой терморегулятор должен иметь элемент, измеряющий температуру и отправляющий электрический импульс в блок обработки. Задача последнего – усилить либо преобразовать этот сигнал таким образом, чтобы он послужил командой исполнительному элементу – реле. Дальше мы представим 2 простые схемы и поясним их работу в соответствии с этим алгоритмом, не прибегая к специфическим терминам.

Схема со стабилитроном

Стабилитрон – это тот же полупроводниковый диод, пропускающий ток лишь в одну сторону. Отличие от диода заключается в том, что у стабилитрона имеется управляющий контакт. Пока к нему подводится установленное напряжение, элемент открыт и ток идет по цепи. Когда его величина становится ниже предельной, цепь разрывается. Первый вариант – это схема термореле, где стабилитрон играет роль логического управляющего блока:

Как видите, схема разделена на две части. С левой стороны изображена часть, предшествующая управляющим контактам реле (обозначение К1). Здесь измерительным блоком является термический резистор (R4), его сопротивление уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Ручной регулятор температуры – это переменный резистор R1, питание схемы – напряжение 12 В. В обычном режиме на управляющем контакте стабилитрона присутствует напряжение более 2.5 В, цепь замкнута, реле включено.

Совет. Блоком питания 12 В может служить любой прибор из недорогих, имеющихся в продаже. Реле – герконовое марки РЭС55А или РЭС47, термический резистор – КМТ, ММТ или им подобный.

Как только температура возрастет выше установленного предела, сопротивление R4 упадет, напряжение станет меньше, чем 2.5 В, стабилитрон разорвет цепь. Следом то же самое сделает и реле, отключив силовую часть, чья схема показана справа. Тут простое термореле для котла снабжено симистором D2, что вместе с замыкающими контактами реле служит исполнительным блоком. Через него проходит напряжение питания котла 220 В.

Схема с логической микросхемой

Эта схема отличается от предыдущей тем, что вместо стабилитрона в ней задействована логическая микросхема К561ЛА7. Датчиком температуры по-прежнему служит терморезистор (обозначение – VDR1), только теперь решение о замыкании цепи принимает логический блок микросхемы. Кстати, марка К561ЛА7 производится еще с советских времен и стоит сущие копейки.

Для промежуточного усиления импульсов задействован транзистор КТ315, с той же целью в конечном каскаде установлен второй транзистор – КТ815. Данная схема соответствует левой части предыдущей, силовой блок здесь не показан. Как нетрудно догадаться, он может быть аналогичным – с симистором КУ208Г. Работа такого самодельного термореле проверена на котлах ARISTON, BAXI, Дон.

Заключение

Термореле своими руками

Терморегулятор или термореле в бытовых условиях используется для холодильников, утюгов и других приборов. Нередко возникают ситуации, когда необходимо установить в помещении определенную температуру или подключить теплые полы. С этой целью можно использовать заводские изделия, а можно изготовить термореле своими руками с параметрами, необходимыми для конкретных условий.

Содержание

Устройство и принцип работы термореле

Для любительских конструкций чаще всего практикуется использование терморезисторов, диодов или транзисторов. На их основе получается простейшая электрическая схема.

Заданная температура поддерживается путем периодического включения или выключения ТЭНа – нагревательного элемента. Когда температура подойдет к заданному уровню происходит срабатывание сравнивающего устройства – компратора, отключающего ТЭН. Однако при всей кажущейся простоте, на практике встречаются определенные сложности.

Наибольшую трудность представляет настройка и регулировка требуемой температуры. Характерные точки шкалы температур определяются путем поочередного погружения датчика в емкость с тающим льдом и кипятком. Таким образом, удается откалибровать температуру ноль градусов и температуру кипения. На основании полученных данных настраивается  необходимая промежуточная температура срабатывания термореле.

В схеме термореле рекомендуется использовать температурные сенсоры, уже откалиброванные в заводских условиях. Они выпускаются в виде датчиков, работающих с микроконтроллерами. Передача информации осуществляется в цифровом виде. Чаще всего в конструкциях используется устройство LM335 и его модификации 135 и 235. Первая цифра маркировки означает предназначение прибора. Датчик с цифрой 1 применяется в военной области, с 2 – в индустрии, а 3 предназначена для бытовых приборов. Именно 335-я модель используется в схеме бытового реле. Прибор предназначен для работы в температурном диапазоне от -40 до +100 градусов.

Типовая схема термореле

Основой конструкции является термодатчик LM335 или его аналоги, а также компраматор LM311. Схему термореле дополняет выходное устройство, к которому подключается нагреватель с установленной мощностью. Обязательно присутствует блок питания, при необходимости могут использоваться индикаторы.

В более сложную схему включаются транзисторы, реле, стабилитрон и конденсатор С1, сглаживающий пульсации напряжения. Выравнивание тока производится с помощью параметрического стабилизатора. В этом случае устройство может питаться от любого источника, параметры которого совпадают с напряжением катушки реле в диапазоне от 12 до 24 вольт. Источник питания может стабилизироваться с помощью обычного диодного моста с конденсатором.

Как работает готовая схема

С помощью транзистора включается реле, которое, в свою очередь, обеспечивает включение магнитного пускателя. Через его контакты нагреватель подключается к сети двумя собственными контактами. В этом случае на нагрузке не остается фазы, когда пускатель отключается. Если в помещении повышенная влажность, для подключения рекомендуется использовать УЗО.

В качестве нагревателя, кроме ТЭНов, используются масляные радиаторы, лампы накаливания на 100 Вт и бытовые обогреватели со встроенным вентилятором. Необходимо исключить прямой доступ к токоведущим частям.

После того как термореле на включение и выключение своими руками собрано, следует проверить качество и правильность монтажа. Все соединения должны быть хорошо пропаяны. После этого можно выполнять настройку прибора в соответствии с заданными параметрами.

Простая схема термореле

Замена термостата своими руками

Заменить термостат в большинстве случаев довольно просто. Термостаты работают от 24 В  низкого напряжения , поэтому вероятность поражения электрическим током отсутствует, хотя вы можете получить удар  , если не выключите питание. Замена термостата — это хороший проект «Сделай сам» (DIY), если вы склонны к механике или это может сделать мастер на все руки . Для более сложных работ по отоплению и охлаждению: новая установка, заправка фреоном, замена компрессора и т.д.0003 Подрядчик по HVAC,  но для простых вещей, таких как замена воздушных фильтров или замена термостата, подойдет разнорабочий. С учетом сказанного, всегда можно позвонить в компанию HVAC, если вы не хотите иметь с этим дело, просто они могут быть немного дороже.

Термостат представляет собой переключатель «ВКЛ» и «ВЫКЛ» для вашего HVAC. Термостаты бывают самых разных форм и размеров и с различными функциями. Их цена варьируется от 30 долларов США за самый простой термостат, у которого есть только кнопка включения/выключения и регулятор температуры (любимый хозяин дома), до управляемых по Wi-Fi сенсорных экранов, программируемых на 7 дней в неделю термостатов, таких как Nest, которые могут стоить 250-300 долларов.

Цена установки будет зависеть от стоимости термостата, но составляет 100-150 долларов США за работу (от 30 минут до 1 часа подрядчика по ОВКВ) и 50-100 долларов США за детали. Я ожидаю, что новый термостат будет стоить в среднем 250 долларов, если вы наймете кого-нибудь, чтобы установить его для вас.

Если вы хотите установить термостат самостоятельно или под присмотром мастера, вот основные принципы установки. К термостатам прилагается инструкция по установке. Обычно вы можете обойтись некоторыми основными инструментами (отвертка, камера от вашего телефона), терпением и следуя инструкциям.

Шаг №1: Снимите старый термостат, чтобы открыть проводку.

Большинство термостатов защёлкиваются и смещаются, поэтому, если сильно потянуть за них, они оторвутся, но некоторые из более старых термостатов прикручены.

Шаг 2. Сфотографируйте проводку.

Для замены термостата обычно достаточно скопировать конфигурацию проводки со старого термостата на новый, и все будет работать. Если у вас есть лишний провод (или провода) или вы пытались установить термостат с той же конфигурацией проводки, что и старый термостат, и это не сработало, возможно, пришло время обратиться к специалисту по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Шаг №3 Отключите питание

Каждый раз, когда вы работаете с электричеством, рекомендуется отключать питание, чтобы не ударить себя током. Вы можете отключить электроэнергию на домашнем электрощите. В большинстве случаев выключатели электрических панелей имеют маркировку, чтобы вы могли понять, какой из них предназначен для переменного тока. Лично мне просто нравится отключать все с помощью «Главного отключения обслуживания» или переключать все выключатели в положение «ВЫКЛ», потому что поэтому вы не рискуете ударить себя или перегореть предохранитель. Если питание включено, когда вы переустанавливаете проводку на шаге № 5, если два горячих провода соприкасаются, это может вызвать скачок напряжения, который может повредить компонент HVAC или перегореть предохранитель, и тогда вам нужно будет вызвать подрядчика HVAC, чтобы он пришел, чтобы помочь вам .

Шаг 4. Прикрепите новый корпус термостата к стене

Если вы держите корпус термостата в том месте, где вы хотите, чтобы он был на стене, возьмите карандаш или отвертку и отметьте направляющие отверстия, затем снимите корпус и просверлите , что облегчает выстраивание случая. Вы также можете просто пробить стену обычной отверткой, которая имеет примерно такой же диаметр, как и анкеры для гипсокартона. Вставьте анкеры для гипсокартона в отверстие, если они застряли, можно аккуратно постучать молотком. Затем поместите корпус обратно на них и привинтите корпус к стене. Убедитесь, что пока вы возитесь с корпусом, провода термостата не упадут обратно в стену. Это настоящая боль, чтобы выловить их!

Шаг №5 Замена электропроводки

Проводка термостата имеет цветовую маркировку. Провода термостата могут иметь от 4 до 8 проводов в зависимости от типа системы. Чаще всего это 5 проводов. Важно отметить, что иногда провода имеют неправильную цветовую кодировку , поэтому вернитесь к изображению, которое вы сделали на шаге 2, и поместите провод каждого цвета в соответствующий код клеммы на основе вашего изображения.

Если вы пытаетесь выяснить, что делают провода, вероятно, пришло время обратиться к профессионалу. Красный провод должен идти к клемме R, и он приносит 24 В, которые питают термостат. Желтый провод должен быть подключен к клемме Y и предназначен для охлаждения. Белый провод входит в клемму W и должен быть подогревом. Зеленый провод входит в зеленую клемму и предназначен для управления вентилятором. Синий провод — это земля, и он должен быть подключен к клемме C.

Термостаты обычно имеют две разные клеммные стороны: одну для «обычного» и одну для «теплового насоса». Когда вы вставляете провода, убедитесь, что вы вставляете их в правильную клеммную сторону в зависимости от вашей системы. Снова просто скопируйте изображение, которое вы сделали на шаге № 2.

Шаг 6. Установка термостата

После того, как проводка будет завершена, вы сможете прикрепить термостат к корпусу.

Шаг 7 Включите питание

Шаг #8 Проверьте и запрограммируйте термостат.

Некоторые термостаты работают от батареек. Если ваш термостат не работает, попробуйте отключить его и заменить батарейки типа АА.

Вы также можете проверить, не перегорел ли предохранитель. Предохранители в печке.

Обратитесь к Джеймсу

Проводка термостата: как установить термостат

Наши авторы на HVAC.com создают решения, которые позволят вам контролировать вашу систему HVAC. Наши обзоры продуктов и рекомендации исследованы и поддерживаются реальными покупателями и отраслевыми экспертами, а не продиктованы нашими партнерами.

Купили новый термостат и задаетесь вопросом, сможете ли вы установить его самостоятельно? Для некоторых проводка термостата — это работа своими руками, но мы не будем винить вас, если вы выберете местного профессионала для выполнения этой работы.

Ниже мы предоставим вам всю информацию, необходимую для успешной установки вашего нового термостата. Кроме того, мы объясним цветовой код термостата.

Прежде чем приступить к работе, убедитесь, что у вас есть все инструменты, необходимые для выполнения задачи. Для установки термостата вам потребуется:

• Уровень
• Отвертка
• Инструмент для зачистки проводов
• Дрель (дополнительно)

Если ваш новый термостат отличается по форме и размеру от существующего, вам также может понадобиться шпаклевка для заделки отверстий и покраска в соответствии с цветом вашей стены. . Если у вас нет остатков краски для стен, перед началом работы подберите цвет стены в магазине красок.

Держите мобильный телефон поблизости. Его камера пригодится, как только вы начнете.

1. Выключите питание

Подойдите к блоку выключателей и отключите питание системы HVAC, включая термостат.

2. Снимите существующий термостат

Снимите крышку, осторожно стянув ее с основания. Если он не снимается легко, проверьте, есть ли винт или защелка, чтобы освободить его.

Вы увидите несколько разноцветных проводов, вставленных в клеммы. Используйте свой телефон, чтобы сфотографировать проводку термостата. Это поможет вам запомнить, какой провод к какой клемме подходит. В качестве альтернативы, некоторые новые термостаты поставляются с наклейками для маркировки проводов. (См. приведенную ниже таблицу цветовых кодов термостата, чтобы узнать больше о назначении каждого провода.)

После того, как вы записали проводку термостата, отсоедините каждый провод от соответствующей клеммы. Вам, вероятно, придется ослабить каждый винт клеммы, чтобы освободить проводку. Затем удалите винты, которыми основание термостата крепится к стене.

Осторожно снимите основание термостата со стены. При этом крепко держите провода, чтобы они не соскользнули в стену.

Если вашему термостату больше 20 лет, он может содержать ртуть. Не выбрасывайте его. Соблюдайте правила утилизации ртути, действующие в вашем регионе.

3. Найдите общий провод

Общий провод также известен как С-провод, поскольку он подключается к клемме С термостата. Обычно он синий, но также может быть коричневым, черным или фиолетовым.

Общий провод необходим для современных термостатов, особенно интеллектуальных и программируемых термостатов. Ваш старый термостат мог не использовать общий провод.

Если вы не видите общий провод, загляните внутрь отверстия, откуда выходит другой провод термостата. Осторожно вытащите все провода, которые вы найдете спрятанными внутри стены.

Если вы все еще не можете найти его, обратитесь за помощью к специалисту по системам вентиляции и кондиционирования. Или выберите модель термостата, для которой он не требуется.

4. Ремонт стены

Сейчас самое время починить стену. Убедитесь, что проводка термостата надежно закреплена, скрепив провода скотчем или зажимами — вы не хотите, чтобы они соскользнули обратно в стену.

Заполните все отверстия, оставленные вашим старым термостатом, шпаклевкой. Подкрасьте стену текущим цветом краски.

Оставьте отверстие с проводами термостата открытым. Подождите, пока шпаклевка и краска высохнут, прежде чем переходить к следующему шагу.

5. Установите новый термостат

Прикрепите заднюю панель вашего нового термостата к стене. Убедитесь, что он выровнен, и прикрутите его на место. Если для этого требуются анкеры для гипсокартона, используйте дрель, чтобы заранее сделать отверстия.

С помощью инструмента для зачистки проводов убедитесь, что около ⅜ дюйма провода оголено. Затем вставьте каждый провод в соответствующую клемму, сверяясь с фотографией, которую вы сделали, или с метками, которые вы разместили ранее.

Вставив провода, затяните винты клемм. Прикрепите лицевую панель термостата.

6. Включите питание и завершите установку.

Снова включите питание на блоке выключателя.

Выполните инструкции по установке для вашей конкретной модели термостата. Для установки интеллектуального термостата, скорее всего, потребуется подключение к домашней сети Wi-Fi.

Программирование термостата является последним шагом. Для завершения этой части вам потребуются некоторые технические знания, и мы рекомендуем шаг за шагом следовать руководству по установке. Если программирование не завершено успешно, ваша система не будет работать оптимально.

Звучит как слишком много работы? Наймите одного из наших лицензированных специалистов по HVAC для установки вашего термостата.

В большинстве случаев провода термостата имеют универсальное назначение. Каждый цвет обычно соответствует одной и той же клемме, независимо от модели термостата.

Иногда встречаются выбросы. Но по большей части системы HVAC используют цветовой код термостата, указанный ниже.

If your thermostat controls both your heating and cooling systems (e.g., your air conditioner and furnace ), у вас будет два красных провода. Клемма Rc подключается к системе охлаждения, а клемма Rh подключается к системе отопления.