Как выбрать датчики давления и температуры для системы отопления

Контроль за работой системы отопления может осуществляться несколькими способами. Для этого устанавливают различные типы оборудования: смесительные узлы, автоматику для своевременной подпитки, группы безопасности. Но независимо от вида в каждом из них обязательно есть датчики давления и температуры в системе отопления. О функциональных особенностях и видах этих приборов следует знать каждому владельцу автономной или централизованной сети.

Назначение измерительных приборов

Что общего у отопления любого типа? Это периодическое изменение температуры теплоносителя и как следствие – его давления. Для контроля показателей степени расширения воды необходимы датчики давления в системе отопления. С их помощью можно наблюдать текущие данные и в случае их отклонения от нормы предпринять соответствующие меры.

Датчики температуры для отопления имеют более широкую область применения. Помимо визуального отображения степени нагрева теплоносителя на отдельных участках системы они могут регистрировать данные температуры воздуха в помещении или на улице. В совокупности два типа приборов должны сформировать эффективный инструмент для слежения, а в некоторых случаях – автоматической стабилизации параметров системы отопления.

Как правильно выбрать оптимальный датчик давления воды в системе отопления или термометр? Основными критериями являются параметры системы. Исходя из этого, к измерительным приборам предъявляются такие требования:

• Диапазон измерений. От этого зависит не только точность, но и актуальность информации. Так, датчик температуры в системе отопления с неправильно выбранной верхней границей будет показывать необъективные данные или выйдет из строя;
• Способ подключения. Если необходимо знать уровень нагрева теплоносителя с высокой точностью – следует выбирать погружные модели термометров. Классический датчик давления для отопления может монтироваться только непосредственно в тепловую магистраль дома, котел или радиаторы;
• Способ измерения. Методика снятия показаний влияет на инертность прибора – задержку отображения фактических данных. Также она определяет внешний вид и визуализацию параметров – стрелочный или цифровой.

В открытой системе параметр давления не важен, так как он практически всегда равен атмосферному. Однако температурные датчики отопления устанавливаются в любой схеме – гравитационной, с принудительной циркуляцией или при подключении к центральной сети.

Для простоты контроля за показаниями системы можно приобрести прибор, совмещающий в себе датчик давления и температуры. Несмотря на относительно высокую стоимость с его помощью намного удобнее снимать текущие данные о состоянии отопления.

Температурные датчики для отопления

Еще на этапе проектирования отопления необходимо выбрать тепловые датчики на отопление – виды и их характеристики. Прежде всего, они отличаются местом установки – непосредственно в систему или для дистанционного контроля других температурных показателей. Последние используются в паре с комнатными термостатами.

Погружные датчики

Предназначены для снятия показаний о нагреве воды в трубах. Их монтаж выполняется на определенных участках системы. Некоторые модели твердотопливных котлов не имеют датчиков температуры для отопления. Поэтому обязательно необходимо это устранить.

Выбор модели зависит от способа снятия показаний.

• Биметаллический. Конструкция этих датчиков температуры для системы отопления состоит из стрелочного индикатора и двух металлических пластин, изготовленных из разных металлов. При нагреве одна из них начинает деформироваться, создавая давление на стрелку индикатора. Такая методика характеризуется высокой точностью показаний, но имеет один недостаток – относительно высокую инертность. Средняя цена — от 600 до 900 руб;
• Спиртовые. По сравнению с вышеописанным видом инертность отображения значения нагрева воды практически отсутствует. Принцип работы во многом схож с обычным термометром – в герметичную колбу помещен спиртосодержащий состав, который при нагреве расширяется. Отметки на колбе температурных датчиков отопления этого вида указывают текущее значение нагрева воды. Конструкция простая, но неудобная для наблюдения за показаниями. Стоимость – от 1900 руб.

Для установки этих тепловых датчиков на отопление сначала нужно ознакомиться с инструкцией от производителя. В ней указаны монтажные размеры для подключения к патрубку, граничные температурные значения и рекомендации по эксплуатации.

При выборе погружных термометров нужно учитывать длину гильзы. Она может быть от 120 до 160 мм.

Дистанционные датчики

Они располагаются вне системы отопления, но могут быть подключены к котлу или программатору для регулировки параметров. В последнее время стали популярны беспроводные модели, которые передают информацию с помощью вспомогательной электроники. Это дает возможность установить их практически в любом месте – отдельном помещении или на улице.

Определяющие характеристики датчиков контроля температуры отопления:

• Дальность действия сигнала;
• Наличие автономных элементов питания – батареек;
• Погрешность измерений.

Для простых схем можно установить проводные датчики температуры отопительной системы. Сигнал передается от термометра к управляющему устройству (или котлу) по проводам. В таком случае вероятность ошибки или некорректных данных значительно меньше, чем у беспроводных моделей.

Для лучшей коммуникации дистанционных термометров с остальным оборудованием лучше всего выбрать модели одной торговой марки (производителя).

Датчики давления для отопления

Датчики давления в системе отопления в обязательном порядке должны быть предусмотрены в схеме с принудительной циркуляцией. Фактически они отображают степень расширения теплоносителя в результате нагрева. Поэтому специалисты советуют установку датчиков давления в систему отопления вместе с термометрами.

Главным показателем для манометров являются граничные значения давления. В автономной сети частного дома или квартиры нормальный показатель равен от 1,5 до 2,5 МПа. Соответственно максимальное допустимое значение для датчика давления воды в системе отопления должно быть не меньше этих данных. На практике рекомендована установка моделей с верхней границей 6 МПа. Немаловажным фактором является механизм, с помощью которого манометр отображает показания.

Пружинные датчики

В качестве чувствительного элемента у датчика давления для отопления выступает специальная трубка. Она может иметь круглое или овальное сечение. Под воздействием напора теплоносителя происходит ее смещение, в результате чего на циферблате стрелка движется.

Преимуществом приборов такого типа является надежность и доступная стоимость. Время эксплуатации зависит от частоты воздействия на чувствительный элемент, а также превышения максимально допустимого давления. Кроме этого к пружинным датчикам давления в системе отопления предъявляются следующие требования:

• Недопустимы отклонения от значения погрешности. Если при отсутствии давления стрелка находится не на нулевой отметки – прибор экспортировать нельзя;
• Класс точности для бытовых манометров должен быть не менее 2,5;
• Во время механического воздействия на прибор возможно смещение чувствительного элемента датчика давления. Тогда изменения в системе отопления не будут фиксироваться, либо погрешность превысит допустимые нормы. Во избежание этого нужно перед началом отопительного сезона выполнять проверку.

Монтаж пружинных датчиков давления воды в отопительную систему прост. Для этого нужно установить его на резьбовое соединение подводящего патрубка. Нельзя использовать ленту ФУМ — только подмотку, рассчитанную на критические значения давления и температуры.

Альтернативой пружинным манометрам могут быть мембранные модели датчиков. Они дают более точные показания, но подвержены частым поломкам из-за чувствительного элемента.

Электроконтактные датчики

Представляют собой усовершенствованную модель пружинного датчика давления. Применяются для отопления с автоматической регулировкой показателей. Помимо основной стрелки в манометре есть 2 дополнительные. Они устанавливаются на максимальное и минимальное значение давления. При достижении одной из них основной стрелки электрический контакт замыкается и на управляющий элемент поступает соответствующий сигнал. Подобные приборы используют в больших автономных системах. Для автономного отопления их монтаж нецелесообразен.

Нужно помнить, что каждый датчик давления и температуры в системе отопления должен отображать фактические значения. Поэтому сначала следует сделать точный расчет всей системы, а затем, основываясь на полученных показателях подобрать оптимальную модель прибора.

В видеоматериале можно увидеть использование датчика температуры в конструкции солнечного коллектора – одного из видов отопления:

Как выбрать внешний датчик температуры для котла отопления

Датчики температуры, используемые в котлах, могут быть внутренними и дополнительными внешними (выносными). Внутренние регулируют работу котла в зависимости от температуры теплоносителя, что подразумевает не самый точный способ измерения и наличие инертности. Внешние температурные датчики передают информацию о температуре воздуха в помещении или на улице, что позволяет совершенно точно регулировать мощность котлоагрегата, стабильно поддерживать заданный уровень температуры даже при постоянных резких изменениях погодных условий.

Стоимость наружных датчиков в пределах 1 300-2 500 рублей, подключить и настроить их работу можно самостоятельно.

Читайте в статье

Как происходит взаимодействие датчика с котлом

В зависимости от модели котла, существует 2 способа взаимодействия: напрямую и через комнатный термостат.

Подключить датчик температуры напрямую можно лишь к моделям котлов с наличием такой возможности (соответствующая автоматика и клеммная колодка/разъем на котле), о такой возможности сообщается в технических характеристиках модели. Например, возможность подключения термодатчиков имеют такие модели, как: линейка Baxi ECO Four, линейка Baxi LUNA-3, Buderus Logamax U072, Viessmann Vitopend 100-W и большинство других современных моделей газовых котлов.

Подключение внешнего управления напрямую поддерживают и электрические, а также твердотопливные котлы.

Если котел имеет простую малофункциональную автоматику, внешний датчик лучше подключить через электронный комнатный термостат с возможностью программирования. Программирование работы котла позволяет задать шаблон работы системы отопления, например, снизив температуру до 15 градусов на рабочее время, когда хозяев нет дома, что позволит существенно сэкономить на отоплении, вне зависимости от вида используемого топлива. Стоимость хорошего термостата порядка 1 500-3 000 руб., но окупается он, при грамотном использовании, за несколько месяцев эксплуатации.

Пример комнатного программируемого термостата (модель – Teplocom TS-Prog-2AA8A).

Комнатный термостат уже имеет встроенный датчик температуры, измеряющий температуру в помещении, в котором он установлен. Чтобы реализовать погодозависимое управление, необходимо докупить универсальный уличный датчик температуры. Терморегуляторы, уже имеющие в комплекте датчик уличной температуры, продаются крайне редко. Однако зачастую в комплекте поставки имеется термодатчик для теплых полов.

Как выбрать комнатный термостат и экономить до 30% в месяц на отоплении

В целом, для организации оптимальной схемы контроля системы отопления достаточно три датчика температуры: внешний комнатный, уличный и для теплых полов.

Устройство и принцип работы

Термодатчики – это в большинстве случаев термочувствительные жидкости или металлы, помещенные в небольшой герметичный корпус: при нагревании термочувствительные жидкости расширяются, а металлы образуют сопротивление или термоэлектрический эффект (когда контакты соединенных проводников находятся при различных температурах).

Таким образом, с помощью механического воздействия термочувствительных элементов информация передается на термостат или напрямую на автоматику котла, которые регулируют мощность горелки, включают или выключают котел. Информация с внешних термодатчиков всегда является приоритетной, это значит, что термостат задает режим работы котла (вплоть до полного отключения или внепланового розжига) вне зависимости от программы внутренней автоматики.

Уличные модели дополнительно помещены в пластиковый защитный корпус, защищающий их от механического воздействия и влаги.

Существующие виды

Классификация по способу измерения температуры

• термопары – самые первые и высокоточные датчики, но точность их показаний довольно трудно снять и интерпретировать в программу автоматики. Их действие основано на взаимодействии двух разных металлов, спаянных между собой. При их нагревании возникает слабый электрический ток;
• терморезисторы – более простые в интерпретации и точные датчики, действие которых основано на увеличении сопротивления термочувствительных материалов при росте температуры внешней среды;
• манометрические датчики – их действие основано на расширении термочувствительной жидкости или газа при нагреве, что в создает определенное давление в закрытом объеме;
• цифровые – это современные сенсоры (цифровые термометры), работающие по принципу вычисления и преобразования. Отличаются высокой точностью (до 0,5°C) и большим диапазоном измеряемых температур (от -55°C). Известные примеры – DS18B20, LM75A.

Установленный на стену уличный датчик температуры в защитном корпусе.

Классификация по способу размещения

• накладные – прикладываются к трубам, радиаторами или системе водяных теплых полов;
• погружные – погружаются в теплоноситель, например, опять таки, в системе водяных теплых полов;
• комнатные – слабозащищенные от внешних воздействий, имеющие небольшой диапазон измеряемых температур поэтому предназначенные для измерения воздуха исключительно в помещении;
• уличные – устойчивые к несильным механическим воздействиям и влаге, часто дополнительно защищенные корпусом, имеют более высокий диапазон измеряемых температур.

Обратите внимание, что небольших беспроводных датчиков не бывает, поскольку для их питания, считывания и передачи сигнала нужен как минимум контроллер. Поэтому беспроводным может быть термостат, включающий в себя комнатный датчик, но не сам небольшой термодатчик для котла отопления.

Как выбрать выносной термодатчик

Выбор зависит от того, как датчик будет взаимодействовать с котлом: напрямую или через термостат.

Подключаемый напрямую к котлу

Здесь выбор невелик: как правило, это 1-3 модели, разработанные тем же производителем, что и котел. Их совместимость с конкретными моделями или линейками моделей котлов указана в технических характеристиках и инструкции. Кабель для соединения термодатчика с котлом (обычно двухжильный с сечением от 0,5 мм 2 ) необходимо докупать отдельно. Точные требования к сечению и сопротивлению указываются в инструкции датчика.

Подключаемый к термостату

В редких случаях уличный датчик идет в комплекте с комнатным термостатом, но чаще всего в комплекте прилагается датчик для измерения температуры теплых полов. Для учета уличной температуры к термостату подключают универсальные уличные датчики температуры: от Gira, Tim, Shuft (ATF2-NTC10K) или Теплолюкс (TST02). Здесь важно обратить внимание на:

• диапазон измеряемых температур – например, у Теплолюкс TST02 он от +5 до +45°С, что неприменимо в холодное время года;
• степень влагозащиты;
• точность измерения/погрешность – допустимой считается погрешность в +-1°C, хорошим результатом – +-0,5°C;
• длинна кабеля – как правило, кабель длинной 2-6 м уже соединен с термодатчиком.

Как подключить термодатчик к котлоагрегату

Уличный датчик температуры для котла отопления устанавливается с наружной стороны стены отапливаемого здания с соблюдением таких требований:

• стена должна быть исключительно северной или северо-восточной, для избежания попадания прямых солнечных лучей. Если попадание все равно предполагается, необходимо защитить сенсор козырьком;
• по возможности необходимо избегать установки датчика в места повышенной влажности и высокой степенью образования плесени;
• стена должна иметь толщину и степень теплоизоляции, достаточную для исключения нагрева датчика теплом отапливаемого помещения;
• не рекомендуется и установка измерительного прибора вблизи кондиционера, дымохода, вытяжных или приточных каналов, любых других конструкций, способных повлиять на результаты измерения.

Сам датчик крепится к стене анкерными болтами, например 5х25, подключается к соответствующему разъему/клемме котла или термостата при помощи двухжильного кабеля (параметры сечения и сопротивления указываются в инструкции датчика температуры), соединения герметично изолируются муфтой.

Правильная установка и подключения не вызывает особых проблем, поскольку подробные алгоритмы всегда описываются в инструкции.

В регулировке и калибровке датчики температуры не нуждаются, а работоспособность и точность проверяется на практике (по комнатной температуре).