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:

Автоматика для систем отопления

Разновидности температурных датчиков

На этапе проектирования системы отопления важно правильно подобрать тепловой датчик. При этом учитываются характеристики и разновидности прибора

Они классифицируются по месту установки, а расположить прибор можно в системе или на определенном расстоянии, чтобы у устройства была возможность контролировать другие температурные параметры. Последние применяются в тандеме с комнатными термостатами.

Погружной температурный датчик для отопления используется для определения показаний температуры воды в трубах. Устанавливается прибор на одном из участков системы. Ряд моделей котлов на твердом топливе не имеет таких датчиков, поэтому их устанавливают дополнительно. Дистанционный температурный датчик для отопления должен находиться за пределами системы. Его можно подключить к программатору или котлу.

Виды датчиков для измерения температуры

Датчик температуры воздуха в помещении может иметь различное конструктивное исполнение, определяющее порядок его работы, срок службы и стоимость. Прежде чем отдать предпочтение определённому варианту, стоит ознакомиться с существующими.

Датчики бывают разного вида

Выносные датчики температуры

Большинство терморегуляторов оснащается встроенными датчиками, позволяющими определить температуру воздуха непосредственно в той комнате, где установлено отопительное оборудование. Используя терморегуляторы с выносным датчиком температуры воздуха, можно определить температуру за пределами помещения, в котором находится блок управления. При этом прибор выполняет ту же функцию – принимает данные, чтобы отрегулировать степень нагрева воздуха.

Чаще всего терморегуляторы с выносными датчиками устанавливают непосредственно около котла, а для чувствительного элемента выбирают место в отапливаемой комнате. Возможна также установка за пределами дома, чтобы адаптировать системы отопления под внешние условия. В этом случае они выступают в качестве дополнительных индикаторов, а основными являются устройства, располагающиеся внутри.

Приборы с выносными датчиками позволяют измерить температуру воздуха на расстоянии

Электронные датчики температуры

Электронные приборы комплектуются полупроводниковыми деталями, с помощью которых измеряется изменение температуры. Позволяют автоматизировать процесс. Электронные датчики температуры устанавливаются на котлы и другое отопительное оборудование. Отличаются широкими функциональными возможностями.

Бывают с открытой и закрытой системой управления. Первый тип имеет большой набор функций. Такие устройства можно программировать, выполняя тонкую настройку. Однако сложное конструктивное исполнение предъявляет определённые требования к знаниям потребителя.

Датчики с закрытой системой работают по строго заданному алгоритму. Возможно изменение ограниченного числа программ и настроек. Благодаря простоте обслуживания их чаще всего приобретают для оснащения бытовых систем. Для питания датчиков необходим электрический ток. Их подключают к розетке, устанавливают на дин-рейку либо используют батарейки.

Управление электронными моделями осуществляется за счёт использования специальных кнопок либо сенсорной панели. С их помощью пользователь может изменить температурные настройки. На мониторах дополнительно отражается дата и время.

Современные устройства способны работать в режиме дня/ночи, выходных дней/будней. Возможно наличие других функций, увеличивающих стоимость терморегулятора. Перед покупкой стоит сопоставить потребность в перечисленных возможностях с затратами на приобретение конкретной модели.

Электронные модели способны работать в различных режимах

Прочие

Термореле с выносным датчиком температуры принято делить на различные виды в зависимости от используемого при изготовлении материала, функционалу, особенностям монтажа. Способ контроля температуры позволяет разделить прибор на устройства:

• с контролем по датчику воздуха;
• с контролем по датчику пола;
• комбинированные. Учитывают данные от различных источников.

Первый тип получил наибольшее распространение, если требуется автоматизировать работу отопительного котла или батареи отопления. Второй актуален при устройстве системы «тёплый пол», что значительно сокращает возможную область использования.

В зависимости от используемого материала датчики могут быть:

• биметаллическими, при изготовлении которых используется упрочнённая пластмасса;
• электронными термисторами;
• электронными термопарами.

В качестве терморегулятора для отопительного оборудования используются два последних вида. Могут быть механическими и электронными. В основу работы механических приборов положен принцип изменения объёма биметаллических пластин с последующей передачей данных блоку управления.

Механические приборы обладают некоторой инертностью

Датчики регулировки температуры системы отопления и воздуха

Принцип действия того или иного прибора зависит от его конструкции. Основными типами датчиков являются биметаллические и спиртовые. Они могут подключаться к пульту управления.

Показания предоставляются через провода или бесконтактным способом. Биметаллические измерители температуры основаны на эффекте расширения металлов при нагревании.

При выборе такого датчика нужно обращать внимание на следующие параметры:

Перед покупкой важно рассчитать режим работы теплосети и выбрать устройство с соответствующим диапазоном измерений. От этого зависит не только точность, но и актуальность показателей

Методика измерений. Конструкция прибора влияет на инертность показаний (у биметаллического прибора показания приходят с опозданием, тогда как у спиртового — всегда отображается реальное состояние системы в момент измерения).

Проводные регуляторы тепла

Для связи с блоком управления температурного режима в трубах теплоснабжения чаще всего используются проводные измерители. Они обычно имеют электронный дисплей, где отображается температура теплоносителя.

Методы измерения могут быть различными (на основании электромагнитного излучения; с помощью определения уровня акустической вибрации и т. д.). Главными преимуществами являются простота монтажа и точность измерений. Недостаток таких приборов — не слишком высокая степень надёжности. Если провод повредится, то данные на блок управления перестанут поступать.

Беспроводные тепловые датчики

Эти устройства для передачи информации о температуре используют радиоволны для чего дополнительно оснащаются отдельным аккумулятором питания и прибором улавливания и трансляции радиоволн.

Фото 1. Беспроводной прибор регулировки температуры для системы отопления. Оснащён электронным экраном.

• можно установить где угодно;
• монтаж обычно достаточно прост;
• не зависят от электричества, поскольку оснащены собственным автономным питанием.

Однако есть и недостатки, т. к. радиосигнал может поступать с искажением, что делает такие приборы не слишком точными.

Биметаллические

Биметаллические приборы состоят из стрелочного индикатора и двух металлических пластин, которые имеют различные коэффициенты расширения при изменении температуры. При нагревании или охлаждении теплоносителя в трубах одна из пластин начинает деформироваться; из-за этого меняется давление на стрелку индикатора.

Основными преимуществами являются простота конструкции, надёжность и довольно низкая цена. Одним из недостатков — высокая инертность показаний, поскольку для нагревания и расширения металлических пластин нужно определённое время.

Спиртовые

Представляют собой колбу, внутри которой находится спирт.

На неё нанесены специальные отметки, которые указывают на температуру теплоносителя.

При её изменении происходит расширение или сужение спирта.

Главным преимуществом таких приборов является высокая точность измерений и скорость, поскольку спирт быстро реагирует на изменение температуры теплоносителя.

Недостаток — хрупкость конструкции.

Виды систем дистанционного управления отоплением

Есть два вида систем дистанционного мониторинга обогревом объекта, отличающиеся способом передачи информации и команд:

Рассмотрим эти виды подробнее.

Управление через GSM

Это наиболее простой вид дистанционного контроля системой отопления. Главный его элемент – GSM-термостат (его еще называют GSM-модулем). По сути, это компьютер, который обеспечивает:

1. Поддержание запрограммированных в его память значений параметров воздуха в помещении зависимости от дня недели и текущего времени.
2. Передачу sms сообщениями или звонком на телефон пользователя информации о температуре и поломках системы отопления.
3. Прием sms команд по изменению режима работа отопления и их исполнение.

GSM-термостат имеет контроллер, который собственно и осуществляет управление отопительным оборудованием с разъемами для подсоединения к нему температурные датчиков температуры в комнатах и вне дома и котла (обычно сами переносные датчики входят в комплект поставки термостата) и одним или несколькими слотами для SIM – карт. В дорогих моделях есть гнездо для подсоединения к термостату интернет-кабеля для расширения возможностей системы. Например, организовать диспетчеризацию, подключить дополнительные отопительные приборы. Для усиления сигнала термостат также имеет GSM-антенну.

Удаленный контроль за температурой загородного дома через GSM – распространенный вид дистанционного управления отоплением. Его преимущество – доступная цена и работа без проводного интернета в доме.

• ограниченная функциональность;
• нужно оплачивать мобильную телефонную связь.

Управление с помощью Интернет

Стандартная комплектация системы следующая:

• интернет-шлюз, который соединяется с домашним роутером;
• термостат с программатором;
• радиоблок управления котлом.

Владелец загородного дома (дачи и т.д.) посредством термостата с программатором задает режим работы отопления на неделю. Этот же термостат через сеть Wi-Fi передает информацию о текущей температуре через роутер на интернет-шлюз, который пересылает ее при помощи ПРОВОДНОГО Интернета на компьютер (планшет, смартфон) владельцу дома. Тот командами (необходима установка программного обеспечения) может корректировать заданный режим работы термостата, который управляет котлом через его радиоблок.

В расширенной версии через Интернет можно контролировать работу несколькими отопительными приборами – котлом, радиаторами, системой «Теплый пол» и т.д. Для этого на это оборудование необходимо установить соответствующие радиоблоки. Для работы необходимо на ПК, планшет или смартфон установить специальное приложение.

Плюс такой системы – это максимально широкая функциональность:

• управлять несколькими отопительными приборами;
• обеспечивать индивидуальные параметры для каждого помещения;
• предоставление полной информации о работе отопления;
• удобная отчетность;
• возможность диспетчеризации.

1. Технический – необходим проводной Интернет, что во многих случаях для загородных дач и домов является проблематичным. Также нужен роутер.
2. Финансовый – система стоит дороже варианта контроля через GSM.

Использование

На текущий момент пользуются популярностью погружные датчики VSP для измерений температур вентиляции, отопления и кондиционирования. Большую популярно VSP приносит длительный стаж пребывания на отечественном рынке, а также тот факт что это измеритель Российского производства.

Отсюда же вытекает, что все факторы способные повлиять на их работу, на просторах страны – учтены. Дефекты устранены. Приятным дополнением является и тот факт, что VSP намного дешевле большинства конкурентов в своем сегменте.

Для наглядного примера рассмотрим основные технические данные VSP-3:

• материал гильзы – нержавеющая сталь;
• диапазон подключения от минус 5 до плюс 180 градусов;
• исправная работа при влажности до 95%;
• сопротивление изоляции больше 100Мом при 20 градусах Цельсия;
• класс защиты IP54;
• длина кабеля 1.5 метра;
• резьба крепления – G1/2”;
• тип подключения двух проводной клеммный.

Датчики давления

Основными устройства такого типа являются пружинные и электроконтактные датчики (также существуют мембранные, однако они не слишком надёжны, поэтому используются достаточно редко). Рекомендуется подключать к своей теплосети несколько измерителей давления.

Пружинные

Конструкция оснащена специальной трубкой с овальным или круглым сечением. Под действием напора теплоносителя она смещается, что приводит к перемещению стрелки на циферблате. Монтируется обычно на резьбовое соединение подводящего патрубка. Срок его эксплуатации напрямую зависит от частоты воздействия на измерительную трубку. В случае серьёзного превышения давления в теплосети этот датчик может лопнуть.

Фото 2. Пружинный контроллер давления в системе отопления. Прибор установлен на отопительную трубу.

Главные преимущества — низкая стоимость и довольно высокая точность показаний.

Внимание! Основной недостаток — смещение измерительной трубки внутри прибора. Это не только искажает результаты измерений, но и может привести к поломке

Перед началом отопительного сезона рекомендуется проверить работу пружинного датчика.

Электроконтактные

Этот тип является модификацией пружинного. Используется в системах с автоматической регуляцией давления в теплосети. Электроконтактные датчики дополнительно оборудованы двумя стрелками на циферблате и системой трансляции сигналов на блок управления. В остальном конструкция прибора идентична пружинному типу.

Положение стрелок устанавливает пользователь устройства. Если давление выйдет за эти рамки, то сработает специальная система, которая пошлёт сигнал на пульт управления. Главным преимуществом такого датчика является то, что с его помощью можно собрать полностью автономную систему регуляции давления.

Подобные измерители используются в местах, где могут быть непосредственно погружены внутрь локальных хранилищ воды. Они подключены проводами к головному процессоры, в который передают считываемые данные. Процессор расшифровывает полученные данные и подает сигналы для соответствующего нагревания или охлаждения жидкости согласно заранее заданным параметрам работы.

Погружной датчик температуры TeS-W31

Для примера так работает отопительный прибор Zota Lux. Прибор может быть подключен не только к отопительным радиаторам и батареям, но и также может обогревать элементы «теплого пола». Датчик температуры воды zota 1 3 6 используется для измерения воды внутри себя, не позволяя зота люкс, кипятится больше заданного пользователем параметра. Помимо этого при отоплении больших помещений также могут использоваться наружные измерители тепла.

Такие датчики крепятся снаружи непосредственно на трубу при помощи хомута. Они снимают измерения с воды внутри трубы. Такой датчик температуры воды может использоваться в большой котельной для сравнения показатель уходящей температуры воды и приходящей обратно.

Однако для котла принято использовать именно погружной.

Накладные часто используют в домашних условиях для измерения качества отопления в доме. А также в иных трубах раскинутых на большом расстоянии, для съемки качественных показаний с каждого из участков ее протяженности.

Самодельный регулятор температуры

Создать функциональный термостат своими руками не слишком сложно. Тем не менее, надо реалистично оценивать собственные возможности. Следующие инструкции помогут принять правильное решение.

Простейшая схема

Чтобы исключить лишние трудности, применяют схему с блоком питания без трансформатора. Для выпрямления питающего напряжения используют обычный диодный мост. Необходимый уровень постоянной составляющей поддерживают стабилитроном. Конденсатором устраняют броски.

Типовой делитель подойдет для контроля напряжения. В одном плече устанавливают резистор, который реагирует на изменение температуры. Для управления исполнительным устройством подойдет реле.

Прибор для помещения

Это устройство можно использовать для поддержания температурного режима в мини-теплице, другом ограниченном объеме. Основной элемент – микросхема операционного усилителя, которая включена в режиме сравнения напряжений. Точную и грубую настройку порога срабатывания выполняют с помощью резисторов R5 и R4, соответственно.

На микросхеме LM 311

Этот вариант предназначен для подключения электрических теплых полов, других мощных нагрузок

Следует обратить внимание на повышенную надежность изделия, которая обеспечена гальванической развязкой цепей со слабыми и сильными токами

Терморегуляторы для теплого пола

5…45 °С 230 В внешний R10-3 3 000 ВА 16 А 75 × 75 × 39 мм

5…45 °С 230 В внешний R10-3 3 000 ВА 16 А 75 × 75 × 39 мм

5…45 °С 230 В внешний R10-3 3 000 ВА 16 А 75 × 75 × 39 мм

5…45 °С 230 В внешний R10-3 3 000 ВА 16 А 75 × 75 × 39 мм

5…60 °С 230 В внешний R10-3 3 000 ВА 16 А 75 × 75 × 38 мм

5…60 °С 230 В внешний R10-3 3 000 ВА 16 А 75 × 75 × 38 мм

5…40 °С 230 В внешний R10-3 3 000 ВА 16 А 75 × 75 × 35 мм

5…40 °С 230 В внешний R10-3 3 000 ВА 16 А 75 × 75 × 35 мм

5…40 °С 230 В внешний R10-3 3000 ВА 16 А 75 × 75 × 39 мм

5…40 °С 230 В внешний R10-3 3000 ВА 16 А 75 × 75 × 39 мм

10…40 °С 230 В внешний R10-3 3 000 ВА 16 А 75 × 75 × 43 мм

10…40 °С 230 В внешний R10-3 3 000 ВА 16 А 75 × 75 × 43 мм

10…40 °С 230 В внешний R10-3 3 000 ВА 16 А 75 × 75 × 43 мм

10…40 °С 230 В внешний R10-3 3 000 ВА 16 А 75 × 75 × 43 мм

−9…+99 °С 230 В два D18-4 в термоусадке

2 x 3000 ВА 2 x 16 А 80 × 90 × 54 мм

5…45 °С 230 В R10-4 7 000 ВА 32 А 70 × 85 × 53 мм

5…40 °С 230 В R10-4 7 000 ВА 32 А 70 × 85 × 53 мм