Регулятор мощности тэна с контролем температуры

Евгений Евгеньевич
Представляю алгоритм РК, абсолютные величины показаны для наглядности и зависят от особенностей конструкции РК. Дельта температурного режима тоже относительна, например, если рабочая температура флегмы (колонны)
составляет 77,4*С, то температура закрытия клапана будет составлять
77,7*С. В этом процессе важна стабильность и своевременное реагирование
на ее изменение.

А Л Г О Р И Т М Р Е К Т И Ф И К А Ц И И

1.ПУСК (ручной режим).
2. РАЗГОН (ручной режим):
к у б
нагрев кубовой жидкости (спирта сырца) на макс. мощности тэнов Р=2-3 кВт до 80*С, при этом: а) при 70*С-подача воды в охлаждающий контур
(можно автоматически);
б) при 80*С-снижение мощности тэнов до
номинальной рабочей Р=0,5-1,0 кВт (вручную);
в) переключение работы тэнов в автоматический
режим (вручную) при котором Т (СС) — не более
95*С, /93-95*С/ — автоподдержание, путем
регулирования мощности тэнов системой
автоматики.

к о л о н н а
нагрев флегмы в колонне до 76*С;
клапан — закрыт;
3. РАБОТА НА СЕБЯ
к у б — работа в автоматическом режиме;
к о л о н н а — нагрев колонны (флегмы) свыше 80*С, снижение
температуры до Т=77-78*С,
стабилизация температуры колонны;
клапан — закрыт;
4. ОТБОР ГОЛОВНОЙ /НЕ ПИЩЕВОЙ/ ФРАКЦИИ — 5-10% от общего объема
к у б — работа в автоматическом режиме;
к о л о н н а — Т=77-78*С;
клапан — открыт (в режиме старт-стоп с мин.пропускной
способностью);
в конце отбора клапан закрывается (вручную) на 2-3мин;
5. ОТБОР ОСНОВНОЙ /ПИЩЕВОЙ/ ФРАКЦИИ
к у б — работа в автоматическом режиме (регулировка мощности тэнов с
целью поддержания кубовой жидкости в интервале Т=93-95*С;
к о л о н н а — работа в автоматическом (старт-стопном) режиме
регулировка номинального рабочего объема отбора спирта
(флегмового числа)
(задается вручную на регуляторе отбора и зависит от ШИМ
и жиклера на клапане:
при Т=77-78*С — клапан открыт (в старт-стопном режиме),
при Т=79*С — критической состояние (старт-стопный
режим),
при Т=80*С — предзахлебное состояние колонны — клапан
закрыт,
снижение температуры в колонне за счет циркуляции
флегмы и
при Т=77-78*С — возврат в режим отбора тела (старт
-стопный режим работы клапана отбора);
6.
БОР ХВОСТОВОЙ /НЕ ПИЩЕВОЙ/ ФРАКЦИИ
к о л о н н а — клапан постоянно закрыт;
к у б — выключение автоматического режима, отбор фракции при Т=95-98*С;
к о л о н н а — клапан в режиме открыт (принудительно в ручную);
7. СТОП
к у б — при достижении температуры кубовой жидкости Т=99*С, выключение тэнов,
отключение подачи воды в охлаждающий контур (можно автоматически).

Источник: owen.ru

ТЭНы с терморегуляторами

Термостат для ТЭНа может иметь не только защитную функцию, но и регулирующую. Кроме этого, в зависимости от области применения такие изделия могут существенно отличаться по максимально допустимой величине тока, проходящего через контакты прерывателя.

Критерии выбора

Термостат для водонагревателей и ТЭН, как правило, объединены в один корпус, что позволяет изготавливать более компактные устройства преобразования электрической энергии в тепловую с обеспечением автоматического отключения.

Качественный термодатчик не может стоить дёшево. При изготовлении автоматических прерывателей применяются дорогостоящие сплавы, а также новейшее оборудование, поэтому при наличии низкой цены от покупки следует отказаться.

Приобретение изделия известного производителя, как правило, гарантирует длительную эксплуатацию ТЭНа и термостата. Конечно, из этого правила также могут быть исключения, но если продукция бренда появилась не вчера, то всегда можно получить актуальную информацию о продолжительности работы такого оборудования от реальных покупателей.

При приобретении следует также убедиться в отсутствии механических повреждений, а также следов использования устройства в водонагревательной технике. В местах, где имеются малейшие трещины или потёртости может в течение небольшого времени появиться очаг коррозии, который приведёт в негодность изделие даже от известного бренда.

Область применения

ТЭН с электрическим терморегулятором наиболее часто можно встретить в бойлерах. Такие изделия позволяют легко выставить уровень нагрева жидкости, до определённого значения градусов. При полной исправности изделия, не потребуется регулировать уровень температуры при каждом включении, что значительно упрощает эксплуатацию водогрейного оборудования. В различных самоделках, в том числе применяемых для отопительных целей, тен для нагревания воды с электрическим терморегулятором можно также успешно использовать.

В специализированных магазинах можно встретить тены водонагревательные с резьбой и электрическим терморегулятором, которые можно устанавливать непосредственно в радиаторы отопления. Такие изделия являются более узкими по форме, но по эффективности они не уступают обычным трубчатым элементам.

Электрические

Терморегулятор для электрического водонагревателя представляет собой реле, контакты которого размыкаются от расширения металлической элемента, реагирующего на изменение температурного режима. Такие изделия обладают очень большим эксплуатационным ресурсом и обычно выходят из строя только при наличии заводского брака либо неправильной эксплуатации.

Защитные

Терморегулятор защитный для ТЭНа выполняет функцию восстанавливаемого предохранителя. Когда температура достигнет предельных значений, реле автоматически отключит подачу тока к резистивному элементу. Во многих случаях, такое изделие выпускается без возможности снижения интенсивности нагрева, но в некоторых системах, например, больших бочках для нагрева воды в такой функции и нет большой надобности.

Защитные элементы стоят относительно недорого, поэтому не следует экономить на безопасной эксплуатации нагревательного элемента, приобретая и устанавливая изделия, не оснащённые предохранительным реле.

Виды термостатов

Существует несколько разновидностей терморегуляторов для электрических бойлеров. Если работы по замене нагревательного элемента выполняются своими руками, то прежде чем приступить к таким действиям, рекомендуется ознакомиться со всеми имеющимися в продаже вариантами элементов защиты.

Стержневые

Стержневые терморегуляторы, устанавливаются в длинную тонкую трубку. Принцип работы таких устройств заключается в том, что металлы имеют различные коэффициенты расширения. При чрезмерном нагреве металлический элемент, имеющий значительное расширение при повышенной температуре оказывает давление на контактную часть реле и цепь размыкается.

Термостаты стержневые для бойлера могут существенно отличаться по длине. По этому параметру такие устройства принято разделять на следующие категории:

• Длинные (450 мм);
• Средние (270 мм);
• Короткие (220 мм).

При подборе нового терморегулятора стержневого типа следует обязательно учитывать этот параметр, ведь если размеры трубы будут превышать резервуар по наибольшему измерению даже на 1 мм, правильная установка изделия будет невозможна.

Электронные

Электронный термостат является более дорогим изделием в сравнении с стержневыми приборами, но благодаря значительному количеству преимуществ, часто применяется в качестве терморегулятора для водяного бойлера. Работа изделий этого типа основана на изменении электрического сопротивления некоторых металлов при повышении температуры. Как правило, используются термостаты, в которых этот параметр уменьшается при нагреве жидкости. Установив в такую цепь переменный резистор можно легко управлять уровнем температуры воды в баке.

В некоторых случаях, электронный термостат может выполнять только функцию предохранительного элемента, но для этой цели намного дешевле и эффективнее использовать стержневые устройства.

Капиллярные

Капиллярные термостаты основаны на пневматическом воздействии расширяющегося при повышении температуры газа на специальное реле. Передаётся давление от основной колбы к прерывателю по тонкой трубке. Благодаря сходству такой системы с капиллярным движением крови в теле человека система и получила своё название.

Капиллярные устройства часто применяются в условиях, когда электрическое реле, по тем или иным причинам, невозможно объединить в одном корпусе с рабочим элементом.

Защитные и регулировочные устройства этого типа очень эффективны и надёжны, но только при условии соблюдений основных правил эксплуатации. Даже при незначительных повреждениях трубки-капилляра дальнейшее использование прибора часто оказывается невозможным по причине нарушения герметичности либо проводимости трубчатой системы.

Схема подключения

Тены для водяного бака с терморегулятором должны быть правильно подключены. Только в этом случае можно надеяться на длительную и безопасную работу электронагревателя. Как правило, к терморегулятору подводится только один из двух проводов подключаемых к нагревателю. Как и в обычном выключателе этого вполне достаточно, чтобы ТЭН перестал выделять тепловую энергию.

Последовательно в схему с теном с электрическим термо регулятором устанавливается выключатель, который позволяет использовать устройства без постоянного отсоединения штепсельной вилки из розетки.

Производители

Несмотря на возможно отдельного подключения многих моделей терморегуляторов, выполненные в одном корпусе такие устройства позволяют значительно уменьшить временные затраты на проведение монтажных работ. По этой причине многие популярные производители выпускают конструкции, в которых объединены регулировочная и нагревательная части.

Аристон

Термостат электрический водонагревателя Аристон представляет собой компактное устройство, в котором объединены трубчатый элемент с температурным прерывателем. Достоинство таких элементов заключается в относительно невысокой стоимости и продолжительном периоде эксплуатации. Тэны Аристон с термостатом могут быть выполнены в резьбовом фланце, что позволяет их использовать и в отопительных системах. Изделия прижимного типа также широко применяются в различных водогрейных установках.

Горение

ТЭНы электрические с терморегулятором для нагрева воды фирмы Горение отличаются высоким качеством, поэтому замена этого элемента, при условии соблюдения правил эксплуатации, требуется очень редко. Если же по тем или иным причинам такая операция необходима, то в торговой сети можно без труда найти нагревательные элементы этого производителя. Приобрести можно устройства, в которых объединены нагревательный и защитный элементы, но большое количество моделей терморегуляторов от этого производителя имеют отдельный корпус.

Термекс

Тэн Термекс с регулятором температуры, также являются очень востребованными на российском рынке изделиями. Благодаря высокому качеству и относительно небольшой стоимости такие устройства могут использоваться не только в фирменных бойлерах, но и в самодельных системах нагрева воды. Высококачественные датчики эффективно предохраняют систему от перегрева, поэтому при соблюдении правил эксплуатации работа по замене нагревательного элемента может и не производиться. Если же ТЭН Термекс вышел из строя, то найти оригинальное изделие в специализированных магазинах не составит большого труда.

Другие производители

Ассортимент водяных ТЭНов с термостатом не ограничивается только изделиями перечисленных производителей. Неплохими характеристиками обладают также устройства следующих фирм:

• Thermowatt.
• Electrolux.
• Timberk.

Отзывы

Многие пользователи убедились в эффективности систем, оборудованных автоматическим отключением. В водяных установках, также как и при использовании воздушных ТЭНов, такие устройства позволяют регулировать температуру и предохранять элементы от перегорания. По этим причинам большинство отзывов об устройствах этого типа положительные.

Михаил. г. Уссурийск: «Купил тэн электрический для нагрева воды Аристон погружного типа в самодельный котёл, установленный на даче. Устройство отлично справляется с работой даже при эксплуатации в ежедневном режиме».

Леонид. г. Каменск-Шахтинский: «После выхода из строя ТЭНа в бойлере Аристон пришлось самостоятельно искать нагреватель в местных магазинах. Оригинальное изделие нашёл без проблем. Самостоятельная установка не вызвала каких-либо затруднений. Отремонтированное устройства работает без уже более года без снижения эффективности нагрева жидкости».

Дмитрий. г. Истра: «После того как вышел из строя термостат в бойлере Термекс был вынужден долго искать оригинальную модель. Приобрести подходящее изделие удалось только в интернет-магазине. Установкой занимался без привлечение посторонних лиц. Эта работа выполняет достаточно просто ведь достаточно запомнить каким образом подключались провода на сгоревшем ТЭНе, чтобы правильно восстановить электроснабжение нагревателя».

Терморегулятор для ТЭНа является необходимым устройством, которое позволяет предохранить изделие от перегрева. Кроме этого, такие изделия позволяют уменьшать интенсивность работы нагревателя, что особенно важно при использовании в небольших по объёму водонагревательных установках.

Источник: www.tproekt.com

Данный регулятор напряжения для тэна я изготовил два года назад, когда полностью перешёл на нагрев куба тэном. До этого я использовал индукционную плиту, но мощности в ней было маловато, всего 1,6 квт. Процесс самогоноварения затягивался. А так как времени свободного у меня не очень много, я решил перейти на нагрев куба тэном.

Данная схема придумана не мной, взята с Ютуб канала Алко-Химия. Эта комплектация является удобнее. Потому что для меня намного удобней вести регулировку напряжения с помощью потенциометра, нежели с помощью кнопок.

Для сборки нам понадобится.

Распред коробка, была куплена в строительном магазине.

Один автомат С 16 и УЗО С 20 — группа защиты от утечки.

Вилки и розетки, желательно не ниже 16А, я использую 32А.

Потенциометр WTH118-1A 2 Вт на 470 кОм .

Цифровой вольтметр, для точного определения подачи напряжения.

Твердотельное реле SSR-40VA 40A 470-560 кОм, я взял на 40 А с запасом.

Радиатор для твердотельного реле.

Термопаста для ПК.

Трансформатор на 12 вольт.

Вентилятор на 12 вольт.

Провода 2 х 4,0 + 1 х 4,0, я использовал 5 метров.

Сборка регулятора.

Для начала я взял распред коробку удалил из неё все внутренности, в крышке сделал одно отверстие для потенциометра, и два для автоматов и вольтметра.

Узо и Автомат лучше посадить на дин рейку, у меня не было её в наличии. Входные провода подключаю к входу автомату защиты и УЗО как показано на схеме. Провода с УЗО выходят на колодки, к которым будут подключаться все детали нашего регулятора. Для удобства лучше использовать колодки, я же вместо них все провода зажал с помощью автоматов. Один провод с колодки идет на термореле. С термореле уходит на тэн. Термореле прикручено на два болта к радиатору охлаждения, между ними намазан тонкий слой термопасты. Крепим реле с радиатором к дну коробки. Мощность на термореле регулируется с помощью потенциометра.

Для охлаждения радиатора я использую вентилятор от ПК. Его можно купить в магазине. У меня остался вентилятор от старого пк, долго лежал, но вот и пригодился. Так как вентилятор потребляет 12в будем использовать трансформатор на 12в, подключаем питание с колодок.

Затем подключаем с колодок цифровой вольтметр. Данный вольтметр весьма точно показывает напряжение, мощность которую потребляет тэн. Всё просто и визуально. Через катушку, которая идёт с вольтметра нужно пропустить провод, идущий на тэн, так мы сможем видеть мощность потребления тэна.

На последок подключаем вилки к проводам для входа и выхода напряжения.

Источник: zen.yandex.ru

#include <LiquidCrystal.h> #include "timer-api.h" const int rs = 12, en = 11, d4 = 5, d5 = 4, d6 = 3, d7 = 6; // сюда подключаем дисплей LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7); int encCLK = 2 ; // сюда подключаем энкодер  int encDT = 7; // сюда подключаем энкодер  int button = 8 ; // сюда подключаем кнопку  // в схеме энкодер подключен через инвертирующий триггер Шмитта!!!  volatile bool button_not_press = true; // здесь храним состояние кнопки  volatile int pinClkValue = 0; // переменные для хранения состояния энкодера volatile int pinDtValue = 0; // переменные для хранения состояния энкодера  uint8_t temp_cel[8] = {B00111,B00101,B00111,B00000,B00000,B00000,B00000}; // символ градуса  int temp_upside_pin = 14; // сюда подключаем первый термодатчик MF58 100k, расчет идет под него int temp_downside_pin = 15; // сюда второй термодатчик. Вторые ноги вместе и на землю(-), так же  // два резисор делителя 100k на (+5v).  volatile float temp_upside; // здесь хранятся временные значения с термодатчиков volatile float temp_downside; // здесь хранятся временные значения с термодатчиков  #define B 3950 // B-коэффициент для рсчета температуры  int heater_pin = 10; // сюда подключаем твердотельное реле SSR-25DA. volatile bool preheating_state = false; // состояние преднагрева, с учетом энертности нагреваемого объекта volatile bool heater_state = true; // состояние нагревателя   volatile int hyst = 40; // учетом энертности нагреваемого объекта подбор опытным путем volatile int changeTemp; // состояние изменения температуры за 60 сек. volatile long timeHyst = 0; // переменная для хранения времени volatile long normalModeTime; // переменная для хранения времени  volatile int curTemp = 0; // здесь храниться текущая температура, после всех вычислений volatile int setTemp = 0; // здесь храниться установленная температура int *pCurTemp = &curTemp; // указатели, может они и не нужны...? int *pSetTemp = &setTemp; // указатели, может они и не нужны...? volatile bool alarm; // будильник volatile int count = 0; // шаг изменения параметров state*5 volatile int state = 0; // счетчик импульсов энкодера volatile int setTimeMinute = 0; // переменная для хранения времени таймера в минутах volatile int second = 0; // переменная для хранения времени таймера в секундах int *pMinute = &setTimeMinute; // указатели, может они и не нужны...?  volatile long currentTime = millis(); // переменная для хранения времени  //=======================================================  void setup() { // установка режима работы библиотеки timer-api.h, генерит прерывание один раз за секунду timer_init_ISR_1Hz(TIMER_DEFAULT);   // режим работы заданного вход/выхода(pin) pinMode(encCLK, INPUT); // вход CLK энкодера pinMode(encDT, INPUT); // вход DT энкодера pinMode(button, INPUT); // вход button энкодера pinMode(temp_upside_pin, INPUT); // средняя точка делителя напряжения с термодатчика 1 pinMode(temp_downside_pin,INPUT); // средняя точка делителя напряжения с термодатчика 2 pinMode(heater_pin, OUTPUT); // выход на реле  attachInterrupt(0, clkEnc, CHANGE);// прерывание для управление энкодером  lcd.createChar(1, temp_cel); // создаем символ градуса // вывод на дисплей приветствия!!! lcd.begin(16, 2);  lcd.setCursor(2, 0); lcd.print("Polimer Clay"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("BURNER ver. 1.01"); delay(2000); // вывод на дисплей меню lcd.clear(); lcd.print("Set");  lcd.setCursor(11, 0); lcd.print("Timer"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Cur"); lcd.setCursor(9, 1); lcd.print(" NotSet");  setupTemp(); // заходим в режим установки температуры } //=====================================================  void clkEnc(){ // обработчик прерывания энкодера типовой, взят на просторах  pinClkValue = digitalRead(encCLK);  pinDtValue = digitalRead(encDT); cli();  if (!pinClkValue && pinDtValue) state = 1;  if (!pinClkValue && !pinDtValue) state = -1;  if (pinClkValue && state != 0) { if (state == 1 && !pinDtValue || state == -1 && pinDtValue) {  count += state*5;  state = 0; }} sei(); }  //=====================================================  void setupTemp(){ // функция установки температуры  count = 0; // обнулятор счетчика button_not_press = true; // без этого условия, сразу выходит из цикла while, когда заходим по нажатию кнопки while(button_not_press){ // пока кнопка не нажата... if (count <= 100) count = 100; // ограничиваем диаппазон изменения температуры минимум 100 if (count >= 151) count = 150; // ограничиваем диаппазон изменения температуры максимум 150 setTemp = count; // сохраняем значение температуры // вывод на дисплей lcd.setCursor(4, 0); if(*pSetTemp<10) lcd.print(" "); else if(*pSetTemp<100) lcd.print(" "); lcd.print(*pSetTemp); lcd.print("1"); lcd.print("C"); lcd.print(" ");  if(*pSetTemp !=0)button_not_press = digitalRead(button); // фиксируем установку preheating_state = true;}} // включаем нагрев с учетом инертности  //=====================================================  void setupTimer(){ // установка таймера  lcd.setCursor(11, 0); //устанавливаем курсор в нужное положение lcd.print("Timer"); //вывод на дисплей count = 0; // обнулятор счетчика button_not_press = true; lcd.setCursor(9, 1); //стираем надпись  lcd.print(" "); // NotSet while(button_not_press){ // пока кнопка не нажата... if (count <= -1) count = 0; // ограничиваем диаппазон изменения времени в минутах - минимум 0 if (count >= 36) count = 35; // ограничиваем диаппазон изменения времени в минутах - максимум 35 setTimeMinute = count; // сохраняем значение времени lcd.setCursor(11, 1); //устанавливаем курсор в нужное положение if(*pMinute<10)lcd.print("0"); lcd.print(*pMinute); //вывод на дисплей МИНУТЫ lcd.print(":00"); //вывод на дисплей СЕКУНДЫ формат 00:00 tempMonitor(); // мониторим температуру if(*pMinute !=0)button_not_press = digitalRead(button);} // фиксируем установку if (*pMinute != 0){second = 0; timerStart();} // если таймер установлен, переходим к счетчику времени timeEnd(); } // если время закончилось, будильник!!!  //======================================================  void tempMonitor(){ //Тут вся соль проекта!!!  // управление мощностью нагревателя путем изменения формы и времени подаваемого напряжения. if(millis() > normalModeTime + 10){ heater_state = !heater_state; normalModeTime = millis();}  // измерение и вывод температуры на дисплей каждые пол секунды if(millis() > currentTime + 500){ lcd.setCursor(4, 1); if(*pCurTemp<10) lcd.print(" "); else if(*pCurTemp<100) lcd.print(" "); lcd.print(*pCurTemp); lcd.print("1"); lcd.print("C"); lcd.print(" ");   int US = analogRead(temp_upside_pin); // считываем значение 1 датчика int DS = analogRead(temp_downside_pin); // считываем значение 2 датчика int MID = (US+DS)/2; // считаем среднее значение float tr = (5 / 1023.0) * MID ; // преобразовываем в напряжение float VR = 5 - tr; // считаем среднее напряжение float RT = tr/(VR / 99000); // считаем среднее сопротивление float ln = log(RT / 100000);  float TX = (1 / ((ln / B) + (1 / (25+273.15)))); // упрощенное уровнение Стейнхарта — Харта  TX = round(TX - 273.15); // пересчет в градусы по Цельсию и округление *pCurTemp = int(TX); // сохраняем значение температуры currentTime = millis(); }   //поднимаем тепмературу до температуры с компенсацией (установленная - hyst) if(preheating_state){ if(*pCurTemp < (*pSetTemp - hyst)) digitalWrite(heater_pin, HIGH);  //если достигли температуры с компенсацией (установленная - hyst),  //выключаем и ждем пока температура не достигнет установленного значения (pSetTemp).  else if(*pCurTemp > (*pSetTemp - hyst)) digitalWrite(heater_pin, LOW);  if (*pCurTemp >= *pSetTemp){ preheating_state = false; Serial.print(preheating_state); }  //если негрев был не достаточен и температура начала падать не достигнув нужного значения //то включаем снова нагреватель, который будет выключаться условием предыдущего цикла //в результате чего напряжение будет подаваться импульсами, что не даст быстрого //роста температуры. Этот процес будет происходить, //пока температура снова не начнет увеличиваться.  if (millis() > timeHyst + 30000){  changeTemp = *pCurTemp; //один раз в 30 сек, сохраняем температуру для сравнения timeHyst = millis(); } if(changeTemp >= *pCurTemp){  if(!digitalRead(heater_pin)){ digitalWrite(heater_pin, HIGH);}}}  //если температура достигла указанного(pSetTemp) значения //переходим в режим поддержания температуры включая нагрев с ограничением мощности нагревателя //при падении температуры ниже 5 градусов от установленной  if(!preheating_state){  if(*pCurTemp < *pSetTemp - 5) {  digitalWrite(heater_pin, heater_state);} else digitalWrite(heater_pin, LOW); }}  //====================================================  void timer_handle_interrupts(int timer){second--;}    //====================================================  //таймер выводит на дисплей установленное время и осуществляет обратный отсчет //используя переменную second, которая уменьшаеться по прерыванию //по истечению установленного времени включаеться будильник.  void timerStart(){  while(*pMinute+second != 0){  if (second == 0){(*pMinute)--; second = 59;}  lcd.setCursor(11, 1); if(*pMinute<10)lcd.print(" "); lcd.print(*pMinute); lcd.print(":"); if(second<10)lcd.print("0"); lcd.print(second); lcd.print(" "); if(alarm){  noTone(9);  if(!digitalRead(button)){ alarm = false; noTone(9); return;}} tempMonitor(); if(alarm) tone(9,100); }}  //===================================================  // Будильник !!!  void timeEnd(){ alarm = true;  lcd.setCursor(11, 0); lcd.print("Alarm"); *pMinute = 1; //second = 30; //будильник работает установленное <- время, если его не   timerStart(); //выключить, то произойдет сброс установленной температуры в 0 if(alarm){ //и запуститься режим установки температуры, нагреватель будет отключен *pSetTemp = 0; //если в течении работы будильника нажать на кнопку, снова включиться digitalWrite(heater_pin, LOW); //режим установки таймера, с поддержкой установленной ранее температурой lcd.setCursor(4, 0); if(*pSetTemp<10) lcd.print(" "); else if(*pSetTemp<100) lcd.print(" "); lcd.print(*pSetTemp); lcd.print("1"); lcd.print("C"); lcd.print(" ");  alarm = false; }}  //====================================================  //основной цикл почти ни чего не делает  void loop() {  tempMonitor(); // <- запуск мониторинга температуры if(*pSetTemp == 0 && !digitalRead(button)) setupTemp(); // <- если будильник дотикал до 0 if(*pCurTemp == *pSetTemp) setupTimer(); } // <- если выключить будильник  

Источник: habr.com

ТЭНы с терморегуляторами

Термостат для ТЭНа может иметь не только защитную функцию, но и регулирующую. Кроме этого, в зависимости от области применения такие изделия могут существенно отличаться по максимально допустимой величине тока, проходящего через контакты прерывателя.

Критерии выбора

Термостат для водонагревателей и ТЭН, как правило, объединены в один корпус, что позволяет изготавливать более компактные устройства преобразования электрической энергии в тепловую с обеспечением автоматического отключения.

Качественный термодатчик не может стоить дёшево. При изготовлении автоматических прерывателей применяются дорогостоящие сплавы, а также новейшее оборудование, поэтому при наличии низкой цены от покупки следует отказаться.

Приобретение изделия известного производителя, как правило, гарантирует длительную эксплуатацию ТЭНа и термостата. Конечно, из этого правила также могут быть исключения, но если продукция бренда появилась не вчера, то всегда можно получить актуальную информацию о продолжительности работы такого оборудования от реальных покупателей.

При приобретении следует также убедиться в отсутствии механических повреждений, а также следов использования устройства в водонагревательной технике. В местах, где имеются малейшие трещины или потёртости может в течение небольшого времени появиться очаг коррозии, который приведёт в негодность изделие даже от известного бренда.

Область применения

ТЭН с электрическим терморегулятором наиболее часто можно встретить в бойлерах. Такие изделия позволяют легко выставить уровень нагрева жидкости, до определённого значения градусов. При полной исправности изделия, не потребуется регулировать уровень температуры при каждом включении, что значительно упрощает эксплуатацию водогрейного оборудования. В различных самоделках, в том числе применяемых для отопительных целей, тен для нагревания воды с электрическим терморегулятором можно также успешно использовать.

В специализированных магазинах можно встретить тены водонагревательные с резьбой и электрическим терморегулятором, которые можно устанавливать непосредственно в радиаторы отопления. Такие изделия являются более узкими по форме, но по эффективности они не уступают обычным трубчатым элементам.

Электрические

Терморегулятор для электрического водонагревателя представляет собой реле, контакты которого размыкаются от расширения металлической элемента, реагирующего на изменение температурного режима. Такие изделия обладают очень большим эксплуатационным ресурсом и обычно выходят из строя только при наличии заводского брака либо неправильной эксплуатации.

Защитные

Терморегулятор защитный для ТЭНа выполняет функцию восстанавливаемого предохранителя. Когда температура достигнет предельных значений, реле автоматически отключит подачу тока к резистивному элементу. Во многих случаях, такое изделие выпускается без возможности снижения интенсивности нагрева, но в некоторых системах, например, больших бочках для нагрева воды в такой функции и нет большой надобности.

Защитные элементы стоят относительно недорого, поэтому не следует экономить на безопасной эксплуатации нагревательного элемента, приобретая и устанавливая изделия, не оснащённые предохранительным реле.

Виды термостатов

Существует несколько разновидностей терморегуляторов для электрических бойлеров. Если работы по замене нагревательного элемента выполняются своими руками, то прежде чем приступить к таким действиям, рекомендуется ознакомиться со всеми имеющимися в продаже вариантами элементов защиты.

Стержневые

Стержневые терморегуляторы, устанавливаются в длинную тонкую трубку. Принцип работы таких устройств заключается в том, что металлы имеют различные коэффициенты расширения. При чрезмерном нагреве металлический элемент, имеющий значительное расширение при повышенной температуре оказывает давление на контактную часть реле и цепь размыкается.

Термостаты стержневые для бойлера могут существенно отличаться по длине. По этому параметру такие устройства принято разделять на следующие категории:

• Длинные (450 мм);
• Средние (270 мм);
• Короткие (220 мм).

При подборе нового терморегулятора стержневого типа следует обязательно учитывать этот параметр, ведь если размеры трубы будут превышать резервуар по наибольшему измерению даже на 1 мм, правильная установка изделия будет невозможна.

Электронные

Электронный термостат является более дорогим изделием в сравнении с стержневыми приборами, но благодаря значительному количеству преимуществ, часто применяется в качестве терморегулятора для водяного бойлера. Работа изделий этого типа основана на изменении электрического сопротивления некоторых металлов при повышении температуры. Как правило, используются термостаты, в которых этот параметр уменьшается при нагреве жидкости. Установив в такую цепь переменный резистор можно легко управлять уровнем температуры воды в баке.

В некоторых случаях, электронный термостат может выполнять только функцию предохранительного элемента, но для этой цели намного дешевле и эффективнее использовать стержневые устройства.

Капиллярные

Капиллярные термостаты основаны на пневматическом воздействии расширяющегося при повышении температуры газа на специальное реле. Передаётся давление от основной колбы к прерывателю по тонкой трубке. Благодаря сходству такой системы с капиллярным движением крови в теле человека система и получила своё название.

Капиллярные устройства часто применяются в условиях, когда электрическое реле, по тем или иным причинам, невозможно объединить в одном корпусе с рабочим элементом.

Защитные и регулировочные устройства этого типа очень эффективны и надёжны, но только при условии соблюдений основных правил эксплуатации. Даже при незначительных повреждениях трубки-капилляра дальнейшее использование прибора часто оказывается невозможным по причине нарушения герметичности либо проводимости трубчатой системы.

Схема подключения

Тены для водяного бака с терморегулятором должны быть правильно подключены. Только в этом случае можно надеяться на длительную и безопасную работу электронагревателя. Как правило, к терморегулятору подводится только один из двух проводов подключаемых к нагревателю. Как и в обычном выключателе этого вполне достаточно, чтобы ТЭН перестал выделять тепловую энергию.

Последовательно в схему с теном с электрическим термо регулятором устанавливается выключатель, который позволяет использовать устройства без постоянного отсоединения штепсельной вилки из розетки.

Производители

Несмотря на возможно отдельного подключения многих моделей терморегуляторов, выполненные в одном корпусе такие устройства позволяют значительно уменьшить временные затраты на проведение монтажных работ. По этой причине многие популярные производители выпускают конструкции, в которых объединены регулировочная и нагревательная части.

Аристон

Термостат электрический водонагревателя Аристон представляет собой компактное устройство, в котором объединены трубчатый элемент с температурным прерывателем. Достоинство таких элементов заключается в относительно невысокой стоимости и продолжительном периоде эксплуатации. Тэны Аристон с термостатом могут быть выполнены в резьбовом фланце, что позволяет их использовать и в отопительных системах. Изделия прижимного типа также широко применяются в различных водогрейных установках.

Горение

ТЭНы электрические с терморегулятором для нагрева воды фирмы Горение отличаются высоким качеством, поэтому замена этого элемента, при условии соблюдения правил эксплуатации, требуется очень редко. Если же по тем или иным причинам такая операция необходима, то в торговой сети можно без труда найти нагревательные элементы этого производителя. Приобрести можно устройства, в которых объединены нагревательный и защитный элементы, но большое количество моделей терморегуляторов от этого производителя имеют отдельный корпус.

Термекс

Тэн Термекс с регулятором температуры, также являются очень востребованными на российском рынке изделиями. Благодаря высокому качеству и относительно небольшой стоимости такие устройства могут использоваться не только в фирменных бойлерах, но и в самодельных системах нагрева воды. Высококачественные датчики эффективно предохраняют систему от перегрева, поэтому при соблюдении правил эксплуатации работа по замене нагревательного элемента может и не производиться. Если же ТЭН Термекс вышел из строя, то найти оригинальное изделие в специализированных магазинах не составит большого труда.

Другие производители

Ассортимент водяных ТЭНов с термостатом не ограничивается только изделиями перечисленных производителей. Неплохими характеристиками обладают также устройства следующих фирм:

• Thermowatt.
• Electrolux.
• Timberk.

Отзывы

Многие пользователи убедились в эффективности систем, оборудованных автоматическим отключением. В водяных установках, также как и при использовании воздушных ТЭНов, такие устройства позволяют регулировать температуру и предохранять элементы от перегорания. По этим причинам большинство отзывов об устройствах этого типа положительные.

Михаил. г. Уссурийск: «Купил тэн электрический для нагрева воды Аристон погружного типа в самодельный котёл, установленный на даче. Устройство отлично справляется с работой даже при эксплуатации в ежедневном режиме».

Леонид. г. Каменск-Шахтинский: «После выхода из строя ТЭНа в бойлере Аристон пришлось самостоятельно искать нагреватель в местных магазинах. Оригинальное изделие нашёл без проблем. Самостоятельная установка не вызвала каких-либо затруднений. Отремонтированное устройства работает без уже более года без снижения эффективности нагрева жидкости».

Дмитрий. г. Истра: «После того как вышел из строя термостат в бойлере Термекс был вынужден долго искать оригинальную модель. Приобрести подходящее изделие удалось только в интернет-магазине. Установкой занимался без привлечение посторонних лиц. Эта работа выполняет достаточно просто ведь достаточно запомнить каким образом подключались провода на сгоревшем ТЭНе, чтобы правильно восстановить электроснабжение нагревателя».

Терморегулятор для ТЭНа является необходимым устройством, которое позволяет предохранить изделие от перегрева. Кроме этого, такие изделия позволяют уменьшать интенсивность работы нагревателя, что особенно важно при использовании в небольших по объёму водонагревательных установках.

Источник: www.tproekt.com