Los termomizadores son controladores de temperatura automáticos. Sistemas automáticos de control de temperatura.

Según el principio de regulación, todo sistemas de control automático se dividen en cuatro clases.

1. Sistema de estabilización automática: un sistema en el que el regulador mantiene un valor establecido constante del parámetro controlado.

2. Sistema de control de programa: un sistema que garantiza un cambio en el parámetro controlado de acuerdo con una ley predeterminada (en el tiempo).

3. Sistema de seguimiento: un sistema que garantiza un cambio en el parámetro controlado en función de algún otro valor.

4. Sistema de control extremo: un sistema en el que el regulador mantiene el valor de la variable controlada que es óptimo para condiciones cambiantes.

Para regular el régimen de temperatura de las instalaciones de calefacción eléctrica, se utilizan principalmente sistemas de las dos primeras clases.

Los sistemas automáticos de control de temperatura se pueden dividir en dos grupos según el tipo de acción: Regulación intermitente y continua.

Reguladores automáticos para características funcionales Se dividen en cinco tipos: posicional (relé), proporcional (estático), integral (astático), isodrómico (proporcional-integral), isodrómico con anticipación y con primera derivada.

Los reguladores de posición pertenecen al ACS intermitente y otros tipos de reguladores pertenecen al ACS acción continua. A continuación consideramos las principales características de los controladores posicionales, proporcionales, integrales e isodrómicos que tienen mayor aplicación en sistemas automáticos de control de temperatura.

(Fig. 1) consta de un objeto de control 1, un sensor de temperatura 2, un dispositivo de programa o regulador de nivel de temperatura 4, un controlador 5 y un actuador 8. En muchos casos, se coloca un amplificador primario 3 entre el sensor y el programa. dispositivo, y entre el controlador y el actuador - amplificador secundario 6. Sensor adicional 7 se utiliza en sistemas de control isodrómico.

Arroz. 1. Diagrama funcional del control automático de temperatura.

Controladores de temperatura posicionales (relé)

Los reguladores posicionales son aquellos en los que el órgano regulador puede ocupar dos o tres puestos específicos. En instalaciones de calefacción eléctrica se utilizan reguladores de dos y tres posiciones. Son simples y confiables de usar.

En la figura. La Figura 2 muestra un diagrama esquemático de control de temperatura del aire de dos posiciones.

Arroz. 2. Diagrama esquemático control de temperatura del aire de dos posiciones: 1 - objeto de control, 2 - puente de medición, 3 - relé polarizado, 4 - devanados de excitación del motor eléctrico, 5 - armadura del motor eléctrico, 6 - caja de cambios, 7 - calentador.

Para controlar la temperatura en el objeto de control se utiliza una resistencia térmica del vehículo, conectada a uno de los brazos del puente de medición 2. Los valores de las resistencias del puente se seleccionan de tal manera que a una temperatura determinada la El puente está equilibrado, es decir, el voltaje en la diagonal del puente es igual a cero. Cuando aumenta la temperatura, el relé polarizado 3, incluido en la diagonal del puente de medición, enciende uno de los devanados 4 del motor eléctrico. corriente continua, que con ayuda de la caja de cambios 6 cierra válvula de aire delante del calentador 7. Cuando la temperatura baja, la válvula de aire se abre completamente.

Con el control de temperatura de dos posiciones, la cantidad de calor suministrado se puede configurar en sólo dos niveles: máximo y mínimo. La cantidad máxima de calor debe ser mayor que la requerida para mantener una temperatura controlada determinada, y la cantidad mínima debe ser menor. En este caso, la temperatura del aire fluctúa alrededor de un valor determinado, es decir, el llamado modo autooscilante(Figura 3, a).

Las líneas correspondientes a las temperaturas τ N y τ V definen los límites inferior y superior de la zona muerta. Cuando la temperatura del objeto controlado, al disminuir, alcanza el valor τ n, la cantidad de calor suministrado aumenta instantáneamente y la temperatura del objeto comienza a aumentar. Al alcanzar el valor τ in, el regulador reduce el suministro de calor y la temperatura desciende.

Arroz. 3. Característica de tiempo del control de dos posiciones (a) y característica estática del controlador de dos posiciones (b).

La tasa de aumento y disminución de la temperatura depende de las propiedades del objeto de control y sus características de tiempo (curva de aceleración). Las fluctuaciones de temperatura no van más allá de la zona muerta si los cambios en el suministro de calor causan inmediatamente cambios de temperatura, es decir, si no hay retraso del objeto controlado.

A medida que la zona muerta disminuye, la amplitud de las fluctuaciones de temperatura disminuye hasta cero en τ n = τ v. Sin embargo, esto requiere variar el suministro de calor a una frecuencia infinitamente alta, lo que es extremadamente difícil de lograr en la práctica. Todos los objetos reales de regulación tienen un retraso. El proceso regulatorio en ellos es más o menos así.

Cuando la temperatura del objeto controlado disminuye al valor τ n, el suministro de calor cambia instantáneamente, sin embargo, debido al retraso, la temperatura continúa disminuyendo durante algún tiempo. Luego aumenta hasta el valor τ in, en el que el suministro de calor disminuye instantáneamente. La temperatura continúa aumentando durante algún tiempo, luego, debido al menor suministro de calor, la temperatura baja y el proceso se repite nuevamente.

En la figura. 3, b está dado característica estática de un regulador de dos posiciones. De esto se deduce que el impacto regulatorio sobre un objeto solo puede tomar dos valores: máximo y mínimo. En el ejemplo considerado, el máximo corresponde a la posición en la que la válvula de aire (ver Fig. 2) está completamente abierta, el mínimo, cuando la válvula está cerrada.

El signo de la influencia reguladora está determinado por el signo de la desviación de la cantidad controlada (temperatura) de su valor establecido. La magnitud de la influencia regulatoria es constante. Todos los reguladores de dos posiciones tienen una zona de histéresis α, que surge debido a la diferencia en las corrientes de operación y liberación del relé electromagnético.

Ejemplo de uso de control de temperatura de dos posiciones:

Controladores de temperatura proporcionales (estáticos)

En los casos en los que se requiera una alta precisión de control o cuando un proceso autooscilador sea inaceptable, utilice Reguladores con proceso de control continuo.. Estos incluyen controladores proporcionales (controladores P), adecuado para regular una amplia variedad de procesos tecnológicos.

En los casos en los que se requiere una alta precisión de control o cuando un proceso autooscilador es inaceptable, se utilizan reguladores con un proceso de control continuo. Estos incluyen controladores proporcionales (controladores P), adecuados para regular una amplia variedad de procesos tecnológicos.

En sistemas de control automático con reguladores P, la posición del regulador (y) es directamente proporcional al valor del parámetro controlado (x):

y=k1х,

donde k1 es el coeficiente de proporcionalidad (ganancia del controlador).

Esta proporcionalidad continúa hasta que el regulador alcanza sus posiciones extremas (finales de carrera).

La velocidad de movimiento del regulador es directamente proporcional a la tasa de cambio del parámetro controlado.

En la figura. La Figura 4 muestra un diagrama esquemático de un sistema para regular automáticamente la temperatura del aire en una habitación mediante un controlador proporcional. La temperatura ambiente se mide mediante una termorresistencia conectada al circuito del puente de medición 1.

Arroz. 4. Esquema de control proporcional de la temperatura del aire: 1 - puente de medición, 2 - objeto de control, 3 - intercambiador de calor, 4 - motor condensador, 5 - amplificador sensible a fases.

A una temperatura determinada el puente está equilibrado. Cuando la temperatura controlada se desvía del valor establecido, aparece una tensión de desequilibrio en la diagonal del puente, cuya magnitud y signo dependen de la magnitud y el signo de la desviación de temperatura. Esta tensión es amplificada por un amplificador 5 sensible a la fase, cuya salida está conectada al devanado del motor condensador bifásico 4 del actuador.

El actuador mueve el cuerpo regulador, cambiando el flujo de refrigerante hacia el intercambiador de calor 3. Simultáneamente con el movimiento del cuerpo regulador, la resistencia de uno de los brazos del puente de medición cambia, como resultado de lo cual la temperatura a la que el puente Son cambios equilibrados.

Así, cada regulación del organismo regulador, debido a la estricta comentario corresponde a su valor de equilibrio de la temperatura controlada.

Un controlador proporcional (estático) se caracteriza por desigualdad residual de la regulación.

En el caso de una desviación brusca de la carga del valor establecido (en el momento t1), el parámetro controlado alcanzará, después de un cierto período de tiempo (momento t2), un nuevo valor estable (Fig. 4). Sin embargo, esto sólo es posible con una nueva posición del organismo regulador, es decir, con un nuevo valor del parámetro controlado que difiere del valor especificado en δ.

Arroz. 5. Características de sincronización del control proporcional.

La desventaja de los reguladores proporcionales es que cada valor de parámetro corresponde sólo a una posición específica del regulador. Para mantener un valor de parámetro determinado (temperatura) cuando cambia la carga (consumo de calor), es necesario que el regulador adopte una posición diferente correspondiente al nuevo valor de carga. Esto no sucede en un controlador proporcional, lo que resulta en una desviación residual del parámetro controlado.

Integral (reguladores astáticos)

Integral (astático) Se llaman reguladores, en los que cuando un parámetro se desvía del valor establecido, el elemento de control se mueve más o menos lentamente y todo el tiempo en una dirección (dentro de la carrera de trabajo) hasta que el parámetro vuelve a tomar el valor establecido. La dirección de desplazamiento del regulador cambia solo cuando el parámetro pasa por el valor establecido.

En reguladores integrales acción eléctrica Por lo general, se crea artificialmente una zona muerta, dentro de la cual un cambio en el parámetro no provoca el movimiento del regulador.

La velocidad de movimiento del cuerpo regulador en un regulador integral puede ser constante o variable. Una característica del regulador integral es la ausencia de una relación proporcional entre los valores establecidos del parámetro controlado y la posición del regulador.

En la figura. La Figura 6 muestra un diagrama esquemático de un sistema de control automático de temperatura utilizando un controlador integral. En él, a diferencia del circuito de control de temperatura proporcional (ver Fig. 4), no hay retroalimentación estricta.

Arroz. 6. Esquema de control integrado de la temperatura del aire.

En un regulador integral, la velocidad del regulador es directamente proporcional a la magnitud de la desviación del parámetro controlado.

El proceso de control integral de temperatura con cambios bruscos de carga (consumo de calor) se muestra en la Fig. 7 usando características de sincronización. Como puede verse en el gráfico, el parámetro controlado durante la regulación integral vuelve lentamente al valor establecido.

Arroz. 7. Características temporales de la regulación integral.

Controladores isodrómicos (proporcional-integral)

Regulación isodrómica Tiene las propiedades de regulación tanto proporcional como integral. La velocidad de movimiento del organismo regulador depende de la magnitud y velocidad de desviación del parámetro controlado.

Si el parámetro controlado se desvía del valor establecido, la regulación se realiza de la siguiente manera. Inicialmente, el regulador se mueve dependiendo de la desviación del parámetro controlado, es decir, se produce una regulación proporcional. Luego, el cuerpo regulador realiza un movimiento adicional, que es necesario para eliminar los desniveles residuales (regulación integral).

Se puede obtener un sistema de control de temperatura del aire isodrómico (Fig. 8) reemplazando la retroalimentación rígida en el circuito de control proporcional (ver Fig. 5) con retroalimentación elástica (desde el regulador hasta la resistencia de retroalimentación del motor). La retroalimentación eléctrica en un sistema isodrómico se realiza mediante un potenciómetro y se introduce en el sistema de control a través de un circuito que contiene una resistencia R y una capacitancia C.

Durante los procesos transitorios, la señal de retroalimentación, junto con la señal de desviación del parámetro, afecta a los elementos posteriores del sistema (amplificador, motor eléctrico). Cuando el elemento de control está estacionario, sin importar en qué posición se encuentre, a medida que el capacitor C se carga, la señal de retroalimentación se desvanece (en estado estacionario es igual a cero).

Arroz. 8. Esquema de control isodrómico de la temperatura del aire.

Es característico de la regulación isodrómica que la desigualdad de la regulación (error relativo) disminuye con el tiempo, acercándose a cero. En este caso, la retroalimentación no provocará desviaciones residuales de la variable controlada.

Por lo tanto, la regulación isodrómica conduce a significativamente mejores resultados que proporcional o integral (sin mencionar el control de posición). La regulación proporcional, debido a la presencia de retroalimentación estricta, ocurre casi instantáneamente, mientras que la regulación isodrómica ocurre lentamente.

Sistemas de control automático de temperatura por software.

Para implementar la regulación del programa, es necesario influir continuamente en la configuración (punto de ajuste) del regulador para que el valor controlado cambie de acuerdo con una ley predeterminada. Para ello, la unidad de ajuste del controlador está equipada con un elemento de software. Este dispositivo sirve para establecer la ley de cambio de un valor determinado.

Con calefacción eléctrica solenoide El ACS puede influir en el encendido o apagado de tramos eléctricos. elementos calefactores, cambiando así la temperatura de la instalación climatizada de acuerdo con el programa especificado. El control por software de la temperatura y la humedad del aire se utiliza ampliamente en sistemas climáticos artificiales.

Controles de temperatura en habitaciones individuales.

Gracias al termostato de radiador Danfoss, solo cantidad requerida energía y la temperatura ambiente se mantiene constantemente en el nivel requerido. El termostato mide la temperatura ambiente y ajusta automáticamente el suministro de calor.

Le permite evitar el sobrecalentamiento de las instalaciones durante los períodos de transición y otros del año y garantizar el nivel mínimo requerido de calefacción en habitaciones con ocupación periódica (sistema de protección contra congelación).

Nombre corto para termostato de radiadorIDT(Termostato de radiador Danfoss). ¿Qué es un termostato de radiador?

1 - combinación de sensor de temperatura ambiente y válvula de agua,

2 - regulador de presión independiente (funciona sin fuente de energía adicional)

3 - un dispositivo que mantiene constantemente una temperatura determinada.



Principio de funcionamiento de un termostato de radiador:

El principio de funcionamiento es el equilibrio entre la fuerza del medio (en este caso: gas) y la fuerza del resorte de presión, cuya magnitud depende del ajuste del cabezal (a la temperatura requerida). Por lo tanto, la cantidad de flujo a través de la válvula depende del ajuste del cabezal y de la temperatura. ambiente externo, que es percibido por el sensor.

Si la temperatura aumenta, el gas se expande y cierra ligeramente la válvula. Si la temperatura baja, el gas se comprime en consecuencia, lo que provoca la apertura de la válvula y el acceso del refrigerante a dispositivo de calentamiento.

El uso del gas lo proporciona Danfoss. gran ventaja respecto a otros fabricantes: un pequeño valor de la constante de tiempo, que se expresa en mejor uso Calor libre mediante una respuesta rápida a los cambios de temperatura ambiente (tiempo de reacción).

Hoy en día, sólo los termostatos de radiador Danfoss utilizan el principio de expansión y compresión del gas. La razón es que usar gas requiere muy tecnología moderna y, en consecuencia, altos requisitos de calidad. Sin embargo, Danfoss está dispuesto a incurrir en costos adicionales para lograr productos competitivos y de alta calidad.

La elección del termostato del radiador depende de las siguientes condiciones:

Ubicación de la válvula tipo Y del sensor

tipo de válvula Y tamaño del radiador (demanda de calor), caída de temperatura en el elemento calefactor, tipo de sistema de calefacción (sistema de 1 o 2 tubos)

¿Por qué es necesario utilizar un termostato de radiador?

1 - porque te permite ahorrar dinero energía termal(15-20%), permite el uso de calor gratuito, "gratuito" (radiación solar, calor adicional de personas y dispositivos), su período de recuperación< 2 лет.

2 - proporciona alto nivel comodidad interior.

3 - asegura el equilibrio hidráulico - es muy importante crear un equilibrio hidráulico en sistema de calefacción, lo que supone suministrar la energía térmica disponible a cada consumidor según sus necesidades.

Cabezales termostáticos RTD (20% de ahorro de calor)




Los cabezales para termostatos de radiadores se fabrican en las siguientes versiones:

RTD 3100 / 3102: sensor estándar, integrado o remoto, rango de temperatura de 6 a 26 °C, limitación y fijación de ajustes de temperatura.

RTD 3120: sensor a prueba de manipulaciones, incorporado, rango de temperatura de 6 a 26 °C, protección contra heladas.

RTD 3150 / 3152: sensor con limitación máxima de temperatura, incorporado o remoto, rango de temperatura 6 - 21 ° C, protección contra heladas, fijación de ajuste de temperatura.

serie RTD 3160 - elemento mando a distancia, longitud del tubo capilar 2 / 5 / 8 m, temperatura máxima 28 ° C con limitación y fijación de los ajustes de temperatura (para radiadores y convectores inaccesibles para el usuario).

El sensor remoto debe utilizarse si el sensor incorporado se verá afectado por una corriente de aire o si está oculto detrás de cortinas o rejas decorativas.

El cabezal termostático se fija fácilmente a la válvula mediante una tuerca de unión. La cabeza se puede proteger contra extracción no autorizada mediante un tornillo (se pide por separado como accesorio adicional).


Válvulas RTD-N y RTD-G

Cuando Danfoss comenzó a expandirse a mercados externos Europa occidental Luego, los especialistas de la empresa realizaron numerosos análisis de la calidad del agua en diferentes paises. Como resultado de esta experiencia, quedó claro que la mala calidad del agua es común en los sistemas de calefacción de algunos países. Por este motivo se ha desarrollado una nueva serie de válvulas para los mercados Europa Oriental- Serie RTD.

Los materiales utilizados en el RTD siguen siendo particularmente resistentes a la baja calidad del agua (en comparación con las válvulas producidas para los mercados de Europa occidental, reemplazamos todas las piezas de bronce estañado por piezas de latón más resistentes). Esto significa que la vida útil de la válvula aumenta significativamente, incluso en condiciones difíciles Ucrania. Por experiencia sabemos que plazo promedio La vida útil de la válvula alcanza los 20 años.

Tipo válvulas de controlIDT-N(diámetros de 10 a 25 mm) están diseñados para su uso en sistemas de calentamiento de agua con bombas de dos tubos y están equipados con un dispositivo para el ajuste preliminar (instalación) de su rendimiento.

en 2 sistema de tuberías Calentar, agregar agua en exceso del volumen calculado conduce a un aumento en la transferencia de calor y un desequilibrio en el sistema. La función de preajuste de la válvula permite al instalador limitar la capacidad de la válvula para que resistencia hidráulica en todos los circuitos de radiadores era el mismo y así regular la cantidad de caudal.

El ajuste simple y preciso del ancho de banda se realiza fácilmente sin herramienta adicional. El número estampado en la escala de ajuste debe estar alineado con la marca ubicada frente a la salida de la válvula. La capacidad de la válvula cambiará según los números en la escala de configuración. En la posición “N” la válvula está completamente abierta.

La protección contra cambios no autorizados en la configuración la proporciona un elemento termostático instalado en la válvula.

Válvulas de control de alta capacidadIDT-G(diámetros 15-25 mm) están diseñados para su uso en sistemas de calentamiento de agua de una sola tubería con bomba. También se pueden utilizar en sistemas de gravedad de dos tubos. Las válvulas tienen valores de capacidad fijos según el diámetro de la válvula.

Ejemplo de cálculo del termostato del radiador:

Demanda de calor Q = 2.000 kkal/h

diferencia de temperatura D T = 20 ° C

Pérdida de presión existente D P = 0,05 bar

Determinamos la cantidad de flujo (flujo de agua) a través del dispositivo:

Caudal de agua G = 2.000/20 = 100 l/h

Determinamos la capacidad de la válvula:


Capacidad de la válvula Kv = 0,1/C 0,05 = 0,45 m3/bar



El valor Kv = 0,45 m3/h significa que para la válvula RTD-N de 15 mm se puede seleccionar el preajuste “7” o “N”.

Al elegir un termostato de radiador, es necesario asegurar un ajuste en el rango de 0,5 ° C a 2 ° C para las dimensiones dadas, lo que garantizará buenas condiciones regulación. En nuestro caso, es necesario seleccionar el preajuste “7” o “N”. Sin embargo, si existe peligro de que haya agua contaminada en el sistema de calefacción, no recomendamos utilizar un valor predeterminado inferior a “3”.

Usando nuestra descripción técnica “Termostatos de radiador RTD”, puede seleccionar el tamaño de la válvula directamente desde los diagramas a través de la pérdida de presión a través de la válvula D P, o a través del valor de flujo a través de la válvula G. La selección del tamaño de las válvulas RTD-G (para un sistema monotubo) se realiza de forma idéntica.


Nueva construcción

En construcciones nuevas recomendamos el uso de un sistema de 2 tubos con válvulas RTD-N, con preajuste para mantener el equilibrio hidráulico en el sistema, DN 10-25 mm, versiones recta y en ángulo.



Reconstrucción

La gran mayoría de los edificios más antiguos utilizan un sistema monotubo, para lo cual recomendamos válvulas RTD-G de mayor capacidad (valores de capacidad fijos según el diámetro), DN 15-25 mm, versiones rectas y acodadas.

Especialmente para válvulas RTD-N con preajuste, el uso de un filtro es muy importante para evitar interferencias con el funcionamiento normal de la válvula.


Válvulas de equilibrado serie ASV

Porque sistemas de radiadores la calefacción es sistemas dinámicos (diferentes caídas presión reduciendo la carga térmica), entonces los termostatos de radiador deben combinarse con reguladores de presión (válvulas de equilibrio automático ASV-P para un sistema de 2 tubos) y una válvula de cierre MV-FN.

La serie de reguladores ASV incluye dos tipos de válvulas de equilibrio automáticas y manuales:

Válvula automática ASV-PV - regulador de presión diferencial con ajuste variable 5 - 25 kPa

válvula ASV-P - regulador con ajuste fijo a 10 kPa

ASV-M - válvula de cierre manual

ASV-I - válvula de cierre y dosificación con capacidad ajustable

ASV asegura una distribución óptima del refrigerante a lo largo de los elevadores del sistema de calefacción y funcionamiento normal este último, independientemente de las fluctuaciones de presión en el sistema. También permiten cerrar y vaciar la columna ascendente. Máximo presión de trabajo se convierte en 10 kPa, temperatura máxima de funcionamiento 120° C.

El embalaje de poliestireno en el que se transporta la válvula se puede utilizar como carcasa termoaislante a temperaturas del refrigerante de hasta 80 °C. temperatura de funcionamiento refrigerante a 120° C, se utiliza una carcasa termoaislante especial, que está disponible bajo pedido adicional.



Regulador de caudal automático ASV-Q

Para el equilibrio hidráulico de sistemas de calefacción monotubo se utilizan válvulas limitadoras de caudal automáticas ASV-Q de diámetro 15, 20, 25 y 32 mm (rango de ajuste de 0,1-0,8 m3/hora a 0,5-2,5 m3/hora). Se utilizan para limitar automáticamente el valor máximo del flujo de agua a través del tubo ascendente, independientemente de las fluctuaciones en la presión y el flujo de refrigerante en el sistema y para una distribución óptima del refrigerante a lo largo de los tubos ascendentes del sistema de calefacción.

Estas válvulas son especialmente útiles para equilibrar sistemas de calefacción para los cuales no se dispone de datos de rendimiento hidráulico. ASV-Q siempre proporciona el flujo de refrigerante para el cual está configurada la válvula. Cuando las características del sistema cambian, el controlador se ajusta automáticamente.

La instalación de válvulas ASV-Q elimina la necesidad de soluciones tradicionalmente complejas. trabajo de puesta en servicio en nuevas construcciones y reconstrucción de sistemas de calefacción, incluida la ampliación de sistemas sin calculo hidraulico tuberías.



Aplicación (ejemplos 1 - sistemas de 2 tuberías)

Al reconstruir un sistema monotubo sin derivación ( sistema de flujo) es necesario instalar termostatos de radiador en las fuentes de radiación térmica (cabezales RTD-G y RTD) e instalar una línea de derivación (bypass), cuya sección transversal debe ser un tamaño menor que la tubería principal del sistema (bypass 1 /2” para el tubo principal 3 /4").

Con la ayuda de un bypass, el flujo de refrigerante a través de la fuente de radiación térmica se reduce entre un 35 y un 30 %, lo que también depende del diámetro de las tuberías principales del sistema. Al estudiar la curva de transferencia de calor de un radiador de un sistema monotubo, estamos convencidos de que reducir el flujo de refrigerante del 100% al 30% conducirá a una disminución de la transferencia de calor del radiador en solo un 10%.

Esto significa que, en la gran mayoría de los casos, la instalación de un bypass tendrá sólo un efecto menor en la transferencia de calor. En muchos casos, las dimensiones del emisor de calor (radiador, convector) ya se han seleccionado con un margen y, por lo tanto, los emisores de calor pueden seguir proporcionando la cantidad de calor necesaria. Si el radiador es de baja potencia, para resolver el problema es necesario:

- Aumentar la temperatura del refrigerante.

- Aumentar el rendimiento de la bomba de circulación.

- Aumentar las superficies de calentamiento de los radiadores.

-Aislar la envolvente del edificio (paredes)

Las válvulas de alto flujo RTD-G se utilizan en sistemas de calefacción monotubo con bombas de circulación y en sistemas de dos tubos ah gravitacional (gravedad).

Para mantener el equilibrio hidráulico en el sistema de calefacción, es necesario instalar un regulador de flujo automático ASV-Q en cada tubo ascendente, que limitará el flujo a través de cada tubo ascendente. De esta manera, el calor se distribuirá uniformemente por todos los tubos ascendentes, especialmente en el caso de cargas térmicas cambiantes o si el suministro de calor es insuficiente. La válvula dosificadora y de cierre ASV-M le permite cerrar cada tubo ascendente individual y, si es necesario, drenar el agua del mismo, mientras mide simultáneamente el flujo a través del tubo ascendente.

Los emisores de calor (radiadores y convectores) pueden equiparse con termostatos de radiador (cabezales RTD-G y RTD) sin restricciones. La selección de la válvula RTD-G se realiza de acuerdo con el ejemplo anterior (ver también el ejemplo de selección de RTD-G en descripción técnica). En este caso, las columnas deben estar equipadas con válvulas de cierre y dosificación limitadoras de caudal ASV-Q y ASV-M.

En el caso de un sistema de 2 tubos, los emisores de calor pueden equiparse sin restricciones con termostatos de radiador (sensores RTD-N y RTD). La selección de la válvula RTD-N se realiza de acuerdo con los ejemplos dados anteriormente para la RTD-N. En este caso, cada tubo ascendente debe estar equipado con un regulador de presión ASV-P (y una válvula dosificadora y de cierre ASV-M), que proporcionará un D P constante en cada tubo ascendente, compensando así los cambios en la carga térmica y los cambios. en D P. Además, al reducir el ruido de riesgo en los termostatos de radiadores, el regulador de presión diferencial garantizará así su durabilidad.


Esto resuelve el problema de ajustar la temperatura en habitaciones individuales.

La temperatura es un indicador del estado termodinámico de un objeto y se utiliza como coordenada de salida al automatizar procesos térmicos. Las características de los objetos en los sistemas de control de temperatura dependen de los parámetros físicos del proceso y del diseño del aparato. Es por eso recomendaciones generales Es imposible formular temperaturas en función de la elección del ACP y se requiere un análisis cuidadoso de las características de cada proceso específico.

Regulación de temperatura en sistemas de ingenieria Ah se realiza con mucha más frecuencia que la regulación de cualquier otro parámetro. El rango de temperaturas ajustables es pequeño. El límite inferior de este rango está limitado por el valor mínimo de la temperatura del aire exterior (-40 ° C), el límite superior - temperatura máxima refrigerante (+150 °C).

A características generales La temperatura ASR se puede atribuir a la importante inercia de los procesos térmicos y los medidores de temperatura (sensores). Por tanto, una de las principales tareas a la hora de crear un ASR de temperatura es reducir la inercia de los sensores.

Consideremos, como ejemplo, las características del termómetro manométrico más común en una caja protectora en los sistemas de ingeniería (Fig. 5.1). diagrama de bloques dicho termómetro se puede representar en la forma conexión en serie cuatro tanques térmicos (Fig. 5.2): cubierta protectora/, espacio de aire 2 , paredes de termómetro 3 y fluido de trabajo 4. Si descuidamos la resistencia térmica de cada capa, entonces la ecuación balance de calor para cada elemento de este dispositivo se puede escribir en la forma

G,Cpit, = a p? sjі ( tj _і - tj) - a i2 S i2 (tj -Сн), (5.1)

Dónde Gj- la masa de la tapa, el espacio de aire, la pared y el líquido, respectivamente; C pj - calor específico; tj- temperatura; a,i, a/2 - coeficientes de transferencia de calor; S norte , Si i2 - superficies de transferencia de calor.

Arroz. 5.1. Diagrama esquemático de un termómetro manométrico:

• 1 - funda protectora; 2 - espacio de aire; 3 - pared del termómetro;
• 4 - fluido de trabajo

Arroz. 5.2.

Como puede verse en la ecuación (5.1), las principales direcciones para reducir la inercia de los sensores de temperatura son;

• mayores coeficientes de transferencia de calor del medio a la cubierta como resultado de la elección correcta del lugar de instalación del sensor; en este caso, la velocidad de movimiento del medio debe ser máxima; en igualdad de condiciones, es más preferible instalar termómetros en la fase líquida (en comparación con la fase gaseosa), en vapor condensado (en comparación con el condensado), etc.;
• reducir la resistencia térmica y la capacidad térmica de la cubierta protectora como resultado de la elección de su material y espesor;
• reducir la constante de tiempo del entrehierro mediante el uso de cargas (líquidos, virutas de metal); para termopares, la unión de trabajo está soldada al cuerpo de la cubierta protectora;
• selección del tipo de convertidor primario: por ejemplo, al elegir, es necesario tener en cuenta que el termopar de baja inercia tiene la menor inercia y el termómetro manométrico tiene la mayor inercia.

Cada sistema de control de temperatura en los sistemas de ingeniería se crea para un propósito muy específico (regular la temperatura del aire interior, el fluido de calefacción o refrigeración) y, por lo tanto, está diseñado para funcionar en un rango muy pequeño. En este sentido, las condiciones para el uso de uno u otro ACP determinan el dispositivo y el diseño tanto del sensor como del controlador de temperatura. Por ejemplo, al automatizar sistemas de ingeniería, los controladores de temperatura se utilizan ampliamente. acción directa con dispositivos de medición de presión. Entonces, para regular la temperatura del aire en áreas administrativas y edificios publicos Cuando se utilizan eyección y fancoils de un circuito de calefacción y refrigeración de tres tubos, se utiliza un regulador de acción directa del tipo directo RTK (Fig. 5.3), que consta de un sistema térmico y una válvula de control. El sistema térmico, que mueve proporcionalmente la varilla de la válvula de control cuando cambia la temperatura del aire de recirculación en la entrada al cierre, incluye un elemento sensor, un punto de ajuste y un actuador. Estos tres nodos están conectados por un tubo capilar y representan un único volumen sellado lleno de un fluido sensible al calor (de trabajo). Una válvula de control de tres vías controla el suministro de agua fría o caliente al intercambiador de calor de expulsión.

Arroz. 5.3.

a - regulador; b - válvula de control; c - sistema térmico;

• 1 - fuelle; 2 - punto de ajuste; 3 - perilla de sintonización; 4 - marco;
• 5, 6 - reguladores de agua fría y caliente respectivamente; 7 - varilla; 8 - solenoide; 9 - elemento sensor

más cerca y consta de una vivienda y órganos reguladores. A medida que aumenta la temperatura del aire, el fluido de trabajo del sistema térmico aumenta su volumen y el fuelle de la válvula mueve la varilla y el cuerpo regulador, cerrando el paso. agua caliente a través de la válvula. Cuando la temperatura aumenta entre 0,5 y 1 °C, los órganos reguladores permanecen inmóviles (los conductos de agua fría y caliente se cierran), y con más temperatura alta Sólo se abre el paso de agua fría (el paso de agua caliente permanece cerrado). La temperatura establecida se garantiza girando la perilla de ajuste conectada al fuelle, que cambia el volumen interno del sistema térmico. El regulador se puede ajustar a temperaturas de entre 15 y 30 °C.

Al regular la temperatura en calentadores y refrigeradores de agua y vapor, se utilizan reguladores tipo RT, que difieren ligeramente de los reguladores tipo RTK. Su característica principal es el diseño combinado de un cilindro térmico con un puntero de ajuste, así como el uso de una válvula de doble asiento como cuerpo regulador. Estos reguladores de presión están disponibles en varios rangos de 40 grados, desde 20 hasta 180 °C y con un diámetro nominal de 15 a 80 mm. Debido a la presencia de un gran error estático (10 °C) en estos controladores, no se recomiendan para el control de temperatura de alta precisión.

Los sistemas térmicos manométricos también se utilizan en reguladores P neumáticos, que se utilizan ampliamente para el control de temperatura en sistemas de ventilación y aire acondicionado de ingeniería (Fig. 5.4). Aquí, cuando cambia la temperatura, cambia la presión en el sistema térmico, que, a través del fuelle, actúa sobre las palancas que transmiten fuerza a la varilla del relé neumático y a la membrana. Cuando la temperatura actual es igual a la configurada, todo el sistema está en equilibrio, ambas válvulas de relé neumáticas, de suministro y de purga, están cerradas. A medida que aumenta la presión sobre la varilla, la válvula de suministro comienza a abrirse. Se le suministra presión desde la fuente de alimentación. aire comprimido, como resultado de lo cual se forma una presión de control en el relé neumático, que aumenta de 0,2 a 1 kgf/cm2 en proporción al aumento de la temperatura del ambiente controlado. Esta presión activa el actuador.

Las válvulas termostáticas de una empresa estadounidense han comenzado a utilizarse ampliamente para regular automáticamente la temperatura del aire interior. mielwell y termostatos de radiador (termostatos) IDT producido por la sucursal de Moscú

Arroz. 5.4.

con termosistema manométrico:

• 1 - varilla de relé neumático; 2 - nodo de desnivel; 3, 9 - palancas;
• 4, 7 - tornillos; 5 - escala; 6 - tornillo; 8 - primavera; 10 - fuelle;
• 11 - membrana; 12 - relé neumático; 13 - cilindro térmico; 14 - nutritivo

válvula; 15 - válvula de purga

empresa danesa Danfoss, la temperatura requerida se ajusta girando el mango (cabezal) ajustado con un puntero de 6 a 26 °C. Bajar la temperatura en 1 °C (por ejemplo, de 23 a 22 °C) permite ahorrar entre un 5 y un 7 % del calor consumido para calefacción. Termostatos IDT permitirán evitar el sobrecalentamiento de los locales durante los períodos transitorios y otros períodos del año y garantizar el nivel mínimo requerido de calefacción en los locales con ocupación periódica. Además, termostatos de radiador. IDT Proporcionar estabilidad hidráulica para un sistema de calefacción de dos tubos y la posibilidad de su ajuste y coordinación en caso de errores durante la instalación y el diseño sin usar. arandelas del acelerador y otras soluciones de diseño.

El termostato consta de una válvula de control (cuerpo) y un elemento termostático con fuelle (cabeza). La conexión entre el cuerpo y la cabeza se realiza mediante una tuerca de unión roscada. Para facilitar la instalación en la tubería y la conexión del termostato al dispositivo de calefacción, está equipado con una tuerca de unión con boquilla roscada. La temperatura ambiente se mantiene cambiando el flujo de agua a través del dispositivo de calefacción (radiador o convector). El cambio en el flujo de agua se produce debido al movimiento del vástago de la válvula mediante un fuelle lleno de una mezcla especial de gases que cambian su volumen incluso con un ligero cambio en la temperatura del aire que rodea el fuelle. El alargamiento del fuelle al aumentar la temperatura se contrarresta mediante un resorte de ajuste, cuya fuerza se regula girando el mango con un indicador del valor de temperatura deseado.

Para adaptarse mejor a cualquier sistema de calefacción, hay disponibles dos tipos de carcasas de regulador: IDT-G de baja resistencia para sistemas monotubo y IDT-N con mayor resistencia para sistemas de dos tubos. Se fabrican carcasas para válvulas rectas y angulares.

Los elementos termostáticos de los reguladores se fabrican en cinco versiones: con sensor incorporado; con sensor remoto (longitud del tubo capilar 2 m); con protección contra uso inepto y robo; con el rango de ajuste limitado a 21 °C. En cualquier diseño, el elemento termostático garantiza que el rango de temperatura establecido esté limitado o fijado a la temperatura ambiente requerida.

Vida útil del regulador IDT 20-25 años, aunque en el Hotel Rossiya (Moscú) la vida útil de 2000 reguladores es de más de 30 años.

Dispositivo de regulación (compensador meteorológico) ECL(Fig. 5.5) garantiza el mantenimiento de la temperatura del refrigerante en el suministro y tuberías de retorno Sistemas de calefacción en función de la temperatura del aire exterior según la reparación específica correspondiente y el programa de calefacción específico del objeto. El dispositivo actúa sobre una válvula de control con accionamiento eléctrico (si es necesario, también sobre bomba de circulación) y permite siguientes operaciones:

• manteniendo el asentamiento horario de calefacción;
• descenso nocturno tabla de temperatura según relojes programables semanales (intervalos de 2 horas) o de 24 horas (intervalos de 15 minutos) (en el caso de relojes electrónicos, intervalos de 1 minuto);
• inundar la habitación dentro de 1 hora después de una caída de temperatura durante la noche;
• conexión mediante salidas de relé de una válvula de control y una bomba (o 2 válvulas de control y 2 bombas);

Arroz. 5.5. Compensador meteorológico de la UE/. con configuración,

a disposición del consumidor:

1 - reloj programable con posibilidad de programar períodos de funcionamiento a temperatura confortable o reducida en un ciclo diario o semanal: 2 - movimiento paralelo del gráfico de temperatura en el sistema de calefacción en función de la temperatura del aire exterior (gráfico de calefacción): 3 - interruptor de modo de funcionamiento; 4 - espacio para instrucciones de funcionamiento: 5 - señalización de encendido, modo de funcionamiento actual,

modos de emergencia;

O - la calefacción se apaga, la temperatura se mantiene para evitar la congelación del refrigerante en el sistema de calefacción;) - trabajar con una temperatura reducida en el sistema de calefacción; © - conmutación automática desde el modo temperatura confortable a un modo con temperatura reducida y viceversa de acuerdo con la tarea en el reloj programable;

O - trabajar sin bajar la temperatura en un ciclo diario o semanal; - control manual: el regulador está apagado, la bomba de circulación está constantemente encendida, la válvula se controla manualmente

• transición automática de modo verano en invierno y viceversa según una temperatura exterior determinada;
• detener la reducción de la temperatura nocturna cuando la temperatura exterior cae por debajo de un valor establecido;
• protección del sistema contra la congelación;
• corrección del programa de calefacción en función de la temperatura del aire ambiente;
• transición al control manual del accionamiento de la válvula;
• Restricciones máximas y mínimas sobre la temperatura del agua de suministro y la posibilidad de ajuste fijo o proporcional.

limitación de temperatura agua de retorno dependiendo de la temperatura exterior;

• autoprueba e indicación digital de los valores de temperatura de todos los sensores y estados de válvulas y bombas;
• fijación de banda muerta, banda proporcional y tiempo de acumulación;
• la capacidad de trabajar con fondos acumulados durante un período determinado o valores actuales temperaturas;
• establecer el coeficiente de estabilidad térmica del edificio y establecer la influencia de la desviación de la temperatura del agua de retorno sobre la temperatura del agua de suministro;
• protección contra la formación de incrustaciones al trabajar con caldera de gas. Esquemas de automatización para el uso de sistemas de ingeniería.

también termostatos bimetálicos y dilatométricos, en particular eléctricos de dos posiciones y neumáticos proporcionales.

El sensor bimetálico eléctrico está destinado principalmente al control de temperatura de dos posiciones en habitaciones. El elemento sensible de este dispositivo es una espiral bimetálica, cuyo extremo está fijo y el otro libre y se encuentra con contactos móviles que se cierran o abren con un contacto fijo dependiendo de los valores de temperatura actuales y configurados. La temperatura establecida se establece girando la escala de ajuste. Dependiendo del rango de ajuste, los termostatos están disponibles en 16 modificaciones con un rango de ajuste total de -30 a + 35 °C, y cada regulador tiene un rango de 10, 20 y 30 °C. Error de operación ±1 °C en la marca media y hasta ±2,5 °C en las marcas extremas de la escala.

El regulador bimetálico neumático, como convertidor-amplificador, tiene una válvula de boquilla sobre la que actúa la fuerza del elemento de medición bimetálico. Estos reguladores están disponibles en 8 modificaciones, de acción directa e inversa, con un rango de ajuste total de +5 a +30 °C. El rango de ajuste para cada modificación es 10 °C.

Los reguladores dilatométricos se diseñan utilizando la diferencia en los coeficientes de expansión lineal de una varilla de Invar (aleación de hierro y níquel) y un tubo de latón o acero. Estos termostatos, según el principio de funcionamiento de los dispositivos de control, no se diferencian de reguladores similares que utilizan un sistema de medición manométrico.

La regulación automática es muy conveniente. Con un termostato para invernaderos, puede mantener la temperatura del aire requerida en el edificio.

Tipos de termostatos y sus características.

Hay muchos tipos de termostatos. Hacer elección correcta, necesitas conocer sus características. Hay 3 tipos principales.

1. Termostato electrónico. Dispone de una pantalla de cristal líquido, que permite obtener información precisa sobre el estado.
2. Dispositivos táctiles. Son buenos porque en ellos puedes configurar un programa de trabajo, lo que permite crear diferentes temperaturas en diferentes momentos del día.
3. Producto mecánico. Mayoría fácil instalación, permitiéndole controlar la temperatura del suelo. En este caso, la temperatura se establece una vez y luego simplemente se ajusta. Opcion ideal para pequeños invernaderos.

Cómo elegir un termostato

Al elegir un termostato, debe guiarse por lo que finalmente desea lograr. En primer lugar, debes prestar atención a las siguientes características:

• características de instalación;
• método de control;
• apariencia;
• fuerza;
• Presencia o ausencia de funciones adicionales.

Al elegir termostatos para invernaderos, se debe prestar especial atención a la potencia. Debe ser mayor que la potencia de calentamiento del suelo requerida. ¡Toma mucho! En este caso, todo el trabajo está controlado por un sensor. Podría ser:

• externo;
• oculto.

Un circuito puede estar formado por varios elementos. La apariencia de los termostatos también varía. La instalación puede ser montada u oculta.

Características de instalación

Al instalar el sistema con sus propias manos, vale la pena saber que el regulador funciona con sensores: luz y temperatura. La temperatura en el edificio será más alta durante el día y más baja durante la noche. Dependiendo de esto, la calefacción también cambia. Los parámetros del termostato son los siguientes:

• límite de iluminación: de 500 a 2600 lux;
• desviación en la fuente de alimentación del dispositivo: hasta un 20%;
• rango de temperatura: de +15 a 50 grados;

• al cruzar el límite de iluminación, la diferencia de temperatura es de hasta 12 grados;
• La precisión es de aproximadamente 0,4 grados.

A la hora de instalar tú mismo el sistema, debes saber que el termostato incluye una unidad de ajuste y una unidad de control de temperatura. Se pueden realizar utilizando transistores. Un interruptor le permite variar la temperatura. El relé se puede combinar con un dispositivo de calefacción para la estufa mediante contactos. El regulador puede tener un relé de salida que controla la calefacción.

Los sensores incluyen fotorresistores y termistores. Responden a diversos cambios en ambiente. Los ajustes se pueden realizar según las instrucciones proporcionadas por el fabricante.

Debes configurar la instalación tú mismo, comenzando por calibrar la escala de resistencia. Primero, los sensores se sumergen en agua caliente y luego se determina la temperatura. A continuación, se calibra el sensor de luz. Está permitido montar el regulador de temperatura en el interior de los invernaderos. Se coloca cerca de un dispositivo de calefacción, que puede ser una estufa.

Revisión del termostato (video)

Cómo trabajar con un termostato

Los termostatos, independientemente de si están hechos a mano o comprados en una tienda, son muy similares en principio de funcionamiento. Por eso es fácil trabajar con ellos. ¿Cuáles son las características de trabajar con el dispositivo?

• Un botón especial le ayuda a desplazarse por el menú.
• El ajuste de la temperatura se realiza manualmente.
• Puede guardar la configuración en la memoria del dispositivo para un inicio rápido.
• Solicitud botones especiales le permite controlar el funcionamiento de la caldera y la estufa y configurar las características de calefacción.
• Si hay un display con lecturas podrás saber cómo está la calefacción en un momento determinado.

Entre otras cosas, los termostatos permiten controlar la caldera para calentar el invernadero.

1. Una vez que se aplica energía al controlador, se sondean los sensores para obtener información en tiempo real. Luego, el controlador compara las lecturas y la información ya registrada para el día o la noche y selecciona los ajustes necesarios para el termostato.
2. Pasados ​​5 minutos, se activa el termostato y la caldera empieza a funcionar.
3. Si la calefacción es insuficiente, el calentador y la bomba comienzan a funcionar. Se da una orden para aumentar el suministro de combustible, lo que aumenta la calefacción.

Los termostatos son multifuncionales. Con su ayuda, es posible calentar el invernadero y ajustar la temperatura requerida del aire del edificio, así como calentar el suelo y el agua.

El regulador es capaz de mantener condiciones ambientales óptimas en cualquier entorno. Algunos dispositivos se encienden y funcionan de forma independiente, lo cual es muy conveniente. Están conectados al controlador, sensores de calor, estufa y caldera. En definitiva, controlar condiciones de temperatura totalmente posible.

Hacer un regulador simple con tus propias manos.

Puede fabricar el regulador usted mismo utilizando un termómetro doméstico estándar. Sin embargo, habrá que modificarlo.

• Primero desmonte el dispositivo, pero recuerde proceder con cuidado.
• Se hace un agujero en la escala, en la ubicación del área del límite de control requerido. Su diámetro debe ser inferior a 2,5 milímetros. Frente a él se fija un fototransistor. Se toma chapa de aluminio, se hace una esquina en la que se perfora un orificio de 2,8 mm. El fototransistor se pega al zócalo con pegamento Moment.
• Debajo del agujero, se fija una esquina para que si la temperatura excede (durante el día), la flecha no tenga la oportunidad de pasar por el agujero. Esto evitará que la calefacción se encienda cuando no sea necesaria.
• En el exterior del termómetro hay instalada una bombilla de 9 voltios. Se perfora un agujero en el cuerpo del termómetro. En el interior se coloca una lente entre la báscula y la bombilla. Es necesario para que el dispositivo funcione con precisión.
• Los cables de la bombilla pasan a través de un orificio en la carcasa y los cables del fototransistor pasan a través de un orificio en la escala. El torniquete común se coloca en un tubo de cloruro de vinilo y se fija con una abrazadera. Se perfora un orificio de 0,4 mm frente a la bombilla.

• Además del sensor, el termostato debe tener un estabilizador de voltaje. También se requiere un relevo fotográfico. El estabilizador se alimenta desde un transformador. Un transistor modificado del tipo GT109 sirve como fotocélula para el fotorrelé. Todo lo que necesitas hacer es quitar la tapa de su cuerpo y romper el terminal base.
• Como carga se utiliza un mecanismo hecho a partir de un relé fabricado en fábrica. El funcionamiento en este caso sigue el principio de un electroimán, donde una armadura de acero va dentro de la bobina e influye en el microinterruptor, que está fijado con 2 soportes. Y el microinterruptor activa el arrancador electromagnético, a través de cuyos contactos la tensión de alimentación llega al dispositivo de calefacción.
• El fotorrelé junto con las unidades de potencia se colocan en una carcasa hecha de material aislante. Se le adjunta un termómetro en una varilla especial. En la parte frontal hay una luz de neón (que indicará el inicio de los elementos calefactores) y un interruptor de palanca.
• Para que el regulador funcione con precisión, es necesario lograr un enfoque claro de la luz que emana de la bombilla sobre la fotocélula.

Cómo hacer un termostato con tus propias manos (video)

Así, a pesar de la complejidad del trabajo, la instalación de un termostato simplifica significativamente el mantenimiento. Los cultivos que reciben un microclima óptimo se desarrollan mejor, lo que significa que la cosecha será mucho mayor.