Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Обзор модельного ряда и видов реле температуры

Конструкция и принцип работы прибора

Надежность работы энергетических установок напрямую зависит от различных перегрузок, которым данное устройство подвергается в период эксплуатации. Для каждого устройства существуют предельные величины тока и их длительность, при которых оборудование функционирует в нормальном и безопасном режиме. При номинальных значениях тока длительность работы электродвигателя или любой другой электроустановки ограничена только механической прочностью вращающихся деталей. При длительном превышении этого значения возникает аварийная ситуация.

Для обеспечения защиты электрических двигателей и другого оборудования от перегрузок широко используются устройства с биметаллическими элементами. Эти приборы работают в соответствии с законом физики, описанным учеными Джоулем и Ленце в 19 веке и определяющим зависимость выделенного тепла от силы тока на конкретном участке электрической цепи. Именно это закон является определяющим в работе электротеплового реле (расцепителя). В составе конструкции прибора имеется спираль, которая является излучателем тепла. Непосредственно рядом с ней монтируется биметаллическая пластина, реагирующая на излучаемое тепло.

Термопластины изготовлены из двух металлических сплавов с различной теплопроводностью, которые при нагреве/охлаждении меняют свою геометрию. Это свойство биметаллических элементов заложено в принцип функционирования теплового расцепителя. При любом увеличении или уменьшении тока нагрузки, рабочие пластины меняют свое пространственное расположение и механически воздействуют на толкатель, который размыкает или замыкает контактные группы термореле, подключенные к обмоткам магнитного пускателя (МП). Пускатель двигателя срабатывает и отключает нагрузку от электрической сети. Стандартная конструкция электротеплового реле представлена на следующей картинке.

На работу тепловых расцепителей с биметаллическими пластинами оказывает воздействие температура окружающего воздуха, дополнительно нагревая рабочие элементы конструкции прибора. Для исключения этого явления все устройства этого типа снабжены дополнительными компенсирующими биметаллическими пластинами, изгибающимися в противоположную сторону относительно основных элементов.

Компенсатор является регулятором тока срабатывания устройства. Для регулировки используется эксцентрик со шкалой, разделенной на две части. При повороте влево ручки компенсатора значение тока срабатывания уменьшается, а при смещении вправо соответственно увеличивается. Регулировка значений тока срабатывания расцепителя происходит путем увеличения/уменьшения зазора между толкателем и основной пластиной, за счет воздействия эксцентрика на дополнительную биметаллическую пластину.

Реле температуры (термостат) Trafag/Трафаг

Капиллярные реле температуры (термостаты) Trafag швейцарского производства заработали отличную репутацию благодаря своей долговечности, надежности и качеству. Компания-производитель предлагает широкий спектр моделей для бытового оборудования и различных промышленных систем, включая те, что предназначены для работы в зонах повышенной взрывоопасности. При этом каждая модель реле температуры (термостата) Трафаг эффективна и функциональна, так как выпускается для решения конкретных задач. Производитель обеспечивает технический контроль всех компонентов прибора, способных повлиять на надежность и долговечность. Все это обеспечивает бесперебойную работу термостатов без потери точности в течение срока, существенно превышающего гарантийный период.

Термостаты (реле температуры) Вы можете купить в Санкт-Петербурге (СПб), Москве, Казани, Нижнем Новгороде, Челябинске, Новосибирске, Екатеринбурге, Самаре, Омске, Уфе, Ростове, Перми, Воронеже, Волгограде и других городах России.

Достойная альтернатива термостатам, реле температуры Данфосс (Danfoss). 

Выбор электротеплового реле

Выбор термореле зависит от многих факторы его эксплуатации: температуры окружающей среды; где оно установлено; мощности подключенного оборудования; необходимых средств аварийного оповещения и так далее. Чаще всего, потребитель делает выбор, основываясь на следующих технических характеристиках прибора.

  1. Для однофазных сетей следует выбирать термореле с функцией автосброса и возврата контактов в исходное состояние через определенный промежуток времени. Такое устройство повторно сработает, если аварийная ситуация сохранилась и перегрузка оборудования по току продолжает присутствовать.
  2. Для жаркого климата и горячих цехов следует использовать тепловые реле с компенсатором температуры воздушной среды. К ним относятся модели с обозначением ТРВ. Они способны нормально функционировать в широком интервале внешних температур.
  3. Для оборудования, критичного к обрыву фаз, следует использовать соответствующую тепловую защиту. Практически все модели термореле способны отключать электроустановки в случае возникновения такой ситуации, так как обрыв одной фазы резко увеличивает ток нагрузки на двух оставшихся.
  4. Тепловые реле со световой индикацией чаще всего используются в промышленности, где необходимо оперативно реагировать на аварийную ситуацию. Светодиодные датчики состояния устройства позволяют оператору визуально контролировать рабочий процесс.

Цена реле тепловой защиты может колебаться в очень широком диапазоне. Стоимость устройства зависит от многих факторов: общих технических характеристик, наличия дополнительных функций, используемых при производстве материалов, а также от популярности производителя прибора. Минимальная цена термореле около 500 рублей, а максимальная может доходить до нескольких тысяч. Реле от известных производителей, в обязательном порядке, комплектуются паспортом с подробным описанием технических характеристик, а также полной инструкцией по подключению прибора к электроустановкам.

Виды термореле защиты

Следует отметить, что на современном рынке электротехнических изделий представлены разные типы модулей тепловой защиты электрических силовых агрегатов. Каждый из этих типов устройств используется в конкретной ситуации и для определенного вида электрического оборудования. К основным разновидностям тепловых реле защиты можно отнести следующие конструкции.

  1. РТЛ — электромеханический прибор, обеспечивающий качественную тепловую защиту трехфазных электродвигателей и других силовых установок от критических перегрузок по току потребления. Кроме этого, термореле этого вида защищает электроустановку при дисбалансе питающих фаз, затянутого во времени пуска устройства, а также при механических проблемах с ротором: заклинивания вала и так далее.  Монтируется прибор на контактах ПМЛ (пускатель магнитный) или как самостоятельный элемент с клемником КРЛ.
  2. РТТ — трехфазное устройство, предназначенное для обеспечения защиты электрических двигателей с короткозамкнутым ротором от токовых перегрузок, перекосу между питающими фазами и при механических повреждениях ротора, а также от затянутого по времени пускового момента. Имеет два варианта установки: как самостоятельный прибор на панели или совмещенный с магнитными пускателями ПМЕ и ПМА.
  3. РТИ — трехфазный вариант электротеплового расцепителя, защищающего электрический двигатель от тепловых повреждений обмоток при критическом превышении значений тока потребления, от длинного пускового момента, асимметрии питающих фаз и при механических повреждениях движущихся частей ротора. Устанавливается устройство на магнитных контакторах КМТ или КМИ.
  4. ТРН — двухфазное устройство электротепловой защиты электрических двигателей, обеспечивающее контроль длительности пуска и тока в нормальном рабочем режиме. Возврат контактов в исходное состояние после аварийного срабатывания осуществляется только вручную. Работа данного расцепителя совершенно не зависит от температуры окружающего воздуха, что актуально для жаркого климата и горячих производств.
  5. РТК — электротепловой расцепитель, при помощи которого можно контролировать один-единственный параметр — температуру металлического корпуса электрической установки. Контроль осуществляется с использованием специального щупа. При превышении критического значения температуры устройство отключает электроустановку от линии питания.
  6. Твердотельное — тепловое реле, не имеющее в своей конструкции каких-либо подвижных элементов. Работа расцепителя не зависит от температурного режима в окружающей среде и других характеристик атмосферного воздуха, что актуально для взрывоопасных производств. Обеспечивает контроль над длительностью разгона электрических моторов, оптимальным током нагрузки, обрывом фазных проводов и заклиниванием ротора.
  7. РТЭ — защитное термореле, по своей сути являющееся плавким предохранителем. Прибор изготовлен из металлического сплава с низкой температурой плавления, который плавится при критических значениях температуры и разрывает цепь, питающую электроустановку. Это электротехническое изделие монтируется непосредственно в корпус электросиловой установки на штатное место.

Из вышеприведенной информации видно, что в настоящее время существует несколько различных типов электротепловых реле. Все они используются для решения одной-единственной задачи — защиты электрических двигателей и других силовых электроустановок от токовых перегрузок с повышением температур рабочих частей агрегатов до критических значений.

Как выбрать терморегуляторы с датчиком температуры воздуха

При выборе терморегулятора руководствуются несколькими факторами:

  • способ отопления помещений;
  • вид тепловой установки;
  • тип обогревателей;
  • количество помещений и площадь обогрева;
  • время, когда в доме будут отсутствовать люди;
  • финансовые возможности.

Рассматривая эти условия, потребитель может выбрать механический или электрический ТР. Если нужно регулировать отопление в 2-3 помещениях, то можно установить электронный регулятор и поместить датчики в каждой комнате. Для особняков в 2-3 этажа подойдёт климатическая система с универсальным программируемым терморегулятором.

Как сделать простой терморегулятор своими руками

Для изготовления устройства понадобятся три элемента:

  • термопара;
  • операционный блок;
  • исполнительный механизм.

Термопара

Деталь представляет собой спайку проводников из двух разнородных металлов. При изменении температуры воздуха в соединении металлов меняется сопротивление, что вызывает изменение характеристики протекающего в нём электрического тока.

Операционный блок

Блок – это есть сам терморегулятор, который, реагируя на изменение характеристики тока в термопаре, передаёт сигнал в исполнительный механизм.

Исполнительный механизм

Это реле, которое включает и выключает обогреватели. При понижении температуры воздуха механизм замыкает контакты питания системы обогрева. По достижении нужного температурного уровня реле размыкает цепь питания.

Схемы самодельных регуляторов температуры публикуются в интернете. Термопару можно использовать, взятую из какого-нибудь старого прибора (холодильника, СВЧ печи и пр.). Таким же образом можно обзавестись реле.

Целесообразность установки терморегуляторов имеет смысл в домах индивидуальной застройки, где нет центрального отопления. Эксплуатация терморегулирующих систем приносит экономию энергоресурсов, что создаёт существенный экономический эффект.

Продукция Trafag AG: реле температуры, термостаты

Инженерно‐конструкторское решение, разработанное специалистами компании — модульная система. Благодаря быстрой комбинации модулей капиллярные термостаты с разным набором характеристик выпускаются быстрее.

Преимущества реле температуры Trafag:

  1. Выбор характеристик капиллярных термостатов под конкретную задачу. При заказе термостата задаются все необходимые параметры:
    • функциональное назначение: ограничительный или лимитирующий, аварийный, промышленный термостат, термостат защиты от замерзания, для сушильных камер, специальный термостат для гальванических ванн, взрывозащищённый, судовой термостат;
    • материал капиллярной трубки термостата: медная или нержавеющая капиллярная трубка;
    • длина и необходимая защита капиллярной трубки термостата (защитные гильзы из стойкого к агрессивным средам пластика или нержавеющей стали);
    • количество уставок / точек срабатывания реле температуры: одноступенчатые, двухступенчатые и четырехступенчатые термостаты, а также сдвоенные образцы (два термостата в одном корпусе);
    • наличие показывающего устройства: термостат с дисплеем и без;
    • место планируемой установки (комнатный, настенный, накладной или трубный, канальный или погружной термостат);
    • предел контроля и измерения температуры;
    • параметры настройки гистерезиса (разность срабатывания при прямом и обратном ходе контролируемой величины): термостат с фиксированным или регулируемым гистерезисом;
    • вид регулировки (со внутренней или внешней юстировкой);
    • дополнительные функции и специальные требования заказчика (в том числе взрывозащита со всеми необходимыми сертификатами и разрешениями).
  2. Технический контроль компонентов, влияющих на надёжность и долговечность приборов.
  3. Длительная бесперебойная работа (гораздо дольше гарантийного срока) без потери точности.

Описание

Реле или датчик температуры (ДРТ) – это устройство, которое предназначено для контроля и регулировки температуры в помещении или емкости, где оно установлено. Главным образом, этот прибор необходим для поддержания определенной температуры в помещении.

Чувствительными элементами служат специальные датчики или баллоны, которые быстро распознают малейшее изменение окружающей среды. Помимо такой классификации приборы разделаются по месту установки. Они могут быть монтированы на стены или потолок, установлены непосредственно в среде изменения (земле, воде) и использоваться как портативные датчики.

Рассмотрим принцип действия термореле на примере кондиционера, в который встроен классический термостат. При изменении температуры и давления, чувствительная биметаллическая пластина изменяет свое положение. К примеру, если она нагреется до 5 градусов, то её размер увеличится, и она повернет рычаг, подключенный к рабочим частям кондиционера.

Фото — датчик для котлов

После этого контрольный термостат продолжает контролировать работу системы охлаждения. Когда температура окружающей среды опустится до определенной величины, пластина остынет и повторно повернет рычаг. Так будет продолжаться бесконечное число раз. Прямо пропорционально работает термостат в системе отопления, как и морозильник, она включается при изменениях температуры (её снижении) и отключается после повышения градуса. Эта система широко применяется для контроля работы котла.

При этом для контроля холодильника используется терморегулятор, у которого внутри установлен баллон с жидкостью

Для работы его очень важно правильно установить. Сам накладной регулятор устанавливается вне контролируемого объекта, в то время, как камерный баллон монтируется на испарителе

Аналогично описанному выше принципу работы действует и это реле. При нагревании жидкости она меняет кондицию, превращаясь в пар. Меняется положение баллона, во время смены позиции он поворачивает рычаг, который в зависимости от потребности включает или отключает температуру.

Фото — ДРТ-1

При установке любого типа реле возле него монтируется комнатный термометр. Дело в том, что многие модели могут иметь некоторые погрешности в измерении. Считается, что нормальным показателем является отклонение 2 градуса, в идеале его быть не должно. Если манометрический или цифровой датчик температуры ошибается на 5 и более градусов, то ему срочно требуется настройка. Подробная инструкция указывается на коробке прибора и в брошюре производителя.

Фото — КР75 empty

Его аналог – это капиллярный датчик-реле.

Где используется:

  1. В системах кондиционирования и отопления;
  2. В различных охлаждающих установках (для холодильника, морозильника);
  3. В агропромышленной сфере для определения температуры в грунте, теплице, воде, инкубаторе;
  4. В производственных и технологических условиях.

Центральный терморегулятор

Такой терморегулятор расположен далеко от вашего котла и обычно позволяет включать или выключать отопление во всём доме. Старые версии соединены проводами с котлом, более новые системы, как правило, посылают сигналы в командный пункт устройства. Именно приспособлениями нового типа оснащены довольно дорогие, но эффективные приборы: котлы двухконтурные Ferroli, Beretta и отечественные АОГВ.

Наиболее известны комнатные терморегуляторы для двухконтурного котла торговой марки Gsm и Protherm. У них встроенный дилатометрический терморегулятор для котла, который в зависимости от модели, может работать дистанционно, часто эта технология используется для электрического котла либо твердотопливных агрегатов.

Комнатный термостат отключает нагрев системы по мере необходимости. Он работает путём измерения температуры воздуха, и включения отопления, когда температура воздуха падает ниже установки термостата, и его выключения, когда установленная температура будет достигнута.

Советы:

  1. Рекомендуется установка термостата на 20 ° С;
  2. В ночное время устанавливаемая температура должна быть в пределах 19-21° С.
  3. Желательно, чтобы в детской комнате было около 22 ° С.
  4. Температура не должна опускаться ниже 22 ° C в помещении для пожилых людей и людей с ограниченными возможностями.

Как правило, только на одном микроконтроллере климата в системе отопления основана температура всего дома, либо отдельных помещений. Лучший вариант его расположения в гостиной или спальной комнате, которые, вероятно, должны быть самым посещаемым местом в доме.

Комнатным термостатам нужен свободный поток воздуха для измерения температуры, поэтому они не должны быть закрыты шторами или заблокированы мебелью. Соседние с электрическим терморегулятором приборы могут мешать корректной работе устройства. К ним относятся лампы, телевизоры, соседские котлы через стену, сенсорные выключатели.

Что вы получаете, став партнёром ООО «Полтраф СНГ»

Компания «Полтраф СНГ» 7 лет представляет Trafag AG на российском рынке, главным приоритетом своей деятельности считает решение задачи партнёра. Обратившись к нам, вы получите именно то, что необходимо вашему производству. За прошедшее с момента открытия в 2006 году время нашими заказчиками стали более 5000 компаний малого, среднего и крупного бизнеса.

  1. Индивидуальное обслуживание и решение нестандартных проблем.
  2. Полную информационную и техническую поддержку:
    • бесплатные консультации по продукции (выезды на объект);
    • обучение персонала;
    • персональный специалист для сопровождения проекта;
  3. Расширенную гарантию.
  4. Прямые поставки швейцарского оборудования без накруток и посредников (у нас собственный отдел логистики).
  5. Монтаж и качественный сервис.
  6. Разумные цены и скидки.

Области использования прибора

Электротепловые реле предназначены для предотвращения выхода из строя электромоторов от перегрузок по показателям рабочего тока, в результате которых происходит превышение нормативных показателей рабочей температуры последних. Любой электрический двигатель имеет номинальный рабочий ток. Критическое превышение этой технической характеристики в течение длительного времени приведет к перегреву обмоток силовой установки, разрушению изоляционного слоя и выходу из строя мотора в целом.

Устройство электротепловой защиты отключит электрический двигатель и не допустит аварии и выхода из строя электромотора. Термореле защиты от перегрузок применяются и в других сферах народного хозяйства, быту и производстве, но основное их предназначение — это защита электрических силовых установок от увеличения тока нагрузки до критических значений. Без этого прибора безопасно эксплуатировать электрические двигатели невозможно!

Преимущества устройства

По своей сути, тепловое реле является автоматическим устройством отключения электрооборудования от сети питания. Но в отличие от простого автомата включения/отключения электротепловое реле имеет ряд следующих существенных преимуществ:

  • возможность регулировки времени и момента срабатывания в зависимости от тока перегрузки и длительности его воздействия на электрооборудование;
  • разные варианты коммутации: дистанционный монтаж в электрических щитах или непосредственная установка на магнитных пускателях.

К другим достоинствам тепловых реле можно отнести малые габариты, массу и, конечно же, стоимость, а также простоту конструкции и высокую эксплуатационную надежность. Определенным недостатком устройства является необходимость в периодических настройках и поверках.

Основные функции

К основным функциональным возможностям регуляторов температуры воздуха в помещениях можно отнести следующие:

  • Экономия расхода топливных ресурсов. Воздушные термостаты «следят» за уровнем прогрева воздуха, не допуская перерасхода тепловой энергии. Система выключения и включения отопления срабатывает при выходе уровня температуры из заданного диапазона.
  • Создание комфортных условий пребывания людей внутри жилых домов и зданий различного назначения.
  • Несколько датчиков регулирования температуры воздуха в отдельных помещениях могут корректировать температурные режимы в каждом из них.
  • Во время отсутствия людей термостат может значительно понижать нагрев тёплых полов, включать экономный режим работы электрического котла, водонагревателя либо другой системы отопления.
  • Безопасность эксплуатации системы обогрева при перегреве или отключении источника тепловой энергии обеспечивается автоматическим звуковым или электронным сигналом термореле.

Важно! Режим работы системы терморегуляции может быть задан удалённо через интернет. Хозяин жилья до прихода домой по смартфону устанавливает настройку нужной степени прогрева воздуха в помещениях

Параметры

Рассмотрим основные технические характеристики таких реле для контроля температуры: ДТКБ 5, Т32М, ТЛ 3 1 и прочих.

ДТКБ 5:

ТипБиметалл
Климат, °СОт -30 до +35 °С
Сопротивление (самая важная характеристика), Ом2
Максимальный показатель влажности, %95
Срок службы, г8

Т32М-01:

ТипКапилляр
Область использованияИзмерения температуры воздуха
Исполнение, °СОт -50 до 100
Сопротивление, Ом (мин/макс)2/10
Длина трубы капилляра, м0,6

ТЛ-3 1 кВт. Бытовой терморегулятор для аквариумов, также подходит для подключения к теплицам:

ТипБиметалл
Ток, напряжение/частотаПеременный, 220/50
Рабочие градусы, °С0-48
Мощность, Вт1
Сопротивление2

Реле-регулятор температуры с термопарой ТХК ОВЕН ТРМ502:

Конструктивные особенности
Климатическое исполнение, °С0 до +400
Сопротивление, Ом
Дополнительные сведенияУдаропрочное

Модель выпускается с различными модификациями, очень известно ТРМ – это устройство с релейным таймером времени.

ТАМ103-01.1.1 (аналог ТАД):

ТипБаллон
Температура, °С-50…+50
Сопротивление, Ом2
Максимальный порог контроля, °С80
Срок службы, г10

RT-820 M Danfoss (РТ-820):

ТипБиметалл
Показатели тока, напряжение/ мощность/частота220/1,1/50
ЗащитаIP20
УстановкаНа DIN-рейку
Дополнительные конструктивные элементыСветодиод, сигнализирующий о включении, простая система настройки, устройство оснащено защищенным выходом контактов

Это очень удобное реле, т. к. его замена или ремонт легко производится собственноручно. Чаще всего размещается снаружи емкости или помещения.

Купить реле для контроля температурных изменений можно в любом городе. Наиболее доступными и надежными считаются отечественные (ТДС-102, ТР-101), Юрюзань, Норд (для холодильников, производитель Германия), ТР ОМ-5-06, ТС-2 и ТУДЭ-1М1. Продажа производится в любом городе (Москва, СПб и прочих), цена варьируется от нескольких долларов до сотни в зависимости от назначения и типа.

Принцип работы и характеристики регуляторов температуры

Терморегулятор (прибор контроля и программирования температуры в помещении) состоит из следующих основных узлов:

  • микроконтроллер, осуществляющий управление, обладает энергонезависимой памятью, что позволяет хранить заданные пользователем параметры даже при отключенном питании;
  • цифровой датчик, измеряющий окружающую температуру;
  • электромагнитное термореле , отключающее или подключающее нагрузку.

На корпусе прибора располагается дисплей, демонстрирующий показатели и кнопки, с помощью которых можно настроить регулятор температуры :

  • требуемая t;
  • диапазон отклонений;
  • режим работы (нагрев или охлаждение);

Количество и разновидность пользовательских настроек зависит от модели реле температуры

Устройство постоянно сканирует t –фон окружающей среды и, ориентируясь на заданные потребителем значения, регулирует его путем управления работой климатических установок. Влияя на включение-выключение кондиционеров, вентиляторов и отопительных систем, прибор позволяет сэкономить до 30 % потребляемых энергоресурсов и добиться комфортного микроклимата в помещении.

Температурное реле

подбирается к конкретным условиям с учетом его функциональности.

  • Одноканальное. Поскольку контроль t осуществляется с помощью одного канала, прибор данного типа способен работать в режиме либо охлаждения, либо нагрева.
  • Двухканальное. Пара измерительных каналов реле температуры воздуха позволяет устройству обслуживать одновременно два сектора, используя различные комбинации режимов (нагрев-охлаждение, нагрев-нагрев).
  • Многоканальное. Трехканальный механизм используется для оптимизации электрических отопительных систем и позволяет реализовать дистанционный принцип управления климатом, настроив недельный температурный график. Обеспечивает максимальную экономию.

Модели приборов, кроме количества каналов, могут отличаться массой параметров:

  • видами настраиваемых пользователем значений;
  • креплением — встраиваемые в розетку или крепящиеся на DIN-рейку;
  • диапазонами температур;
  • мощностью;
  • режимами работы (нагрев, охлаждение).
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации