Гистерезис терморегулятора что это: Гистерезис термостата что это ➦ ЭлектроДруг Одесса

Как настроить (отрегулировать) терморегулятор

Для этого вначале каждому пользователю стоит определится, какая температура воздуха будет для него комфортной. Тепловые ощущения каждого человека индивидуальны, как папиллярные линии кожи на пальцах его рук, и зависят от тепловых потерь помещения и его теплоинерционности.

Самым доходчивым примером может послужить настройка терморегулятора электромеханического типа. После выбора температуры с помощью вращающегося колеса, клавиш и шкалы в работу вступает терморегулятор со своим датчиком. Последний отслеживает уровень температуры воздуха или пола и передает эту величину в виде сигнала на регулятор. А он, в свою очередь, по мере необходимости включает или выключает нагревательный прибор либо кабель. Цель — поддержание заданной температуры или ее допустимого диапазона.

Именно электромеханический (непрограммируемый) терморегулятор целесообразен, когда отапливаемое помещение имеет небольшой объем и затраты на энергоносители для него невелики. Поэтому экономический эффект от программирования режимов будет малозаметным. Электромеханические регуляторы — это простые, энергонезависимые устройства, самые доступные по стоимости. С другой стороны, они вносят большую инерционность в процесс регулирования. Для них достижение заданной температуры помещения занимает больше времени, чем у цифровых.

На самом деле все типы терморегуляторов оперируют с температурой уставки. При ее достижении нагревательный прибор отключается от цепи питания и включается только после падения этой величины на размер гистерезиса. Он четко определяет момент подачи питания на нагревательный прибор и ее снятия. Уставка терморегулятора зависит преимущественно от области его применения. Для теплых полов, конвекторов и инфракрасных нагревателей она лежит в диапазоне (0…60), промышленного применения и электрических котлов (-55…+125), систем оттаивания снега (-20…+10) ºС. Отдельные технические решения касаются высокотемпературных процессов.

Гистерезис определяют как разность температур между включением и выключением обогревателя. Гистерезис может быть фиксированным или с возможностью изменения (регулируемым). В последнем случае минимально возможный гистерезис позволяет терморегулятору наиболее точно поддерживать температуру. Но при этом циклы включения / выключения нагревателя будут чередоваться очень часто. Если же гистерезис близок к максимальному значению — точность поддержания температуры снижается. Зато подача / отключение напряжения на теплый пол, конвектор или другой прибор будет происходить значительно реже. Это продлит срок эксплуатации терморегулятора и управляемого им обогревателя. Размер гистерезиса может быть 0,015 ºС для терморегулятора в инкубатор, от 1 ºС  и более для систем микроклимата комфортного или производственного назначения, электрических котлов. Элементы программирования имеют терморегуляторы электрических котлов, где есть возможность настроить гистерезис в определенных границах.

Для терморегуляторов, работающих в режиме Охлаждение, нагрузка будет включаться при достижении температуры уставки и выключаться — при повышении ее на размер гистерезиса.

Дополнительные настройки для цифровых терморегуляторов

Для всех терморегуляторов этого типа доступна поправка, призванная скорректировать показания температуры на экране. Вторая группа поправок характерна только для регуляторов со встроенным датчиком температуры. В этом случае на точность показаний терморегулятора влияет его внутренний нагрев. Степень последнего существенно зависит от подсоединенной нагрузки. Поэтому нужно настроить терморегулятор путем внесения значения ее мощности в память устройства.

Важно помнить следующее. Если при калибровке кратковременно отключится питание терморегулятора с последующим восстановлением, то отображенная на экране температура воздуха отличается от реальной на 10 – 12 ºС (в большую сторону). Повторная корректировка произойдет через 50 минут.

Терморегуляторы цифрового типа, управляемые с помощью модуля WI-FI или клавишами имеют блокировку кнопок. Это предотвращает несанкционированную смену настроек режимов работы детьми (в домашних условиях) или  при установке устройств управления в местах общего доступа (административные здания и т. д.). Причем настроить терморегулятор на поддержание этой защиты можно с помощью обычных или сенсорных кнопок или дистанционным методом — через компьютер или мобильные гаджеты с доступом в интернет.

При помощи некоторых моделей терморегуляторов можно настроить время (30 минут – 99 часов) задержки включения (подачи питания) отопительной системы или прибора. Какое то время в квартире / доме будут отсутствовать жильцы. Зная ориентировочно период своего возвращения, можно заранее прогреть комнаты для создания комфортных условий.

В приборах управления системами оттаивания снега и наледи имеются функции принудительного и последующего подогрева. Принудительный реализуется при ручном управлении системой оттайки. А последующий прогрев (постпрогрев) требуется для полного удаления осадков со всей площади поверхности, которую датчик осадков не контролирует.

Программируемые терморегуляторы

Отдельно стоит рассмотреть терморегуляторы-программаторы с возможностью введения расписания работы систем обогрева. В таких регуляторах реализовано программирование на неделю вперед. Т.е. каждый пользователь подбирает своему отоплению индивидуальный график эксплуатации, в полной мере соответствующий распорядку жизни человека и его семьи. При этом учитывается порядок чередования рабочих и выходных дней. Возможные режимы «Таймер», «Ручной» и «Отъезд».

К программируемым терморегуляторам terneo относят модели ax, sx, rzx, pro и pro-z. Первые три программируются удаленно, через Wi-Fi, остальные — с помощью кнопок. В режиме расписания «Таймер» можно задать для программатора с кнопок максимум три,  а для Wi-Fi — программатора шестнадцать периодов поддержания комфортной температуры в течении суток. В промежутках между ними (т. е. ночью, в рабочее время дня и т. д.) удерживается экономная температура (15 – 16) ºС. Эта величина признана целесообразной с точки зрения расхода энергоносителей и для оперативного возврата к комфортной. Аналогичные температурные параметры поддерживаются в период относительно продолжительного отсутствия людей (режим «Отъезд»). «Ручному» режиму соответствует постоянное поддержание заданного значения температуры. Все это способствует максимально возможной экономии электроэнергии.

Не менее полезными будут настройки проветривания помещения, когда терморегулятор самостоятельно определяет наличие открытого окна или двери и делает получасовой перерыв в работе системы отопления.

В программаторе terneo pro можно активировать предпрогрев для своевременного обеспечения комфорта в помещении. Регулятор анализирует среднюю продолжительность нагрева от экономной до комфортной температуры и откорректирует необходимое время подключения нагрузки.

Для оптимизации расходов на электроэнергию потребителю надо настроить сохранение в памяти терморегулятор графиков статистики энергопотребления (суточных, недельных, месячных или за год). Для части регуляторов доступен более упрощенный вариант — счетчик времени его работы с нагрузкой.

Оцените новость:

Гистерезис терморегулятора: что это?

Как собрать термореле с регулировкой температуры: 2 способа

Сегодня, в быт современного человека активно внедряются устройства, позволяющие автоматизировать работу систем отопления и вентиляции, горячего водоснабжения. К таким устройствам относят и термореле. Какие виды термореле для контроля над температурой существуют на сегодня, где можно использовать терморегуляторы и как самостоятельно сделать устройство – читайте ниже.

Что такое термореле с регулировкой температуры

Термореле с регулировкой температуры – это электромеханический прибор, предназначенный для контроля температуры в неагрессивной среде. Регулировка температуры посредством устройства происходит благодаря способности реле размыкать и замыкать контакты электрической цепи, в соответствии с изменениями температурного режима.

Это позволяет использовать отопительные приборы только по их фактической необходимости.

Так, например, термореле с внешними теплочувствительными датчиками можно использовать для регулирования работы отопительной системы в зависимости от погодных условий. Регулятор будет включать отопительные приборы при понижении температуры на улице ниже заданной.

Кроме того, термореле можно использовать для:

• Управления оборудованием для нагрева воды в системах автономного отопления и горячего водоснабжения;
• Автономной работы “теплого пола”, водонагревательного котла;
• Автоматизации систем кондиционирования в тепличном хозяйстве;
• В автоматических системах отопления погреба и других складских и подсобных помещений.

Существует несколько видов термореле. В основном, устройства различаются по исполнению. При этом, их устройство остается практически неизменным. К основным конструктивным элементам термореле относят термочувствительный датчик и терморегулятор, подающий сигнал на включение или выключение приборов обогрева и кондиционирования. Информация о фактическом и заданном температурных режимах, обычно, выводится на цифровой дисплей устройства, а светодиодный индикатор сигнализирует о рабочем состоянии реле.

Для чего нужен гистерезис терморегулятора

Сегодня, большинство устройств по контролю над температурным режимом имеют функции как установки нужной температуры, так и настройки гистерезиса. Что же такое гистерезис терморегулятора? Это величина температуры, при которой сигнал противоположно меняется. Благодаря настройке гистерезиса реле осуществляет включение или выключение подключенного к нему оборудования.

То есть гистерезис – это разница между температурами включения и выключения приборов, обеспечивающих нагревание или охлаждение среды.

Так, например, если гистерезис терморегулятора равен 2 °С, а само устройство выставлено на 25 °С, то при понижении температуры окружающей среды до 23 °С термореле запустит оборудование, контролирующее обогрев комнаты. Такое оборудование может быть представлено электрическим обогревателем или газовым котлом отопления. При этом, чем больше будет гистерезис, тем реже будет запускаться термореле. Это следует учитывать в том случае, если главной целью установки автоматического терморегулятора является экономия электроэнергии.

Виды термореле на включение-выключение

Обычный терморегулятор на включение и выключение представляет собой компактный электронный блок, который крепится на стену в подходящем месте и соединяется с контролируемым оборудованием. Самый простой, а поэтому и самый доступный регулятор температуры имеет механическое управление.

Кроме того, все термореле делится на:

1. Программируемые устройства контроля. Такие регуляторы подключаются к оборудованию как по проводному, так и по беспроводному принципу.
   Настройка реле производится через специальную программу или ЖК дисплей. Благодаря программному обеспечению можно настраивать реле на срабатывание в определенное время суток и года.
2. Термореле с модулем беспроводного программирования GSM. Такие устройства могут быть как с одним, так и двумя термодатчиками.
3. Автономные регуляторы с питанием от аккумуляторов. Такие установки, чаще всего, используют для контроля работы бытовой техники (например, холодильника), инкубаторов.

Отдельно выделяют беспроводные устройства с внешним датчиком. Такие устройства считаются наиболее эффективными. Они отличаются быстродействием, ведь термодатчик реагирует на изменение температуры еще до того, как она успела повлиять на температуру внутри помещения.

Как сделать термореле своими руками

Подходящее по способу действия термореле можно заказать в интернет-магазине, а можно собрать своими руками. Чаще всего, самодельные регуляторы температуры воздуха рассчитываются на питание от аккумулятора на 12 В.

Можно запитать термореле и к электропроводке через силовой кабель.

Для того, чтобы собрать надежный терморегулятор с датчиком следует:

1. Подготовить корпус прибора. Для этих целей можно выбрать корпус от старого электрического счётчика, автоматического выключателя.
2. Ко входу компаратора (помеченного знаком «+») подключить потенциометр, а минусовому инверсному входу – термодатчики типа LM335. Схема работы устройства достаточно простая. При повышении напряжения на прямом входе, транзистор подает питание на реле, а оно, в свою очередь, на нагреватель. Как только напряжение на обратном входе станет выше, чем на прямом, уровень на выходе компаратора приблизится к нулю, и реле отключится.
3. Создать отрицательную связь между прямым входом и выходом. Это создаст пределы включения и отключения терморегулятора.

Для питания терморегулятора можно взять катушку от старого электромеханического электросчетчика. Для получения необходимого напряжения в 12 В, нужно будет намотать на катушку 540 витков. Для этого лучше всего использовать медный провод диаметром не менее 0,4 мм.

Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками

Инкубатор – это незаменимая вещь в сельском хозяйстве, которая позволяет выводить птенцов в домашних условиях. Температуру инкубатора можно контролировать с помощью термореле. Термореле для инкубатора можно приобрести, а можно собрать самостоятельно из подручных материалов.

Существует два способа изготовления терморегулятора для инкубатора:

• С использованием стабилитрона, тиристора и 4 диодов мощностью не менее 700 Вт. Регулировка температурного режима выполняться через переменный резистор с сопротивлением в диапазоне от 30 до 50 кОм. Датчиком температуры в данном приборе выступит транзистор, установленный в стеклянной трубке и размещенный на лотке с яйцами.
• С использованием термостата. К корпусу термостата с помощью паяльника нужно будет прикрепить винт и связать его с контактами. Вращение винта будет регулировать температурные показатели.

Наиболее простым и доступным считается второй способ. Независимо от типа термореле, перед закладкой яиц, инкубатор необходимо прогреть, а самодельный терморегулятор настроить.

Ремонт терморегулятора холодильника своими руками (видео)

Термореле с регулировкой температуры – это простое устройство, которое позволяет автоматизировать работу нагревательного, обогревательного и кондиционирующего оборудования. Благодаря термореле электроприборы можно автоматически использовать по их фактическому назначению, сократив потребление электроэнергии. Выбрать термореле помогут представленные выше рекомендации. А если подобрать наиболее подходящее устройство не получилось, вы всегда сможете собрать терморегулятор своими силами!

Что такое гистерезис терморегулятора

Что такое гистерезис в температурах и давлениях?

Гистере́зис (в переводе с греческого — отстающий) — свойство систем (физических, логических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией.

Многие устройства по регулировке и контролю температуры систем отопления имеют настройку не только температуры, но и обязательную настройку гистерезиса, которая позволяет уменьшить количество переключения в единицу времени между двумя положениями: Вкл / Выкл. Гистерезис также позволяет повысить точность регулировки температуры уменьшением гистерезиса.

На сегодняшний день в основном существует только дуальный гистерезис, имеющий только два положения.

К примеру, мы рассмотрим два варианта:

1. Температурный гистерезис – для логики темростатов

2. Гистерезис давления – реле включения / отключения насосов

Как известно у них имеется только два варианта: Вкл / Выкл.

Данное понятие можно разделить на две составляющее:

1. Обозначить этим термином само явление, что существует гистерезис. Например, что данная система обладает гистерезисом.

2. Обозначить значение гистерезиса. Например, сказать, что гистерезис равен 2 градусам.

Исходя из этого

Гистерезисом называется или величина, при котором сигнал меняется на противоположный сигнал. Или сам эффект при котором, действие переключения на противоположный сигнал осуществляется с некоторой задержкой по величине влияния. (Например, при достижение нормы температуры и превышение этой нормы сигнал изменится не сразу, а по достижению той самой величины гистерезиса).

График температурного гистерезиса

Пример для термостата

Термостат настроен на 25 градусов с гистерезисом 2 градуса.

Предположим что температура помещения 20 градусов. Когда температура достигнет 27 градусов термостат переходит в положение отключения. После этого температура помещения будет падать. Когда температура достигнет 23 градусов, то термостат переходит в положение включения. Цикл замыкается.

Пример для реле давления

Реле настроено на два порога: Порог включения 1,2 Bar, порог отключения 3 Bar

Гистерезис при этом будет равен 0,9 Bar.

(3-1,2)/2=0,9

Когда давление составляет 1 Bar, реле замыкает контакт. Когда давление достигает 3 Bar, реле размыкает контакт. Когда давление достигает 1,2 Bar, реле вновь замыкает контакт. Цикл повторяется.

Вот собственно так и нужно понимать логику гистерезиса.

Если бы давление включение и отключения имели одно значение, то гистерезиса бы не было. То есть если порог включения равен порогу отключения, то в такой системе отсутствует гистерезис.

А поскольку комнатные термостаты обладают разными порогами включения и отключения, то такая система обладает гистерезисом. Гистерезис в свою очередь позволяет реже производить переключение между двумя положениями: Вкл / Выкл. Но чем больше гистерезис, тем выше скачкообразное изменение температуры.

Существуют другие графики гистерезисов. Например, магнитный гистерезис

Термореле с регулировкой температуры можно приобрести в магазине или же сделать самому Сегодня, в быт современного человека активно внедряются устройства, позволяющие автоматизировать работу систем отопления и вентиляции, горячего водоснабжения. К таким устройствам относят и термореле. Какие виды термореле для контроля над температурой существуют на сегодня, где можно использовать терморегуляторы и как самостоятельно сделать устройство – читайте ниже.

Определение понятия гистерезиса: особенности, применения в котлах

Гистерезис является комплексным понятием процессов, происходящих в системах и веществах, которые способны в себе накапливать различную энергию, при этом скорость и интенсивность ее нарастания отличается от кривой ее убывания при снятии воздействия. В переводе же с греческого языка понятие гистерезис переводится как отставание, поэтому и понимать его следует как запаздывание одного процесса по отношению к другому. При этом совсем необязательно, чтобы эффект гистерезиса был характерен только магнитным средам.

Оглавление:

• Особенности физического явления
• Физический процесс при гистерезисе
• Гистерезис в разных материалах
• Что влияет на петлю гистерезиса?
• Другие свойства
• Гистерезис в отоплении

Это свойство проявляется во многих других система и средах:

• гидравлике;
• кинематике;
• электронике;
• биологии;
• экономике.

Особенно часто используют понятие при осуществлении регулирования температурных режимов в системах отопления.

Особенности физического явления

Мы же остановимся именно на гистерезисе в электронной технике, связанным с магнитными процессами в различных веществах. Он показывает, как себя ведет тот или другой материал в электромагнитном поле, а это тем самым позволяет строить графики зависимости и снимать какие-то показания сред, в которых находятся эти самые материалы. Например, этот эффект используется в работе терморегулятора.

Рассматривая более подробно понятие гистерезиса и эффект с ним связанный, можно заметить такую особенность. Вещество, обладающее такой особенностью, способно переходить в насыщение. То есть, это то состояние, при котором оно больше не способно накапливать в себе энергию. А при рассмотрении процесса на примере ферромагнитных материалов энергия выражается намагниченностью, которая возникает благодаря имеющейся магнитной связи между молекулами вещества. А они создают магнитные моменты – диполи, которые в обычном состоянии направлены хаотически.

Намагниченность в данном случае – это принятие магнитными моментами определенного направления. Если же они направлены хаотически, то ферромагнетик считается размагниченным. Но когда диполи направлены в одну сторону, то материал намагничен. По степени намагниченности сердечника катушки можно судить о величине магнитного поля, создаваемого током, протекающим по ней.

Мастерам на все руки будет интересна статья о том, как самостоятельно подключить ходовые огни.

Физический процесс при гистерезисе

Чтобы подробно понять процесс гистерезиса, необходимо досконально изучить следующие понятия:

• Магнитное поле – это среда, которая создается линиями магнитной индукции, образованными током, протекающим по проводнику или созданные строго направленными магнитными моментами в постоянном магните.
• Вектор магнитной индукции – величина, указывающая направление распространения магнитного поля, обозначается большой буквой В.
• Намагниченность – состояние вещества, при котором в нем еще остались направленные магнитные диполи. В физике и электротехнике обозначается буквой М.
• Напряженность магнитного поля – величина, характеризующая разницу между В и М, обозначается буквой Н.

Что касается материалов, в которых лучше всего наблюдается эффект гистерезиса, то таковыми являются именно ферромагнетики. Это смесь химических элементов, которая способна намагничиваться за счет направленности магнитных диполей, поэтому обычно в составе имеются такие металлы, как:

• железо;
• кобальт;
• никель;
• соединения на их основе.

Чтобы увидеть гистерезис, на катушку с сердечником из ферромагнетика необходимо подать переменное напряжение. При этом от величины его график намагничивания сильно зависеть не будет, потому как эффект зависит напрямую от свойства самого материала и величины магнитной связи между элементами вещества.

Основополагающим моментом при рассмотрении понятия гистерезиса в электронике является как раз магнитная индукция В, созданная вокруг катушки при подаче напряжения. Она определяется по стандартной формуле, как произведение магнитной диэлектрической проницаемости вещества к сумме напряженности и намагниченности поля.

Чтобы понять общий принцип эффекта гистерезиса, необходимо воспользоваться графиком. На нем видна петля намагничивания из состояния полной размагниченности. Участок можно обозначить цифрами 0-1. При достаточной величине напряжения и длительности воздействия магнитного поля на материал график доходит до крайней своей точки по указанной траектории. Процесс осуществляется не по прямой, а по кривой с определенным изгибом, который характеризует свойства материала. Чем больше в веществе магнитных связей между молекулами, тем быстрее он выходит в насыщение.

После снятия напряжения с катушки напряженность магнитного поля падает до нуля. Это участок на графике 1-2. При этом материал за счет направленности магнитных моментов остается намагниченным. Но величина намагниченности несколько ниже, чем при насыщении. Если такой эффект наблюдается в веществе, то оно относится к ферромагнетикам, способным накапливать в себе магнитное поле за счет сильных магнитных связей между молекулами вещества.

Со сменой полярности напряжения, подводимого к катушке, процесс размагничивания продолжается по той же кривой до состояния насыщения. Только в этом случае магнитные моменты диполей будут направлены в обратную сторону. С частотой сети процесс будет периодически повторяться, описывая график, получивший название – петля магнитного гистерезиса.

При многократном намагничивании ферромагнетика меньшей, чем при насыщении напряженностью, то можно получить семейство кривых, из которых можно построить общий график, характеризующий состояние вещества от полного размагниченного до полного намагниченного.

Гистерезис в разных материалах

Гистерезис – это комплексное понятие, характеризующее способность вещества накапливать энергию магнитного поля или другой величины за счет имеющихся магнитных связей между молекулами вещества или особенностей работы системы. Но таким эффектом могут обладать не только сплавы железа, кобальта и никеля. Титанат бария даст несколько иной результат, если его поместить в поле с определенной напряженностью.

Так как он является сегнетоэлектриком, то в нем наблюдается диэлектрический гистерезис. Обратная петля гистерезиса образуется при противоположной полярности подводимого к среде напряжения, а величина противоположного поля, действующего на материал, получило название коэрцитивная сила.

При этом величина поля может предшествовать разным напряженностям, что связано с особенностями фактического состояния диполей – магнитных моментов после прошлого намагничивания. Также на процесс влияют различные примеси, содержащиеся в составе материала. Чем их больше, тем труднее сдвинуть стенки диполей, поэтому остается так называемая остаточная намагниченность.

Что влияет на петлю гистерезиса?

Казалось бы, гистерезис – это больше внутренний эффект, который не виден на поверхности материала, но он сильно зависит не только от типа самого материала, но и от качества и вида его механической обработки. Например, железо переходит в насыщение при напряженности равной 1 э, а сплав магнико достигает своей критической точки только при 580 э. Чем больше дефектов на поверхности материала, тем требуется больше напряженность магнитного поля, чтобы вывести его в насыщение.

В результате намагничивания и размагничивания в материале выделяется тепловая энергия, которая равна площади петли гистерезиса. Также к потерям в ферромагнетике можно отнести действие вихревых токов и магнитной вязкости вещества. Это обычно наблюдается при изменении частоты магнитного поля в большую сторону.

В зависимости от характера поведения ферромагнетика в среде с магнитным полем, различают статический и динамический гистерезис. Первый наблюдается при номинальной частоте напряжения, но с ее ростом площадь графика увеличивается, что приводит и к росту потерь.

Другие свойства

Кроме магнитного гистерезиса, также различают гальвономагнитный и магнитострикционный эффекты. В этих процессах наблюдается изменение электрического сопротивления за счет механической деформации материала. Сегнетоэлектрики под действием деформационных сил способны вырабатывать электрический ток, что объясняется пьезоэлектрическим гистерезисом. Также существует понятие электрооптического и двойного диэлектрического гистерезиса. Последний процесс имеет обычно наибольший интерес, так как сопровождается двойным графиком в зонах, приближающихся к точкам насыщения.

Гистерезис в отоплении

Гистерезис определение относится не только к ферромагнетикам, применяемым в электронике. Такой процесс может происходить и в термодинамике. Например, при организации отопления от газового или электрического котла. Регулирующим компонентом в системе является терморегулятор. Но только контролируемой величиной является температура воды в системе.

При ее снижении до заданного уровня котел включается, начиная подогрев до заданной величины. После чего выключается и процесс повторяется в цикле. Если снять показания температуры при нагреве и остывании системы при каждом цикле включения и выключения отопления, то получиться график в виде петли гистерезиса, который и получил название гистерезис котла.

В таких системах гистерезис выражается в температуре. Например, если он составляет 4°С, а температура теплоносителя установлена 18°С, то котел выключится, когда она достигнет значения 22°С. Таким образом, можно настроить любой приемлемый температурный режим в помещениях. А терморегулятор является, по сути, датчиком температуры или термостатом, который включает или выключает отопления при достижении нижнего и верхнего порога, соответственно.

Гистерезис, насыщение, воспроизводимость, мертвая зона

Гистерезис.

Гистерезис — эторазность значений выходного сигнала для одного и того же входного сигнала, полученных приего возрастании и убывании. Например, пусть показания датчика перемещений при движенииобъекта слева направо отличаются на 20 мВ от его показаний при движении объекта в той же самойточке датчика справаналево. Если чувствительность датчика составляет 10 мВ/мм, ошибка гистерезиса в единицахперемещения будет равна2 мм.Типичной причиной возникновениягистерезиса является трение и структурные изменения материалов.

Насыщение

Насыщение– диапазон выходных сигналов за верхней границей рабочего диапазона обусловленныйнелинейностью преобразования входного воздействия (обычно из-за физических илиэнергетических ограничений собственно функции преобразования). Каждый датчикимеет свои пределы рабочих характеристик. Даже если он считается линейным, приопределенном уровне внешнего воздействия его выходной сигнал перестанетотвечать приведенной линейной зависимости: датчик вошел в зону нелинейности илив зону насыщения.

Воспроизводимость

Воспроизводимость — способность датчика при соблюдении одинаковых условийвыдавать идентичные результаты. Определяется по максимальной разности выходных значений датчика,полученных в двух циклахкалибровки. Обычно выражается в процентах от максимального значения входного сигнала (FS):

Причинамиплохой воспроизводимости результатов часто являются: тепловой шум, поверхностные заряды, пластичность материалови т.д.

Мертвая зона

Мертвая зона — нечувствительность датчика вопределенном диапазоне входных сигналов. В пределах этой зоны выходной сигнал остается почти постоянным (часто равным нулю).

Как настроить терморегулятор?

Для этого вначале каждому пользователю стоит определится, какая температура воздуха будет для него комфортной. Тепловые ощущения каждого человека индивидуальны, как папиллярные линии кожи на пальцах его рук, и зависят от тепловых потерь помещения и его теплоинерционности.

Самым доходчивым примером может послужить настройка терморегулятора электромеханического типа. После выбора температуры с помощью вращающегося колеса, клавиш и шкалы в работу вступает терморегулятор со своим датчиком. Последний отслеживает уровень температуры воздуха или пола и передает эту величину в виде сигнала на регулятор. А он, в свою очередь, по мере необходимости включает или выключает нагревательный прибор либо кабель. Цель — поддержание заданной температуры или ее допустимого диапазона.

Именно электромеханический (непрограммируемый) терморегулятор целесообразен, когда отапливаемое помещение имеет небольшой объем и затраты на энергоносители для него невелики. Поэтому экономический эффект от программирования режимов будет малозаметным. Электромеханические регуляторы — это простые, энергонезависимые устройства, самые доступные по стоимости. С другой стороны, они вносят большую инерционность в процесс регулирования. Для них достижение заданной температуры помещения занимает больше времени, чем у цифровых.

На самом деле все типы терморегуляторов оперируют с температурой уставки. При ее достижении нагревательный прибор отключается от цепи питания и включается только после падения этой величины на размер гистерезиса. Он четко определяет момент подачи питания на нагревательный прибор и ее снятия. Уставка терморегулятора зависит преимущественно от области его применения. Для теплых полов, конвекторов и инфракрасных нагревателей она лежит в диапазоне (0…60), промышленного применения и электрических котлов (-55…+125), систем оттаивания снега (-20…+10) ºС. Отдельные технические решения касаются высокотемпературных процессов.

Гистерезис определяют как разность температур между включением и выключением обогревателя. Гистерезис может быть фиксированным или с возможностью изменения (регулируемым). В последнем случае минимально возможный гистерезис позволяет терморегулятору наиболее точно поддерживать температуру. Но при этом циклы включения / выключения нагревателя будут чередоваться очень часто. Если же гистерезис близок к максимальному значению — точность поддержания температуры снижается. Зато подача / отключение напряжения на теплый пол, конвектор или другой прибор будет происходить значительно реже. Это продлит срок эксплуатации терморегулятора и управляемого им обогревателя. Размер гистерезиса может быть 0,015 ºС для терморегулятора в инкубатор, от 1 ºС и более для систем микроклимата комфортного или производственного назначения, электрических котлов. Элементы программирования имеют терморегуляторы электрических котлов, где есть возможность настроить гистерезис в определенных границах.

Для терморегуляторов, работающих в режиме Охлаждение, нагрузка будет включаться при достижении температуры уставки и выключаться — при повышении ее на размер гистерезиса.

Дополнительные настройки для цифровых терморегуляторов

Для всех терморегуляторов этого типа доступна поправка, призванная скорректировать показания температуры на экране. Вторая группа поправок характерна только для регуляторов со встроенным датчиком температуры. В этом случае на точность показаний терморегулятора влияет его внутренний нагрев. Степень последнего существенно зависит от подсоединенной нагрузки. Поэтому нужно настроить терморегулятор путем внесения значения ее мощности в память устройства.

Важно помнить следующее. Если при калибровке кратковременно отключится питание терморегулятора с последующим восстановлением, то отображенная на экране температура воздуха отличается от реальной на 10 – 12 ºС (в большую сторону). Повторная корректировка произойдет через 50 минут.

Терморегуляторы цифрового типа, управляемые с помощью модуля WI-FI или клавишами имеют блокировку кнопок. Это предотвращает несанкционированную смену настроек режимов работы детьми (в домашних условиях) или при установке устройств управления в местах общего доступа (административные здания и т. д.). Причем настроить терморегулятор на поддержание этой защиты можно с помощью обычных или сенсорных кнопок или дистанционным методом — через компьютер или мобильные гаджеты с доступом в интернет.

При помощи некоторых моделей терморегуляторов можно настроить время (30 минут – 99 часов) задержки включения (подачи питания) отопительной системы или прибора. Какое то время в квартире / доме будут отсутствовать жильцы. Зная ориентировочно период своего возвращения, можно заранее прогреть комнаты для создания комфортных условий.

В приборах управления системами оттаивания снега и наледи имеются функции принудительного и последующего подогрева. Принудительный реализуется при ручном управлении системой оттайки. А последующий прогрев (постпрогрев) требуется для полного удаления осадков со всей площади поверхности, которую датчик осадков не контролирует.

Программируемые терморегуляторы

Отдельно стоит рассмотреть терморегуляторы-программаторы с возможностью введения расписания работы систем обогрева. В таких регуляторах реализовано программирование на неделю вперед. Т.е. каждый пользователь подбирает своему отоплению индивидуальный график эксплуатации, в полной мере соответствующий распорядку жизни человека и его семьи. При этом учитывается порядок чередования рабочих и выходных дней. Возможные режимы «Таймер», «Ручной» и «Отъезд».

К программируемым терморегуляторам terneo относят модели ax, sx, rzx, pro, pro-z и sen. Первые три программируются удаленно, через Wi-Fi, остальные — с помощью кнопок. В режиме расписания «Таймер» можно задать для программатора с кнопок максимум три, а для Wi-Fi — программатора шестнадцать периодов поддержания комфортной температуры в течении суток. В промежутках между ними (т. е. ночью, в рабочее время дня и т. д.) удерживается экономная температура (15 – 16) ºС. Эта величина признана целесообразной с точки зрения расхода энергоносителей и для оперативного возврата к комфортной. Аналогичные температурные параметры поддерживаются в период относительно продолжительного отсутствия людей (режим «Отъезд»). «Ручному» режиму соответствует постоянное поддержание заданного значения температуры. Все это способствует максимально возможной экономии электроэнергии.

Не менее полезными будут настройки проветривания помещения, когда терморегулятор самостоятельно определяет наличие открытого окна или двери и делает получасовой перерыв в работе системы отопления.

В программаторе terneo pro можно активировать предпрогрев для своевременного обеспечения комфорта в помещении. Регулятор анализирует среднюю продолжительность нагрева от экономной до комфортной температуры и откорректирует необходимое время подключения нагрузки.

Для оптимизации расходов на электроэнергию потребителю надо настроить сохранение в памяти терморегулятор графиков статистики энергопотребления (суточных, недельных, месячных или за год). Для части регуляторов доступен более упрощенный вариант — счетчик времени его работы с нагрузкой.

Публикации по теме:

• 30 градусов без транспортира

  Научно-исследовательская работа «Измеряем углы без транспортира» МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕСРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА с. РУССКИЙ КАМЕШКИР…

• Замена пола на даче

  Замена пола в садовом домикеВот и пришел этот, страшный день. Когда настала необходимость менять пол…

• Генератор 220 в автомобиль

  Переделка автомобильного генератора в мощный электродвигательАвтомобильные генераторы, благодаря своей конструкции, имеют малые размеры и очень…

• Скважинный адаптер: что это?

  Чтобы водоснабжение загородного дома было бесперебойным, в течение всего года следует обеспечить защиту устья скважины…

• Bosch quigo отзывы

  Лазерный строительный уровень, или, как его еще называют, нивелир, используется в сфере строительства и ремонтных…

Гистерезис терморегулятора что это — Мастер Фломастер

Что такое гистерезис в температурах и давлениях?

Гистере́зис (в переводе с греческого — отстающий) — свойство систем (физических, логических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией.

Многие устройства по регулировке и контролю температуры систем отопления имеют настройку не только температуры, но и обязательную настройку гистерезиса, которая позволяет уменьшить количество переключения в единицу времени между двумя положениями: Вкл / Выкл. Гистерезис также позволяет повысить точность регулировки температуры уменьшением гистерезиса.

На сегодняшний день в основном существует только дуальный гистерезис, имеющий только два положения.

К примеру, мы рассмотрим два варианта:

1. Температурный гистерезис – для логики темростатов

2. Гистерезис давления – реле включения / отключения насосов

Как известно у них имеется только два варианта: Вкл / Выкл.

Данное понятие можно разделить на две составляющее:

1. Обозначить этим термином само явление, что существует гистерезис. Например, что данная система обладает гистерезисом.

2. Обозначить значение гистерезиса. Например, сказать, что гистерезис равен 2 градусам.

Исходя из этого

Гистерезисом называется или величина, при котором сигнал меняется на противоположный сигнал. Или сам эффект при котором, действие переключения на противоположный сигнал осуществляется с некоторой задержкой по величине влияния. (Например, при достижение нормы температуры и превышение этой нормы сигнал изменится не сразу, а по достижению той самой величины гистерезиса).

График температурного гистерезиса

Пример для термостата

Термостат настроен на 25 градусов с гистерезисом 2 градуса.

Предположим что температура помещения 20 градусов. Когда температура достигнет 27 градусов термостат переходит в положение отключения. После этого температура помещения будет падать. Когда температура достигнет 23 градусов, то термостат переходит в положение включения. Цикл замыкается.

Пример для реле давления

Реле настроено на два порога: Порог включения 1,2 Bar, порог отключения 3 Bar

Гистерезис при этом будет равен 0,9 Bar. (3-1,2)/2=0,9

Когда давление составляет 1 Bar, реле замыкает контакт. Когда давление достигает 3 Bar, реле размыкает контакт. Когда давление достигает 1,2 Bar, реле вновь замыкает контакт. Цикл повторяется.

Вот собственно так и нужно понимать логику гистерезиса.

Если бы давление включение и отключения имели одно значение, то гистерезиса бы не было. То есть если порог включения равен порогу отключения, то в такой системе отсутствует гистерезис.

А поскольку комнатные термостаты обладают разными порогами включения и отключения, то такая система обладает гистерезисом. Гистерезис в свою очередь позволяет реже производить переключение между двумя положениями: Вкл / Выкл. Но чем больше гистерезис, тем выше скачкообразное изменение температуры.

Существуют другие графики гистерезисов. Например, магнитный гистерезис

Гистерезис является комплексным понятием процессов, происходящих в системах и веществах, которые способны в себе накапливать различную энергию, при этом скорость и интенсивность ее нарастания отличается от кривой ее убывания при снятии воздействия. В переводе же с греческого языка понятие гистерезис переводится как отставание, поэтому и понимать его следует как запаздывание одного процесса по отношению к другому. При этом совсем необязательно, чтобы эффект гистерезиса был характерен только магнитным средам.

Это свойство проявляется во многих других система и средах:

Особенно часто используют понятие при осуществлении регулирования температурных режимов в системах отопления.

Особенности физического явления

Мы же остановимся именно на гистерезисе в электронной технике, связанным с магнитными процессами в различных веществах. Он показывает, как себя ведет тот или другой материал в электромагнитном поле, а это тем самым позволяет строить графики зависимости и снимать какие-то показания сред, в которых находятся эти самые материалы. Например, этот эффект используется в работе терморегулятора.

Рассматривая более подробно понятие гистерезиса и эффект с ним связанный, можно заметить такую особенность. Вещество, обладающее такой особенностью, способно переходить в насыщение. То есть, это то состояние, при котором оно больше не способно накапливать в себе энергию. А при рассмотрении процесса на примере ферромагнитных материалов энергия выражается намагниченностью, которая возникает благодаря имеющейся магнитной связи между молекулами вещества. А они создают магнитные моменты – диполи, которые в обычном состоянии направлены хаотически.

Намагниченность в данном случае – это принятие магнитными моментами определенного направления. Если же они направлены хаотически, то ферромагнетик считается размагниченным. Но когда диполи направлены в одну сторону, то материал намагничен. По степени намагниченности сердечника катушки можно судить о величине магнитного поля, создаваемого током, протекающим по ней.

Физический процесс при гистерезисе

Чтобы подробно понять процесс гистерезиса, необходимо досконально изучить следующие понятия:

• Магнитное поле – это среда, которая создается линиями магнитной индукции, образованными током, протекающим по проводнику или созданные строго направленными магнитными моментами в постоянном магните.
• Вектор магнитной индукции – величина, указывающая направление распространения магнитного поля, обозначается большой буквой В.
• Намагниченность – состояние вещества, при котором в нем еще остались направленные магнитные диполи. В физике и электротехнике обозначается буквой М.
• Напряженность магнитного поля – величина, характеризующая разницу между В и М, обозначается буквой Н.

Что касается материалов, в которых лучше всего наблюдается эффект гистерезиса, то таковыми являются именно ферромагнетики. Это смесь химических элементов, которая способна намагничиваться за счет направленности магнитных диполей, поэтому обычно в составе имеются такие металлы, как:

• железо;
• кобальт;
• никель;
• соединения на их основе.

Чтобы увидеть гистерезис, на катушку с сердечником из ферромагнетика необходимо подать переменное напряжение. При этом от величины его график намагничивания сильно зависеть не будет, потому как эффект зависит напрямую от свойства самого материала и величины магнитной связи между элементами вещества.

Основополагающим моментом при рассмотрении понятия гистерезиса в электронике является как раз магнитная индукция В, созданная вокруг катушки при подаче напряжения. Она определяется по стандартной формуле, как произведение магнитной диэлектрической проницаемости вещества к сумме напряженности и намагниченности поля.

Чтобы понять общий принцип эффекта гистерезиса, необходимо воспользоваться графиком. На нем видна петля намагничивания из состояния полной размагниченности. Участок можно обозначить цифрами 0-1. При достаточной величине напряжения и длительности воздействия магнитного поля на материал график доходит до крайней своей точки по указанной траектории. Процесс осуществляется не по прямой, а по кривой с определенным изгибом, который характеризует свойства материала. Чем больше в веществе магнитных связей между молекулами, тем быстрее он выходит в насыщение.

После снятия напряжения с катушки напряженность магнитного поля падает до нуля. Это участок на графике 1-2. При этом материал за счет направленности магнитных моментов остается намагниченным. Но величина намагниченности несколько ниже, чем при насыщении. Если такой эффект наблюдается в веществе, то оно относится к ферромагнетикам, способным накапливать в себе магнитное поле за счет сильных магнитных связей между молекулами вещества.

Со сменой полярности напряжения, подводимого к катушке, процесс размагничивания продолжается по той же кривой до состояния насыщения. Только в этом случае магнитные моменты диполей будут направлены в обратную сторону. С частотой сети процесс будет периодически повторяться, описывая график, получивший название – петля магнитного гистерезиса.

При многократном намагничивании ферромагнетика меньшей, чем при насыщении напряженностью, то можно получить семейство кривых, из которых можно построить общий график, характеризующий состояние вещества от полного размагниченного до полного намагниченного.

Гистерезис в разных материалах

Гистерезис – это комплексное понятие, характеризующее способность вещества накапливать энергию магнитного поля или другой величины за счет имеющихся магнитных связей между молекулами вещества или особенностей работы системы. Но таким эффектом могут обладать не только сплавы железа, кобальта и никеля. Титанат бария даст несколько иной результат, если его поместить в поле с определенной напряженностью.

Так как он является сегнетоэлектриком, то в нем наблюдается диэлектрический гистерезис. Обратная петля гистерезиса образуется при противоположной полярности подводимого к среде напряжения, а величина противоположного поля, действующего на материал, получило название коэрцитивная сила.

При этом величина поля может предшествовать разным напряженностям, что связано с особенностями фактического состояния диполей – магнитных моментов после прошлого намагничивания. Также на процесс влияют различные примеси, содержащиеся в составе материала. Чем их больше, тем труднее сдвинуть стенки диполей, поэтому остается так называемая остаточная намагниченность.

Что влияет на петлю гистерезиса?

Казалось бы, гистерезис – это больше внутренний эффект, который не виден на поверхности материала, но он сильно зависит не только от типа самого материала, но и от качества и вида его механической обработки. Например, железо переходит в насыщение при напряженности равной 1 э, а сплав магнико достигает своей критической точки только при 580 э. Чем больше дефектов на поверхности материала, тем требуется больше напряженность магнитного поля, чтобы вывести его в насыщение.

В результате намагничивания и размагничивания в материале выделяется тепловая энергия, которая равна площади петли гистерезиса. Также к потерям в ферромагнетике можно отнести действие вихревых токов и магнитной вязкости вещества. Это обычно наблюдается при изменении частоты магнитного поля в большую сторону.

В зависимости от характера поведения ферромагнетика в среде с магнитным полем, различают статический и динамический гистерезис. Первый наблюдается при номинальной частоте напряжения, но с ее ростом площадь графика увеличивается, что приводит и к росту потерь.

Другие свойства

Кроме магнитного гистерезиса, также различают гальвономагнитный и магнитострикционный эффекты. В этих процессах наблюдается изменение электрического сопротивления за счет механической деформации материала. Сегнетоэлектрики под действием деформационных сил способны вырабатывать электрический ток, что объясняется пьезоэлектрическим гистерезисом. Также существует понятие электрооптического и двойного диэлектрического гистерезиса. Последний процесс имеет обычно наибольший интерес, так как сопровождается двойным графиком в зонах, приближающихся к точкам насыщения.

Гистерезис в отоплении

Гистерезис определение относится не только к ферромагнетикам, применяемым в электронике. Такой процесс может происходить и в термодинамике. Например, при организации отопления от газового или электрического котла. Регулирующим компонентом в системе является терморегулятор. Но только контролируемой величиной является температура воды в системе.

При ее снижении до заданного уровня котел включается, начиная подогрев до заданной величины. После чего выключается и процесс повторяется в цикле. Если снять показания температуры при нагреве и остывании системы при каждом цикле включения и выключения отопления, то получиться график в виде петли гистерезиса, который и получил название гистерезис котла.

В таких системах гистерезис выражается в температуре. Например, если он составляет 4°С, а температура теплоносителя установлена 18°С, то котел выключится, когда она достигнет значения 22°С. Таким образом, можно настроить любой приемлемый температурный режим в помещениях. А терморегулятор является, по сути, датчиком температуры или термостатом, который включает или выключает отопления при достижении нижнего и верхнего порога, соответственно.

Данное устройство выполняет функцию цифрового термостата с возможностью настройки температуры, гистерезиса, а также выбора одного из двух режимов работы (нагрев/охлаждение). Может работать в местах, где необходимо поддерживать температуру на заданном уровне.

Основные характеристики термостата:

• Диапазон измерения и регулирования температуры: -50 C…+120 C
• Изменение настройки с шагом 0,5°C или 5°C
• Диапазон гистерезиса: 1…10°C
• Работа в режиме нагрева или в режиме охлаждения
• Управление нагрузкой посредством силового реле
• Отображение информации с помощью LCD 16X2
• Светодиодная индикация состояния реле

Благодаря применению температурного датчика DS18B20, мы можем контролировать температуру в широком диапазоне от -50°C до +120°C. Термостат может работать в режиме нагрева или охлаждения, которые в удобном виде можно переключить в настройках. Термостат оснащен LCD дисплеем 16×2, что дает возможность постоянно контролировать текущую, минимальную и максимальную температуру.

Кроме того, устройство имеет два светодиода красного и зеленого цвета, которые показывают состояние реле и правильную работу программы микроконтроллера. Благодаря использованию энергонезависимой памяти EEPROM, термостат запоминает последние настройки, что упрощает работу с устройством.

Программа микроконтроллера способна определить отсутствие или повреждение датчика DS18B20, с последующим выведением информации на дисплей и отключением реле.

Все устройство собрано на двух платах, соединенные между собой 3-проводной линией, что дает много возможностей при установке его в корпус. Термостат имеет встроенный блок питания, который вместе с несколькими внешними элементами стабилизирует и фильтрует напряжение для микроконтроллера.

Трансформатор TR1 понижает напряжение до значения 10 В, которое затем выпрямляется, фильтруется и стабилизируется. Исполнительная часть состоит из мощного реле и управляющего транзистора VT1. Диод VD2 защищает транзистор от всплесков ЭДС самоиндукции во время выключения реле.

На разъем X1 выведены: масса, напряжение питания VCC и сигнал базы транзистора (через токоограничивающий резистор R1).Разъем X2 датчика DS18B20 имеет напряжение питания, массу, и сигнальную линию, идущую к микроконтроллеру. По datasheet данная линия подтянута к питанию через резистор 4,7 к (R3).

Микросхема DD1 — это микроконтроллер Atmega8, который работает от внутреннего RC генератора на частоте 1 МГц. Конденсаторы С1 и С2 фильтруют напряжение питания микроконтроллера, а резисторы R1 и R2 ограничивают ток светодиодов HL2 и HL1.

LCD дисплей подключен к микроконтроллеру по 4-х разрядной шине. Потенциометр R5 регулирует контрастность дисплея. Работоспособность данного термостата протестирована в Proteus (ссылка на модель в конце статьи)

Управление термостатом

В настройки можно войти, удерживая нажатой кнопку [SA1] во время запуска устройства и в момент его работы. При входе в настройки, можно с помощью первых трех кнопок выбрать режим работы, температуру и гистерезис. Кнопка [SA1] переключает параметрs, кнопка [SA2] увеличивает значение на 0,5°C после однократного нажатия, и на 5°C при удержании, кнопка [SA3] работает аналогично в противоположную сторону.

Кнопка [SA4] позволяет выйти из меню с сохранением параметров в EEPROM микроконтроллера, а кнопка [SA5] — выход без сохранения (отмена). Зеленый светодиод информирует пользователя о корректной работе программы, а красный отражает состояние выхода. Если будет отключен или неисправен температурный датчик, то зеленый светодиод погаснет, а также отключатся реле и красный светодиод.

Печатная плата, прошивка, модель в Proteus (38,2 Kb, скачано: 1 442)

Гистерезис котла что это такое

Определение понятия гистерезиса: особенности, применения в котлах

Гистерезис является комплексным понятием процессов, происходящих в системах и веществах, которые способны в себе накапливать различную энергию, при этом скорость и интенсивность ее нарастания отличается от кривой ее убывания при снятии воздействия. В переводе же с греческого языка понятие гистерезис переводится как отставание, поэтому и понимать его следует как запаздывание одного процесса по отношению к другому. При этом совсем необязательно, чтобы эффект гистерезиса был характерен только магнитным средам.

Это свойство проявляется во многих других система и средах:

Особенно часто используют понятие при осуществлении регулирования температурных режимов в системах отопления.

Особенности физического явления

Мы же остановимся именно на гистерезисе в электронной технике, связанным с магнитными процессами в различных веществах. Он показывает, как себя ведет тот или другой материал в электромагнитном поле, а это тем самым позволяет строить графики зависимости и снимать какие-то показания сред, в которых находятся эти самые материалы. Например, этот эффект используется в работе терморегулятора.

Рассматривая более подробно понятие гистерезиса и эффект с ним связанный, можно заметить такую особенность. Вещество, обладающее такой особенностью, способно переходить в насыщение. То есть, это то состояние, при котором оно больше не способно накапливать в себе энергию. А при рассмотрении процесса на примере ферромагнитных материалов энергия выражается намагниченностью, которая возникает благодаря имеющейся магнитной связи между молекулами вещества. А они создают магнитные моменты – диполи, которые в обычном состоянии направлены хаотически.

Намагниченность в данном случае – это принятие магнитными моментами определенного направления. Если же они направлены хаотически, то ферромагнетик считается размагниченным. Но когда диполи направлены в одну сторону, то материал намагничен. По степени намагниченности сердечника катушки можно судить о величине магнитного поля, создаваемого током, протекающим по ней.

Физический процесс при гистерезисе

Чтобы подробно понять процесс гистерезиса, необходимо досконально изучить следующие понятия:

• Магнитное поле – это среда, которая создается линиями магнитной индукции, образованными током, протекающим по проводнику или созданные строго направленными магнитными моментами в постоянном магните.
• Вектор магнитной индукции – величина, указывающая направление распространения магнитного поля, обозначается большой буквой В.
• Намагниченность – состояние вещества, при котором в нем еще остались направленные магнитные диполи. В физике и электротехнике обозначается буквой М.
• Напряженность магнитного поля – величина, характеризующая разницу между В и М, обозначается буквой Н.

Что касается материалов, в которых лучше всего наблюдается эффект гистерезиса, то таковыми являются именно ферромагнетики. Это смесь химических элементов, которая способна намагничиваться за счет направленности магнитных диполей, поэтому обычно в составе имеются такие металлы, как:

• железо;
• кобальт;
• никель;
• соединения на их основе.

Чтобы увидеть гистерезис, на катушку с сердечником из ферромагнетика необходимо подать переменное напряжение. При этом от величины его график намагничивания сильно зависеть не будет, потому как эффект зависит напрямую от свойства самого материала и величины магнитной связи между элементами вещества.

Основополагающим моментом при рассмотрении понятия гистерезиса в электронике является как раз магнитная индукция В, созданная вокруг катушки при подаче напряжения. Она определяется по стандартной формуле, как произведение магнитной диэлектрической проницаемости вещества к сумме напряженности и намагниченности поля.

Чтобы понять общий принцип эффекта гистерезиса, необходимо воспользоваться графиком. На нем видна петля намагничивания из состояния полной размагниченности. Участок можно обозначить цифрами 0-1. При достаточной величине напряжения и длительности воздействия магнитного поля на материал график доходит до крайней своей точки по указанной траектории. Процесс осуществляется не по прямой, а по кривой с определенным изгибом, который характеризует свойства материала. Чем больше в веществе магнитных связей между молекулами, тем быстрее он выходит в насыщение.

После снятия напряжения с катушки напряженность магнитного поля падает до нуля. Это участок на графике 1-2. При этом материал за счет направленности магнитных моментов остается намагниченным. Но величина намагниченности несколько ниже, чем при насыщении. Если такой эффект наблюдается в веществе, то оно относится к ферромагнетикам, способным накапливать в себе магнитное поле за счет сильных магнитных связей между молекулами вещества.

Со сменой полярности напряжения, подводимого к катушке, процесс размагничивания продолжается по той же кривой до состояния насыщения. Только в этом случае магнитные моменты диполей будут направлены в обратную сторону. С частотой сети процесс будет периодически повторяться, описывая график, получивший название – петля магнитного гистерезиса.

При многократном намагничивании ферромагнетика меньшей, чем при насыщении напряженностью, то можно получить семейство кривых, из которых можно построить общий график, характеризующий состояние вещества от полного размагниченного до полного намагниченного.

Гистерезис в разных материалах

Гистерезис – это комплексное понятие, характеризующее способность вещества накапливать энергию магнитного поля или другой величины за счет имеющихся магнитных связей между молекулами вещества или особенностей работы системы. Но таким эффектом могут обладать не только сплавы железа, кобальта и никеля. Титанат бария даст несколько иной результат, если его поместить в поле с определенной напряженностью.

Так как он является сегнетоэлектриком, то в нем наблюдается диэлектрический гистерезис. Обратная петля гистерезиса образуется при противоположной полярности подводимого к среде напряжения, а величина противоположного поля, действующего на материал, получило название коэрцитивная сила.

При этом величина поля может предшествовать разным напряженностям, что связано с особенностями фактического состояния диполей – магнитных моментов после прошлого намагничивания. Также на процесс влияют различные примеси, содержащиеся в составе материала. Чем их больше, тем труднее сдвинуть стенки диполей, поэтому остается так называемая остаточная намагниченность.

Что влияет на петлю гистерезиса?

Казалось бы, гистерезис – это больше внутренний эффект, который не виден на поверхности материала, но он сильно зависит не только от типа самого материала, но и от качества и вида его механической обработки. Например, железо переходит в насыщение при напряженности равной 1 э, а сплав магнико достигает своей критической точки только при 580 э. Чем больше дефектов на поверхности материала, тем требуется больше напряженность магнитного поля, чтобы вывести его в насыщение.

В результате намагничивания и размагничивания в материале выделяется тепловая энергия, которая равна площади петли гистерезиса. Также к потерям в ферромагнетике можно отнести действие вихревых токов и магнитной вязкости вещества. Это обычно наблюдается при изменении частоты магнитного поля в большую сторону.

В зависимости от характера поведения ферромагнетика в среде с магнитным полем, различают статический и динамический гистерезис. Первый наблюдается при номинальной частоте напряжения, но с ее ростом площадь графика увеличивается, что приводит и к росту потерь.

Другие свойства

Кроме магнитного гистерезиса, также различают гальвономагнитный и магнитострикционный эффекты. В этих процессах наблюдается изменение электрического сопротивления за счет механической деформации материала. Сегнетоэлектрики под действием деформационных сил способны вырабатывать электрический ток, что объясняется пьезоэлектрическим гистерезисом. Также существует понятие электрооптического и двойного диэлектрического гистерезиса. Последний процесс имеет обычно наибольший интерес, так как сопровождается двойным графиком в зонах, приближающихся к точкам насыщения.

Гистерезис в отоплении

Гистерезис определение относится не только к ферромагнетикам, применяемым в электронике. Такой процесс может происходить и в термодинамике. Например, при организации отопления от газового или электрического котла. Регулирующим компонентом в системе является терморегулятор. Но только контролируемой величиной является температура воды в системе.

При ее снижении до заданного уровня котел включается, начиная подогрев до заданной величины. После чего выключается и процесс повторяется в цикле. Если снять показания температуры при нагреве и остывании системы при каждом цикле включения и выключения отопления, то получиться график в виде петли гистерезиса, который и получил название гистерезис котла.

В таких системах гистерезис выражается в температуре. Например, если он составляет 4°С, а температура теплоносителя установлена 18°С, то котел выключится, когда она достигнет значения 22°С. Таким образом, можно настроить любой приемлемый температурный режим в помещениях. А терморегулятор является, по сути, датчиком температуры или термостатом, который включает или выключает отопления при достижении нижнего и верхнего порога, соответственно.

Автоматизация и безопасность котла

Что означает понятие автоматизация твердотопливного котла. В основном это поддержание нужного значения мощности, которое нужно для получения постоянной температуры теплоносителя в котле. Мощность твердотопливного котла изменяется путем увеличения или уменьшения подачи воздуха в топку. При естественной тяге — это изменение положения заслонки в нижней двери котла. Выставив заслонку в одном положении вручную, мы будем иметь одинаковое поступление воздуха в топку. Однако при расгорании топлива, котел может наращивать температуру близко к критической. Как результат – быстрое перегорание одной закладки топлива, дискомфортная температура в доме и также есть опасность закипания.

Автоматизация на естественной тяге.

Практически все современные котлы можно оснастить регулятором тяги который при помощи металлической цепочки будет изменять положение заслонки, поддерживая заданную температуру теплоносителя. Для этого на котле должен быть специальный разъем с внутренней резьбой в наружной части рубашки. Для термостатического регулятора Regulus RT-3 размер составляет ¾.

Принцип работы термостатического регулятора Regulus RT-3.

При уменьшении температуры ниже заданного значения, срабатывает термостат, головка поворачивается, цепь на рычаге натягивается, поднимая заслонку. Когда температура повысилась до заданного значения, головка поворачивается в обратную сторону и заслонка опускается, тем самым ограничивая доступ воздуха в топку. Таким образом котел работает в заданном Вами диапазоне температур.

Регулятор Regulus RT-3 состоит из погружаемой гильзы (термостата), пластиковой головки на которую нанесены 2 шкалы: для вертикального и горизонтального положения регулятора, рычага и цепочки.

Чтобы установить регулятор тяги, выполните следующие действия:

• сначала вкрутите регулятор в разъем котла, предварительно сделав обмотку, чтобы не было утечки воды;
• выставьте нужную температуру на шкале пластиковой головки;
• установите рычаг с цепочкой;
• нагрейте котел до нужной Вам «нижней температуры»;
• установите заслонку в положение не закрытое на 1-2 м, и натяните цепочку.

Автоматизировав котел посредством регулятора тяги, Вы получите более «плавную» работу котла. Расход топлива можно уменьшить до 15%. Еще следует отметить энергонезависимость и невысокую цену данного приспособления.

Автоматизация «на турбине»

Практически все модели дорогих и экономичных котлов уже автоматизированы, т.е. оснащены вентилятором и командо-контроллером. Модели бюджетные либо базовые (без дополнительных опций) продаются без автоматики. Можно эксплуатировать котел в «базовой» комплектации, а можно за дополнительные деньги автоматизировать. Нужно ли Вам это, читайте ниже.

Для полного сжигания топлива необходимо определенное количество кислорода. Если кислорода недостаточно, топливо не перегорает полностью, соответственно получаем перерасход, загрязнение колосников и газоходов. Топка котла рассчитана на объем топлива и объем воздуха необходимого для горения. Если топлива загрузили больше, влажность дров высокая, то воздуха для сгорания необходимо больше. Также чем больше воздуха, тем меньше конденсата в котле и дымоходе. Увеличивать топку не выход, поэтому использование вентилятора, как источника принудительной тяги позволяет значительно увеличивать количество поступаемого в топку воздуха.

Оснащая котел вентилятором, получаем следующие преимущества:

• полное сгорание топлива;
• возможность использования топлива повышенной влажности;
• использование некачественного топлива;
• уменьшение образования конденсата;
• гибкая регулировка мощности.

Выгода в том, что используя вентилятор, мы увеличиваем КПД котла. Но поставив вентилятор, не означает, что котел автоматизирован. Ток на вентилятор пропускают через регулятор температуры (командо-контроллер, блок управления).

Управление работой вентилятора осуществляется через него.

Рассмотрим основные функции, которые выполняет регулятор температуры:

• • регулировка количества оборотов ( мощности) вентилятора;
  • снятие и отображение на экране текущей температуры теплоносителя;
  • включение и выключение вентилятора при заданных пользователем значений температуры;
  • включение и выключение насоса при заданных пользователем значений температуры.

У разных производителей функции регулятора температуры могут добавляться, например функция регулировки работы насоса контура ГВС, механизм подачи топлива и т. д.

Принцип действия.

Регулятор температуры – это электронный блок с проводами. Оснащен вилкой для подключения к сети переменного тока. Один из проводов имеет медный наконечник – это так называемая термопара- термостатический передатчик температуры. Наконечник должен быть всегда в соприкосновении с теплоносителем. Это нужно для передачи текущего значения температуры. Следующий провод подключается к насосу, а провод с разъемом к вентилятору. Электронный блок оборудован экраном и кнопками. С помощью кнопок выставляется требуемые значения температуры выключения вентилятора и температуры включения насоса, скорость оборотов вентилятора и другие параметры. Все данные отображаются на экране.

При достижении установленной температуры котла, регулятор температуры выключает вентилятор. При понижении температуры котла ниже установленной на значение гистерезиса котла, регулятор температуры снова включает вентилятор.

Гистерезис температуры котла – это значение, которое показывает разницу между установленной температурой котла и температурой котла, при охлаждении до которой регулятор температуры снова включит вентилятор.

При достижении температуры котла равной установленной Температуре включения насоса, регулятор температуры включает насос центрального отопления. При понижении температуры котла до температуры, ниже установленной Температуры включения насоса на значение Гистерезиса температуры включения насоса, регулятор температуры осуществляет выключение насоса центрального отопления.

Гистерезис температуры включения насоса – это значение, которое показывает разницу между установленной температурой включения насоса центрального отопления и температурой котла, при охлаждении до которой, регулятор температуры выключит насос центрального отопления.

Значение гистерезиса обычно задается заводскими настройками производителя и равно 3-5°С.

Таким образом, пока котел не затух, температура теплоносителя поддерживается в пределах заданного значения.

Использование вентилятора с регулятором температуры позволяет поддерживать постоянную температуру в доме и экономить до 35% топлива.

Единственный недостаток зависимость от электроэнергии.

Внимание! Приобретая автоматику обязательно проконсультируетесь с продавцом, предусмотрен ли монтаж на выбранную Вами модель котла.

Обязательна ли установка группы безопасности на котел?

Группа безопасности котла представляет собой манометр, для отображения давления в котле, клапан, который открывается и сбрасывает наружу теплоноситель при достижении заданного давления и клапан для удаления воздуха. Устанавливается на выходе из котла либо на сам котел. Как правило, многие производители размещают на верхней части котла разъем для группы безопасности.

При нагревании воды происходит серьезное увеличение ее объема и давления. Даже после полного перекрытия подачи кислорода в топку температура воды в отопительном контуре может расти еще достаточно долгое время. Это обусловлено большей теплоемкостью дерева по сравнению с газом. Так что при сильном перегреве, излишки воды в открытой системе просто выльются через отводящую трубку расширительного бачка. Если же применяется закрытая система, избыточное давление в трубах может привести к их разрыву.

Использование твердотопливных котлов в закрытых системах обязывает устанавливать группу безопасности.

Гистерезис котла что это такое

• Как определить, подходит ли термостат ZONT к моему котлу?

ZONT имеет реле, контакты которого подключаются к котлу. Большинство котлов имеют клеммы для подключения комнатного термостата. Как раз к этим клеммам и подключаются контакты реле.

• Как термостат ZONT управляет котлом?

ZONT включает или выключает реле, подключенное к котлу. Котел при этом включает/выключает нагрев. Тем самым обеспечивается некая средняя температура теплоносителя (ТН).

• Что такое гистерезис и как он используется?

Гистерезис это величина температуры, которая делает «зону нечувствительности «. Например, мы задали температуру 25 градусов и гистерезис 0,5 градуса. Тогда при росте температуры до 25,5 градуса котел выключится и при охлаждении до 24,5 градусов котел включится.

Что будет с котлом в диапазоне 24,5-25,5 зависит от предыстории управления. Пока температура в этом диапазоне, котел будет сохранять текущее состояние. Поэтому и называют эту зону «зоной нечувствительности» или зоной гистерезиса.

В случае OpenTherm интерфейса гистерезис не используется, там применяется другой алгоритм.

• Что такое «сухой контакт»?

Дело в изоляции электрических цепей. Контакт реле — частный случай «сухого контакта, он не имеет связи с остальной частью схемы. Поэтому, его можно использовать, например, для подключения к цепям 220В, опасного напряжения как для человека, так и для электронных цепей.

• Какова погрешность регулирования температуры термостатом ZONT?

Если не учитывать инерционность дома, то погрешность будет равна величине гистерезиса. В жизни все сложнее, потому что инерция подачи воды в радиаторы и инерция передачи тепла комнате может существенно увеличить эту погрешность.

• В каких случаях выполняется оповещение не только о событии, но и о его окончании?

• Как подключить термостат ZONT к котлу Baxi Luna 3 Comfort?

ZONT подключается в релейном режиме к клеммам для комнатного термостата котла.

На панели управления котла есть параметр F10.Если задать его величину равной 02, то котел будет переведен в режим управления от внешнего комнатного термостата (в данном случае по командам от ZONTа). Если задать его величину равной 00, то будет включен режим работы через собственную панель управления котла.

• Как быть, если после подключения по интерфейсу OpenTherm не работает управление котлом?

Если веб-интерфейс ZONT «не видит» параметров котла (или все параметры равны нулю), то вероятнее всего неправильно собрана схема. Следует перепроверить соединительные цепи между термостатом ZONT , интефейсом OpenTherm и котлом.

Можно измерить напряжение на линии связи с котлом. Обычно там должно быть напряжение 5-7 Вольт. Если отключить провода от котла, то на котле должно быть напряжение 20-24 Вольт, а на Интефейсе OpenTherm — 0 Вольт.

• Как определить, будет ли мой котел работать с интерфейсом OpenTherm?

В большинстве случаев в инструкции прямо указано, что котел может работать по интефейсу OpenTherm. В случае, когда это прямо не указано, можно обратиться к специалистам сервисного центра производителя котла. Косвенным признаком работы по интерейсу OpenTerm является отображение дополнительных параметров котла через удаленный термостат. Таких как давление, температура теплоносителя, процент модуляции и т.п.

• Как сделать фиксированную температуру ТН при использовании OpenTherm интерфейса ?

Можно задать максимальную температуру ТН, равной желаемой. И задать температуру в комнате много выше реальной, пусть, например, 60 градусов. Тогда вскоре котел выйдет на режим фиксированной температуры ТН.

• Как интефейс OpenTherm управляет котлом?

Единственный параметр отопления, который является управляющим — температура ТН. Термостат ZONT рассчитывает ее по своему алгоритму и передает в котел. Задача термостата — поддерживать заданную температуру в комнате, для этого он постоянно пересчитывает температуру ТН.

• Как котел обеспечивает заданную температуру ТН в случае интерфейса OpenTherm?

Обычно, котлы с OpenTherm имеют модуляционную горелку. Поэтому они могут плавно регулировать температуру ТН с помощью собственного компьютера. Однако надо понимать, что возможности котла по плавному регулированию ограничены. Иногда минимальный уровень модуляции довольно велик, например, может быть диапазон модуляции 30%-100%. Тогда компьютер котла, которому задали невысокую температуру ТН будет вынужден периодически включать и выключать котел, то есть работать в релейном режиме, как и котел без модуляции.

Интерфейс OpenTherm отображает процент модуляции, но надо помнить, что для разных котлов это может иметь различный смысл. Некоторые котлы отображают реальный уровень модуляции, другие — нечто свое. Например, если котел имеет минимальный уровень модуляции 30%, то одни котлы могут отобразить 30%, другие — 0%.

• Что такое ПЗА (Погодозависимая автоматика)?

Все понимают, что чем холоднее на улице, тем большая мощность ожидается от котла. Идея погодозависимой автоматики (ПЗА) в том, что котел учитывает уличную температуру. Так как типичный дом имеет большую тепловую инерционность, то обычно достаточно использовать текующую температуру, то есть предсказание погоды не требуется.

Достоинства ПЗА в том, что в температура радиаторов всегда постоянна, без всплесков. Экономится топливо и ресурс котла.

Понятно, что отопительные системы работают в разных условиях, зависящих от теплоизоляции конкретного здания. Но есть общие теплофизические законы, позволяющие расчитать зависимость между уличной температурой и температурой теплоносителя котла. Неизвестным парамером в этих расчетах остается только один параметр, зависящий от помещения. Его выбирают экспериментально, так, чтобы при определенной уличной температуре получилась ожидаемая температура теплоносителя.

Раз есть неизвестный параметр, то описать эту зависимость можно не одним графиком а семейством кривых. Основой алгоритма ПЗА является использование определенных заранее вычисленных кривых, которые связывают температуру вне дома и температуру теплоносителя. Эти кривые образуют целое семейство, выбор делается эмпирически, на основании проб и ошибок. Надо помнить, что дом имеет большую тепловую инерцию и результат выбора может быть ясен только через сутки. Если выясняется, что дом недогрет, то выбираем более крутую кривую и наоборот. Кривые заданы для целевой температуры 20°. Если задана другая температура, то выбранная кривая сдвигается.

Практика показывает, что только одной зависимости температуры теплоносителя от уличной температуры недостаточно. Например, помещение может нагреваться солнцем или охлаждаться открытой форточкой. Может быть скопление людей и так далее. Поэтому, алгоритм ПЗА работает несколько сложнее. Выбирается такая кривая ПЗА, чтобы ее точно хватило на нагрев помещения. То есть, выбираем с превышением, с запасом. Далее, когда температура в помещении близка к заданной, то вступает в работу обычный алгоритм поддержания комнатной температуры. При этом вычисленная по кривой ПЗА температура теплоносителя становится максимальным значением, верхним порогом. Работа по поддержанию комнатной температуры сводится к включению и выключению котла, но с учетом, что максимальная температура теплоносителя не превышает вычисленную по ПЗА.

Примечание: все, описанное в это подразделе относится к релейному управлению котлом. Если котел управляется по OpenTherm, то алгоритм несколько иной, смотрите подраздел ниже.

ПЗА, как и другие режимы, поддерживает заданную температуру в помещении. Поэтому, можно пользоваться теми же режимами «Комфорт», «Эконом», «Расписание».

Для того, чтобы начать использовать ПЗА, надо правильно назначить четыре датчика на вкладке «Датчики температуры», раздел «Назначение датчиков»:

• » Температура теплоносителя » — даnчик должен быть хорошо закреплен на трубе с теплоносителем. Следует обеспечить хороший тепловой контакт с трубой и хорошую теплоизоляцию от окружающего воздуха;
• «Регулирование» — датчик в помещении, по которому ведется регулирование;
• «Резервное регулирование» — резервный датчик в помещении. Если датчики «Регулирование» выходит из строя, то по нему ведется регулирование;
• «Температура снаружи» — датчик должен измерять температуру вне дома. Очень желательно, чтобы он был с северной стороны, в тени, защищенный от осадков и удаленный от источников тепла.

Для включения режима ПЗА на вкладке «Настройки» -> «Погодозависимая автоматика» надо перевести ползунок включения вправо и выбрать одну из кривых. Выбор кривой достаточно ответственная и сложная процедура, лучше проконсультироваться со специалистом. Из за большой тепловой инерционности дома результат может проявиться через много часов.

• Чем отличается ПЗА для управления по OpenTherm (OT)?

Так как котел с OT имеет собственный датчик теплоносителя, то не нужно подключать еще один к термостату.

Алгоримт отличается тем, что вместо релейного переключения котел будет получать вычисленную температуру теплоносителя от термостата и реализовывать ее модуляцией горелки.

Заметим, что если котел не может реализовать заданную температуру теплоносителя, то он будет включаться и выключаться (тактовать). Это касается не только режима ПЗА.

Для того, чтобы начать использовать ПЗА, надо правильно назначить три датчика на вкладке «Датчики температуры», раздел «Назначение датчиков»:

Как настроить терморегулятор?

Для этого вначале каждому пользователю стоит определится, какая температура воздуха будет для него комфортной. Тепловые ощущения каждого человека индивидуальны, как папиллярные линии кожи на пальцах его рук, и зависят от тепловых потерь помещения и его теплоинерционности.

Самым доходчивым примером может послужить настройка терморегулятора электромеханического типа. После выбора температуры с помощью вращающегося колеса, клавиш и шкалы в работу вступает терморегулятор со своим датчиком. Последний отслеживает уровень температуры воздуха или пола и передает эту величину в виде сигнала на регулятор. А он, в свою очередь, по мере необходимости включает или выключает нагревательный прибор либо кабель. Цель — поддержание заданной температуры или ее допустимого диапазона.

Именно электромеханический (непрограммируемый) терморегулятор целесообразен, когда отапливаемое помещение имеет небольшой объем и затраты на энергоносители для него невелики. Поэтому экономический эффект от программирования режимов будет малозаметным. Электромеханические регуляторы — это простые, энергонезависимые устройства, самые доступные по стоимости. С другой стороны, они вносят большую инерционность в процесс регулирования. Для них достижение заданной температуры помещения занимает больше времени, чем у цифровых.

На самом деле все типы терморегуляторов оперируют с температурой уставки. При ее достижении нагревательный прибор отключается от цепи питания и включается только после падения этой величины на размер гистерезиса. Он четко определяет момент подачи питания на нагревательный прибор и ее снятия. Уставка терморегулятора зависит преимущественно от области его применения. Для теплых полов, конвекторов и инфракрасных нагревателей она лежит в диапазоне (0…60), промышленного применения и электрических котлов (-55…+125), систем оттаивания снега (-20…+10) º С. Отдельные технические решения касаются высокотемпературных процессов.

Гистерезис определяют как разность температур между включением и выключением обогревателя. Гистерезис может быть фиксированным или с возможностью изменения (регулируемым). В последнем случае минимально возможный гистерезис позволяет терморегулятору наиболее точно поддерживать температуру. Но при этом циклы включения / выключения нагревателя будут чередоваться очень часто. Если же гистерезис близок к максимальному значению — точность поддержания температуры снижается. Зато подача / отключение напряжения на теплый пол, конвектор или другой прибор будет происходить значительно реже. Это продлит срок эксплуатации терморегулятора и управляемого им обогревателя. Размер гистерезиса может быть 0,015 º С для терморегулятора в инкубатор, от 1 º С и более для систем микроклимата комфортного или производственного назначения, электрических котлов. Элементы программирования имеют терморегуляторы электрических котлов, где есть возможность настроить гистерезис в определенных границах.

Для терморегуляторов, работающих в режиме Охлаждение, нагрузка будет включаться при достижении температуры уставки и выключаться — при повышении ее на размер гистерезиса.

Дополнительные настройки для цифровых терморегуляторов

Для всех терморегуляторов этого типа доступна поправка, призванная скорректировать показания температуры на экране. Вторая группа поправок характерна только для регуляторов со встроенным датчиком температуры. В этом случае на точность показаний терморегулятора влияет его внутренний нагрев. Степень последнего существенно зависит от подсоединенной нагрузки. Поэтому нужно настроить терморегулятор путем внесения значения ее мощности в память устройства.

Важно помнить следующее. Если при калибровке кратковременно отключится питание терморегулятора с последующим восстановлением, то отображенная на экране температура воздуха отличается от реальной на 10 – 12 º С (в большую сторону). Повторная корректировка произойдет через 50 минут.

Терморегуляторы цифрового типа, управляемые с помощью модуля WI-FI или клавишами имеют блокировку кнопок. Это предотвращает несанкционированную смену настроек режимов работы детьми (в домашних условиях) или при установке устройств управления в местах общего доступа (административные здания и т. д.). Причем настроить терморегулятор на поддержание этой защиты можно с помощью обычных или сенсорных кнопок или дистанционным методом — через компьютер или мобильные гаджеты с доступом в интернет.

При помощи некоторых моделей терморегуляторов можно настроить время (30 минут – 99 часов) задержки включения (подачи питания) отопительной системы или прибора. Какое то время в квартире / доме будут отсутствовать жильцы. Зная ориентировочно период своего возвращения, можно заранее прогреть комнаты для создания комфортных условий.

В приборах управления системами оттаивания снега и наледи имеются функции принудительного и последующего подогрева. Принудительный реализуется при ручном управлении системой оттайки. А последующий прогрев (постпрогрев) требуется для полного удаления осадков со всей площади поверхности, которую датчик осадков не контролирует.

Программируемые терморегуляторы

Отдельно стоит рассмотреть терморегуляторы-программаторы с возможностью введения расписания работы систем обогрева. В таких регуляторах реализовано программирование на неделю вперед. Т.е. каждый пользователь подбирает своему отоплению индивидуальный график эксплуатации, в полной мере соответствующий распорядку жизни человека и его семьи. При этом учитывается порядок чередования рабочих и выходных дней. Возможные режимы «Таймер», «Ручной» и «Отъезд».

К программируемым терморегуляторам terneo относят модели ax, sx, rzx, pro, pro-z и sen. Первые три программируются удаленно, через Wi-Fi, остальные — с помощью кнопок. В режиме расписания «Таймер» можно задать для программатора с кнопок максимум три, а для Wi-Fi — программатора шестнадцать периодов поддержания комфортной температуры в течении суток. В промежутках между ними (т. е. ночью, в рабочее время дня и т. д.) удерживается экономная температура (15 – 16) º С. Эта величина признана целесообразной с точки зрения расхода энергоносителей и для оперативного возврата к комфортной. Аналогичные температурные параметры поддерживаются в период относительно продолжительного отсутствия людей (режим «Отъезд»). «Ручному» режиму соответствует постоянное поддержание заданного значения температуры. Все это способствует максимально возможной экономии электроэнергии.

Не менее полезными будут настройки проветривания помещения, когда терморегулятор самостоятельно определяет наличие открытого окна или двери и делает получасовой перерыв в работе системы отопления.

В программаторе terneo pro можно активировать предпрогрев для своевременного обеспечения комфорта в помещении. Регулятор анализирует среднюю продолжительность нагрева от экономной до комфортной температуры и откорректирует необходимое время подключения нагрузки.

Для оптимизации расходов на электроэнергию потребителю надо настроить сохранение в памяти терморегулятор графиков статистики энергопотребления (суточных, недельных, месячных или за год). Для части регуляторов доступен более упрощенный вариант — счетчик времени его работы с нагрузкой.

Что такое гистерезис в электротехнике и электронике?

Некоторые физические и другие системы с запаздыванием отвечают на различные воздействия, приложенные к ним. При этом отклик на воздействие во многом зависит от текущего состояния системы и определяется предысторией настоящего состояния. Для описания таких явлений применяется термин – гистерезис, что в переводе с греческого означает отставание.

Что такое гистерезис?

Говоря простым и понятным языком – гистерезис это ответная, запоздалая реакция некой системы на определённый раздражитель (воздействие). При устранении причины, вызвавшей ответную реакцию системы, либо в результате противоположного действия, она полностью или частично возвращается к первоначальному состоянию. Причём для такого явления характерно то, что поведение системы между крайними состояниями не одинаково. То есть: характеристики перехода от первоначального состояния и обратно – сильно отличаются.

Явление гистерезиса наблюдается:

• в физике;
• электротехнике и радиоэлектронике;
• биологии;
• геологии;
• гидрологии;
• экономике;
• социологии.

Гистерезис может иметь как полезное, так и пагубное влияние на происходящие процессы. Это отчётливо просматривается в электротехнике и электронике, о чём речь пойдёт ниже.

Динамический гистерезис

Рассмотрим явление запаздывания ответной реакции во времени на примере механической деформации. Предположим у нас есть металлический стержень, обладающий упругой деформацией. Приложим к одному концу стержня силу, направленную в сторону другого конца, который покоится на опоре. Например, поставим стержень под пресс.

По мере возрастания давления, тело будет сжиматься. В зависимости от механических характеристик металла, реакция стержня на приложенную силу (напряжение) будет проявляться по-разному: вначале сила упругости постепенно будет возрастать, потом она резко устремится к пороговому значению. Достигнув порогового значения, сила упругого напряжения уже не сможет противодействовать возрастающему нагружению.

Если увеличивать силу давления, то в стержне произойдут необратимые изменения – он, либо изменит свою форму, либо разрушится. Но мы не будем доводить наш эксперимент до такого состояния. Начнём уменьшать силу давления. Реакция напряжения при этом будет меняться зеркально: вначале резко понизится, потом постепенно будет стремиться к нулю, по мере разгрузки.

Отставание процесса развития деформации во времени, под действием приложенного механического напряжения вследствие упругого гистерезиса описывается динамической петлей (см. рис. 2). Явление обусловлено особенностями перемещений дислокаций микрочастиц вещества.

Различают упругий гистерезис двух видов:

1. Динамический, при котором напряжения изменяются циклически, а максимальная амплитуда напряжений не достигает пределов упругости.
2. Статический, характерный для вязкоупругих или неупругих деформаций. При таких деформациях полностью, либо частично исчезают напряжения при снятии нагрузки.

Причиной динамического гистерезиса являются также силы термоупругости и магнитоупругости.

Петля гистерезиса

Кривая, характеризующая ход зависимости ответной реакции системы от приложенного воздействия называется петлёй гистерезиса (показана на рис. 1).

Рис. 1. Петля гистерезиса

Все петли, характеризующие циклический гистерезис, состоят из одной или нескольких замкнутых линий различной формы. Если после завершения цикла система не возвращается в первоначальное состояние, (например, при вязкоупругой деформации), то динамическая петля имеет вид кривой, показанной на рисунке 2.

Рис. 2. Динамическая петля

Анализ гистерезисных петель позволяет очень точно определить поведение системы в результате внешнего воздействия на неё.

Гистерезис в электротехнике

Важными характеристиками сердечников электромагнитов и других электрических машин являются параметры намагничивания ферромагнитных материалов, из которых они изготавливаются. Исследовать эти материалы помогают петли ферромагнетиков. В данном случае прослеживается нелинейная зависимость внутренней магнитной индукции от величины внешних магнитных полей.

На процесс намагничивания (перемагничивания) влияет предыдущее состояние ферромагнетика. Кроме того, кривая намагничивания зависит от типа ферромагнитного образца, из которого состоит сердечник.

Если по катушке с сердечником циркулирует переменный ток, то намагничивания образца приводит к отставанию намагничивания. В результате намагничивания сердечника происходит сдвиг фаз в цепи с индуктивной нагрузкой. Ширина петли гистерезиса при этом зависит от гистерезисных свойств ферромагнетиков, применяемых в сердечнике.

Это объясняется тем, что при изменении полярности тока, ферромагнетик какое-то время сохраняет приобретённую ориентацию полюсов. Для переориентации этих полюсов требуется время и дополнительная энергия, которая израсходуется на нагревание вещества, что приводит к гистерезисным потерям. По величине потерь материалы подразделяются на магнитомягкие и магнитотвёрдые (см. рис. 3).

Рис. 3. Классификация магнитных материалов

Магнитный гистерезис в ферромагнетиках отображает зависимость вектора намагничивания от напряженности электрического поля (см. Рис. 3). Но не только изменение поля по знаку вызывает гистерезис. Вращение поля или (что, то же самое) магнитного образца, также сдвигает временные характеристики намагничивания.

Рис. 4. Петли гистерезиса под действием изменения напряжённости поля

Обратите внимание, что на рисунке изображены двойные петли. Такие петли характерны для магнитного гистерезиса.

В однодоменных ферромагнетиках, которые состоят из очень маленьких частиц, образование доменов не поддерживается (не выгодно с точки зрения энергетических затрат). В таких образцах могут происходить только процессы магнитного вращения.

Рис. 5. Механизм возникновения петли магнитного гистерезиса

В электротехнике гистерезисные свойства используются довольно часто:

• в работе электромагнитных реле;
• в конструкциях коммутационных приборов;
• при создании электромоторов и других силовых механизмов.

Явления диэлектрического гистерезиса

У диэлектриков отсутствуют свободные заряды. Электроны тесно связаны со своими атомами и не могут перемещаться. Другими словами, у диэлектриков спонтанная поляризация. Такие вещества называются сегнетоэлектриками.

Однако под действием электрического поля заряды в диэлектриках поляризуются, то есть изменяют ориентацию в противоположные стороны. С увеличением напряжённости поля абсолютная величина вектора поляризации возрастает по нелинейному принципу. В определённый момент поляризация достигает насыщённости, что вызывает эффект диэлектрического гистерезиса.

На изменение поляризации уходит часть энергии, в виде диэлектрических потерь.

Гистерезис в электронике

При срабатывании различных пороговых элементов, часто применяемых в электронных устройствах, требуется задержка во времени. Например, гистерезис используется в компаратороах или триггерах Шмидта с целью стабилизации работы устройств, которые могут срабатывать в результате помех или случайных всплесков напряжения. Задержка по времени исключает случайные отключения электронных узлов.

На таком принципе работает электронный термостат. При достижении заданного уровня температуры устройство срабатывает. Если бы не было эффекта задерживания, частота срабатываний оказалась бы неоправданно высокой. Изменение температуры на доли градуса приводило бы к отключению термостата.

На практике часто разница в несколько градусов не имеет особого значения. Используя устройства, обладающего тепловым гистерезисом, позволяет оптимизировать процесс поддержания рабочей температуры.

Часто задаваемые вопросы о использовании терморегуляторов

Встроенный термостат, которым оборудован котел, дает возможность установить температуру носителя (воды) в батареях, что позволяет, после некоторого количества регулирований, добиться желаемой температуры в помещении, но, при изменении температуры на улице, Вам придётся снова регулировать термостат котла. Учитывая значительные колебания температуры на улице в течение суток, особенно в межсезонье, такой способ поддержания комфорта превращается в «танцы с бубнами». Кроме того все периоды, для которых вы не успели отрегулировать термостат и температура превысила желаемую, определяют перерасход энергии и, соответственно, ваших расходов на отопление. Поэтому, практически все модели современных газовых и электрических котлов оборудованы клеммами для подключения комнатного термостата или недельного программатора. Использование комнатного термостата, который управляет котлом непосредственно по температуре помещения, где он установлен, обеспечивает как комфорт так и существенную экономию (от 20% до 40%).

С помощью встроенного датчика температуры термостат измеряет температуру воздуха в том помещении, где он находится и управляет оборудованием (например: котлом, конвектором, циркуляционным насосом, сервоприводом и пр.). Т.е., при отклонении комнатной температуры от заданной, включает или выключает управляемое оборудование, и тем самым поддерживает заданный пользователем температурный режим. Исполнительным устройством, непосредственно управляющим этим оборудованием, обычно является реле с контактами, которые, в зависимости от модели, могут быть потенциальные (220В) или беспотенциальные.

Простым комнатным термостатом обычно называют регулятор, который автоматически поддерживает какую-то ОДНУ заданную пользователем температуру. При этом, техническими параметрами регулятора определен диапазон контролируемых температур и точность регулирования. Под точностью регулирования, обычно понимают отклонение актуальной температуры от заданной (гистерезис), при котором происходит включение или выключение нагревательного устройства. Комнатные термостаты могут быть механическими или электронными, без цифрового дисплея или с дисплеем. Пример простого электронного комнатного термостата — модель AURATON-3003.
К недельным программаторам относятся регуляторы температуры, которые позволяют задавать суточные алгоритмы (программы) с указанием временных точек изменения поддерживаемой в помещении температуры, т.е. могут поддерживать в течение суток не один, а НЕСКОЛЬКО температурных режимов (максимальное количество точек и температурных режимов, которое можно запрограммировать, зависит от конкретной модели). При этом, чаще всего, программатор позволяет задавать разные суточные алгоритмы (программы) для разных дней недели, но цикл повторения этих программ составляет 7 дней. Поэтому такой программатор температуры называют «недельным». Примером недельного программатора является модель AURATON-2025.

Для управления газовыми котлами обычно используют модели комнатных термостатов (или программаторов), оборудованные беспотенциальными (Volt Free) контактами. На клеммнике термостата они обозначены NO, COM, NC. При установке комнатного термостата необходимо использовать двухжильный провод (напр., ШВВП 2х0,5). Со стороны термостата две жилы кабеля подсоединяются к контактам COM (общий) и NO (normal open – нормально открытый), со стороны котла к двум клеммам на колодке внешних подключений котла, которые называются «комнатный термостат» («room thermostat»). Полярность значения не имеет. Длина кабеля, практически тоже не влияет на работоспособность системы. Предварительно, с клемм котла необходимо убрать перемычку.
В беспроводных версиях термостатов (программаторов), которые состоят из двух модулей: 1й – собственно сам термостат (программатор) со встроенным передатчиком. Он устанавливается в контролируемом помещении. 2й модуль, который устанавливается возле котла, это приемник. Он имеет исполнительные контакты реле (COM, NO), которые соединяются двухжильным кабелем с клеммами «комнатный термостат» на колодке внешних подключений котла, аналогично подключению проводной версии.
Более подробно смотрите Техническое Руководство для Вашего котла.
ВНИМАНИЕ: Все работы по подключению термостата, необходимо производить при отключенном питании ̴220В.

Т.к. целесообразно контролировать температуру в одном из помещений, где вы больше всего обитаете, например, в гостиной или спальне, то комнатный термостат следует установить именно в каком-то из этих помещений.
В проводном термостате (программаторе) исполнительные контакты находятся непосредственно в корпусе термостата. Поэтому, чтобы обеспечить управление нагревательным прибором (котлом), нужно провести провод от котла к тому месту, где установлен термостат. В случае, если у вас уже сделана чистовая отделка, проводка кабеля может быть проблемой.
Учитывая выше изложенное, производитель предлагает беспроводные версии термостатов (программаторов), которые состоят из двух модулей: 1й – собственно сам термостат (программатор) со встроенным передатчиком. Он устанавливается в контролируемом помещении. 2м модулем, который устанавливается возле котла, является приемник. И уже этот модуль подключается к котлу, как указано в ответе на предыдущий вопрос.

Очень подробно ответ на этот вопрос освещен на этой странице нашего сайта: http://www.auraton.com.ua/rus/Page_produkti/2025_2030.php

Гистерезис комнатного термостата — это разница между температурой, при которой термостат отключает нагревательное оборудование и температурой , при которой происходит включение этого оборудования. Например, на термостате установлена температура 20 град. и гистерезис — 1 градус. Это означает, что термостат включит отопительное оборудование в момент, когда температура станет 19,5 град. и отключит при достижении температуры уровня 20,5 градуса ( 20,5 — 19,5 = 1 град.). Слишком большое значение гистерезиса не позволяет поддерживать температуру на желаемом уровне, а излишне малое приводит к очень частым включением и отключением отопительного оборудования, что может сказаться на сроке эксплуатации. Считается оптимальным значение гистерезиса в пределах от 0,4 град. до 1 град. по Цельсию

Комнатные термостаты и программаторы дают команды на отключение только отопления, но не горячего водоснабжения, которое продолжает управляться автоматикой котла.

Учитывая большую, по сравнению с радиторным отоплением, инерционность этих систем, рекомендуется использовать специальный контроллеры, оснащенные функцией широтно-импульсной модуляции(ШИМ). Это позволяет избежать излишнего перегрева и чрезмерного охлаждения помещения, что благоприятно сказывается не только на комфорте в отапливаемом помещении, но и позволяет дополнительно сэкономить энергию. Контроллер Auraton 8000 совместно с термостатами, маркированными аббревиатурой LMS, оснащены вышеуказанной функцией и подходят для управления водяными «теплыми полами».

Эти системы управления не исключают друг друга, а дополняют. Как минимум, необходимо управление по комнатной температуре посредством комнатного термостата, а если есть техническая возможность, то еще и использовать погодное регулирование для более эффективного и экономичного управления системой отопления.

Что такое гистерезис терморегулятора

Что такое гистерезис в температурах и давлениях?

Гистере́зис (в переводе с греческого — отстающий) — свойство систем (физических, логических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией.

Многие устройства по регулировке и контролю температуры систем отопления имеют настройку не только температуры, но и обязательную настройку гистерезиса, которая позволяет уменьшить количество переключения в единицу времени между двумя положениями: Вкл / Выкл. Гистерезис также позволяет повысить точность регулировки температуры уменьшением гистерезиса.

На сегодняшний день в основном существует только дуальный гистерезис, имеющий только два положения.

К примеру, мы рассмотрим два варианта:

1. Температурный гистерезис – для логики темростатов

2. Гистерезис давления – реле включения / отключения насосов

Как известно у них имеется только два варианта: Вкл / Выкл.

Данное понятие можно разделить на две составляющее:

1. Обозначить этим термином само явление, что существует гистерезис. Например, что данная система обладает гистерезисом.

2. Обозначить значение гистерезиса. Например, сказать, что гистерезис равен 2 градусам.

Исходя из этого

Гистерезисом называется или величина, при котором сигнал меняется на противоположный сигнал. Или сам эффект при котором, действие переключения на противоположный сигнал осуществляется с некоторой задержкой по величине влияния. (Например, при достижение нормы температуры и превышение этой нормы сигнал изменится не сразу, а по достижению той самой величины гистерезиса).

График температурного гистерезиса

Пример для термостата

Термостат настроен на 25 градусов с гистерезисом 2 градуса.

Предположим что температура помещения 20 градусов. Когда температура достигнет 27 градусов термостат переходит в положение отключения. После этого температура помещения будет падать. Когда температура достигнет 23 градусов, то термостат переходит в положение включения. Цикл замыкается.

Пример для реле давления

Реле настроено на два порога: Порог включения 1,2 Bar, порог отключения 3 Bar

Гистерезис при этом будет равен 0,9 Bar. (3-1,2)/2=0,9

Когда давление составляет 1 Bar, реле замыкает контакт. Когда давление достигает 3 Bar, реле размыкает контакт. Когда давление достигает 1,2 Bar, реле вновь замыкает контакт. Цикл повторяется.

Вот собственно так и нужно понимать логику гистерезиса.

Если бы давление включение и отключения имели одно значение, то гистерезиса бы не было. То есть если порог включения равен порогу отключения, то в такой системе отсутствует гистерезис.

А поскольку комнатные термостаты обладают разными порогами включения и отключения, то такая система обладает гистерезисом. Гистерезис в свою очередь позволяет реже производить переключение между двумя положениями: Вкл / Выкл. Но чем больше гистерезис, тем выше скачкообразное изменение температуры.

Существуют другие графики гистерезисов. Например, магнитный гистерезис

Термореле с регулировкой температуры можно приобрести в магазине или же сделать самому Сегодня, в быт современного человека активно внедряются устройства, позволяющие автоматизировать работу систем отопления и вентиляции, горячего водоснабжения. К таким устройствам относят и термореле. Какие виды термореле для контроля над температурой существуют на сегодня, где можно использовать терморегуляторы и как самостоятельно сделать устройство – читайте ниже.

Что такое термореле с регулировкой температуры

Термореле с регулировкой температуры – это электромеханический прибор, предназначенный для контроля температуры в неагрессивной среде. Регулировка температуры посредством устройства происходит благодаря способности реле размыкать и замыкать контакты электрической цепи, в соответствии с изменениями температурного режима.

Это позволяет использовать отопительные приборы только по их фактической необходимости.

Так, например, термореле с внешними теплочувствительными датчиками можно использовать для регулирования работы отопительной системы в зависимости от погодных условий. Регулятор будет включать отопительные приборы при понижении температуры на улице ниже заданной.

Кроме того, термореле можно использовать для:

• Управления оборудованием для нагрева воды в системах автономного отопления и горячего водоснабжения;
• Автономной работы “теплого пола”, водонагревательного котла;
• Автоматизации систем кондиционирования в тепличном хозяйстве;
• В автоматических системах отопления погреба и других складских и подсобных помещений.

Существует несколько видов термореле. В основном, устройства различаются по исполнению. При этом, их устройство остается практически неизменным. К основным конструктивным элементам термореле относят термочувствительный датчик и терморегулятор, подающий сигнал на включение или выключение приборов обогрева и кондиционирования. Информация о фактическом и заданном температурных режимах, обычно, выводится на цифровой дисплей устройства, а светодиодный индикатор сигнализирует о рабочем состоянии реле.

Для чего нужен гистерезис терморегулятора

Сегодня, большинство устройств по контролю над температурным режимом имеют функции как установки нужной температуры, так и настройки гистерезиса. Что же такое гистерезис терморегулятора? Это величина температуры, при которой сигнал противоположно меняется. Благодаря настройке гистерезиса реле осуществляет включение или выключение подключенного к нему оборудования.

Главная функция гистерезиса терморегулятора заключается в выключении и включении оборудования, которое к нему подключено

То есть гистерезис – это разница между температурами включения и выключения приборов, обеспечивающих нагревание или охлаждение среды.

Так, например, если гистерезис терморегулятора равен 2 °С, а само устройство выставлено на 25 °С, то при понижении температуры окружающей среды до 23 °С термореле запустит оборудование, контролирующее обогрев комнаты. Такое оборудование может быть представлено электрическим обогревателем или газовым котлом отопления. При этом, чем больше будет гистерезис, тем реже будет запускаться термореле. Это следует учитывать в том случае, если главной целью установки автоматического терморегулятора является экономия электроэнергии.

Виды термореле на включение-выключение

Обычный терморегулятор на включение и выключение представляет собой компактный электронный блок, который крепится на стену в подходящем месте и соединяется с контролируемым оборудованием. Самый простой, а поэтому и самый доступный регулятор температуры имеет механическое управление.

Кроме того, все термореле делится на:

1. Программируемые устройства контроля. Такие регуляторы подключаются к оборудованию как по проводному, так и по беспроводному принципу. Настройка реле производится через специальную программу или ЖК дисплей. Благодаря программному обеспечению можно настраивать реле на срабатывание в определенное время суток и года.
2. Термореле с модулем беспроводного программирования GSM. Такие устройства могут быть как с одним, так и двумя термодатчиками.
3. Автономные регуляторы с питанием от аккумуляторов. Такие установки, чаще всего, используют для контроля работы бытовой техники (например, холодильника), инкубаторов.

Отдельно выделяют беспроводные устройства с внешним датчиком. Такие устройства считаются наиболее эффективными. Они отличаются быстродействием, ведь термодатчик реагирует на изменение температуры еще до того, как она успела повлиять на температуру внутри помещения.

Как сделать термореле своими руками

Подходящее по способу действия термореле можно заказать в интернет-магазине, а можно собрать своими руками. Чаще всего, самодельные регуляторы температуры воздуха рассчитываются на питание от аккумулятора на 12 В. Можно запитать термореле и к электропроводке через силовой кабель.

Для того чтобы смастерить терморегулятор, необходимо заранее подготовить корпус прибора и другие инструменты для работы

Для того, чтобы собрать надежный терморегулятор с датчиком следует:

1. Подготовить корпус прибора. Для этих целей можно выбрать корпус от старого электрического счётчика, автоматического выключателя.
2. Ко входу компаратора (помеченного знаком «+») подключить потенциометр, а минусовому инверсному входу – термодатчики типа LM335. Схема работы устройства достаточно простая. При повышении напряжения на прямом входе, транзистор подает питание на реле, а оно, в свою очередь, на нагреватель. Как только напряжение на обратном входе станет выше, чем на прямом, уровень на выходе компаратора приблизится к нулю, и реле отключится.
3. Создать отрицательную связь между прямым входом и выходом. Это создаст пределы включения и отключения терморегулятора.

Для питания терморегулятора можно взять катушку от старого электромеханического электросчетчика. Для получения необходимого напряжения в 12 В, нужно будет намотать на катушку 540 витков. Для этого лучше всего использовать медный провод диаметром не менее 0,4 мм.

Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками

Инкубатор – это незаменимая вещь в сельском хозяйстве, которая позволяет выводить птенцов в домашних условиях. Температуру инкубатора можно контролировать с помощью термореле. Термореле для инкубатора можно приобрести, а можно собрать самостоятельно из подручных материалов.

Существует два способа изготовления терморегулятора для инкубатора:

• С использованием стабилитрона, тиристора и 4 диодов мощностью не менее 700 Вт. Регулировка температурного режима выполняться через переменный резистор с сопротивлением в диапазоне от 30 до 50 кОм. Датчиком температуры в данном приборе выступит транзистор, установленный в стеклянной трубке и размещенный на лотке с яйцами.
• С использованием термостата. К корпусу термостата с помощью паяльника нужно будет прикрепить винт и связать его с контактами. Вращение винта будет регулировать температурные показатели.

Наиболее простым и доступным считается второй способ. Независимо от типа термореле, перед закладкой яиц, инкубатор необходимо прогреть, а самодельный терморегулятор настроить.

Ремонт терморегулятора холодильника своими руками (видео)

Термореле с регулировкой температуры – это простое устройство, которое позволяет автоматизировать работу нагревательного, обогревательного и кондиционирующего оборудования. Благодаря термореле электроприборы можно автоматически использовать по их фактическому назначению, сократив потребление электроэнергии. Выбрать термореле помогут представленные выше рекомендации. А если подобрать наиболее подходящее устройство не получилось, вы всегда сможете собрать терморегулятор своими силами!

Что такое гистерезис в температурах и давлениях?

Гистере́зис (в переводе с греческого — отстающий) — свойство систем (физических, логических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией.

Многие устройства по регулировке и контролю температуры систем отопления имеют настройку не только температуры, но и обязательную настройку гистерезиса, которая позволяет уменьшить количество переключения в единицу времени между двумя положениями: Вкл / Выкл. Гистерезис также позволяет повысить точность регулировки температуры уменьшением гистерезиса.

На сегодняшний день в основном существует только дуальный гистерезис, имеющий только два положения.

К примеру, мы рассмотрим два варианта:

1. Температурный гистерезис – для логики темростатов

2. Гистерезис давления – реле включения / отключения насосов

Как известно у них имеется только два варианта: Вкл / Выкл.

Данное понятие можно разделить на две составляющее:

1. Обозначить этим термином само явление, что существует гистерезис. Например, что данная система обладает гистерезисом.

2. Обозначить значение гистерезиса. Например, сказать, что гистерезис равен 2 градусам.

Исходя из этого

Гистерезисом называется или величина, при котором сигнал меняется на противоположный сигнал. Или сам эффект при котором, действие переключения на противоположный сигнал осуществляется с некоторой задержкой по величине влияния. (Например, при достижение нормы температуры и превышение этой нормы сигнал изменится не сразу, а по достижению той самой величины гистерезиса).

График температурного гистерезиса

Пример для термостата

Термостат настроен на 25 градусов с гистерезисом 2 градуса.

Предположим что температура помещения 20 градусов. Когда температура достигнет 27 градусов термостат переходит в положение отключения. После этого температура помещения будет падать. Когда температура достигнет 23 градусов, то термостат переходит в положение включения. Цикл замыкается.

Пример для реле давления

Реле настроено на два порога: Порог включения 1,2 Bar, порог отключения 3 Bar

Гистерезис при этом будет равен 0,9 Bar. (3-1,2)/2=0,9

Когда давление составляет 1 Bar, реле замыкает контакт. Когда давление достигает 3 Bar, реле размыкает контакт. Когда давление достигает 1,2 Bar, реле вновь замыкает контакт. Цикл повторяется.

Вот собственно так и нужно понимать логику гистерезиса.

Если бы давление включение и отключения имели одно значение, то гистерезиса бы не было. То есть если порог включения равен порогу отключения, то в такой системе отсутствует гистерезис.

А поскольку комнатные термостаты обладают разными порогами включения и отключения, то такая система обладает гистерезисом. Гистерезис в свою очередь позволяет реже производить переключение между двумя положениями: Вкл / Выкл. Но чем больше гистерезис, тем выше скачкообразное изменение температуры.

Существуют другие графики гистерезисов. Например, магнитный гистерезис

Как подстроить гистерезис термостата КСИТАЛ

Гистерезис для всех блоков Кситал составляет 1^oС.

Это значение оптимально практически для всех применений. В случае особой необходимости его можно изменить.

Нижеприведенные рекомендации не актуальны для старых блоков, которые не реагируют на SMS-команды запроса и изменения констант в энергонезависимой памяти блока.

Когда Вы задаете термостату температуру поддержания, например, +23^oС, то при заводских значениях гистерезиса, управляющее реле будет включаться на 22,5^oС и отключаться на 23,5^oС, поддерживая тем самым температуру 23^oС±0,5^oС. Это оптимальная настройка для поддержания температуры воздуха.

Необходимо следить, чтобы термодатчик не был размещен вблизи отопителя, поскольку от этого нарушается процесс поддержания температуры в помещении.

Если Вам нужно, чтобы температура поддерживалась в других пределах или управляющее реле более редко включало и выключало бы отопитель, Вы можете подстроить гистерезис выбранного термостата.

Неаккуратным обращением с константами при помощи нижеприведенных команд можно нарушить работоспособность блока.

Все буквы в командах — английские.

«пароль» в командах это актуальный пароль в системе. Значение по умолчанию 00000.

<адрес> в командах это адрес константы половины гистерезиса нужного термостата:

• 03D — адрес константы значения половины гистерезиса для реле №1 в полуградусах
• 03E — адрес константы значения половины гистерезиса для реле №2 в полуградусах
• 03F — адрес константы значения половины гистерезиса для реле №3 в полуградусах

Значения констант по умолчанию равны «01», т.е. половина гистерезиса равна 0,5^oС, а полный гистерезис каждого термостата равен 1^oС.

Чтобы подстроить гистерезис выбранного термостата

Узнайте текущее значение половины гистерезиса SMS-командой с телефона 00SMS:

E<адрес>? пароль

Получите ответ типа:

E<адрес>=ХХ ...
где ХХ - первое число в ответе после знака "=". Это текущее значение половины гистерезиса в шестнадцатиричном виде.

Задайте новое значение половины гистерезиса в диапазоне 0,5^oС…40^oС, что соответствует диапазону значений констант 01…50 с помощью SMS-команды с телефона 00SMS:

E<адрес>=XX пароль
где ХХ - это новое значение половины гистерезиса

Получите подтверждение типа:

E<адрес>=ХХ ... где ХХ - новое значение

Пример:

Необходимо, чтобы реле №2 включалось при +30^oС, а выключалось при +50^oС. В системе используется пароль по умолчанию.

Т.к. средняя температура между +30^oС и +50^oС равна +40^oС, то отправляем команду задания среднего порога регулирования для реле №2:

Temp.R2=40 00000

Т.к. половина гистерезиса (отклонение в одну сторону от порога регулирования) составляет 10^oС (в полуградусах это «20», а в шестнадцатеричном виде «14»), то отправляем команду:

E03E=14 00000

Получаем подтверждение:

E03E=14 ...

Гистерезис беспроводных блоков расширения

Гистерезис для беспроводных блоков расширения Кситал составляет 1^oС, изменить его нельзя.

Эта информация была полезной?

---

Автор: Кситал    Дата: 16.05.2021    Просмотров: 5331

---

 К статьям

Управление бытовым котлом — Журнал АКВА-ТЕРМ

Опубликовано: 16 апреля 2012 г.

665

Производители бытовых отопительных котлов, постоянно совершенствуя свою продукцию и наделяя ее новыми функциями, одновременно усложняют выбор нужного котла и его наладку. В наибольшей степени это касается котельной автоматики – вот уже и настенные котлы, управлявшиеся раньше с помощью одного потенциометра, теперь нередко поставляются со встроенной погодозависимой автоматикой. Однако более сложная система управления – это всегда и более высокая цена. Возникает резонный вопрос: «Нужно ли это?». Чтобы помочь потребителям ответить на него, попытаемся разобраться в основных функциях котельной автоматики.

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

Назначение систем управления бытовых котлов – это обеспечение безопасности, правильной эксплуатации оборудования и комфорта для проживающих в доме или квартире.  Комфорт в нашем случае – это комфортная температура и отсутствие необходимости предпринимать какие-то действия для ее обеспечения (например, пойти в котельную, покрутить регулятор и т.д.).
    Наиболее просто и понятно обстоит дело с безопасностью: встроена ли в котел система управления, или она поставляется отдельно – в ней всегда есть предохранительный ограничитель температуры. Это устройство представляет собой термореле, размыкание контактов которого приводит к прекращению подачи топлива в котел при превышении безопасного значения температуры котловой воды. Срабатывание предохранительного ограничителя температуры – серьезная нештатная ситуация, и ее устранение, т.е. замена или переустановка предохранительного устройства и запуск котла требуют вмешательства специалиста по техническому обслуживанию.
    Само собой разумеется, обеспечение безопасности имеет наивысший приоритет среди прочих задач, поэтому верхний предел регулирования температуры котловой воды устанавливается таким образом, чтобы из-за выбега температура она никогда не превышала предельный уровень. О каком выбеге температуры идет речь?
Представьте себе ситуацию внезапного прекращения электроснабжения: горелка отключилась, циркуляционный насос котлового контура остановился. Котел превращается в изолированную систему. В процессе установки в этой системе теплового равновесия температура металла снижается, а температура воды повышается на несколько градусов. Если до этого повышения она была близка к предельно допустимой, то авария котла при отключении электроэнергии гарантирована. Величина возможного выбега температуры зависит от конструкции и материала котла и учитывается производителем автоматики при установлении верхнего предела регулирования температуры воды в котле.
    Перейдем к основному назначению котловой автоматики: обеспечению комфортной температуры в отапливаемых помещениях. Как известно, та или иная температура в помещении устанавливается, когда достигается равновесие между тепловыми потерями и теплоотдачей отопительных приборов. При этом для поддержания заданного значения температуры любое изменение теплопотерь, вызванное переменой погоды, должно компенсироваться соответствующей коррекцией температуры теплоносителя либо его объемного потока через отопительные приборы. Наиболее просто эта задача решается с помощью термостатических вентилей, установленных на радиаторах или конвекторах при том, что температура теплоносителя остается постоянной. В этом случае функция котловой автоматики сводится к поддержанию заданной температуры подачи.
    Надо сказать, что у большинства бытовых котлов встроенный блок управления и не предполагает ничего большего: температура подачи задается вручную, хотя и поддерживается автоматически. Алгоритм регулирования при этом различается в зависимости от того, какой горелкой снабжен котел: модуляционной, одно- или двухступенчатой. В котлах с одноступенчатой горелкой регулятор температуры работает как пороговый переключатель, который включает и выключает горелку по достижении температурой подачи пороговых значений. Между порогами включения и
выключения задана некая разница – гистерезис включения (рис. 1). Как правило, пороги включения и выключения расположены симметрично по отношению к заданной температуре подачи θ_уст так, чтобы среднее значение температуры за продолжительный период совпадало с заданным.
    Если объем теплоносителя в системе отопления невелик, а теплопотребление существенно меньше мощности горелки, температура после включения горелки будет расти слишком быстро. Соответственно, возникает опасность слишком частых включений горелки, что может сказаться и на ее ресурсе. Эта проблема преодолевается различными способами. Например, при помощи изменяющейся во времени величины гистерезиса (Ariston): в течение 1-й минуты после включения она равна 8, в течение 2-й минуты – 6, и начиная с 3-й минуты – 4 К.
    Алгоритм изменения величины гистерезиса в зависимости от ситуации заложен в автоматике фирмы Kromschröder: на сервисном уровне настройки системы управления можно задать увеличенный гистерезис (до 20 К) и время его действия (до 30 мин). При низких тепловых нагрузках и, соответственно, коротких периодах разогрева котла действует увеличенное значение гистерезиса. Если за заданное время гистерезиса порог выключения не был достигнут, величина гистерезиса автоматически линейно уменьшается до стандартных 5 К.
    Принципиально другой подход использован в котельной автоматике Buderus, где применяется алгоритм, названный разработчиками «динамическим переключением». Когда температура подачи, возрастая или уменьшаясь, сравнивается с заданной температурой θуст, система начинает вычислять интеграл функции изменения рассогласования во времени (на рис. 2 – заштрихованная область). Включение или выключение горелки происходит по достижении интегралом заданного значения. Очевидно, что при быстром разогреве котла температура переключения оказывается выше, чем при медленном. Таким образом, порог переключения автоматически подстраивается под характеристики системы отопления и величину теплопотребления.
    Алгоритм управления котлом с двухступенчатой горелкой принципиально не отличается от того, что рассмотрен выше, – только порогов переключения, соответственно, в два раза больше (рис. 3).
Наконец, модуляционная горелка дает возможность постоянного пропорционального регулирования температуры подачи, когда величина мощности горелки линейно зависит от величины рассогласования температуры. Однако такое регулирование возможно не всегда, поскольку у многих модуляционных горелок мощность плавно изменяется не от нуля, а от 30–40 % максимального значения. Если же теплопотребление в контуре отопления ниже этой границы, то мы снова сталкиваемся с пороговым регулированием.
    До сих пор мы имели в виду, что температура подачи задается вручную потенциометром на панели управления котла и автоматически поддерживается его системой управления. Однако назначение системы отопления – поддержание комфортной температуры в помещении, и логично было бы, чтобы именно эта температура являлась  регулируемой величиной. Устройство, поддерживающее заданную температуру в помещении, – комнатный термостат – чаще всего привязано к самому помещению и в основной комплект поставки котла не входит. Однако поскольку регулирование происходит через управление работой котла, будем считать комнатный термостат также элементом котловой автоматики.
    Управление работой котла с целью поддержания заданной температуры в помещении может быть осуществляться одним из двух видов регулирования: двухпозиционным (включить–выключить) или непрерывным. В первом случае алгоритм управления такой же, как и для котла с одноступенчатой горелкой. Однако, по сравнению с температурой котловой воды, температура в помещении при включении–выключении котла изменяется значительно медленнее, что может приводить к ее большим выбегам за пороговые значения. Поэтому двухпозиционное регулирование не рекомендуется обычно для систем отопления с котлами высокой (более 25–30 кВт) мощности. Во избежание таких выбегов в автоматике Kromschröder, например, на сервисном уровне может быть задан временной интервал запаздывания включения 2-й ступени (рис. 3), и таким образом, 2-я ступень включается не сразу по достижении порога θвкл.2 , а по прошествии заданного времени. Это дает дополнительную возможность настройки регулятора температуры под характеристики конкретной системы отопления.
    При непрерывном регулировании     управляющим воздействием служит температура подачи, изменяемая в зависимости от отклонения температуры в помещении от заданного значения (рис. 4). Заданное значение температуры в помещении – это температура, комфортная для пользователя, и она не всегда одинакова – скажем, комфортная температура для сна под одеялом на несколько градусов ниже, чем для утренних или вечерних часов, а днем помещение может пустовать, и поддерживать в нем высокую температуру также не имеет смысла. Само собой напрашивается функция задания и выполнения суточного графика температуры в помещении. Суточное программирование температуры часто возможно для разных – будних или выходных – дней недели, а также для особых случаев, таких как вечеринка или отпуск.
    Действительное значение температуры измеряется датчиком, расположенным в одном из помещений дома, которое является эталонным и определяет режим отопления во всех остальных помещениях дома. Однако чем больше остальных помещений, тем менее выполнимой становится задача комфортного отопления путем увязки их в единый отопительный контур, управляемый по температуре в эталонном помещении. Для управления же котлом, греющим воду сразу для нескольких отопительных контуров с разными характеристиками, требуется некий общий для этих контуров входной параметр. Он мог бы вычисляться на основе показаний температуры в эталонных помещениях всех контуров. Однако распространение получило более простое и эффектное решение: использовать в качестве такого параметра температуру воздуха снаружи здания.
    И действительно: температура подачи любого отопительного контура, необходимая для компенсации теплопотерь в помещениях, связана с температурой наружного воздуха хорошо известными соотношениями, которые в графическом представлении обычно называются отопительными графиками или отопительными кривыми (рис. 5). Остается только заложить эти соотношения для каждого конкретного контура в алгоритм работы системы управления котельной. В автоматике большинства производителей для этого необходимо выбрать одну из предлагаемых на выбор отопительных кривых, но есть и другие подходы: например, наладчику системы управления Buderus достаточно задать две точки, по которым автоматика вычисляет всю кривую.
    Может ли система, управляющая котлом и отопительными контурами по внешней температуре, реагировать на непредвиденные изменения теплового баланса в отапливаемых помещениях, например, из-за открытой форточки, или зажженного камина? В большинстве случаев такая возможность заложена в виде автоматической корректировки (чаще всего – параллельного переноса) отопительной кривой соответствующего контура на основе показаний датчика комнатной температуры. Более того, идя навстречу запросам дотошных пользователей, желающих принимать более активное участие в управлении климатом в доме, многие производители предлагают дополнительно к погодозависимой автоматике еще и комнатный терморегулятор. Заметим только, что при этом всегда есть риск, повышая комфорт в эталонном помещении, снизить его в других комнатах, завязанных на тот же контур отопления. Кроме того, в эталонном помещении нельзя применять терморегуляторы на отопительных приборах, поскольку они представляют собой независимые системы управления с теми же входными и выходными параметрами, что и у котельной автоматики.
    К чему все эти сложности? Чем погодозависимое управление лучше элементарной схемы, рассмотренной нами в самом начале – котел «на постоянке» плюс терморегуляторы на всех отопительных приборах?
Сторонники погодозависимой автоматики обычно ссылаются на то, что основную часть отопительного сезона потребность в тепле намного меньше расчетной, поэтому постоянно греть теплоноситель до максимальной температуры –  напрасная трата денег. Но ведь денег стоит не температура, а произведенное тепло, и если в двух случаях потребляется одинаковое количество тепла, то, может, и производится одинаковое его количество? К сожалению, нет, поскольку кроме потребления тепла всегда есть еще и его потери, которые тем больше, чем выше температура теплоносителя (рис. 6). Кроме того, КПД котла уменьшается с ростом средней температуры котловой воды. Вот из этих процентов и складывается экономический аргумент в пользу погодозависимой автоматики. Впрочем, при наших внутренних ценах на энергоносители этот аргумент легко бьется аргументом значительно более высокой цены самой автоматики.
    Рассмотрим также некоторые функции котловой автоматики, назначение которых – не создавать комфорт, а обеспечивать как можно более долгую безаварийную работу оборудования. Кроме уже описанных способов предотвращения слишком частых пусков горелки, к этой группе функций можно отнести поддержание минимальной температуры котловой воды. Наиболее простой, но, тем не менее, эффективный способ реализации этой функции – так называемая логика насоса, согласно которой при включенной горелке циркуляционный насос котлового контура останавливается всякий раз, когда температура воды в котле оказывается ниже допустимого порога и не запускается до тех пор, пока этот порог не превзойден.
    Но не только о котле может заботиться котловая автоматика. Так, некоторые системы управления снабжены функцией предотвращения блокировки насосов и трехходовых клапанов: раз в сутки (пример – котлы Vaillant) или в неделю (Buderus) все насосы в системе включаются на короткое время, и все трехходовые клапаны также на короткое время полностью открываются, после чего возвращаются в состояние, предшествовавшее этой процедуре.
    При чтении документации фирм-изготовителей создается впечатление, что разработчики систем управления котлов действуют по принципу: «больше функций – хороших и разных!». Правда, часто оказывается, что под разными названиями кроются одни и те же функции, отличия – только в деталях.

С. Зотов, к. т. н.
Журнал «Аква-Терм» №2 (54), 2010

 

вернуться назад

Читайте также:

Что такое гистерезис? — Доктор Хит

Когда вы видите диаграмму двух зависимых переменных, где кривая образует петлю или «глаз», вы, вероятно, наблюдаете некоторую форму гистерезиса. Это явление встречается в магнетизме (магнитный поток), в аккумуляторных батареях (эффект «памяти»), и это характерная и намеренная особенность конструкции любого термостата, будь то более старый механический (биметаллический) тип или современный электронный. тип. Гистерезис термостата дискретный, потому что выход может принимать только два состояния: нагрев включен и выключен.

Дискретный гистерезис термостата

На изображении выше видны типичные характеристики системы с гистерезисом. Когда температура падает (синяя кривая) и достигает нижнего предела гистерезиса (T ^low ), термостат требует тепла (выход = вкл.). При повышении температуры (красная кривая) она в конечном итоге достигнет максимальной точки (T ^high ), и термостат снова отключится. Для любой заданной температуры в диапазоне гистерезиса выход может иметь два состояния — включено или выключено — в зависимости от направления кривой.

Ширина гистерезиса (дельта) является важным свойством. Разные марки и модели термостатов могут вести себя по-разному. Некоторые более дорогие модели позволяют менять низкие и высокие температуры, другие — нет. Чем меньше гистерезис термостата, тем чаще он будет включать печь. На следующей диаграмме показана система с гистерезисом термостата 0,5 ° C или меньше. Печь работает каждые 10 минут.

Температурные и печные циклы с малым гистерезисом

С другой стороны, чем шире гистерезис, тем шире колебания температуры в доме.Даже небольшие изменения температуры могут восприниматься людьми как неудобные, поэтому выбор термостата с широким гистерезисом только из-за потенциальной экономии энергии может быть не лучшим выбором. Следующая диаграмма была записана в доме со старым термостатом, возможно, механической биметаллической моделью, с гистерезисом, который вызывает температурный диапазон примерно 4 ° C. Это очень заметное изменение температуры. Следовательно, печь работает намного реже, всего один или два раза в час.

Температурные циклы и циклы печи с большим гистерезисом

На данный момент у доктора Хита нет данных, которые предлагали бы оптимум для гистерезиса термостата. Понятно, что частые циклы печи снижают эффективность, потому что во время и сразу после розжига печь в первую очередь нагревает себя и тепловые каналы, что приводит к потерям энергии. С другой стороны, печи предназначены для эффективного поддержания заданной температуры в доме, а не для обогрева или охлаждения помещения в широком диапазоне температур.Доктор Хит изучает эту конкретную тему и будет публиковать данные по мере их поступления.

Термостат

с регулируемым гистерезисом? — HomeOwnersHub

Цитированный текст здесь

ссылка на форматирование

Гистерезис Vs. Зона нечувствительности [править] Зона нечувствительности отличается от гистерезиса. При гистерезисе нет мертвой зоны e, поэтому выход всегда в том или ином направлении.[пояснение n eeded] Устройства с гистерезисом имеют память в том же предыдущем состоянии системы. диктовать будущие состояния. [требуется пояснение] Примеры устройств с hyste resis — это одномодовые термостаты и дымовые извещатели.
Термостаты [править] Простые (одномодовые) термостаты обладают гистерезисом. Печь в барельефе состояние дома регулируется автоматически переключением термостата включается, как только температура на термостате упадет до 18 ° C, например пл., и печь выключается термостатом, как только температура Температура на термостате достигает 22 ° C.Нет температуры, при которой дом не отапливается и не охлаждается (печь включена или выключена).
Термостат, который устанавливает единую температуру и автоматически управляет ботом. h системы отопления и охлаждения без смены режима демонстрируют пробег зоны нечувствительности ge около целевой температуры. Нижний предел зоны нечувствительности чуть выше температура, при которой включается система отопления. Высокий уровень деа dband чуть ниже температуры запуска системы кондиционирования с.
Тревоги [править] Детектор дыма также является примером гистерезиса, а не зоны нечувствительности.Дым детектор на потолке кухни включает тревогу, как только уровень l дыма достигает определенного начального значения x, затем срабатывает дымовой извещатель. ys в положении тревоги, пока уровень задымления не снизится до уровня y, после чего дымовой извещатель автоматически возвращается в «нормальное состояние». В гистерезис здесь x минус y.
Ссылки [править] Джонсон, Кертис Д. «Технологии контрольно-измерительной аппаратуры», Прентис Х. все (2002, 7-е изд.) «Оценка зоны нечувствительности плюс гистерезис с помощью диагностики ValveLink».Продукт Бюллетень. Fisher Controls International. Октябрь 2012. Проверено 18 января. 2013. Мурти, Д.В.С. (2009). Преобразователи и приборы (2-е изд.). Нью-Дели: P аренда-зал Индии. С. 15-16. ISBN 978-8120335691. Проверено 18 января 2013. Постлтуэйт, Брюс. «Управление включением-выключением». Введение в управление процессами. Де отдел химической и технологической инженерии, Стратклайдский университет. Re получено 18 января 2013 г.

Термостаты — обзор | Темы ScienceDirect

Гравиметрический

Гравиметрический метод, также называемый методом термостатирования и взвешивания, используется уже давно.Образцы почвы отбираются с помощью керновых устройств или шнеков на необходимых глубинах и в нужных местах. Обычно (в российском методе) сегменты длиной 10 см извлекаются на глубину 1 или 1,5 м и из каждого сегмента удаляется меньшая проба. Образец взвешивают, сушат в печи и снова взвешивают. Разница в массе дает общую влажность почвы в образце, которая переводится в объемные единицы с использованием плотности почвы. Затем вычитается уровень увядания, получая доступную для растений влажность почвы, выраженную как глубина жидкой воды.

Под руководством Государственного гидрологического института русские создали систему наблюдений за влажностью почвы на всей территории бывшего Советского Союза с сетью из нескольких тысяч станций, использующих гравиметрические методы. Обычно пробы отбираются в четырех разных местах на станции каждые 10 дней. Через 10 дней стержни заменяют в лунках, а образцы берут из других лунок. Таким образом, по прошествии некоторого времени эффекты выборки исчезнут, и одно и то же место можно будет использовать повторно.В очень холодных регионах наблюдения проводились либо раз в месяц, либо вообще не проводились. Под влиянием Советского Союза другие страны также создали программы наблюдения за влажностью почвы, и теперь также существуют обширные наборы данных по Китаю и Монголии.

Гравиметрический метод низкотехнологичный и простой, что делает его идеальным для длительных однородных климатологических записей. Поскольку это трудоемко и несколько разрушительно для объекта, внедряются новые электронные методы, которые являются косвенными и требуют калибровки и теоретических допущений.При подходящих параллельных измерениях новые методы могут производить полезные длинные записи и кратко описаны ниже. Однако все электронные методы страдают некоторыми проблемами и требуют обширной калибровки с помощью гравиметрических измерений, которые охватывают временные масштабы сезонного цикла и межгодовых изменений. Кроме того, эффекты гистерезиса могут давать неоднозначные показания, а некоторые методы могут быть менее точными для определенных почв, а также для чрезвычайно сухой или влажной почвы.

Как? Стандартный термостат, допуски и гистерезис — конфигурация

Итак, я хочу использовать гистерезис следующим образом: —

• Когда система нагревается, выключите нагреватель, когда фактическая температура, считываемая термостатом, равна 0.На 5 ° C ниже желаемой температуры.

• Когда система остывает, включите нагреватель, когда фактическая температура на 1,0 ° C выше желаемой температуры.

Это позволит настроить систему для моей конкретной настройки отопления, радиаторов, медленного времени отклика Smart TRV и способа работы концентратора. Значения 0,5 и 1,0C были использованы инженером при установке «умного дома» — все работало отлично. Теперь я использую HA, я хочу подражать этому.

Итак, я использую generic_thermostat ; у меня сложилось впечатление, что фактическое включение / выключение нагрева можно регулировать с помощью допусков.Не могли бы вы подтвердить мое понимание, пожалуйста. Насколько я понимаю…

• cold_tolerance вычитается из целевой_температуры , и это температура, до которой должна упасть входная переменная фактическая_температура термостата, прежде чем термостат перейдет из режима холостого хода в режим нагрева .

• hot_tolerance добавляется к целевой_температуре , и это температура, до которой фактическая_температура должна подняться до того, как термостат перейдет из режима нагрева в режим простоя .

, но я думаю, что это не то, что мне нужно. то, что мне нужно, это: —

• , когда в режиме обогрев мне нужно выключить систему обогрева, когда фактическая температура (вход generic_thermostat ) на 0,5 ° C ниже целевой температуры .

• в режиме холостого хода И при охлаждении (таким образом, фактическая_температура находится на кривой спада и меньше, чем предыдущее значение фактическая_температура ) Мне нужно включить систему обогрева, когда фактическая_температура равна 1.0C выше целевой_температуры .

, который должен сгладить кривую. Но как бы мне это закодировать ??

Я думаю, это что-то вроде:

Режим IF = нагрев THEN calibrated_temp = actual_temp + 0,5
IF mode = idle AND previous_actual_temp> actual_temp THEN calibrated_temp = actual_temp — 1.0

Важность подъема / спада и гистерезиса переключателя

Уставки повышения / понижения реле температуры и Гистерезис

Используется ли температура, давление или сила тока, обозначение ВКЛЮЧЕНИЯ или ВКЛЮЧЕНИЯ ПАДЕНИЯ очень важно .Это связано с гистерезисом.

Позвоните нам по телефону или посмотрите наш каталог для получения дополнительной информации или посетите наш интернет-магазин , чтобы купить.

Гистерезис разница между двумя точками

Когда переключатель меняет состояние, например, с «Открыто» на «Закрыто», точка, в которой он сбрасывается на «Открыто» или исходное состояние, не будет точно в исходной точке. Разница между этими двумя точками — гистерезис .

Пример: реле температуры замыкает контакт при заданном значении 50 ° F при повышении температуры. Переключатель не возвращается для размыкания контактов до 46 ° F, когда температура падает, гистерезис составляет 4 ° F. Если вы хотите, чтобы этот переключатель работал при температуре 50 ° F при повышении температуры, он должен быть установлен в другую точку, чем если бы вы хотели, чтобы он работал при понижении температуры 46 ° F. Вот почему важно понимать НАРАЩИВАНИЕ и ПАДЕНИЕ и Гистерезис.

Senasys разрабатывает и производит дисковые переключатели термостата с защелкой.Коммутаторы Senasys признаны UL и CUL. Большинство наших коммутаторов произведены в США. , и наша прямая служба поддержки клиентов будет рада помочь вам найти правильный коммутатор для вашего приложения. Дисковые термостаты Senasys являются однополюсными, одноходовыми, фиксированными термостатами, которые могут использоваться в таких приложениях, как промышленное оборудование и оборудование HVAC.

Чтобы просмотреть наши различные переключатели и промышленные элементы управления, посетите наш веб-сайт.

Для получения дополнительной информации о наших продуктах просмотрите наш каталог или свяжитесь с нашей службой поддержки по телефону 715-831-6353.

Теги: Термовыключатель с автоматическим сбросомБиметаллический переключатель термостатаПереключатели шарикового и капиллярного термостатовПолезные герметичные дисковые термостаты с эпоксидной изоляциейПолезная информацияПереключатели термостата верхнего пределаПереключатель термостата с защелкивающимся дискомТемпературные переключатели

Control Engineering — Как вы называете разницу между температурами включения и выключения в простом термостате?

Я бы сказал, что «зона нечувствительности» — это термин, более используемый для конечного пользователя, а «гистерезис» — скорее технический термин.В этом контексте инженеры поймут зону нечувствительности, но Джо Сикпак или даже электрик, устанавливающий термостат, могут не понять, что означает «гистерезис».

Я не согласен с тем, что эти слова применимы к более сложным процессам. То, что происходит в простом термостате, и есть гистерезис, который неспециалистам можно назвать зоной нечувствительности.

Вы слишком много думаете об этом.

Более точное значение зоны нечувствительности фактически отличается от гистерезиса. Зона нечувствительности — это область, в которой система не реагирует на изменения.Это происходит с гистерезисом, но в общем случае гистерезис не требуется.

Например, предположим, что у вас есть пропорциональный регулятор температуры, а не включение / выключение, как это делает термостат. Допустим, у него зона нечувствительности 1 °, а температура медленно повышается с 65 ° до 70 °. Это вызовет уменьшение реакции управления. Если температура сейчас упадет, реакция регулятора не изменится, пока не достигнет 69 °, а затем снова увеличится при понижении температуры.

Такая зона нечувствительности обычно нежелательна, поэтому указываются системы, не превышающие определенную зону нечувствительности.Это обычное явление в механических системах из-за комбинации неплотности посадки и статического трения. В зубчатых передачах это часто называют «люфтом». Электронные системы могут иметь зону нечувствительности, вызванную, например, падением на два диода.

Таким образом, можно назвать разницу между двумя порогами гистерезиса зоной нечувствительности, но не все зоны нечувствительности возникают из-за гистерезиса. В обычном использовании это довольно тонкое различие, и я бы не стал рассчитывать на то, что люди это поймут. Обычно то, что подразумевается под зоной нечувствительности в системе, достаточно ясно из контекста.

В технических условиях используйте «гистерезис», когда это действительно гистерезис. В укладке используйте «зону нечувствительности» и не ждите, что кто-то поймет нюансы гистерезиса по сравнению с какой-либо другой причиной зоны нечувствительности.

Модель термостата с гистерезисом. Актер Температурная модель …

Контекст 1

… 2: Модель термостата и нагревателя показана на рисунке 2. Читатель должен уметь прочитать этот рисунок без особой помощи. …

Контекст 2

… Имя входного порта portName используется в выражении защиты, оно относится к текущему входу этого порта на нулевом канале. Например, на рисунке 2 в защитном выражении «temperature

Контекст 3

… форма действия вывода обычно имеет вид portName = expression, где выражение может относиться к входным значениям, как указано выше, или к любому параметру в области действия.Например, на рисунке 2 строка output: heat = CoolingRate указывает, что выходной порт с именем heat должен выдавать значение, заданное параметром coolingRate. Это дает поведение автомата Мили, который представляет собой тип конечного автомата, в котором выходные данные производятся переходами, а не состояниями. …

Контекст 4

… директор SDF полностью прекратит выполнение модели, если какой-либо субъект вернет false из postfire (). Рисунок 2, но с использованием переходов по умолчанию, обозначенных пунктирными линиями….

Контекст 5

… 5: Конечный автомат на рисунке 2 может быть эквивалентно реализован с использованием переходов по умолчанию, как показано на рисунке 9. Здесь переходы по умолчанию просто указывают, что исходящий переход идет к другое состояние не разрешено, то конечный автомат должен оставаться в том же состоянии и производить вывод. …

Контекст 6

… переход сброса, если он выбран, приводит к уточнению состояния назначения, которое сбрасывается до его начального состояния.На это указывает открытая стрелка в конце перехода, как показано на рисунке 20. В частности, после выполнения перехода будет вызван метод initialize () уточнения состояния назначения. …

Контекст 7

… создайте уточнение перехода, щелкните переход правой кнопкой мыши и выберите [Добавить уточнение]. Синтаксис показан на рисунке 22. В частности, переход с уточнением показан более жирной линией, чем переход без уточнения….

Контекст 8

… 11: Модель на рисунке 23 переключается между двумя режимами каждые 2,5 единицы времени. В обычном режиме он генерирует регулярный тактовый сигнал с периодом 1.0 (и со значением 1, выходным значением по умолчанию для DiscreteClock). …

Context 9

… в обычном режиме он генерирует регулярный тактовый сигнал с периодом 1.0 (и со значением 1, выходным значением по умолчанию для DiscreteClock). В нерегулярном режиме он генерирует события с произвольным интервалом, используя объект PoissonClock со средним временем между событиями, установленным на 1.0 и значение 2. Результат типичного прогона показан на Рисунке 24, с затененным фоном, показывающим время, в течение которого он находится в двух режимах. Выходные события из ModalModel являются спонтанными в том смысле, что они не обязательно возникают в ответ на входные события. …

Контекст 10

… Пример иллюстрирует ряд тонких моментов, касающихся времени. Изучая график на рисунке 24, мы видим, что событие со значением 1 и другое со значением 2 возникает в момент времени 0.Почему? Начальное состояние является обычным, и политика выполнения, описанная в разделе 3.6, объясняет, что уточнение этого начального состояния запускается до оценки охранников. …

Контекст 11

… начальное состояние является обычным, а политика выполнения, описанная в разделе 3.6, объясняет, что уточнение этого начального состояния запускается до оценки охранников. Это срабатывание дает первый результат рисунка 23: спонтанная модальная модель, которая создает выходные события, которые не запускаются входными событиями….

Контекст 12

… Если бы вместо этого мы использовали упреждающий переход, как показано на рисунке 25, то первое выходное событие не появилось бы. …

Context 13

… второе событие на рисунке 24 (со значением 2) в нулевой момент времени создается, потому что PoissonClock по умолчанию генерирует событие в момент начала выполнения, в нулевой момент времени. Это событие создается во второй итерации ModalModel после перехода в нерегулярное состояние….

Контекст 14

… нерегулярный режим стал неактивным в момент времени 2.5, и, следовательно, с момента времени 2.5 до 5.0 его локальное понятие времени не изменилось. Когда он снова становится активным в момент времени 5.0, он возобновляет ожидание подходящего времени (по местному времени) для создания следующего вывода от актора PoissonClock. 2 Если событие желательно в момент времени 5.0, то можно использовать переход сброса, как показано на рисунке 26. Метод initialize () для PoissonClock вызывает создание выходного события во время инициализации….

Контекст 15

… 12: На рисунке 27 показана модель, которая производит счетную последовательность событий, разнесенных на одну единицу времени, а затем поочередно задерживает события на одну единицу времени и не задерживает их. В режиме задержки субъект TimeDelay накладывает задержку в одну единицу времени. …

Контекст 16

… режим noDelay, вход отправляется прямо на выход без задержки. Результат выполнения этой модели показан на рисунке 28.Обратите внимание, что значение 0 появляется в момент 2. Почему? …

Контекст 17

… любой доступ к местному времени, например, через актор CurrentTime, даст время, в которое выполняется переход. Рисунок 23, где переход сброса заставляет PoissonClock генерировать события, когда нерегулярный режим снова активируется. …

Контекст 18

.