LUCRĂRI DE LABORATOR LARI DE LABORATOR LA ...users.utcluj.ro/~cteodor/Lucrari/Automatizari_L6.pdfSchema de conexiuni este desenatăpentru varianta comandării unui t d î ăli U L

LUCRĂRI DE LABORATOR LALUCRĂRI DE LABORATOR LA

AUTOMATIZAREA INSTALAŢIILORAUTOMATIZAREA INSTALAŢIILOR

1Asist.ing. Teodor V. Chira

Lucrarea 6 – Termostatul de ambient

Termostatul de ambient este aparatul prin intermediul căruia este comandat un

aparat încălzitor (de ex. radiator electric, aerotermă, CT de apartament etc.)p ( p )

sau de climatizare cu scopul mentinerii temperaturii la o valoare dorită (fie o

valoare de confort, fie o valoare ce permite realizarea de economie de

energie) într-o incintă (cameră, sală, magazin etc.).

Termostatul de ambient este un aparat ce reuneşte în componenţa sa maiTermostatul de ambient este un aparat ce reuneşte în componenţa sa mai

multe elemente de automatizare (aşa cum au fost ele descrise la prezentarea

SRA cu buclă închisă). Uzual el conţine interfaţa cu utilizatorul, elementul de) ţ ţ ,

comparaţie - C, regulatorul - R, şi traductorul (de temperatură) – Tr.

În cazul în care în componenţa termostatului intră şi un ceas programator elÎn cazul în care în componenţa termostatului intră şi un ceas programator el

poartă denumirea de cronotermostat şi permite programarea mai multor valori

de temperatură în intervalul unei zile şi respectiv pentru zilele unei săptămâni

2

de temperatură în intervalul unei zile şi respectiv pentru zilele unei săptămâni.


Termostatul de ambient are, în majoritatea cazurilor, ieşirea pe contacteelectrice, asigurând un reglaj bipoziţional, de tip tot - nimic.

Atunci când este utilizat pentru comanda unui aparat de încălzire cu rezistenţăelectrică (gen radiator, aerotermă) el este un mijloc de reglare locală atemperaturii (pt încăperea respectivă) iar în cazul în care comandătemperaturii (pt. încăperea respectivă) iar în cazul în care comandăfuncţionarea unei CT de apatament, vilă etc. devine un mijloc de reglaj altemperaturii pentru toate încăperile apartamentului (vilei etc.).

În cel de-al doilea caz instalaţia de încălzire trebuie să funcţioneze corect iartermostatul se va monta într-o încăpere considerată încăpere etalon. Altfel

â d ti l l tă t t ii î î ă t lspus când se atinge valoarea reglată a temperaturii în încăperea etalon sepresupune că s-a atins temperatura dorită şi în celelalte încăperi (considerîndo dimensionare corectă a radiatoarelor şi o echilibrare bună a ramurilorcircuitului de încălzire).

La montarea termostatului de ambient trebuie să se ţină seama şi de alte

3aspecte ce vor fi descrise într-unul din slide-urile următoare.


Constructiv, există multe variante de termostate şi cronotermostate de ambientfuncţionând pe diferite principii. Iniţial funcţionarea termostatelor se baza pedil t l l i l bi t li hi d fi ă î hidilatarea unor lamele sau spirale bimetalice sau chiar mase de parafină închiseîn capsule elastice care modificau poziţia unor contacte electrice ca urmare adilatărilor respective.

Ulterior s-au dezvoltat termostate şi cronotermostate electornice care au încomponenţă un releu electromagnetic pe care partea electronică îl comandă să-şi modifice poziţia contactelor. La aceste modele traductorul de temperatură esteun termistor NTC.

T i t l t t l t i i t t d i difiTermistoarele sunt componente electronice care au proprietatea de a-şi modificarezistenţa electrică în funcţie de valoarea temperaturii la care se găsesc. Astfel,în cazul termistoarelor cu coeficient de temperatură pozitiv (PTC) pe măsură ce( )temperatura creşte va creşte şi rezistenţa electrică a termistorului. În cazultermistoarelor cu coeficient de temperatură negativ (NTC) variaţia este inversă,adică la creşterea temperaturii rezistenţa electrică a termistorului scade

4

adică la creşterea temperaturii rezistenţa electrică a termistorului scade.

Mai utilizate sunt termistoarele de tip NTC.


Exemple de termostate:

1. Termostate bazate pe dilatarea corpurilor – cu bimetal

Termostatul T87 produs de firmaamericană Honeywell firmă pionier înamericană Honeywell, firmă pionier îndomeniul reglării temperaturii. Se observăcadranul gradat în grade Fahrenheit,uzuale pentru SUA. Reglajul temperaturiidorite se realizează prin poziţionareareperului roşu (“acul”) în dreptul valorii dep ş ( ) ptemperatură de pe scara gradată.

În partea stângă, sus, se observăcomutatorul pentru modul de lucru altermostatului – pentru comanda in regimde încălzire sau răcire

5

de încălzire sau răcire.




Acelaşi termostat, cu capacul frontalîndepărtat În partea dreaptă se poateîndepărtat. În partea dreaptă se poateobserva spirala bimetalică de care esteataşat la partea superioară contactulelectric de tip fiolă cu mercur. La creştereatemperaturii spirala se destinde, fiola seînclină şi mercurul intră în contact cuşelectrozii metalici închizând circuitul.Reglajul efectiv al temperaturii se realizaprin poziţionarea iniţială a spiralei cuprin poziţionarea iniţială a spiralei cuajutorul sectorului dinţat (vizibil în spateleacesteia).

6




În imaginile alăturate sunt prezentatemărit cele două stări ale contactului cumărit cele două stări ale contactului cumercur din componenţa termostatuluiprezentat anterior.

Imaginea de sus - contact deschis;

Imaginea de jos - contact închis prinintermediul masei de mercur care atingeambii electrozi.

7




În imaginea alăturatăag ea a ă u a ăeste prezentat uncronotermostat mai

l â d îcomplex, având încomponenţă modululde ceas programator,în stânga, iar îndreapta cele douălamele bimetalice spi-lamele bimetalice spi-rale şi contactele cumercur aferente.

8



1. Termostate bazate pe dilatarea corpurilor

Reglementările de dată recentă interzic utilizarea substanţelor toxice lafabricarea dispozitivelor utilizate în gospodării şi s-a renunţat la utilizarea

t t l l t i A t f t î l it t t l t icontactelor electrice cu mercur. Acestea au fost înlocuite cu contacte electricemetalice şi mecanismece asigură fermitatea contactului.

De asemenea există şi termostate ce folosesc lamele spirale de alte formeDe asemenea există şi termostate ce folosesc lamele spirale de alte formedecât cea spiralată sau folosesc drept corp de dilatare o masă de ceară(parafină) închisă într-o capsulă elastică.

La temperaturi ridicate ceara îşi măreşte volumul şi deplasează o membranăelastică. La rândul ei membrana transmite mişcarea unei tije ce modifică

iţi t t l t ipoziţia unor contacte electrice.

La scăderea temperaturii ceara se contractă şi contactele revin la poziţiainiţială sub acţiunea unor elemente elastice

9

iniţială sub acţiunea unor elemente elastice.




Termostat cu ceară “Colibri 34”. În coltul din stânga sus este martorul luminos deTermostat cu ceară Colibri 34 . În coltul din stânga sus este martorul luminos defuncţionare iar în dreapta sus comutatorul de selectare a regimului de funcţionare(încălzire sau răcire). În imaginea din dreapta avem schema de conexiuni cu

t b l d l ăt ă U t l d t ( t d î ăl i10

numerotarea bornelor de legătură. U – aparatul comandat (aparat de încălziresau răcire).




Termostat cu ceară “Colibri 31”. Aceasta este varianta de bază a termostatuluiTermostat cu ceară Colibri 31 . Aceasta este varianta de bază a termostatuluiprezentat anterior, fără comutator de selectare a funcţionării şi fără martorluminos. Schema de conexiuni este desenată pentru varianta comandării unui

t d î ăl i U L t t t ii d hid t t l di t11

aparat de încălzire U. La creşterea temperaturii se deschide contactul dintebornele”2” şi “1” şi alimentarea cu tensiune a lui “U” se întrerupe.




Caracteristici tehnice:

Domeniul de reglaj: 10 – 30 ºC;

Domeniul de utilizare: 0 - 50 ºC;

Gradul de protecţie: IP30;

Tensiunea nominală: 24 – 230 Vc.a.;

Curentul întrerupt: 6(2)A la 250V c.a.;

Dimensiuni84x84x33mm;

Histereza: 0,7K.

Distanţa interax găuri fixare: 60mm.

12

Distanţa interax găuri fixare: 60mm.


2. Termostatele şi cronotermostate electronice

Termostatele electronice funcţionează cu alimentare de la baterii şi au încomponenţă un releu electromagnetic pe care îl comandă să-şi modifice poziţiacontactelor după necesităţi.

Ele includ de obicei şi o funcţie de termometru. De asemenea au histerezareglabilă. Histereza este intervalul dintre valoarea de cuplare şi valoarea dedecuplare a aparatului incălzitor (sau de răcire). De ex. pentru o temperaturădecuplare a aparatului incălzitor (sau de răcire). De ex. pentru o temperaturăsetată de 21ºC un termostat cu histereza de un 1ºC va cupla aparatul încălzitor la20,5 ºC şi îl va decupla la 21,5 ºC.

Cronotermostatele electronice permit setarea mai multor valori de temperaturăpentru diferite perioade de timp dintr-un ciclu de 24 de ore precum şi selectareade programe diferite pentru un ciclu de o săptămânăde programe diferite pentru un ciclu de o săptămână.

În slide-urile ce urmează sunt prezentate câteva manuale de utilizare pentrudiferite modele de astfel de termostate şi cronotermostate pentru exemplificare

13

diferite modele de astfel de termostate şi cronotermostate, pentru exemplificare.


14


15


16


17


18


19


20


21


22


23


24


25


26


27


28


29


30


31


32


33


34


35


Termostatele şi cronotermostatele cu comunicaţie radio elimină inconvenientulcablului de legătură dintre termostat şi aparatul încălzitor. El se compune dindouă unităţi unitatea emiţătoare şi cea receptoare Receptorul se conectează ladouă unităţi unitatea emiţătoare şi cea receptoare. Receptorul se conectează laelementul încălzitor prin cablu şi este situat în imediata vecinătate a acestuia.Emitătorul poate fi amplasat în orice cameră (sau mutat dintr-o cameră în alta,după necesităţi), comunicaţia realizându-se prin unde radio. Pentru evitareainterferenţelor cu alte aparate ce folosesc unde radio există posibilitateaacordării pe o altă frecvenţă de comunicaţie.acordării pe o altă frecvenţă de comunicaţie.

În slide-urile următoare este redat un exemplu de asfel de cronotermostat.

36


37


38


39


40


41


42


43


44


45


46


47


48


49


50


51


52


53


54


55


56

Documents

LUCRĂRI DE LABORATOR LARI DE LABORATOR LA ...users.utcluj.ro/~cteodor/Lucrari/Automatizari_L6.pdfSchema de conexiuni este desenatăpentru varianta comandării unui t d î ăli U L