熱敏頭的類型及其工作原理
熱頭是關閉和控制閥。
恆溫頭分為三種：
- 手動的;
- 機械的;
- 電子的。
功能大體相同，但實現方式不同。根據最後一個參數，它們具有不同的功能。
什麼是手動熱敏頭？
根據設計，恆溫頭複製標準水龍頭。通過轉動調節器，您可以調節通過管道輸送的冷卻液量。
通過將恆溫器設置為低 1°，您每年可以節省 6% 的年度電費
它們代替球閥安裝在散熱器的相對兩側。它們可靠且便宜，但它們必須手動控制，並且每次轉動閥門，完全依靠你的感覺，不是很舒服。基本上，這種熱敏頭安裝在鑄鐵電池上。
每天多次切換閥桿會使閥門手輪鬆動。結果，熱敏頭將很快失效。
機械熱敏頭的特點
機械式熱敏頭設計更複雜，它們在自動模式下保持設定溫度。
該裝置的核心是一個小型柔性圓柱體形式的波紋管。裡面是液態或氣態的溫度劑。通常，它具有較高的熱膨脹係數值。
一旦設定的溫度指示器超過標準，在體積大大增加的內部環境的影響下，桿開始移動。
結果，熱敏頭的通道的橫截面變窄。在這種情況下，電池的吞吐量會降低，因此冷卻劑的溫度會降低到設定的參數。
隨著波紋管中的液體或氣體冷卻，氣缸會失去其體積。桿上升，增加了通過散熱器的冷卻劑劑量。後者逐漸升溫，系統平衡恢復，一切重新開始。
只有在所有房間和每個散熱器上都有恆溫器時，才會有積極的結果。
充滿液體的波紋管裝置更受歡迎。氣體雖然反應較快，但其生產技術相當複雜，測量精度相差僅0.5%。
機械調節器比手動調節器更方便使用。他對房間裡的小氣候負全部責任。這種熱力閥有許多型號，它們在信號發出方式上各不相同。
安裝恆溫頭使其朝向房間。這將增強 測溫精度.
如果沒有此類安裝的條件，請安裝 帶遠程傳感器的恆溫器.它通過一根長度為 2 至 3 m 的毛細管與熱敏頭相連。
使用遠程傳感器的權宜之計是由於以下情況：
- 加熱器放置在壁龕中。
- 散熱器的深度尺寸為 160 mm。
- 熱敏頭隱藏在百葉窗後面。
- 儘管它與電池頂部之間的距離小於 100 毫米，但散熱器上方的窗台寬度很大。
- 平衡裝置垂直放置。
對散熱器的所有操作都將重點關注房間內的溫度。
電子熱敏頭有什麼區別？
由於除了電子設備外，這種恆溫器還包含電池（2 個），因此它的尺寸比以前的要大。這裡的閥桿在微處理器的影響下移動。
這些設備具有廣泛的附加功能。因此，他們可以按小時設置溫度 - 晚上房間裡會更涼爽，到早上溫度會升高。
可以為一周中的個別日子設置溫度指示器。在不降低舒適度的情況下，您可以顯著節省家庭供暖費用。
儘管電池的電量足以使用數年，但仍需要對其進行監控。但主要缺點不是這個，而是電子熱敏頭的價格高。
照片顯示了帶有遠程版本傳感器的熱敏頭。它將溫度限制在設定值。可從 60° 調整到 90°
如果散熱器上安裝了裝飾屏，熱敏頭就沒有用了。在這種情況下，您將需要一個帶有傳感器的控制器來記錄外部溫度。
閥門安裝
溫度控制器可以安裝在散熱器入口和出口處 - 這不會以任何方式影響設備的效率。但是，在安裝設備之前，您需要了解恆溫器如何在電池上工作，並研究一些影響設備功能和性能的參數。
特別是在安裝過程中，您需要考慮設備將位於什麼高度 - 該參數是恆溫器的主要特徵之一。這種類型的所有設備都在工廠進行配置，並且執行此過程時期望恆溫器將連接到上部散熱器歧管 - 這是地板上方約 60-80 厘米的高度。
當然，如果散熱器採用底部連接方式安裝，則不能使用此選項。要解決這個問題，有三種解決方案——為散熱器找一個底部安裝恆溫器的水龍頭，安裝一個遠程傳感器，或者獨立調節恆溫頭。設置調節器並不是特別困難，該過程的技術通常在設備隨附的文檔中進行描述。
一個特殊的問題是如何在公寓樓的電池上正確安裝恆溫器。對於單管佈線，系統的一個強制性元素將是一個旁路 - 一個位於電池之前並將兩個管道相互連接的結構元素。在沒有旁路的情況下，會出現一個非常不愉快的時刻——恆溫器會改變整個立管的溫度。當然，這不是安裝恆溫器所追求的目標，而對這種對供暖的影響可能罰款的金額是非常可觀的。
用於調整帶熱敏頭的加熱散熱器的選項
調整可以有兩種類型：定量和定性。
第一種方法的原理是通過改變通過散熱器的冷卻液量來改變溫度。
第二種方法涉及直接改變系統中水的溫度。為此，在鍋爐房中安裝了一個帶有虹吸管的混合裝置，該虹吸管中充滿了對溫度敏感的介質。這種介質可以是液體或充氣的。
具有液體介質的變體易於製造，但比氣體介質慢。這兩種選擇的本質如下：當加熱時，工作介質會膨脹，從而導致虹吸管拉伸。結果，其內部的特殊錐體移動並減小了閥部分的尺寸。這導致冷卻劑的流速降低。在 室內空氣冷卻過程 反向運行。
定制功能
為了使散熱器的恆溫頭閥正常工作，必須進行預調節。需要打開房間內的暖氣，關閉門窗。將溫度計放置在某個點，然後進行設置。設備配置方案如下：
- 向左轉動熱敏頭，直到停止。這將打開冷卻劑的流動。
- 與房間內的溫度相比，預計溫度會升高 5-6°C。
- 一直向右轉。
- 等待溫度降到原來的樣子。逐漸打開閥門。如果散熱器有噪音或發熱，請停止旋轉。
最後設置的位置是最佳的，並且對應於舒適的溫度。
2 調整供暖系統的方法
本質上，有兩種調節溫度的方法。
- 定量的。這是一種使用特殊閥門或循環泵改變熱水運動速度的方法。事實上，我們通過加熱設備限制向系統供應冷卻劑。
實施這種方法的最簡單的例子是改變泵的速度。溫度越低，泵的工作就越困難，冷卻劑通過加熱系統的速度就越快。
- 定性的。該方法涉及在加熱裝置（鍋爐等）上調節整個系統的溫度
暖氣片熱敏頭的工作原理
恆溫器的任務是當房間內的空氣溫度發生變化時控制電池的加熱。
熱敏頭工作原理：
- 加熱的空氣作用於組合物，波紋管開始膨脹。
- 由於波紋結構，容量本身也增加了體積。
- 膨脹驅動桿，從而逐漸限製冷卻液流向散熱器。
- 吞吐量降低，散熱器的溫度下降。
- 加熱減弱，空氣冷卻。
- 冷卻使波紋管收縮，使閥桿回到原來的位置。
- 冷卻劑供應以相同的力恢復。
熱敏頭的類型
- 帶內部熱電偶。
- 帶遠程溫度傳感器。
- 帶外部調節器。
- 電子（可編程）。
- 防破壞。
常規恆溫器 用於暖氣片 如果可以將其軸水平放置以便室內空氣在設備主體周圍自由流動，則可以接受帶有內部傳感器的安裝，如圖所示：
如果頭部不能水平安裝，那麼最好為它購買一個遠程溫度傳感器，並配有一根長 2 m 的毛細管。在距離散熱器的這個距離處，可以通過將其連接到散熱器上來放置此設備牆：
除了垂直安裝之外，購買遠程傳感器還有其他客觀原因：
- 帶有溫度控制器的加熱散熱器位於厚窗簾後面；
- 在熱壓頭附近有熱水管道或有其他熱源；
- 電池位於寬闊的窗台下；
- 內部熱電偶進入牽伸區。
在室內要求高的房間裡，電池通常隱藏在由各種材料製成的裝飾屏風下。在這種情況下，落在外殼下方的恆溫器會記錄積聚在上部區域的熱空氣的溫度，並可以完全阻擋冷卻液。此外，對頭部控制的訪問是完全關閉的。在這種情況下，應選擇將外部調節器與傳感器結合使用。其放置選項如圖所示：
帶顯示屏的電子恆溫器也有兩種類型：內置和可拆卸控制單元。後者的不同之處在於電子單元與熱敏頭斷開連接，之後它繼續正常運行。此類設備的目的是根據程序根據一天中的時間調節房間的溫度。這使您可以在沒有人在家的工作時間和其他類似情況下減少加熱輸出，從而節省額外的能源。
使用 AVR ATmega16 進行伺服電機控制
與步進電機一樣，伺服電機不需要任何外部驅動器，如 ULN2003 或 L293D。要控制它，您只需要一個 PWM 調製信號，該信號很容易使用 AVR 系列微控制器生成。我們項目中使用的伺服電機的扭矩為 2.5 kg/cm，因此如果您需要更大的扭矩，則需要使用不同的伺服電機。
在伺服電機的一般工作原理中，我們已經發現伺服電機期望每 20 ms 有一個脈衝到達，而伺服電機的旋轉角度將取決於正脈衝的持續時間。
為了產生我們需要的脈衝，我們將使用 Atmega16 微控制器的定時器 1。微控制器能夠以 16 MHz 的頻率運行，但我們將使用 1 MHz 的頻率，因為在我們的項目中，它足以讓微控制器處理分配給它的功能。我們將預分頻器設置為 1，即我們得到 1 MHz / 1 = 1 MHz 的比例。定時器 1 將用於快速 PWM 模式（即 Fast PWM Mode），即模式 14（模式 14）。您可以使用各種定時器模式來生成您需要的脈衝序列。您可以在 Atmega16 官方數據表中找到更多信息。
要在快速 PWM 模式下使用定時器 1，我們需要 ICR1 寄存器（輸入捕捉寄存器 1）的 TOP 值。您可以使用以下公式找到 TOP 值：
fpwm = fcpu / n x (1 + TOP) 這個表達式可以簡化為：
TOP = (fcpu / (fpwm x n)) - 1 其中 N = 預分頻器分頻因子 fcpu = 處理器頻率 fpwm = 伺服電機輸入脈衝頻率，即 50 Hz
即我們必須將以下變量值代入上式：N = 1，fcpu = 1MHz，fpwm = 50Hz。
代入所有這些，我們得到 ICR1 = 1999。
這意味著為了達到最高水平，即1800（伺服電機軸旋轉 180 度），需要 ICR1 = 1999。
對於 16 MHz 的頻率和 16 的預分頻器分頻因子，我們得到 ICR1 = 4999。
選擇恆溫頭的規則
有必要根據加熱系統的特性及其安裝來選擇設備。基於此，使用溫度控制 閥門和恆溫頭用於 散熱器。同時，它們可以以不同的方式組合。
例如，對於單管系統，最好使用容量大的閥門。類似的元件適用於工作介質自然循環的兩管系統。對於冷卻液強制移動的兩管系統，最好的選擇是在散熱器上安裝一個熱敏頭，這樣您就可以調整吞吐量。
還應負責任地選擇散熱器的熱敏頭。最常見的選項是：
- 內部裝有熱電偶。
- 可編程的。
- 帶外部溫度傳感器。
- 防破壞。
- 帶外部調節器。
經典選項可以稱為恆溫器，它有一個內部傳感器，並且水平放置。不建議將熱敏頭垂直連接到散熱器。在這種情況下，升高的熱量會導致恆溫器工作不正常。
如果無法將熱敏頭水平安裝在加熱散熱器上，則額外安裝一個帶有特殊毛細管的外部傳感器。
閥門原理
帶有熱敏頭的閥門旨在離線保持設定溫度。該裝置根據環境的不同，根據氣體或液體的壓縮膨脹原理工作。恆溫器可以內置或遠程放置。
恆溫閥有一個波紋管——一個波紋狀的可移動容器，裡面裝滿了溫度敏感劑。當環境空氣被加熱時，藥劑體積增加並壓在閥門的截止錐上，開始關閉。在冷卻過程中，會發生相反的過程——藥劑冷卻，波紋管的體積減小，閥門打開。
氣體和液體波紋管是有區別的。氣體劑對環境變化更敏感，但更昂貴且更難製造。液體的不太敏感，但更便宜。溫控精度相差0.5度左右，不顯著。
如何調節加熱電池
要了解如何調節溫度，讓我們記住暖氣片的工作原理。這是一個迷宮般的管道，帶有不同類型的翅片以增加傳熱。熱水進入散熱器入口，通過迷宮，加熱金屬。這反過來又加熱了周圍的空氣。由於現代散熱器上的翅片具有特殊形狀，可改善空氣流動（對流），因此熱空氣傳播得非常快。通過主動加熱，明顯的熱量來自散熱器。
這個電池很燙。在這種情況下，必須安裝調節器
由此可見，通過改變通過電池的冷卻液量，可以改變房間內的溫度（在一定限度內）。這就是相應配件的作用——控制閥和恆溫器。
我們必須馬上說，沒有監管機構可以增加熱傳遞。他們只是降低它。如果房間很熱 - 穿上它，如果它很冷 - 這不是你的選擇。
電池溫度變化的有效性首先取決於系統的設計方式，加熱設備是否有電力儲備，其次取決於調節器本身選擇和安裝的正確程度。整個系統的慣性以及加熱設備本身都發揮了重要作用。例如，鋁的升溫和冷卻速度很快，而質量較大的鑄鐵的溫度變化非常緩慢。所以對於鑄鐵來說，改變一些東西是沒有意義的：等待結果太長了。
用於連接和安裝控制閥的選項。但為了能夠在不停止系統的情況下修復散熱器，必須在調節器之前安裝一個球閥（點擊圖片 增加它的大小)
2 如何在私人住宅中設置供暖功能和細微差別
私人住宅和公寓樓住宅的供暖網絡差異很大。在單獨的住宅建築中，只有內部因素會影響供熱的運行——自主供暖的問題，而不是一般系統的故障。大多數情況下，由於鍋爐而發生覆蓋，其運行受其功率和所用燃料類型的影響。
加熱設置
調整家庭供暖的可能性和方法取決於幾個因素，其中最重要的是：
- 1、材質和管徑。管道的橫截面越大，冷卻劑的加熱和膨脹越快。
- 2、散熱器的特點。只有正確連接到管道，才能正常調節散熱器。通過在系統運行期間正確安裝，可以控制通過設備的水的速度和體積。
- 3. 混合單元的存在。雙管系統中的混合裝置允許您通過混合冷熱水流來降低冷卻劑的溫度。
必須在新的自主通信的設計階段安裝允許您舒適且靈敏地調節系統中的壓力和溫度的機制。如果在沒有初步計算的情況下將此類設備安裝在已經運行的系統中，則其效率可能會大大降低。
安裝
伺服系統按照以下方案安裝在成品歧管總成上：
- 該設備安裝在任何位置，無論是常閉、常開還是萬能。但在第一次上電之前，驅動器必須處於打開狀態。
- 使用模板檢查閥門和伺服電機的兼容性。它可以在設備盒上找到。
- 螺紋適配器（隨附）安裝在閥門上。通過扣住閂鎖確認正確安裝。
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安裝驅動器不需要額外的工具。此外，在螺紋連接中，不需要使用任何密封材料。驅動器的電氣連接必須按照製造商提供的方案進行。它可以在用戶手冊中找到。拆卸伺服驅動器時，需要從側面按壓其本體並向上拉。這將斷開設備與適配器的連接。
地暖設備方案
如何增加電池的散熱量
是否可以增加散熱器的傳熱取決於它是如何計算的，以及是否有動力儲備。如果散熱器根本無法產生更多熱量，那麼任何調整手段都無濟於事。但是您可以嘗試通過以下方式之一來改變這種情況：
- 首先，檢查堵塞的過濾器和管道。堵塞不僅出現在老房子裡。它們更常見於新的：安裝過程中，各種建築垃圾進入系統，當系統啟動時，會堵塞設備。如果清潔沒有產生效果，我們將採取嚴厲措施。
- 提高冷卻液溫度。這在單獨供暖中是可能的，但對於集中供暖則非常困難，甚至是不可能的。
調節系統的主要缺點是它們需要為所有設備提供一定的電力儲備。這些是額外的資金：每個部分都要花錢。但為舒適付出代價並不可惜。如果你的房間很熱，生活就不是快樂的，就像在一個寒冷的房間裡一樣。控制閥是一種通用的出路。
有許多設備可以改變流過加熱器的冷卻液量（散熱器、調節器）。有非常便宜的選擇，有些成本不菲。可提供手動調節、自動調節或電子調節。讓我們從最便宜的開始。
暖氣片用恆溫閥的種類
恆溫器中可使用三種類型的恆溫頭：
- 手動的;
- 機械的;
- 電子的。
電池上的任何熱調節器都用於解決相同的問題，但它們的使用存在相當多的差異，因此值得更詳細地考慮它們中的每一個，並弄清楚如何使用一種或另一種設備來減少電池發熱。
手頭
手動控制的恆溫頭，根據操作原理，完全重複傳統的水龍頭 - 轉動調節器直接影響通過設備的冷卻液量。通常，這種調節器安裝在散熱器的兩側，而不是球閥。熱載體的溫度變化是手動進行的。
手動恆溫頭是最簡單、最可靠的設備，其主要特點是成本低。只有一個缺點 - 您必須手動調節恆溫散熱器閥，只關注感覺。
伺服連接
在開始安裝之前，有必要確定伺服電機將與哪個恆溫器一起工作。如果恆溫器僅控制一個水迴路，則通過導體在兩個設備之間建立直接連接。
如果使用所謂的多區恆溫器，一次控制幾個部分，那麼它與每個伺服電機的連接是通過一個特殊的地暖開關進行的。在它的幫助下，各種設備在單個電路中連接和互連。
換向器不僅起到連接和分配的作用，還起到熔斷器的作用。如果所有截止閥的位置都關閉，開關將自動關閉循環泵的電源。當自主自動化燃氣鍋爐參與地板采暖的運行時，這尤其方便。
水暖地板是一種新型的現代采暖方式。該供暖系統安裝在住宅和家庭用途的各種場所。
水加熱地板是一個相當複雜的加熱系統，它不僅由管道的加熱元件組成。
它包括最重要的分配體 - 一個收集器，它還配備了許多重要的設備，其中一個是用於地板采暖的伺服驅動器。
