Сервопривод для коллектора теплого водяного пола: схема подключения, виды, принцип работы

Критерии выбора вида сервопривода

В данном разделе постараемся ответить на вопрос. На чем основывается выбор приборов того или иного вида.

Если вырешили оснастить свою отопительную систему «теплый водяной пол» сервоприводами, учитывайте параметры эксплуатации вашего отопления. В каком положении большую часть времени должен находиться клапан. В той ситуации, когда для вас теплый пол является основным вариантом обогрева жилых помещений, когда горячий теплоноситель постоянно поступает в трубопровод, делайте ставку на сервомотор нормально открытый. Такой вид является идеальным в условиях длительного отопительного сезона.

Для регионов с теплым климатом подойдет сервомотор нормальный закрытый. Если вам не страшна размораживание отопительного контура, и вы периодически включаете напольный обогрев, этот прибор будет вполне справляться со своими функциями.

В большинстве случае подобные устройства в домашних системах отопления с греющими полами не используются

Поэтому при покупке, обратите внимание, требуется или нет к прибору монтаж электронного регулятора. Если в инструкции написано что такое оснащение необходимо, значит, вы имеете дело с электронным сервоприводом. Скажем сразу, такой прибор использовать в домашних условиях нецелесообразно и нерентабельно

Скажем сразу, такой прибор использовать в домашних условиях нецелесообразно и нерентабельно.

Обязательно прочтите: как сделать водяной пол от газового котла?

Устройство сервомотора (servo) Arduino

Сервопривод (сервомотор) является важным элементом при конструировании различных роботов и механизмов. Это точный исполнитель, который имеет обратную связь, позволяющую точно управлять движениями механизмов. Другими словами, получая на входе значение управляющего сигнала, сервомотор стремится поддерживать это значение на выходе своего исполнительного элемента.

Что такое сервопривод. Схема устройства сервопривода

Сервоприводы широко используются для моделирования механических движений роботов. Сервопривод состоит из датчика (скорости, положения и т.п.), блока управления приводом из механической системы и электронной схемы. Редукторы (шестерни) устройства выполняют из металла, карбона или пластика. Пластиковые шестерни сервомотора не выдерживают сильные нагрузки и удары.

Управление сервоприводом с помощью широтно импульсной модуляции

Сервомотор имеет встроенный потенциометр, который соединен с выходным валом. Поворотом вала, сервопривод меняет значение напряжения на потенциометре. Плата анализирует напряжение входного сигнала и сравнивает его с напряжением на потенциометре, исходя из полученной разницы, мотор будет плавно вращаться до тех пор пока не выравняет напряжение на выходе и на потенциометре.

Основные виды сервоприводов

Нормальная работа теплых полов зависит от множества факторов. Сама по себе, это достаточно сложная конструкция, включающая большое количество компонентов, требующих правильной установки. Среди всех устройств, особое место занимают сервоприводы, выпускаемые в нескольких вариантах:

  • Механические (рис.1). Отличаются простейшей конструкцией и таким же простым управлением. Они долговечны и стоят сравнительно недорого. Регулировка температурного режима выполняется обычным поворотом колесика в разные стороны. После чего температура увеличивается или уменьшается. Работа механических устройств не требует постоянного контроля, поскольку все дальнейшие действия будут осуществляться автоматически. Минусом такого сервопривода считается невозможность программирования минимального значения температуры, а все настройки выполняются вручную.
  • Электронные (рис.2). Данные сервоприводы обладают значительно большим количеством функций. С помощью небольшого дисплея возможно вести наблюдение за работой всей конструкции теплых полов, быстро обнаруживать нерабочие процессы. Конструкция такая же простая, как и в случае с механическим вариантом, только она гораздо удобнее и эффективнее. Все регулировки рабочих процессов осуществляются в автоматическом режиме, то есть присутствие человека вообще не требуется. Единственным заметным недостатком является высокая стоимость.
  • Дистанционные (рис.3). Основным достоинством таких приборов является возможность выполнения всех настроек на расстоянии от коллектора, где установлен сервопривод. В схему дистанционных устройств включены два датчика, обеспечивающих точное слежение и контроль над температурными показателями помещения. За счет этого сервопривод имеет возможность действовать примерно в 8-10 различных режимах и контролировать расход электроэнергии. Рекомендуется использовать те приборы, которые поступают в комплекте со всей системой водяных теплых полов.

Вся аппаратура классифицируется и разделяется также на приборы закрытого и нормально открытого типа. В первом варианте клапан изначально установлен в закрытом положении, поэтому проход теплоносителя будет невозможен даже при включении электротока. Во втором случае нормально открытый сервопривод для теплого пола пропускает через себя нагретую воду без каких-либо препятствий.

В настоящее время появились современные устройства с универсальными функциями, в которых нормальное положение устанавливается по необходимости. Во время работы оно может изменяться из положения «открыто» на «закрыто» и обратно.

Критерии выбора вида сервопривода

В данном разделе постараемся ответить на вопрос. На чем основывается выбор приборов того или иного вида.

Если вырешили оснастить свою отопительную систему «теплый водяной пол» сервоприводами, учитывайте параметры эксплуатации вашего отопления. В каком положении большую часть времени должен находиться клапан. В той ситуации, когда для вас теплый пол является основным вариантом обогрева жилых помещений, когда горячий теплоноситель постоянно поступает в трубопровод, делайте ставку на сервомотор нормально открытый. Такой вид является идеальным в условиях длительного отопительного сезона.

Для регионов с теплым климатом подойдет сервомотор нормальный закрытый. Если вам не страшна размораживание отопительного контура, и вы периодически включаете напольный обогрев, этот прибор будет вполне справляться со своими функциями.

В большинстве случае подобные устройства в домашних системах отопления с греющими полами не используются

Поэтому при покупке, обратите внимание, требуется или нет к прибору монтаж электронного регулятора. Если в инструкции написано что такое оснащение необходимо, значит, вы имеете дело с электронным сервоприводом

Скажем сразу, такой прибор использовать в домашних условиях нецелесообразно и нерентабельно.

Обязательно прочтите: как сделать водяной пол от газового котла?

Классификация устройств по способу управления

Представленные на рынке модели сервоприводов можно разделить на 3 группы, в зависимости от способа управления:

  1. Механический. Главные достоинства — его низкая цена и высокая надежность. От пользователя не требуется специальных знаний, чтобы им управлять. Это примитивное устройство, регулирующее поток теплоносителя, постоянный контроль за ним не нужен. Недостатком можно считать невозможность программирования и ручная настройка — это может занимать много времени.
  2. Электронный. Такой сервопривод имеет расширенный функционал. На электронном дисплее может отображаться работа системы, температура, наличие или отсутствие поломок. Плюсами является удобство регулирования температуры системы и возможность работы в автоматическом режиме. Минусом можно считать высокую цену.
  3. С дистанционным управлением. Такие сервоприводы позволяют проводить любые настройки, даже игнорируя коллектор для теплого пола. Система способна к работе даже при отсутствии человека. Желательно, чтобы коллекторный узел состоял из элементов  одного производителя. Минусом тоже является высокая цена.

Сервоприводы устанавливаются на термостатические краны, стоящие на коллекторе, или на отдельно стоящие краны. Они обязательно имеют механизм отключения и защиту от перегрева.

Общие принципы подключения термостата

Способ и схемы подключения термостата к самому отопительному оборудованию можно узнать из технического паспорта газового котла. Современное оборудование, независимо от производителя, предполагает наличие точек подключения для термостата. Подсоединение выполняется с помощью клемм на котле или кабеля терморегулятора, входящего в комплект поставки.

В случае использования беспроводного термостата размещать измерительный блок следует только в жилом помещении. Это может быть самая холодная комната или комната, где чаще всего собирается наибольшее количество людей, детская.

Устанавливать блок терморегулятора в кухне, холле или в котельной, где температурный режим непостоянный, нецелесообразно.

На термостат не должны попадать солнечные лучи, он не должен располагаться на сквозняке, рядом с отопительными приборами и электротехникой, излучающей большое количество тепла, — тепловые помехи плохо влияют на работу устройства

Подключение различных типов и моделей термостатов может иметь свои особенности, монтаж осуществляется в соответствии с инструкцией производителя, которая прилагается к прибору.

Рекомендации включают в себя исчерпывающее описание работы регулятора, способ и схемы подключения. Далее мы расскажем, как правильно подключить терморегулятор к газовому котлу и об особенностях монтажа наиболее типичных моделей регулятора.

Подключение механического термостата

Термостат механического типа отличается надежностью и простотой конструкции, невысокой стоимостью, длительной эксплуатацией.

При этом он поддерживает лишь один температурный режим, который устанавливается путем изменения положения ручки на отметке температурной шкалы. Большинство терморегуляторов работает в диапазоне температур от 10 до 30°С.

Для подключения механического термостата к кондиционеру используется клемма NC, к газовому или любому другому отопительному оборудованию – клемма NO

Механический термостат имеет наиболее простой принцип действия и срабатывает через размыкание и размыкание цепи, которое происходит с помощью биметаллической пластины. К котлу термостат подключают через клеммную коробку на плате управления котла.

При подключении термостата обращайте внимание на маркировку – она присутствует практически на всех моделях. Если обозначений нет, воспользуйтесь тестером: прижав один щуп к средней клемме, вторым проверьте боковые и определите пару разомкнутых контактов

Монтаж электронного терморегулятора

Конструкция электронного термостата предполагает наличие электронной платы, которая отвечает за управление устройством.

Управляющим сигналом служит потенциал – на вход котла передается напряжение, которое приводит к замыканию или размыканию контакта. К терморегулятору необходимо подвести напряжение 220 или 24 вольт.

Электронные терморегуляторы позволяют проводить более сложные настройки системы отопления. При подключении электронного термостата, к нему подводят провод питания и нейтраль. Устройство передает на вход котла напряжение, которое запускает работу оборудования

Термостат с электронным управлением используют для организации работы сложных климатических систем. Он поможет в управлении не только атмосферным или турбинированным газовым котлом, но и насосом, кондиционером, сервоприводом в системе отопления.

Как подключить беспроводной термостат?

Беспроводной терморегулятор состоит из двух блоков, один из которых устанавливается в жилом помещении и выполняет роль передатчика. Второй блок монтируется около отопительного котла и подсоединяется к его клапану или контроллеру.

Передача данных от одного блока к другому осуществляется по радиоканалу. Для управления устройством контрольный блок оснащается ЖК-дисплеем и небольшой клавиатурой. Для подключения термостата настраивают адрес датчика и устанавливают блок в точке с устойчивым сигналом.

Схема подсоединения термостата по разрыву цепи – включение оборудования происходит в момент появления тока. Аналогичную схему используют и при подключении механического термостата

Основной недостаток беспроводного терморегулятора – питание выносного блока от батарей, которые имеют ограниченный ресурс и поэтому требуют частой замены. Для обеспечения бесперебойной работы устройство оснащают сигнальной функцией, которая предупреждает о необходимости замены батареи.

Классификация устройств по способу управления

Представленные на рынке модели сервоприводов можно разделить на 3 группы, в зависимости от способа управления:

  1. Механический. Главные достоинства — его низкая цена и высокая надежность. От пользователя не требуется специальных знаний, чтобы им управлять. Это примитивное устройство, регулирующее поток теплоносителя, постоянный контроль за ним не нужен. Недостатком можно считать невозможность программирования и ручная настройка — это может занимать много времени.
  2. Электронный. Такой сервопривод имеет расширенный функционал. На электронном дисплее может отображаться работа системы, температура, наличие или отсутствие поломок. Плюсами является удобство регулирования температуры системы и возможность работы в автоматическом режиме. Минусом можно считать высокую цену.
  3. С дистанционным управлением. Такие сервоприводы позволяют проводить любые настройки, даже игнорируя коллектор для теплого пола. Система способна к работе даже при отсутствии человека. Желательно, чтобы коллекторный узел состоял из элементов  одного производителя. Минусом тоже является высокая цена.

Сервоприводы устанавливаются на термостатические краны, стоящие на коллекторе, или на отдельно стоящие краны. Они обязательно имеют механизм отключения и защиту от перегрева.

Виды и типы датчиков

Дистанционный электрический датчик регулировки температуры пола

Все датчики и регуляторы можно поделить на два типа:

  1. Механический прибор имеет принцип работы, основанный на свойстве изменять объем в зависимости от показаний температуры.
  2. Электронный, устанавливаемый выносной датчик в виде терморезистора. Дополняется отдельным блоком управления, содержащим электронную схему, элементы рабочего порядка и индикации.

По видам приборы также разделяются:

  • устройство, работающее в эконом-режиме, что позволяет снижать уровень нагрева пола в помещении при отсутствии людей;
  • датчики с таймером, в которых есть программа включения/отключения системы нагрева;
  • интеллектуальные датчики с заложенным алгоритмом работы и контролем прочих факторов: режима влажности, температурных колебаний за пределами помещения, наличия/отсутствия людей в комнате и другое;
  • ограничители – это термоприборы, отключающие нагрев теплоносителя при достижении заранее заданной температуры.

Пример механического датчика с температурным элементом

Термостаты для водяного теплого пола различаются по виду отслеживаемой среды:

  • контроль температурного режима пола;
  • контроль степени прогрева воздуха.

Как правило, датчики для определения температуры воздуха располагаются в корпусе термостата. Это обеспечивает дополнительное удобство, так как не предвидится лишних проблем с монтажом, с другой стороны, установка термостата должна отвечать ряду условий:

  1. отсутствие близлежащих источников тепла/холода;
  2. нет угрозы попадания прямых солнечных лучей, продувания сквозняком.

Система водяного пола может быть дополнена выносным термодатчиком. Представляя собой малоформатное устройство, закрепленное на конце длинного кабеля, измерительный прибор монтируется в полу с отступом от стены шага в 0,5 метра. Размещение показано на равноудаленном от ближайших труб с теплоносителем расстоянии. Второй конец конструкции заводится на термодатчик и крепится к клеммам по схеме.

Где в Подмосковье самые дорогие новостройки?

Типовые схемы подключения

Водяной тёплый пол достаточно редко используется как единственный источник обогрева. Отопление лишь за счёт подогрева пола допустимо только в регионах с мягким климатом, либо в помещениях с большой площадью, где съём тепла не ограничивается мебелью, предметами интерьера или же низкой теплопроводностью напольного покрытия. Практически всегда приходится объединять в одной системе отопления радиаторные контуры, приборы подготовки ГВС и петли тёплого пола.

Типовая схема комбинированной системы отопления с подключением радиаторов и контуров тёплого пола. Это наиболее технологичный и легко настраиваемый вариант, но при этом требующий значительных начальных вложений. 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности, циркуляционный насос, расширительный бак; 3 — коллектор для раздельного двухтрубного подключения радиаторов по схеме «звезда»; 4 — радиаторы отопления; 5 — коллектор тёплого пола, включает в себя: байпас, трёхходовой клапан, термостатическую головку, циркуляционный насос, гребёнки для подключения контуров теплого пола с редукторами и расходомерами; 6 — контуры тёплого пола

Имеется довольно большое число вариаций исполнения обвязки котельной, при этом в каждом отдельном случае действуют свои принципы работы гидравлической системы. Однако если не учитывать крайне специфические варианты, то способов согласовать работу нагревательных приборов различного типа остается всего пять:

  1. Параллельная привязка коллектора тёплого пола к магистрали теплового узла. Место врезки в магистраль обязательно выполняется до точки подключения радиаторной сети, подачу теплоносителя обеспечивает дополнительный циркуляционный насос.
  2. Объединение по типу первичных и вторичных колец. Магистраль, завёрнутая в кольцо, имеет несколько расходных врезок в подающей части, расход теплоносителя в подключенных цепях снижается по мере удаления от источника нагрева. Балансировка расхода выполняется подбором подачи насосов и ограничением протока регуляторами.
  3. Подключение в крайнюю точку компланарного коллектора. Движение теплоносителя в петлях тёплого пола обеспечивается общим насосом, расположенным в генераторной части, при этом система балансируется по принципу приоритетного расхода.
  4. Подключение через гидравлический разделитель оптимально подходит при большом количестве нагревательных приборов, существенной разнице расходов в контурах и значительной протяжённости петель тёплого пола. В этом варианте также используется компланарный коллектор, гидрострелка же необходима для устранения перепада давления, мешающего корректной работе циркуляционных насосов.
  5. Локальное параллельное включение петли через унибокс. Этот вариант хорошо подходит для присоединения петли тёплого пола небольшой протяжённости, например при необходимости обогреть пол только в санузле.

Самый простой вариант включения контура тёплого пола к радиаторной системе отопления с температурой теплоносителя 70-80 °С. 1 — магистраль с подачей и обраткой высокотемпературного контура; 2 — контур тёплого пола; 3 — унибокс.

Нужно помнить, что характер работы тёплого пола может также меняться в зависимости от схемы укладки змеевика. Оптимальной считается схема «улитка», при которой трубки прокладываются парно, а значит, вся площадь обогревается почти равномерно. Если же тёплый пол устроен «змейкой» или «лабиринтом», то практически гарантировано образование более холодных и тёплых зон. Устранить этот недостаток можно, в том числе и за счёт правильной настройки.

Сервопривод и его разновидности

Сервопривод регулирует поступление воды в систему

Как говорилось выше, сервопривод – это дополнительное оборудование, которое устанавливается на распределительный коллектор для теплого водяного пола.

Устройство применяется для регулирования потока воды, поступающего в нагревательные элементы. Это процесс осуществляется при помощи открытия и закрытия регулирующих вентилей, которые располагаются на обратной гребенке коллектора.

Механический сервопривод

Данное устройство самый простой вариант 

Сервопривод механического типа является наиболее простым вариантом данного устройства.

Он имеет не сложную конструкцию и приемлемую стоимость.

Регулировка температуры производится непосредственно на самом устройстве вращением специального колесика, уменьшающего или увеличивающего показатели температуры.

Механические устройства не совмещены с термодатчиком

Такое приспособление не согласовывается с термодатчиком и не может автоматически срабатывать (включаться и выключаться) при повышении и понижении температуры теплого пола от заданной установки.

Устройство требует постоянного контроля значения температуры при уходе из дома и даже перед сном, но срок его эксплуатации очень долгий и прибор не требует профилактических настроек и дополнительного обслуживания.

Электронный сервопривод для коллектора

Электронное устройство получает информацию от термодатчика

Электронный вариант сервопривода теплого водяного пола представляет собой также достаточно простое устройство, которое способно автоматически осуществлять регулировку подачи теплоносителя в отопительный контур системы.

Схема коллектора с сервоприводом

Прибор имеет постоянное электронное согласование с терморегулятором, который является мозговым центром. Терморегулятор или термостат согласован с температурным датчиком, который устанавливается возле нагревательных элементов в стяжке теплого пола.

Соответственно на термостате выставляются граничные значения температуры, при которых сервопривод будет открывать и закрывать регулируемый вентиль для подачи горячей воды в контуры отопления. Один из вариантов подключения термостата к сервоприводам можно увидеть из таблицы-схемы.

Устройство электронного типа способно полностью самостоятельно производить и контролировать подачу теплоносителя в систему обогрева, но чтобы его приобрести, каждому хозяину придется выложить немалую сумму денег.

Если они случаются нередко, то стоит дополнительно устанавливать ИБП (индивидуальный блок питания) или свой выбор останавливать на механическом устройстве регулировки подачи теплоносителя. Подробнее о сервоприводах смотрите в этом видео:

Дистанционный сервопривод

Дистанционная система регулирования подачи воды является достаточно сложным электронным механизмом, который часто применяется в помещениях, где теплый пол – и основа системой отопления, которая устанавливается во всех комнатах квартиры.

Дистанционный сервопривод регулирует подачу теплоносителя в каждый контур системы. Он согласовывается с терморегуляторами, установленными в различных комнатах, которые могут отстраиваться автоматически от температуры окружающей среды, и нагревает каждое помещение по своим собственным (необобщенным) параметрам.

Организовывая такую систему отопления, многие специалисты советуют приобретать надежные и функционально наполненные терморегуляторы, которые будут подавать на сервопривод своевременные команды, на основании которых устройство сможет создать свой уникальный микроклимат (по требованию хозяина) в каждой комнате. Подробнее о дистанционных устройствах смотрите в этом видео:

Следует знать, что сервоприводы можно классифицировать еще по следующим параметрам:

  • нормально закрытые;
  • открытые.

В таком состоянии через сервопривод вода протекать не может. Открытое положение является противоположным описанному выше, и, наоборот, пропускает теплоноситель в систему, что не всегда приносит пользу.

Сервопривод электротермический

В конструкциях теплых полов и системах радиаторного отопления устанавливаются электротермические сервоприводы. С их помощьюосуществляется автоматическое управление различными типами термостатических клапанов.

В основе работы электротермических сервоприводов лежит свойство расширения жидкости внутри сильфона, когда по нагревательному элементу начинает протекать электрический ток. Отсюда произошло и название всего регулирующего устройства.

Следовательно, сильфон является основным конструктивным элементом любого сервопривода. Он выполнен в виде герметичного цилиндра небольших размеров. В его эластичном корпусе помещается специальный наполнитель, чувствительный к изменениям температуры. При ее повышении или понижении, соответственно увеличивается или уменьшается объем этого вещества.

На рисунке ниже хорошо просматривается непосредственный контакт сильфона и электрического нагревательного элемента. Когда с термостата поступает сигнал, происходит включение данного элемента от сети и приведение его в рабочее состояние. Одновременно выполняется подогрев наполнителя в сильфоне, что приводит к его расширению.

Изменение объема увеличивает и размеры цилиндра, который оказывает давление на шток, заставляя изменить положение. Таким образом, движение теплоносителя перекрывается, а весь процесс происходит без участия каких-либо механических звеньев – только за счет взаимосвязи электричества и тепловой энергии. На переключение между закрытым и открытым положением затрачивается примерно 3-4 минуты, следовательно, при срабатывании наблюдается определенная задержка.

Иногда сервопривод сравнивается с термоголовкой, применяемой в радиаторах отопления. Такое сравнение будет неверным, поскольку термоголовка устанавливается непосредственно на клапане радиатора, а сервопривод выносится в коллекторный шкаф за пределы нагревательной системы. То есть, данный прибор управляется на расстоянии в соответствии с получаемыми сигналами от устройств, расположенных в соседнем помещении. По этой схеме возможно подключение к общему термостату сразу нескольких сервоприводов.

Существуют различные модификации этих устройств, различающиеся по напряжению (24 и 220 В), по типам и функциональным возможностям.

Виды сервоприводов

Устройства, которые выполняют функцию сервопривода, работают по разным принципам. Можно выделить 2 вида устройств – электромеханические или термоэлектрические. На клапаны коллекторов в подавляющем большинстве устанавливают простые устройства, в которых используется расширение нагревающейся жидкости. Эти механизмы имеют стандартные размеры, их посадочные гнезда и длина выдвигающегося штока для давления на клапан (как и сами клапаны) унифицированы.


Электротермический регулятор

Поскольку приборы работают от электросети, основной их характеристикой является положение штока при отсутствии электроэнергии. Такое состояние устройства, когда на него не подается ток, называется нормальным положением. Таким образом, существует два варианта сервоприводов по типу нормального положения:

  • Открытый. Без подачи тока шток спрятан в корпусе и клапан на трубе открыт.
  • Закрытый. Шток выдвинут, и клапан на трубе закрыт.

Есть сервоприводы с универсальной конструкцией, в которой есть возможность изменить нормальное положение с «открытый» на «закрытый».

Выбирая сервопривод по этому признаку, нетрудно сообразить, что если подогрев будет непрерывно функционировать в течение длительного промежутка времени, то сервопривод в нормальном положении должен быть открытым и включаться только в случае превышения заданной температуры. То есть, сервопривод основное время работы не будет потреблять электроэнергию, а при отключении света пол не перестанет обогревать комнату из-за того, что сервопривод закрыл клапан.


Электромеханический сервопривод

Электромеханические регуляторы, в конструкции которых имеется электромотор с фиксацией точного положения ротора, используются в сложных многоконтурных системах. Такие устройства позволяют дозировать и смешивать теплоноситель в многопетлевых контурах, перераспределяя его в зависимости от показаний датчиков температуры и заданных параметров. Электромеханические сервоприводы не только открывают и закрывают клапаны, они изменяют их просвет. Электроприводы устанавливаются в комплекте с другим сложным оборудованием, включая контроллер и расходомер. Обычно такой сложный комплекс монтируется с коммутатором, который собирает данные от нескольких измерительных приборов и посылает управляющий сигнал на определенный механизм.

Самым распространенным сервоприводом, который устанавливают на выходы коллектора теплого пола, является электротермический нормально открытый.

Принцип работы и устройство сервопривода водяного пола

Любой сервопривод, который применяется для систем теплого водяного пола, имеет следующее устройство: пружинный механизм и емкость (сильфон), в которой находится специальная жидкость – толуол. Под воздействием температуры представленное вещество способно расширяться и оказывать давление на шток термического клапана, который, в свою очередь, выдвигается. В этом случае клапан закрывается.

После того как жидкость внутри сервопривода остынет, клапан возвращается в исходную позицию. Остывает устройство гораздо дольше, чем нагревается. Нужно отметить, что есть устройства, которые работают без толуола. В этом случае шток перемещается вследствие нагрева компенсационного термического элемента. Он представлен в виде пружины или пластины, способной вследствие нагрева менять свое расположение.

В верхней части сервопривода можно увидеть специальный выдвигающийся механизм, который не только определяет, как посажен термопривод в клапане, но и может показывать режим работы клапана (включен он или нет).

Индикация положения клапана на сервоприводе и его устройство: 1- Гайка; 2 — Пружина; 3 — Сильфон; 4 — Корпус со светодиодами; 5 — Вспомогательный контакт; 6 — Кабель

Еще сервопривод, который устанавливается на системе теплого водяного пола, обладает специальной защитой от перегрева. То есть в случае превышения допустимой температуры благодаря встроенному механизму выключения питания приспособление перестает работать. Подключать такие устройства можно как на отдельный термостатический клапан, так и на клапан коллектора.

В зависимости от того, какими техническими параметрами обладает помещение, в котором будет оборудован водяной теплый пол, можно использовать сервопривод, работающий от переменного или постоянного тока. Подробнее о его работе расскажет в видео Дмитрий Шумаков:

Подключение к Arduino

Многие сервоприводы могут быть подключены к Arduino непосредственно. Для этого от них идёт шлейф из трёх проводов:

  • красный — питание; подключается к контакту или напрямую к источнику питания
  • коричневый или чёрный — земля
  • жёлтый или белый — сигнал; подключается к цифровому выходу Arduino.

Для подключения к Arduino будет удобно воспользоваться платой-расширителем портов, такой как Troyka Shield. Хотя с несколькими дополнительными проводами можно подключить серву и через breadboard или непосредственно к контактам Arduino.

Можно генерировать управляющие импульсы самостоятельно, но это настолько распространённая задача, что для её упрощения существует стандартная библиотека .

Ограничение по питанию

Обычный хобби-сервопривод во время работы потребляет более 100 мА. При этом Arduino способно выдавать до 500 мА. Поэтому, если вам в проекте необходимо использовать мощный сервопривод, есть смысл задуматься о выделении его в контур с дополнительным питанием.

Рассмотрим на примере подключения 12V сервопривода:

Ограничение по количеству подключаемых сервоприводов

На большинстве плат Arduino библиотека поддерживает управление не более 12 сервоприводами, на Arduino Mega это число вырастает до значения 48. При этом есть небольшой побочный эффект использования этой библиотеки: если вы работаете не с Arduino Mega, то становится невозможным использовать функцию на 9 и 10 контактах независимо от того, подключены сервоприводы к этим контактам или нет. На Arduino Mega можно подключить до 12 сервоприводов без нарушения функционирования ШИМ/PWM, при использовании большего количества сервоприводов мы не сможем использовать на 11 и 12 контактах.

Выводы

Следует отметить, что благодаря появлению современных устройств и приспособлений, управление и регулировка теплых полов стала обыденным и простым процессом. Конструкция многих приборов, используемых для работы отопительных контуров, особой сложностью не отличается. Понятен и принцип работы многих узлов и агрегатов. Это можно с уверенностью сказать и о сервоприводах. Приборы в большинстве своем надежны, практичны и удобны в эксплуатации. Благодаря сервомоторам стало возможным полностью автоматизировать систему управления теплыми полами, сделать условия использования отопительного оборудования простым и понятным.

Выбирая вариант попроще, можно обойтись установкой обычных регулирующих кранов. Автоматические регуляторы, термодатчики и сервоприводы, категория устройств, работающих на ваш комфорт и безопасность. Установка дополнительных приборов, таких как коммутатор и перепускной клапан, сделают вашу систему отопления максимально эффективной и безопасной.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий