热敏头的类型及其工作原理
热头是关闭和控制阀。
恒温头分为三种：
- 手动的;
- 机械的;
- 电子的。
功能大体相同，但实现方式不同。根据最后一个参数，它们具有不同的功能。
什么是手动热敏头？
根据设计，恒温头复制标准水龙头。通过转动调节器，您可以调节通过管道输送的冷却液量。
通过将恒温器设置为低 1°，您每年可以节省 6% 的年度电费
它们代替球阀安装在散热器的相对两侧。它们可靠且便宜，但它们必须手动控制，并且每次转动阀门，完全依靠你的感觉，不是很舒服。基本上，这种热敏头安装在铸铁电池上。
每天多次切换阀杆会使阀门手轮松动。结果，热敏头将很快失效。
机械热敏头的特点
机械式热敏头设计更复杂，它们在自动模式下保持设定温度。
该装置的核心是一个小型柔性圆柱体形式的波纹管。里面是液态或气态的温度剂。通常，它具有较高的热膨胀系数值。
一旦设定的温度指示器超过标准，在体积大大增加的内部环境的影响下，杆开始移动。
结果，热敏头的通道的横截面变窄。在这种情况下，电池的吞吐量会降低，因此冷却剂的温度会降低到设定的参数。
随着波纹管中的液体或气体冷却，气缸会失去其体积。杆上升，增加了通过散热器的冷却剂剂量。后者逐渐升温，系统平衡恢复，一切重新开始。
只有在所有房间和每个散热器上都有恒温器时，才会有积极的结果。
充满液体的波纹管装置更受欢迎。气体虽然反应较快，但其生产技术相当复杂，测量精度相差仅0.5%。
机械调节器比手动调节器更方便使用。他对房间里的小气候负全部责任。这种热力阀有许多型号，它们在信号发出方式上各不相同。
安装恒温头使其朝向房间。这将增强 测温精度.
如果没有此类安装的条件，请安装 带远程传感器的恒温器.它通过一根长度为 2 至 3 m 的毛细管与热敏头相连。
使用远程传感器的权宜之计是由于以下情况：
- 加热器放置在壁龛中。
- 散热器的深度尺寸为 160 mm。
- 热敏头隐藏在百叶窗后面。
- 尽管它与电池顶部之间的距离小于 100 毫米，但散热器上方的窗台宽度很大。
- 平衡装置垂直放置。
对散热器的所有操作都将重点关注房间内的温度。
电子热敏头有什么区别？
由于除了电子设备外，这种恒温器还包含电池（2 个），因此它的尺寸比以前的要大。这里的阀杆在微处理器的影响下移动。
这些设备具有广泛的附加功能。因此，他们可以按小时设置温度 - 晚上房间里会更凉爽，到早上温度会升高。
可以为一周中的个别日子设置温度指示器。在不降低舒适度的情况下，您可以显着节省家庭供暖费用。
尽管电池的电量足以使用数年，但仍需要对其进行监控。但主要的缺点不是这个，而是电子热敏头的价格高。
照片显示了带有远程版本传感器的热敏头。它将温度限制在设定值。可从 60° 调整到 90°
如果在散热器上安装了装饰屏，热敏头就没有用了。在这种情况下，您将需要一个带有传感器的控制器来记录外部温度。
阀门安装
温度控制器可以安装在散热器入口和出口处 - 这不会以任何方式影响设备的效率。但是，在安装设备之前，您需要了解恒温器如何在电池上工作，并研究一些影响设备功能和性能的参数。
特别是在安装过程中，您需要考虑设备将位于什么高度 - 该参数是恒温器的主要特征之一。这种类型的所有设备都在工厂进行配置，并且执行此过程时期望恒温器将连接到上部散热器歧管 - 这是地板上方约 60-80 厘米的高度。
当然，如果散热器采用底部连接方式安装，则不能使用此选项。要解决这个问题，有三种解决方案——为散热器找一个底部安装恒温器的水龙头，安装一个远程传感器，或者独立调节恒温头。设置调节器并不是特别困难，该过程的技术通常在设备随附的文档中进行描述。
一个特殊的问题是如何在公寓楼的电池上正确安装恒温器。对于单管布线，系统的一个强制性元素将是一个旁路 - 一个位于电池之前并将两个管道相互连接的结构元素。在没有旁路的情况下，会出现一个非常不愉快的时刻——恒温器会改变整个立管的温度。当然，这不是安装恒温器所追求的目标，而对这种对供暖的影响可能罚款的金额是非常可观的。
用于调整带热敏头的加热散热器的选项
调整可以有两种类型：定量和定性。
第一种方法的原理是通过改变通过散热器的冷却液量来改变温度。
第二种方法涉及直接改变系统中水的温度。为此，在锅炉房中安装了一个带有虹吸管的混合装置，该虹吸管中充满了对温度敏感的介质。这种介质可以是液体或充气的。
具有液体介质的变体易于制造，但比气体介质慢。这两种选择的本质如下：当加热时，工作介质会膨胀，从而导致虹吸管拉伸。结果，其内部的特殊锥体移动并减小了阀部分的尺寸。这导致冷却剂的流速降低。在 室内空气冷却过程 反向运行。
定制功能
为了使散热器的恒温头阀正常工作，必须进行预调节。需要打开房间内的暖气，关闭门窗。将温度计放置在某个点，然后进行设置。设备配置方案如下：
- 向左转动热敏头，直到停止。这将打开冷却剂的流动。
- 与房间内的温度相比，预计温度会升高 5-6°C。
- 一直向右转。
- 等待温度降到原来的样子。逐渐打开阀门。如果散热器有噪音或发热，请停止旋转。
最后设置的位置是最佳的，并且对应于舒适的温度。
2 调整供暖系统的方法
本质上，有两种调节温度的方法。
- 定量的。这是一种使用特殊阀门或循环泵改变热水运动速度的方法。事实上，我们通过加热设备限制向系统供应冷却剂。
实施这种方法的最简单的例子是改变泵的速度。温度越低，泵的工作就越困难，冷却剂通过加热系统的速度就越快。
- 定性的。该方法涉及在加热装置（锅炉等）上调节整个系统的温度
暖气片热敏头的工作原理
恒温器的任务是当房间内的空气温度发生变化时控制电池的加热。
热敏头工作原理：
- 加热的空气作用于组合物，波纹管开始膨胀。
- 由于波纹结构，容量本身也增加了体积。
- 膨胀驱动杆，从而逐渐限制冷却液流向散热器。
- 吞吐量降低，散热器的温度下降。
- 加热减弱，空气冷却。
- 冷却使波纹管收缩，使阀杆回到原来的位置。
- 冷却剂供应以相同的力恢复。
热敏头的类型
- 带内部热电偶。
- 带远程温度传感器。
- 带外部调节器。
- 电子（可编程）。
- 防破坏。
常规恒温器 用于暖气片 如果可以将其轴水平放置以便室内空气在设备主体周围自由流动，则可以接受带有内部传感器的安装，如图所示：
如果头部不能水平安装，那么最好为它购买一个远程温度传感器，并配有一根长 2 m 的毛细管。在距离散热器的这个距离处，可以通过将其连接到散热器上来放置此设备墙：
除了垂直安装，购买远程传感器还有其他客观原因：
- 带有温度控制器的加热散热器位于厚窗帘后面；
- 在热压头附近有热水管道或有其他热源；
- 电池位于宽阔的窗台下；
- 内部热电偶进入牵伸区。
在室内要求高的房间里，电池通常隐藏在由各种材料制成的装饰屏风下。在这种情况下，落在外壳下方的恒温器会记录积聚在上部区域的热空气的温度，并可以完全阻挡冷却液。此外，对头部控制的访问是完全关闭的。在这种情况下，应选择将外部调节器与传感器结合使用。其放置选项如图所示：
带显示屏的电子恒温器也有两种类型：内置和可拆卸控制单元。后者的不同之处在于电子单元与热敏头断开连接，之后它继续正常运行。此类设备的目的是根据程序根据一天中的时间调节房间的温度。这使您可以在没有人在家的工作时间和其他类似情况下减少加热输出，从而节省额外的能源。
使用 AVR ATmega16 进行伺服电机控制
与步进电机一样，伺服电机不需要任何外部驱动器，如 ULN2003 或 L293D。要控制它，您只需要一个 PWM 调制信号，该信号很容易使用 AVR 系列微控制器生成。我们项目中使用的伺服电机的扭矩为 2.5 kg/cm，因此如果您需要更大的扭矩，则需要使用不同的伺服电机。
在伺服电机的一般工作原理中，我们已经发现伺服电机期望每 20 ms 有一个脉冲到达，而伺服电机的旋转角度将取决于正脉冲的持续时间。
为了产生我们需要的脉冲，我们将使用 Atmega16 微控制器的定时器 1。微控制器能够以 16 MHz 的频率运行，但我们将使用 1 MHz 的频率，因为在我们的项目中，它足以让微控制器处理分配给它的功能。我们将预分频器设置为 1，即我们得到 1 MHz / 1 = 1 MHz 的比例。定时器 1 将用于快速 PWM 模式（即 Fast PWM Mode），即模式 14（模式 14）。您可以使用各种定时器模式来生成您需要的脉冲序列。您可以在 Atmega16 官方数据表中找到更多信息。
要在快速 PWM 模式下使用定时器 1，我们需要 ICR1 寄存器（输入捕捉寄存器 1）的 TOP 值。您可以使用以下公式找到 TOP 值：
fpwm = fcpu / n x (1 + TOP) 这个表达式可以简化为：
TOP = (fcpu / (fpwm x n)) - 1 其中 N = 预分频器分频因子 fcpu = 处理器频率 fpwm = 伺服电机输入脉冲频率，即 50 Hz
即我们必须将以下变量值代入上式：N = 1, fcpu = 1MHz, fpwm = 50Hz。
代入所有这些，我们得到 ICR1 = 1999。
这意味着为了达到最高水平，即1800（伺服电机轴旋转 180 度），需要 ICR1 = 1999。
对于 16 MHz 的频率和 16 的预分频器分频因子，我们得到 ICR1 = 4999。
选择恒温头的规则
有必要根据加热系统的特性及其安装来选择设备。基于此，使用温度控制 阀门和恒温头用于 散热器。同时，它们可以以不同的方式组合。
例如，对于单管系统，最好使用容量大的阀门。类似的元件适用于工作介质自然循环的两管系统。对于冷却液强制移动的两管系统，最好的选择是在散热器上安装一个热敏头，这样您就可以调整吞吐量。
还应负责任地选择散热器的热敏头。最常见的选项是：
- 内部装有热电偶。
- 可编程的。
- 带外部温度传感器。
- 防破坏。
- 带外部调节器。
经典选项可以称为恒温器，它有一个内部传感器，并且水平放置。不建议将热敏头垂直连接到散热器。在这种情况下，升高的热量会导致恒温器工作不正常。
如果无法将热敏头水平安装在加热散热器上，则额外安装一个带有特殊毛细管的外部传感器。
阀门原理
带有热敏头的阀门旨在离线保持设定温度。该装置根据环境的不同，根据气体或液体的压缩膨胀原理工作。恒温器可以内置或远程放置。
恒温阀有一个波纹管——一个波纹状的可移动容器，里面装满了温度敏感剂。当环境空气被加热时，试剂的体积增加并压在阀门的截止锥上，开始关闭。在冷却过程中，会发生相反的过程——药剂冷却，波纹管的体积减小，阀门打开。
气体和液体波纹管是有区别的。气体剂对环境变化更敏感，但更昂贵且更难制造。液体的不太敏感，但更便宜。温控精度相差0.5度左右，不显着。
如何调节加热电池
要了解如何调节温度，让我们记住暖气片的工作原理。这是一个迷宫般的管道，带有不同类型的翅片以增加传热。热水进入散热器入口，通过迷宫，加热金属。这反过来又加热了周围的空气。由于现代散热器上的翅片具有特殊形状，可改善空气流动（对流），因此热空气传播得非常快。通过主动加热，明显的热量来自散热器。
这个电池很烫。在这种情况下，必须安装调节器
由此可见，通过改变通过电池的冷却液量，可以改变房间内的温度（在一定限度内）。这就是相应配件的作用——控制阀和恒温器。
我们必须马上说，没有监管机构可以增加热传递。他们只是降低它。如果房间很热 - 穿上它，如果它很冷 - 这不是你的选择。
电池温度变化的有效性首先取决于系统的设计方式，加热设备是否有电力储备，其次取决于调节器本身选择和安装的正确程度。整个系统的惯性以及加热设备本身都发挥了重要作用。例如，铝的升温和冷却速度很快，而质量较大的铸铁的温度变化非常缓慢。所以对于铸铁来说，改变一些东西是没有意义的：等待结果太长了。
用于连接和安装控制阀的选项。但为了能够在不停止系统的情况下修复散热器，必须在调节器之前安装一个球阀（点击图片 增加它的大小)
2 如何在私人住宅中设置供暖功能和细微差别
私人住宅和公寓楼住宅的供暖网络差异很大。在单独的住宅建筑中，只有内部因素会影响供热的运行——自主供暖的问题，而不是一般系统的故障。大多数情况下，由于锅炉而发生覆盖，其运行受其功率和所用燃料类型的影响。
加热设置
调整家庭供暖的可能性和方法取决于几个因素，其中最重要的是：
- 1、材质和管径。管道的横截面越大，冷却剂的加热和膨胀越快。
- 2、散热器的特点。只有正确连接到管道，才能正常调节散热器。通过在系统运行期间正确安装，可以控制通过设备的水的速度和体积。
- 3. 混合单元的存在。双管系统中的混合装置允许您通过混合冷热水流来降低冷却剂的温度。
必须在新的自主通信的设计阶段安装允许您舒适且灵敏地调节系统中的压力和温度的机制。如果在没有初步计算的情况下将此类设备安装在已经运行的系统中，则其效率可能会大大降低。
安装
伺服系统按照以下方案安装在成品歧管总成上：
- 该设备安装在任何位置，无论是常闭、常开还是万能。但在第一次上电之前，驱动器必须处于打开状态。
- 使用模板检查阀门和伺服电机的兼容性。它可以在设备盒上找到。
- 螺纹适配器（随附）安装在阀门上。扣上闩锁确认安装正确。
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安装驱动器不需要额外的工具。此外，在螺纹连接中，不需要使用任何密封材料。驱动器的电气连接必须按照制造商提供的方案进行。它可以在用户手册中找到。拆卸伺服驱动器时，需要从侧面压住其本体，然后将其拉起。这将断开设备与适配器的连接。
地暖设备方案
如何增加电池的散热量
是否可以增加散热器的传热取决于它是如何计算的，以及是否有动力储备。如果散热器根本无法产生更多热量，那么任何调整手段都无济于事。但是您可以尝试通过以下方式之一来改变这种情况：
- 首先，检查堵塞的过滤器和管道。堵塞不仅出现在老房子里。它们更常见于新的：安装过程中，各种建筑垃圾进入系统，当系统启动时，会堵塞设备。如果清洁没有产生效果，我们将采取严厉措施。
- 提高冷却液温度。这在单独供暖中是可能的，但对于集中供暖则非常困难，甚至是不可能的。
调节系统的主要缺点是它们需要为所有设备提供一定的电力储备。这些是额外的资金：每个部分都要花钱。但为舒适付出代价并不可惜。如果你的房间很热，生活就不是快乐的，就像在一个寒冷的房间里一样。控制阀是一种通用的出路。
有许多设备可以改变流经加热器的冷却液量（散热器、调节器）。有非常便宜的选择，有些成本不菲。可提供手动调节、自动调节或电子调节。让我们从最便宜的开始。
暖气片用恒温阀的种类
恒温器中可使用三种类型的恒温头：
- 手动的;
- 机械的;
- 电子的。
电池上的任何热调节器都用于解决相同的问题，但它们的使用存在相当多的差异，因此值得更详细地考虑它们中的每一个，并弄清楚如何使用一种或另一种设备来减少电池发热。
手头
手动控制的恒温头，根据操作原理，完全重复传统的水龙头 - 转动调节器直接影响通过设备的冷却液量。通常，这种调节器安装在散热器的两侧，而不是球阀。热载体的温度变化是手动进行的。
手动恒温头是最简单、最可靠的设备，其主要特点是成本低。只有一个缺点 - 您必须手动调节恒温散热器阀，只关注感觉。
伺服连接
在开始安装之前，有必要确定伺服电机将与哪个恒温器一起工作。如果恒温器仅控制一个水回路，则通过导体在两个设备之间建立直接连接。
如果使用所谓的多区恒温器，一次控制几个部分，那么它与每个伺服电机的连接是通过一个特殊的地暖开关进行的。在它的帮助下，各种设备在单个电路中连接和互连。
换向器不仅起到连接和分配的作用，还起到熔断器的作用。如果所有截止阀的位置都关闭，开关将自动关闭循环泵的电源。当自主自动化燃气锅炉参与地板采暖的运行时，这尤其方便。
水暖地板是一种新型的现代采暖方式。该供暖系统安装在住宅和家庭用途的各种场所。
水加热地板是一个相当复杂的加热系统，它不仅由管道的加热元件组成。
它包括最重要的分配体——集热器，集热器又配备了许多重要设备，其中之一是用于地暖的伺服驱动器。
