Сервопривод для отопления, установка заслонок своими руками: инструкция, фото и видео-уроки, цена

Сервопривод для отопления – база «умной» отопительной

В прошлом к отопительным системам не выдвигались очень твёрдые требования – достаточно было того, что в комнате тепло. Современная отопительная система обязана кроме надежности снабжать еще и возможность регулировки температуры в широком диапазоне. Сервопривод именно и рекомендован чтобы сделать отопление максимально отзывчивым, он разрешает регулировать температуру в комнате с точностью до градуса

Сфера применения

В отопительной системе его возможно установить в различных местах, к примеру, при необходимости регулирования поступления теплоносителя в отопительный прибор, он устанавливается на подающий трубопровод. А вот сервопривод заслонки отопителя разрешит регулировать уже поступление воздуха в топку котла, другими словами будет выполняться регулировка мощности отопителя (читайте кроме этого статью “Современное отопление Терем – высокий уровень качества по доступной цене”).

Регулировка температуры в помещении значительно чаще выполняется двумя методами:

  • посредством терморегуляторов – хороший вариант , если употребляются радиаторы отопления. При таких условиях регуляторы устанавливаются перед каждой батареей и машинально регулируют поступление в радиатор теплоносителя;
  • посредством сервопривода – значительно чаще употребляется при необходимости регулировки температуры теплых полов.

Обратите внимание! Сервоприводы возможно установить на гребенку коллектора отопления вместо простых термоголовок.

В случае с теплыми полами особенно принципиально важно удерживать теплоноситель не выше определенной температуры. В случае если, к примеру, регулировать подачу теплоносителя посредством простых терморегуляторов, то при пуске системы может появиться обстановка, в то время, когда в трубы отправится тёплая вода. В следствии по полу не составит большого труда некомфортно ходить какое-то время, а вероятен и выход из строя части труб.

Установка сервопривода с 3-ходовым клапаном до коллектора разрешит избежать этого. В большинстве случаев так и поступаю, тем более что цена для того чтобы устройства минимальна.

Подробнее о конструкции

Сервоприводы по конструкции возможно поделить на 2 группы устройств – электромеханические и электротермические. В первых употребляется механическое зацепление чтобы привести в движение какую-то деталь. В электротермических устройствах вместо этого употребляется свойство жидкости (газа, жёсткого вещества) изменять количество при нагревании, их и применяют в системах отопления.

При выборе конкретной модели необходимо знать применяемые обозначения, смогут видеться такие варианты как:

  • нормально открытый/закрытый;
  • напряжение 230 либо 24 В.

С напряжением все ясно – 230 В подразумевают питание устройства от сети, а 24 В – от батареек. А вот открытый/закрытый напрямую связаны с режимом работы и сферой применения прибора.

  • нормально закрытый тип при замыкании цепи пускает воду по участку трубы, как раз таковой тип и употребляется в отоплении помещения;
  • нормально открытый – напротив, при замыкании цепи перекрывает движение вещества по трубе, такие устройства употребляются по большей части в кондиционерах, холодильном оборудовании.

Устройство и принцип действия

Основным элементом этого устройства возможно назвать герметичную камеру с гофрированной стенкой. В данной камеры может находиться газ, жидкость, или жёсткое вещество – при нагревании оно будет изменять размеры сильфона (герметичной камеры) и регулировать ток вещества по трубе.

На протяжении работы термостат, расположенный в любой точке помещения сигнализирует сервоприводу о том, что температура превышает оптимальную. Цепь замыкается и через него начинает течь ток.

Наряду с этим происходит нагрев сильфона и его удлинение. При удлинении сильфон начинает давить на шток клапана, уменьшая проходное отверстие в трубе.

Конструкция подпружинена, так что по окончании того, как цепь снова разомкнется и сильфон остынет, пружина вернет толкатель в исходное положение, а проходное отверстие увеличится в размерах.

Особенности установки

При независимой установке сервопривода инструкция будет выглядеть следующим образом:

  • вначале в комнате устанавливается термостат – он будет фиксировать изменение температуры воздуха;
  • после этого устанавливается двух- либо трехходовой клапан (изюминки каждого из видов клапанов рассмотрены ниже);
  • конкретно на клапан устанавливается сервопривод и соединяется с термостатом. На устройство подается питание.

Обратите внимание! В 4-жильных сервоприводах 1 контакт предусмотрен для вероятного подключения других устройств.

В случае если все работы по подключению выполнены верно, то на головке сервопривода должен загореться светодиод, по его цвету возможно делать выводы о положении:

  • светло синий цвет показывает, что сейчас устройство обесточено, другими словами оно будет в открытом состоянии;
  • зеленый индикатор информирует о подаче напряжения на устройство, другими словами сервопривод закрыт.

Применение двух- и трехходовых клапанов

Сервопривод может употребляться с двух-, трех- и четырехходовыми клапанами. В системах отопления значительно чаще употребляются первые 2 типа клапанов.

Двухходовые клапаны с сервоприводом, в большинстве случаев, устанавливаются перед радиаторами. Такое устройство имеет лишь вход и выход, а изменение проходного отверстия разрешает регулировать прохождение теплоносителя через клапан. Установка регулирующего устройства выполняется своими руками.

Трехходовые предоставляют значительно больше шансов. Установка сервопривода разрешает не только регулировать ток теплоносителя через него, но и при необходимости изолировать отопительные контуры друг от друга.

Обратите внимание! Разделение отопительных контуров просто нужно при применении простого радиаторного и низкотемпературного отопления (теплый пол).

При терморегулировке сервопривод на 3-ходовом клапане может, к примеру, организовать подмес в подающую трубу воды из обратки. Это дает 100%-ную гарантию, что через чур тёплый теплоноситель не попадет в отопительный прибор.

Подведение итогов

Применение сервоприводов разрешает достигнуть высокой гибкости регулировки отопительной системы. Наряду с этим цена для того чтобы устройства низка, а простота установки лишь додаёт ему популярности. Такая система отопления разрешит адекватно и быстро реагировать на мельчайшее трансформацию температуры в доме (см.кроме этого статью “Установка отопления: советы по выбору компонентов автономной системы”).

На видео продемонстрирован пример установки сервопривода на коллектор отопления.

Сервопривод для отопления – основа «умной» отопительной системы

В прошлом к отопительным системам не выдвигались особо жесткие требования – достаточно было того, что в комнате тепло. Современная отопительная система должна помимо надежности обеспечивать еще и возможность регулировки температуры в широком диапазоне. Сервопривод как раз и предназначен для того, чтобы сделать отопление максимально отзывчивым, он позволяет регулировать температуру в комнате с точностью до градуса

Устройство отличается компактными размерами

Сфера применения

В отопительной системе его можно установить в разных местах, например, при необходимости регулирования поступления теплоносителя в отопительный прибор, он устанавливается на подающий трубопровод. А вот сервопривод заслонки отопителя позволит регулировать уже поступление воздуха в топку котла, то есть будет выполняться регулировка мощности отопителя (читайте также статью “Современное отопление Терем – высокое качество по доступной цене”).

На схеме трехходовой клапан установлен на обратке

Регулировка температуры в помещении чаще всего выполняется двумя способами:

  • с помощью терморегуляторов – оптимальный вариант в случае, если используются радиаторы отопления. В таком случае регуляторы устанавливаются перед каждой батареей и автоматически регулируют поступление в радиатор теплоносителя;
  • с помощью сервопривода – чаще всего используется при необходимости регулировки температуры теплых полов.

Обратите внимание! Сервоприводы можно установить на гребенку коллектора отопления вместо обычных термоголовок.

Один из вариантов схемы подключения теплого пола

В случае с теплыми полами особенно важно удерживать теплоноситель не выше определенной температуры. Если, например, регулировать подачу теплоносителя с помощью обычных терморегуляторов, то при пуске системы может возникнуть ситуация, когда в трубы пойдет горячая вода. В результате по полу будет просто некомфортно ходить какое-то время, а возможен и выход из строя части труб.

Установка сервопривода с 3-ходовым клапаном до коллектора позволит избежать этого. Обычно так и поступаю, тем более что цена такого устройства минимальна.

Подробнее о конструкции

Сервоприводы по конструкции можно разделить на 2 группы устройств – электромеханические и электротермические. В первых используется механическое зацепление для того, чтобы привести в движение какую-то деталь. В электротермических устройствах вместо этого используется свойство жидкости (газа, твердого вещества) изменять объем при нагревании, их и используют в системах отопления.

При выборе конкретной модели нужно знать используемые обозначения, могут встречаться такие варианты как:

  • нормально открытый/закрытый;
  • напряжение 230 или 24 В.

С напряжением все понятно – 230 В подразумевают питание устройства от сети, а 24 В – от батареек. А вот открытый/закрытый напрямую связаны с режимом работы и сферой применения прибора.

  • нормально закрытый тип при замыкании цепи пускает воду по участку трубы, именно такой тип и используется в отоплении;
  • нормально открытый – наоборот, при замыкании цепи перекрывает движение вещества по трубе, такие устройства используются в основном в кондиционерах, холодильном оборудовании.

Устройство и принцип действия

Основным элементом этого устройства можно назвать герметичную камеру с гофрированной стенкой. Внутри этой камеры может находиться газ, жидкость, либо твердое вещество – при нагревании оно будет изменять размеры сильфона (герметичной камеры) и регулировать ток вещества по трубе.

Во время работы термостат, расположенный в любой точке помещения сигнализирует сервоприводу о том, что температура превышает оптимальную. Цепь замыкается и через него начинает течь ток.

При этом происходит нагрев сильфона и его удлинение. При удлинении сильфон начинает давить на шток клапана, уменьшая проходное отверстие в трубе.

Основные элементы сервопривода: 1 – гайка; 2 – пружина; 3 – герметичная камера (сильфон); 4 – светодиоды; 5 – дополнительный контакт; 6 – кабель

Читайте также:  Герметик для радиатора: видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности жидких, полимеризующихся составов, для устранения течи,

Конструкция подпружинена, так что после того, как цепь опять разомкнется и сильфон остынет, пружина вернет толкатель в исходное положение, а проходное отверстие увеличится в размерах.

Особенности установки

При самостоятельной установке сервопривода инструкция будет выглядеть следующим образом:

  • сперва в комнате устанавливается термостат – он будет фиксировать изменение температуры воздуха;
  • затем устанавливается двух- или трехходовой клапан (особенности каждого из видов клапанов рассмотрены ниже);
  • непосредственно на клапан устанавливается сервопривод и соединяется с термостатом. На устройство подается питание.

Обратите внимание! В 4-жильных сервоприводах 1 контакт предусмотрен для возможного подключения других устройств.

Если все работы по подключению выполнены правильно, то на головке сервопривода должен загореться светодиод, по его цвету можно судить о положении:

  • синий цвет говорит о том, что на данный момент устройство обесточено, то есть оно находится в открытом состоянии;
  • зеленый индикатор сообщает о подаче напряжения на устройство, то есть сервопривод закрыт.

На схеме показан вариант, когда клапан открыт, то есть устройство обесточено

Использование двух- и трехходовых клапанов

Сервопривод может использоваться с двух-, трех- и четырехходовыми клапанами. В системах отопления чаще всего используются первые 2 типа клапанов.

Двухходовые клапаны с сервоприводом, как правило, устанавливаются перед радиаторами. Такое устройство имеет только вход и выход, а изменение проходного отверстия позволяет регулировать прохождение теплоносителя через клапан. Установка регулирующего устройства выполняется своими руками.

На фото – пример установки на 3-ходовой клапан

Трехходовые предоставляют гораздо больше возможностей. Установка сервопривода позволяет не только регулировать ток теплоносителя через него, но и при необходимости изолировать отопительные контуры друг от друга.

Принцип работы 3-ходового клапана с сервоприводом

Обратите внимание! Разделение отопительных контуров просто необходимо при использовании обычного радиаторного и низкотемпературного отопления (теплый пол).

На схеме показан подмес воды из обратки в подающую трубу

При терморегулировке сервопривод на 3-ходовом клапане может, например, организовать подмес в подающую трубу воды из обратки. Это дает 100%-ную гарантию, что слишком горячий теплоноситель не попадет в отопительный прибор.

Подведение итогов

Использование сервоприводов позволяет достичь высокой гибкости регулировки отопительной системы. При этом стоимость такого устройства невысока, а простота установки только добавляет ему популярности. Такая система отопления позволит адекватно и быстро реагировать на малейшее изменение температуры в доме (см.также статью “Установка отопления: советы по выбору компонентов автономной системы”).

На видео показан пример установки сервопривода на коллектор отопления.

Сервопривод для отопления: 2 основных вида

Необходимость в установке сервопривода чаще всего возникает в частных домах, где используется система «Умный дом». Сервопривод занимается экономией электроэнергии при отоплении помещения и эффективно распределяет энергоресурсы.

Клапан с сервоприводом: как выбрать

Сервоприводы используются при работе отопительных и водопроводных систем. Устанавливаются они на коллектор при монтаже теплого пола, на радиаторы в помещении. Благодаря сервоприводам управление системой обогрева становиться автоматической.

Виды сервоприводов:

  • Открытые. В режиме бездействия остаются открытыми, а при поступлении электроэнергии закрываются.
  • Закрытые. В неактивном состоянии находятся в закрытом положении, при подаче электропитания открываются. Если отсутствует электроэнергия, теплоноситель в систему не попадает.

Для отопительных систем используются только закрытые сервоприводы. Они имеют накидную гайку с резьбой и могут устанавливать на стандартные радиаторные клапаны.

На сегодняшний день существует много производителей, которые занимаются выпуском сервоприводов и других элементов для систем отопления и водоснабжения. Какие производители лучше, сказать сложно, поскольку каждая модель имеет как преимущества, так и недостатки.

Среди лидеров производителей сервоприводов можно выделить VALTEC и Watts.

REHAU выпускает сервоприводы для монтажа теплого пола, LUXOR в свою очередь сконцентрировался на производстве элементов для установки в системы автономного отопления.

Установка и эксплуатация сервоприводов должна происходить строго по инструкции от производителя – от правильного монтажа зависит работа всей отопительной системы дома.

Грамотно продуманная и качественно сделанная разводка труб в квартире позволяет в будущем избежать многих проблем. Читайте советы профессионалов на сайте: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/kanalizatsiya/razvodka-trub

Двухходовой клапан с сервоприводом: основная информация

Основное отличие этого клапана от других состоит в том, что он пропускает воду или другой состав, только в одном направлении. Клапан нужен, чтобы обеспечить регулирование подачи и отвода воды из системы.

Если установить его неправильно, он может испортиться или работать некорректно.

Существует 2 типа запорного механизма в двухходовых клапанах – с помощью штока, опускающегося вертикально или с помощью шара с отверстием в центре. Все движения регулируются датчиками, а приводятся в действие электрическими или пневматическими приводами.

Данные клапаны изготавливаются из различных типов металла: латунь, чугун, сталь.

Чугунные и стальные клапаны чаще всего предназначены для большого объема перекачивания воды или пара. Латунные имеют небольшие габариты и используются в небольших зданиях и помещениях.

Перед установленным клапаном обязательно следует поставить фильтр, это продлит срок службы элемента.

Ход работы: как правильно установить термоголовку на радиатор

Чаще всего подключение термоголовки проводится с установкой новых батарей для отопления. Как правило, новые радиаторы устанавливаются до начала отопительного сезона.

Установка термоголовки:

  1. В местах, где головка будет соединяться с радиаторами, на трубах сделать резьбу с помощью плашки.
  2. На часть трубы, которая выходит от стояка, нужно закрепить контрагайку. На нее намотать уплотнитель для резьбы – фумленту.
  3. Накрутить термоголовку, но не сильно затягивать ее.
  4. На трубу, ведущую к радиатору накрутить контрагайку и совместить ее с головкой.
  5. Плотно затянуть гайки с трубами – одновременно зажать их с помощью разводных ключей.

После установки устройства нужно проверить его на корректность работы. Для этого сперва нужно включить устройство на максимум. Разместив посредине комнаты термометр, понаблюдайте за повышением температуры.

Важно, чтобы термоголовка располагалась в месте, где нет сквозняков и вдали от прямых солнечных лучей.

После того, как температура в помещении повыситься, поверните вентиль в обратную сторону и ожидайте желаемого показание термометра, например 20 градусов. Когда увидите нужную температуру, медленно поверните кран на увеличение температуры, пока в корпусе не зашумит вода. На ручке можно сделать пометку –это положение регулятора соответствует оптимальной температуре.

Надёжными источниками информации для кого-то остаются книги. Мы предлагаем подборку литературы, содержащей дельные советы для сантехнических работ: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/kanalizatsiya/spravochnik-santekhnika

Как установить термоголовку на радиатор: преимущества прибора

Термостатическая головка на батарее дает возможность выставлять и поддерживать необходимую температуру при обогреве помещения. Термоголовка устанавливается на вход и выход радиатора.

При монтаже термоголовки нужно учитывать место ее расположения и положение головки над клапаном.

Если головка крепится в верхней части батарее, она должна располагаться строго горизонтально, в нижней части можно монтировать ее как горизонтально, так и вертикально.

На правильную работу термоголовки влияет много факторов, поэтому при монтаже следует обращать внимания на такие обстоятельства, как прямые солнечные лучи в пределах досягаемости радиатора, иные источники тепла (кондиционер или конвектор), сквозняки, температура на улице.

Длительность эксплуатации кранов в любой системе зависит от работы кран — буксы. О том, какие они бывают, и как их заменить можно узнать на следующей странице: https://homeli.ru/komnaty/vannaya-i-tualet/kran-buksa

Преимущества термоголовок:

  • Регулировка температуры;
  • Работают при температуре 5-27 градусов;
  • Равномерное распределение тепла по радиаторам;
  • Легкость в установке;
  • Не нуждается в дополнительном обслуживании.

Чаще всего термоголовки устанавливаются в частных загородных домах с индивидуальной системой отопления. Цена на прибор невысокая. При условии, что нужно установить элемент на каждый радиатор в доме, общая стоимость термоголовок может окупиться за отопительный период.

Установка сервопривода для отопления (видео)

Принцип установки сервоприводов прост – двух или трехходовой клапан монтируется к термостату, а сервопривод подключается непосредственно к клапану. Прибор позволяет регулировать отопительную систему по желанию владельца.

Подключение сервопривода теплого пола

Водяной теплый пол является новым и современным видом отопления. Данная отопительная система устанавливается в различных помещениях как жилого, так и бытового предназначения.

Водяные теплые полы представляют собой довольно сложную отопительную систему, которая состоит не только из нагревательных элементов труб.

В ее состав входит важнейший распределительный орган – коллектор, который в свою очередь также оборудуется рядом важнейших устройств, одним из которых является сервопривод для теплого пола.

Сервопривод и его разновидности

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

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.

Контроль самого прибора не нужен, главное, выставить необходимое значение, и сервопривод данного типа будет контролировать температуру.

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.

Читайте также:  Алюминиевые радиаторы отопления: инструкция по монтажу своими руками, как выбрать, технические характеристики, ремонт, подключение, производители

Электронный сервопривод для коллектора

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.

Следует помнить, что при выборе электронного сервопривода необходимо учитывать и особенности самого помещения, а точнее района электроснабжения. Также следует обратить внимание на то, как часто бывают перебои с электроснабжением.

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 устройства при перебое с подачей электроэнергии становятся в изначальное (закрытое) положение.

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.

Устройство и принцип работы сервопривода для водяного пола

Каждый сервопривод, устанавливаемый на коллекторе теплого водяного пола, имеет конструктивное одинаковое строение:

  • пружинный специальный механизм;
  • емкость со специальной жидкостью – толуолом.

Толуол при температурном воздействии (горячей воды) на стенки емкости расширяется, тем самым оказывает давление на регулируемый шток термоклапана. При остывании жидкости клапан возвращается на свое прежнее место, но следует помнить, что толуол остывает гораздо медленнее, чем нагревается, и за этот период вода способна равномерно распределиться по контуру.

При воздействии температуры толуол расширяется

Существуют сервоприводы и без толуола. В таком случае нагревательным элементом является пружина или пластина, которая при температурном воздействии изменяет свое положение и открывает клапан.

Практически каждый сервопривод снабжается автоматической системой защиты от перегрева. В случае достижения корпуса устройства определенной температуры сервопривод выключается, тем самым закрывая заслонку. Вводить его в работу возможно только при нормализации температуры.

Следует знать, что сервопривод можно устанавливать как на отдельный термический клапан, так и на вывод коллектора. Это зависит от количества контуров системы теплого пола и от того, насколько комнат она раскинута.

Если отопление организовывается в одной комнате, и контуры обогрева имеют приблизительно одинаковую длину, то достаточно одного сервопривода.

Если же система водяного теплого пола обогревает всю квартиру, то следует устройство устанавливать на каждый вентиль.

На основании выше изложенной статьи можно сказать, что сервопривод для коллектора водяного теплого пола является незаменимым устройством при организации отопления в доме или квартире. Именно «на его плечи» ложится контроль за системой обогрева. Выбирая устройство из приведенных выше вариантов, следует обязательно учитывать особенности помещения и четко установить задачи для сервопривода.

Самодельный сервопривод

Ну чтож, начнем. И первый пост будет про один из основных робототехнических приводов -сервопривод и про то как его сделать.
Второй же тип привода – пневмомускулу, уже рассмотрели вот тут

Под сервоприводом чаще всего понимают механизм с электромотором, который можно попросить повернуться в заданный угол и удерживать это положение. Однако, это не совсем полное определение.

Если сказать полнее, сервопривод — это привод с управлением через отрицательную обратную связь, позволяющую точно управлять параметрами движения. Сервоприводом является любой тип механического привода, имеющий в составе датчик (положения, скорости, усилия и т.п.) и блок управления приводом, автоматически поддерживающий необходимые параметры на датчике и устройстве согласно заданному внешнему значению.

Сервопривод получает на вход значение управляющего параметра. Например, угол поворота.

Блок управления сравнивает это значение со значением на своём датчике.

На основе результата сравнения привод производит некоторое действие: например, поворот, ускорение или замедление так, чтобы значение с внутреннего датчика стало как можно ближе к значению внешнего управляющего параметра.

Наиболее распространены сервоприводы, которые удерживают заданный угол, и сервоприводы, поддерживающие заданную скорость вращения.

Сервопривод состоит из следующих компонентов: Мотор-редуктор, силовой драйвер, энкодер, зажим для энкодера, микроконтроллер.

Привод — электромотор с редуктором. Чтобы преобразовать электричество в механический поворот, необходим электромотор. Однако зачастую скорость вращения мотора бывает слишком большой для практического использования. Для понижения скорости используется редуктор: механизм из шестерней, передающий и преобразующий крутящий момент.

Включая и выключая электромотор, можно вращать выходной вал — конечную шестерню сервопривода, к которой можно прикрепить нечто, чем мы хотим управлять. Однако, для того чтобы положение контролировалось устройством, необходим датчик обратной связи — энкодер, который будет преобразовывать угол поворота обратно в электрический сигнал. Для этого часто используется потенциометр. При повороте бегунка потенциометра происходит изменение его сопротивления, пропорциональное углу поворота. Таким образом, с его помощью можно установить текущее положение механизма.

Кроме электромотора, редуктора и потенциометра в сервоприводе имеется электронная начинка, которая отвечает за приём внешнего параметра, считывание значений с потенциометра, их сравнение и включение/выключение мотора. Она-то и отвечает за поддержание отрицательной обратной связи.

К сервоприводу тянется три провода. Два из них отвечают за питание мотора, третий доставляет управляющий сигнал, который используется для выставления положения устройства.

В качестве мотор-редуктора в нашем самодельном серве используется обычный мотор от электростеклоподъёмников. Опробованы и российские и китайские модели. Подходят все, имеющие стандартное крепление. Этот редуктор дешевый и дает огромный момент.

или же собранный

Хотя скорее подходят все имеющие возможность всверлиться в выходную ось вращения для установки энкодера.

Силовой драйвер – самая сложная и напряженная часть сервопривода.

Драйвер был трижды полностью переработан. В первой версии сервопривода использовался драйвер на Н-мосте биполярных транзисторов (кт827 и кт825).

Этот драйвер работал, но очень короткий срок (менее минуты). Далее наступал перегрев. Для более слабых моторов пойдет, но для мощных стеклоподъемников нет. Применения теплоотводов было невозможно, т.к. это значительно увеличивало массогабариты. А это один из основных параметров. Масса и размеры сервопривода должны быть минимальны. Во второй версии была попытка использовать Н-мост на силовых полевых транзисторах (irp9140n и irfz44n) .. Драйвер не заработал совсем, несмотря на все усилия. Причина была в слишком низком напряжении на выходе микроконтроллера управления.

Требовалось увеличить напряжения до 12 в, с сохранением возможности ШИМ. В третей версии драйвера были устранены все недостатки предыдущих моделей драйвера. Драйвер в этой модели представляет собой два Н-моста , внутренний мост на полевых транзисторах и внешний мост на биполярных. . Нагрев транзисторов во время испытания был минимален и поэтому теплоотвод был уже не нужен. Внешний мост увеличивал напряжения до необходимого, а внутренний нужен был для силового управления мотором. Схема для удобства была разделена на две части.

Энкодер представляет собой обычный переменный резистор на 5ком.Особых требований к нему нет. Единственное условие кроме сопротивление является то ,чтобы выходной вал бегунка был 6 мм в диаметре. Он всверливается в выходную шестеренку мотора и позволяет определить текущий угол.

Микроконтроллер представляет собой электронную начинку от маломощных китайских микросервоприводов. Если просто — берем самую дешевую серву и выдираем оттуда мелкую плату. Это и есть мозги и контролер нашей сервы.

Аналог данной системы подобного размера у нас создать пока не получилось. Электроника питается от 5в. и выдает ШИМ сигнал того же уровня. ШИМ идет на драйвер. Микроконтроллер относительно надежен, дешев и точен, что позволяет использовать именно такой вариант, а не разрабатывать свой с нуля.Можно сделать и с нуля, но пайка смд деталей это такое дело.

Выходы этого контролера, те что шли на мотор, надо подключить к входам H моста. А выходу моста уже к мотор-редуктору.

Такая конструкция сервопривода показала себя очень хорошо и будет дальше улучшаться и использоваться .

Cервопривод для коллектора теплого водяного пола

Среди многочисленного оборудования, которое участвует в работе систем отопления «теплый пол» можно обнаружить небольшой приборчик, играющий важнейшую роль в управлении и в регулировке отопительной системы. Это сервопривод, электромеханическое устройство, без которого автоматическая регулировка температурного режима для теплого водяного пола не возможна.

Читайте также:  Термостат для отопления: видео-инструкция по монтажу на радиаторах в отопительной системе своими руками, цена, фото

В основе прибора лежит электротермическая реакция на изменение температуры нагрева теплоносителя в основной подающей трубе и последующее механическое действие, обеспечивающие в комплексе открытие или закрытие поступление горячей воды в отопительные контуры. Сервоприводы или сервомоторы, официально на языке профессионалов устройство называется сервопривод электротермический, сегодня присутствуют практически во всех автономных системах отопления. Новые загородные жилые постройки, коттеджи и дачи, оборудованные теплыми полами, имеют на оснащении теплый пол, который управляется сервоприводами. Именно сервопривод, устанавливаемый для теплого пола на коллектор, выполняет задачу по регулировке потока теплоносителя в системе отопления водных полов.

Существующие виды сервоприводов на сегодняшний день

Среди существующих на сегодняшний день регуляторов, получивших распространение в быту, встречаются следующие сервоприводы. Все приборы можно разделить на несколько видов. Каждая разновидность отличается принципом действия и функционалом. По типу конструкции устройства бывают двух видов:

По названиям можно судить о принципе действия. Для закрытых сервоприводов характерным является открытое положение при отсутствии питания. Поступающие сигнал приводит в действие механическую часть, перекрывая доступ воды в систему. Для устройств открытого вида, принцип действия в обратном порядке. В обычном состоянии сервопривод закрыт, только с поступлением сигнала механическая часть приводится в действие, открывая поступление воды в трубопровод. О том, какой вид лучше подходит для бытового использования, судить вам, оценивая возможности собственной системы обогрева и климатические условия за окном. Чаще всего используются у нас в стране нормально открытые сервоприводы.

На заметку: при выходе из строя прибора, теплоноситель в трубопроводе продолжает циркулировать, оставляя пол теплым на определенное время. Такая особенность особенно актуальная для загородных домов, расположенных в холодной климатической зоне.

По способу питания сервомоторы делятся на приборы, питающиеся постоянным поток напряжением 24В и устройства, подключаемые к обычной электросети переменного тока напряжением 220В. Сервоприводы с питанием в 24В оснащаются инверторами.

Нередко потребители используют еще один, достаточно редкий вид устройств. Речь идет о приборах, которые выставляются в нормальное положение в зависимости от технологических требований отопительной системы. Такие сервоприводы называются универсальными и могут менять функциональность с нормально открытого состояния на нормально закрытое состояние, и наоборот.

Подключить к коллектору можно все три вида сервомоторов. Единственное условие, правильная настройка, балансировка и условия эксплуатации отопительной системы.

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.

На заметку: при перебоях с электрическим снабжением, выход прибора из строя не остановит циркуляцию теплой воды в отопительных водяных контурах. Теплый пол будет продолжаться снабжаться теплоносителем подготовленной водой.

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.

Важно! Сервопривод для теплого пола с плавной настройкой имеют регулятор электронного типа. Такие устройства более точно реагируют на изменения температуры потока теплоносителя, плавно переводя шток в необходимое положение. Сервомоторы с плавной настройкой рассчитаны на теплые полы, в которых часто приходится выполнять дозировку объема поступающего потока.

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.

Устройство и принцип работы сервомоторов


Основным рабочим элементом сервопривода является сильфон. Т.е. такая же деталь, как и в трехходовом клапане. Небольшой по размерам, герметичный цилиндр с эластичным корпусом заполнен веществом, чутко реагирующим на температуру. В зависимости от того, происходит повышение или понижение температуры, происходит соответственно изменение объема вещества. Рисунок – схема наглядно демонстрирует устройство сервомотора, где основным местом занимает сильфон.

Сильфон находится в тесном контакте с электрическим нагревательным элементом. Получая сигнал с термостата, нагревательный элемент включается от сети и включается в работу. Внутри сильфона вещество подогревается и увеличивается в объеме. Таким образом, увеличившийся в размерах цилиндр начинает давить на шток, меняя его положение и перекрывая путь потоку теплоносителя. Оценивая работу сервопривода можно сделать вывод – прибор не оснащен никакими моторами, в нем нет никаких шестерней и передаточных звеньев. Обычная рабочая связь «тепловая энергия и электричество». Отсюда и распространенное название приборов, термоэлектрические регуляторы.

Для того, что бы клапан снова стал открытым, весь процесс повторяется только в обратном направлении. Отсутствие электропитания приводит к тому, что нагревательный элемент перестает работать. Следовательно, вещество внутри цилиндра остывает, уменьшаясь в объеме. Давление на шток уменьшается, он подымается, действуя на клапан, а, следовательно, открывается доступ горячей воды в систему.

На заметку: вещество, помещенное внутрь цилиндра – толуол, обладающее высокими термодинамическими характеристиками. Электрическим нагревательным элементом выступает нихромовая нить.

Ознакомившись с принципом работы устройства, важно помнить, что для механического действия клапана необходимо определенное время. Несмотря на то, что при поступлении сигнала с термостата, нагревательный элемент начинает нагревать вещество внутри цилиндра. Время, необходимое на изменения физического состояния жидкости, составляет 2-3 минуты, поэтому клапан приводится в действие не сразу.

Для справки: при выборе модели сервопривода обратите внимание на параметры нагревательного элемента и время нагрева жидкости, указанные в паспорте прибора.

В отличие от нагрева, остывание жидкости проходит медленнее. На обратный процесс, т.е. на закрытие клапана потребуется уже не 2-3 минуты, а 10-15 минут. При перегреве каждый сервомотор должен автоматически отключаться. Для этого в конструкции предусмотрен механизм аварийного отключения.

Для примера: используемые в работе коллекторной группы сервоприводы не все оснащаются цилиндрами и баллонами с веществом. Ест модели, в которых эту роль играют термоэлементы, напоминающие собой пружину или пластину, которые под действием все того же нагревательного элемента нагреваются. Расширяясь, эти детали воздействуют опять же, на шток, приводя в конечном итоге в рабочее состояние клапан. Определить в каком положении находится клапан, можно по изменению внешнего вида сервопривода. Выдвигающийся элемент сигнализирует о работе прибора. Если этого не происходит, значит, ваш прибор неправильно подключен или система отопления работает с перебоями.

Для справки: горячий на ощупь сервомотор означает, что в данном случае прибор закрыт и отключен. Если прибор на ощупь прохладный, следовательно, клапан открыт, теплоноситель нормально циркулирует по водяным контурам теплого пола.

Установка сервопривода. Особенности и нюансы

Перед монтажом сервопривода определитесь, с каким типом термостата прибору придется взаимодействовать. В случаях, когда термостат контролирует работу одного водяного контура, оба прибора напрямую связываются между собой проводами. Когда речь идет об использовании мультизонального термостата, прибора, обслуживающего сразу несколько трубопроводов, подключение сервомоторов осуществляется следующим образом.

Что бы правильно присоединить все провода и клеммы, используются коммутатор теплого пола. В функции этого устройства входит подключение и соединение устройств различного назначения в единую цепь. Помимо распределительной и связующей функции, коммутатор играет еще роль и предохранителя. В ситуациях, когда закрыты все отсекающие клапаны водяных контуров, коммутатор отключает питание циркуляционного насоса.

Коммутатор очень удобен в тех случаях, когда теплые полы работают от автоматизированного автономного газового котла. Рисунок показывает, каким образом подключаются термостаты и сервоприводы к единой системе управления.

Место установки сервопривода, термостатический клапан, устанавливаемый на коллектор.

Важно! При работе системы отопления теплые полы от твердотопливного котла, такая функция коммутатора, как отключение насоса, чревата остановкой самого нагревательного прибора. Установка байпаса и перепускного клапана позволит вам избежать остановки насоса и работы нагревательного прибора в холостую.

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.

Добавить комментарий