Особенности конструкции и этапы укладки тесовой крыши

В современном строительстве возрастают требования к экологической безопасности, не обходит эта тенденция и сферу обустройства кровель. Неизменным успехом в возведении частных домов пользуется тесовая крыша: это разновидность конструкции, внешнее покрытие которой сделано из теса – обрезной доски. Технология известна с древних времен: раньше материал заготавливали вручную, разделывая бревна и обтесывая кромочные части для придания одинаковой ширины. Сегодня обрезную доску получают посредством станочной обработки, что существенно упрощает и ускоряет процесс.

  1. Особенности конструкции
  2. Преимущества и недостатки тесовой крыши
  3. Расчет необходимого количества материала
  4. Варианты укладки
  5. Продольно
  6. Поперечно
  7. Основные этапы укладки тесовой крыши

Особенности конструкции

Технология укладки предусматривает монтаж стройматериала на стропильную систему минимум в 2 слоя: благодаря этому тесовая кровля получает защиту от осадков (снег, наледь, дождь, скопление конденсата). Для увеличения срока службы деревянные элементы требуется обработать:

  1. На начальном этапе пиломатериал остругивают, используя рубанок. Это позволяет придать поверхности максимально гладкую текстуру.
  2. После этого доску пропитывают антисептиками, средствами от грызунов и паразитов. Благодаря этому материал сможет прослужить на порядок дольше.
  3. На третьем этапе доску промазывают антипиреновым составом, который снижает риск возгорания и обеспечивает максимальный уровень защиты крыши.

Сам тес крепится к стропильной системе на гвозди или саморезы: второй вариант предпочтительнее, поскольку это более надежное крепление, защищенное конструктивно от самостоятельного раскручивания. Обрезную доску для кровли изготавливают из твердых сортов древесины, отличающихся повышенной плотностью. Наиболее дешевый вариант – сосновый пиломатериал, однако эксплуатационные характеристики этой породы недостаточно высоки.

Оптимальным решением является тес из лиственницы: в состав древесины входят эфирные компоненты и фитонциды, защищающие структуру от гниения.

Преимущества и недостатки тесовой крыши

К достоинствам тесовых кровельных конструкций можно отнести следующие свойства:

Со временем древесина приходит в негодность и требуется ремонт кровли

Как любая иная конструкция, тесовая кровля обладает рядом недостатков. К ним относятся следующие моменты:

Некоторые из недостатков можно устранить, своевременно обрабатывая материал, однако на это нужно время и силы. При соблюдении рекомендаций срок службы конструкции составит 13-15 лет.

Расчет необходимого количества материала

Перед монтажом требуется составить чертеж конструкции, предварительно определив объем пиломатериалов, необходимых для строительства крыши. Основные этапы:

  1. Определение числа досок в каждом ряду. Чтобы узнать количество, требуется разделить ширину ската на ширину теса.
  2. Определение числа рядов. Для этого длину ската требуется поделить на длину обрезной доски.
  3. Количество досок нужно умножить на число рядов. После этого потребуется умножить полученное значение на 2 (двойной слой укладки) и еще раз на 2 (количество скатов, актуально для двускатной крыши). Если планируется монтаж в 3 и более слоя, умножать требуется на количество слоев и затем на число скатов.
  4. Полученное число необходимо умножить на объем одной доски. Это позволит определить число теса в кубометрах.

При расчетах желательно прибавить к полученной сумме 10%: это добавочное значение на брак, который может быть в партии приобретенной доски. Лучше приобрести тес с запасом, чем обнаружить в процессе монтажа, что потребуется докупать продукцию.

Варианты укладки

Существует несколько схем монтажа тесовой крыши, выбрать конкретный вариант следует уже на этапе проектирования.

Продольно

С кровлей, выложенной таким способом, отлично сочетаются тесовые стены, поскольку они обычно монтируются поперечным методом. Установка предусматривает расположение досок перпендикулярно коньковому элементу. Для этого можно использовать элементы различной длины. Этот способ укладки пользуется наибольшей популярностью, особенно при монтаже крыш жилых домов и дач. Готовая конструкция смотрится эстетично и аккуратно.

Поперечно

Как правило, поперечный монтаж тесовой доски для кровельных систем используют для строений временного назначения, бань, гостевых домов и других подобных зданий. Это позволяет сократить сроки установки, пропустив этап обрешетки, в отличие от предыдущего варианта укладки. При поперечной технологии тес располагают параллельно коньку. В отличие от продольного монтажа, этот вариант предусматривает только длинные доски.

Для устранения зазоров между элементами тес укладывается внахлест, это позволяет защитить поверхность от скопления листвы, мусора, попадания влаги и образования наледи зимой.

Основные этапы укладки тесовой крыши

Монтаж тесовой кровельной конструкции выполняют после установки стропильных ног и конька. Ключевые этапы работы:

  1. Укладка гидроизоляционной пленки. Желательно, чтобы она же обеспечивала качественную пароизоляцию. Для фиксации обычно используют строительный степлер: это позволяет быстро и аккуратно закрепить материал, не нарушая структуру.
  2. Монтаж обрешетки. Для этой конструкции применяют бруски из дерева, сечение которых составляет 5 на 5 см. При продольной укладке рейки устанавливают поперечно, и наоборот. Для крепления желательно использовать саморезы, поскольку они намного надежнее и лучше держат дерево, чем гвозди.
  3. Монтаж самого теса. Материал укладывают с соблюдением выбранной схемы и фиксируют саморезами. Первый слой укладывают внутренней поверхностью вниз, второй – ею наружу, это обеспечивает максимальную гидроизоляцию и защиту от иных внешних воздействий.
  4. Гидроизоляция конька. Чаще для этого применяют рулонные материалы наподобие рубероида. После этого фиксируют коньковую доску, а для более надежной защиты сверху прикручивают стальной оцинкованный уголок.
  5. Обустройство дополнительных элементов. Это могут быть точки вывода вентиляции, трубы, водоотводные конструкции и прочие части.

Очень важно в процессе эксплуатации здания своевременно ухаживать за тесовой крышей. Весной требуется чистить конструкцию от снега и льда до того, как они начнут таять, любые дефекты надлежит устранять как можно скорее. Обработку антипиреновыми и противогрибковыми средствами выполняют минимум раз в 3 года, периодичность может меняться в зависимости от погодных и климатических условий. При обнаружении подгнившего или потрескавшегося теса рекомендуется заменить пострадавшие части.

Кровля из дерева

Издавна крыши изб на Руси крыли деревом – железо стоило дорого, и приобрести его могли себе позволить только богатые семьи. Сегодня деревянные кровли вновь востребованы: они украшают крыши дорогих особняков, дизайнерских беседок и домов в восстановленных исторических кварталах. И удовольствие это – совсем недешевое, если делать деревянную крышу не самостоятельно, проходя все этапы от производства кровли до ее укладки, а заказывать материалы и монтаж у специализированных компаний. Но, даже обращаясь к мастерам, следует быть начеку и опасаться непрофессионалов.

Об основных принципах выбора и устройства деревянных кровель рассказывают участники forumhouse.ru и специалисты.

Красота требует

Если вы решили «одеть» свой дом в деревянную кровлю, сопоставьте свои желания с финансовыми возможностями: цена такой кровли с учетом монтажа для средней крыши в 400 квадратных метров может достигать миллиона рублей и более. Если денег на специалистов нет, воплотить мечту в жизнь можно, изготовив и смонтировав деревянную кровлю самостоятельно. Правда, труд это кропотливый, требующий знаний, навыков и немало времени.

Александр Курасов, директор компании «ЭкоВуд»:

– Мода на деревянные кровли пришла к нам не из учебников истории и российской глубинки, а из Европы – деревянные кровли украшают крыши домов на альпийских склонах, увидеть их можно и в других районах Франции, Германии, Швейцарии, где изменение сложившегося облика населенных пунктов запрещено законодательно. Где-то же крытый ондулином деревянный дом – просто моветон.

Кроме финансов, красота требует и ухода: чистить деревянную кровлю от природного мусора – старых листьев, иголок – необходимо хотя бы раз в два года, чтобы она не сгнивала под преющим ковром, не зарастала мхом и не теряла внешний вид. Для этого можно использовать ветродуи, а сильные загрязнения удалять при помощи устройства для мойки авто.

Но даже при благоприятном климате и соблюдении всех условий – технологии производства деревянной кровли, грамотном монтаже и тщательном уходе, деревянная кровля не будет вечной.

Игорь Машинских, директор компании «Биокрона»:

– Кровля из осиновой дранки прослужит, в среднем, 8 лет, тесовая сосновая кровля – 15-20 лет, а шиндель из лиственницы или дуба – до 50-80 лет.

Кровля кровле – рознь

Деревянные кровли различаются по качеству древесины, форме черепицы и способам ее укладки. Деревянная черепица бывает нескольких видов – дранка, гонт, шиндель, лемех и тес. Коротко расскажем о том, как их отличить друг от друга.

Дранка

Участник forumhouse.ru Избушечник возвращался с прогулки за грибами и заглянул на находившуюся неподалеку стройку – очень уж красиво смотрелась издалека новая кровля из дерева:

– Четверо мужчин пытались прибить новую дранку на обрешетку крыши. Это колотые из сосны и ели лучины шириной от 5 до 12 см длинной 35-40 см, замоченные в пропитке, как железнодорожные шпалы. При прибивании тонким гвоздем лучина лопалась вдоль и летела вниз. Те, кто ее изготовлял, понятия не имели, как выглядела прежняя дранка. Но сбагрили свой товар, не имеющий ничего общего с кровлей, за хорошие деньги оставив покупателя в дураках.

Что же представляет собой настоящая дранка? Как вы уже догадались, свое название дранка получило от слова «драть». Это тонкие деревянные пластины, срезаемые вдоль волокон с прямоугольных чурок длиной от 40-100 см и сечением 10х15-20 см.

Дранку из хвойных пород деревьев (предпочтение отдают лиственнице – она менее всего подвержена гниению) колют вручную с помощью колющего лезвия и колотушки. Если же в качестве материала для дранки используют осину или липу, применяют драночный станок, в народе называемый махалом. Как устроен драночный станок, подробно описал архитектор Александр Соболев в своей книге «Деревянный дом»:

– В бревнышке небольшого диаметра в 12-16 сантиметров и 3-4 метра длиной просверлено отверстие диаметром три сантиметра на расстоянии около двадцати сантиметров от торца. В него вставляется металлический шкворень, который перед работой вбивают в деревянную плаху. Шкворень должен свободно ходить в отверстии. В метре от этого торца снизу в бревно вбита скоба-нож длиной около шестидесяти сантиметров. Его лезвие, заточенное с одной стороны, и отдирает дрань от чурбачка. Расстояние же между лезвием ножа и бревном определяет толщину драни (около 3 миллиметров). На другом конце махала к бревну прикреплена деревянная ручка длиной около 40 сантиметров. Держась за нее, мастер с помощником вдвоем резко дергают свободный конец махала из стороны в сторону, и нож отщепливает дрань.

Чтобы чурбаки легче кололись, за сутки древесину замачивают в воде, хотя щепить можно и всухую.

Избушечник:

– С нижней стороны дранка получается ровная и гладкая, с верхней – щепленая, благодаря чему не трескается от гвоздя. Готовая кровля напоминает приподнятую рыбью чешую.

Качественная дранка не слоится.

Читайте также:  Экономим на ремонте, или как постелить ДСП на пол

Домушник:

– Когда мы с отцом прибивали дранку на крышу, каждую драночку я сгибал на предмет обнаружения слоистости, и уже потом подавал отцу.

Гонт

Отличить гонт от других видов деревянной черепицы можно по наличию трапециевидного паза – он тянется вдоль толстой кромки клинообразной дощечки длиной 40-60 см и шириной 6-14 см. Гонт имеет скос поперек волокон, и в каждом ряду при монтаже острые края гонта плотно входят в пазы соседней черепицы. Более всего для гонта подходит древесина лиственницы и ели.

На крыше гонт смотрится очень красиво за счет разнообразия способов укладки – его укладывают как в прямые ряды, так и наискосок, меняя сторону наклона.

Шиндель

Шиндель – это дощечки длиной от 20 до 80 см и шириной от 6 до 25 см. Бывает также шиндель с клинообразным сечением.

Черепица укладывается по принципу чешуек хвойных деревьев. Благодаря такому устройству кровля из шинделя отлично вентилируется. В Европе шиндель также широко используют в отделке фасадов.

Для создания черепицы используют древесину различных пород – лиственницы, ели, дуба, кедра.

Изготавливают шиндель колотым способом – вручную или при помощи станков (как и в случае с дранкой), или же пиленым – в этом случае шиндель, чаще всего, имеет одинаковую ширину.

Лемех

Лемехом русские зодчие издавна украшали купола церквей. Свое название лемех получил за сходство с формой плуга. Дощечки имеют одинаковый размер – до 40 см в длину, концы лемеха делают закругленными, заостренными или в виде прямоугольных уступов. Обычно такую черепицу изготавливают из осины, которая со временем приобретает красивый серебристый оттенок.

Крытая лемехом главка часовни Иоанна Богослова. Деревня Зехново, Архангельская область.

Тес

Тесовая кровля изготавливается пиленым и колотым способами. Колют тес из сосновых чураков длиной 1,2 м при помощи ножа и деревянной колотушки. Специалисты считают, что недостатком кровли из теса со временем может стать ее протекание – доски будут усыхать, а обнажившиеся швы начнут пропускать воду. В этом случае кровлю необходимо будет ремонтировать.

Влагостойкость и безопасность

Подробно описать схемы устройства деревянных кровель в одном материале невозможно, поэтому обратим внимание на ключевые моменты.

В отличие от кровельных материалов из железа и полимеров, деревянная черепица – очень живой материал, способный впитывать влагу и усыхать. Это главный момент, который необходимо учитывать при монтаже. Лучше, если укладку деревянной черепицы будет вести профессионал или работы будут вестись под его руководством – при работе с деревом возникает множество нюансов. Приобретя гонт, вы, например, не сможете сразу приступить к его укладке – не все плитки подойдут друг к другу, его необходимо будет пересмотреть, пристругать гребни. Если же гонт хорошо высушить и уложить на крышу, при первом же дожде он впитает влагу, набухнет и может покоробиться.

Наш форумчанин Избушечник возмутился, увидев, что дранку перед укладкой пропитали защитным раствором. Обсуждение этой проблемы на форуме получило свое продолжение. Так, Домушник заявил, что кровли, смонтированные правильно, «стоят уже много лет безо всяких пропиток».

Мнение эксперта Игоря Машинских:

– Деревянные кровли не нуждаются в дополнительной обработке различными пропитками – они не смогут значительно повлиять на увеличение срока эксплуатации кровли и не защитят от воздействия ультрафиолета.

Чтобы предотвратить возгорание кровли, в первую очередь, необходимо правильно установить дымоход, позаботиться о наличии молниеотвода.

Еще один важный вопрос, обсуждаемый в теме деревянных кровель, – устройство дополнительной гидроизоляции. Некоторые форумчане опасаются класть дранку прямо на обрешетку, как это делали в старину, а решают подстраховаться и дополнительно настилают гидрозащитный слой.

wyat-80:

– Сплошная обрешетка по стропилам кроется стеклогидроизолом. Колотится рейка вдоль стропил для обеспечения вентиляционного зазора, далее по рейке делается обрешетка под нужный тип кровли и кроется хоть доской, хоть дранкой, хоть соломой.

Эксперт Александр Курасов:

– Устройство дополнительной гидроизоляции необходимо только в том случае, если крыша имеет угол наклона менее 25 градусов. В остальных случаях при правильном монтаже вода не должна задерживаться и пробегать вниз.

Надежность многих деревянных кровель обеспечивается еще и их многослойностью. Так, кровлю из осиновой дранки обычно укладывают в три-пять слоев, гонта – в два слоя, шинделя – в три слоя.

Узнать больше интересного о деревянных кровлях и поучаствовать в их обсуждении можно в этой теме нашего форума. А наше видео вдохновит вас интересными идеями с выставки «Деревянный дом-2014».

Тесовая крыша — у истоков истории

Опубликовано: 23 апреля, 2013

Тёсовая крыша — это классическая скатная кровля, которая изготавливается из досок, в несколько рядов настилающихся перпендикулярно коньку. Как правило, для этих целей используют сосновые доски толщиной 25 или 30 мм. Но не всё так просто, можно выделить целый ряд особенностей изготовления тёсовой крыши.
Существуют некоторые нюансы укладки досок на таких кровлях.

Так, верхний ряд досок на тёсовой крыше нужно укладывать так, чтобы выпуклость от годовых колец была направлена вверх, а у нижнего ряда эта выпуклость должна направляться вниз.

Такой тип укладки досок характерен для тёсовых крыш, изготовленных из пиломатериалов шириной в 160-200 мм, а толщиной 19-25 мм. На главных зданиях доски тёса укладываются в два сплошных слоя. Для второстепенных сооружений используется кладка в разбежку.

Особенности тесовых кровель

Также есть некоторые особенности обработки досок для крыш из теса. Так, доски нижнего слоя необходимо обстрогать как сверху, так и по обеим кромкам, а вот верхние строгаются, наоборот, снизу и по бокам. Затем нижние доски укладываются так, чтобы их сердцевина была направлена вниз, а у верхних – вверх.

1 – стропильная нога; 2 – обрешетка; 3 – доска; 4 – коньковая доска.

Способы укладки тёсовой крыши

Угол наклона любой крыши из тёса находится в пределах 28-45 градусов. Обычно тёсовая кровля укладывается двумя способами:

Как правило, продольная кладка является более практичной, поэтому и используется чаще. Но и продольный способ укладки в свою очередь можно разделить на следующие подвиды:

а — двойная кровля, б — укладка досок вразбежку , в — укладка с нащельником, г — общий вид тесовой кровли, д — сечение доски;
1 — верхний ряд , 2 — нижний ряд, 3 — сток воды, 4 — конек, 5 — обрешетка, 6 — свес крыши.

Обычно крепление досок к обрешётке выполняется в местах их пересечения с ней при помощи двух гвоздей. Если продольная укладка досок используется во временных постройках, то можно обойтись без устройства обрешётки. В этом случае фиксируются места перекрывания досок нижнего и верхнего ряда. Места пресечений скрепляются при помощи одного гвоздя.

Такая крыша легко и быстро собирается и отличается колоритностью и оригинальностью. Обычно так выполняются крыши временных построек, расположенных в лесистой местности.

Крыша из дранки

Рассматривая, что такое кровля из тёса, нельзя не упомянуть о таком её виде как крыша из драни. Она бывает трёх видов:

Особенность укладки такой крыши состоит в том, что каждая её доска при горизонтальной укладке перекрывает предыдущую доску на 2,5-3 см.

укладка дранки: 1 — стропильная нога, 2 — брусок обрешетки, 3 — дранка цельная, 4 — дранка короткая, 5 — доска уравнительная

При устройстве скатной крыши из драни с двухслойным её расположением, верхние доски драни должны перекрывать нижние на пол доски. При трёхслойном варианте устройства такой крыши перекрывание верхних досок над нижними должно составлять две трети длины доски. В случае устройства четырёхслойной крыши перекрывание должно быть не меньше чем на 3/4 доски.

Правильность укладки досок драни проверяется при помощи рейки, в которую они упираются. Обычно конёк крыши выполняется поверх досок верхнего ряда. Он изготавливается из двух досок, прибивающихся к драни.

Такая тисовая крыша применяется как в жилищном поселковом строительстве, так и при возведении различных складских и временных сооружений. Как правило, крыша из тиса является недолговечной, поскольку происходит разбухание и растрескивание досок из-за погодных перепадов. Для крепления досок лучше использовать оцинкованные гвозди. Ремонт крыши выполняется быстро и легко.

Терморегулятор своими руками

Некомфортно жить в помещении, в котором не поддерживается постоянная температура. Обычно с утра бывает холодно, а к вечеру от духоты желательно распахнуть окно. Терморегулятор отопления поможет проконтролировать градусные показатели, и поддержать оптимальный комфорт. Прибор будет отслеживать заданные параметры, при этом экономить энергоресурс, и служить защитой в случае неисправности в отопительной системе.

Виды терморегуляторов

Производители представляют 3 вида терморегуляторов, отличающихся подачей внутренних сигналов. Они отслеживают нагрев теплоносителя, и балансируют градусный режим. Сигналы распространяются:

  1. Непосредственно от теплоносителя;
  2. Внутренних и внешних воздушных потоков;

Первая версия считается устаревшей и неэффективной. Принцип основан на погружном датчике или накладном аналоге, и относится к разряду неэкономичных вариантов.

Второй вариант — бюджетный и надежный, поскольку реагирует на перепады в воздухе, а не на степень нагрева воды. Устанавливается в доме, и связан с отопительной системой посредством кабеля, передающего сигнал. Терморегулятор постоянно оснащается новыми опциями, и очень удобен в эксплуатации.

Третий вид прибора решает проблему при помощи уличного датчика, оперативно реагирующего на изменение погоды. Сигнал, подающийся от диафрагмы, дает команду открыть или закрыть трубу с теплоносителем.

По конструкции и способу получения сигнала приборы также делятся на виды.

Предпочтение отдано автоматическим или полуавтоматическим приборам. Они подразделяются на 2 категории:

Среди приборов контроля различают электронные и электрически версии.

  1. Первый тип функционирует на заданных параметрах;
  2. Электрический вид — по принципу действий аналогичен с механическим аналогом. Отличие лишь в том, что терморегулятор способен самостоятельно менять положение затворного клапана,и перекрывать сечение трубы.

Приборы с электрическим управлением ставят при лучевой разводке. Термостат помещают в доме, а терморегулятор — рядом с коллектором.

Схема работы терморегулятора

Основные составляющие

Аппарат состоит:

Во время передачи информации чувствительным элементом об изменении температуры в воздухе и отклонении режима от заданной нормы, шток начинает двигаться, и провоцирует смещение клапана. Процесс происходит благодаря элементу, представляющего собой закрытое пространство (сильфон), с газообразным веществом или жидким парафином. Под воздействием температуры компонент меняет плотность. Следствием процесса становится изменение его объема, что влияет на форму сильфона, влекущего перемещение золотника. Последняя деталь активизирует движение клапана.

Эффективность результата зависит от типа и параметров регулирующего клапана, находящего в прямой зависимости от контура отопления и диаметра подводящей трубы.

Типы клапанов

Клапаны обозначены 2 типами: RTD-N или RTD-G

  1. Первый — приемлем для двухтрубного контура с принудительной циркуляцией.
  2. Второй — предназначен для однотрубной версии отопления, но имея высокую пропускную способность теплоносителя, допустим и для двухтрубного контура.
Читайте также:  Штукатурка стен из газобетона внутри помещения: технология

Эффект обусловлен правильным расположением и настройкой терморегулятора. Для начала его нужно расположить в открытом месте со свободно циркулирующим воздухом. Кроме этого потребуется:

Рекомендации по оптимизации работы котла

Некоторые виды отопительных конструкций оснащены автономными регуляторами для температуры и теплоносителя — водяным термостатом. Принцип построен на обогреве воды при выходе.

  1. Ограничьте температуру котла средним показателем — 82 °C. Допустимо ее отрегулировать в сторону увеличения при условии холода.
  2. Летом используйте средние и низкие значения — до 65 °C. Обычно в эту пору приходится температуру уменьшать.

Посредством механического таймера котел может:

Этот вид таймера имеет простую настройку. Поворачивающимся диском устанавливается время. Потом аппарат самостоятельно реагирует на заданные временные периоды. Показатели меняются за счет реакции датчика на колебания температуры. Комплект, состоящий из вкладок 15- минутного интервала, вставленных для комфортного управления режимом настройки, допускает изменения при включении котла. Для твердотопливной конструкции считается удачным вариантом.

Подключаем самостоятельно терморегулятор

В данном случае аппарат находится вдали от котла и отвечает за функцию «включить-выключить» отопление. В отличие от прежних версий, он посылает сигнал на узел управления. Котлы современных двухконтурных модификаций оснащены именно дорогими терморегуляторами (российская марка АОГВ).

Комнатный аппарат капиллярного типа допускается установить отдельно, закрепив на стене шурупами и, присоединив провода. Для этого придерживаемся схемы:

Востребованные терморегуляторы определенных марок, например, Protherm, управляются посредством пульта, причем опция характерна для котлов любого типа.

Термостат сосредоточен на показателях градусов, и реагирует на малейшие их колебания. Температура в доме обычно базируется лишь на микроконтроллере климата системы. Аппарат следует поместить в редко посещаемое помещение.

Делаем конструкцию своими руками

Купить можно все, а при желании терморегулятор можно собрать самостоятельно. Для конструкции не потребуется редких радиодеталей, но не обойтись без определенных знаний и опыта работы с подобными комплектующими.

Для начала учитываем тот факт, что автоматические приборы склонны к автогенерации (самовозбуждению). Поэтому близкое расположение датчика к прибору может стимулировать его к неконтролируемым процессам включения или выключения. На это также воздействует его размещение относительно обогревающего прибора или внешнее охлаждение, поскольку электронные устройства имеет свою границу точности.

Здесь сложно определить градусное значение, при котором устройство сработает. Эти аспекты должны учитываться в схеме простого механизма.

Датчик заменит терморезистор, и при нагревании будет падать его сопротивление.

Деталь включается в цепь с переменным резистором, отвечающего за температурные показатели, необходимые для чувствительности терморегулятора, и делителем напряжения.

Действия прибора

При высоком нагреве аппарат реагирует на работу охладительной системы. В этом случае у терморезистора сопротивление незначительное. Охлаждение воздуха активизирует его подъем, и влияет на усиление напряжения на делителе.

При максимальном сопротивлении включатся терморезистор, и начинается процесс зарядки конденсатора. Цепочная реакция обусловлена включением вентилятора.

Чтобы избавиться от автогенерации, следует прибегнуть к помощи блоков. Они временно обеспечат задержку выключения, причем временной интервал может быть существенным.

Терморегулятор имеет универсальное назначение, и может применяться в помещениях, где необходим постоянный температурный контроль.

Практика убеждает в несложном процессе сборки терморегулятора. Прибор незаменим для хозяев с автономным отоплением. Ведь просто купить незаменимую деталь в пару сотен рублей, способную обеспечить безопасность и функциональность отопительной системе, чем ее ремонтировать в недалеком будущем. Вы сможете контролировать объем подаваемой воды в трубопровод и батареи, и сэкономить на отопительном ресурсе.

Терморегулятор. Виды и работа. Применение и особенности

Терморегулятор – это электрический прибор, предназначенный для обеспечения контроля за температурой воздуха, жидкости или различных поверхностей, с целью управления работой нагревательного или охлаждающего оборудования.

Сфера применения

Терморегуляторы предлагаются в продаже как отдельные приборы, а также как составная часть различного оборудования. Они используются в разнообразных направлениях, системах электроотопления, инкубаторах, аквариумах, холодильниках, духовых шкафах, системах кондиционирования и т.п.

Применение терморегулятора позволяет менять параметры температуры нагрева или охлаждения. Именно это является отличительной чертой данного оборудования. К примеру, автоматическое отключение электрического чайника при закипании воды не является заслугой терморегулятора, поскольку он в этом приборе не используется. Чайник не предусматривает возможности изменения верхней температуры нагрева, поэтому не комплектуется терморегулятором. Ярким примером использования регулировочного оборудования является обыкновенный утюг. Имеющимся на нем колесиком можно задавать верхнюю границу температуры, подбирая режим под необходимый тип ткани.

Как работает терморегулятор

Принцип работы простейшего регулятора температуры заключается в наличии в его корпусе пластинки из биметалла. Она применяется в качестве проводника, по которому поступает электрический ток на нагревательное оборудование. При достижении определенной температуры корпус пластинки изгибается, в результате чего осуществляется разрыв контакта. Как следствие процесс нагрева прекращается, так как нагревательные элементы не получают электрическое питание. Как только пластина немного остывает, она возвращается в рабочее положение, восстанавливая тем самым контакт. Устройства, работающие по такому принципу являются самыми недорогими в производстве. Они используются в тех случаях, когда обеспечивается непосредственный контакт пластинки с поверхностями, температуру которых нужно контролировать. Именно такие приборы устанавливаются в утюгах.

Вместо пластинки в терморегуляторе может применяться специальная емкость заполненная газом или жидкостью, которые имеют высокий коэффициент расширения при изменении параметров температуры. Как только она поменялась, вещество в закрытой колбе расширяется или сужается. В результате изменения объема емкость надавливает на миниатюрный шток, который передает движение на контакт электрической цепи. Таким образом, если температура повысилась, то колба расширилась и разорвала цепь. Как только вещества в ней остывают, она сужается и электрические контакты снова соприкасаются.

Для обеспечения настройки температуры включения и отключения между штоком и емкостью устанавливается пружина. Регулировочное колесо терморегулятора позволяет менять жесткость соединения. Благодаря этому изменяются и параметры силы нажима, которую должна обеспечить колба с чувствительным веществом. При минимальных настройках достаточно еле заметного изменения объема и терморегулятор разорвет цепь.

Механические и электронные терморегуляторы

Существуют две разновидности регуляторов температуры – механического и электронного контроля. Первая разновидность предусматривает возможность установки постоянной температуры, которая будет поддерживаться до тех пор, пока режим не поменяется вручную. Регулировка таких приборов осуществляется путем вращения колесика установленного на корпусе. Данные приборы отличаются более высокой погрешностью, но благодаря умеренной стоимости пользуются большим спросом.

Электронные терморегуляторы оснащаются дисплеем, который отображает текущую температуру. Такие устройства стоят дороже, но отличаются высокой точностью. Кроме этого они нередко позволяют осуществлять программирование режимов нагрева по часам. Можно за один раз выставить температуру для разного времени суток. К примеру, интенсивность нагрева ночью выше, чем днем.

Разновидности терморегуляторов представленных в продаже

Терморегуляторы являются востребованным оборудованием, без которого сложно представить работу бытовых приборов и производственного оборудования. В продаже можно встретить регуляторы температуры, которые монтируются отдельно или предназначенные для установки непосредственно в корпуса различной техники:

Также бывают универсальные терморегуляторы, которые могут присоединяться практически к любому оборудованию. Такие устройства лишены собственного корпуса и представляют собой электронную плату с небольшим дисплеем, отображающим текущую температуру. Их можно подсоединять практически где угодно, за исключением жидкостной среды. К примеру, такие устройства могут контролировать систему охлаждения системного блока компьютера, трансформатора, майнинговой фермы или другого греющегося оборудования.

Существуют и отдельные терморегуляторы, предназначенные для управления различным оборудованием, которые не монтируются в его корпус.

Они применяются для регулировки:
Терморегуляторы для аквариумов и террариумов

Обычно для аквариумов применяется терморегулятор, совмещенный с нагревательным элементом. Они спрятаны в стеклянной колбе, которая погружается непосредственно в воду. Однако встречаются и отдельные регуляторы температуры, имеющие выносной датчик, опускаемый в аквариум, в то время как основной блок остается за его пределами. Такое оборудование используется в том случае, если аквариум слишком большой, поэтому нуждается в крупном обогревателе, значительно превышающем модельный ассортимент приборов в стеклянной колбе. Такие устройства оснащаются блоком с розеткой, к которому подключается нагревательное оборудование. Подобные системы нашли широкое применение и в террариумах, поскольку являются комбинированными.

Регуляторы температуры для инкубаторов и брудеров

Обычно такие электроприборы представляют собой блок питания с розеткой на корпусе, к которому подсоединяется выносной термодатчик на длинном проводе. Датчик температуры помещается в инкубатор или брудер, а на самом приборе выставляется необходимая температура, которую необходимо поддерживать постоянно. В розетку на корпусе терморегулятора подключается любой нагревательный элемент. В его качестве может применяться лампа накаливания, инфракрасный излучатель, электрический ТЭН и т.д.

Терморегуляторы для электрических систем отопления

Такое оборудованием чаще всего используется для обеспечения контроля за работой систем теплого пола. Терморегулятор этого типа может управлять инфракрасными пленками, нагревательным кабелем или любыми другими системами. Устройство может предлагаться в различном форм-факторе. Чаще всего параметры терморегулятора соответствуют размерам обыкновенного выключателя освещения. Такое устройство монтируется на стену в подрозетник. Также встречается аналогичное оборудование для наружного монтажа, что исключает необходимость сверления стен. Менее популярными являются терморегуляторы на din-рейке, которые прячутся в электрощитке.

На корпусе терморегулятора для систем электроотопления предусматривается 6 монтажных отверстий для подключения проводов. Два из них предназначены для присоединения устройства к электросети, следующие два для монтажа проводов от нагревательного оборудования, и оставшиеся для подключения термодатчика. Последний выполняет функцию контроля температуры нагревательного прибора, который располагается в отдаленности от терморегулятора.

Чтобы подключить терморегулятор для системы отопления нужно проложить его термодатчик непосредственно в зону, где осуществляется нагрев. К примеру, при монтаже теплого пола чувствительная головка датчика укладывается в штробу между витками нагревательного кабеля или под инфракрасную пленку. Обычно термодатчик прячется в гофрированной трубе, чтобы исключить контакт с бетоном или плиточным клеем, применяемым для заливки штробы. Кроме этого, в случае поломки, в последующем можно будет извлечь термодатчик по каналу трубы и сменить.

Что касается непосредственно функциональных возможностей электронных и механических терморегуляторов, то они существенно отличаются. Механические устройства предусматривают возможность настройки путем вращения колесика. Им устанавливается температура, которая будет поддерживаться постоянно. Электронные приборы предусматривают возможность более сложного программирования. На них можно осуществить настройку таким образом, чтобы нагревательное оборудование поддерживало комнатную температуру утром и вечером, когда дома присутствуют постояльцы. Ночью, а также днем, когда никого нет, терморегулятор держит более низкий нагрев, экономя тем самым электроэнергию.

Более совершенные электронные регуляторы способны осуществлять контроль не только за температурой нагревательного оборудования, но и воздуха. Это позволяет задать определенный нагрев отопительных поверхностей и желаемую температуру в помещении. Благодаря этому нагревательные элементы не будут чрезмерно горячими. Ограничение максимума позволяет исключить опасность ожога, что вероятно при использовании высокотемпературных инфракрасных пленок для сауны.

Читайте также:  Эффективные способы устранения скрипа деревянного пола

Простой терморегулятор своими руками

Огромное количество электрических приборов, используемых в быту и промышленности, основывают свою работу на определении уровня температуры окружающей среды. Измерительный элемент в них представляет собой датчик температуры, срабатывающий при нагревании или охлаждении до установленного уровня. Их можно приобрести в большинстве магазинов, ими комплектуются духовки, контроллеры и прочие устройства, но гораздо интереснее изготовить терморегулятор своими руками.

Пример простого терморегулятора

Далее мы рассмотрим принцип действия и варианты изготовления такой самоделки.

Немного теории

Любой терморегулятор конструктивно включает в себя три основных блока:

Теоретически температурный датчик можно представить набором из четырех сопротивлений, среди которых три резистора будут представлены элементами с постоянными электрическими параметрами, а четвертый переменным. Они собираются в схему измерительного полуплеча, приведенную на рисунке 1 ниже:

Рис. 1. Датчик из полуплеча резисторов

На схеме показан принцип соединения резисторов для получения температурного датчика. Как видите, сопротивление R2 является переменным и меняет физическую величину в соответствии с изменениями температуры окружающей среды. При подаче одного и того напряжения питания в терморегуляторе, при изменении сопротивления в плече будет возрастать ток в цепи.

На основании изменений происходит анализ температурных колебаний в результате которого рабочий орган вызывает срабатывание терморегулятора и последующее отключение или включение оборудования.

Для измерения сопротивления резисторов в качестве логического элемента устанавливается микросхема, работающая в режиме компаратора. Ее задача сравнить электрические сигналы в двух плечах. Пример схемы регулятора температуры приведен на рисунке:

Рис. 2. Принципиальная схема терморегулятора

Здесь блок микросхемы U1A принимает сигналы от измерителя температуры на входы 2 и 3. При достижении температуры срабатывания, в плечах начнет протекать разный ток, и компаратор выдаст на управляющий элемент электронного терморегулятора сигнал о включении.

При остывании датчика термометра ток в плечах терморегулятора уравняется, и электронный блок выдаст управляющий сигнал на отключение. Приведенная электронная схема работает в двух устойчивых состояниях – отключенном и включенном, чередование рабочих режимов происходит в соответствии с заданной логикой.

Эта схема терморегулятора используется в работе куллера персонального компьютера, получая электроснабжение от блока питания, происходит сравнение тока в плечах. Когда блок питания перегреется, терморегулятор переведет транзистор в противоположное состояние и вентилятор запустится.

Такой принцип может применяться не только в вентиляторах, но и в ряде других устройств:

Сфера применения терморегулятора ничем не ограничена, везде, где вы хотите получить контроль уровня температуры в автоматическом режиме с управлением питания, такое устройство станет отличным помощником.

Обзор схем

В зависимости от типа элементов, входящих в состав терморегулятора, различают механические и цифровые терморегуляторы. Работа первых основана на срабатывании реле, вторые имеют электронный блок, управляющий процессами. Примеры работы нескольких схем рассмотрим далее.

Рис. 3. Схема терморегулятора №1

На приведенной схеме измерение происходит за счет резисторов R1 и R2, при температурных колебаниях переменный резистор R2 изменит величину падения напряжения. После чего через усилитель терморегулятора, представленный парой транзисторов, начнется протекание электротока через катушку реле K1.

Когда величина тока в соленоиде создаст магнитный поток достаточной силы, сердечник притянется и переключит контакты в другое положение. Недостатком такого терморегулятора является наличие магнитопроводящих частей, которые из-за гистерезиса вносят дополнительную поправку на температуру помимо измерительного органа.

Рис. 4. Схема терморегулятора №2

Данный терморегулятор, в отличии от механического термостата, не использует подключение реле, поэтому является более точным. Его применение оправдано в тех ситуациях, когда несколько градусов могут сыграть весомую роль, к примеру, при контроле температуры нагрева двигателя или в инкубаторе.

Здесь изменение температурного режима фиксируется резистором R5, благодаря которому терморегулятор изменяет электрические параметры работы. Для сравнения и усиления разницы поступающего с полуплеч электрического параметра применяется микросхема К140УД7.

Для контроля нагрузки в схеме устанавливается тиристор VS1, в данном примере терморегулятора ограничение составляет 150Вт, но при желании может подбираться и другой параметр. Но следует учитывать, что эксплуатация тиристора в качестве ключа приводит к его нагреванию, поэтому с увеличением мощности необходимо установить радиатор для лучшей теплоотдачи.

Создаем простой терморегулятор

При ремонте бытовой электротехники вы могли сталкиваться с ситуацией, когда со строя выходил терморегулятор. Хоть это и небольшая микросхема, устанавливаемая для контроля величины нагрева или охлаждения чего-либо.

Увы, стоимость такого элемента заводского изготовления довольно высока, поэтому куда выгоднее собрать терморегулятор самому. Схема достаточно простого самодельного терморегулятора приведена на рисунке ниже.

Рис. 5. Схема простейшего терморегулятора

Для его изготовления вам понадобится:

Процесс изготовления состоит из таких этапов:

Рис. 6. Выведите измерительный элемент

Рис. 7. Установите регулятор на каркас и нанесите градуировку

Подключите питающий шнур к клеммнику

В данном случае клеммник взят со старого прибора, располагавшегося в корпусе.

После сборки терморегулятора его можно установить в любое место, к примеру, для обогрева и подключить в цепь питания электрического котла. В случае, когда радиаторы отопления нагреют помещение до установленной температуры, контакты реле разорвут цепь и прекратят электроснабжение. При остывании цифрового термометра, снова произойдет включение отопления и снова пойдет нагрев. Если вас не устраивает температурный режим, его можно изменить настройкой датчика.

Видео по теме


Терморегулятор своими руками

Для автоматического поддержания температурного режима можно создать терморегулятор своими руками. Качественная самоделка будет выполнять свои функции не хуже, чем фабричный аналог. После тщательного изучения процесса сборки модернизация и ремонт не вызовут затруднений.

Понятие о температурных регуляторах

Изделия этой категории применяют для решения разных задач. По соответствующей настройке температурного порога подают питание (отключают):

Из приведенных примеров понятны базовые требования к точности, которую должна обеспечить подходящая схема терморегулятора. В некоторых ситуациях необходимо поддержание заданного уровня не ниже, чем ±1C°. Для контроля рабочих параметров нужна оперативная индикация. Существенное значение имеют нагрузочные способности.

Перечисленные особенности поясняют назначение типовых функциональных узлов:

К сведению. Кроме рассмотренных частей, схема термореле может содержать дополнительные компоненты для подачи питания на электронагреватель, другую мощную нагрузку.

Принцип работы

Любая схема термостата действует на одинаковых принципах. Информация о температуре сравнивается с установленным значением. Пересечение определенного уровня активизирует исполнительное устройство для коррекции контролируемого параметра нужным образом.

Виды

В простейшем варианте (реле холодильника) применяют механический переключатель. Для более точной регулировки (обороты двигателя) используют не только микроэлектронику, но и специализированное программное обеспечение.

Терморегулятор на трех элементах

Чтобы сделать простой терморегулятор своими руками схема для блока питания персонального компьютера подходит лучше других вариантов.

Термистором измеряют температуру в контрольной точке. Потенциометром устанавливают оптимальное значение для включения вентилятора. Изменять обороты данная схема не способна. Подключает индуктивную нагрузку MOSFET транзистор. Допустимо применение аналога с подходящими силовыми характеристиками.

Терморегуляторы для котлов отопления

Регулятор температуры своими руками можно сделать в рамках проекта модернизации старого котла. Не имеет значения вид топлива, хотя проще обеспечить хороший результат с применением газового оборудования.

Цифровой терморегулятор

В этом примере разработчики создавали устройство поддержания температурного режима в хранилище фруктов (овощей). Для анализа поступающих данных выбрана микросхема со следующими блоками:

При соответствующем положении переключателей светодиодная матрица показывает актуальное значение температуры или контрольный уровень. Кнопками в пошаговом режиме устанавливают нужный порог срабатывания.

Самодельный регулятор температуры

Создать функциональный термостат своими руками не слишком сложно. Тем не менее, надо реалистично оценивать собственные возможности. Следующие инструкции помогут принять правильное решение.

Простейшая схема

Чтобы исключить лишние трудности, применяют схему с блоком питания без трансформатора. Для выпрямления питающего напряжения используют обычный диодный мост. Необходимый уровень постоянной составляющей поддерживают стабилитроном. Конденсатором устраняют броски.

Типовой делитель подойдет для контроля напряжения. В одном плече устанавливают резистор, который реагирует на изменение температуры. Для управления исполнительным устройством подойдет реле.

Прибор для помещения

Это устройство можно использовать для поддержания температурного режима в мини-теплице, другом ограниченном объеме. Основной элемент – микросхема операционного усилителя, которая включена в режиме сравнения напряжений. Точную и грубую настройку порога срабатывания выполняют с помощью резисторов R5 и R4, соответственно.

На микросхеме LM 311

Этот вариант предназначен для подключения электрических теплых полов, других мощных нагрузок. Следует обратить внимание на повышенную надежность изделия, которая обеспечена гальванической развязкой цепей со слабыми и сильными токами.

Необходимые материалы и инструменты

В некоторых ситуациях понадобятся навыки изготовления сложной печатной платы. Простейшие схемы собирают за несколько минут с применением паяльника и технологии навесного монтажа. До выполнения рабочих операций необходимо приобрести:

Список покупок составляют на основе выбранной электрической схемы. Для защиты устройства от неблагоприятных внешних воздействий и улучшения внешнего вида создают соответствующий корпус.

Достоинства и недостатки

Плюсы и минусы отдельных схем оценивают с учетом реальных условий эксплуатации. Иногда выгодно затратить время и деньги на стадии реализации идеи с целью продления срока службы готового изделия. Нет смысла создавать самоделку, если фабричный аналог с официальными гарантиями стоит дешевле.

Как грамотно установить

Чтобы продлить срок службы терморегулятора, пользуются следующими рекомендациями:

Как отремонтировать

Самодельный термодатчик своими руками восстановить нетрудно, так как известна технология проверки (настройки). Инструкции по ремонту фабричных изделий можно найти на официальном сайте производителя.

Видео

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *