Co to jest czujnik NTC?

NTC (Negative Temperature Coefficient) to rodzaj termistora, czyli elementu elektronicznego, którego rezystancja zmienia się wraz z temperaturą. W przypadku NTC, rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury.

Zależność rezystancji od temperatury

• W niskich temperaturach (np. -10°C) rezystancja jest wysoka.
• W miarę wzrostu temperatury, np. do do +50°C rezystancja stopniowo maleje.

Zależność ta nie jest liniowa, ale można ją opisać specjalnym wzorem (np. równanie Steinharta-Harta lub wzór eksponencjalny). W praktyce producenci czujników NTC dostarczają tabelę wartości rezystancji w funkcji temperatury.

Taka charakterystyka sprawia, że czujniki NTC są często stosowane w:

• Termostatach i regulatorach temperatury,
• Elektronice użytkowej (np. ładowarki, akumulatory),
• Systemach grzewczych i klimatyzacyjnych.

Wykorzystanie czujników NTC w zewnętrznych systemach grzewczych

Czujniki NTC są powszechnie stosowane w zewnętrznych systemach grzewczych, takich jak:

• Systemy ogrzewania podjazdów i chodników (zapobieganie oblodzeniu),
• Ogrzewanie rurociągów (ochrona przed zamarzaniem),
• Systemy antyoblodzeniowe dachów i rynien,
• Regulacja temperatury w pompach ciepła i piecach gazowych.

Rola czujników NTC w systemach grzewczych

Czujniki NTC pełnią kluczową funkcję w automatycznej regulacji temperatury, co pozwala na:

1. Monitorowanie temperatury otoczenia – np. czujnik zamontowany na podjeździe mierzy temperaturę powierzchni.
2. Wykrywanie spadku temperatury do poziomu ryzyka – jeśli temperatura spada np. poniżej 3°C, system grzewczy może się automatycznie włączyć.
3. Optymalizację zużycia energii – gdy temperatura wzrośnie (np. do 5°C i więcej), system wyłącza ogrzewanie, oszczędzając energię.
4. Ochronę elementów systemu – w ogrzewanych rurociągach czujniki NTC zapobiegają przegrzaniu i awariom.

Przykład działania: system ogrzewania podjazdu

1. Czujnik NTC jest zamontowany w nawierzchni podjazdu.
2. Spadek temperatury poniżej 0°C wykrywany przez czujnik uruchamia system ogrzewania.
3. Gdy temperatura wzrośnie do np. 5°C, ogrzewanie się wyłącza.
4. Jeśli dodatkowo zastosowano czujnik wilgoci, system grzewczy aktywuje się tylko wtedy, gdy jest mokro (co zapobiega marnowaniu energii na suchym podłożu).

Dzięki takiemu zastosowaniu czujniki NTC zapewniają efektywne i energooszczędne sterowanie systemami grzewczymi. Zachęcamy do oglądnięcia materiału wideo dotyczącego systemów ogrzewania podjazdu.

Dokładne działanie czujnika NTC w systemie ogrzewania podjazdu

1. Montaż czujnika NTC w nawierzchni podjazdu

Czujnik NTC jest umieszczony bezpośrednio w nawierzchni podjazdu lub w jej pobliżu. Jego zadaniem jest ciągłe monitorowanie temperatury powierzchni. Może być zamontowany np.:

• W szczelinach między kostką brukową,
• Pod warstwą asfaltu lub betonu,
• W specjalnych modułach grzewczych.

Czujnik jest połączony z sterownikiem systemu grzewczego, który analizuje jego wskazania.

2. Jak czujnik “wie”, że ma włączyć ogrzewanie?

Czujnik NTC to termistor, czyli opornik, którego rezystancja zmienia się w zależności od temperatury. W przypadku NTC (Negative Temperature Coefficient), rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury i rośnie, gdy temperatura spada.

Krok po kroku:

1. Temperatura spada (np. do -1°C).
2. Rezystancja czujnika wzrasta – ponieważ NTC działa odwrotnie niż standardowy przewodnik, jego opór rośnie w niskiej temperaturze.
3. Sterownik systemu analizuje rezystancję czujnika i sprawdza, czy odpowiada ona ustawionemu progowi temperatury (np. 0°C).
4. Gdy rezystancja osiągnie określony poziom odpowiadający temperaturze 0°C, sterownik aktywuje system grzewczy, wysyłając sygnał do przekaźnika lub stycznika.
5. Ogrzewanie podjazdu się włącza, zapobiegając oblodzeniu.

3. Jak czujnik wie, że ma wyłączyć ogrzewanie?

Po włączeniu ogrzewania temperatura nawierzchni zaczyna rosnąć, co powoduje następujące zmiany:

1. Temperatura podjazdu wzrasta do np. 5°C.
2. Rezystancja czujnika maleje, ponieważ termistor NTC reaguje odwrotnie na wzrost temperatury.
3. Sterownik porównuje wartość rezystancji z ustawionym progiem wyłączenia (np. 5°C).
4. Gdy rezystancja odpowiada temperaturze 5°C, sterownik wyłącza system grzewczy – oznacza to, że nie ma już ryzyka oblodzenia.
5. Podjazd pozostaje suchy i bezpieczny, a system oszczędza energię, ponieważ nie działa bez potrzeby.

4. Przykładowy czujnik NTC w ofercie TERMOFOL

Gruntowy czujnik ETOG-56T to trwały i niezawodny czujnik wilgoci i temperatury, przeznaczony do instalacji w tulei montażowej ETOK-T.

Został zaprojektowany do pracy na zewnątrz budynków, gdzie skutecznie wspiera systemy zapobiegające oblodzeniu podjazdów, chodników oraz schodów.

Dzięki odporności na ekstremalne warunki, działa w zakresie temperatur od -50°C do +70°C i cechuje się wysoką szczelnością na poziomie IP68. Jego kompaktowe wymiary wynoszą 30 mm wysokości oraz 60 mm średnicy.

Jak przeprowadzić pomiar rezystancji czujnika NTC

Pomiar rezystancji czujnika NTC przeprowadzamy miernikiem uniwersalnym ustawionym na pomiar rezystancji w zakresie od 20 kΩ. Pomiar rezystancji czujnika podłogowego ma charakter kontrolno-informacyjny i ma na celu, podobnie jak pomiar rezystancji systemu grzewczego, wykluczyć uszkodzenie przewodu przyłączeniowego (np. jego naderwanie przy wyciąganiu do peszla) czy też samego czujnika NTC.

Orientacyjne wartości rezystancji w zależności od temperatury podłoża instalacji podano w poniższej tabeli. Tolerancja wartości mierzonej na poziomie +/- 10%.

Pomiaru rezystancji czujnika dokonujemy po zapięciu jego końcówek przyłączeniowych klipsami do miernika. Nie należy pomiaru dokonywać, trzymając obie końcówki palcami, ponieważ ludzka skóra posiada pewną rezystancję, co może prowadzić do zafałszowania wyniku pomiaru poprzez powstanie układu rezystancji równoległych.

Rola rezystancji czujnika NTC

• W niskiej temperaturze (np. -1°C) rezystancja rośnie, co powoduje aktywację ogrzewania.
• W wyższej temperaturze (np. 5°C) rezystancja spada, co wyłącza system grzewczy.
• Cały proces jest automatyczny i precyzyjny, ponieważ sterownik przelicza wartość rezystancji na temperaturę i na tej podstawie podejmuje decyzję o włączeniu lub wyłączeniu ogrzewania.

Dzięki tej zależności nie ma potrzeby stosowania skomplikowanych sensorów temperatury – wystarczy proste, tanie i niezawodne rozwiązanie oparte na termistorze NTC. Skontaktuj się z ekspertami TERMOFOL i uzyskaj więcej przydatnych informacji!

Podobne artykuły

Czy folie grzewcze są bezpieczne?

Dofinansowania dla rolników

Dofinansowania oraz ulgi