Терморегулятор как устроен: Устройство и принцип работы терморегулятора – Терморегулятор своими руками: схема и пошаговая инструкция

Содержание

Какие бывают терморегуляторы — типы и виды

Что может быть проще, чем комнатный терморегулятор? Но нет — купить терморегулятор, не подходящий для конкретной задачи, очень просто.

Поэтому перед покупкой терморегулятора надо уяснить — чем же отличаются с виду одинаковые модели.

Бытовые терморегуляторы отличаются:

  • исполнением;
  • назначением;
  • схемами подключения;
  • питанием;
  • интеграцией;
  • электронный или механический;
  • используемыми датчиками;
  • способом передачи сигнала.

Виды терморегуляторов по по исполнению.

  1. В корпусе.
  2. Для установочной коробки.
  3. Без нормального корпуса.
  4. В виде розетки.

1. В корпусе для настенного монтажа.

2. Для встраивания в обычную установочную коробку.

3. Без нормального корпуса.

Первое и второе исполнение можно нормально использовать в комнате.

Третий тип исполнения невозможно нормально установить в жилом помещении без дополнительных затрат, только в гараже или курятнике.

Такие терморегуляторы подробно рассмотрены в этом обзоре терморегуляторов.

4. В виде розетки.

Терморегулятор выглядит как тройник, но с одной розеткой.

Возможно три варианта работы терморегулятора:

В одном корпусе и коммутационное устройство и органы управления.

Розетка не содержит органов управления и управляется по радиоканалу выносным терморегулятором.

В одном корпусе коммутационное устройство и органы управления с возможностью настройки по Wi-Fi.

Виды терморегуляторов по назначению.

  1. Для управления котлом.
  2. Для электрических теплых полов.
  3. Для конвекторов, эллектрокотлов и панелей.
  4. Для водяных теплых полов.
  5. Для охлаждения.

1. Терморегуляторы для управления котлом.

Управление котлами отопления осуществляется при помощи слаботочного нормально разомкнутого сухого контакта.

Нормально-разомкнутый — это когда контакт разомкнут в покое. Хотя конечно что такое нормальный режим котла — вопрос дискуссионный.

Котел обычно поставляется с контактами управления, замкнутыми перемычкой: вытаскиваешь перемычку — котел останавливается.

Поэтому терморегулятор для управления котлом должен содержать контакт реле, размыкающийся при включении отопления.

Подойдет любой слаботочный контакт.

Желательно, чтобы контакт был перекидной — а вдруг котел управляется нормально-замкнутым контактом.

Обычно этот контакт маркируют нагрузочной способностью 3А.

2. Для электрических теплых полов.

Основной особенностью управления электрическими полами является необходимость коммутации мощной нагрузки.

Поэтому терморегуляторы для электрических теплых полов будет с маркировкой 16А.

Еще одной особенностью терморегуляторов для теплого пола есть отсутствие сухих контактов реле. Контакты реле не сухие, то-есть на них присутствует напряжение.

Такое решение упрощает подключение: два провода пришло — два ушло, и для каждого имеется клемма. Очень хорошо что для большой нагрузки не надо делать дополнительную перемычку.

Перемычки уже сделаны внутри корпуса терморегулятора.

Вот классическая схема подключений терморегуляторов для отопления теплыми полами с выходом напряжения:

Как видно, использовать такой терморегулятор для управления устройством, требующим сухой контакт, невозможно без промежуточного реле.

Еще одна особенность терморегулятора для электрического теплого пола — наличие выносного датчика температуры. Внутренний датчик может быть, а может не быть — но датчик температуры в полу обязателен для защиты пола от перегрева.

3. Для конвекторов, и панелей.

Терморегулятор нужен такой же, как и для электрических теплых полов, но без выносного датчика.

Не нужно контролировать и ограничивать температуру пола.

К тому же конвекторы и панели отопления скорее всего имеют вилку для включения в розетку.

Поэтому терморегулятор имеет смысл использовать в виде тройника.

4. Для водяных теплых полов.

Управление теплым полом осуществляется либо включением насоса смесительного узла, либо открытием электронной головки коллектора.

Для прямого управления водяным теплым полом подойдет любой терморегулятор.

Часто терморегулятор для водяного пола выполнен тоже без сухих контактов реле, а с выходом напряжения, к которому непосредственно подключается головка.

Только, в отличие от управления электрическим теплым полом, не требуется силовая коммутация и выход терморегулятора маркируется 3А.

Выхода 3А хватит хоть для питания насоса, хоть для питания головки.

Понятно что подойдет и терморегулятор с выходом 16А.

Для управления головкой подойдет и терморегулятор с сухим контактом — необходимо только через этот контакт подать фазу.

Попадаются терморегуляторы с двумя выходами: одновременно и для управления котлом и для управления головкой.

Также имеют место быть терморегуляторы с двумя выходными контактами фазы: на одном контакте присутствует напряжение, когда терморегулятор включил отопление, на другом — когда выключил.

Это может пригодится, когда головка НО — нормально-открытая (обычно головки НЗ — закрыты, если питание не подано).

Также возможен случай, когда управление происходит моторизованным краном и требуется питание и для движения в сторону открытия и для движения в сторону закрытия.

Собственно существует три способа управления зонами отопления водяными теплыми полами.

Но редко когда терморегулятор для управления головкой коллектора теплого пола используется самостоятельно.

Причина в этом такая, что при выключении отопления во всех зонах и закрытии всех головок на коллекторе целесообразно было бы отключить насос и отключить котел.

Поэтому используется весьма простое промежуточное устройство, но с грозным названием — центральный контроллер водяных теплых полов.

И тут самое интересное — не ко всем зональным контроллерам подходят терморегуляторы с выходом напряжения.

В обзоре центральных блоков зонального управления водяным теплым полом можно встретить, как контроллеры, требующие контактов реле, так и контроллеры, требующие напряжения.

Из контакта реле всегда можно сделать напряжение; наоборот — очень сложно.

5. Для охлаждения.

Понятно что для обычного кондиционера терморегулятор не нужен — в кондиционере уже есть терморегулятор.

А нужен терморегулятор, наверное, для центральной системы кондиционирования.

Терморегулятор должен открыть кран для охлаждающего вещества и включить вентилятор для охлаждения помещения.

Хотя во многих терморегуляторах с перекидными контактами реле есть опция: для охлаждения/нагрева.

Вероятно какими-то охлаждающими устройствами можно управлять просто сухими контактами.

Некоторые терморегуляторы имеют сразу несколько выходов для охлаждения и отопления.

Схемы подключения терморегуляторов.

Однозначное представление о назначении терморегулятора дает схема его подключений.

Схемы подключения немного рассматривались в статьях «Какой Wi-Fi терморегулятор купить на AliExpress?» и «Обзор моделей терморегуляторов с WiFi и облачным сервисом».

Рассмотрим несколько терморегуляторов одной модели различного исполнения.

Схемы подключения терморегулятора MOES BHT-002.

AliExpress.com Product — Smart WiFi Thermostat Temperature Controller Water and Gas Boiler Works with Alexa Echo Google Home Tuya

В паспорте терморегулятора найдем схемы подключения.

Из схем подключения видно, что бывают несколько исполнений этой модели терморегулятора: GA, GB, GC.

GA — для водяных теплых полов.

GB — для водяных теплых полов.

GC — для котла.

Схемы подключения на примере терморегуляторов POER PTC10.

Инструкция по эксплуатации на русском POER PTC10.

AliExpress.com Product — Wireless Boiler Room Controller 868MHz Heating Thermostat Weekly Programmable With Large LCD, App Remotely Control

Схемы подключения на примере терморегуляторов POER PTC20.

AliExpress.com Product — WiFi Smart Thermostat Temperature Controller for gas boiler electric underfloor heating humidity display works with Alexa

Несколько пополнений одной модели:

Дешевые терморегуляторы.

Это терморегуляторы без нормального корпуса, стоимостью до 200р.

W3001 Digital Control Temperature Microcomputer Thermostat Switch Thermometer New

Стоит иметь ввиду что они бывают двух видов: с выходными сухими контактами реле и с выходом 220В.

Вот схемы некоторых с виду похожих терморегуляторов.

Разница видна только при изучении схемы из документации.

Держа в руках сам терморегулятор сложно понять какого он исполнения.

Перед использованием необходимо убедиться что терморегулятор имеет именно то исполнение, которое предполагается.

Терморегуляторы с двумя управляющими выходами.

Выпускаются терморегуляторы с двумя выходами для управления двумя различными устройствами, которые могут управлять и котлом при помощи сухого контакта и актуатором при помощи слаботочного высоковольтного выхода.

Второй канал управления появляется в ущерб клеммам выносного датчика.

А выносной датчик и не нужен при управлении водяным теплым полом.

Необычные по схемам подключения терморегуляторы.

Модели с 4-7 канальным управлением.

Предназначены для управления централизованным кондиционированием. Для этого необходимо управлять вентилятором сплит системы и краном подачи охлаждающей жидкости.

Схемы соединения этих терморегуляторов тоже достойны пополнить коллекцию схем соединения. Можно выбрать модель с возможностью управления двумя или тремя устройствами.

Виды терморегуляторов по питанию.

Терморегуляторы могут питаться:

  • от сети;
  • от батареек;
  • от низковольтного входа.

Терморегуляторы без кнопок и дисплея.

Такие терморегуляторы бывают механические и электронные.

Может возникнуть путаница, поскольку и те и другие именуются механическими.

Но одном случае механическое только управление. Работа все-равно происходит под управлением электроники.

Во втором случае управляющим элементом является биметаллическая пластина, как в утюге.

Различить их можно по количеству контактов: в полностью механических нет контактов входного питания.

Электронный терморегулятор с механическим управлением.

Задание температуры у механических терморегуляторов более удобное, но нет дисплея с индикацией текущей температуры. электронные механические терморегуляторы имеют такой же гистерезис и точность, как и электронные с дисплеем.

AliExpress.com Product — AC200~240V Electric Heating Temperature Regulator Knob Thermoregulator

Электронный терморегулятор с дисплеем и механическим управлением.

AliExpress.com Product — LCD Display Wall-hung Gas Boiler Thermostat Weekly Programmable Room Heating Thermostat Digital Temperature Controller

Механический терморегулятор.

У полностью механических терморегуляторов большой гистерезис и то, что установлено: температура включения или выключения зависит от направления движения ручки к установленному значению.

AliExpress.com Product — 220V AC Mechanical Room Air Thermostat Regulator Floor Heating Temperature Controller With on/off switch and LED indicator

По датчикам температуры.

  • С внутренним датчиком.
  • С внешним датчиком
  • С обеими датчиками.

Терморегуляторы с внутренним датчиком измеряют температуру в месте своей установки своим внутренним датчиком. Не подходят для электрического теплого пола.

Терморегуляторы с одним выносным датчиком предназначены для управления температурой пола.

Если в терморегуляторе присутствует внутренний датчик и есть клеммы для внешнего датчика, то скорее всего этот терморегулятор все равно осуществлять управление может только по температуре внутреннего датчика.

Внешний датчик служит для аварийного контроля температуры пола с целью недопущения его перегрева.

Ограничение температуры пола актуально для электрических теплых полов.

Встречались диковинные терморегуляторы, в которых встроенный датчик служил для защиты от перегрева самого терморегулятора.

Терморегуляторы, которые на выбор могут регулировать хоть по внутреннему, хоть по внешнему датчику редкие — я встречал только два таких с ценой около 5000р. Рискну предположить, что терморегуляторы дороже 5000р все могут управлять по любому из датчиков.

Терморегуляторы с интеграцией с внешними системами.

терморегулятор может быть обычным устройством, а может быть и интегрирован в системы умного дома или доступен для управления дистанционно и из других систем.

Можно выделить такие способы внешней связи с терморегулятором:

  • Wi-Fi;
  • WEB;
  • Облачный сервис;
  • MOD Bus;
  • Радиоканал;

Wi-Fi.

В статье «Что такое терморегулятор с Wi-Fi» рассматривались способы управления терморегуляторами по Wi-Fi. Самый простой способ — непосредственное подключение к терморегулятору, как к точке доступа.

WEB.

Более удобное подключение к Wi-Fi терморегулятору через Wi-Fi роутер.

Но такой терморегулятор является WEB-устройством и к нему можно подключаться через интернет.

Облачный сервис.

Для того, чтобы получать доступ к терморегулятору без Ip-адреса используется сторонний сервер — облачный сервис с мобильным приложением или WEB-интерфейсом.

Такие терморегуляторы подробно рассматривались в статье «Обзор моделей терморегуляторов с WiFi и облачным сервисом».

MOD Bus.

Встречал обсуждения о таких терморегуляторах. Скорее всего имеет смысл для управления охлаждением с центральным кондиционером и с центральным контроллером кондиционирования.

Вероятно его можно как-то применить в системах зонального отопления с центральным контроллером.

Модель SML-1000 исполнения GB,GD,GC.

16A Touchscreen Black Colour Programmable Modbus Thermostat for Electric Heating (with Modbus function)

Дистанционный пульт.

Терморегулятор с возможностью дистанционного управления при помощи пульта, как от телевизора.

Возможно имеет смысл при управлении кондиционером или нагревательной инфракрасной панелью.

Нагрев/охлаждение.

Самый простой способ сделать из терморегулятора нагрева терморегулятор охлаждения — перекидной контакт.

В некоторых терморегуляторах есть опция в настройках, явно указывающая что необходима работа на охлаждение.

Существуют терморегуляторы с отдельными каналами управления нагревателем и кондиционером.

Терморегуляторы для охлаждения с несколькими выходами предназначены для систем централизованного кондиционирования, где необходимо управление вентилятором кондиционера и краном охлаждающего агента сплит-системы.

Передача управляющего сигнала по радиоканалу.

Терморегулятор не имеет выходов. В комплекте с терморегулятором поставляется исполнительное устройство — блок с управляющими реле в виде коробочки или розетки.

Терморегулятор по радиоканалу дистанционно управляет исполнительным устройством.

Терморегуляторы адресных систем.

Для полноты картины дополню статью и такими гаджетами.

Эти терморегуляторы не могут использоваться самостоятельно, а являются частью интегрированной системы.

Термогигрометр с индикатором радиоканальный Болид С2000-ВТИ.

Беспроводной датчик температуры ИПРО.

Еще записи по теме

конструкция, настройки и принцип действия, виды механических регуляторов температуры для радиаторов отопления

Механический термостат стал у потребителей популярным прибором, который «гарантирует» тепло в доме зимой и экономию в кошельке на отоплении. На самом деле, все не так просто. Хотя принцип работы термостатов одинаковый, они отличаются по способу настроек, количеству функций, схеме установки, сфере применения и цене.

Терморегулятор механический среди всего модельного ряда считается не только самым дешевым, но и простым в управлении, хотя все функции в нем настраиваются вручную.

Как работает механический термостат

Дешевое тепло – это совсем не утопия, так как на сегодняшний день существуют специальные приборы, которые способны взять под контроль его распределение и экономию энергоресурсов. На рынке представлены модели от самых примитивных ручных конструкций до сложных программаторов со встроенным Wi-Fi и дистанционным управлением.

Механический регулятор температуры – это автоматический прибор для радиаторов отопления, работа которого заключается в отслеживании нагрева воздуха в помещении. В составе устройства:

  • Сильфон, или как его еще называют, термоэлемент. Он имеет форму цилиндра с гофрированными внутренними стенками, которые позволяют ему растягиваться на определенную длину.
  • Клапан, который фиксирует подачу и отключение циркуляции теплоносителя.
  • Специальная жидкостная или газообразная среда, реагирующая на температурные колебания воздуха.
  • Функция передающего штока в том, чтобы «дотянуться» до клапана и закрыть его или, наоборот, освободить в зависимости от степени нагрева помещения.
  • Шкала с делениями позволяет настроить ручной терморегулятор на необходимый температурный режим.

Принцип действия прибора прост:

  • Когда воздух в комнате нагревается до необходимого уровня, рабочая среда в сильфоне под воздействием тепла расширяется, что заставляет цилиндр распрямляться. Шток, соединенный с сильфоном устремляется вперед и давит на клапан, плотно прижимая его к пропускному отверстию. При этом подача теплоносителя в радиатор прекращается.
  • После того, как оставшийся в батарее отопления носитель остыл, жидкость или газ в термоэлементе сжимается, вызывая сокращение его стенок, что приводит к открытию клапана. Горячий теплоноситель поступает в систему, и процесс начинается сначала.

Если первые ручные термостаты имели ограниченный срок действия и сильно зависели от типа теплосети, то механический регулятор температуры для радиатора отопления нового поколения рассчитан на миллион операций по закрыванию и открыванию клапана, что в среднем составляет 50-70 лет работы. Кроме того, этот недорогой прибор легко не только настраивать при помощи шкалы, но и монтировать в отопительную систему.

Достаточно выкрутить радиаторную пробку и на ее месте закрепить механический термостат, но делать это нужно с учетом вида теплосети. Так в однотрубных системах без байпаса установка терморегулятора не рекомендуется, так как теплоносителю необходима свободная циркуляция по отопительному контуру в тот момент, когда клапан перекрыл ему доступ в радиатор.

При монтировании термостата нужно следить, чтобы он был вкручен горизонтально. Как правило, на корпусе прибора стрелками показано движение теплоносителя.

Во многом качество работы механического терморегулятора зависит от таких факторов, как:

  • Циркуляция теплых потоков воздуха в комнате.
  • Направленность солнечных лучей.
  • Температура воздуха на улице.
  • Дополнительные источники тепла или холода.

В отличие от своих более «продвинутых» электронных собратьев, механический терморегулятор для батарей отопления реагирует не так быстро на изменения температуры воздуха за окном, но вполне эффективно справляется с возложенной на него задачей поддержания определенного микроклимата в помещении.

Плюсы ручного терморегулятора

Хотя некоторые потребители считают эти устройства примитивными, они обладают рядом весьма привлекательных и полезных свойств:

  • Ручные термостаты небольшого размера и потому практически не привлекают внимания.
  • На приборах с индикаторным экраном легко устанавливать нужные температурные параметры.
  • Их установка занимает всего несколько минут, а эксплуатация не требует каких-либо дополнительных профилактических работ или технического обслуживания.
  • Даже такое простое устройство с минимальным количеством функций способно создать комфортные условия для жизни, минимизируя затраты на отоплении.
  • Температурный диапазон от +5°C до +27°C позволяет ставить термостат на минимум, когда жильцы уезжают или фиксировать на средних параметрах, когда их нет целый день дома.
  • Механический терморегулятор создает равномерную подачу и обеспечивает одинаковый нагрев всех радиаторов в контурной отопительной цепи.

Эти устройства можно использовать, как в работающей отопительной системе со старыми или новыми батареями, так и вносить в план при установке автономного обогрева.

Биметаллический термостат

Сегодня на рынке встречаются терморегуляторы не только с разными типами настроек, но и внутренним содержимым. Так самым дешевым среди аналогов является терморегулятор биметаллический, в основе которого находится не сильфон, наполненный газообразной или жидкостной средой, а специальная пластина из биметалла.

У него всего две функции – включение и выключение, что, как известно, не гарантирует точности настроек. Принцип работы биметаллического регулятора заключается в том, что встроенная пластина реагирует на температуру и при ее повышении изгибается, размыкая электрическую цепь. Обратный процесс происходит при ее остывании, она выпрямляется, и цепь снова замкнута.

Хотя этот тип устройства и пользуется спросом благодаря своей неприхотливости и дешевизне, стоит учитывать, что его настройки неточны на несколько градусов. Это может привести к тому, что показатели термодатчика будут указывать заданные параметры, а воздух в помещении на самом деле будет прохладным.

Еще одним фактором, несвойственным другим механическим терморегуляторов, являются щелчки, которые производит пластина при выпрямлении.

Устройство с выносным датчиком

Сегодня производители термостатов подстраиваются под запросы и предпочтения потребителей. Если еще 20 лет назад выбор ограничивался механическими устройствами с ручным управлением или с примитивным дисплеем, то в наши дни – это по-настоящему сложные и «умные» аппараты, которые отслеживают любые изменения в нагреве воздуха.

Для батарей отопления, «спрятанных» от глаз шторами или экранами можно купить механический термостат с выносным датчиком. Он так же будет не заменим в помещениях с повышенной влажностью, например, кухне или ванной.

В устройствах данного типа рабочая часть монтируется непосредственно в батарею, тогда как датчик можно расположить в нескольких метрах от него. Это откроет доступ к настройкам, что было бы сложно делать, будь они укрыты декоративным коробом вместе с батареей. Кроме этого, если в обычных механических термостатах все данные по изменению в окружающей среде поступают напрямую в термоголовку, то в случае с выносным датчиком он становится передатчиком, который фиксирует понижение или повышение температуры и отправляет соответствующий сигнал на рабочую часть с сильфоном.

Если устанавливается накладной механический термостат, то он крепится непосредственно на стену. Подобные устройства необходимы для регулировки нагрева воздуха при работающей системе «теплый пол» или любых электро или инфракрасных обогревателей, для котлов отопления.

Заключение

Как показала практика применения термостатов в быту, они подходят не только для отопительных котлов и радиаторов, но и весьма полезны, если источником тепла являются электрообогреватели. Как правило, это масляные, инфракрасные и конвекционные устройства, работающие от электросети. Механический термостат для настенного электрообогревателя способен превратить его в автономную систему отопления.

Какой бы ни была сфера применения ручного терморегулятора, он позволяет поддерживать в помещении нужную температуру и экономит как топливо, так и электроэнергию, и при этом доступен по цене. Это главные параметры, на которые ориентируется современный потребитель, хотя простота установки и использования так же играют немалую роль.

конструкция, настройка и проверка устройства

Приборы, позволяющие регулировать температуру в помещении, впервые были разработаны и выпущены в 1943 году в Дании, и в скором времени вся Европа стала использовать их для снижения затрат на отопление. Сегодня вопрос экономии как нельзя актуален, а принцип работы терморегулятора нового поколения такой, что позволяет не только следить за поддержанием заданной температуры, но и экономить до 25% затрат на обогреве жилья.

Регулирующие устройства нового поколения

Если первые регулирующие устройства для батарей отопления требовали обязательного контроля человека, то у моделей последних лет появился ряд существенных преимуществ перед «старичками».

  • Дизайн современных термостатов таков, что они практически не заметны и выглядят, как естественное продолжение радиатора. Их легко настраивать и регулировать.
  • Термостаты нового поколения просто монтировать, как в старую централизованную отопительную систему, так и в автономную.
  • Длительный срок эксплуатации и отсутствие потребности в профилактическом и техническом обслуживании делают их желательными элементом отопительных систем.
  • Принцип работы регулятора температуры позволяет выставить нужные параметры, которых он будет придерживаться весь отопительный сезон, с учетом изменений температуры воздуха за окном. Это позволит избежать таких неприятных моментов, когда на улице стало тепло, а батареи еще настолько горячие, что приходится открывать балкон или окна для проветривания.
  • Терморегулятор позволяет калибрировать температурные параметры от +5°C, если требуется создать условия, чтобы система не замерзла, но при этом не «съедала» бюджет, до +27°C для любителей жары. Прибор будет придерживаться заданных параметров с точностью до 1 градуса.
  • Принцип действия терморегулятора таков, что теплоноситель в отопительном контуре начинает распределяться равномерно, доходя горячим даже до последних в цепи радиаторов отопления.
  • Если прибор установить в автономной системе обогрева, то владельцев ожидает экономия топлива до 25%.

Современные термостаты настолько автоматизированы, что требуют участия человека только в начале отопительного сезона, когда выставляются параметры температур в комнатах.

Как устроен термостат

Сегодня на рынке можно найти два вида регуляторов температуры: механические и электронные. Хотя у них существенные различия в способе настроек параметров, устройство терморегулятора со времен первых моделей не сильно поменялось. В настоящее время можно выбирать прибор не только по способу регулировки температуры, но и по типу отопительной системы. Есть модели, специально разработанные для однотрубных и двухтрубных отопительных контуров, но в основе и тех и других находится термическая головка (сильфон) и клапан.

Термоголовка представляет собой цилиндр с гофрированной внутренней поверхностью. Внутри сильфона располагается газообразная или жидкостная среда, очень чувствительная к любым колебаниям температур в окружающем пространстве.

В момент, когда температура в помещении достигла установленной критической нормы, средство в сильфоне расширяется, увеличивая его в размере. Следствием этого становится давление увеличенной термоголовки на клапан и его закрытие, что приводит к остановке подачи теплоносителя в батарею.

В случае понижения температуры происходит обратный процесс: внутренняя среда в сильфоне сжимается, он уменьшается в размере и перестает давить на клапан. Тот в свою очередь открывается, давая свободный проход теплоносителю.

Современная регулирующая техника настроена, как минимум, на миллион «сжатий-растяжений», чего она сможет достичь примерно за 100 лет эксплуатации.

Типы терморегуляторов

Все большее количество людей сходятся в том, что в современных условиях потребления тепла необходима жесткая экономия, чтобы снизить на него затраты. Чтобы не сидеть в холодных домах и квартирах, можно выбрать терморегулятор, подходящий под конкретную отопительную систему и создать не только оптимальные условия для проживания, но и пусть небольшую, но все-таки экономию средств.

Как показывает практика, термостаты последнего поколения могут «реанимировать» даже старые чугунные радиаторы, подключенные к центральной городской теплосети. Увеличение теплоотдачи без дополнительных денежных затрат возможно при установке термостата в отопительный контур или котел.

Большим спросом пользуются механические приборы, которые стоят дешевле электронных аналогов, но все изменения в их настройках производятся вручную. Изделия, оснащенные электронным дисплеем, полностью освобождают человека от контроля над тем, как работает терморегулятор на протяжении всего отопительного сезона.

Параметры в эти устройства вводятся один раз, а так как можно указать не только конкретную температуру, но и установить ее минимум и максимум, то это позволяет создать по-настоящему комфортный микроклимат.

Кроме того, что термостаты бывают электронные и механические, они так же отличаются по своему внутреннему содержанию. Приборы с сильфонами, наполненными жидкостью, как правило, стоят недорого, но и реакция их на температурные изменения в окружающей среде несколько замедленная.

Газонаполненные термоголовки очень чувствительны к любым колебаниям температуры. Они «заметят», если воздух в комнате потеплеет от того, что в окно светит солнце и перекроют клапан, остановив подачу носителя в батарею.

Самыми удобными в эксплуатации являются электронные терморегуляторы с программным управлением. Они позволяют устанавливать температурный режим на разный временной промежуток. Например, когда в квартире никого нет в течение рабочего дня, параметры нагрева воздуха могут быть понижены, но в определенное время суток термостат включается на повышение температуры. Это позволяет экономить на оплате отопления и энергоресурсах.

Подобные приборы стоят дорого, но купленные и установленные один раз, они на протяжении многих лет будут создавать комфорт в доме и экономию в кошельке.

Терморегулятор с выносным датчиком

Чтобы прибор работал корректно, он должен быть монтирован в горизонтальном положении, в этом случае воздух свободно циркулирует вокруг него, не влияя на заложенные в датчик параметры. Если установить его вертикально, то тепло, поднимаясь снизу, будет воздействовать на среду в сильфоне, заставляя его расширяться и закрывать клапан.

Если устройство отопительной системы таково, что установить терморегулятор горизонтально не получится, можно приобрести прибор с выносным температурным датчиком. Это так же актуально, если батареи закрыты декоративным коробом или фальш-панелью.

Выносной датчик идет в комплекте со специальной трубкой длиной 2 метра. На таком расстоянии он позволяет, как проверить терморегулятор, так и настроить его параметры. Подобной возможностью обладают и механические, и электронные устройства. Кроме того, существуют так называемые антивандальные терморегуляторы, оснащенные специальным чехлом, закрывающим его дисплей. Их устанавливают в помещениях, где живут или находятся дети.

Заключение

Принцип работы современного терморегулятора таков, что позволяет следить как за температурным режимом в доме или квартире, так и за экономией средств на отопление. Так как существуют приборы, приспособленные под конкретные отопительные системы, то стоит только определиться с его устройством, способом настройки и ценой, а установку можно произвести самостоятельно, действуя по инструкции.

Комнатные термостаты — виды, принцип работы и монтаж

Комнатный термостат — это автоматическое устройство, задачей которого является регулировка температурного режима отопительного устройства. Прибор мониторит температуру помещения в воздухе, и в случае необходимости подает сигнал котлу о повышении или понижении его мощности. Обычно котлы оснащены встроенными программаторами, однако в некоторых случаях дополнительные устройства нужно подключать отдельно.

Разновидности термостатов

Комнатные термостаты квалифицируют по способу установки, по функциональным возможностям, по техническому устройству.

По способу установки различают:

  • Проводные термостаты, где контакты между блоками поддерживаются посредством проводов. Преимуществом таких устройств является возможность передачи данных в отдаленные места (дальше 50 метров). В качестве источника электропитания обычно используется бытовая электрическая сеть.
  • Беспроводные термостаты, где коммуникации контроллера с исполнительным блоком осуществляются с применением периодических сигналов. Достоинством беспроводных технологий является отсутствие необходимости в проделывании отверстий под провода. Главный недостаток: железобетонные стены сильно снижают мощность сигнала и ограничивают рабочий радиус для прибора.

Комнатные термостаты для котлов не создают вредного электромагнитного поля, а лишь периодически передают импульс небольшой мощности. Помимо безопасности, такое решение дает возможность экономить заряд аккумулятора.

По функционалу термостаты классифицируют на:

  • простые, которые удерживают нужную температуру;
  • программируемые, где имеется возможность задать нужный режим на неделю вперед (с точностью до минуты).

По техническому исполнению терморегуляторы подразделяют на:

  • электронные;
  • электромеханические;
  • механические.

Электронные термостаты

Электронный комнатный термостат в своей основе имеет три главных компонента:

  • датчик температуры;
  • передатчик сигнала;
  • термореле.

Электронный термостат можно использовать в составе «умного дома»

Основной плюс электронных терморегуляторов — точность работы по выявлению и корректированию температурного режима в помещении. Таким прибором просто управлять, его можно использовать в составе «умного дома».

Электромеханические термостаты

Электромеханический комнатный термостат проще электронного по внутреннему устройству. Центральным элементом устройств является реле. Этот узел внешне похож на цилиндр в виде трубки, которая наполняется отзывчивым к температуре веществом. Как только котел разогревается — вещество расширяется. И наоборот: при понижении температуры вещество сужается. На изменения вещества реагирует привод, который с помощью электроцепи регулирует температурный режим.

Механические термостаты

Регуляторы механического типа характеризуются отсутствием электронной начинки. В основе принципа работы таких термостатов лежит способность материалов изменять свои свойства под воздействием температуры. В результате изменения температурного режима вещества в газовой мембране, замыкается или разрывается электроцепь, что приводит в действие те или иные механизмы оборудования.

Управление работой котла

Комнатный термостат для газового котла (или любого другого) может управляться механическим или автоматическим способом. На степень прогрева помещения оказывает непосредственное влияние температура теплоносителя. Как только он нагреется до нужной кондиции, котел выключается. При снижении температуры — подключается вновь. Порог срабатывания отличается в разных системах, но в целом составляет 0,25 градуса.

Функцию контроля за работой отопительного оборудования выполняет программатор. Это устройство, помимо очевидного удобства от автоматизации

Принцип работы терморегулятора: устройство, батареи отопления

Для обеспечения комфортного микроклимата в современных помещениях используются различные системы кондиционирования и отопления.

Схема устройства терморегулятора

Схема устройства терморегулятора.

Функцию поддержания необходимой температуры берут на себя такие приборы, как термостаты (терморегуляторы).

Очень удобны и популярны термостаты, которые предназначены для контроля нагрева радиаторов. Они размещаются непосредственно на трубе, входящей в отопительный прибор. Принцип работы терморегулятора заключается в автоматическом поддержании температурного режима в заданных пределах. По способу управления различают механические (ручные) и электронные (автоматические) приборы. Для радиаторного термостата предпочтительнее и удобнее использовать автоматическое регулирование.

Устройство терморегулятора

Схема подключения комнатного термостата к котлу

Схема подключения комнатного термостата к котлу.

Радиаторный термостат работает благодаря двум главным составляющим: термостатической головке и клапану. Клапан выполняет функцию так называемого исполнительного устройства. В термостатической головке расположен цилиндр (или сильфон), который заполнен рабочим веществом. Принцип действия рабочего вещества заключается в постоянном реагировании на изменение температуры воздуха. Схема следующая: при повышении температуры происходит увеличение объема вещества, а при понижении – сжатие. За счет этих физических изменений приводится в движение нажимной шток, который соединен с цилиндром.

Если головку термостата поставить на клапан, то за счет постоянного сжатия и расширения ее, шток будет давить/отпускать подпружиненный запирающий конус. А этот конус будет открывать/прикрывать проходное отверстие, тем самым регулируя объем подачи теплоносителя.

Роль рабочего вещества может выполнять либо специальная жидкость, либо газ. В соответствии с этим различают два типа термостата: жидкостной и газонаполненный. Газонаполненные устройства обладают более быстрой реакцией на изменение температуры, а жидкостные точнее чувствуют перепады давления внутри цилиндра и лучше передают их на исполнительный механизм.

Принцип работы термостата в однотрубной и двухтрубной системе отопления будет одинаковым, но гидравлическое сопротивление клапанов разным: для однотрубных ниже, а для двухтрубных – значительно выше. Поэтому еще при проектировании инженерных конструкций нужно подобрать устройство соответствующего действия, в противном случае тепловая мощность сойдет на нет. То же самое касается модернизации системы. Общее устройство механического терморегулятора показано на Рис.1.

Вернуться к оглавлению

Схема работы терморегулятора

Схема механического терморегулятора

Схема механического терморегулятора.

Термостат может быть сконструирован по-разному: с ручным управлением или программным. Программируемый термостат устроен таким образом, что способен изменять температуру в помещении в зависимости от различных заданных факторов, например, от времени суток или дня недели. А электромеханический прибор просто постоянно поддерживает на одном уровне необходимую температуру.

Ручной терморегулятор имеет принцип работы утюга: после нагрева помещения до определенной отметки – отключается, а после остывания воздуха на несколько градусов – снова включается.

Вернуться к оглавлению

Двухпозиционный биметаллический термостат

Такое устройство функционирует в двух режимах: включено и выключено. Отличается дешевизной, надежностью и повышенной помехоустойчивостью. Его принцип работы базируется на особом свойстве биметаллической пластины изгибаться при изменении температуры. Схема действия следующая: когда температура повышается, то изгибание пластины приводит к размыканию цепи, а когда понижается, происходит выпрямление пластины и соответствующее замыкание электрической цепи.

В таком гистерезисе термостат работает непрерывно. Это свойство является необходимым для механических приборов. С одной стороны, оно приводит к снижению быстроты реакции управляющей системы, но с другой – уменьшает число необходимых соединений. Для снижения количества соединений регулятор может быть оборудован ускоряющим сопротивлением, которое позволит нагревать биметаллическую пластину, когда цепь замкнута. После размыкания нагрев прекратится. В случае, когда измеренная температура все еще остается ниже установленного значения, биметаллическая пластина опять замкнет контакты.

Самым главным недостатком биметаллических термодатчиков считается довольно большое отклонение от установленного температурного значения в условиях, когда нагрузка получается ниже номинальной. Ток, который проходит через терморегулятор, начинает нагревать пластину, при этом температура, измеренная термодатчиком, будет выше фактической. Это означает, что воздух в помещении не нагреется до заданного значения. Еще одним минусом биметаллического устройства является то, что оно не работает бесшумно, а издает щелчки в момент замыкания электрической цепи. Общее устройство механического терморегулятора показано на Рис. 2.

Вернуться к оглавлению

Автоматический термостат

Чертеж автоматического терморегулятора

Чертеж автоматического терморегулятора.

Электронные модели бывают двухпозиционными или пропорциональными (P-регуляторы), а также полностью или частично механическими, либо электронными. Пропорциональные регуляторы корректируют процесс обогрева в зависимости от соответствия измеренной температуры заданной. Чем существеннее разница между ними, тем выше мощность, подаваемая на обогреватель. Такая же схема и принцип работы реализованы на низкой мощности.

P-управление для термостатов реализуется при помощи широтно-импульсной модуляции. Длительность периодов работы и отключения устройства регулируется для того, чтобы достигнуть некого среднего значения потребления энергии. Такие приборы идеально подходят для поддержания температуры обогревателя на постоянном уровне.

Электронная схема для частично автоматических устройств с выходным реле берет на себя функцию управления, а само реле выполняет роль выключателя. Здесь также используется гистерезис, поскольку необходимо продлить рабочий период термостата для предотвращения скорого износа реле. Чаще всего терморегуляторы, снабженные выходным реле, являются двухпозиционными.

Устройство терморегулятора в абсолютно электронных моделях отличается тем, что всей цепью управляет двунаправленный триодный тиристор. Этот прибор не содержит детали, которые могут быть подвержены механическому износу. Двухпозиционный электронный терморегулятор устроен так, что гистерезис в нем либо очень мал, либо используется пропорциональное управление, а регулировка температуры становится достаточно точной. Недостатком такого прибора являются немаленькие габариты за счет наличия необходимости эффективного охлаждения устройства.

В современных моделях термостатов часто используются жидкокристаллические дисплеи, которые удобным способом показывают как заданную, так и реальную температуру воздуха в помещении. Возможна сигнализация о неисправности устройства и выведение статистики работы прибора.

Использование термостатов не вызовет никаких трудностей в обращении и обеспечит качественную работу на долгие годы. Современные устройства позволят создать комфорт и уют в помещении, сэкономят электроэнергию и будут незаменимыми в реализации системы «умный дом».

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о