Принцип работы терморегулятора отопления

Термостаты для котлов отопления: механические, беспроводные, программируемые и электронные комнатные терморегуляторы, их конструкция и принцип действия...

Термостаты для котлов отопления: механические, беспроводные, программируемые и электронные комнатные терморегуляторы, их конструкция и принцип действия

Автономное отопление имеет право быть не только эффективным, но и экономным, поэтому сегодня большим спросом у счастливых обладателей этого типа обогрева пользуются термостаты для котлов отопления. Регулировка не по нагреву носителя в батареях, а по температуре воздуха в комнате как раз и создает необходимый микроклимат и экономию.

Функции комнатного регулятора для котла

Хотя все современные котлы отопления оснащены термостатами, все большее количество владельцев домов и квартир с автономным типом обогрева склоняются к тому, что для эффектной работы оборудования требуется регулятор температуры для котлов отопления.

Если рассмотреть принцип действия встроенного термостата, то будет видно, что его задача – отслеживать температуру нагрева теплоносителя в системе. Как только она опускается ниже заданного параметра, котел включается и нагревает ее, а в случае превышения, наоборот, отключается. При этом совершенно не берется в расчет, насколько тепло или холодно в помещениях. Так если денек выдался теплым и солнечным, то в доме будет жарко, а если, наоборот, температура за окном резко упала, то прохладно.

Ремонт, устройство и принцип работы, ТЕРМОРЕГУЛЯТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТЭНа (Ariston)

Учитывая, что вода остывает и нагревается быстро, котлу приходится бесчисленное количество раз производить подобную операцию, чтобы поддерживать уровень ее температуры в рамках заданного параметра. Можно оставить все, как есть, и жить в условиях неравномерного прогрева помещения и через несколько лет получить «уставшее» оборудование, которое требует замены, а можно установить терморегуляторы для котлов отопления, следящих за уровнем температуры воздуха. Так как он остывает значительно дольше, чем вода в батареях, значит, и количество включений/выключений агрегата будет происходить в разы реже, что продлевает срок его службы.

В функции регулятора воздуха входит отслеживать любые изменения с ним, даже если они связаны с переменой погодных условий за окном, а так же отвечать за работу котла. Если для отечественного потребителя остается насущным вопрос, к любому ли котлу можно подключить термостат и нужно ли это делать, то для европейцев, которые умеют считать деньги и экономить на коммунальных услугах, таких сомнений не бывает. В европейских странах установка термостата к котлу является обязательной. Связано это с тем, что пока температура воздуха держится в заданных хозяином параметрах, котел остается выключенным, что значительно сокращает количество потребление топлива или электричества.

Сегодня на рынке предлагаются как терморегуляторы для газовых котлов отопления, так и для твердотопливного и электрооборудования для нагревательных систем.

Обширное разнообразие моделей термостатов может сбить с толку, поэтому следует выбирать прибор, исходя из типа котла, количества заложенных в него функций и способа его настроек.

Принцип работы термостата для котла

Эффективность и цена термостата для газового котла или любого другого напрямую зависят от его содержимого. Так любой из них состоит из двух частей:

Принцип работы терморегулятора

  1. В основе рабочего механизма прибора следующие составляющие:
  • Сильфон (термоголовка) цилиндрической формы с гофрированными стенками выполнен из гибкого материала, способного к растяжению. Внутри него находится жидкостная, парафиновая или газовая рабочая среда, которая улавливает любые перемены в воздухе и реагирует соответственно им. Так, если воздух стал горячее, чем указано в заданном диапазоне прибора, внутренняя среда термоголовки увеличивается в объеме, а если наоборот, то уменьшается.
  • Подобные изменения внутри сильфона размыкают контакт, который связывает его с котлом, когда объем рабочей среды растет, либо вновь включает его при его понижении.
  • Этот процесс является сигналом для отопительного устройства, вследствие чего его горелка (если это газовый или твердотопливный котел) или клеммы (при работе электрического устройства) отключаются, а теплоноситель в контуре постепенно остывает, вызывая медленное понижение температуры воздуха. Когда она упадет ниже заданных параметров, происходит обратный процесс и котел включается для нагрева носителя в системе.
  1. Датчик – это часть термостата, в которую закладываются нужные температурные параметры, и которая считывает все изменения в воздухе и соотносит их с настройками. Он может быть, как встроенным, так и выносным, ручной настройки или цифровым аналогом.

Работа комнатного термостата для газового котла, электро или твердотопливного оборудования заключается в том, чтобы всегда поддерживать в помещениях температуру воздуха на одном и том же уровне.

Преимущество использования

Что же дает установка подобного оборудования при автономной системе обогрева?

  • Равномерный нагрев всей площади дома или квартиры. Именно в таких условиях возможно создание здорового микроклимата.
  • Регулятор температуры газовых котлов (или любых других) обеспечивает круглосуточное автоматическое слежение за его работой, освобождая, таким образом, людей на весь отопительный сезон от этого процесса. Именно от него зависит эффективность обогрева и количество включений/выключений устройства.
  • Экономия при использовании комнатного термостата составляет от 25% до 35%, если котел твердотопливный, газовый или электрический и до 50% при обогреве соляркой.
  • Равномерное включение/выключение котла продлевает ему срок эксплуатации, что крайне важно с учетом того, сколько сегодня стоит подобное оборудование на рынке.

По своему устройству, функционалу и качеству настроек все термостаты делятся на:

  • Механические приборы, в которых настройки устанавливаются и меняются вручную.
  • Электронные устройства обладают достаточно большим количеством функций и управляются дистанционным пультом.
  • Программаторы – это самые сложные по строению и «продвинутые» по количеству настроек приборы, которыми можно управлять, находясь далеко от дома через смартфон, планшет или компьютер при наличии интернета.

Все модели различаются по цене, которая напрямую зависит от их функционала и способа монтажа.

Механические терморегуляторы

Эти типы устройств хотя и являются самыми простыми в управлении, но не менее качественными и эффективными в работе, что и дорогие электронные аналоги. Основная сфера применения механических устройств – это термостаты для дровяного котла отопления или другого твердого топлива, но их можно устанавливать и на оборудовании, работавшем на газе. В зависимости от марки котла, их можно монтировать, как в горизонтальном, так и вертикальном положении, что не сказывается на эффективности их работы.

По своему строению механический термостат для котла отопления делится на:

  • Приборы, в основе которых сильфон, наполненный чувствительной к изменениям температуры воздуха жидкостью или газом. Их задача – перекрывать подачу носителя в систему, если показатели стали выше заданных, и пропускать его, когда батареи остыли, а вместе с ними и воздух.
  • Регулятор температуры твердотопливных котлов, в основе которых биметаллическая пластина, изгибающаяся при повышении температуры, и перекрывающая подачу электричества в обогреватель, и вновь подключающая его к сети, когда она понижается, а он выпрямляется.

Основные достоинства устройства:

  • низкая стоимость;
  • долгий срок эксплуатации;
  • они подлежат ремонту в случае поломки;
  • хорошо переносят перепады напряжения в сети.

Недостатки, которыми «страдают» терморегуляторы для котлов отопления механические, следующие:

  • Ручная настойка никогда не бывает точной, поэтому стоит ожидать, что разница между заданным температурным диапазоном может составлять 2-3 градуса с реальным нагревом воздуха.
  • Каждый раз при изменении внешних факторов, таких как потепление или похолодание, наличие солнечной погоды или ее отсутствие, либо придется терпеть жару в первом случае, либо похолодание во втором, либо вручную вносить коррективы.
  • Температурный разбег у механических устройств ограниченный и отсутствует функция регулировки по времени суток и дням недели.

Если стоит вопрос покупать, электронный или механический термостат для котла, то следует учесть, что кроме разницы в цене у первых значительные преимущества в настойках и способу управления ими.

Электронные термостаты для котлов отопления

Для того чтобы полностью автоматизировать отопительную систему, устанавливается электронный регулятор температуры, который «берет на себя» все процессы, происходящие как в котле, так и в окружающей среде.

Как правило, большинство подобных устройств состоят из выносного датчика с дисплеем, который устанавливается в комнате и регулирующего элемента, отвечающего за работу котла. Сфера применения этих приборов довольно широка: это может быть, как регулятор комнатной температуры для газового котла, так и для оборудования, работавшего на твердом топливе или электричестве.

Сегодня на рынке представлены следующие модели электронных термостатов:

  • Устройства с таймером, в задачу которых входит не только отслеживание температуры воздуха, но и ее изменения в зависимости от времени суток. Эта функция особенно подходит тем потребителям, у которых в будние дни никого нет дома, поэтому можно выставить минимальную температуру нагрева помещения, которая станет повышаться к моменту возвращения людей с работы. Подобная услуга позволяет экономить до 50% энергозатрат.
  • Если требуется терморегулятор для электрического котла, то лучшим вариантом станет электронный аналог, в основе которого биметаллическая пластина. Она изгибается при подъеме температуры воздуха, перекрывая доступ электроэнергии к обогревателю. Когда температура опустится ниже запрограммированной, то пластина выпрямится, и ток снова «побежит» к электрокотлу.

Преимущества электронного терморегулятора для электрического котла или другого типа обогревателей:

  • Они управляются дистанционно, что позволяет менять настройки, не выходя из помещения и с учетом того, комфортно в нем находится или нет.
  • Управляющая панель монтируется в любой жилой комнате, главное, чтобы на нее не падали прямые солнечные лучи и рядом не было других нагревательных или охлаждающих устройств.
  • Возможность регулировки температуры воздуха с учетом времени суток.
  • Они намного быстрее реагируют на изменения в окружающей среде, чем их механические «собратья», допуская погрешность не более 0.5 градусов.
  • Значительная экономия энергоресурсов за счет быстрого реагирования на понижения/повышения температуры и произведение автоматических перенастроек.

Некоторые потребители находят недостатком электронных терморегуляторов для котлов (твердотопливные, газовые или электрические, не имеет значения) их стоимость, но с учетом всех функций, которыми они обладают и экономией, которою создают, это вложение денег окупается в течение одного отопительного сезона.

Для тех, кто желает не просто задать необходимые параметры регулятору температуры, но и отслеживать работу котла и обогрев дома, находясь на расстоянии, подойдут еще более дорогие и сложные устройства.

Программаторы

Эти «умные» приборы обладают большим спектром функций, в которые могут входить не только температурный режим, но и его почасовое изменение или программирование по дням недели сразу на длительный период. Как правило, у них жидкокристаллический дисплей с удобным интерфейсом и встроенный Wi-Fi.

Программируемый термостат для котла имеет следующие преимущества:

  • Функции день/ночь, которая не только поддерживает оптимальный микроклимат в разное время суток, но и значительно экономит энергоресурсы, пока люди спят.
  • Возможность программировать режим на неделю вперед с учетом будних дней и выходных.
  • Дистанционное управление через встроенный Wi-Fi позволяет менять настройки по своему усмотрению на любом расстоянии, если в том месте есть выход в интернет. В качестве пульта управления можно использовать смартфон или планшет.
  • На рынке есть, например, программируемый термостат для газового котла, в который устанавливается одна или две сим-карты, позволяющие вводить нужные параметры через смартфон.

Недостатком программаторов является их высокая стоимость, которая полностью компенсируется комфортом, который они предоставляют своим владельцам.

Беспроводные регуляторы температуры

Устройства этого типа состоят из двух элементов:

  1. Рабочая часть монтируется непосредственно возле котла и подсоединяется к его клеммам специальным кабелем.
  2. Второй элемент – это отслеживающее устройство с дисплеем. Его, как правило, устанавливают в отапливаемом помещении. Датчик может быть оснащен сенсорным дисплеем или экраном с кнопочным управлением. Эти нюансы влияют на стоимость прибора.

«Общаются» между собой устройства при помощи радиоканала, не влияющего на другие электронные приборы в доме (последние так же не воздействуют на беспроводные комнатные термостаты для газовых котлов или для любых других).

Условно их можно поделить на простые и сложные. К первым относится, например, терморегулятор беспроводной для газового котла, в функции которого входит отключение или подача газа, в зависимости от того, поднялась или опустилась температура воздуха в помещении. Они стоят относительно недорого, но и функций у них всего две: включение или отключение агрегата.

Более сложные беспроводные термостаты, как для газовых котлов, так и для всех других типов отопительного оборудования, оснащены программой, позволяющей производить недельные настройки с почасовыми изменениями параметров воздуха.

Как правило, эти модели энергозависимы и работают либо от батареек, либо от аккумуляторов, которым требуется подзарядка. Если предстоит долгая поездка, то стоит позаботиться заранее о том, чтобы запаса батареек хватило на весь срок отсутствия.

Заключение

Каким бы ни было отопление, сегодня лучшим средством создать комфортные условия для проживания в доме или квартире в зимний период и сэкономить при этом на оплате счетов за коммунальные услуги или топливе – это установка терморегулятора температуры воздуха. Приборы для котлов отопления с успехом создают такие условия с дополнительной заботой о качестве работы оборудования.

Не зависимо от того, какой терморегулятор используется: от ручного и недорогого механического термостата и до сложного программатора, их наличие в отопительной системе гарантирует эффективность работы всех ее элементов.

Источник: netholodu.com

Принципы работы простейших терморегуляторов

В современном мире довольно широко как в быту, так и на производстве применяется климатическая техника: котлы, кондиционеры, конвекторы и калориферы. Большинство из этих приборов работает в автоматическом режиме, поддерживая комфортную внутреннюю температуру воздуха.

Цифровые терморегуляторы

Сами по себе такие устройства не способны контролировать температуру, для этого в схему интегрируют специальный прибор — терморегулятор. Он может не только установить фактическую температуру окружающей среды, но сравнить ее с заданной величиной и послать сигнал на управляющий механизм котла или аналогичного устройства для регулирования процессом нагрева. Для того чтобы правильно им управлять, пользователь должен знать принцип работы терморегулятора.

Такие регуляторы хорошо работают не только в системах управления и настройки, но и при защите охладительного или отопительного оборудования. При высоком значении теплоносителя они подают сигнал на нагревающее или охлаждающее устройство для аварийной остановки оборудования, мгновенно прекращая подачу с энергоносителей, с подачей звукового и светового сигнала.

Что означает термин «терморегулятор»

Терморегулятор — это устройство, которое задействуется в системах отопления или кондиционирования для обеспечения установленного значения температуры нагреваемой среды: вода или воздух.

Схема подключения терморегулятора

Как правило, терморегулятор (ТР) выполняется в форме аппаратного модуля, который измеряет температуру среды и передает сигнал управляющему модулю на активизацию или прекращение процесса нагрева.

Таким образом, существует две исполнительные модификации терморегулятора:

  • Он выступает в роли самостоятельного устройства, имеющего функции по контролю и управлению процессом, например, контроль температуры и ее регулирование по проценту влажности в помещении;
  • в качестве аппаратного модуля в составе общей автоматики безопасности.

Устройство и принцип действия

Независимо от варианта конструктивного исполнения, устройство терморегулятора выполняется по одной общей схеме и состоит из 3-х главных модулей или блоков:

  • Первичный датчик температуры, оборудованный термочувствительным элементом;
  • настроечный модуль;
  • модуль управления.

Комплект терморегулятора с трехходовым клапаном

Первичный датчик определяет температуру нагрева контролируемой среды: воздуха или воды. При изменении температуры внутри измерительного датчика происходит изменение физических параметров первичного элемента, которые передаются на управляющий блок.

Важно! Выходной сигнал, в который преобразуется входная величина, может быть неэлектрическим и электрическим. Большинство первичных датчиков электрические, функционирующие по напряжению или ЭДС.

После получения сигнала, блок управления обрабатывает и передает его на исполнительный механизм, который соответственно отрегулирует объем энергоносителя для нагрева среды.

В качестве исполнительных механизмов в отопительных системах применяются:

  • электромагнитные реле;
  • клапан механического или электрического принципа срабатывания;
  • цифровой/аналоговый прибор, для последующей обработки сигнала.

ТР способен соблюдать определенное значение температуры либо установленный диапазон. На этот показатель влияет гистерезис первичного датчика.

В торговой сети сегодня существует довольно много моделей терморегуляторов, которые могут быть оснащены дополнительными функциями, например, запуск отопления по таймеру и программирование устройства по заданному графику. Но в основе работы всех этих приборов находится вышеназванный принцип действия.

Какие существуют модификации терморегуляторов

Все терморегуляторы классифицируются по нескольким группам, для того чтобы пользователям легче было ориентироваться при их выборе

Разновидности терморегуляторов

Первая группа ТР определяется по типу управления:

  • механические;
  • комбинированные электромеханические;
  • электронные или цифровые.

Виды терморегуляторов могут также группироваться по следующим признакам:

  1. Месторасположение: с внутренней установкой — комнатные и наружной — погодные.
  2. Способ установки: корпусные, настенные или на DIN рейке.
  3. Функциональность: проводное подключение от блока управления и беспроводное дистанционное с применением современных линий связи через интернет.
  4. Диапазон измерений температуры, в пределах от -60 до 1200 °С.
  5. Количество каналов: одно- и многоканальные с серией стандартных термодатчиков.
  6. Вид программирования: местное, на одном устройстве, например, радиаторе отопления и центральное управление сложных объектов происходит от одного центра, наиболее распространенный вид на практике. В этом варианте для управления используют специальное ПО и компьютер.

Перед тем как сделать выбор конкретной модели нужно понимать, для чего нужен терморегулятор, для местного управления или комплексного в общей автоматической системе.

Разновидности терморегуляторов

Механические

Обладают простой конструкцией, в большинстве случаев энергонезависимые, то есть не требующие в работе использования электроэнергии. Управление режимами выполняется ручкой со шкалой на корпусе, в некоторых случаях имеется тумблер для включения и выключения. На корпусе имеется простейший интерфейс со световой индикацией.

Механические терморегуляторы применяются для нагревательных и охлаждающих систем. Конструкционные особенности:

  1. Термоэлемент-сильфон, выполнен в виде цилиндра с внутренними гофрированными стенами, позволяющими ему растягиваться на некоторую длину.
  2. Клапан, отсекающий движение теплоносителя.
  3. Особая измеряемая среда жидкая или газообразная, которая способна реагировать на колебания температур внутри комнаты.
  4. Рабочий шток, открывающий или закрывающий клапан в зависимости от степени обогрева комнаты.
  5. Шкала с указаниями для настройки режима нагрева.

Принцип работы любого механического терморегулятора довольно простой и заключается в том, что при нагреве воздуха в помещении, в термоэлементе сильфонного типа рабочая среда нагревается, и расширяясь выпрямляет цилиндр, который воздействует на шток, а тот в свою очередь и давит на регулирующий клапан, плотнее прижимая его к отверстию пропуска теплоносителя, тем самым уменьшая его до полного закрытия, после чего вода в батарею не поступает. Температура воздуха в комнате падает, термоэлемент сжимается, шток опускается, освобождая проход греющей жидкости в батарею, тем самым запускается новый цикл нагрева.

Устройство терморегулятора сильфонного типа

Механические ТР несмотря на свою простоту обладают множеством преимуществ, среди которых надежность, устойчивость к перепадам температур, энергонезависимость и длительный срок эксплуатации.

К недостаткам можно отнести невысокую точность регулирования, низкую функциональность и наличие шумовых эффектов в виде щелчков при включении/отключении клапана.

Электромеханические

Электромеханические регуляторы температуры применяются для различных отопительных приборов, например для электрокотлов. Как правило, они могут быть исполнены в 2-х модификациях: с биметаллической пластиной, подключенной к группе электроконтактов и с капиллярной трубкой.

Биметаллическая пластина под воздействием температуры среды нагревается, что вызывает ее изгибание и разрыв контактов. В этом момент подача напряжения на нагревательные электрические элементы прекращается, котел останавливается. Теплоноситель продолжает циркулировать через котел, постепенно его температура снижается, биметаллическая пластина возвращается в первоначальное состояние, замыкая электроконтакты и подавая напряжение на ТЭНы котла.

Биметаллический терморегулятор

ТР с капиллярной трубкой, наполненной газом, помещается в емкость, где греется теплоноситель. При достижении установленной температуры воды в емкости, газ в трубке расширяется, тем самым замыкая электрический контакт, энергоноситель отключается, вода в емкости остывает, капиллярная трубка сжимается и размыкает контакты. Этот тип регуляторов устанавливается в бойлерах и отопительных электрорадиаторах.

Неприхотливые электромеханические ТР имеют много преимуществ, прежде всего являясь бюджетными по цене, кроме того они энергонезависимые, точно поддерживают автоматический режим включения/отключения нагревательного аппарата, при этом оставаясь герметичными, не загрязняя внутренний контур теплоносителя.

К минусу можно отнести довольно грубые настройки по пределам регулирования до 2–3 °С.

Цифровые

Это группа электронных терморегуляторов, которые устанавливаются в сложной климатической технике, например, в автоматике газового котла, в блоках регулирования работой теплых полов и сплит-системах кондиционирования воздуха.

Основные элементы конструкции цифровых ТР:

  • Первичный термодатчик в форме выносного устройства;
  • контроллер — командное устройство на термостатах, контролирующее температуру в помещении и формирующий команды «включить» и «отключить» исполнительному механизму нагревательного агрегата;
  • контактная группа, в форме электронного ключа.

Контроллер электронного ТР может работать с закрытой и открытой логикой. В первом случае алгоритм работы постоянный, корректировка программ невозможна, изменяются только параметры работы нагревательного устройства. Эти модели применяются для бытового оборудования небольшой мощности.

Во втором случае настройки имеют более широкий диапазон, в связи, с чем можно изменить алгоритм работы агрегата. Применяются для больших промышленных установок.

Этот современный тип терморегуляторов, позволяющие контролировать и управлять процессами нагрева дистанционно с применением обычных смартфонов и сети Интернет. Они обладают самым широким диапазоном регулирования и могут быть встроенные в любые современные теплонагревающие устройства.

Умный-дом

Важно! Высокая точность управления позволяет эффективно эксплуатировать оборудование с высокими КПД. На их базе сегодня внедрена инновационная система погодорегулируемой автоматики газовых котлов, они также являться частью системы «умный дом».

Наладка и эксплуатация

Наладку простейших механических и электромеханических ТР можно выполнить самостоятельно, для этого нужно внимательно изучить инструкцию завода-изготовителя.

Цифровые ТР устанавливаются на дорогостоящем климатическом оборудовании, которое, как правило, комплектуются заводом-изготовителем. В этом случае самостоятельная наладка его не допускается. Первый запуск регулятора производится в ходе настройки котла, которую выполняют сертифицированные организации, аттестованные на проведение этих работ заводом изготовителем. От выполнения этого правила будет зависеть сохранение гарантийных обязательств.

В процессе первого пуска оборудования наладочная организация проверяет работоспособность терморегулятора, настраивает его на работу и поясняет, обслуживающему персоналу, что такое терморегулятор, как он должен обслуживаться и порядок установки текущих настроек работы климатической техники.

Наладка и эксплуатация

В процессе эксплуатации ТР должен находится в чистом состоянии, не должен подвергаться воздействию воды и других агрессивных жидкостей, его нужно беречь от механических повреждений и не располагать под прямыми солнечными лучами. Запрещается самостоятельно разбирать ТР и менять его электронные схемы.

При выполнении таких простых условий, терморегулятор будет работать весь нормативный срок эксплуатации, качественно выполняя свои функции по управлению тепловыми процессами.

Современная климатическая техника в обязательном порядке должна комплектоваться терморегуляторами. Это требование вызвано необходимостью обеспечения энергоэффективности систем отопления. Даже применение простейших механических ТР позволяет экономить от 10 до 30 % топлива в течение отопительного сезона.

Применение цифровых терморегуляторов позволяет создать комфорт в доме, снижает ежемесячные затраты на электроэнергию, повышает эффективность работы климатического оборудования и его КПД, упрощает процессы управления. Все это приводит к снижению общих вредных выбросов в окружающую среду.

Источник: osensorax.ru

Терморегуляторы. Виды и работа. Применение и особенности

Терморегуляторы. Виды и работа. Применение и особенности

Для сохранения требующегося уровня температуры в нагревательных системах применяются электрические устройства, называемые терморегуляторы. Все приборы, имеющие в составе электронагревательные элементы, оборудованы электрическими терморегуляторами.

Необходимость и особенности терморегуляторов

Терморегулятор представляет собой электрическое устройство необходимое для автоматического регулирования температуры в охлаждающем и отопительном оборудовании. Они монтируются в системах обогрева, искусственного климата, охлаждающих либо морозильных системах. Широко используются в домашнем хозяйстве в обустройстве теплиц.

Цель работы терморегулятора определяется включением либо выключением нагревательных элементов какого-либо прибора при показателях температуры ниже или выше указанных соответственно. Благодаря работе терморегулирующих устройств, воздух в помещении, вода, поверхности приборов и т.п. имею стабильную температуру.

Работают все терморегуляторы, в каком бы приборе они не находились, по единому принципу. Автоматический регулятор получает данные о температуре из окружающей его среды, благодаря тому, что оснащается встроенным или выносным термодатчиком. Опираясь на полученную информацию, терморегулятор определяет, когда нужно включаться и отключаться. Чтобы исключить сбои в работе устройства, термодатчик надлежит устанавливать в помещении подальше от прямого влияния различного нагревательного оборудования, в противном случае, может возникнуть искажение показателей и, естественно, регулятор будет работать ошибочно.

Классификация терморегуляторов

Принцип работы всех устройств, регулирующих температуру одинаковый, но видов терморегуляторов очень много, и они отличаются по:
  • Назначению:
    — комнатные;
    — погодные.
  • Способу монтажа:
    — стенные;
    — настенные;
    — крепящиеся на DIN рейку.
  • Функциональным возможностям:
    — центральное регулирование;
    — беспроводное регулирование.
  • Способу управления:
    — механические;
    — электромеханические;
    — цифровые (электронные).
Также терморегуляторы отличаются техническими свойствами:
  • Диапазон измерений температуры. Разные модели терморегуляторов в зависимости от модификации поддерживают температуру от -60 до 1200°С.
  • Количество каналов:
    — одноканальные. Применяются для автоматической регулировки и сохранения температуры объекта на указанном уровне. Отличаются меньшими размерами и весом от многоканальных приборов;
    — многоканальные. Выпускаются для фиксирования температуры серии стандартных термодатчиков. Их используют на производствах, лабораториях, а также в народном хозяйстве.
  • Габаритные размеры:
    — компактные;
    — большие;
    — крупные.
Применение регуляторов и датчиков температуры
Терморегуляторы могут устанавливаться в жилых и промышленных помещениях. В целом можно выделить учитывающие:
  • И контролирующие температуру воздуха в конкретной зоне помещения. Эти приборы относятся к категории комнатных регуляторов. Бывают аналоговые и цифровые.
  • И поддерживающие температуру определённых предметов – это регуляторы для полового отопления.
  • Температуру воздуха снаружи – погодные термостаты.
Регуляторы, которые эксплуатируются в промышленных помещениях, бывают двух видов:
  • Индустриальные пространственные. К этим приборам относятся аналоговые стенные регуляторы, имеющие повышенную защиту.
  • Индустриальные с отдельными датчиками. Это аналоговые приборы с внешними датчиками, которые могут быть настенными или устанавливаться на специальную рейку.
    Датчики могут устанавливаться на стены или в полу дома, в зависимости от их типа и назначения. Встроенные приборы монтируются в монтажную коробку прямо в стену, а приборы накладного типа просто прикрепляют на стену.
Выделяют также несколько видов датчиков по назначению:
  • Датчик температуры пола.
  • Датчик температуры воздуха.
  • Инфракрасный датчик для пола и воздуха.

Датчик, измеряющий температуру воздуха, часто размещают на корпусе терморегулятора. Терморегуляторы с инфракрасными датчиками можно применять для контроля всей системы отопления. Эти датчики отлично подходят для установки в ванные комнаты, душевые, сауны и прочие помещения с повышенной влажностью. Сам регулятор температуры надлежит размещать обязательно в сухом месте, от переизбытка влаги он может повредиться. Правда есть модели, с повышенной герметичностью, и их монтаж в ванную ничем не опасен для них.

Регуляторы для тёплых полов отличаются своим внутренним устройством, это:
  • Цифровые.
  • Аналоговые.

Цифровые устройства имеют хорошую стойкость к разным типам помех, поэтому исключают искажение данных и гарантируют большую точность, чем аналоговые.

Особенности функциональных возможностей электрических регуляторов температуры:
  • Беспроводное регулирование (дистанционное). Рекомендовано применять при дополнительной инсталляции греющих элементов и проведении реконструкций, когда выполнять классическую регулировку невозможно или довольно трудно. Дистанционное управление исключает дополнительные строительно-ремонтные работы при электроинсталляции (к примеру, монтаже кабельной проводки).
  • Устройства программирования. Центральное (классическое) устройство позволяет производить регулирование температуры целого крупного объекта с одной точки. Для программирования регулятора используют компьютер или устройства управления. Также контроль осуществляется с помощью телефонного модема.
Принцип действия, плюсы и минусы

Механический регулятор температур считается простым и практичным устройством. Применяется в нагревательных и охладительных целях. Чаще всего представляет внешнее электроустановочное изделие, предназначенное для внутренней установки в жилые помещения в системы отопления. Внешний вид подобен стандартному запорному крану.

Termoreguliatory mekhanicheskie

Специфичностью механических терморегуляторов является отсутствие электрической составляющей. Работает аппарат по особому принципу, заключающемуся в свойствах некоторых веществ и материалов менять свои механические качества от изменения температуры.

При изменении температуры до конкретно указанной, происходит разрыв или замыкание электрической цепи, что обуславливает выключение либо включение приборов для нагрева. Требуемый показатель температуры выбирается на шкале прибора путём вращения специального колесика.

Положительные моменты механических термостатов:
  • Надёжность.
  • Устойчивость к перепадам напряжения.
  • Не подвластны сбоям электроники.
  • Работают при отрицательных температурах.
  • Можно эксплуатировать в условиях резких изменений температуры.
  • Простое управление.
  • Длительный срок службы.
Недостатки:
  • Наличие погрешности.
  • Вероятность появления небольших щелчков при подаче напряжения на инфракрасные нагреватели.
  • Низкая функциональность.

Независимо от недостатков, они являются самыми распространёнными и встречаются в организации обогревательных систем чаще других термостатов, благодаря простому управлению и невысокой стоимости.

Эксплуатация электромеханических термостатов

Электромеханические регуляторы температуры используется в различных бытовых электроприборах. Эти изделия бывают двух модификаций:

Termoreguliatory elektromekhanicheskie

  • С биметаллической пластиной и группой контактов. Пластина, нагреваясь до определённой температуры, изгибается и размыкает контакты, из-за чего прекращается подача электротока на нагревательную спираль или ТЭН прибора. После остывания пластина прогибается обратно в своё исходное положение, контакты при этом замыкаются, возвращается подача электричества и прибор нагревается. Приборами с этими регуляторами пользуется в повседневной жизни практически каждый человек – это утюги, электроплиты, электрочайники и т.п.
  • С капиллярной трубкой. Изделие состоит из трубки, наполненной газом и помещённой в ёмкость с водой, а также контактов. Принцип действия базируется на особенностях материалов расширяться при определённых температурах. Вещество, находящееся в полой трубке, начинает расширяться при разогреве воды, из-за чего возникает замыкание контакта. После охлаждения воды, контакты размыкаются, а электроприбор начинает разогреваться. Подобными регуляторами чаще всего оснащаются водонагреватели, масляные обогреватели, бойлеры.
Электромеханические терморегуляторы зарекомендовали себя как неприхотливые устройства:
  • Автоматическое включение обогрева.
  • Герметичность.
  • Невысокая цена.
Минусы этих приборов:
  • Низкая функциональность.
  • Сложность добиться высокой точности регулирования.
Специфика электронных терморегуляторов

Termoreguliatory elektronnye

Электронные устройства очень распространены, они эксплуатируются с многими электрообогревателями. Обычно ими оборудуют общие отопительные системы и кондиционирования, а также тёплые полы.

Главные составляющие части:

  • Выносной термодатчик.
  • Контроллер — устройство, устанавливающее конкретный уровень температуры в доме, а также создающее команды включения и отключения нагревателя.
  • Электронный ключ – контактная группа.

Датчик прибора отправляет данные о температуре контроллеру, который обрабатывает полученный сигнал и решает, требуется снижать или повышать температуру.

Виды электронных термостатов:

  • Обычные терморегуляторы. В этих приборах можно выставлять желаемые пределы температуры либо точную температуру, которая будет сохраняться. Устройства оборудованы электронным дисплеем.
  • Цифровые терморегуляторы:
    — С закрытой логикой. Устройства имеют неизменный алгоритм работы. Регулирование выполняется при помощи передачи команд по указанным параметрам конкретным приборам, которые были установлены заранее. Параметры задаются заранее в зависимости от нужд используемых приборов для определённой температуры. Корректировка программы этих регуляторов практически неосуществима, можно только менять основные параметры. Но именно эти термостаты наиболее часто применяют в быту.
    — С открытой логикой. Эти аппараты контролируют точный процесс обогрева помещений. Имеют расширенные настройки, благодаря чему можно поменять их алгоритм работы. Управляются кнопками или сенсорной панелью. Путём этих устройств можно включать либо отключать обогревательные системы в строго заданное время. Но их перепрограммированием должны заниматься специалисты. Эти регуляторы применяют чаще на производстве и в промышленности, чем в быту.

Программируемые термостаты удобно эксплуатировать, они открывают широкие возможности для тонкой настройки приборов на нужные температурные показатели, зависящие от требований отдельных зон помещений.

Достоинства:
  • Широкий диапазон регулировок.
  • Разнообразие дизайнерских решений.
  • Экономия электроэнергии.
  • Высокая точность.
  • Эффективность.
  • Безопасность при эксплуатации.

Также терморегуляторы просты в управлении и имеют не высокую стоимость, только эти два плюса не касаются регуляторов с открытой логикой. Электронные регуляторы нередко являются составной частью системы умного дома.

Похожие темы:

  • Датчики температуры. Виды и принцип действия, Как выбрать
  • Термостаты. Виды и работа. Устройство и применение. Особенности
  • Терморезисторы. Виды и устройство. Работа и параметры
  • Тепловые реле. Виды и устройство. Работа и применение
  • Элементы Пельтье. Работа и применение. Обратный эффект
  • Термопары. Виды и состав. Устройство и принцип действия

Источник: electrosam.ru

Принцип работы терморегулятора

В радиаторах и разного рода системах отопления с целью контроля температуры используются специальные электрические устройства. При проектировании или ремонте подобной системы нужно хорошо представлять себе, что такое терморегулятор, каковы его назначение и механизм действия, как подобрать подходящий термостат.

Устройства для регуляции температуры

Устройства для регуляции температуры

Необходимость и особенности терморегуляторов

Терморегулятор это средство регуляции температурного уровня, используемое в приборах, имеющих дело с теплом: в отопительном, охладительном оборудовании и системах контроля температуры в помещении. Регуляторы применяются и в сельском хозяйстве, например, в тепличных установках. Когда температура в помещении или установке в ту или иную сторону отклоняется от рамок, заданных в настройках, устройство дает команду включить или отключить нагревательные элементы. С его помощью можно контролировать степень нагрева не только воздуха и иных газообразных сред, но и жидкостей и твердых тел (например, поверхностей электроприборов).

Как устроен термостат

При подборе подходящего устройства потребители интересуются, как работает терморегулятор. Хотя эти приборы выпускаются с разными типами действующих блоков (электроника, механический узел и т.д.), принцип работы терморегулятора, независимо от его типа, базируется на считывании данных из среды, подлежащей температурному контролю. Базируясь на получаемых данных, устройство определяет, есть ли необходимость в задействовании дополнительных термических элементов или отключении имеющихся.

Важно! Для предотвращения выхода устройства из строя и минимизации вероятности ошибочных показаний термический датчик следует размещать как можно дальше от зоны непосредственного воздействия обогревателя, батарей и иного подобного оборудования.

Преимущества и недостатки

Свойства термостатических устройств, их сильные и слабые стороны напрямую зависят от типа конструкции. Наиболее важный показатель – минимизация погрешности считывания температурных данных. В принципе, высокая точность характерна для любых термостатов, имеющих электронные компоненты, тогда как в случае механических устройств именно меньшая точность (погрешность может достигать трех градусов) является основным минусом. Зато они просты в регулировке и обладают весьма демократичной ценой.

Важно! Наиболее сложными в управлении (и дорогостоящими) являются программируемые устройства. При всем при этом они весьма экономичны в отношении потребления электроэнергии, обладают большой гибкостью настроек. Приобретать такое устройство пользователю следует лишь при уверенности, что он сможет правильно программировать работу термостата.

Виды терморегуляторов

Приспособления, предназначенные для регуляции температуры, могут быть классифицированы по различным основаниям. Выпускаются изделия, рассчитанные на разные виды монтажа: на стену или на дин-рейку. Варьируются поддерживаемый диапазон измерений и число каналов. Однако в первую очередь они различаются по строению, в зависимости от того, какие механические узлы и электронные компоненты в них задействованы.

Механические термостаты

Это наиболее простые изделия, лишенные электронной «начинки», чаще всего они используются для контроля температуры жилых помещений. Их работа базируется на способности некоторых материалов изменять свои характеристики под воздействием меняющейся температуры. Задавать рамки полагается посредством вращения колеса. При выходе за них возникает замыкание или разрыв электроцепи, ведущие к подключению дополнительных нагревательных элементов или отрубанию имеющихся.

Плюсы такой конструкции – надежность, долговечность, простота управления, способность функционирования при минусовых температурах, стойкость к скачкам напряжения. Основным минусом является вероятность погрешности, в ряде случаев довольно значительной (до 3 градусов). Кроме того, изделия нельзя назвать бесшумными: при срабатывании они издают щелкающие звуки.

Механический регулятор

Механический регулятор

Биметаллические пластины

При нагревании такая пластинка деформируется и открывает сомкнутые контакты. Вследствие этого к нагревательному элементу прибора перестает поступать ток. Остывая, пластинка возвращается в прежнюю позицию, и контакты соединяются снова. Тогда электроэнергия опять подается на соответствующий элемент, что влечет за собой нагревание. Такая конструкция вмонтирована в электрические чайники, плиты, утюги.

Работа биметаллической пластины

Работа биметаллической пластины

Газонаполненные датчики

Газовые термостаты включают в себя заполненную газом трубу и контактные элементы. При помещении в жидкость газ расширяется и провоцирует замыкание контакта. Размыкание происходит, когда жидкая среда охлаждается. Конструкция устанавливается в водонагреватели, отопительные приборы на масле.

Важно! Плюсами этого и предыдущего типов являются автоматическая регуляция и бюджетная цена, минус – отсутствие места для вариативных гибких настроек, что ограничивает сферу применения.

Восковые терморегуляторы

Эти аппараты состоят из герметически запаянной камеры, снабженной пробкой из воска, и стерженька из металла. При нагревании плавящийся воск вытесняет стержень наружу, и последний инициирует изменения в электрической цепи. Такие конструкции широко применяются в автомобилестроении, а также при проектировании смесителей.

Электронные термостаты

Их применяют в разного рода системах контроля климата, в конструкциях теплого пола. Они включают в себя датчик температуры, электронный ключ и блок контроля, генерирующий команды подключения и выключения нагревательных элементов. Приборы снабжены электронным табло, на котором репрезентируются температурные данные. Они бывают с закрытой и открытой логикой. Гибкость настроек и расширенные возможности управления присущи только второму типу, такие изделия выпускаются с кнопочным или сенсорным управлением.

Электронный прибор

Электронный прибор

Двухзонные термостаты

Двухзонный терморегулятор предоставляет возможность параллельного управления двумя отопительными системами, к примеру, кухни и жилой комнаты. Некоторые модели ограничиваются возможностью выбора из нескольких заданных программ, другие – дают возможность самостоятельного задания параметров. Термодатчики надо помещать в местах, куда не проникают влага и прямые лучи солнца.

Термостат 12 В

Использование терморегулятора 12 вольт практикуется в аквариумах, тепличных помещениях, при инкубации яиц. Прибор состоит из датчика и блока контроля. Температурные ограничения задаются самим пользователем. Как источник питания используется аккумулятор в 12 вольт. Преимущества такого устройства – несложное управление и низкая цена.

Применение регуляторов и датчиков температуры

Устройства устанавливаются как в жилых комнатах, так и в производственных помещениях. Если существует необходимость в регуляции работы теплого пола, можно купить прибор, снабженный двумя датчиками, один из которых монтируется на поверхность пола (будучи заточенным под считывание данных с твердых поверхностей), а другой – помещается на стену и работает с температурой воздуха. Терморегуляторы применяются и в бытовых приборах, работающих с температурными перепадами, а также в производстве автомобилей.

Без применения устройств контроля температуры не будет возможным слаженное функционирование систем и приборов, работающих с температурными перепадами. При выборе прибора нужно обращать внимание на то, насколько его конструкция и настройки подходят системе, в которой ему придется работать.

Источник: amperof.ru

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...