Что такое термостат и какой у него принцип работы

Термостаты. Что такое термостат и как он работает?

Термостаты

Вам слишком жарко? Тогда вам захочется охладиться. Вам слишком холодно? Значит нужно согреться. Наши тела – это удивительные саморегулирующиеся механизмы, которые могут постоянно приспосабливаться, чтобы поддерживать температуру в пределах 37 ° C. Но остальной мир не так устроен. Если мы хотим, чтобы в наших домах поддерживалась более или менее постоянная температура, мы должны постоянно включать и выключать обогреватели – или, в качестве альтернативы, полагаться на умные устройства, называемые термостатами, которые сделают эту работу за нас. Что они собой представляют и как работают? Заглянем внутрь!

На фото: простой механический термостат, устанавливаемый в шкафах управления и автоматики для контроля температуры нагрева воздуха от обогревателей ОША. На нем демонстрируется текущая температура в градусах Цельсия. После того, как вы установили температуру, термостат должен включать и выключать обогрев по мере необходимости, чтобы поддерживать в шкафу нужную температуру. На практике такой термостат не включается и не выключается при одной температуре, а переключается между небольшим диапазоном температур по обе стороны от установленного вами значения.

Что такое термостат?

Наверняка вы где-либо уже видели терморегулятор, размещенный на стене или бытовой технике для управления системой отопления . И хотя на самом устройстве указывается температура, это не термометр . Это называется термостатом , современным словом на основе два древних греческих: термо- (значение тепла ) и Статос (что означает стоячие и связанный с такими словами , как стаз, статус – кво, и статическим электричеством, означающим оставаться таким же). Уже по названию мы можем сказать, что термостат – это то, что «сохраняет тепло одинаково»: когда температура контролируемого отопления или технологического процесса слишком низкая, термостат включает отопление, поэтому температура быстро повышается; как только температура достигает установленного нами уровня, термостат отключает нагрев. Для контроля охлаждения термостат работает аналогично: пока температура больше установленной, охладители работают, как только достигается граничное значение, они отключаются.

Давайте просто проясним разницу: термометр – это то, что измеряет температуру; термостат – это то, что пытается поддерживать температуру (поддерживать ее примерно такой же).

На фото: электронный термостат STC-1000 с цифровым показанием температуры. Этот работает немного иначе, чем механический на верхнем фото. Дисплей является частью программатора. Данные о температуре поступают с термопары, которая постоянно измеряет температуру в контролируемой среде, а затем терморегулятор включает и выключает нагрев или охлаждение, чтобы поддерживать его в пределах 1 ° C от установленной вами температуры.

Как работают термостаты

Так как же работает термостат? Большинство вещей становятся больше при нагревании и меньше при остывании (заметным исключением является вода : она расширяется при нагревании и при замерзании). Механические термостаты используют эту идею (которая называется тепловым расширением) для включения и выключения электрической цепи. В двух наиболее распространенных типах используются биметаллические ленты и газонаполненные сильфоны.

Биметаллические термостаты

Традиционный термостат состоит из двух частей, состоящих из разных металлов, скрепленных вместе, образуя так называемую биметаллическую полосу (или биметаллическую пластину). Пластина работает как мост в электрической цепи, подключенной к вашей системе нагрева. Обычно «мост не работает», пластина пропускает электричество по цепи, и нагрев включен. Когда пластина нагревается, один из металлов расширяется больше, чем другой, поэтому вся полоса очень немного изгибается. В конце концов, он так сильно изгибается, что разрывает цепь. «Мост установлен», мгновенно отключается электричество, отключается нагрев, и температура начинает снижаться.

Но что происходит потом? По мере охлаждения пластина тоже остывает и возвращается к своей первоначальной форме. Рано или поздно он снова включается в цепь и снова заставляет электричество течь, и нагрев снова включается. Регулируя шкалу температуры, вы изменяете температуру, при которой контур включается и выключается. Поскольку металлической полосе требуется некоторое время для расширения и сжатия, нагрев не включается и выключается постоянно каждые несколько секунд, что было бы бессмысленно (и весьма раздражающе). К примеру, при отоплении дома, в зависимости от того, насколько хорошо изолирован ваш дом и насколько холодно на улице, может потребоваться час или больше, чтобы термостат снова включился после того, как он выключился. А встроенные терморегуляторы в обогревателях шкафов управления ОША, которые служат для поддержания температуры нагревателя в безопасном диапазоне, могут включаться чаще.

Как биметаллический термостат включается и выключается

1. Внешний диск позволяет установить температуру, при которой термостат включается и выключается.
2. Циферблат соединен цепью с датчиком температуры (биметаллическая полоса, показанная здесь красным и синим), который включает и выключает электрическую цепь путем изгиба.
3. Биметаллическая («двухметаллическая») пластина состоит из двух отдельных металлических полос, скрепленных между собой: кусок латуни (синий) прикручен к железному элементу (красный).
4. При нагревании железо расширяется меньше, чем латунь, поэтому биметаллическая полоса изгибается внутрь при повышении температуры.
5. Биметаллическая пластина образует часть электрической цепи (серый путь). Когда полоска остыла, она прямая, поэтому она действует как мост, по которому может течь электричество. Включен контур и нагрев. Когда полоса более горячая, она изгибается и разрывает цепь, поэтому электричество не может течь. Теперь цепь отключена.

Газонаполненный сильфон

Проблема с биметаллическими пластинами заключается в том, что они долго нагреваются или охлаждаются, поэтому они не быстро реагируют на изменения температуры. Альтернативная конструкция термостата определяет изменения температуры быстрее с помощью пары металлических дисков с газонаполненным сильфоном между ними. Диски имеют большую площадь поверхности, поэтому они быстро реагируют на тепло, и они гофрированы (на них есть выступы), что делает их упругими и гибкими. Когда контролируемая среда нагревается, газ в сильфоне расширяется и раздвигает диски. Внутренний диск нажимает на микровыключатель в центре термостата, выключающий электрическую цепь (и нагрев). По мере охлаждения помещения газ в сильфоне сжимается, и металлические диски снова сжимаются. Внутренний диск отходит от микровыключателя, включение электрической цепи и повторное включение нагрева. Вы также можете найти термостаты с гофрированными сильфонами в других областях применения (например, в старых автомобилях), и вместо газа они иногда заполняются летучей (низкокипящей) жидкостью, такой как разбавленный спирт; точное химическое вещество внутри зависит от диапазона температур, в котором они должны работать.

Фото: термостат регулирует температуру с помощью пары металлических дисков, разделенных газонаполненными сильфонами, которые нажимают на микровыключатель. При повороте шкалы температуры диски перемещаются ближе или дальше от микровыключателя в центре. Это означает, что газовый сильфон должен более или менее расшириться, чтобы включить или выключить электричество, эффективно повышая температуру, при которой срабатывает переключатель (и комнатную температуру).

Восковые термостаты

Подводя итог тому, что мы уже определили, вы можете увидеть, что все механические термостаты (все неэлектронные) используют вещества, которые изменяют размер или форму с повышением температуры. Таким образом, битметаллические термостаты полагаются на расширение металлов по мере их нагрева, в то время как газовые сильфоны работают за счет расширения газов. Некоторые термостаты идут дальше и используют изменение состояния вещества с жидкости на газ. Восковые термостаты, вероятно, являются наиболее распространенным примером, и вы найдете их в домашних радиаторных клапанах, автомобильных двигателях и душевых смесителях.. Они используют маленькую пробку воска внутри запечатанной камеры. При изменении температуры воск плавится (меняет состояние с твердого на жидкое), сильно расширяется и выталкивает стержень из камеры, который включает или выключает что-то (управление системой охлаждения двигателя в автомобиле или регулирование смеси горячего и холодной воды в душе, чтобы тело не закипело, как омар). Восковые термостаты имеют тенденцию быть более надежными и долговечными в экстремальных условиях внутри двигателя автомобиля.

Фото1: Как работает восковой термостат. Воск (синий) находится внутри запечатанной камеры (серый), в которой находится металлическая игла (серебряная). При повышении температуры воск плавится, расширяется и выталкивает иглу из камеры (желтые стрелки). Поднимающаяся стрелка включает или выключает любое устройство, которым управляет термостат. Пружина (не показано) тянет весь механизм снова, когда температура падает. Фото2: вот внутренняя часть регулятора душа со смесителем, показывающая, как на самом деле выглядит восковой термостат. Маленький черный цилиндр посередине – это восковой термостат, который перемещается внутрь и наружу, регулируя подачу горячей и холодной воды, поддерживая более или менее постоянную температуру смешанной воды (выходящей из душевой лейки). На этой фотографии показана пружина, которая отводит термостат назад, когда температура падает, а восковой термостат снова сжимается.

Термостатические радиаторные клапаны

На фото: этот термостатический клапан регулирует поток горячей воды через радиатор, предотвращая перегрев помещения. Если в комнате становится слишком жарко, срабатывает восковой термостат, который приводит в действие клапан, перекрывая поток воды через радиатор до тех пор, пока температура снова не упадет.

Температурные клапаны, установленные на радиаторах центрального отопления, обычно используют восковые термостаты. Когда радиаторы нагреваются до установленного вами уровня, восковые клапаны расширяются и уменьшают поток воды через радиатор, пока температура снова не упадет. В сочетании с комнатными термостатами такие клапаны могут защитить ваш дом от перегрева – и это хороший способ как сэкономить энергию и деньги, так и внести свой вклад в борьбу с глобальным потеплением .

Цифровые электронные термостаты

Более современные цифровые терморегуляторы не имеют подвижных частей, измеряющих температуру, и вместо этого они опираются на данные электронных температурных датчиков сопротивления – термопар.

Электронные терморегуляторы имеют жидкокристаллический дисплей, на который выводится температура текущая и запрограммированные параметры. Некоторые из них имеют кнопки для настройки или же сенсорный экран.

Для управления нагревом и охлаждением в цифровых электронных терморегуляторах используется реле или полупроводник, к примеру, симистор. Датчики температуры (термопары) обычно идут в комплекте с цифровыми терморегуляторами.

Недорогим и в то же время достаточно качественным примером цифрового терморегулятора является популярный современный терморегулятор STC-1000. Он очень прост в настройке, имеет жк дисплей и 4 кнопки для программирования параметров. Данные температуры поступают от термопары, которая также входит в комплект.

Есть терморегуляторы, которые функционируют на основе не одного, а нескольких термодатчиков, анализируя показатели температуры с них. К примеру, если вам нужно контролировать температуру радиатора для отопления в комнате, один из термодатчиков может быть настроен на поддержание батареи на определенном уровне температуры, а второй на определенную температуру воздуха в самой комнате. Таким образом можно не допустить как перегрева батареи, так и оптимальной температуры воздуха.

На сайте компании Элемаг вы найдете большой выбор терморегуляторов как механического, так и цифрового типов. Для подбора наиболее подходящего термостата для вашей системы нагрева или охлаждения обращайтесь к нашим специалистам по телефону и получите бесплатную квалифицированную консультацию по данной теме.

Термостат — что это такое и для чего предназначен

Термостат — устройство, позволяющее поддерживать температуру в заданных параметрах .

Ниже вы узнаете, как работает термостат, как он устроен и основной принцип его работы. Не замечая этого, мы часто в жизни сталкиваемся с термостатом: он следит за тем, чтобы холодильник поддерживал нужную температуру, не перегревался и не подмораживал, чайник благодаря нему подогревается до нужной температуры, а автомобиль быстро прогревается и не ломается из-за высокой температуры двигателя. Вы узнаете, для чего нужен термостат в разных приборах и что нужно сделать для определения неисправностей.

Что такое термостат и для чего он нужен

Что такое термостат и для чего он нужен
Термостат — что это такое? Термостат — это прибор, который нужен для поддержания температуры на заданном уровне.
Применяется в разных сферах жизни, в быту: для поддержания температуры в плите, холодильнике, тёплом поле, кондиционере. И в промышленности для регулирования отопления помещений, в автомобилях назначение термостата — избежать перегревания двигателя.

Функции и место расположение

Функции термостата: управление климатическими условиями в помещении, а также поддержание температуры в устройстве на заданном уровне.
Терморегулятор устанавливают вдали от отопительных приборов и источников влаги в помещении, чтобы температура окружающей среды считывалась точнее. В устройствах он расположен рядом с нагревательным элементом, чтобы быстро отреагировать на изменение температуры.
На схеме видно, как выглядит термостат:

Принцип работы термостата, как он устроен

Несмотря на разнообразие терморегуляторов на рынке, у всех термостатов одинаковый принцип работы и устройство.

Термостат предназначен для того, чтобы двигатель автомобиля прогрелся быстрее. Термостат в системе охлаждения автомобиля выполняет роль поддержания нужной температуры, чтобы двигатель нагрелся быстрее и не перегрелся во время работы.
Вне зависимости от составных элементов, у всех термостатов аналогичный принцип работы.

Терморегулятору задаётся определённая температура, которую он поддерживает, не давая её подняться выше заданных параметров и упасть. В устройстве находится термочувствительный элемент, который считывает температуру окружающей среды. До того, как устройство нагрелось до заданной температуры, контакты соединены и происходит нагревание. После того, как температура поднялась, контакты расходятся за счёт термочувствительного элемента, который видоизменяется при нагреве.

Когда температура опускается ниже заданной, термочувствительный элемент возвращается в исходное состояние и нагревание возобновляется. Такой процесс цикличен.

Термостаты бывают устроены по-разному: механические и электронные. При этом принцип работы одинаков: он определяет температуру окружающей среды или поверхности, на которой находится. И в зависимости от указанных параметров, устройство определяет, есть ли необходимость в задействовании термических элементов или необходимо наоборот отключить имеющиеся.
Конструкция и её принцип работы очень просты, что позволяет устройству прослужить долго.
Основным элементом является термочувствительный элемент, который видоизменяется при изменении температуры в устройстве или окружающей среде, прекращая тем самым нагревание.

Термочувствительным элементом может быть газ, воск с примесью металла, металлические пластины с разной термочувствительностью.

Виды терморегуляторов

Электронные термостаты

• Обычные — в приборе задаются параметры температуры или точное её значение, которое будет поддерживаться. В устройстве есть электронный дисплей.
• Цифровые:
  • С закрытой логикой
    У такого устройства задан алгоритм работы. Параметры регулируются с помощью специальных команд для установленных заранее приборов. Необходимые параметры можно установить в зависимости от температуры, которая нужна для прибора. При этом саму программу работы регулятора изменить нельзя. Чаще всего такие терморегуляторы применяют в бытовых приборах.
  • С открытой логикой
    Устройство полностью контролирует процесс обогрева. В терморегуляторе с открытой логикой можно изменить алгоритм его работы. Управление устройством происходит с помощью сенсорных кнопок. Используя такой термостат, можно настроить обогрев помещения по определённому графику. Такие термостаты применяют в промышленных целях, а их перепрограммированием и установлением нового алгоритма должен заниматься специалист.

Преимущества электронных устройств:

• Большой диапазон настройки температуры;
• Точность больше, чем у механических;
• Эффективность;
• Не энергозатратные;
• Разнообразие дизайна.

• Зависимы от стабильного электричества;
• На них влияет сильный перепад температуры.

Механические термостаты

Основной элемент устройства — газовая мембрана. При увеличении температуры, газ расширяется внутри металлических пластин, что приводит к их разъединению. В итоге контакты размыкаются и нагревание прекращается до тех пор, пока газ не уменьшится в объемах и пластины не вернутся в исходное положение.
Используют в системе отопления, их используют для регулировки работы климатических систем: водонагревателей, кондиционеров. Газовая мембрана реагирует на температуру воздуха вокруг, а не поверхности, на которой расположено устройство.
Регулировать температуру такого датчика можно с помощью колёсика для управления, которое соединено с мембранным механизмом.

Используют в системе отопления для регулировки работы климатических систем: водонагревателей, кондиционеров. Удобно, что устройство мгновенно срабатывает на изменение температуры окружающей среды, а не поверхности, на которой оно расположено.
Регулировать температуру такого датчика можно с помощью колёсика для управления, которое соединено с мембранным механизмом.

Двухзонные термостаты

Используются, чтобы единовременно управлять двумя системами отопления. Различают термостаты с заданным набором программ и более сложные, в которых можно самостоятельно задать параметры работы. Устройство полностью автоматизировано, датчики реагируют на температуру воздуха. Термодатчики устанавливают в местах, защищенных от попадания солнечных лучей и влаги.
Двухзонные терморегуляторы используют в быту, например, в тёплом поле.
Если термостат установлен в ванной , важно, чтобы устройство находилось вдали от воды и батареи.

Биметаллические пластины

Термочувствительным элементом выступают закреплённые на одном конце пластины из разных металлов. При нагревании один металл увеличится в размере, а другой, с меньшей теплочувствительностью , останется неизменным. Пластины наклонятся в сторону менее чувствительного металла, размыкая таким образом контакты. Нагрев устройства прекращается. Когда металл остывает, он уменьшается в размере, край пластины возвращается на место и контакты замыкаются обратно.
Такие пластины используют в электрических чайниках, не давая ему перегреться.

Механические термостаты долговечны, но обладают большой погрешностью, которая может доходить до 10 градусов.

Газонаполненные датчики

Их начали использоваться из-за того, что газ быстрее видоизменяется под воздействием температуры. В устройстве между парой металлических дисков помещён сильфон, наполненный газом. У дисков большая площадь поверхности и они начинают быстро реагировать на нагрев.
При нагревании газ между дисками увеличивается в объеме и разъединяет их. При этом внутренний диск надавливает на небольшой переключатель термостата и цепь размыкается, прекращая нагрев.
При снижении температуры диски возвращаются в исходное положение, цепь соединяется и нагрев возобновляется.

Газонаполненные датчики используют для отопления помещений, ранее применяли в автомобилях.

Восковые терморегуляторы

Восковой термостат состоит из герметичной камеры с восковой пробкой, внутри которой расположен двигающийся металлический стержень. Воск при высокой температуре начинает таять и становится больше по объему, чем в твёрдом виде. Он выталкивает стержень наружу, который в свою очередь выключает электроцепь, останавливая нагрев. При охлаждении до определённой температуры, воск затвердевает обратно и стержень возвращается на место, включая нагрев.

Преимущества механических термостатов:

• Надёжные;
• Устойчивы к перепадам напряжения в устройстве;
• Не влияет работа электричества, не сбиваются из-за сбоев;
• Простая эксплуатация и настройка;
• Можно применять при большом перепаде температуры;
• Долговечность.

• Большая погрешность в районе 5-10 градусов;
• Ограниченный функционал;
• Не програмируемы.

Основные признаки неисправности термостата

Иногда термостатное устройство не работает качественно.

Основные признаки того, что терморегулятор вышел из строя:

• Если устройство охлаждает больше нужной температуры (в холодильнике начинает морозить);
• Устройство перегревается (двигатель в автомобиле начинает кипеть);
• Нижний патрубок очень быстро нагревается (при исправной работе он греется долго);
• При работе двигателя, отображаемая температура резко снижается, а потом при выключении обратно поднимается;
• Нижний патрубок не нагревается и остаётся холодным.
  Такое происходит, если устройство долго находится в закрытом состоянии, что приводит к заклиниванию конструкции

Причинами неисправной работы термостат а могут быть образовавшаяся ржавчина, заклинивание термостатического клапан а в одном из положений: открытом или закрытом. Если не сметать пыль с устройства долгое время — оно может забиться и выйти из строя.

Диагностика поломки, как проверить не снимая

Существует несколько способов проверки неисправности терморегулятора устройства. Этот способ отличается тем, что позволяет обнаружить поломку, не разбирая устройство на части. Чтобы определить, работает ли термостат исправно, нужно запустить двигатель автомобиля на минут пять-десять. За это время шланг, идущий из радиатора в термостат, должен остаться холодным, если он нагрелся за такое короткое время — в конструкции есть неполадки.

При обнаружении неполадок лучше всего обратиться в ремонтный центр, где вам помогут решить возникшую проблему. Самостоятельно чинить устройство можно только если вы точно знаете, как оно устроено.

Теперь вы знаете, что такое термостат , для чего служит термостат , какие функции он выполняет. Устройства используют во многих сферах в жизни: для автоматического поддержания температуры воды в душе , для нагревания духовки или обогревателя до заданной температуры. После прочтения статьи вы знаете, что делать, чтобы обнаружить поломку терморегулятора, не разбирая устройство. В зависимости от того, зачем нужен в устройстве термостат, выбирают разные виды.

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.

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.

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.

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.

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.

Видео

Что такое термостат и какой у него принцип работы

Назначение

Термостат — один из главных узлов системы охлаждения. Назначение — контроль температурных показателей ОЖ с последующим перенаправлением состава по большому или малому кругу.

Пока мотор прогревается, клапан находится в закрытой позиции, а жидкость идет по малому кругу. Как следствие, прогрев силового узла происходит быстрее.

При достижении требуемой температуры происходит открытие клапана и подача ОЖ через радиатор.

Другими словами, термостат — специальный прибор, который поддерживает температуру мотора в заданных параметрах посредством грамотной работы терморегулятора и правильности осуществления фазового перехода.

Блокируя работу радиатора, устройство позволяет двигателю набирать нормальную температуру. Как следствие, улучшаются характеристики силового узла, и снижается его износ.

Клапан термостата открывается при температурах от 70 до 92 градусов в зависимости от конструкции термостата (применяемого термоактивного наполнителя) и требуемого теплового режима двигателя.

Моментом открытия термостата считается перемещение клапана на величину 0,1 мм. Допуск на температуру начала открытия клапана составляет ±2°С. Температура полного открытия клапана как правило выше на 12 — 15 градусов, чем температура начала открытия.

Поэтому температура полного открытия основного клапана может варьироваться в пределах 82-107 градусов Цельсия.

После этого заслонка открывается и позволяет проходить жидкости по системе.

Виды терморегуляторов

Электронные термостаты

• Обычные — в приборе задаются параметры температуры или точное её значение, которое будет поддерживаться. В устройстве есть электронный дисплей.
• Цифровые:
• С закрытой логикой У такого устройства задан алгоритм работы. Параметры регулируются с помощью специальных команд для установленных заранее приборов. Необходимые параметры можно установить в зависимости от температуры, которая нужна для прибора. При этом саму программу работы регулятора изменить нельзя. Чаще всего такие терморегуляторы применяют в бытовых приборах.

С открытой логикой Устройство полностью контролирует процесс обогрева. В терморегуляторе с открытой логикой можно изменить алгоритм его работы. Управление устройством происходит с помощью сенсорных кнопок. Используя такой термостат, можно настроить обогрев помещения по определённому графику. Такие термостаты применяют в промышленных целях, а их перепрограммированием и установлением нового алгоритма должен заниматься специалист.

Преимущества электронных устройств:

• Большой диапазон настройки температуры;
• Точность больше, чем у механических;
• Эффективность;
• Не энергозатратные;
• Разнообразие дизайна.

• Зависимы от стабильного электричества;
• На них влияет сильный перепад температуры.

Механические термостаты

Виды термостатов

Сегодня есть несколько видов термостатов, каждый из которых имеет свои особенности (как по принципу действия, так и по цене).

К примеру, отечественные устройства обходятся в меньшую сумму, в то время как немецкие отличаются лучшим качеством, но и стоят дороже.

ВАЖНО: С 2006 года в России нет производителей автомобильных термостатов! Единственный п. Ставрово, Владимирской обл., производивший с «нуля» термостаты для всех легковых и грузовых отечественных автомобилей был поглощен концерном «ПРАМО» и прекратил их выпуск, перейдя на закупку и переупаковку термостатов китайского производства и выпуск их под своей торговой маркой.

Позднее появилось еще несколько «производителей», работающих по той же схеме. Но, хочется отметить, что единственным предприятием, которое осуществляет 100% контроль качества и имеет испытательное оборудование для контроля параметров термостатов является ЗАО «ЭЛЕКТОН» г. Радужный Владимирской обл.

Востребованы и так называемые универсальные термостаты, которые могут подойти почти к любому типу мотора.

Итак, к основным видам термостатов можно отнести:

Наиболее популярный вид устройства, который установлен на многих марках и моделях авто. Многие считают, что такой тип уже устарел и не способен обеспечить потребности мотора. Но это не так.

Этот тип термостатов не устарел и с успехом применяется в частности на двигателях УМЗ 4216 (Ульяновского моторного завода). Применение термостатов одноклапанного и двухклапанного зависит от компоновки системы охлаждения двигателя.

Но все же применение двухклапанных термостатов получило преимущественное распространение.

2. Двухклапанный или двухступечатый термостаты.

Данные устройства имеют множество общих черт с узлом одноклапанного типа. Преимущество лишь в расширенных возможностях, касающихся процесса охлаждения.

3. Термостат с электронным управлением.

Наиболее продвинутый тип устройства, отличающийся повышенным потенциалом.

Преимущества — точность работы и повышенная функциональность.

Благодаря эффективной работе системы, гарантируется нормальный цикл охлаждающей жидкости, а также своевременное открытие и закрытие клапана.

Работа может осуществляться в двух режимах — ручном или автоматическом.

Термостат с электронным управлением установлен лишь на самых новых авто. Обязательное условие для работы системы — наличие хорошего бортового компьютера, способного контролировать работу устройства.

Есть автомобили, в которых одновременно стоит два термостата. Их ставят для увеличения эффективности системы охлаждения на мощных двигателях, таких как двигатели производства ПАО Автодизель (Ярославский моторный , а на двигатели Тутаевского моторного завода ставят даже 3 термостата в один контур системы охлаждения.

Устройство и принцип работы

Конструкция и принцип действия термостата во многом зависит от типа наполнителя.

Рассмотрим каждый из вариантов:

1. Термостат с жидким наполнителем.

Таких устройств давно нет в природе (отечественных с 1983 г), но все же для ознакомления мы затронем эту тему.

Изделие, в основе которого лежит латунный цилиндр. Внутри последнего находится жидкость, которая состоит из дистиллированной воды и эфирного спирта.

Крепление цилиндра осуществляется на специальном штоке, а к второму краю, которого приварен специальный клапан.

Последний опирается на седло и фиксируется в кожухе устройства. В корпусной части есть четыре окна, которые позволяют жидкости поступать из охладительной рубашки к насосу даже при запертом клапане.

Принципа работы термостата, имеющего жидкостный наполнитель, выглядит следующим образом.

В момент пуска силового узла происходит прижатие клапана к седлу, благодаря упругой структуре гофрированного цилиндра.

Как следствие, доступ к основному радиатору блокирован, и охлаждающая жидкость не идет по большому кругу.

Через специальные окна жидкость попадает в насос, а после снова возвращается в рубашку системы.

Подобный принцип позволяет ОЖ быстрей набирать рабочую температуру.

Как только уровень последней достигает 67-70 градусов, происходит закипание жидкости в системе термостата и увеличение давления.

Гофрированный цилиндр расширяется и оказывает давление на шток. Одновременно с этим открывается клапан, и перекрываются окна, через которые жидкость поступает к насосу.

Далее охлаждающая жидкость направляется через клапан к основному баку радиатора, распределяясь по его трубкам и одновременно охлаждаясь до безопасной температуры.

После охлажденная жидкость возвращается к насосу и в общую систему. Цикл повторяется.

2. Термостат с твердым наполнителем.

Всегда устанавливается на отечественных и импортных легковых и грузовых авто.

В основе устройства — церезин (специальный воск), который смешивается с медным порошком и устанавливается в специальном баллоне (выполняется из латуни или меди).

Между крышкой и баллоном установлена мембрана, выполненная из резины. В последнюю упирается шток (также резиновый).

В верхней части баллон объединяется с клапаном, который упирается в седло. Под клапаном монтируется пружина, которая упирается в подковообразную направляющую, соединенную с корпусом (фланцем) и удерживает клапан в закрытом положении.

В процессе работы силового узла и нагрева ОЖ происходит прогрев баллона и повышение температуры находящегося внутри воска.

Когда воск прогревается до 65-70

градусам Цельсия, начинается процесс плавления и его увеличения в объеме.

Как следствие, состав действует на мембрану, а последняя через специальный шток воздействует на клапан, открывая его. Благодаря этому, нагретая жидкость поступает в радиатор.

Открытие клапана происходит при температуре 78-82 °С. А вообще температуры начала открытия клапана для разных двигателей и условий эксплуатации лежат в диапазоне от 70 до 92 °С с допуском ±2°С.

В случае снижения температуры до уровня 65-67

градусов Цельсия происходит обратный процесс преобразования воска — он становится твердым и уменьшается в объеме.

Как следствие, пружина разжимается и перекрывает проход в термостате (жидкость направляется по меньшему кругу). Далее ОЖ идет к насосу и снова в систему охлаждения.

Основные неисправности

Частой неисправностью терморегулятора является неплотное закрытие клапана. После запуска двигателя антифриз циркулирует по большому кругу. Это приводит к длительному выходу на номинальную температуру. В зимнее время двигатель может вообще не достигнуть требуемых 90°С. Эксплуатируя автомобиль с такой поломкой владелец ежедневно уменьшает ресурс двигателя, так как длительный прогрев противопоказан мотору.

Заклинивание клапана в закрытом положении чревато более серьезными последствиями. После выхода на температуру выше номинальной, жидкость продолжает циркулировать по малому кругу. Если автовладелец не проверит работает ли термостат, то произойдет закипание мотора. В отличие от постепенного чрезмерного износа при постоянно открытом клапане, его закрытое положение способно привести к капитальному ремонту двигателя при первой же нештатной ситуации. Заклинивание поршней, коробление металлических деталей, разрушение резиновых изделий и прочие серьезные последствия сопровождают закипание двигателя, поэтому если появились первые признаки неисправности термостата необходимо провести его диагностику и, в случае необходимости, замену заклинившего изделия на новое.

При течи термочувствительного наполнителя может произойти задержка срабатывания клапана. Если временной интервал будет достаточно большой, то последствия будут аналогичны заклиниванию. В некоторых случаях внутрь герметичной полости попадает охлаждающая жидкость, меняя температурный коэффициент расширения.

Если разрушается резиновая прокладка термостата могут появится потеки охлаждающей жидкости. Очень часто разрушение уплотнителя связано с попаданием масла в систему охлаждения. Выхлоп автомобиля при этом может приобретать белый оттенок. В таких случаях замена термостата не решит проблему, так как ее корень спрятан в другом месте.

Визуальная проверка термостата позволяет обнаружить его механические повреждения. В таких случаях могут быть разрушены корпус или прокладка термостата. Устранение неисправности своими руками в таком случае не займет много времени.

Описание и схемы работы на ВАЗ 2106, 2107, 2109, 2114

В автомобилях ВАЗ система охлаждения имеет ряд особенностей. В частности, перед насосом монтируется специальный 2-клапанный термостат (дополнительный и основной), имеющий твердый (восковый) наполнитель.

Пока двигатель еще не прогрелся, большая часть ОЖ будет проходить по малому кругу, то есть с охватом насоса системы, рубашки охлаждения силового узла и цилиндров, а также термостата.

Далее жидкость снова возвращается к насосу. Вместе с этим ОЖ циркулирует через рубашку трубопровода впуска и камеры для смешивания в карбюраторе.

Если же кран отопителя салона открыт, то жидкость проходит и через его радиатор.

В случае, когда мотор прогрет не до конца, то есть температура ОЖ еще не достигла нужной отметки (90

градусов Цельсия), частично открывается основной клапан, другой (перепускной или байпасный) частично прикрывается, и часть горячей жидкости идет к основному радиатору.

Это позволяет быстрей прогреться силовому узлу. Как только температура доходит до уровня 90 градусов Цельсия, открытие клапана происходит полностью, что позволяет весь поток направить через радиатор.

Основные металлы, из которых выполнены элементы термостата — медь и латунь.

Принцип работы схож с тем, что уже рассматривался выше.

Особенности проверки устройства

Сегодня есть три основных метода диагностики термостата. Кратко рассмотрим каждый из них:

1. Пускайте мотор и выдерживайте 7-10 минут. После поднимайте капот и касайтесь нижнего патрубка, отходящего от радиатора. При нормальной работе устройства температура шлангов должна быть идентичной. Если же температура разная, то термостат неисправен. Но важно понимать, что возможно наличие воздушных пробок в системе, мешающих циркуляции жидкости. Наличие воздушных пробок может привести к перегреву и неправильной диагностике. Годный термостат может быть признан браком.
2. Заводите мотор и прикасайтесь к трубке, подводящей ОЖ к верхней части радиатора. В случае корректной работы термостата трубка должна быть холодной до момента, пока мотор не прогреется до нужной температуры.
3. Наиболее эффективный и сложный метод — со снятием термостата. В данном случае необходим демонтаж устройства с последующим окунанием его в жидкость.

Последняя прогревается в специальной емкости до момента срабатывания клапана. Но температуру открытия и закрытия так не определить. В кастрюле можно проверить только принципиально факт работы термостата , но не его фактические параметры.

Для определения фактических показателей термостат нужно установить на штатив с индикатором часового типа (например ИЧ-10), шток индикатора должен упираться в основной клапан или другой элемент конструкции жестко связанный с ним.

После этого поднимая температуру и контролируя ее по термометру с ценой деления 0,1 °С фиксируем начало открытия, соответствующее ходу клапана 0,1 мм. Дальше поднимая температуру определяем по индикатору величину открытия клапана.

1. Если мотор через 10-12 минут после заводки так и не набрал 90
   градусов Цельсия (при условии температуры на улице около 0), то можно говорить о поломке рассматриваемого нами устройства.

Скорее всего клапан заклинило и ОЖ постоянно идет по большому кругу.

Более подробно читайте как проверить термостат.

Симптомы поломки терморегулятора

Предпосылками того, что в скором времени потребуется замена термостата являются:

• медленный прогрев силовой установки, особо заметный в зимнее время;
• запуск холодного двигателя ведет к быстрому нагреву патрубка большого круга;
• температура растет слишком быстрыми темпами и не останавливается при достижении верхнего предела номинала;
• прокладка термостата дала течь;
• несмотря на высокую температуру мотора, нижний патрубок холодный.

Эксплуатировать авто при вышеуказанных проблемах запрещено, особенно если заклинил термостат. Наличие проблем с температурой двигателя в большинстве случаев негативно воздействует на все узлы железного коня. Если продолжить ездить на машине, то стоимость ремонта будет на порядок выше, чем замена термостата.

Что такое термостат и какой у него принцип работы

Термостат – это простой прибор, который можно встретить в системе охлаждения автомобиля, в различной бытовой или климатической технике, а также в системах автоматизации на промышленном производстве.

Что такое термостат

Термостат – это дискретный механический прибор, который при достижении заданной уставки по температуре, изменяет своё состояние или состояние своих электрических контактов.

Эти контакты, например, могут использоваться в релейных электросхемах, запуская или останавливая различные агрегаты или передавать информацию о достижении температуры в систему автоматизации АСУТП. Само слово происходит от двух греческих слов: «θερµο-», что означает тепло и «στατός» — стоячий, неподвижный.

В отличие от аналоговых датчиков температуры, таких как термопара или термометр сопротивления, термостат не покажет истинное значение температуры в определённый момент времени. Задача его заключается лишь в том, чтобы при выставленном заранее значении температуры «сработать», то есть изменить своё состояние. После этого в зависимости от типа термостата выполняются требуемые при регулировании действия.

Термостаты применяют в устройствах или системах, которые что-либо нагревают или охлаждают до заданных температурных значений. Например, в холодильниках, отопительных приборах, системах охлаждения автомобильных двигателей, промышленных печах и др.

Из чего состоит термостат и какой у него принцип работы

Устройство термостата и его принцип работы зависят от используемого типа чувствительного элемента. Это могут быть биметаллические пластинки или металлические капсулы с капиллярными трубками, заполненные жидкостью или газом.

Биметаллическая пластина представляет собой две разнородные металлические полоски с разными коэффициентами теплового расширения, которые сваривают вместе. Во время нагрева одна из металлических пластин расширяется больше, что приводит, при достижении заданной температуры, к её изгибанию или выпрямлению.

Механически передвигаясь таким образом, биметаллическая пластина может замкнуть или разомкнуть электрические контакты или, например, открыть клапан охлаждающей жидкости.

Ещё один из распространенных видов термостата – капиллярный. Его работа основана на первом законе термодинамики, согласно которому при изменении температуры в термодинамической системе, она должна выполнять механическую работу до тех пор, пока не придет в равновесное состояние.

Капиллярный термостат включает в себя следующие элементы:

• металлическую капсулу, содержащую рабочую жидкость (например, гликоль);
• капиллярную трубку, соединяющий датчик с регулирующим блоком термостата;
• регулирующий блок или электромеханическое реле, при помощи которого задаётся уставочное значение температуры.

При нагреве металлической капсулы изменяется объём её содержимого, которое через капиллярную трубку давит на мембрану реле и при достижении заданной температуры происходит замыкание или размыкание его контактов.

У всех типов термостатов задание температуры происходит механически, поворачивая регулировочный винт, либо жёстко задано производителем на определённую температуру.

Назначение термостата

Как было сказано выше, основной задачей термостата является контроль за температурным режимом. Сфера использования термостатов очень широкая: от утюга в маленькой квартире до огромных печей на промышленных объектах. Они применяются в различной технике, отопительных системах, кондиционерах и бытовых приборах.

Термостат делает их использование безопасным и в то же время комфортным, поскольку регулирование температуры осуществляется автоматически.

Термостаты могут быть уже встроенными или применяться дополнительно, например, в смесителях для воды, для корректировки работы газовых котлов или подогрева пола.

Автомобильный термостат – обязательный компонент для системы охлаждения двигателя. Он помогает поддерживать необходимую температуру, не допуская перегрева.

Виды и типы

Термостаты можно разделить в зависимости от диапазона рабочих температур:

• Устройства, работающие при высоких температурных показателях от +300 до 1200 °С.
• Термостаты среднего уровня: от -60 до 500 °С.
• С самым низким диапазоном температур (криостаты): менее -60 °С. Они работают вместе с дополнительными источниками холода.

Также термостаты классифицируются в зависимости от стабильности и точности срабатывания. Их характеризирует отклонение от заданной температуры:

• 5 – 10 °С – наихудший показатель термостата.
• 1 — 2 °С – для воздушного термостата это хороший показатель, но для жидкостного – посредственный.
• 0,1 °С – отлично для воздушного, средне – для жидкостного.
• 0,01 °С – не достижимо для воздушного, хорошо для жидкостного термостата специальной конструкции.
• 0,001 °С – такой показатель может быть достигнут только в метрологических жидкостных термостатах.

Как проверить работу термостата

Для проверки термостата можно использовать следующий метод: при изменении температурной уставки должны быть слышны характерные щелчки при прохождении значения температуры, равной температуре окружающей среды – замыкание и размыкание контактов.

Если термостат съёмный, то можно попробовать нагреть его чувствительный элемент и проверить срабатывание.

Если, например, рассмотреть термостат в духовке, то задав определенную температуру, после прогрева можно понаблюдать за пламенем горелки: если оно уменьшилось и остается на одном уровне, то все в порядке. Точности полученного результата можно достигнуть, используя термометр.

Правильность срабатывания уставочного значения термостата можно при помощи термометра или мультиметра с термопарой. Такой способ подойдет, например, для стиральной машины. Также поможет тестер, который подсоединив к контактам термостата покажет их замыкание и размыкание.

Какие могут быть неисправности термостата

Основные неполадки данного прибора всех разновидностей — это постоянно замкнутые или разомкнутые контакты, независимо от показателей температуры. Еще одна из неисправностей – это большая погрешность, то есть несоответствие температурных показателей заданным.

Термостат и терморегулятор – в чем разница

Терморегуляторы – это более ёмкое понятие. Термостаты являются их частью.

Современные терморегуляторы имеют аналоговые входа от датчиков, с возможность отображения измеряемой температуры на дисплее и аналоговые и дискретные выхода для управления технологического процесса. Имеют возможность записи измеряемых параметров в память и вывода графика процесса регулирования.

Задача термостата намного проще – переключить контакты при выставленном значении температуры.

Что такое электромагнитное реле, их виды и принцип работы

Принцип работы и схема подключения теплового реле

Виды терморегуляторов для теплого пола

Что такое электроконтактный манометр, назначение, принцип работы, схема подключения и обзор популярных моделей

Для чего нужен магнитный пускатель и как его подключить

Что такое импульсное реле — схема подключения для управления освещением

Термостат, что это? Техническое исполнение и принцип работы.

Термостат, это прибор для поддержания постоянной температуры. Поддержание температуры обеспечивается либо за счёт использования терморегуляторов, либо осуществлением фазового перехода (например, таяние льда). Для уменьшения потерь тепла или холода термостаты, как правило, тепло-изолируют. Но не всегда.

В термодинамике термостатом часто называют систему, обладающую столь большой теплоёмкостью, что подводимое к ней тепло не меняет её температуру.

Термостат для отопления

Около 30 лет назад в системе отопления начали использоваться специальные приборы, с помощью которых можно контролировать температурный режим внутри помещений. Термостаты для отопления — так эти приборы называются. Они стали неотъемлемой частью любой отопительной системы независимо от назначения помещения, где она применяется.

С помощью термостатов можно не только регулировать поток и температуру теплоносителя в радиаторах отопления, но и при необходимости полностью перекрыть подачу в радиаторе. Это облегчает ремонт или замену прибора, поскольку не нужно останавливать весь процесс отопления и полностью сливать теплоноситель. Поэтому установка термостата, это очень выгодное вложение.

Все без исключения термостаты имеют одну и ту же конструкцию и одинаковый принцип работы. Отличается только способ управления прибором.

Термостат для отопления

Механический или, как его еще называют, ручной терморегулятор отопления, имеет на вентиле температурную градацию. Если необходимо изменить температурный режим внутри комнаты, стоит только повернуть рукоятку в ту или другую сторону. Здесь важно точно поймать необходимое деление. Иногда это приходится определять опытным путем.

Комнатный термостат для отопительного устройства

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.

Регулятор температуры, выносной

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

Рассмотрим более подробно техническое исполнение

Электронные термостаты

Электронный комнатный термостат в своей основе имеет три главных компонента:

• датчик температуры
• передатчик сигнала
• термореле

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.

Электромеханический термостат

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.

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 процесса, выполняет и другую роль — позволяет экономить топливо. Ведь в ручном режиме котел часто включается и отключается, а передвижение теплового носителя создается насосом, который работает даже тогда, когда отопительная система отключена. Следствие этого — повышенный расход электричества и сокращенный срок службы оборудования.

Обратите внимание! Комнатный терморегулятор отзывается не на температуру теплового носителя, а именно на температуру воздуха, в результате чего количество включений-отключений котла снижается в сравнении с регулировкой ручным способом. Иными словами, даже если батареи уже холодные, но температура воздуха в комнате на приемлемом уровне, котел включаться не будет.

Также не станет включаться котел и в некоторых других ситуациях:

• нагрев помещения лучами Солнца
• снижение температурной дельты
• рост числа людей в помещении и т.п.

Практика применения терморегуляторов показывает — они позволяют экономить до трети тепловой энергии.

Советы при монтаже и подключение термостатов

Установщики советуют ставить термостаты в жилых комнатах. Их установка в коридоре или котельной приводит к дезориентации системы и ложным срабатываниям. Рекомендуется остановить выбор на самой прохладной комнате или там, где бывает наибольшее количество людей.

Рядом с термостатом не должны располагаться источники тепла — батареи или обогреватели. На прибор не должны падать прямые лучи Солнца. Необходимо избегать размещения терморегулятора на сквозняке. Также нежелательно соседство с электрическими приборами, излучающими тепловые помехи.

Включается и выключается котел специальным реле. Термостат подключается с использованием клеммы на котле в заданном месте или через кабель терморегулятора. Для работы программатора нужны батарейки.

Перед тем, как подключить комнатный термостат, нужно прочитать инструкцию, которая находится в техпаспорте прибора. Обычно в паспорте есть отдельный раздел, посвященный подключению термостата.

Несколько советов при покупке

Если решено купить механический, электронный или электромеханический комнатный термостат для котла, желательно придерживаться следующих рекомендаций:

1. Стоит подобрать терморегулятор той же фирмы, которая произвела котел. Так удастся добиться большей совместимости, и проще установка
2. При покупке прибора следует принимать во внимание площадь помещения и желаемый температурный режим
3. Для уменьшения теплопотерь необходимо провести теплоизоляцию помещения

Заключение

Термостат — одна из важных составляющих отопительной системы. Несмотря на простоту устройства, этот прибор обеспечит комфортное управление системой, сэкономит домовладельцу немалые средства и продлит срок эксплуатации оборудования. Установка такого прибора возможна как с помощью специалистов, так и своими руками.

Терморегулятор для водяного теплого пола – виды и принцип управления, рекомендации по эксплуатации и выбору

Обустройство отопления дома теплыми полами, в условиях нашего климата становится все более популярным. В данной системе обязательно должен присутствовать терморегулятор для управления водяного теплого пола, поскольку данная отопительная система очень требовательна к степени нагрева.

Независимо от того, является обогрев с помощью водяного пола основным или вспомогательным способом поддержания приемлемых температурных условий в помещении, к нему предъявляются специфические требования.

Дело в том, что у него должна быть ограничена максимальная температура. В любом помещении всегда присутствует пыль и располагается она, в соответствии с законами физики, на полу. Установлено, что при нагревании поверхности теплого пола, образуются конвекционные потоки подогретого воздуха.

Если нагрев превысит 30 градусов по Цельсию, то потоки воздуха поднимают пыль, и нам приходится этим дышать. Данное обстоятельство не благоприятно сказывается на общее состояние организма человека, вследствие чего стали применяться терморегуляторы для поддержания нужной температуры.

Для контроля температурного режима, осуществляется подключение терморегулятора для водяного пола, который относится к управляющим приборам.

Устройство и принцип действия

Удобство пребывание в помещениях во многом зависит от применяемой системы отопления. Контроль над температурой водяного теплого пола производится с использованием специальных приборов – терморегуляторов.

Применяются множество конструкций таких систем, но в большинстве случаев в них используется всего несколько принципиально различных способов регулировок.

Смотреть видео — процесс настройки

Но, прежде чем рассмотреть принцип работы и устройство терморегуляторов, нужно понять объект регулирования.

Что такое разводка отопления

Обогрев помещения водяным полом может осуществляться различными способами. Одним из них является использование тепла подогретой воды, выполняющей роль теплоносителя. Передача производится по трубам. Раньше в отоплении в основном использовали стальные трубы, сейчас им на смену пришли современные из пластиковых материалов.

Греющий контур может располагаться вдоль стен в виде радиаторов, а может располагаться под поверхностью пола, нагревая его и воздух в помещении.

Терморегулятор для радиатора отопления: установка, принцип работы, характеристики, критерии выбора.

Горячая вода или антифриз нагревается в котле, после чего, с использованием циркуляционного насоса подается в греющий контур водяного пола.

Проходя по его трубам, теплоноситель отдает тепло в закрытое окружающее пространство, нагревая поверхность. Охлажденная жидкость возвращается в систему котельной. В зависимости от температуры «обратки» в узле подмеса производится ее подогрев, либо охлаждение подмешиванием более холодной воды из бака.

И вот здесь и устанавливается терморегулятор, реагирующий на величину нагрева обратного потока и дающий команду на выполнение того или иного действия.

В контурах с теплыми полами, который подключаются отдельным контуром, терморегулятор устанавливается для каждого из них, поскольку все они имеют собственный тепловой режим. А контуры радиаторного отопления нагреваются до температуры, практически вдвое выше, чем для теплого пола.

Как работает принцип регулирования температурного режима

Основными элементами регулировки нагрева является сервоприводы, датчики температуры и терморегуляторы. Такой состав оборудования позволяет производить регулировку температуры водяного теплого пола бесступенчато в непрерывном автоматическом режиме. Происходит это следующим образом:

1. Если с термодатчика приходит сигнал о недостаточной температуре, сервопривод открывает вентиль и в контур отопления поступает больше горячей воды.
2. При перегреве теплоносителя открывается вентиль подмеса охлажденной воды, снижая степень нагрева в контуре.
3. Однако возможна регулировка и в ручном режиме путем установки крана в определенное положение. Но такой способ требует постоянного визуального контроля, поскольку факторы, от которых зависит режим отопления, в течение суток изменяются неоднократно. При относительной дешевизне таких устройств, они очень неудобны в эксплуатации, поскольку за каждым имением условий в помещении требуется вмешательство в работу отопления.

Параметры регулировки

Смотреть видео — регулировка мощности блока термодатчика

1. Степень нагрева напольного покрытия. В таком случае датчик нагрева устанавливается в непосредственной близости от него. Такое устройство теплого пола лучше всего подходит для небольших помещений и маломощных отопительных контурах, которые используются только в качестве вспомогательных, в частности для теплого пола.
2. Температура воздуха в помещении – при такой схеме контроля используются датчики, вмонтированные непосредственно в корпусе терморегулятора. Корректной работы такого прибора можно добиться только, если выполняются все требования к утеплению обогреваемого здания. В противном случае эффективной работы отопления добиться сложно – значительные потери энергии неизбежны. Правильно построенный дом с обширной отопительной системой и терморегулятором может дать до 30% экономии ресурсов.
3. Комбинированные системы регулирования, при которой датчики температуры водяного теплого пола устанавливаются и в отапливаемом помещении и на системе узла подмеса. Параметры настраиваются из соображений максимально комфортной температуры в доме. Такая аппаратура с терморегулятором используется в обширных помещениях. Для управления могут использоваться оба датчика одновременно или один из них.

Виды терморегуляторов

Смотреть видео — обзор датчиков для водяного пола

Для создания этих приборов применяются различные принципы и конструктивные решения. Давайте рассмотрим их.

1. Механический терморегулятор для водяного теплого пола представляет собой наиболее простой, надежный и долговечный прибор. Регулировка прогрева воздуха осуществляется поворотной рукояткой, шкала температур наносится на прочный пластиковый корпус.

Некоторые производители устанавливают на терморегулятор клапан открыто — закрыто. Недостатком этого аппарата является необходимость постоянного контроля – он работает только в режиме ручной регулировки.

Отдельные производители допускают серьезные неточности в градуировке шкалы температур, поэтому необходимо производить дополнительную проверку прибора с использованием точного поверенного термометра.

1. У сенсорного дистанционного регулятора температуры теплого пола управление и регулировки выполняются (узнайте более подробно) с соответствующей панели или дистанционного пульта. Эти модели обеспечивают более точный и надежный контроль нагрева, но в ряде случаи эти показатели зависят от производителя. Не стоит основным параметром выбора рассматривать цену на прибор, в ряде случаев этот подход не оправдывается.

1. Электронные терморегуляторы по функционалу мало чем отличимы от сенсорных приборов, но выделяются более удобным дисплеем.
2. Программируемые терморегуляторы удобны возможностью самостоятельно составлять программы управления режимом отопления.

На таком приборе возможны настройки на сутки, на неделю, а также возможность работы в автоматическом режиме с поддержкой экономичного режима на время отсутствия людей в доме. Это позволяет экономить на энергоресурсах до трети расходов.

Такие устройства позволяют в автоматическом режиме поддерживать температуру в отдельных контурах сложно разветвленной системы отопления с водяным теплым полом. К недостаткам прибора можно отнести высокую стоимость и сложность регулировок. Перед вводом в действие нужно тщательно изучить инструкции по подсоединению, монтажу и настройкам, ошибки влекут за собой выход из строя сложной дорогостоящей системы.

1. Датчики с радиоуправлением можно считать эксклюзивом из-за их высокой стоимости. При их использовании низковольтные управляющие схемы отсутствуют, поскольку регулировки производятся по радиосигналу. Каждый прибор оснащается радиопередатчиком и радиоприемником сигналов, управляющих работой сервоприводов. Такие приспособления, возможно, уместны в элитных коттеджах для регулировки температуры теплого водяного пола, если владельцы не хотят иметь пучки проводов цепей управления.

Как отрегулировать температуру в доме – 3 способа и определение оптимального режима

Основная задача поддержания температурного режима – создание комфортных условий для проживания при условии оптимального расходования ресурсов. Этого можно добиться несколькими способами.

Первый из них заключается в установке оптимальной степени нагрева теплоносителя в контурах теплых полов. Второй – в полном прекращении его поступления в него.

Самый простой способ заключается в использовании для греющего контура труб с максимальной рабочей температурой 90-95 градусов. Это позволяет установить в систему циркулярный насос с терморегулятором, а также клапан обратного хода.

Место установки насоса – труба-обратка, а температура теплоносителя в этом месте составляет не более 70-80 градусов по Цельсию. Если разогрев теплоносителя достигает критичных значений, термостатом отключается насос и отопление переходит в режим ожидания.

По мере остывания пола, циркулярный насос снова включается, подавая в трубопровод контура новую дозу горячей воды. Практика показывает, что такой способ наиболее эффективен и надежен для устойчивой работы отопления с теплым полом.

Второй способ регулировки степени нагрева предполагает включение в систему трехходового вентиля или смесительного клапана. При таком подходе через трехходовой вентиль производится подмешивание охлажденной воды из обратки к горячей подаче. То есть, максимальная температура горячей воды из котла, понижается добавлением охлажденной.

Если используется 3-х ходовой вентиль, регулировку можно производить вручную или через сервопривод. Клапан смешивающий регулирует температуру носителя тепла по заранее введенной величине контрольного показателя.

Третий способ регулировки нагрева носителя тепла в системе обогрева жилья состоит в использовании узла подмеса. Такое устройство можно изготовить из следующих компонентов:

• вентиль 3-х ходовой;
• насос циркуляционный;
• перемычка байпаса;
• градусник;
• термостатическая головка ;
• реле контроля максимальной температуры.

Учитывая состав применяемых компонентов, узел регулировки степени нагрева в системе обогрева получается довольно не дешевым.

Но изменение температуры в нем происходит очень быстро, потому, что оно производится подмешиванием к основному потоку теплоносителя воды из трубы-обратки. При этом происходит автоматическое уменьшение интенсивности горения в котле.

В соответствии с установленными регулировками режим потребления топлива всегда является оптимальным. Количество узлов в объединенной системе может быть любым, и каждый будет работать автономно в соответствии с установленными настройками.

Таким образом, можно поддерживать более высокую температуру воздуха, например, в детской комнате и одновременно более низкую в спальне взрослых представителей семейства. Особенно эффективен такой узел для управления температурой в устройстве водяных полов.

Для применения такого способа регулировки есть только одно требование – вся отопительная схема должна быть устроена по европейским требованиям. Температура горячей воды из котла должна быть не выше 67 градусов.

И в теперь рассмотрим методику регулировки теплового и гидравлического режима с использованием термостата. Его устанавливают в помещении, и настройка производится путем установки на этом приборе нужной температуры для данной конкретной точки. Управление нагревом производится сервоприводом на конкретном контуре.