Принцип работы регулятора температуры, виды приборов и их особенности

Разновидности приборов

Устройства, предназначенные для контроля, отличаются конструкцией, но принцип работы регулятора температуры одинаков. В них могут быть задействованы механические, электронные узлы, либо их комбинации. Сейчас на рынке представлены 4 разновидности компактных комнатных приборов:

• механические;
• электронные;
• программаторы;
• беспроводные, радиоуправляемые.

Модели используются для систем теплых полов, для батарей отопления, для электрообогревателей и котлов.

Механические регуляторы

Это самые простые, практически безотказные модели. Все настройки в них делаются вручную. Терморегуляторы, предназначенные для систем отопления, различаются чувствительной средой, которая находится внутри сильфона. Поэтому механические устройства в продаже можно найти двух видов — жидкостные и газонаполненные. Первые приборы отличаются низкой ценой, вторые — большей надежностью.

У газонаполненных моделей лучшая скорость и плавность реакции на изменение температуры. Другое преимущество — минимальное влияние параметров теплоносителя на газовую среду сильфона терморегулятора. Для жидкостных регуляторов характерна большая точность передачи давления на шток.

К минусам механических терморегуляторов относится:

• необходимость ручной настройки, она часто требует корректировки;
• некоторая неточность температурных показателей, отличие от реальной температуры воздуха или воды может составлять 4-5°.

Главное преимущество таких регуляторов — приемлемая цена. Долговечность — второй плюс, так как в простейшей конструкции практически нет элементов, которые могут неожиданно выйти из строя. Другие модели имеют аналогичный принцип работы регулятора температуры, однако их оснащение более сложное.

Электронные термостаты

Эти устройства стоят дороже, зато они предоставляют хозяевам возможность не беспокоиться о постоянном контроле их работы. В таких регуляторах предусмотрена настройка с плавным изменением параметров в определенное время суток. Им не нужна какая-либо корректировка в случае повышения либо понижения температуры за окном.

Все необходимые показатели можно увидеть на информативном дисплее. Он бывает кнопочным или сенсорным. Для удобства владельцев в комплект входит пульт дистанционного управления. Недостатки моделей — более высокая стоимость, риск поломки электроники.

Регуляторы-программаторы

Программируемые термостаты — довольно дорогие устройства, которые имеют несколько режимов и программ. Зато с их помощью возможен постоянный контроль отопительной системы, создание максимально комфортного микроклимата, настройка для экономии энергоресурсов.

Аналоговые приборы имеют систему Wi-Fi, позволяющую отслеживать и контролировать работу через смартфон или планшет. Однако за максимальное удобство придется заплатить большую сумму. Других недостатков, помимо возможного отказа довольно сложного оборудования, у программаторов нет.

Беспроводные модели

Радиоуправляемое устройство (программируемый терморегулятор) — совершенство, из-за которого придется смириться в самой высокой ценой прибора. Зато их большое преимущество — отсутствие электрического кабеля. Такое оборудование предназначено для тех владельцев, которые не хотят «портить» интерьер ни проводами, ни дополнительными розетками.

Чаще регулятор температуры необходим для обогревательной системы, особенно если она является единственным или основным источником тепла. В таком случае ее рекомендуют оснащать электронным либо программируемым терморегулятором. Для вспомогательного обогревательного оборудования подойдет любой прибор, имеющий датчик нагрева.

По датчикам температуры.

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

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

Терморегуляторы с одним выносным датчиком предназначены для управления температурой пола.

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

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

Ограничение температуры пола актуально для электрических теплых полов.

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

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

Термостатические головки

Термостатические элементы на терморегуляторы отопления бывают трех видов — ручные, механические и электронные. Они выполняют одни и те же функции, различаются разным уровнем комфорта и возможностями.

Ручные

Ручные термостатические регуляторы работают как обычный кран — поворачивая регулятор в ту или другую сторону, регулируется пропуск количества теплоносителя. Самые дешевые и надежные, но не самые удобные устройства. Чтобы изменить теплоотдачу надо вручную крутить вентиль.

Ручная термоголовка — самый простой и надежный вариант

Данные устройства недорогие, их можно поставить на входе и на выходе радиатора отопления вместо шаровых кранов. Регулировать можно будет любым из них.

Механические

Сложное устройство, которое поддерживает заданную температуру автоматически. Основа термостатической головки этого типа — сильфон. Это небольшой эластичный цилиндр, который заполнен антифризом. Антифриз имеет большой коэффициент расширения — при нагревании он сильно увеличиваются в объеме.

Устройство терморегулятора на радиатор отопления с механической термостатической головкой

Сильфон подпирает шток, перекрывающий проходное сечение клапана. Пока антифриз в сильфоне не нагрелся, шток поднят. При повышении температуры, цилиндр увеличивается в размерах (расширяется антифриз), он давит на шток, который все больше перекрывая проходное сечение. Через радиатор проходит все меньше теплоносителя, он понемногу остывает. Остывает и антифриз в сильфоне, из-за чего цилиндр уменьшается в размерах, шток поднимается, объем теплоносителя проходит больше, он начинает немного разогреваться. Далее цикл повторяется.

Газовый или жидкостный

При наличии такого устройства температура в помещении поддерживается корректно, но вообще дельта зависит от того, насколько инертным является антифриз в сильфоне. Он заполняться может каким-то газом вместо антифриза. Газы быстрее реагируют на изменения температуры, чем антифриз, но технологически их производить сложнее.

Антифриз или газ в сильфоне — особой разницы нет

Жидкости чуть медленнее изменяют объемы, но их производить проще. В целом, разница в точности поддержания температуры — порядка 0,5 °С, что заметить практически невозможно. В результате большая часть представленных терморегуляторов для радиаторов отопления оснащена термоголовками с жидкостными сильфонами.

С выносным датчиком

Устанавливаться механический термостатический регулятор должен по направлению в комнату. Так измеряется температура точнее. Из-за приличных размеров, такой способ установки возможен не всегда. Также можно поставить терморегулятор для радиатора отопления с выносным датчиком. Температурный датчик соединяется с регулятором при помощи капиллярной трубки. Распологается он в любой точке, в который вам удобнее измерять температуру воздуха.

С выносным датчиком

Все изменения теплоотдачи радиатора будут происходить в зависимости от температуры воздуха в комнате. Единственный минус такого решения — высокая стоимость таких моделей. Но температура поддерживается точнее.

Электронные

По размерам электронный терморегулятор для радиатора отопления еще больше. Термостатический элемент еще больше. В нем кроме электронной начинки устанавливаются еще и две батарейки.

Электронные терморегуляторы на батареи отличаются большими размерами

Движением штока в клапане в этом случае управляет микропроцессор. Данные модели имеют довольно большой набор дополнительных функций. Например, возможность по часам выставлять температуру в помещении. Как это модно использовать? Врачи давно доказали, что спать лучше в прохладном помещении. Потому на ночь можно запрограммировать температуру пониже, а к утру, когда придет время просыпаться, ее можно выставить выше. Удобно.

Недостаток этих моделей — большой размер, необходимость следить за разрядом батарей (хватает на несколько лет эксплуатации) и высокая цена.

Монтаж, регулировка, эксплуатация, правила предосторожности, действия при поломке

Установку регулятора в систему горячего водоснабжения стоит производить на ровный, легкодоступный участок трубы, что упростит ремонт и профилактические работы, связанные с регулированием его работы. Фиксирование происходит за счёт фланцев по ГОСТ 12815. Регулировку температуры производят при помощи клапана прямого действия или же электронного регулятора. Условия эксплуатации для различных моделей разные, но все они сходятся на том, что идеальными условиями для работы данного агрегата является воздушная среда с температурой от 5 до 10 градусов Цельсия и относительной влажностью не более 75% при 25 С°. Не должно быть слишком большой или маленькой разницы в прямом и обратном трубопроводах.

В большинстве случаев температурный регулятор воды в системе ГВС перестаёт работать при недостаточном давлении, что часто встречается в современных городах. Исправить это можно установкой насосов. Опасность при ремонте и обслуживании прежде всего представляет довольно значительное количество нагретой воды в системе, поэтому стоит быть осторожным при его обслуживании или замене. Стоит помнить, что монтаж и ремонт стоит производить только при отсутствии давления в трубопроводах прямом и обратном.

Система защиты

Обычно она включает в себя три основных элемента:

• ионизационный электрод контроля пламени, отвечающий за подачу/прекращение подачи топлива при затухании горелки;
• датчик тяги, блокирующий работу, если отсутствует нормальная тяга в дымоходе;
• датчик нагрева горячей воды, который выключает колонку, если температура воды достигает максимальной отметки, что опасно прогоранием теплообменника.

Это основные элементы защиты колонок, но также могут быть дополнительные, например, предохранительный клапан, через который удаляются излишки воды при превышении давления в системе, что необходимо во избежание неполадок; датчик, который не дает включиться колонке, если давление воды в системе критично мало, и другие.

Отметим, что многие колонки нового поколения могут исправно функционировать даже при низком давлении воды в системе. Например, газовые колонки от и исправно работают даже при давлении 0,1 или 0,2 бара. Не сомневайтесь, даже если в кране будет небольшой напор, горелка заработает, и вода нагреется.

Система защиты водонагревателей обеспечивает безопасное использование. Страхи об утечке газа, которым могут отравиться люди, или взрыве колонки при преждевременном выключении воды, остались в прошлом.

Теперь Вы знаете, чем современные газовые водонагреватели отличаются от колонок, которые еще можно увидеть в квартирах «хрущевок». После ознакомления с основными характеристиками, у Вас будет меньше сомнений в выборе колонки. Если вопросы все же возникнут, вы можете обратиться к нашим менеджерам по телефону 8-800-555-83-28. Мы работаем для того, чтобы ваша покупка водонагревателя была действительно приятной и полезной.

__________________________________________________________________________

Установка регулятора температуры воды ГВС

Автоматический регулятор температуры обеспечит рациональное потребление тепла и стабильную температуру горячей воды.

Компания OTOS готова выполнить полный комплекс работ по установке регулятора температуры воды в тепловом пункте системы ГВС.

• Разработаем и согласуем проект
• Выполним поставку оборудования и материалов
• Установим регулятор температуры воды
• Запустим систему ГВС и настроим регулятор
• Заключим договор технического обслуживания

Проект на установку регулятора выполняют сертифицированные специалисты с многолетним опытом работы. Все проекты разрабатываются индивидуально, а подбор сопровождается детальным расчётом.

Монтаж регулятора температуры в системе горячего водоснабжения выполнит опытная бригада с использованием современных инструментов и материалов. Установленное оборудование, материалы и выполненные работы обеспечиваются двухлетней гарантией.

Как регулятор поддерживает температуру воды

Клапан регулятора устанавливают на подающем трубопроводе тепловой сети перед теплообменным аппаратом (бойлером), а датчик температуры на выходе нагреваемой воды из теплообменника.

Датчик замеряет температуру нагретой воды на входе в систему горячего водоснабжения и передаёт управляющий сигнал приводу регулирующего клапана для увеличения или уменьшения потока греющего теплоносителя. При превышении заданной температуры регулятор перекрывает греющий поток, а при недостатке открывает.

Типы регуляторов температуры воды

Регулятор температуры прямого действия

Датчик температуры такого регулятора, представляет собой баллончик заполненный газом и соединённый импульсной трубкой с сильфонным приводом. Газ нагревается в датчике температуры (баллончике) и расширяется, а соответственно, давление в нём и в приводе возрастает — сильфон привода разжимается и давит на шток регулятора перекрывая поток. При охлаждении происходит обратное действие.

Регуляторы температуры прямого действия работают без внешних источников энергии, но имеют ограниченный диапазон температур и не могут быть запрограммированы на поддержание различной температуры в зависимости от дня недели и времени суток.

Программируемый регулятор температуры

Cостоит из датчика, контроллера, электрического привода и регулирующего клапана. Датчик передаёт данные о температуре контроллеру, который сверяет измеренную температуру с заданной настройкой и при её отклонении формирует управляющий сигнал для электрического привода закрывающего или открывающего регулирующий клапан.

Программируемые регуляторы питаются от внешней сети, поддерживают температуру воды с большей точностью и могут обеспечить различную температуру в зависимости от дня недели и времени суток.

На сколько можно сократить расходы на горячее водоснабжение

Перерасход тепла в системе ГВС водонагревательная установка которой не оборудована регулятором температуры — может достигать 30%. При этом, во время отсутствия водоразбора и соответственно съёма тепла, горячий теплоноситель из подающего трубопровода тепловой сети перетекает в обратный, что не допускается по условиям отпуска тепла в сетях централизованного теплоснабжения и влечёт за собой наложение штрафа и рост тепловых потерь с трубопроводов.

Установка регулятора температуры воды ГВС

Терморезистивные датчики

О принципе действия можно судить уже по названию данного типа. Функционирование такого датчика температуры по схеме поддается следующему описанию: измерению подвергается сопротивление проводника. Надежность конструкции сочетается с очень высокой точностью получаемых сведений. Также данные устройства отличаются довольно высокой чувствительностью, что позволяет уменьшить шаг измерений значений, а простота считывающих элементов делает их легкими в эксплуатации.

Для примера можно упомянуть датчик 700-101BAA-B00, имеющий начальное сопротивление в 100 Ом. Его измерительный диапазон находится в пределах от -70 до 500 градусов по Цельсию. Конструкция собрана из никелевых контактов и платиновых пластин. Наиболее широкое применение такой тип получил в промышленных устройствах и самой разнообразной электронике.

Терморегуляторы с интеграцией с внешними системами.

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

Можно выделить такие способы внешней связи с терморегулятором:

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

Wi-Fi.

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

WEB.

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

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

Облачный сервис.

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

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

MOD Bus.

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

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

Модель SML-1000 исполнения GB,GD,GC.

Дистанционный пульт.

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

Возможно имеет смысл при управлении кондиционером или нагревательной инфракрасной панелью.

Wireless Remote Room Digital Thermostat

Eco Art Outdoor Infrared Heater , 2400W Outdoor Patio Heater wall mounted heater with Smart thermostat

Основные сферы использования, виды и примеры конкретных моделей

Подобные аппараты активно используются в водопроводных и водонагревательных системах, в автомобилестроении, на котельных каждого типа и отопительных станциях. Помимо двух основных модификаций, существуют сильфонные или автомобильные, где за термическую регулировку отвечает термостат. Как пример подобных систем, можно привести модели ТРЖ и HND: такие, как наидоступнейшая ТРЖ-М1 . У различных моделей, видов, модификаций и конфигураций автоматических регуляторов есть свои преимущества и недостатки и подбираются в зависимости от ситуации. Материал изготовления(чугун или сталь) немаловажен. Ниже приведена взятая для наглядности таблица параметров модели Р-2.Т.

Особенности установки и подключения

К смесителям с термостатом прилагается заводская инструкция, позволяющая понять, что это такое и как правильно подключать оборудование к водопроводной сети. Питание требуется только изделиям с электронной панелью, фотодатчиком или светодиодной подсветкой. При коммутации механических смесителей необходимо соблюдать полярность подачи воды, при ошибочном подсоединении термостат работает некорректно. Ввод горячей жидкости расположен слева (за исключением продукции брендов Oras и Grohe, в которой слева находится подводка холодной воды).

Вне зависимости от схемы монтажа необходимо установить комплект фильтров для отделения механических примесей. Производители смесителей указывают максимально допустимые размеры частиц, в соответствии с требованиями выбирают количество и тип картриджей. Фильтры должны располагаться в легкодоступной зоне, допускающей проведение регулярного технического обслуживания.

На бортик

Производители не предлагают смесители, изначально рассчитанные на монтаж на борт ванны. Для установки настенного оборудования потребуется приобрести переходники и просверлить отверстия в емкости. Дополнительные элементы подбирают в соответствии с отделкой смесителя, для прокладывания каналов понадобится специальный инструмент (в чугунных ваннах сформировать отверстия невозможно из-за повышенной хрупкости материала).

Модели с длинным изливом

Серийные смесители оборудованы корпусами с интегрированным изливом длиной до 190 мм. Владелец может доработать оборудование, установив вместо аэратора муфту с поворотным гуськом. Недостатком решения является грубый внешний вид (подобрать элементы в едином дизайне невозможно).

Терморегуляторы и их использование

Ту или иную модель регулятора температуры выбирают в зависимости от условий. Так как поддержание комфортного микроклимата главное их предназначение, о необходимости приборов задумываются, когда не получается эффективно контролировать температуру в помещениях.

Комнатные термостаты для радиаторов

В этом случае регулятор температуры воды приобретают для поддержания оптимальной температуры в помещении, так как повысить нагрев теплоносителя он не в состоянии. Зато прибор будет полезен, эффективен для ее понижения. Поскольку разница между моделями для однотрубных и двухтрубных контуров отопления существует, тип системы надо учитывать при монтаже.

Регулятор-ограничитель температуры теплоносителя может иметь ручное, электронное либо программное управление.

1. Механические устройства немногим отличаются от простейших «коллег» — от вентилей. В зависимости от температуры в комнате такие регуляторы уменьшают или увеличивают поступление воды в радиатор. Долговечность их не всегда привлекательна, потому что контролировать температуру вручную приходится постоянно, но мало кому понравятся лишние хлопоты. Ориентиром тут выступают только личные ощущения дискомфорта — прохлады либо чрезмерного тепла.
2. Батареи, оснащенные электронными или программируемыми устройствами, наоборот, не требуют к себе повышенного внимания. После выставления параметров нагрева воды такая система начнет работать в автоматическом режиме. Термостат будет перекрывать воду, когда датчик обнаружит превышения показателей, и снова откроет, если в комнате через какое-то время похолодает. Хозяева могут периодически проверять работу, наблюдая за значениями на дисплее.

В квартирах многоэтажек более популярными остаются механические модели. Программаторы и электронные термостаты пользуются большим спросом у владельцев домов с водяным автономным отоплением. Некоторые модели оснащаются выносными датчиками. Поскольку приборы могут полностью контролировать работу котлов, приобретение сложных и дорогих термостатов имеет смысл. Такое оборудование, как правило, окупается всего за несколько месяцев отопительного сезона.

Регуляторы температуры для дачи

Дом, в котором не проживают постоянно, или дача также нуждается в терморегуляторе. В таком случае приборы воспрепятствуют замерзанию дома, так как смогут поддерживать минимальную температуру. Она предотвратит замерзание труб и отсыревание стен, а значит, убережет здание от возможного «нашествия» плесневого грибка.

Сейчас пользуются спросом инфракрасные обогреватели, безопасные, эффективные и экономичные. Для них обычно выбирают электронные устройства либо программаторы. Если на даче оборудовано водяное отопление, которое работает от котла, то приобретение «умного» терморегулятора тоже оправдано. Он будет включать оборудование, следить за температурой, защищать контур от замерзания.

Принцип работы терморегулятора

Терморегулятор — это устройство, способное реагировать на изменения температурного режима. По типу действия различают терморегуляторы триггерного типа, отключающие или включающие нагрев при достижении заданного предела, или устройства плавного действия с возможностью тонкой и точной настройки, способные контролировать изменения температуры в диапазоне долей градуса.

Существуют две разновидности терморегуляторов:

1. Механический. Представляет собой устройство, использующее принцип расширения газов при изменении температуры, или биметаллические пластины, изменяющие свою форму от нагревания или охлаждения.
2. Электронный. Состоит из основного блока и датчика температуры, подающего сигналы об увеличении или понижении заданной температуры в системе. Используется в системах, требующих высокой чувствительности и тонкой регулировки.

Механические устройства не позволяют обеспечить высокой точности настройки. Они являются одновременно и датчиком температуры, и исполнительным органом, объединёнными в единый узел. Биметаллическая пластина, используемая в нагревательных устройствах, представляет собой термопару из двух металлов с разным коэффициентом теплового расширения.

Главное предназначение терморегулятора — автоматическое поддержание необходимой температуры

Нагреваясь, один из них становится больше другого, отчего пластина изгибается. Контакты, установленные на ней, размыкаются и прекращают нагрев. При охлаждении пластина возвращается в изначальную форму, контакты вновь замыкаются и нагрев возобновляется.

Камера с газовой смесью — чувствительный элемент термостата холодильника или отопительного терморегулятора. При изменениях температуры меняется объём газа, что вызывает перемещение поверхности мембраны, соединённой с рычагом контактной группы.

В терморегуляторе для отопления используется камера с газовой смесью, работающая по закону Гей-Люссака — при изменении температуры меняется объём газа

Механические термостаты надёжны и обеспечивают устойчивую работу, но настройка режима работы происходит с большой погрешностью, практически «на глазок». При необходимости тонкой настройки, обеспечивающей регулировку в пределах нескольких градусов (или ещё тоньше), используются электронные схемы. Датчиком температуры для них служит терморезистор, способный различить мельчайшие изменения режима нагрева в системе. Для электронных схем ситуация обратная — чувствительность датчика слишком высока и её искусственно загрубляют, доводя до пределов разумного. Принцип действия состоит в изменении сопротивления датчика, вызванном колебаниями температуры контролируемой среды. Схема реагирует на смену параметров сигнала и повышает/понижает нагрев в системе до получения другого сигнала. Возможности электронных блоков контроля намного выше и позволяют получить настройку температуры любой точности. Чувствительность таких термостатов даже избыточна, поскольку нагрев и охлаждение — процессы, обладающие высокой инерционностью, которые замедляют время реакции на смену команд.

Правила выбора

Но мало знать, товарам каких производителей можно доверять. Необходимо также заранее оценивать основные критерии выбора конкретной модели терморегулятора.

Контроль за температурой нагрева воздушных масс в помещении. В первую очередь следует убедиться в том, что девайс контролирует именно этот показатель, а, например, не степень нагрева самого обогревателя

В противном случае приобретением может оказаться вообще бесполезным.
Важно учитывать и максимальную мощность самого отопительного прибора. Именно на ее основе следует выбирать и мощность терморегулятора

Оптимальным вариантом считается тот случай, когда мощность самого термостат как минимум на 20% выше предельной мощности обогревателя.
Необходимо учитывать тип помещения, его местонахождение и конкретные характеристики, в частности, влажность воздуха, частоту проветриваний и некоторые другие. Чем хуже будут условия эксплуатации, тем мощнее и защищеннее должен быть и сам терморегулятор.
Необходимо определить задачи, которые будет выполнять данное приспособление.

Конечно, не стоит забывать и о таких показателях, как внешний вид, размер и цвет терморегулятора. Они хоть и не являются ключевыми при выборе, но все же оказывают влияние на покупку. Лучше всего, что термостат гармонично вписывался в окружающую обстановку и не сильно выбивался из общего интерьера комнаты.