Терморегулятор для радиатора отопления: виды, конструкция + установка

Устройство и назначение сильфона

Достоинством сильфонных термоголовок является их полная автономность, без дополнительного питания. Они работают в автоматическом режиме без вмешательства человека, круглые сутки всю зиму. Достаточно вначале отрегулировать на заданные параметры.

Работа сильфона базируется на первом законе термодинамики – расширение жидких сред в горячем состоянии.

Небольшой пружинящий цилиндр, заполненный жидкостью или газом (температурный агент) с высоким коэффициентом расширения. В качестве жидкости употребляют парафин, имеющий низкую температуру плавления.

Нагреваясь, он сильно увеличивает объем и подпирает шток, который толкает клапан, закрывающий проход. Сечение прохода сужается и перестаёт пропускать теплоноситель. Секция не получает достаточно тепла и остывает до заданной нормы, а с ним и температурный агент. Охлаждаясь жидкость принимает начальный объем, а шток поднимается, открывая доступ горячей воде, поступающей в систему. Цикл возвращается к началу и повторяется.

Конструкция терморегулятора с сильфоном Источник wikimedia.org

Газовый температурный агент разогревается на порядок быстрее, но производство подобных сильфонов стоит дороже, соответственно и термостат для радиаторов отопления будет дорогим.

Терморегулятор на батарею: принцип работы, настройка, установка

January 17, 2016

Главной задачей отопительной системы является поддержание комфортной температуры воздуха в здании. Эта температура может быть различной, в зависимости от назначения помещения, но обязательным условием является ее неизменность на протяжении всего дня.

В помещение тепловая энергия поступает от системы отопления через радиаторы. Объем тепловой энергии, отдаваемый нагревательными приборами, регулируется количеством теплоносителя.

Устройством, осуществляющим регулирование поток жидкости, поступающей в радиатор, является клапан или вентиль, который может быть автоматическим или ручным.

В помещении всегда происходит теплообмен с окружающим пространством. Это приводит к оттоку или притоку из помещения тепла, и, следовательно, к понижению или повышению в нем температуры воздуха.

Для восстановления в помещении теплового баланса необходимо увеличить или уменьшить количество тепла, поступающего от нагревательных приборов. С этой задачей прекрасно справится терморегулятор на батарею, установленный на подводящих трубопроводах.

Монтаж

Проводя капитальный ремонт, хозяева сменяют систему отопления на современную, с более мощной теплоотдачей. Батареи оснащаются новой автоматикой, для поддержания комфортных условий в каждой отдельной комнате, согласно предпочтениям жильцов.

Установка терморегулятора на радиатор отопления становится последней частью монтажа отопительной системы дома или квартиры. Согласно рекомендациям производителей, его следует располагать на высоте 40-60 см от пола. Если в секции есть только нижняя подача, то рекомендован монтаж выносного датчика или регулировки настройки на более низкую температуру. В этом случае можно ожидать успешных результатов.

Общие правила монтажа:

• Место должно быть защищено от прямых солнечных лучей, иначе работа прибора не даст нужного результата; 
• Нельзя закрывать узел никаким декором, мебелью или другим способом; 
• Устройство не монтировать над отопительными трубами, куда идёт основная масса горячего воздуха, так клапан не будет выполнять нужную функцию; 
• Недопустимо устанавливать под давлением на корпус клапана; 
• Чтобы избежать изоляции узла, лучше смонтировать байпасный переход.  

Видео описание

В видео покажут еще несколько моментов по установке терморегулятора:

Этапы установки регуляторов температур для батарей отопления:

1. Выключить отопительную систему полностью или смонтировать байпас; 
2. На небольшом расстоянии от места установки отрезать трубу; 
3. Демонтировать старую арматуру; 
4. Отделить хвостовик от клапана и ввинтить в пробку радиатора; 
5. Смонтировать обвязку в месте вкручивания; 
6. Соединить трубы; 
7. Отрегулировать данные на шкале термоголовки. 

Настройка происходит в комнате с закрытой дверью и с термометром на стене: 

• Включить отопление на полную мощность; 
• Ожидать повышения температуры помещения на несколько градусов; 
• Повернуть кран вправо до полной остановки магистрали; 
• Ожидать снижения тепла в батарее; 
• Возвратить головку влево, до появления шума в системе. 

Электронный регуляторИсточник ytimg.com

В последующие несколько дней произвести корректировку.  

Описанная последовательность является усреднённой. Для каждого прибора существует инструкция, где указаны конкретные параметры настроек для данной модели.

Головки устроены только для понижения скорости потока и снижения температуры.

Видео описание

В этом видео покажут, как регулировать температуру чугунного радиатора:

Коротко о главном

Главная задача установки терморегуляторов – экономичное использование ресурсов и создание комфортных условий для проживания.

Чугунные батареи отличаются от металлических, низкой реакцией на снижение температуры, поэтому термостаты предпочтительнее ставить на металлические, а на чугунные батареи лучше ставить регуляторы с ручной настройкой.

Выбор терморегуляторов нужно производить после установки системы отопления и оценки размещения узлов. В домах с детьми стоит применять антивандальную защиту, чтобы сохранить дорогую автоматику.

Принцип работы

Работает терморегулятор так:

1. Меняется температура воздуха в помещении. Например, она растет. Это приводит к увеличению объема цилиндра. В результате сильфон растягивается.
2. Увеличенный сильфон давит на размещенный под ним шпиндель.
3. Шпиндель вызывает давление на шток и конус (золотник). Последний опускается вниз и частично или полностью перекрывает поток нагретой жидкости.
4. Батарея начинает остывать, температура в помещении падает, что приводит к уменьшению объема сильфона.
5. Пружина давит на шпиндель или конус, и оба элемента поднимаются вверх, что увеличивает поток теплоносителя.
6. Радиатор нагревается, поднимая температуру в помещении. В то же время увеличивается цилиндр. Цикл повторяется.

Наиболее прогрессивные терморегуляторы для радиаторов способны регулировать температуру с точностью до 1 °С. Конечно, этот показатель может быть и хуже. Все зависит от того, какой тепловой агент находится в середине сильфона. Если он быстро реагирует на изменение климата в помещении, то точность является высокой.

Работа всех терморегуляторов на батареях приводит к тому, что часть радиаторов всегда остается холодной. Это понятно, ведь ограничивается поток теплоносителя. Однако холодными батареи могут быть и из-за засорения или наличия воздуха. Обнаруживают эти проблемы путем снятия термоголовки и ожидания. Если через некоторое время поверхность радиатора стала полностью теплой, то проблем нет.

Не всегда терморегуляторы для радиаторов могут корректно работать. Это происходит из-за следующих факторов:

1. Закрытия шторой.
2. Сквозняков.
3. Попадания прямых солнечных лучей.
4. Дополнительных источников тепла.

Терморегуляторы для радиаторов бывают разных видов. Причем их классифицируют по двум признакам:

1. Тип термоголовки.
2. Вид теплового агента.

Согласно первому критерию бывает:

1. Ручной терморегулятор для батарей отопления.
2. Механический.
3. Электронный.

Первый вид представляет собой обычный вентиль с простой крышкой, которую нужно крутить вправо-влево своими руками. Ее вращение приводит к поднятию/опусканию золотника в кране. Понятно, что такой регулятор нуждается в постоянной опеке, ведь когда становится слишком тепло, нужно перекрывать вентиль. а когда становится холодно, опять нужно подходить к терморегулятору и менять положение его крышки. Радует только то, что, когда такие манипуляции надоедают, можно легко снять крышку и на ее место поставить автоматический терморегулятор. Заменять клапан не нужно, ведь он универсален.

Термостат с механической головкой также требует ручной настройки. Однако она проводится только один раз. Далее температура регулируется в автоматическом порядке. Строение механической головки описано выше. Выставление нужного уровня температуры происходит путем поворота крышки термоголовки. В большинстве случаев на крышке есть отметки «больше-меньше» или цифры от 1 до 5-7.

Некоторые модели имеют выносной датчик. Он соединяется с основанием с помощью капиллярной трубки.

Электронные терморегуляторы на батареи являются самыми совершенными, ведь имеют очень много полезных опций. Также они отличаются наибольшими размерами. Это обусловлено тем, что электронный блок управления, а также сервопривод требуют электрической энергии. Во многих моделях ее источником выступают батарейки или съемные аккумуляторы. А находятся они, конечно, в корпусе.

Главная особенность электронных терморегуляторов для радиаторов заключается в возможности работать в нескольких режимах и самостоятельно изменять их. То есть на ночь, на выходные или на время отсутствия людей в квартире можно выставить сниженную температуру. Далее можно настроить термоголовку так, чтобы за несколько часов до появления жителей в квартире или доме произошла смена режима, и помещение прогрелось до нужной температуры.

Если батареи слишком горячие

В этом случае возникает вопрос о том, как отрегулировать батареи отопления в квартире. Изменить температуру в сети пользователь не может, остается только уменьшать скорость потока жидкости в отопительных приборах. Для этого используют специальные ручные или автоматические устройства.

Вентиль с ручным управлением – самый простой и давно известный способ. Уменьшая с помощью штока доступное сечение трубы, мы уменьшаем поступление нагретой жидкости в радиатор и тем самым уменьшаем ее теплоотдачу. При этом следует проверять, не окажется ли такая «регулировка тепла» невыгодным предприятием: при параллельном подключении всех батарей уменьшение потока в первой автоматически вызывает охлаждение остальных. Таким образом, если первый в цепочке радиатор расположен в спальне и он слишком горячий, можно уменьшить его нагрев. Но тогда последний радиатор – например, в кухне – окажется почти холодным и отопление в помещении будет недостаточным.

Важно: если жарко в квартире, но система отопления однотрубная – регулировку можно устраивать только при наличии байпасов (перемычек). В противном случае, «прикрутив» батареи у себя, можно получить неприятности с соседями, живущими «дальше по стояку» или с сотрудниками коммунальных служб

При двухтрубной схеме таких проблем не возникает.

Для регулировки батарей отопления устанавливают либо вентиль и шаровой кран на подводящей и отводящей трубах соответственно, либо термостат на батарее отопления.

Важно: на подающей трубе должен устанавливаться именно вентиль, а не шаровой кран! Кран является чисто запорной арматурой с двумя рабочими положениями – «открыто» и «закрыто». Промежуточные положения шара приводят к его постепенному разрушению твердыми частицами теплоносителя, поэтому «время жизни» такого крана гораздо меньше, чем у вентиля

Вентиль же считается запорно регулирующей арматурой для отопления и имеет более широкий диапазон рабочих положений между крайними.

Для ручной регулировки системы отопления в квартире используют специальные регулировочные вентили с прямым или угловым подключением.

Выбор желаемого положения штока в этом случае зависит от температуры на улице, нагрева подаваемой в отопительную систему воды и пожеланий пользователей. Как регулировать батареи отопления с регулятором? Внимательно отслеживать температуру в квартире (доме) и «подкручивать» вентиль до желаемого результата. Интересно, что ручных вентилях встроен термоклапан и можно сравнительно легко превратить устройство для ручной регулировки в автоматическое, купив и закрепив на нем термоголовку.

Автоматические регуляторы

Автоматические устройства состоят из термоклапана и термоголовки.

Клапан позволяет менять сечение в подводящей трубе, термоголовка на основании выносных или встроенных датчиков температуры, а также дополнительных контроллеров, дает команду на изменение положения штока в клапане.

В наиболее простом (и дешевом) варианте устройства содержится капсула с газом или жидкостью, которая под действием изменения температуры расширяется и сжимается. Расположенный рядом с этой капсулой поршень штока смещается в сторону уменьшения или увеличения проходного сечения трубы. Более сложные приборы имеют питание от батарейки или аккумулятора, передают усилие на шток с помощью электротока. Некоторые варианты подключаются к домовой электросети, например, термостаты, встроенные в общую систему «умный дом».

Вопрос, как регулировать температуру батареи отопления с помощью термостата – в полностью автоматизированном режиме или с контролем владельца жилья – решается в зависимости от общей схемы системы «умный дом» и особенностей ее работы.

Важный нюанс: для нормальной работы устройства с вынесенным датчиком температуры необходимо обеспечить постоянную и свободную циркуляцию воздуха возле термометра. Если датчик находится непосредственно в термоголовке, ее лучше монтировать горизонтально (перпендикулярно основной плоскости радиатора), поскольку именно в этом положении нагревательные элементы меньше всего влияют на термометр.

На качество работы вынесенных датчиков температуры также влияют:

• плотные шторы, закрывающие его;
• слишком малое расстояние между подоконником и датчиком;
• установка отопительного прибора в нише.

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.

Установка термостатического регулятора своими руками

Для монтажа механического или электрического терморегулятора радиаторов отопления никаких специальных навыков не требуется. Сложность может вызвать лишь установка байпаса в отопительной системе, выполненной из металлических труб.

Термостат устанавливают на участке подачи теплоносителя перед батареей

Что понадобится для работы

Для установки терморегулятора на отопительную батарею своими руками понадобятся:

• механический или электрический терморегулятор;
• запорные краны;
• отрезок трубы и фитинги или сварочный аппарат для обустройства байпаса в однотрубной схеме отопления;
• разводной и сантехнический ключи.

Кроме этого, необходимо запастись паклей и специальной пастой для герметизации соединений.

Подготовительные мероприятия и монтаж

В однотрубной системе отопления перед термостатом обязательно должен быть установлен байпас

Прежде чем приступить к монтажу, необходимо слить воду или другой теплоноситель из системы обогрева. Для этого перекрывают краны на входе в квартиру от отопительного стояка.

Эту работу лучше выполнять в период, когда отопительный сезон ещё не начался.

После того как весь теплоноситель будет слит, переходят к установке кранов на радиаторы. Для этого на небольшом удалении от батареи обрезают трубы горизонтальной подводки, после чего отрезки магистрали отсоединяют от радиатора. Далее последовательность работ выглядит так:

1. В зависимости от материала вваривают или устанавливают перемычку между подводящим и обратным трубопроводами в однотрубной отопительной системе.
2. Снимают хвостовики с гайками от запорного вентиля и термостата и вворачивают их в пробки радиатора отопления.
3. Подключают запорное и термостатическое устройства.
4. Собирают трубную обвязку батареи.
5. Систему отопления заполняют теплоносителем.

После включения обогрева надо произвести осмотр всех участков на предмет утечки и при необходимости устранить или отремонтировать дефектные места.

Выполняя монтаж терморегулятора, обязательно подумайте о возможности удобной настройки прибора. Для этого обеспечьте достаточно свободного места и правильно ориентируйте регулировочную головку.

Регуляторы в однотрубной и двухтрубной системах отопления

В домах со старой однотрубной системой батареи подключены последовательно. Это значит, что терморегулятор, приостановив подачу теплоносителя в один радиатор, фактически прекращает циркуляцию горячей воды по всей системе. Замена старых батарей на современные конвекторы должна сопровождаться установкой байпаса — трубы, соединяющей входной и выходной канал трубопровода.

Для такой системы выбирают терморегуляторы с большим внутренним диаметром, обладающие малым сопротивлением. Если не учесть этот момент, то весь теплоноситель пойдет через байпас, а батареи останутся холодными.

Примеры установки терморегуляторов в однотрубной и двухтрубной системе отопления.

В двухтрубной системе радиаторы подсоединены параллельно. Отключение одной батареи никак не скажется на работе остальных. Байпас здесь не нужен, а для эффективного регулирования температуры можно вмонтировать термостат с высоким гидравлическим сопротивлением.

На заметку! Намного эффективней работают регуляторы на алюминиевых, биметаллических и стальных радиаторах, имеющих низкую тепловую инерцию.

Подключение автоматического термостата к батарее своими руками.

Область применения самодельного устройства

Изготовление механического терморегулятора в домашних условиях достаточно сложно и нерационально, поскольку результат будет работать в слишком широком диапазоне и не сможет обеспечить требуемой точности настройки. Чаще всего собирают самодельные электронные терморегуляторы, которые позволяют поддерживать оптимальный режим температуры тёплого пола, инкубатора, обеспечивать желаемую температуру воды в бассейне, нагрев парилки в сауне и т.д. Вариантов применения самодельного терморегулятора может быть столько, сколько систем, подлежащих настройке и регулировке температурного режима, имеется в доме. Для грубой настройки с помощью механических устройств проще приобрести готовые элементы, они недороги и вполне доступны.

Как увеличить теплоотдачу батарей

Можно ли увеличить теплоотдачу радиатора зависит от того, как его рассчитали, и есть ли запас мощности. Если радиатор просто не может выдать больше тепла, то и любые средства регулировки тут не помогут. Но можно попробовать изменитьситуацию одним из следующих способов:

• В первую очередь проверить засорение фильтров и труб. Засоры — встречаются не только в старых домах. Чаще наблюдаются в новых: во время монтажа в систему попадает разного рода строительный мусор, который при запуске системы забивает устройства. Если чистка не дала результатов, переходим к кардинальным мерам.
• Увеличить температуру теплоносителя. Это возможно в индивидуальном отоплении, но очень сложно, скорее невозможно, при централизованном.
• Изменить подключение. Не все типы подключения радиаторов одинаково эффективны, например, обратное боковое дает снижение мощности на 20-25%, также влияет и место установки отопительного прибора. Подробнее о типах подключения батарей читайте тут .
• Нарастить количество секций. Если подключение и установка выбраны оптимальные, а в комнате все равно недостаточно тепло, значит, тепловой мощности отопительного прибора не хватает. Тогда нужно дорастить несколько секций. Как это сделать, читайте тут.

Регулировкой температуру радиатора не поднять

Основной недостаток регулируемых систем состоит в том, что им необходим определенный запас мощности всех приборов. А это дополнительные средства: каждая секция стоит денег. Но за комфорт заплатить не жалко. Если у вас в комнате жарко, жизнь не в радость, также как и в холодной. А регулирующая арматура — универсальный выход из положения.

Устройств, которые могут изменять количество протекающего через отопительный прибор (радиатор, регистр) теплоносителя, много. Есть совсем недорогие варианты, есть имеющие приличную стоимость. Есть с ручной регулировкой, автоматической или электронной. Начнем с самых недорогих.

Виды термостатов

Механический термостат

Термостатические регуляторы имеют общий принцип устройства и различные исполнительные механизмы. Общая конструкция состоит из корпуса, штока, уплотнений, клапана и соединительных резьб. Корпус выполнен из латуни или нержавеющей стали. Корпус оборудован резьбами по входу и выходу рабочей среды. Направление движения нанесено на поверхность вентиля стрелкой. На выходе воды обычно вместо резьбы для удобства монтажа и сборки устанавливают сгон типа «американка». На верхней части корпуса находится присоединительный вывод со штоком. Вывод имеет резьбу или специальные фиксаторы для установки термоголовки.

Шток оборудован пружиной и находится в поднятом положении без применения к нему усилия управляющего механизма (термоголовки или ручки). На нижнем конце штока находится исполнительный механизм – клапан с резиновой (или фторопластовой) накладкой. Под воздействием усилия привода шток опускается и клапан перекрывает (или открывает) канал движения теплоносителя.

Данное устройство носит название термостатического вентиля. По управляющему механизму, воздействующему на шток, различают следующие виды термостатов:

1. Механические;
2. Электронные;
3. Жидкостные и газонаполненные;
4. Термостатические смесители.

Термостатические смесители – особый вид терморегулирующей арматуры. Они являются основой принципа работы водяных теплых полов. На них задается температура воды в контурах отопления (как правило, не превышает 50 градусов Цельсия). Смеситель для снижения температуры теплоносителя, подаваемого из котла, подмешивает в поток остывшую воду из обратного трубопровода контуров напольного отопления.

Механические терморегуляторы

Механические терморегуляторы – базовая модель термостатической регулирующей арматуры. Подробное описание термостатического вентиля дано в предыдущем разделе. Главный признак механического терморегулятора – ручное управление работой вентиля. Оно осуществляется пластиковой ручкой, идущей в комплекте с изделием. Ручная регулировка не позволяет достичь необходимой точности в управлении отопительным прибором. К тому же прочность пластикового колпачка оставляет желать лучшего. Подключение механических терморегуляторов к батарее – первый шаг к качественному управлению.

Электронные термостаты

Электронный термостат – термостатический вентиль, имеющий сервопривод штока. Сервопривод по данным датчика приводит в движение шток клапана, регулирует величину потока. Различают различные компоновки электронных термостатов:

• Термостат со встроенным датчиком, дисплеем и клавишным управлением;
• Устройство с вынесенным датчиком;
• Термостат с дистанционным управлением.

Первая модель устанавливается непосредственно на термостатический вентиль. Модель с вынесенным датчиком имеет исполнительно-регулировочное устройство, устанавливаемое на вентиль и вынесенный датчик температуры. Датчик устанавливается на расстоянии от радиатора, чтобы объективно оценивать температуру воздуха в помещении. Может устанавливаться и снаружи здания – регулировка происходит в зависимости от температуры воздуха окружающей среды.

Электронный термостат с дистанционным управлением имеет общий блок, интегрирующий управление группой термостатов по дистанционному принципу.

Жидкостные и газонаполненные терморегуляторы

Терморегуляторы этого типа пользуются наибольшей популярностью. Они дешевле электронных и не уступают им по надежности. Принцип их работы основан на использовании теплофизических свойств некоторых жидкостей и газов.

В корпусе располагают гибкий сосуд, заполненный жидкостью или газом с определенными свойствами. При нагреве воздуха рабочая среда резервуара расширяется и сосуд оказывает давление на шток клапана – вентиль начинает закрываться. При охлаждении все происходит в обратном порядке – сосуд сужается, пружина приподнимает шток с клапаном.

Полупроводниковые датчики

Принцип функционирования таких устройств заключается в изменении p-n характеристик и их перехода под воздействием температуры. Точность измерения весьма высока. Это обеспечивается постоянством зависимости напряжения на транзисторе от текущей температуры. Кроме того, прибор достаточно дешевый и простой в производстве.

Для примера подобного датчика температуры устройство LM75A может послужить как нельзя лучше. Диапазон измерений составляет от -55 до +150 градусов по Цельсию, а погрешность — не более двух градусов. Обладает также достаточно небольшим шагом порядка 0,125 градуса по Цельсию. Напряжение питания варьируется в пределах от 2,5 до 5,5 В, при этом время преобразования сигнала не превышает одной десятой доли секунды.

Заключение

Несколько советов:

1. Перед покупкой ТР надо убедиться в совместимости характеристик регулятора и нагревательных элементов.
2. Выбирать установку прибора нужно в наиболее доступном месте.
3. Решая вопрос о приобретении прибора, следует оценить экономическую целесообразность применения конкретной модели терморегулятора.
4. Если не хватает опыта в установке таких устройств, то лучше обратиться за помощью к специалистам.

Человек порой не догадывается о количестве окружающих его терморегулирующих устройств. Они плотно вошли в быт. Их работа приносит существенную экономию затрат на электроэнергию.