Принцип работы терморегулятора

Как выбрать терморегулятор для радиаторов отопления

В странах постсоветского пространства до 40% энергоресурсов уходит на нужды отопления и вентиляции зданий, это в несколько раз больше, чем у продвинутых европейских стран. Вопрос энергосбережения стоит остро, как никогда, особенно на фоне постоянного повышения стоимости энергоносителей. Одним из устройств, позволяющих экономить тепловую энергию в доме, является терморегулятор для батареи, чья установка может уменьшить расход тепла до 20%. Но для этого необходимо правильно подобрать регуляторы к системе отопления и выполнить их монтаж, о чем и будет рассказано в данной статье.

Как устроен терморегулятор

Устройство термоголовки для батарей отопления

Основными являются элементы:

• термостатический клапан;
• термостат (термоголовка).

Первый из них позволяет подключиться к любой системе отопления, т. к. размер выходного отверстия может быть разным. Термостат или термоголовка – устройство регулировки термостатического клапана в зависимости от температуры окружающей среды и установленных настроек. Необходимый результат обеспечивается при условии, что будет задан определенный уровень, по достижении которого устройство отключится. Подача теплоносителя меняется, как следствие и температура радиатора тоже, что приведет к изменению температуры окружающей среды. Основные этапы этого процесса:

1. когда крутится регулятор настройки температуры, происходит изменение положения пружины;
2. нажимной шток опускается в седло клапана, а рабочий конус перекрывает отверстие, через которое проходит теплоноситель, попадает внутрь радиатора;
3. когда необходимо, возвращают терморегулятор в исходное положение, возвратная пружина при этом будет установлена на место, а температура воздуха в помещении начнет возрастать.

Принцип работы клапана основан на изменении свойств рабочей среды внутри него. Предусмотрен герметичный контейнер, наполненный газообразной или жидкой средой. Когда температура повышается, происходит расширение вещества, что приводит к перекрытию потока теплоносителя (шток подвергается более сильному давлению, опускается).

Принцип действия терморегулятора для батарей отопления

Когда планируется устанавливать терморегулятор, учитывают положение стрелки на нем. Она соответствует направлению теплоносителя. Чтобы устройство функционировало без сбоев, необходимо устанавливать его с учетом положения стрелки. Она должна совпасть с течением внутри трубы.

1 Описание инфракрасных обогревателей

Особенностью теплового оборудования этого типа является свойство инфракрасных обогревателей нагревать не воздух, а различные предметы и поверхности стен в помещении. Это позволяет обеспечить максимально возможный комфорт проживания в частном доме, оптимизировав при этом расход электроэнергии и сократив коммунальные платежи.

Наличие выносных модулей позволяет получать максимально точную информацию о температуре в помещении и в последующем термостат будет вносить соответствующие корректировки, уменьшая или увеличивая интенсивность обогрева.

Беспроводные радиоуправляемые термостаты

Еще более дорогостоящие, чем электронные программируемые, радио термостаты устанавливают редко. Используют в домах, где принято решение не использовать электрические кабели.

Команды сервоприводам подаются с помощью радиосигналов. Происходит это следующим образом. Сигнал от датчиков для водяного теплого пола поступает на радио термостат. Он перенаправляет их радио контролёру. Цепочка радиосигналов приводит к механизму подачи горячей воды. Цена такой аппаратуры высокая из-за того, что приёмники и передатчики установлены на каждом этапе передачи радиосигналов.

Ремонт такой системы, если она выйдет из строя, дорогостоящий.

4 Рекомендации по выбору

В итоге люди приобретают простейшие термостаты, которые не способны полностью автоматизировать нагрев помещения, или же переплачивают за ненужный функционал.

Простейшие механические терморегуляторы станут отличным выбором для дачи или загородного частного дома, где зимой проживают не регулярно, соответственно полный функционал таких блоков управления будет не востребован. Подключение терморегулятора к инфракрасному обогревателю не представляет сложности, а вся настройка занимает от силы пару минут.

Качественные и недорогие механические термостаты имеют нанесенную шкалу диапазона температуры, у отдельных моделей встроены светодиоды, которые позволяют с легкостью определить, включен или выключен прибор. Преимуществом простейших механических устройств является удобство их эксплуатации, легкий монтаж и доступная стоимость. Недостатки — это ограниченный функционал и высокая погрешность.

Электронные термостаты отличаются максимально возможной точностью работы прибора. Отдельные модели позволяют регулировать температуру нагрева с шагом в 0,1 градус Цельсия. Термостаты имеют широкий функционал, отличаются компактными габаритами, это надежная и долговечная техника. Основной их недостаток — высокая стоимость, а также энергозависимость, что усложняет их использование на хуторах и в дачных поселках.

При выборе электронных моделей необходимо обратить внимание, имеется ли в комплекте поставки выносной датчик температуры. Наличие таких внешних термометров позволяет существенно повысить точность работы прибора, расширяя его функциональные возможности

Наличие электронного программатора позволяет настроить работу оборудования по заранее установленным параметрам. Например, домовладелец может отключить устройство, когда никого нет дома, а за полчаса до возвращения с работы блок управления включит нагреватель, что позволит решить проблемы с теплом, одновременно уменьшив расходы на коммунальные нужды. Благодаря наличию таких программаторов существенно расширяются функциональные возможности как терморегуляторов, так и инфракрасных тепловых приборов.

Типы регуляторов температуры

Согласно ГОСТ 30815-2002 терморегуляторы классифицируются на 4 группы:

• встроенный датчик и регулятор температуры;
• встроенный только регулятор, а датчик дистанционный;
• дистанционный и регулятор, и датчик;
• регулятор расположен отдельно, датчик дистанционный.

Также датчик может некорректно функционировать, если вместе с радиатором он расположен в нише или вблизи подоконника. Как правильно подключить терморегулятор со встроенным датчиком всегда указывается в инструкции производятеля, которой нужно строго придерживаться.

Дистанционные датчики не испытывают непосредственного воздействия радиатора, что приводит к более точному поддержанию установленного режима. Закрепить радиаторный термодатчик можно на расстояние до 8-10 м для измерения градусов в любой точке помещения. Соединяется он с термоклапаном капиллярной трубкой, которая передает подвижному штоку давление от чувствительного элемента датчика.

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

Сенсорные термоклапаны с пультом управления

Регулировка температуры водяных теплых полов может осуществляться с помощью сенсорных моделей, которыми управляют дистанционно, с помощью пульта.

Устройства имеют современную легко управляемую сенсорную панель. На неё выводится вся текущая информация о температурном режиме, в том числе, и предупреждение о наличии какого-то сбоя в системе.

Привлекательность таких конструкций не только в их «дистанционном» обслуживании, но и в том, что они могут регулировать сразу несколько контуров. Именно для таких сложных систем применяют чаще всего сенсорные модели, управляемые с помощью пульта. Термостат от надёжного производителя прослужит долго.

Основные требования к установке СТП

Терморегулятор, который висит на стене, надо подключить к электричеству и датчикам температуры. В плитках проделывают штробы для прокладки проводов от щита и пола. Датчик, находящийся в полу, надо удалить от других отопительных приборов, чтобы не сбивать его работу. При оборудовании полов с имеющимся ремонтом можно прокладывать кабели сверху стен, пряча их в короба.

Схема подключения требует соблюдения правил во время монтажных работ:

1. Терморегулирующее устройство устанавливают в удалении от пола на 40 – 170 сантиметров, либо как указано в инструкции. Если устройство оснащено пультом управления, то устройство можно прикрепить где угодно. Необходимо помнить, что главной задачей терморегулятора считается контролировать работу системы, а не показывать температуру воздуха.
2. В помещения повышенной влажности устанавливают приборы с дополнительной защитой от влаги. При установке устройства внутрь стены, коробку используют из невоспламеняющихся материалов.
3. Если провода, соединяющие терморегулятор и нагревательный прибор, имеют мощность свыше одного килловата, то их укладывают в специальные теплостойкие трубки.
4. Датчики, фиксирующие температуру, располагают среди элементов, нагревающих пол, а также не ближе пятидесяти сантиметров от стены.
5. Согласно инструкции при первом запуске системы установить минимальный уровень температуры.
6. Провода подводят к клеммам устройства строго, как указано в схеме инструкции.
7. Устройство терморегулятора монтируют к стене, когда окончена прокладка всех элементов в полу.
8. Если пол заливают цементом, то трубку с датчиком надо тщательно изолировать.
9. Заделывая пол раствором, надо протестировать систему на исправность.
10. Маты для нагревания оснащают заземлением, перед устройством оборудуют УЗО.

Виды терморегуляторов

На пути от датчика до сервопривода устанавливается самый сложный прибор системы – терморегулятор для управления температурой водяного теплого пола. На этом месте могут стоять как простые, так и достаточно сложные и дорогие устройства.

Электромеханические терморегуляторы

Самый простейший вид терморегуляторов. Соответственно – самый дешевый. Из органов управления в них минимум возможного: диск, по окружности которого нанесена цифровая шкала со значениями температуры. Никакой индикации текущего значения регулируемого параметра не предусмотрено. Поэтому увидеть, насколько температура пола или воздуха в помещении соответствует действительности не представляется возможным.

Иногда на панели регулятора присутствует рычажок, переключением которого отопление выключается полностью.

Электронные терморегуляторы

Эти приборы подороже электромеханических. У них имеется дисплей, на котором показывается либо текущее, либо заданное значение температуры. Задание производится путем нажатия на кнопки уменьшения или увеличения параметра.

Отдельный подвид этих изделий – сенсорные устройства. Отличаются они от обычных кнопками, срабатывающими не от надавливания, а от легкого касания. И увеличенной ценой.

Программируемые терморегуляторы

Внешне они похожи на электронные терморегуляторы, так как на передней панели тоже имеется дисплей. Но для управления используется больше кнопок, так как в них заложено множество функций.

Терморегулятор для теплого пола программируемый позволяет изменять заданную температуру в зависимости от времени суток или дней недели. Это дает возможность снижать интенсивность или даже полностью выключать отопление тогда, когда оно не требуется.

Например, утром по будним дням вся семья покидает дом: дети отправляются в садик или школу, взрослые – на работу. Нет смысла тратить тепловую энергию на поддержание рабочей температуры в помещении, она никому не нужна.

В установленное время, незадолго до возвращения жильцов в родные стены, таймер регулятора снова вернет систему в требуемый режим работы. Манипулируя установками температуры в разные времена года, можно добиться максимально возможной экономии.

Среди программируемых устройств есть вариации с управлением от пульта ДУ, возможен также доступ к настройкам от компьютера, планшета или мобильного телефона через сеть Wi-Fi. Соответственно, с увеличением количества возможностей растет и цена, которая и без того превышает стоимость ранее описанных устройств.

Кроме того, некоторые программируемые регуляторы позволяют управлять работой нескольких контуров обогрева одновременно. Причем стабилизация температуры происходит в каждом контуре независимо от других. Эти приборы называют мультизональными.

Радиоэлектронные устройства

Все перечисленные выше терморегуляторы являются проводными устройствами. Для связи датчика с регулятором, регулятора с сервоприводом, подачи питания на схему управления используются кабельные линии. А их нужно прокладывать по стенам или внутри них.

Но иногда это оказывается невозможным или не эстетичным. Специально для таких случаев разработаны устройства, в которых кабели заменены передатчиками и приемниками радиосигналов управления.

Электрические сигналы в такой системе передаются беспроводным путем. Стоимость оборудования очень высока, поэтому целесообразно использовать его только в тех случаях, когда прокладка кабельных линий действительно невозможна. Либо владелец способен значительно переплатить за комфорт.

Монтаж радиаторного терморегулятора

Установка терморегуляторов на батареи отопления осуществляется в отверстие, которое призвано закупоривать пробку радиатора в процессе подачи в него горячей воды.

В том случае, если установка терморегулятора на батарею выполняется собственноручно, направление, по которому движется теплоноситель, можно определить по вертикальным трубам, но сегодня большинство современных приборов на клапане регулирования имею специальную стрелку, которая указывает путь движения воды.

То, как именно будут функционировать терморегуляторы для батарей отопления, во многом зависит от ряда факторов:

• поступление прямых солнечных лучей;
• циркуляция воздушных потоков в воздухе;
• температура снаружи обустраиваемого помещения;
• наличие или отсутствие источников тепла либо холода в комнате.

Выносные термодатчики

Иногда требуется устанавливать терморегулятор для радиатора отопления с выносным датчиком.

Термостатическую головку нужно устанавливать таким образом, чтобы она «смотрела» в сторону комнаты. Это условие для точного определения температуры. Но в реальности так можно сделать не всегда. Устройство может «не вписаться» в монтаж радиатора из-за своего размера. Выручит выносной датчик, который соединяют с термоголовкой капиллярной трубкой. Располагают в любом месте, где нужно измерять температуру окружающей среды. Расстояние от датчика до термоголовки может быть около двух метров и более.

При установке датчика нужно соблюдать следующие условия:

• На уровне пола воздушная прослойка более холодная, поэтому температурные датчики нужно поднимать не менее чем на 0,8 метров.
• Рядом не должно быть источников тепла.
• Прямые солнечные лучи не должны попадать на прибор.
• Устройство нельзя закрывать мебелью или тяжёлыми шторами.
• К стене датчик крепят скобами.

Установка терморегуляторов в систему отопления

Терморегулятор в обвязке стального радиатора

Прежде чем приступить к установке управляющих устройств, необходимо проверить, – а подходят ли они для этой системы отопления? В некоторых случаях сначала следует провести небольшую модернизацию, и лишь затем приступать к монтажу.

Основной принцип корректной установки терморегулятора на радиатор отопления заключается в отсутствии влияния работы прибора на параметры теплоснабжения. Т.е. после его монтажа не должны ухудшиться пропускная способность на этом участке схемы, возникнуть дополнительное гидравлическое сопротивление и т.д. Это особенно актуально для однотрубной системы.

В этом случае необходимо выполнить следующие действия:

1. На участке, где планируется монтаж терморегулятора для радиатора отопления делают байпас. Это труба, соединяющая два отрезка магистрали для возможности частичного или полного перенаправления движения теплоносителя в обход батареи.
2. В зависимости от устройства терморегулятора отопления выбирается место его подсоединения в радиатору, насосу или коллектору.
3. Проверяется возможность полного отключения участка магистрали от системы без прекращения циркуляции.

Это обязательные требования к монтажу, которые не зависят от принципов функционирования терморегуляторов для водяного отопления. Для правильной установки необходимо рассмотреть особенности подключения управляющих устройств к каждому элементу теплоснабжения.

Установка терморегулятора на батарею

Порядок установки терморегулятора

Установка терморегулятор для водяного теплоснабжения может выполняться как в верхней части батареи, так и в нижней. Все зависит от способа подключения прибора к системе. После выбора оптимальной модели можно приступать непосредственно к монтажу.

Для этого потребуется выполнить простые правила:

Учет направления движения теплоносителя

Это важно при монтаже терморегуляторов для двухтрубной и однотрубной системы теплоснабжения. На корпусе управляющего элемента стрелочкой указывается нужное направление движения горячей воды;

Сначала монтируется механическая часть, а затем термоголовка

Ее положение должно быть такового, чтобы на терморегулятор не воздействовал горячий воздух от радиаторов отопления;

Управляющий элемент нельзя закрывать декоративной панелью. Это может привести к перегреву и ложному срабатыванию устройства.

В остальном специалисты рекомендуют придерживаться рекомендаций по установке терморегулятора на радиатор теплоснабжения от производителя.

Терморегуляторы в коллекторах отопления

Терморегуляторы в коллекторе

В системе теплого пола и коллекторного отопления терморегуляторы являются неотъемлемым элементом. В этом случае применяют электронные модели с возможностью подключения к внешним датчикам температуры.

В подобных схемах важно правильно подобрать устройства управления потока теплоносителя. Современные электронные терморегуляторы для водяного теплого пола комплектуются сервоприводами, которые могут достаточно плавно регулировать объем притока теплоносителя

Однако для их корректного монтажа потребуется выполнить такие правила:

• Пропускная способность устройства должна быть не меньше, чем в подключаемых патрубках;
• Для нормальной работы рекомендуется установка блока бесперебойного питания, так как при отключении электроэнергии схема функционировать не будет;
• Обязательное наличие в обвязке коллектора группы безопасности. Превышение температурного режима или давления может негативно сказаться на состоянии терморегулятора.

Оптимальным вариантом считается приобретение полностью укомплектованного коллектора. Все его элементы будут согласованы между собой, что предоставит риск появления сбоев в работе.

Монтаж терморегуляторов для циркуляционных насосов отопления и котлов выполняется крайне редко. Это связано с тем, что после установки устройство будет влиять на скорость движения теплоносителя. Достаточно небольшого уменьшения прохода на участке магистрали, чтобы возникло избыточное гидравлическое сопротивление.

Для улучшения работы терморегулятора рекомендуется монтаж вместе с современными отопительными приборами с низкой инерционностью – алюминиевыми или биметаллическими радиаторами.

В видеоролике показан пример установки электронного терморегулятора:

Как перенастроить терморегулятор

Как правило, производители настраивают терморегуляторы на местах производства, хотя не всегда технические характеристики устраивают потенциальных клиентов. Поэтому, купив такой регулятор температуры, его допустимо перенастроить, но для этого нужно, чтобы функционировала система отопления. Для этого нужно иметь термометр, а также определиться с местом установки терморегулятора, чтобы правильно и в нужных пределах осуществить новую настройку.

Действия осуществляются в таком порядке:

• Комната полностью закрывается, и головка терморегулятора устанавливается в крайнее левое положение, что соответствует максимальному объему теплоносителя, протекающего через батарею отопления. При повышении температуры в комнате на 5-6 градусов выше требуемого значения, головка регулятора поворачивается до упора вправо.
• После этого батарея начинает остывать, поскольку клапан закрыт и теплоноситель в батарею не поступает. По достижении нижнего порога комфортной температуры в помещении, головку регулятора начинают вращать влево, прислушиваясь, когда в батарею начнет поступать теплоноситель. В этот момент головку терморегулятора перестают вращать. В результате, в комнате будет поддерживаться комфортная температура.

Исходя из порядка действий, данный процесс не связан со сложностями и такую перенастройку можно осуществлять сколько угодно раз и в любом помещении. Главное – это правильно выбрать место установки, чтобы было удобно регулировать.

Монтаж радіаторного клапана Danfoss з попередньою настройкою RA-N

Watch this video on YouTube

Принцип работы термостатического клапана

Первые термостаты для радиаторов, призванные поддерживать постоянную температуру в помещении, были изобретены еще в далеком 1943 году фирмой DANFOSS, ей же принадлежит первенство на рынке по производству и продаже подобных устройств. По этой причине наша статья будет опираться на материалы и рекомендации компании DANFOSS, чей многолетний опыт не подлежит сомнению.

За прошедшие с момента изобретения годы терморегуляторы для радиаторов видоизменились и стали такими, какими мы их знаем. Конструктивно они состоят из двух основных элементов: клапана и термоголовки, соединяющихся между собой фиксирующим механизмом. Назначение термоголовки – воспринимать температуру окружающей среды и для ее регулирования воздействовать на исполнительный механизм – клапан, он и перекрывает поток теплоносителя, поступающего в отопительный прибор.

Такой метод регулирования называется количественным, поскольку устройство влияет на расход проходящего в радиатор теплоносителя. Существует и другой метод – качественный, с его помощью меняется температура воды в системе. Это осуществляет регулятор температуры (смесительный узел), устанавливаемый в котельной или тепловом пункте.

Чтобы понять принцип работы термоголовки, предлагается изучить схему прибора, изображенного в разрезе:

Внутри корпуса элемента расположен сильфон, заполненный термочувствительной средой. Она бывает двух видов:

Жидкостные сильфоны проще в изготовлении, но проигрывают газовым по быстродействию, поэтому последние получили очень широкое распространение. Итак, при повышении температуры воздуха вещество в замкнутом пространстве расширяется, сильфон растягивается и нажимает на шток клапана. Тот, в свою очередь, перемещает вниз специальный конус, уменьшающий проходное сечение клапана. В результате расход теплоносителя уменьшается. При охлаждении окружающего воздуха все происходит в обратном порядке, количество протекающей воды растет до максимума, это и есть принцип работы терморегулятора.

Преимущества и недостатки

Капиллярный термостат элемент многих электрических приборов. К основным преимуществам устройства можно отнести:

1. Простоту конструкции и малые габариты.
2. Высокую частоту реакции на повышение температуры.
3. Широкий спектр применения.
4. Возможность подключения сразу нескольких приборов.
5. Высокую надежность при правильной эксплуатации.
6. Сравнительно низкую цену.

Единственным минусом этого элемента является его непригодность к ремонту. Невозможно заменить оплавленные контакты или потерявшую упругость мембрану. Термостаты, используемые в промышленности, имеют большие габариты. В зависимости от конструкции некоторые модели являются пригодными к ремонту.