Терморегулятор для масляного электрического обогревателя

Термоклапан — строение, назначение, виды

Клапан в терморегуляторе по строению очень похож на обычный вентиль. Имеется седло и запорный конус, который открывает/закрывает просвет для протекания теплоносителя. Температура радиатора отопления регулируется именно таким образом: количеством проходящего через радиатор теплоносителя.

Термостатический клапан в разрезе

На однотрубную и двухтрубную разводку клапана ставят разные. Гидравлическое сопротивление вентиля на однотрубную систему намного ниже (как минимум, в два раза) — только так можно ее сбалансировать. Перепутать вентили нельзя — греть не будет.  Для систем с естественной циркуляцией подходят вентили для однотрубных систем. При их установке гидравлическое сопротивление, кончено, возрастает, но работать система сможет.

На каждом клапане есть стрелка, указывающая движение теплоносителя. При монтаже его устанавливают так, чтобы направление потока совпадало со стрелкой.

Из каких материалов

Изготавливают корпус вентиля из стойких к коррозии металлов, часто дополнительно покрывают защитным слоем (никелируют или хромируют). Есть клапана из:

• бронзы (с никелевым и хромированным покрытием);
• латуни (покрывают слоем никеля);

• нержавеющей стали.

  Корпуса обычно латунные или бронзовые с никелевым или хромированным покрытием

Понятное дело, что нержавейка — лучший вариант. Она химически нейтральна, не корродирует, не вступает в реакции с другими металлами. Но стоимость таких клапанов велика, найти их сложно. Бронзовые и латунные вентили примерно одинаковы по сроку службы

Что в этом случае важно — это качество сплава, а за ним тщательно следят известные производители. Доверять или нет неизвестным — вопрос спорный, но есть один момент, который лучше отследить

На корпусе обязательно должна присутствовать стрелка, указывающая направление потока. Если ее нет — перед вами совсем дешевое изделие, которое лучше не покупать.

По способу исполнения

Так как радиаторы устанавливаются разными способами, клапана делают прямыми (проходными) и угловыми. Выбираете тот тип, который в вашу систему станет лучше.

Прямой (проходной) клапан и угловой

Это интересно: Котлы на твердом топливе для отопления частного дома — разбираем суть

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.

Типы терморегуляторов

В двухтрубной отопительной системе используются терморегуляторы, рассчитанные таким образом, чтобы могли нормально функционировать даже при частых и резких перепадах давления. Такие регуляторы имеют повышенное гидравлическое сопротивление и небольшое проходное сечение. Они в свою очередь делятся на две группы:
1) требующие дополнительной настройки гидравлического сопротивления;2) не требующие дополнительной настройки гидравлического сопротивления.

При использовании терморегуляторов без дополнительной настройки все приборы и обогревательные устройства, вмонтированные на одном стояке, будут иметь примерно одинаковый расход теплоносителя, хотя потери тепла в разных помещениях разные. На практике это будет выглядеть так: если по радиатору прошло количество теплоносителя больше, чем требуется, то в комнате будет очень жарко и наоборот — если прошло теплоносителя недостаточно, то в помещении будет холодно. Чтобы этого не происходило, терморегулятор должен устанавливаться для каждого обогревательного прибора отдельно.

Предпочтительнее регуляторы первой группы. Правильные настройки на клапанах обеспечат оптимальный расход теплоносителя и комфортный температурный режим в каждом помещении.

2 Плюсы и минусы

Механические терморегуляторы нередко применяются в системах полов с подогревом.

Главными плюсами механических приборов являются:

1. 1. Простота и понятность управления. Для включения достаточно нажать на соответствующую кнопку. После этого нужно лишь повернуть рукоятку до определенного температурного значения. Например, если нужно поддерживать температуру воздуха в помещении 20 °C, то нужно лишь повернуть ручку регулировки до отметки «20». Тогда при понижении температуры ниже этой отметки прибор начнет нагревать воздух. Если же температура станет выше отметки 20 °C, начнется охлаждение помещения.
2. 2. Надежность использования и функционирования. После отключения прибора не придется снова устанавливать прежние настройки, так как все они сохранятся. Та же самая ручка регулировки, установленная на отметке в «20», так и будет располагаться на этой отметке.
3. 3. Терморегулятор сможет исправно работать даже в том случае, если температура окружающей среды очень низкая. К примеру, у электронных приборов для регулирования температуры в таких условиях не все сенсоры могут сработать.
4. 4. Невысокая цена по сравнению со стоимостью электронных видов таких приборов.
5. 5. Долгий срок службы и неприхотливость в уходе. Даже в самых сложных условиях любая модель механического прибора будет продолжать работать.
6. 6. Разнообразие дизайна.

Имеются у такого терморегулятора и некоторые недостатки.

Распространенные из них следующие:

• низкая функциональность;
• во время его работы могут издаваться небольшие щелчки, которые появляются, как правило, при подаче напряжения на инфракрасные нагреватели;
• у таких приборов имеется некоторая погрешность.

Принцип работы термостата, как он устроен

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.

Устройство термостата

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.

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

Тип терморегулятора

Бытовые терморегуляторы различаются своими запирающими и регулирующими элементами. Они бывают следующих типов:

1. Ручной. К нему относятся 2 разновидности устройств:

• Шаровой кран. Простой запорный элемент, нормально функционирующий только в двух положениях: «Закрыто» и «Открыто». В промежуточном положении запорный шар подвергается воздействию твердых частиц теплоносителя, поэтому быстро выходит из строя. Шаровой кран не рекомендуется использовать в качестве терморегулятора.

  Шаровые краны перед радиатором используются для перекрытия воды при демонтаже и ремонте батареи

• Конусный вентиль. Регулирует поток теплоносителя путем ручного изменения диаметра проходного отверстия трубы. Для этого вентиль необходимо вращать, добиваясь необходимой температуры. Отличается небольшой стоимостью. Неудобство вентиля состоит в том, что на его корпусе нет никаких разметок и шкалы. Определять нужное положение необходимо экспериментальным путем, каждый раз отсчитывая число оборотов от исходного положения.

2. Механический. На корпусе прибора имеется шкала температуры, по которой можно выставить желаемую температуру в помещении. Прибор будет автоматически поддерживать ее.

Механический термостат на радиаторе

3. Электронный. Это более сложное и дорогое устройство. Имеет массу настроек. Помимо установки температуры, такой прибор дает возможность выставить изменение температуры в помещении по расписанию (часы, дни недели).

Электронный регулятор температуры для радиатора

Тип температурного агента в сильфоне

В зависимости от вещества, находящегося в сильфоне, термоголовки могут быть:

1. Жидкостные. Такие устройства являются наиболее распространенными, обладают меньшей стоимостью.
2. Газовые. Позволяют более быстро и точно реагировать на изменения давления внутри прибора. Достаточно дорогие и популярные приборы производятся компанией Danfoss, которая славится качеством своего оборудования. Терморегуляторы Данфосс для радиаторов отопления способны без нареканий прослужить более 20 лет.

Количество труб в системе

В каждой индивидуальной системе теплоснабжения может быть разное количество труб. Поэтому и термоклапан для каждой из этих систем имеет свои конструктивные особенности:

1. Для однотрубных систем. Такая арматура обладает более широким сечением, так как в однотрубных системах не допускаются большие значения гидравлического сопротивления. Обозначается буквой «G»
2. Для двухтрубных систем. Прибор имеет более узкий корпус. Он допускает значительные показатели давления теплоносителя. Обозначается буквами «D» и «N». Также, в некоторых вариантах, допускается использование приборов с обозначением «G».

Способ подводки труб

Радиаторные терморегуляторы имеют разную конструкцию, которая выбирается в зависимости от места подхода отопительной трубы:

1. Прямые клапаны. Устанавливаются в тех случаях, когда труба к радиатору подходит сбоку.
2. Угловые клапаны. Их лучше ставить при нижнем подводе трубы.

Прямые и угловые регуляторы тепла для радиаторов

Материал изготовления терморегулятора

Терморегуляторы для современных радиаторов отопления изготавливаются из материалов, имеющих повышенную стойкость к образованию коррозии:

1. Латунь. Некоторые модели имеют защитное покрытие из никеля.
2. Бронза. Часто металл защищают хромированием или никелированием.
3. Нержавеющая сталь. Это, пожалуй, наилучший вариант, но также и самый дорогой.

Тип датчика терморегулятора

1. Встроенный. Устанавливается на отопительных приборах, к которым имеется свободный доступ и когда возможна установка регулятора температуры на радиатор в правильном положении (горизонтально).

2. Дистанционный. Такой тип датчика монтируется в следующих случаях:

• радиатор находится в коробе, нише или завешен шторами;
• доступ к термодатчику затруднен;
• прибор находится на расстоянии менее 10 см от широкого подоконника;
• термоклапан установлен на радиаторе вертикально.

OWEN.

ТРМ500-WiFi совсем не комнатный регулятор.

Зато это промышленный терморегулятор с мощным реле, крупным индикатором и прямым доступом к OwenCloud.

Стоит всего 3600р.

Зато функционал обширный, как и положено для промышленного устройства.

Приложение OwenDeviceControl.

Облачный сервис имеет WEB-интерфейс с DEMO входом.

Существует и другой вариант применения устройств промышленной автоматизации OWEN в качестве терморегулятора с Wi-Fi.

Это связка ТРМ200 и ПВ210, стоимостью 3900 + 3900=7800р.

ТРМ200 — двухканальный измеритель с универсальным входом, RS-485 и бытовым дизайном настенного исполнения.

ПВ210 — сетевой шлюз для доступа к сервису OwenCloud RS-485 Wi-Fi.

Но это уже автоматизация совсем другого уровня.

Покупаем без ошибок

Итак, первая цель заключается в том, чтобы не попасться на фальсификат. При этом китайские термостаты не обязательно плохи, а вот китайские подделки критиковать даже нет смысла, так как они ни на что не годны. Давайте же разберемся, как распознать подделку.

Обратите внимание на следующее:

• Внешний вид упаковки приятен, полиграфия и склейка качественны. Только серьезные производители тратят деньги на хорошие упаковки, фальсификаторы же себе этим голову не занимают;
• Товарный знак бросается в глаза. Фальсификаторы нередко вообще не копируют товарные знаки, а если и копируют, то делают это плохо. Попробуйте найти в проверенном магазине термостат фирмы SWAG в упаковке, сфотографируйте ее на смартфон и в будущем сравнивайте со всеми товарами в упаковке, которые вызывают у вас подозрение;
• Качество материала и его обработка. Как правило, поддельные термостаты пестрят швами, блестят, плохо отшлифованы;
• Гравировка, проштамповка товарных знаков и надписей. Обычно выдавлены на корпусе, для чего требуются качественные металлообрабатывающие станки. На поддельных термостатах буквы выдавлены плохо, они стертые или совсем нечеткие;
• Торговцы запчастями. Солидный магазин легко предоставит вам гарантирую, обязуется взять товар назад в случае брака. При этом цены выше, чем у торговцев на рынке;
• Обработка краев и срезов, завальцовка стыков. Качество легко прослеживается: возьмите термостат и посмотрите, есть ли на нем задиры, царапины и сколы. Их наличие говорит о фальсификации.

Комнатный термостат.Сравнение способов регулировки температуры (видео)

Электрические терморегуляторы используются во всех без исключения нагревательных электроприборах: утюгах, электрочайниках, кондиционерах, конвекторах, водонагревателях и прочих приборах в которых используется электрический нагревательный элемент.

Электрические терморегуляторы, хотя и различаются по конструктивному исполнению, все же имеют общий принцип работы. Все они предназначены для автоматического поддержания температуры (воды, воздуха, поверхности самого прибора) в заданных пределах. Суть регулирования заключается в подключении нагревательного элемента, когда температура ниже заданной и отключении когда она начинает превышать заданный уровень или значение.

Рассмотрим более подробно работу регулятора, устанавливаемого в подавляющем большинстве моделей домашних утюгов. Основным компонентом терморегулятора является пластина из термозависимого материала (обычно используется биметалл). Эта пластина является регулирующей, обычно ее можно либо настраивать на заданную температуру вручную (в утюгах, нагревателях воздуха и воды), либо температура уже заранее задана заводом-изготовителем электроприбора (в электрочайниках). Эта пластина находится в тепловом контакте с нагревательным элементом или нагревательной средой (воздухом, водой). Кроме этого она управляет электрическими контактами, замыкающими и размыкающими электрическую цепь нагревательного элемента.

Если заданная температура ниже установленной, регулирующая пластина изогнута так, что электрические контакты находятся в замкнутом положении и через нагревательный элемент течет электрический ток . Как только температура начинает превышать установленный уровень, пластина изгибается в противоположную сторону, размыкая при этом контакты и отключая нагревательный элемент от электропитания.

В регулируемых терморегуляторах изменение значения температуры осуществляется механическим путем. В регуляторе находится специальный шток, который давит на часть регулирующей пластины. Степень давления регулируется при помощи ручки. Чем больше пластина зажата штоком, тем при меньшей температуре она сработает.

Более современные терморегуляторы, например используемые в водонагревателях thermex , имеют более совершенную конструкцию, но принцип работы практически не изменяется. Есть еще один класс регуляторов, которые используют немеханический принцип поддержания температуры. Они собраны из электрических компонентов, не редко включающих микросхемы . О них мы поговорим в следующих статьях.

Иногда возникает необходимость подстроить температуру в каждом конкретном помещении. Сделать это можно установив терморегулятор для радиатора отопления. Это небольшое устройство, которое регулирует теплоотдачу батареи отопления. Использоваться может со всеми типами радиаторов, кроме чугунных. Один важный момент — прибор может понизить исходную температуру, но если не хватает мощности отопления, повысить он ее не может.

Как работает терморегулятор

Выносной термостат напольного отопления – это автоматический выключатель, который разрывает либо замыкает электрическую цепь после достижения установленной пользователем температуры. В результате нагрев прекращается или же возобновляется. По принципу работы регуляторы теплого пола делятся на 2 вида:

1. Механические с термодатчиком в виде биметаллической пластины. От нагрева данный элемент изгибается и в определенный момент разрывает цепь. Затем пластинка охлаждается, выпрямляется и снова замыкает контакты.
2. В электронных (релейных) регуляторах датчиком температуры выступает терморезистор, меняющий сопротивление электрическому току в зависимости от нагрева. Микросхема-контроллер фиксирует это изменение и отдает команду реле, обмотка размыкает контакты, цепь разрывается.

Устройство простейшего терморегулятора с биметаллической пластиной

Теперь поясним, как с помощью комнатных термостатов реализуется автоматическое регулирование теплого пола. Электрические греющие контуры (кабельные секции, инфракрасная пленка) работают так:

1. Установленный в помещении термостат подключается в разрыв главной силовой линии электропитания. Пока в комнате холодно, цепь замкнута.
2. Домовладелец настраивает на приборе желаемую температуру, включается нагрев. Когда она достигает требуемого значения, срабатывает термодатчик, цепь размыкается, силовая линия обесточивается.
3. После охлаждения на 0.5–1 градус подача электропитания возобновляется, нагрев продолжается. Кстати, разница между температурами включения/выключения зовется гистерезисом.

Термоэлектрические приводы, работающие с комнатными термостатами, накручиваются на клапаны распределительного коллектора

Принцип работы терморегулятора для водяного теплого пола такой же. Только реле размыкает цепь питания термоэлектрического привода (иначе – сервопривода). Он стоит на распределительном коллекторе ТП и закрывает/открывает подачу теплоносителя в греющий контур.

Сервоприводы ставятся на каждую петлю, подключаются к отдельным регуляторам, расположенным в разных комнатах. Как работает автоматизированная система водяного напольного отопления, смотрим на видео:

Watch this video on YouTube