Устройство и принцип работы терморегулятора

Советы при монтаже и подключение термостатов

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


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

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

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

Где надо ставить 3-ходовой кран и когда он не нужен

Прежде чем заниматься подбором трехходового вентиля, желательно убедиться в том, что он действительно необходим. Ведь в интернете и в реальной жизни хватает советчиков, слабо понимающих суть вопроса. Итак, перечислим ситуации, когда этот вентиль реально нужен:

  1. Для защиты твердотопливного котла от подачи холодного теплоносителя и выпадения конденсата на внутренних стенках топки.
  2. Чтобы регулировать температуру воды в отопительных контурах.
  3. Для ограничения нагрева теплоносителя в контурах теплого пола.

О конденсате, провоцирующем образование липких наростов на стенках камеры ТТ-котла, сказано немало, в том числе и на нашем ресурсе. Он появляется в процессе разогрева, когда температура в топке уже высокая, а вода из системы отопления поступает холодная. Чтобы этого избежать, подающая и обратная магистраль связывается байпасом, где и ставится 3-ходовой кран. Он заставляет теплоноситель из котлового бака течь по малому кругу, и только при нагреве до 50—60 °С начинает подмес воды из системы.

Схема с байпасом и смесителем оберегает ТТ-котел от появления конденсата и температурного шока Система с несколькими отопительными контурами, работающими в разных режимах

Регулирование температуры в отопительных контурах с помощью смесительного узла необходимо в таких случаях:

  • в сложных системах отопления, когда к общей гребенке надо подключить несколько линий с разными температурными режимами, например, радиаторная сеть, теплые полы и бойлер косвенного нагрева;
  • при подключении тех же потребителей к буферной емкости – тепловому аккумулятору;
  • при подаче нагретой воды в теплообменник вентиляционной приточной установки, задействованной для воздушного отопления загородного коттеджа.

Клапан в отопительном контуре не только регулирует температуру на подаче, но и позволяет котлу нагреть теплоаккумулятор

Поскольку в греющие контуры теплых полов направляется теплоноситель с температурой не более 50 °С, а от котла может поступать и 85 °С, то ее следует ограничить. Обычно (но не всегда!) вопрос решается путем установки на распределительный коллектор смесительного узла с 3-ходовым вентилем. Последний смешивает охлажденную воду из напольных контуров с «внешним» теплоносителем, идущим от котла.

Схема приготовления воды нужной температуры для подачи в петли теплых полов

Теперь обозначим ситуации, когда покупка и монтаж смесителя (или разделителя) не обязательна:

  1. Если протяженность каждой петли водяного теплого пола не превышает 50—60 м, чего вполне возможно добиться, то регулирование делается без смесительного узла. Вместо него на обратный коллектор ставятся головки типа RTL, ограничивающие поток по количеству теплоносителя.
  2. Когда на обогрев частного дома поочередно работает 2—3 отопительных агрегата, поддерживающих постоянную температуру в сети не ниже 40 °С, то ставить трехходовой клапан для твердотопливного котла не нужно.
  3. В системах отопления с естественной циркуляцией воды. Причина – перепад давления на клапане, препятствующий движению теплоносителя. То же касается теплоаккумуляторов, задействованных по самотечной схеме.

Если вас интересует, почему лучше выбрать головки RTL и как они управляют контурами напольного обогрева, посмотрите видео от опытного мастера и нашего эксперта Владимира Сухорукова:

Watch this video on YouTube

Как работает терморегулятор для котла отопления

Для того, чтобы понять особенности терморегулятора, необходимо выяснить принцип его работы в комплексе с водогрейной системой отопления на примере газового котла:

  1. При помощи кнопок (рукоятки) эксплуатант зажигает котёл, устанавливает требуемую температуру.
  2. На аппарате имеется датчик, который указывает на показатель температуры теплоносителя. Если температура воды доходит до заданного значения, то перекрывается подача топлива (закрывается газовым клапаном). Насос циркулирует воду по системе отопления.
  3. Когда вода остывает до нижнего предельного значения (охлаждение воздуха на 1-2 градуса), то восстанавливается подача газа к горелке, она разжигается и снова греет воду.

Терморегулятор для газового котла с выносным датчиком температуры увеличивает промежуток времени между включением и выключением в газовом котле, основываясь на температуре медленно остывающего воздуха. Установка комнатного термостата для газового котла осуществляется в разрыв электрической цепи между газовым клапаном и встроенным насосом.

Плюсы установки автоматического терморегулятора для котлов:

  • уменьшить использование электроэнергии;
  • удобное управление отопительным оборудованием;
  • увеличивается время эксплуатации котла.

Следует обозначить две особенности работы:

  1. Использование комнатного термостата для котла не отменяет функционирование термодатчика для котла отопления, который прекратит нагрев воды, в случае когда он нагреется до предела.
  2. Когда горелка котла прекращает работу по сигналу автоматики сетевой насос продолжает работу. При срабатывании выносного термостата прекращают работу как горелка, так и насосное оборудование.

Помимо вышеупомянутых функций существуют так называемые предельные термостаты, которые являются одним из элементов безопасности. Датчики срабатывают в случае роста температуры теплоносителя до 104°С.


После срабатывания датчик устанавливается в рабочее состояние нажатием кнопки. Такая конструкция сделана для того, чтобы не паниковать сразу и продолжать эксплуатацию котла, так как разовое срабатывание это не признак аварийной работы, но повод для наблюдения за дальнейшей ситуацией. Зачастую перегрев теплоносителя это последствие плохого протока, перекрытая запорная арматура или нестабильная работа насосного оборудования.

Неисправности термостата

  • Нарушение работы клапана малого круга. Проблема актуальна для двухклапанных устройств. В результате износа или поломки клапан плохо закрывается или не закрывается совсем. В результате антифриз циркулирует только по большому кругу и двигатель очень плохо прогревается.
  • Клин клапана. При такой неисправности заслонка постоянно находится в закрытом или полузакрытом состоянии и не приходит в движение под воздействием термочувствительного элемента. В результате мотор перегревается.
  • Поломка термочувствительного элемента. При этой неисправности термоэлемент перестает реагировать на изменения температуры или реагирует на них в недостаточной степени. Из-за этого заслонки клапанов открываются меньше, чем необходимо. Это приводит к перегреву. При поломке термоэлемента возможно и другое нехарактерное «поведение» термостата. Например, заслонки могут открыться раньше времени, что приведет к медленному прогреву мотора.

Еще одна распространенная неисправность – протечка термостата. Как правило, она возникает из-за разрушения прокладок между элементами корпуса прибора. А оно, в свою очередь, чаще всего происходит по причине попадания масла в охлаждающую жидкость (оно попросту растворяет прокладки).

Часто неисправности возникают из-за механических повреждений клапанов. Обычно они связаны с большой нагрузкой из-за высокого давления жидкости.

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

Название/фирма Для какой системы Ду, мм Материал корпуса Рабочее давление Цена
Данфос, угловой RA-G с возможностью настройкой однотрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 25-32 $
Данфос, прямой RA-G с возможностью настройкой однотрубной 20 мм, 25 мм Никелированная латунь 10 Бар 32 — 45 $
Данфос, угловой RA-N с возможностью настройкой двухтрубной 15 мм, 20 мм. 25 мм Никелированная латунь 10 Бар 30 — 40 $
Данфос, прямой RA-N с возможностью настройкой двухтрубной 15 мм, 20 мм. 25 мм Никелированная латунь 10 Бар 20 — 50 $
BROEN , прямой с фиксированной настройкой двухтрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 8-15 $
BROEN , прямой с фиксированной настройкой двухтрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 8-15 $
BROEN ,угловой с возможностью настройкой двухтрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 10-17 $
BROEN ,угловой с возможностью настройкой двухтрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 10-17 $
BROEN , прямой с фиксированной настройкой однотрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 19-23 $
BROEN , угловой с фиксированной настройкой однотрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 19-22 $
OVENTROP , осевой 1/2″ Никелированная латунь, покрытая эмалью 10 Бар 140 $

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

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.

4 вида регуляторов теплого пола

По функциональности терморегуляторы можно условно разделить на 4 разновидности:

  • механические, работающие по температуре воздуха;
  • релейные с минимальным набором функций и встроенным воздушным датчиком;
  • электронные устройства на 2 термодатчика с дисплеем и возможностью программирования;
  • то же, с wi-fi модулем дистанционного управления.

Принцип действия всех термостатов абсолютно одинаков, разница – в наличии дополнительных функций и удобного интерфейса

Любой из перечисленных термостатов может иметь 2 или 3 коммутационных контакта. В чем разница:

  1. 2-контактный регулятор «умеет» только разрывать цепь (отключать питание) при достижении температурного порога.
  2. Универсальный 3-контактный прибор одновременно замыкает первую линию и размыкает вторую.

Последний пункт требует разъяснения. Если терморегулятор управляет сервоприводом типа NO (нормально открытый), то для перекрывания теплоносителя нужно наоборот подать напряжение, а не отключить. Значит, при достаточном нагреве помещения цепь должна замыкаться, провода подключаются к клеммам №2 и №3 термостата.

Термоэлектрический привод для водяного пола типа NC нормально закрыт при отсутствии напряжения. Чтобы прекратить подачу теплоносителя в контур ТП, регулятор должен обесточить сервопривод. Тогда кабель присоединяется к контактам №1 и №3, как показано на схеме.

Когда реле срабатывает, третий контакт замыкается со вторым, а линия на первой клемме обесточивается

Простейший механический термостат способен лишь поддерживать температуру помещения на одном заданном уровне, работая в паре с сервоприводом NC теплого водяного пола. Более продвинутые электронные регуляторы имеют множество дополнительных функций:

  • возможность подключения 2 температурных датчиков;
  • 3 коммутационных контакта;
  • режим защиты от замерзания – включение нагрева в случае охлаждения дома до +3…5 °C;
  • регулирование величины гистерезиса;
  • сенсорный дисплей управления, показывающий время, дату и контролируемую температуру;
  • термостат программируется на сутки/неделю вперед, количество событий в день – 6 и более;
  • индикация неполадок, самодиагностика, самообучение;
  • встроенный модуль wi-fi для управления термостатом через приложение смартфона.

Первые 3 функции имеются практически во всех релейных терморегуляторах. Если хотите получить больше, придется купить цифровую модель прибора.

Watch this video on YouTube

Виды регуляторов комнатной температуры

Существует несколько разновидностей регуляторов отопления.

Механические

Отсутствует электрическая составляющая. Работа аппарата происходит по принципу, заключающемуся в свойствах некоторых веществ и материалов менять свои механические качества в зависимости от температуры.

При повышении или понижении указанной температуры идет разрыв или замыкание электрической цепи, отсюда и происходит выключение или включение газового котла. Необходимый уровень нагрева можно выбрать на приборе с помощью вращения установленного колесика.

К преимуществам механического прибора следует отнести их надёжность, простоту в использовании и устойчивость к перепадам напряжения.

Электромеханические

Бывают двух модификаций:

  1. С наличием биметаллической пластины и группы контактов. Нагревшись до нужной температуры, пластина начинает изгибаться и размыкать контакты. Электроток перестает поступать на нагревательную спираль или ТЭН прибор. После остывания пластина приобретает свое исходное положение, а контакты начинают замыкаться. Подача электричества возобновляется, и прибор нагревается.
  2. Терморегулятор с капиллярной трубкой. Изделие также состоит из контактов, а сама трубка наполнена газом и располагается в ёмкости с водой. Отличием от других систем, является особенность материалов расширяться при определённых температурах. Вещество, которое находится в полой трубке, расширяется при повышении температуры воды, от этого и происходит замыкание контакта. После снижения температуры, контакты начинают размыкаться, а электроприбор остывает.

Фото 1. Настройка электромеханического терморегулятора с дисплеем, устройства, которое отличается надежностью и простой в эксплуатации.

Электронные

Данный вид устройств сейчас очень популярен и используется с большинством электрообогревателей. Чаще всего, их используют в оборудовании общих отопительных систем и кондиционирования, также при подогреве пола.

Основные составляющие устройства:

  • выносной термодатчик;
  • контроллер уровня температуры в доме (регулирует необходимость включения и отключения нагревателя);

Фото 2. Компактный электронный регулятор производителя Vaillant с контроллером уровня температуры в помещении.

электронный ключ (группа контактов).


Справка! Датчик устройства посылает данные о температуре контроллеру. При обработке полученного сигнала, принимается решение о снижении или повышении температуры.

Выносные

Выносной термодатчик, устанавливают вдали от прямого воздействия отопительного оборудования.

Прибор передает терморегулятору информацию о температуре воздуха, из той зоны, где расположен сам термодатчик.

Чтобы добиться комфортных условий в помещении, приходится прибегать к ручному управлению газовым котлом.

Такой вид регулирования температуры будет достаточно относителен, так как, в данном случае, выставляется уровень нагрева самого теплоносителя.

Важно! При изменении погодных условий стоит помнить, что температура в доме также будет повышаться или понижаться, и придется снова регулировать нагрев теплоносителя. Эта проблема затрагивает все газовые водогрейные установки

Для решения данного нюанса и устанавливают выносные терморегуляторы.

Советы по выбору терморегуляторов

Выбор конкретной модели терморегулятора для водяного пола зависит от многих условий: назначения и размера помещения, способа подключения теплоносителя, материалов финишного покрытия пола, климатической зоны проживания, наличия основных или дополнительных отопительных систем.

Выбор терморегулятора

По каким критериям подбирать устройства?

Цена. Самые дешевые механические. Они надежны в работе, универсального использования

Кроме того, такие аппараты очень надежные, их почти невозможно вывести из строя по неосторожности. Отлично подходят тем пользователям, у кого есть маленькие дети.

Электронные

Имеют несколько расширенный функционал, могут контролировать температуру на уровне пола или в помещении. По стоимости относятся к среднему сегменту товаров.

Программируемые. Дорогие устройства, требуют внимательного отношения, позволяют создавать самые благоприятные условия пребывания в комнатах. Могут иметь различные модификации и технические возможности, по стоимости относятся к наиболее высокой категории. Рекомендуется использовать во время монтажа отопления в элитных зданиях. Цена может достигать 500 долларов и больше.

По месту монтажа бывают настенными или щитовыми. Первые устанавливаются в каждой комнате, применяются для небольших квартир. Вторые используются в больших зданиях, позволяют с одного места контролировать параметры обогрева во всех комнатах. Монтаж и обслуживание таких терморегуляторов обходится дорого.

Щитовые регуляторы

Какая модель лучше


С этим читают