- Необходимость и особенности терморегуляторов
- Классификация терморегуляторов
- Главные составляющие части:
- Виды электронных термостатов:
- Плюсы ручного терморегулятора
- Виды термореле и его устройство
- C биметаллической пластиной
- Реле с термосопротивлением
- Реле с термопарой
- Реле с цифровым датчиком
- Основные признаки неисправности термостата
- Устройство и принцип действия
- Принцип работы термостата, как он устроен
- Устройство
- Устройство масляного обогревателя
- Температурные режимы и бак масляного обогревателя
- Управление температурой масляного обогревателя
- Как поменять терморегулятор на бойлере
- Какие существуют модификации терморегуляторов
- Механические
- Электромеханические
- Цифровые
- Замена и подключение
- Назначение термостата в системе охлаждения
- Преимущества Terneo RZ
- Стержневые термодатчики
- Признаки поломки терморегулятора
- Конструктивное исполнение тепловых реле
- Применение
Необходимость и особенности терморегуляторов
Термостат представляет собой электрическое устройство, необходимое для автоматического регулирования температуры в охлаждающем и нагревательном оборудовании. Они устанавливаются в системах отопления, искусственного климата, охлаждения или замораживания. Широко используется в домашнем хозяйстве при обустройстве теплиц.
Назначение терморегулятора определяется включением или выключением ТЭНов любого прибора при температурах ниже или выше указанных соответственно. Из-за работы термостатических устройств воздух в помещении, вода, поверхности приборов и т д имеют стабильную температуру.
Работают все терморегуляторы, в каком бы приборе они не находились, по единому принципу. Автоматический регулятор получает данные о температуре из окружающей его среды, благодаря тому, что оснащается встроенным или выносным термодатчиком. Опираясь на полученную информацию, терморегулятор определяет, когда нужно включаться и отключаться.
Чтобы исключить сбои в работе устройства, термодатчик надлежит устанавливать в помещении подальше от прямого влияния различного нагревательного оборудования, в противном случае, может возникнуть искажение показателей и, естественно, регулятор будет работать ошибочно.
Классификация терморегуляторов
Главные составляющие части:
- Съемный датчик температуры.
- Контроллер – это устройство, задающее определенный уровень температуры в доме, а также формирующее команды на включение и выключение обогревателя.
- Электронный ключ — контактная группа.
Датчик прибора отправляет данные о температуре на контроллер, который обрабатывает полученный сигнал и решает, следует ли снизить или повысить температуру.
Виды электронных термостатов:
- Обычные термостаты. В этих устройствах вы можете установить желаемые пределы температуры или точную температуру для сохранения. Устройства оснащены электронным дисплеем.
Цифровые термостаты:
— С закрытой логикой. Блоки имеют неизменный алгоритм работы. Регулирование осуществляется путем отправки команд по заданным параметрам на определенные устройства, которые были установлены заранее. Параметры задаются заранее в зависимости от потребностей используемых устройств при определенной температуре. Корректировать программу этих контроллеров практически невозможно, можно только изменить основные параметры. Но именно такие терморегуляторы чаще всего используются в быту.
— С открытой логикой. Эти устройства контролируют точный процесс обогрева помещений. Они имеют расширенные настройки, поэтому вы можете изменить алгоритм их работы. Управляется кнопками или сенсорной панелью. С помощью этих устройств можно включать или выключать системы отопления в строго определенное время. Но их перепрограммированием должны заниматься специалисты. Эти регуляторы используются чаще на производстве и в промышленности, чем в быту.
Программируемые терморегуляторы удобны в эксплуатации, они открывают большие возможности для тонкой настройки приборов на нужные температурные показатели в зависимости от требований отдельных зон помещений.
Плюсы ручного терморегулятора
Хотя некоторые потребители считают эти устройства примитивными, они обладают рядом очень привлекательных и полезных особенностей:
- Ручные термостаты имеют небольшие размеры и поэтому почти не привлекают внимания.
- На агрегатах с индикаторным экраном легко установить нужные параметры температуры.
- Установка занимает всего несколько минут, а эксплуатация не требует дополнительных профилактических работ или обслуживания.
- Даже такое простое устройство с минимальным количеством функций способно создать комфортные условия проживания и минимизировать затраты на отопление.
- Температурный диапазон от +5°С до +27°С позволяет установить термостат на минимум, когда жильцы уезжают или зафиксировать на средних параметрах, когда их нет дома весь день.
- Механический термостат создает равномерную подачу и обеспечивает равномерный нагрев всех радиаторов отопительного контура.
Эти устройства можно использовать как в работающей системе отопления со старыми или новыми батареями, так и включать в план при установке автономного отопления.
Виды термореле и его устройство
Применяются такие типы тепловых реле, которые отличаются друг от друга принципами работы:
- Реле с биметаллической пластиной.
- Реле с тепловым сопротивлением.
- Реле с термопарой.
- Реле с цифровым датчиком.
Рассмотрим каждый из этих типов реле более подробно. Такие тепловые реле продаются и потребитель должен иметь в них достаточное представление.
C биметаллической пластиной
Эти реле были использованы одними из первых и были лучшими для своего времени. В биметаллическом пластинчатом реле датчик температуры и контакты внешней цепи размещены рядом. В качестве основной детали используется биметаллическая пластина. Он изготовлен из двух металлов с разными коэффициентами теплового расширения. При нагревании один металл расширяется на большой коэффициент больше, чем другой. Это приводит к тому, что деталь из такой пластины начинает изгибаться с постоянной зависимостью от температуры.
Изгибающая пластина воздействует на механическую часть контактами, которые замыкаются и размыкаются под воздействием температур. Для придания механической части гистерезиса добавлено упругое коромысло, придающее механизму триггерный эффект для четкого переключения. Этот механизм также управляется винтом, соединенным со шкалой, отмеченной градусами или символами.
На рисунке выше показан пример биметаллического переключателя (клапана) для водяной системы отопления. В настоящем реле вместо штока или поршня мощность передается на электрические контакты. Подобное устройство использовалось в старых электроутюгах, тепловых реле для магнитных пускателей, и используется до сих пор (в нерегулируемом варианте) для защиты чайников от включения без воды. Но не только. Он нашел применение в промышленности. Лучшие образцы достигли хорошей точности, но за счет сложности и высокой стоимости.
Зачем нужен терморегулятор для батареи отопления, как он работает, как им пользоваться и как собрать своими руками – обо всем этом мы поговорим в специальной статье.
В биметаллических реле для одновременного управления уставкой и гистерезисом часто использовали одновременно два реле, переключающие контакты которых соединялись в соответствии с необходимой логикой. Такое реле показано на рисунке выше.
На нем показана одна из двух биметаллических пластин, свернутых в спираль для большей чувствительности. Одна шкала использовалась для точки включения, а другая – для точки смещения, а гистерезис выбирался произвольно.
Достоинствами биметаллических тепловых реле являются их дешевизна и надежность, а недостатками — чувствительность к ударам и ударам, а также низкая точность и невозможность использования внешнего датчика.
Реле с термосопротивлением
Тепловое реле сопротивления использует зависимость электрического сопротивления проводника или полупроводника от температуры окружающей среды. Этот тип реле распространился в 1970-х годах с промышленным использованием операционных усилителей. Датчик в таком реле можно вынести на достаточное расстояние, а сам датчик может иметь миниатюрные размеры.
В качестве датчика в промышленных тепловых реле использовались стандартные медные или платиновые резисторы, заключенные в герметичный корпус из нержавеющей стали. Эти датчики заменяемы. В простых и дешевых моделях, особенно бытовых, где не требуется высокая точность и стабильность управления, используется термисторный датчик.
Примечание! Термистор (полупроводниковый термистор) хорошо реагирует на изменение температуры, но недостатком термистора является нелинейность зависимости сопротивления от температуры. Из-за этого каждое устройство может работать только с одним типом сенсора и даже с одним экземпляром. При замене на тот же тип может потребоваться новая калибровка.
Электронная часть термостатов описываемого типа состоит из делителя напряжения, где в одном плече используется термистор, а в другом сопротивление с малым температурным коэффициентом. Принятый сигнал усиливается и управляет электромагнитным реле. В усовершенствованных схемах используется мостовой датчик, усилитель сигнала от моста и компаратор с регулируемым опорным напряжением (напряжением сравнения).
Настройка задается значением опорного напряжения, а гистерезис либо подбором коэффициента усиления сигнала (в дешевых блоках), либо использованием двух компараторов.
Реле с термопарой
Этот тип устройства близок к предыдущему и работает на терморезисторах. Отличие заключается в том, что для регистрации температуры используется не изменение сопротивления датчика, а термоэдс. (электродвижущая сила) ЭДС возникает в сплаве (соединении) двух изолированных проводов из разных металлов.
Такие датчики обладают хорошими свойствами, но требуют компенсации второго перехода. Поскольку на практике его обычно не бывает, эта компенсация создается искусственно, а «холодным спаем» считается температура 20 градусов Цельсия, стандартная нормальная (комнатная) температура.
Примечание! «Холодный спай» назван не по его температуре, а потому, что, в отличие от «теплого» спая, он не участвует в измерениях.
Примечание! Для техники, произведенной в США для внутреннего рынка, нормальная температура составляет 27 градусов Цельсия.
Термопары стандартизированы и заменяемы, но только на оригинальный тип, который подходит к используемому прибору. Для подключения термопар иногда можно использовать три клеммы, одна из которых подключается к компенсирующему термистору. Это используется при повышенных требованиях к точности и небольшом рабочем диапазоне.
Примечание! При подключении термопар необходимо соблюдать правильную полярность. Об этом важно помнить при ремонте после поломок!
Реле с цифровым датчиком
Это самый современный тип тепловых реле для диапазона температур от -50 до +100 градусов, то есть близких к области деятельности человека и окружающей среды.
В датчике используется полупроводниковый чип большой интегральной схемы (меньше спичечной головки), содержащий полупроводниковый датчик и микропроцессор для обработки данных сигнала. Для связи с остальной частью реле используются три провода: земля, питание и интерфейс с одним проводом.
Особенность таких датчиков в том, что их можно подключить параллельно «венком», до 64 датчиков и работать независимо в одной сети на шине. Для работы с ними разработан специальный протокол: контроллер отправляет адрес на датчик, после чего получает от него ответ. Это позволяет получить передовые блоки управления температурой с гибкими конфигурациями и минимальным расходом проводов и кабелей.
На рисунке выше показана одноканальная плата теплового реле с дисплеем. Три кнопки предназначены для управления режимом работы. Одна кнопка переводит реле в режим заданного значения, а две другие кнопки используются для «прокрутки» значений на экране. Затем устройство переходит в режим поддержания тепла. Это пример простейшего цифрового термостата для бюджетного применения.
Цифровой термостат не обязательно использует цифровые датчики температуры. Такое реле можно сделать для аналоговых датчиков с оцифровкой входного сигнала в самом реле, но датчик будет внешний. Устройство может включать датчик, который измеряет его внутреннюю температуру.
Основные признаки неисправности термостата
Иногда плохо работает термостат.
Наиболее важные признаки того, что термостат вышел из строя:
- Если устройство остывает больше нужной температуры (начинает мерзнуть в холодильнике);
- Устройство перегревается (закипает двигатель в машине);
- Очень быстро нагревается нижний коллектор (при исправной работе нагревается долго);
- При работающем двигателе отображаемая температура резко падает, а при выключении снова поднимается;
- Нижняя трубка не нагревается и остается холодной.
Это происходит, если устройство долгое время закрыто, что приводит к блокировке конструкции
причинами неисправности термостата могут быть образовавшаяся ржавчина, заклинивание клапана термостата в одном из положений: открыто или закрыто. Если долго не выметать пыль с устройства, оно может засориться и выйти из строя.
Устройство и принцип действия
Вне зависимости от варианта конструкции блок термостата выполнен по общей схеме и состоит из 3-х основных модулей или блоков:
- Первичный датчик температуры, оснащенный термочувствительным элементом;
- модуль тюнинга;
- модуль контроля.
Первичный датчик определяет температуру нагрева контролируемой среды: воздуха или воды. При изменении температуры внутри измерительного датчика изменяются физические параметры первичного элемента, которые передаются в блок управления.
Важно! Выходной сигнал, в который преобразуется входное значение, может быть неэлектрическим и электрическим. Большинство первичных датчиков являются электрическими, работающими от напряжения или ЭДС.
Получив сигнал, блок управления обрабатывает его и отправляет на исполнительный механизм, который будет регулировать объем энергоносителя для нагрева среды.
В качестве приводов в системах отопления используются:
- электромагнитные реле;
- клапан с механическим или электрическим принципом срабатывания;
- цифро-аналоговый блок для дальнейшей обработки сигнала.
TR способен поддерживать определенное значение температуры или заданный диапазон. На этот показатель влияет гистерезис первичного датчика.
В торговой сети сегодня представлено довольно много моделей терморегуляторов, которые могут быть оснащены дополнительными функциями, такими как запуск отопления по таймеру и программирование прибора по заданному расписанию. Но в основе работы всех этих устройств лежит вышеописанный принцип работы.
Принцип работы термостата, как он устроен
Несмотря на разнообразие терморегуляторов, представленных на рынке, все терморегуляторы имеют одинаковый принцип действия и устройство.
Термостат предназначен для более быстрого прогрева двигателя автомобиля. Термостат в системе охлаждения автомобиля выполняет роль поддержания нужной температуры, чтобы двигатель быстрее прогревался и не перегревался в процессе работы.
Независимо от компонентов, все термостаты имеют схожий принцип работы.
Термостат настроен на определенную температуру, которую он поддерживает, не давая ей подняться выше заданных параметров и упасть. Устройство содержит термочувствительный элемент, который считывает температуру окружающей среды. Прежде чем устройство достигнет заданной температуры, контакты замыкаются и происходит нагрев. После повышения температуры контакты расходятся из-за термочувствительного элемента, который меняется при нагреве.
Когда температура падает ниже установленной температуры, датчик температуры возвращается в исходное состояние и нагрев возобновляется. Этот процесс цикличен.
Блок термостата
Термостаты устроены по-разному: механические и электронные. При этом принцип работы тот же: он определяет температуру окружающей среды или поверхности, на которой находится. И в зависимости от заданных параметров прибор определяет, есть ли необходимость использовать термоэлементы или, наоборот, отключать имеющиеся.
Конструкция и принцип его работы очень просты, что позволяет устройству прослужить долгое время.
Основным элементом является термочувствительный элемент, который изменяется при изменении температуры устройства или окружающей среды, тем самым прекращая нагрев.
Термочувствительный элемент может быть газовым, восковым с примесью металла, металлическими пластинами с различной термочувствительностью.
Устройство
Вообще говоря, термостат предназначен для регулирования температуры охлаждающей жидкости и поддержания нужного теплового режима двигателя.
В большинстве своем он изготавливается из таких материалов, как медь, латунь или пластик. В его устройство входит клапан, который регулирует подачу антифриза по мере необходимости. Термостаты бывают двух видов – корпусные и бескаркасные.
- Первый представляет собой устройство, размещенное в алюминиевом или пластиковом корпусе, имеющее не менее двух проводов, либо оснащенное 2-х уровневой схемой. Два соседних выхода называются малым контуром и предназначены для того, чтобы жидкость циркулировала внутри радиатора топки и двигателя, не попадая в радиатор.
Эта функция обеспечивает максимально быстрый прогрев двигателя до рабочей температуры, после чего термостат полностью открывается. В отечественных автомобилях эта температура находится на уровне 80-85 градусов. Вручную отрегулировать, как правило, невозможно, но на заправке за отдельную плату можно получить такую услугу.
- Домашний термостат находится непосредственно в блоке двигателя, в специально отведенном месте, чем и отличается от такового. На нем также имеется рельефная цифровая маркировка, указывающая температуру, при которой он открывается.
В последнее время наметилась тенденция выпускать зимние и летние варианты терморегуляторов для отдельных марок. В моделях, рассчитанных на холодную погоду, работа устройства осуществляется при повышенной температуре, что обеспечивает хороший прогрев двигателя и, следовательно, наилучшую его работу. Суть таких нововведений заключается в том, что старые автомобили при повышенных температурах лучше укладываются в теплообменный каркас. Для новых автомобилей замена термостата совершенно необязательна.
Читайте также: Антенна ДМВ: какую выбрать
Устройство масляного обогревателя
Температурные режимы и бак масляного обогревателя
Принцип работы масляного обогревателя заключается в передаче энергии на небольшой площади, размером с нагревательный элемент, к маслу, а затем через него к поверхности стального резервуара. Величина тепловых потерь зависит от разницы температур по обеим сторонам плоскости, площади. Увеличивать первый параметр невыгодно — спираль сгорит. Если мы увеличим площадь, то добьемся желаемого результата. Расчет такой, что о поверхность бака обжечься нельзя, но разница температур с помещением должна быть значительной для теплообмена.
Нормальные условия: в помещении 20 градусов по Цельсию. Жители доводят температуру до 35, а то и выше — не очень хорошо для здоровья. Производители выбрали меньшее из зол – поверхность масляного обогревателя нагревается до 70 ºС.
Разобрали масляный обогреватель для определения режимов:
- Аварийный термостат КСД 301 с температурой срабатывания 80 градусов Цельсия.
- Левый термопредохранитель, установленный на 142 градуса по Фаренгейту (61,5 градуса по Цельсию).
Аварийные термостаты KSD 301 и плавкий предохранитель
Первый стоял в качестве чувствительной площадки на канале ближней к электронному блоку части радиатора. Масло находится в гармошке, состоящей из секций. Они прикручены друг к другу, швы скреплены снаружи точечной сваркой (строчки в реальности). Радиатор-гармошка неразборный, стоит на платформе с колесами: фиксируется двумя скобами из стальной проволоки.
С одной стороны гармошка в виде радиатора тепла, с другой к ней прислоняется крышка блока электроники (длинное название пары резисторов).
Каждая секция плоская. Резка верхнего и нижнего канала. Вертикально соединены прожилками: просачивается небольшое количество масла. В нижнем канале, с основанием электронного блока, находится нагревательный элемент. Отличие: в водонагревателе нет термостата.
А вот термопредохранитель прикручен к основанию. Низкотемпературный — 61,5 градуса (даже если элемент не касается рабочей части ТЭНа). Термопредохранитель обернут резиновой прокладкой, дополнительно защищенной термостойкой тканью: при закипании масла температура будет низкой.
Важно! Пастеризацию проводят при температуре 63 градуса. Предел был выбран для сжигания бактерий в нагревателе.
Термостат с фиксированной температурой срабатывания 80 градусов Цельсия прислонен металлическим бортиком (на двух винтах) к центральной вертикальной жиле первой секции. Как бы вы ни выставляли режимы верхним термостатом, ни нажимали кнопки включения нагревательных секций, лимит не будет превышен.
Модели масляных обогревателей
Миф о горячей поверхности масляных печей не соответствует действительности. Максимум 80 градусов по Цельсию. Затем происходит аварийное отключение с гистерезисом (возврат при 65 градусах Цельсия).
Управление температурой масляного обогревателя
Мы начали с аварийных режимов не просто так. При устранении течи, выборе холодной сварки необходимо знать температурный режим (условия работы клеевого соединения). Перейдем к основным особенностям масляного обогревателя. Нагревательный элемент состоит из двух разных ветвей: их можно включать вместе или по отдельности. Он обеспечит три температурных режима, отличающихся теплоотдачей. Переключение обеспечивается двумя кнопками, расположенными сверху электроники маслонагревателя.
Под панелью управления находится термостат. Не управляет аварийным режимом — представлен регулируемой биметаллической пластиной, задающей температуру помещения для обогрева ТЭНом. Температура срабатывания не высокая, как у аварийной — 40 — 60 градусов Цельсия, даже ниже. За счет вращения винта, изменяющего наклон пластины, температура срабатывания изменяется в правильном направлении:
- Нажимая кнопки, меняем скорость нагрева масла, обогревателя, помещения.
- Поворачивая термостат, добиваемся отключения агрегата в нужный момент.
Избегайте постоянных нажатий на устройство ночью — включите минимальный режим. В течение дня используйте устройство на полную катушку для быстрого нагрева.
Как поменять терморегулятор на бойлере
Термостат легко заменить самостоятельно. Особых навыков электрика, пайки для переустановки не требуется. В составе присутствует погружной датчик, поэтому его необходимо демонтировать с водонагревателя, но процедуру можно проводить и без слива.
Достаточно выполнить вышеописанные действия как при проверке и вставить вместо старого узла новый. При замене термостата важно не забыть поставить прижимную пластину и затягивать болты постепенно, чтобы не было перекосов.
После сборки осмотрите защитную кнопку термопредохранителя – она должна быть утоплена, и если ее выбить, котел не включится.
Какие существуют модификации терморегуляторов
Все термостаты разбиты на несколько групп, чтобы пользователям было проще ориентироваться при их выборе
Первая группа ТУ определяется типом управления:
- механический;
- комбинированный электромеханический;
- электронный или цифровой.
Типы терморегуляторов также можно сгруппировать по следующим признакам:
- Расположение: при внутренней установке — в помещении и на открытом воздухе — погода.
- Способ монтажа: шкаф, стена или DIN-рейка.
- Функционал: проводное подключение с блока управления и беспроводное дистанционное управление с использованием современных линий связи через Интернет.
- Диапазон измерения температуры от -60 до 1200 °С.
- Количество каналов: одноканальные и многоканальные с рядом стандартных термодатчиков.
- Тип программирования: локальное, на одном устройстве, например радиатор отопления и централизованное управление сложными объектами происходит из одного центра, самый распространенный тип на практике. В этом варианте для управления используется специальное программное обеспечение и компьютер.
Прежде чем выбрать конкретную модель, нужно понять, зачем нужен термостат, для локального управления или интегрированный в общую автоматическую систему.
Механические
Они имеют простую конструкцию, в большинстве случаев энергонезависимы, то есть не требуют использования электричества в работе. Управление режимами осуществляется чешуйчатой ручкой на корпусе, в некоторых случаях имеется тумблер для включения и выключения. Корпус имеет простой интерфейс со световой индикацией.
Механические термостаты используются для систем отопления и охлаждения. Особенности дизайна:
- Сильфон термопары выполнен в виде цилиндра с внутренними гофрированными стенками, благодаря чему он может расширяться на определенную длину.
- Клапан, отсекающий движение теплоносителя.
- Особая измеряемая среда, жидкая или газообразная, способная реагировать на колебания температуры в помещении.
- Рабочий шток, открывающий или закрывающий вентиль в зависимости от степени нагревания помещения.
- Шкала с показаниями для установки режима нагрева.
Принцип работы любого механического термостата достаточно прост и заключается в том, что при нагреве воздуха в помещении, в термопаре сильфонного типа, рабочее тело нагревается, и расширение расправляет цилиндр, воздействующий на шток , который в свою очередь нажимает на регулирующий клапан, прижимает его ближе к отверстию для прохода охлаждающей жидкости, уменьшая его до полного закрытия, после чего вода не попадет в аккумулятор.
Температура воздуха в помещении падает, термопара сжимается, стержень опускается и освобождает проход теплоносителя в батарею, запуская новый цикл нагрева.
Механический ТР, несмотря на свою простоту, имеет множество преимуществ, среди которых надежность, устойчивость к экстремальным температурам, энергонезависимость и длительный срок службы.
К недостаткам можно отнести низкую точность управления, малую функциональность и наличие шумовых эффектов в виде щелчков при включении/выключении клапана.
Электромеханические
Электромеханические терморегуляторы используются для различных отопительных приборов, например для электрокотлов. Как правило, они могут быть выполнены в 2-х модификациях: с биметаллической пластиной, соединенной с группой электрических контактов, и с капиллярной трубкой.
Биметаллическая пластина нагревается под воздействием температуры среды, что приводит к изгибу и разрыву контактов. В этот момент прерывается подача напряжения на ТЭНы, котел останавливается. Теплоноситель продолжает циркулировать по котлу, температура постепенно снижается, биметаллическая пластина возвращается в исходное состояние, замыкает электрические контакты и подает напряжение на ТЭНы котла.
ТР с капиллярной трубкой, заполненной газом, помещается в емкость, где нагревается теплоноситель. При достижении заданной температуры воды в баке газ в трубке расширяется, тем самым замыкая электрический контакт, энергоноситель отключается, вода в баке остывает, капиллярная трубка сжимается и размыкает контакты. Этот тип регулятора устанавливается в котлах и радиаторах электрического отопления.
Неприхотливые электромеханические ТР имеют много преимуществ, во-первых, они бюджетны по цене, кроме того, они энергонезависимы, точно поддерживают автоматический режим включения/выключения отопительного агрегата, оставаясь при этом герметичными, не загрязняя внутренний контур для теплоносителя.
К минусам можно отнести достаточно грубые настройки пределов регулирования до 2-3 °С.
Цифровые
Это группа электронных термостатов, которые устанавливаются в сложном климатическом оборудовании, например, в автоматике газовых котлов, в блоках управления теплыми полами и сплит-кондиционерами.
Основные элементы конструкции цифрового ТР:
- Первичный датчик температуры в виде внешнего устройства;
- контроллер – командный блок на термостатах, контролирующий температуру в помещении и вырабатывающий команды на «включение» и «отключение» исполнительного механизма отопительного агрегата;
- контактная группа, в виде электронного ключа.
Электронный контроллер ТП может работать с закрытой и открытой логикой. В первом случае алгоритм работы постоянный, программы корректировать нельзя, меняются только параметры работы отопительного агрегата. Эти модели используются для бытовой техники с малой мощностью.
Во втором случае настройки имеют более широкий диапазон, в связи с чем есть возможность изменить алгоритм работы устройства. Используется для крупных промышленных установок.
Этот современный тип термостата позволяет контролировать и управлять процессами отопления удаленно с помощью обычных смартфонов и Интернета. Они имеют самый широкий диапазон регулирования и могут быть встроены во все современные отопительные приборы.
Важно! Высокая точность управления позволяет эффективно эксплуатировать оборудование с высоким КПД. На их основе сегодня внедрена инновационная система погодозависимой автоматики газовых котлов; они также входят в систему «умный дом».
Замена и подключение
Сломанный термостат – распространенная проблема. Диагностика не сложная, провести ее под силу владельцу котла. Как прозвонить термостат на водонагревателе описано в инструкции.
Термостат для любого котла установить намного проще, чем насос или теплообменник. Лучше всего купить такую же модель, но если марка устройства редкая или эта модель устарела, можно найти другой вариант, подходящий по параметрам.
Пометив сломанный термостат, проще найти новый. Не выбрасывайте сразу части котла.
- При нагреве воды до «нужного градуса» термовыключатель регулятора размыкает контакты ТЭНа.
- После того, как температура в накопительном баке падает, реле «включает» контакты и ТЭН начинает нагревать воду.
Назначение термостата в системе охлаждения
В современных автомобилях используется гибридная система охлаждения двигателя – отвод тепла от наиболее горячих участков происходит за счет циркулирующей охлаждающей жидкости, а охлаждение происходит в радиаторе за счет проходящего через него воздушного потока. Система устроена таким образом, что имеет два контура циркуляции охлаждающей жидкости: малый, включающий все элементы, кроме радиатора, и большой, включающий радиатор. Это делается для быстрого доведения двигателя до оптимальной температуры при запуске.
Круги работают так. При запуске двигателя вода циркулирует только по малому кругу — через водяную рубашку и помпу. Этим достигается быстрый прогрев двигателя до оптимальной температуры 85-90°С. Но когда двигатель прогревается, наступает момент, когда жидкость необходимо охладить – здесь включается большой круг, и вода попадает в радиатор, где отдает лишнее тепло в атмосферу.
За переключение между кругами отвечает простое и компактное устройство – термостат. Это устройство состоит из вентиля (или вентилей) и термопары, меняющей свои свойства при изменении температуры. Термопара управляет клапаном, открывая и закрывая его при повышении и понижении температуры.
Термостат подключается к системе охлаждения между водяной рубашкой двигателя, помпой и радиатором, причем используются три схемы подключения:
- Термостат подключается между помпой, установленной на входе в водяную рубашку, и радиатором (нижним бачком, то есть контактирует с охлаждаемым теплоносителем). При такой настройке, когда большой круг открыт, малый круг тоже остается открытым и по нему циркулирует жидкость. Используется термостат с одним клапаном;
- Термостат подключается между выходом водяной рубашки, радиатором (верхним баком) и насосом. При такой схеме подключения малый круг перекрывается, когда большой открыт и вся охлаждающая жидкость проходит через радиатор. Используется двухвентильный термостат;
- Термостат подключается между выходом водяной рубашки, входом насоса и нижним бачком радиатора. При этой ссылке малый кружок полностью блокируется при включении большого. Используется двухвентильный термостат.
В двухконтурных системах охлаждения используется два – по одному в каждом контуре. Схемы подключения терморегуляторов в таких системах не отличаются от описанных выше.
Чтобы понять разницу между терморегуляторами и схемами их включения, нужно рассказать об их классификации, устройстве и принципе работы.
Преимущества Terneo RZ
Преимущества этого термостата в основном заключаются в его технических характеристиках и функциях:
- компактные размеры;
- регулируемый гистерезис, то есть разница температур, исходя из которой включается/выключается устройство;
- возможность подключения любого устройства, совместимого с термостатом;
- terneo RZ имеет функцию управления несколькими устройствами;
- широкий диапазон температур: 0-30˚С;
- при использовании Тернео РЗ наблюдается 40% экономия электроэнергии;
- Terneo RZ не требует манипуляций с проводами в помещении;
- безопасность при эксплуатации (защита от детей, защита от перегрева);
- возможность использования с устройствами, поддерживающими режим охлаждения (кондиционер, вентилятор и т.п.);
- разумная цена. Покупка термостата окупается в течение нескольких месяцев, что, безусловно, делает его хорошим вариантом для тех, кто рассматривает варианты замены встроенного термостата бытового обогревателя.
Стержневые термодатчики
Стержневой блок термостата – корпус с трубой небольшого диаметра: 8 – 10 мм, длиной 25 – 45 см, это самые простые варианты, но используются из-за их экономичности. Внутри — стержень из специального металла, который расширяется при нагревании.
Принцип работы стержневого термостата заключается в разнице между линейным тепловым расширением внешней стенки и внутреннего штифта. При нагревании латунная трубка расширяется, стальной стержень вытягивается, клеммы выключателя размыкаются, нагревательный элемент выключается, и наоборот при остывании.
Минусы:
- неточность, связанная с близостью штуцеров бака, малым диапазоном регулировок;
- неправильная, замедленная реакция – не успевает отреагировать на изменение внешней среды, так как циклы охлаждения/нагрева постоянные, перетекающие друг в друга;
- из-за вышеперечисленного температура в водонагревателях со стержневыми устройствами часто бывает выше заданных значений. Трубка быстро остывает, из-за чего ЭВН работает дольше, чем необходимо.
Преимущества:
- низкие затраты;
- меньше шансов сломаться из-за простоты конструкции.
Наиболее распространены стержневые регуляторы, обычно сочетающие в себе регулируемое реле и тепловую защиту. Биметаллические термостаты основаны на том же принципе, но имеют не трубку, а пластины.
Калибровка биметаллического терморегулятора осуществляется специальными приборами, либо вручную. Вам понадобится термометр и емкость с водой определенной температуры. Устанавливается положение курка, окунаются прибор и термометр, сравниваются значения, корректируется положение рукоятки, это можно сделать, отсоединив ее и переставив или закрутив головку болта на специальный шплинт с отвертка.
Признаки поломки терморегулятора
определить необходимость замены термостата несложно. На это укажут следующие признаки:
- бесперебойная работа холодильного оборудования;
- температура в камере охлаждения приняла отрицательные значения;
- высокая температура в морозилке;
- оборудование самопроизвольно выключается и долго (или вообще) не включается).
Термостат подлежит замене, ремонту такой прибор не подлежит. Замену регулятора следует проводить после обнаружения первых признаков неисправности, иначе неправильный температурный режим ускорит порчу продуктов.
Конструктивное исполнение тепловых реле
Аналогичное устройство имеют тепловые реле всех типов. Важнейшим элементом в некоторых из них является чувствительная биметаллическая пластина.
На величину тока отключения влияют температурные показатели среды, в которой работает реле. Повышение температуры сокращает время отклика.
Чтобы минимизировать это влияние, разработчики устройств выбирают максимально возможную температуру биметалла. С этой же целью некоторые реле снабжены дополнительной компенсационной пластиной.
Устройство состоит из корпуса (1), биметаллической пластины (2), толкателя (3), активирующей пластины (4), пружины (5), регулировочного винта (6), компенсационной пластины (7), контакты (8), эксцентрик (9), задние кнопки (10)
Если в конструкцию реле входят нихромовые нагреватели, то они включаются в параллельную, последовательную или параллельно-последовательную схему с пластиной.
Величина тока в биметалле регулируется с помощью шунтов. Все детали встроены в корпус. Биметаллический П-образный элемент закреплен на оси.
Спиральная пружина упирается в один конец пластины. На другом конце он опирается на уравновешенный изолирующий блок, вращается вокруг оси и является опорой для контактной перемычки, оснащенной серебряными контактами.
Для согласования тока установки биметаллическая пластина своим левым концом соединена с его механизмом. Регулировка происходит за счет воздействия на первичную деформацию пластины.
Если величина токов перегрузки становится равной или большей, чем уставки, изолирующий блок проворачивается под действием пластины. При падении размыкающий контакт устройства отключается.
Среднее приспособление TRT. Вот основные элементы: корпус (1), механизм регулировки (2), кнопка (3), вал (4), серебряные контакты (5), контактная перемычка (6), блок изолирующий (7), пружина (8), пластина биметаллическая (9), ось (10)
Реле автоматически возвращается в исходное положение. Процесс самостоятельного возврата занимает не более 3 минут с момента включения защиты. Возможен и ручной сброс, для чего поставляется специальный ключ сброса.
При его использовании устройство принимает исходное положение за 1 минуту. Чтобы активировать кнопку, поверните ее против часовой стрелки, пока она не поднимется над корпусом. Установочный ток обычно указывается на этикетке.
Применение
Область применения термостатов достаточно широка: они используются в электрокотлах, тепловентиляторах, газовых котлах, котлах отопления, водонагревателях, в системах управления ТЭНами. Они также широко используются в бытовой технике и автомобилестроении – в кофемашинах, кулерах, холодильниках, тостерах, пылесосах, фенах и другом оборудовании.
Для разных применений производитель может подобрать термостат с наиболее подходящими параметрами, габаритными размерами, формой и материалом проводов. Sensata обеспечивает индивидуальный подход к производству каждого заказа. При этом продукция имеет очень привлекательную цену и высокое качество.