Что такое термостат и какой у него принцип работы

Виды терморегуляторов

Комнатных терморегуляторов выпускается много, все их перечислить будет не просто, полагаю, что производители не ленятся и то и дело выбрасывают на рынок новые модели… Я приведу лишь несколько примеров — чтобы дать представление, как это устройство выглядит.

На фото комнатный терморегулятор механический:

Термостат (термореле) комнатный механический

Это, пожалуй, наболее простая модель. Здесь необходимая температура для того или иного помещения выставляется вращением колёсика. Когда достигается эта температура, внутри терморегулятора замыкается контакт, и сигнал идёт на исполнительный механизм, то есть, сервопривод, который открывает/закрывает тот или иной вентиль.

На фото ниже изображена ещё одна модель электронного термостата:

Электронный терморегулятор с дисплеем

Принцип действия его точно такой же, как у механического. Разница только в том, что заданные параметры отображаются на дисплее.

Электронные термостаты более точные, погрешность у них намного меньше, чем у механических.

Электронные термостаты также бывают разные. Есть более сложные, программируемые, на которых можно поставить суточную или недельную регулировку.

Электронный термостат программируемый

Ещё один электронный комнатный терморегулятор — AURATON 2005/AURATON 2005 TX RXPLUS:

Это довольно совершенная штука, позволяющая задать разные режимы для работы системы отопления. Модель, изображённая на фото выше, подключается к котлу проводом, а есть этого же производителя, но безпроводной:

— состоящий из исполнительной части, которая находится рядом с котлом, и датчика, располагаемого в помещении, где нужно поддерживать определённую температуру.

Правила установки термоголовки

Место подключения при установке термоголовки на радиатор не зависит от ее вида. В любом случае это труба, напрямую подающая теплоноситель к батарее.

Чтобы устройство работало корректно, вокруг него беспрерывно должен циркулировать воздух.

Рекомендации по подключению

Каждый производитель дает рекомендации по поводу подключения термоголовки.

Несмотря на это, существуют и общие условия монтажа:

1. Корпус должен быть защищен от прямых ультрафиолетовых лучей. В противном случае прибор будет работать неточно.
2. Термоголовка должна быть открыта. Ее не следует скрывать никакими защитными коробами, мебелью.
3. Нельзя, чтобы устройство находилось над трубами отопления. В этом случае будет несоответствие между температурой в помещении и зоной вокруг головки.
4. Если устройство практически изолировано, нужно устроить байпасную линию или поставить перепускной клапан в районе подающей трубы и обратки.
5. Подсоединяемый трубопровод не должен оказывать давление на корпус клапана.

Во время монтажа регулятор термоголовки нужно установить на максимум. Это обеспечит правильную работу устройства. Непосредственно перед установкой движение воды или другого теплоносителя в контуре нужно перекрыть, затем слить.

Устанавливать термоголовку вертикально запрещено. Она должна располагаться параллельно полу. Такое положение гарантирует, что на нее не оказывает влияния теплый воздух

Последовательность монтажа прибора

Монтаж нужно начать с обрезки труб, которую выполняют, отступив немного от радиатора. Следующий шаг — демонтаж существующей запорной арматуры. Далее, отделяют хвостовики от клапанов и ввинчивают их в пробки радиатора.

Монтируют на место обвязку, предварительно собрав ее, соединяют трубы. Остается отрегулировать температуру путем поворота ручки термостата до тех пор, пока насечки не совпадут с имеющимися метками на корпусе, соответствующими определенной температуре.

Не рекомендуется перетягивать гайки крепления термоголовки, т.к. материалы, из которых она изготовлена, довольно мягкие. Для этого лучше применить динамометрический ключ

Нельзя пренебрегать рекомендациями производителей по поводу уровня установки прибора, поскольку он откалиброван на температурный режим на этой высоте. В основном это 0,4 – 0,6 м от пола.

Но не все батареи имеют верхнюю подачу, она бывает и нижней. Если нет образца, подходящего по высоте, выход в настройке термоголовки на более низкую температуру.

Поскольку у пола более прохладно, а прибор настроен на температуру, которая должна быть у верхнего края батареи, в помещении будет жарко. Чтобы не делать этого, можно установить термоголовку с выносным датчиком. Есть и такой вариант, как самостоятельная настройка регулятора.

Особенности выполнения настройки

Для нормальной работы устройства нужна предварительная настройка. Перед этим включают отопление и изолируют комнату, закрыв дверь.

В определенной точке устанавливают термометр и приступают к выполнению настройки:

1. Поворачивают термоголовку в левую сторону до упора с тем, чтобы течение теплоносителя было полностью открыто.
2. Ждут пока температура повысится на 5-6° по сравнению с исходной.
3. Поворачивают головку до упора вправо.
4. Когда температура упадет до нужной величины, вентиль постепенно откручивают. Останавливают вращение, при появлении шума в радиаторе и потеплении корпуса.

Последнее положение термоголовки соответствует комфортной температуре. Она и будет постоянно поддерживаться.

В конструкцию электронных термоголовок заложены встроенные программы. Они дают возможность настраивать температуру с большой точностью — вплоть до 1 градуса

Описанная последовательность подходит для большинства приборов. Если она и отличается, то выполнить ее несложно, поскольку в паспорте все подробно расписано.

Параметры

Рассмотрим основные технические характеристики таких реле для контроля температуры: ДТКБ 5, Т32М, ТЛ 3 1 и прочих.

ДТКБ 5:

Тип	Биметалл
Климат, °С	От -30 до +35 °С
Сопротивление (самая важная характеристика), Ом	2
Максимальный показатель влажности, %	95
Срок службы, г	8

Т32М-01:

Тип	Капилляр
Область использования	Измерения температуры воздуха
Исполнение, °С	От -50 до 100
Сопротивление, Ом (мин/макс)	2/10
Длина трубы капилляра, м	0,6

ТЛ-3 1 кВт. Бытовой терморегулятор для аквариумов, также подходит для подключения к теплицам:

Тип	Биметалл
Ток, напряжение/частота	Переменный, 220/50
Рабочие градусы, °С	0-48
Мощность, Вт	1
Сопротивление	2

Реле-регулятор температуры с термопарой ТХК ОВЕН ТРМ502:

Конструктивные особенности
Климатическое исполнение, °С	0 до +400
Сопротивление, Ом
Дополнительные сведения	Ударопрочное

Модель выпускается с различными модификациями, очень известно ТРМ – это устройство с релейным таймером времени.

ТАМ103-01.1.1 (аналог ТАД):

Тип	Баллон
Температура, °С	-50…+50
Сопротивление, Ом	2
Максимальный порог контроля, °С	80
Срок службы, г	10

RT-820 M Danfoss (РТ-820):

Тип	Биметалл
Показатели тока, напряжение/ мощность/частота	220/1,1/50
Защита	IP20
Установка	На DIN-рейку
Дополнительные конструктивные элементы	Светодиод, сигнализирующий о включении, простая система настройки, устройство оснащено защищенным выходом контактов

Это очень удобное реле, т. к. его замена или ремонт легко производится собственноручно. Чаще всего размещается снаружи емкости или помещения.

Купить реле для контроля температурных изменений можно в любом городе. Наиболее доступными и надежными считаются отечественные (ТДС-102, ТР-101), Юрюзань, Норд (для холодильников, производитель Германия), ТР ОМ-5-06, ТС-2 и ТУДЭ-1М1. Продажа производится в любом городе (Москва, СПб и прочих), цена варьируется от нескольких долларов до сотни в зависимости от назначения и типа.

Что делает термореле

Устройства рассматриваемого типа относятся к классу термостатов. Например, таким считается термореле с выносным датчиком температуры. Это значит, что реле поддерживает температуру в заданных границах. Когда температура выходит за эти границы, реле переключает устройство нагрева: котел, теплый пол, обогреватель или тэн. Переключение делается таким образом, чтобы температура вернулась в заданные границы.

В самом простом случае термостат включает нагреватель, когда температура понизилась и стала меньше требуемой, и выключает, когда температура поднялась выше требуемой. Сложные терморегуляторы могут подключать и отключать несколько секций нагревателей или плавно регулировать мощность.

Термореле в системе теплого пола

Термореле состоят из двух обязательных частей: датчика температуры и исполнительного устройства — это часть, которая замыкает контакты в силовой цепи. Эти части совмещаются в одном устройстве или соединяются с помощью кабеля. В каждом из этих случаев, реле работает правильно только тогда, когда датчик расположен там, где выдерживается задаваемая температура.

Пример установки выносного датчика

Кроме датчика и контактов выхода термореле часто содержат также устройство для установки желаемой температуры. В старых устройствах такое устройство выглядело как поворотная ручка или диск с шкалой, наносимой по радиусу указывающего клювика или метки. Новые, современные устройства, в большинстве цифровые и содержат несколько клавиш и дисплей. Но в некоторых моделях температура задается по прежнему, поворотной ручкой, что предпочитают потребители, в основном пожилые люди, с устоявшимися привычками. Выбор на рынке достаточен.

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.

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 $

Нюансы подключения

Немного поговорим, как подключить такое устройство. Потолочные либо настенные обогреватели могут нормально работать, но эффективность работы встроенных термостатов очень невелика, ведь датчики будут срабатывать не от температуры в комнате, а по причине нагрева корпуса самого обогревателя. Поэтому правильная схема монтажа предполагает выносное размещение контролирующих частей. Установка термического регулятора должна осуществляться с расчетом зональности использования такого устройства, иначе она будет неправильной. Для правильного осуществления этой процедуры следует придерживаться ряда норм:

• если поставлен потолочный обогреватель, то лучше будет расположить термостат где-то подальше на стене, такой монтаж отопителя рассматриваемого типа требует установки регулятора там же, но недалеко от устройства;
• лучше располагать регулятор от пола на высоте в 150 сантиметров;
• монтаж будет зависеть от выбранного варианта крепления – если обогреватель встроенный, то нужно будет штробить стену, а устройства для проведения установки на стене требуют наличия короба под кабели питания и термического датчика;
• если установочная схема требует размещения устройства на наружной стенке постройки, то под корпус необходимо установить теплоизоляционный материал, это дает возможность не вызывать случайных активаций реле;
• подобранная область для монтажа температурного регулятора должно располагаться сравнительно далеко от окон, дверей и отопительной техники.

Обычно термостат оснащен двумя парами клемм, что подключаются к автомату электрощита и самому обогревателю. Если в соответствии со схемой предполагается включение нескольких приборов отопления, то их включение должно осуществляться параллельно. Тогда будут возможны два варианта подключения:

• когда от терморегулятора идет такое количество проводов, что соответствует количеству подключаемых приборов;
• когда от него идет лишь два проводника, что поочередно подают энергию на оборудование.

При монтаже необходимо не перепутать места включений нулевого и фазного проводников, ведь ряд моделей электрорегуляторов очень чувствителен к этому моменту. Кроме того, предполагается монтаж контактора либо магнитного пускателя. Если он нужен, то клеммы выходного типа терморегулятора подсоединяют к реле управления, а обогреватели подключают через контакты, расположенные на пускателе.

Другие советы

Гостиная с кухней может быть совмещена и декорирована с разными недочетами

Важно просчитать и предвидеть все заранее.
Оформители и мастера делятся советами, которые помогут избежать проблем при ремонте и обустройстве:

О того, насколько детально будет составлен проект, зависит результат. Как ни странно, стоит учесть рост близких и родных. Также советуют просчитать примерное количество возможных гостей.
Избавиться от запаха пищи можно, если установить сильную вытяжку или систему вентиляции

Небольшие модели больше подходят хозяйкам, которые мало готовят.
Если в гостиной планируется спальное место, то важно, чтобы звон приборов и другой кухонной утвари не был слышен. Бесшумные посудомоечные машины и прочая техника придутся кстати.

Кроме того, можно установить раздвижную дверь и поставить перегородку со звукоизоляцией. Если есть чувствительность к ультрафиолету, хозяева вешают плотные занавеси из светонепроницаемой ткани.
Если бытовые приборы не подходят к направлению интерьера, их прячут за мебелью или убирают в кухонные шкафчики.
При установке светильников и ламп руководствуются несколькими критериями

Важно, чтобы свет равномерно падать на все пространство. Особенно яркое освещение предпочтительно в кухонной зоне и там, где установлен обеденный стол

В гостиной дизайнеры создают приглушенную атмосферу, используя настенные светильники и настольные лампы. Многоуровневые натяжные потолки со светодиодной лентой тоже хорошо смотрятся в этой комнате.
Влагостойкие отделочные материалы более долговечны, их легко мыть. Таким образом, они долго сохраняют свой внешний вид.
Кухня, совмещенная с гостиной, сочетает в себе:

• личные вкусы хозяев;
• надежные материалы для отделки;
• актуальные дизайнерские идеи;
• удобство;
• тенденции. Лучшие фото дизайна кухни гостиной

Регулятор температуры воды в системе отопления.

Основываясь на это, регуляторы бывают наполненные газом или наполненные жидкостью:

• Газовые приборы отличаются продолжительным сроком эксплуатации, более 20 лет. Газовый элемент по сравнению с жидкостным более точно и плавно реагирует на изменение окружающей температуры.
• Жидкостные приборы характеризуются большей точностью во время передачи внутреннего давления на шток.

Оба вида терморегуляторов бывают либо со встроенным датчиком, либо с дистанционным.

Прибор с дистанционным датчиком лучше применять в следующих случаях:

• Радиатор прикрыт шторами из плотной ткани
• Терморегулятор расположен вертикально
• Глубина батареи составляет более 160 мм.
• Расстояние от термостата до подоконника менее 10 см или больше, чем 22 см.
• Батарея расположена в стенной нише.

В приведённых случаях встроенный датчик может функционировать неправильно, в отличие от дистанционного. В большинстве случаев датчики устанавливаются под прямым углом к батарее (90 градусов). В противном случае на показаниях прибора будет негативно сказываться тепло от радиатора.

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.

Использование механического терморегулятора в отоплении

Чаще всего комнатные механические термостаты используются в отоплении домов, совместно с газовыми котлами. Производителями довольно часто в конструкции котлов предусмотрена схема подключения через механический терморегулятор. Прибор устанавливается в разрыв питающего провода, идущего к котлу и в случае, когда температура воздуха в помещении опускается ниже выставленного порогового значения, цепь замыкается и газовый котел запускается, начиная отапливать помещение, поддерживая температуру теплоносителя.   

Основные схемы подключения механического термостата к отоплению или охлаждения описаны в нашей статье «Схема подключения механического терморегулятора»

Точно по такому же принципу домашние термостаты подключают к любым электрическим обогревателям в комнатах, будь то масленые, инфракрасные или любые другие применяемые для обогрева воздуха в помещениях. Тем самым процесс отопления становится полностью автоматизированными, не требуя практически никакого участия в своей работу человека, после настройки.

Возможных вариантов использования механических термостатов масса, в автоматизации отопления он просто незаменим из-за своей неприхотливости и надежности

А простота конструкции позволяет производителям выпускать комнатные механические терморегуляторы по значительно меньшей стоимости, чем электронные, что является немаловажной частью их популярности у потребителя

Как проверить температуру охлаждающей жидкости

Простой способ проверить температуру охлаждающей жидкости и, следовательно, работу термостата, – это использовать свои руки.

1. Включите стояночный тормоз и установите свою трансмиссию в нейтральное (ручной) или парковочный (автоматический).
2. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу.
3. Прикоснитесь к верхнему и нижнему шлангу радиатора, чтобы почувствовать температуру шлангов. При этом будьте осторожны с движущимися частями двигателя.
4. Подождите около 10 минут и повторите шаг 3. Вы должны заметить, что температура шлангов возросла. Это означает, что он открывается. Если температура шлангов осталась примерно одинаковой, термостат заклинило.

Если вы хотите, вы можете сделать более точный тест. Для этого теста вы можете использовать кухонный термометр или инфракрасный термометр.

1. Убедитесь, что радиатор и двигатель холодные, включите стояночный тормоз и заблокируйте колеса.
2. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу.
3. Получить показания температуры на блоке цилиндров или поверхности головки блока цилиндров возле корпуса термостата. Затем получите показания температуры верхнего шланга радиатора в двух-трех дюймах от корпуса этого устройства.
4. Через пять минут снова прочитайте температуру в тех же двух контрольных точках и сравните эти показания с предыдущими.
5. Подождите еще пять минут и прочитайте еще раз.
6. В это время вы начнете замечать повышение температуры на блоке цилиндров или головке цилиндров, в то время как температура шланга радиатора остается примерно такой же.

Интерпретация ваших результатов:

• Если обе контрольные точки остаются при примерно одинаковой низкой температуре, автомобильный термостат застрял в открытом положении. Это означает, что охлаждающая жидкость течет непрерывно, не давая двигателю достичь рабочей температуры. Это подтвердит постоянно низкую температуру, измеренную датчиком температуры на приборной панели значит нужно заменить термостат.
• Для достижения рабочей температуры двигателя требуется от 15 до 20 минут. В это время горячая охлаждающая жидкость вызывает открытие термостата. Если вы проведете еще одно измерение температуры в двух контрольных точках, вы заметите, что температура шланга радиатора почти так же высока, как температура двигателя. Это означает, что термостат открылся и горячая охлаждающая жидкость течет через шланг радиатора.
• Если охлаждающая жидкость не течет, вы заметите, что температура на верхнем шланге радиатора остается примерно такой же, а датчик температуры на приборной панели приближается к красной зоне. Это означает, что у вас застрял закрытый термостат.
• При необходимости устраните неполадки, как описано в следующем разделе.
• Если температура в верхнем шланге радиатора повышается, охлаждающая жидкость течет. Если ваш двигатель все еще перегревается, у вас есть другая проблема, влияющая на систему охлаждения. Обратитесь к разделу по поиску и устранению неисправностей в руководстве по ремонту вашего автомобиля, чтобы увидеть другие причины, которые могут повлиять на систему охлаждения.