Какие бывают терморегуляторы — типы и виды

Роль и применение

Термостат контролирует температурные режимы различных устройств при помощи системы управления. Он ежедневно применяется в технике с различными функциями, работа которых связана с охлаждением или нагревом. Прежде всего, терморегулятор важен для систем отопления, кондиционирования, а также бытовых приборов. Он обеспечивает удобство использования, так как отпадает необходимость самостоятельно контролировать и настраивать их работу, а также достигается экономное потребление ресурсов.

На момент возникновения, термостаты использовались только для сложных физических исследований, но теперь они применяются во всех инновационных разработках, а также для обычных устройств, используемых в повседневной жизни. Работа холодильника, теплого пола, системы охлаждения автомобиля, смесительных камер — все это связано с изменением температур, которые контролируются термостатом. При настройке желаемых параметров, он начинает контролировать работу различных систем и техники, которая питается от электричества. Принцип работы термостата состоит в том, что его внутренний или внешний датчик анализирует температуру, и если ниже заданных пользователем параметров, то срабатывает механизм — и регулятор дает прибору доступ к электросети. По аналогии, если температура начинает превышать установленную границу, доступ прекращается.

Термостатические головки

Термостатические элементы на терморегуляторы отопления есть трех типов — ручные, механические и электронные. Все они выполняют одни и те же функции, но по-разному, предоставляют разный уровень комфорта, имеют разные возможности.

Ручные термостатические головки работают как обычный кран — поворачиваете регулятор в ту или другую сторону, пропуская большее или меньшее количество теплоносителя. Самые дешевые и самые надежные, но не самые удобные устройства. Чтобы изменить теплоотдачу надо вручную крутить вентиль.

Ручная термоголовка — самый простой и надежный вариант

Данные устройства совсем недороги, их можно поставить на входе и на выходе радиатора отопления вместо шаровых кранов. Регулировать можно будет любым из них.

Механические

Более сложное устройство, которое поддерживает заданную температуру в автоматическом режиме. Основа термостатической головки этого типа — сильфон. Это небольшой эластичный цилиндр, который заполнен температурным агентом. Температурный агент — это газ или жидкость, которые имеют большой коэффициент расширения — при нагревании они сильно увеличиваются в объеме.

Устройство терморегулятора на радиатор отопления с механической термостатической головкой

Сильфон подпирает шток, перекрывающий проходное сечение клапана. Пока вещество в сильфоне не нагрелось, шток поднят. По мере повышения температуры, цилиндр начинает увеличиваться в размерах (расширяется газ или жидкость), он давит на шток, который все больше перекрывая проходное сечение. Через радиатор проходит все меньше теплоносителя, он понемногу остывает. Остывает и вещество в сильфоне, из-за чего цилиндр уменьшается в размерах, шток поднимается, теплоносителя через радиатор проходит больше, он начинает немного разогреваться. Далее цикл повторяется.

Газовый или жидкостный

При наличии такого устройства температура в помещении довольно поддерживается точно +- 1°C, но вообще дельта зависит от того, насколько инертным является вещество в сильфоне. Он заполняться может каким-то газом или жидкостью. Газы быстрее реагируют на изменения температуры, но технологически их производить сложнее.

Жидкостный или газовый сильфон — особой разницы нет

Жидкости чуть медленнее изменяют объемы, но их производить проще. В целом, разница в точности поддержания температуры — порядка полу градуса, что заметить практически невозможно. В результате большая часть представленных терморегуляторов для радиаторов отопления оснащена термоголовками с жидкостными сильфонами.

С выносным датчиком

Устанавливаться механическая термостатическая головка должна так, чтобы она была направлена в комнату. Так измеряется температура точнее. Так как имеют они довольно приличные размеры, такой способ установки возможен не всегда. Для этих случаев можно поставить терморегулятор для радиатора отопления с выносным датчиком. Температурный датчик соединяется с головкой при помощи капиллярной трубки. Расположить его можно в любой точке, в который вы предпочитаете измерять температуру воздуха.

С выносным датчиком

Все изменения теплоотдачи радиатора будут происходить в зависимости от температуры воздуха в комнате. Единственный минус такого решения — высокая стоимость таких моделей. Но температура поддерживается точнее.

Электронные

По размерам электронный терморегулятор для радиатора отопления еще больше. Термостатический элемент еще больше. В нем кроме электронной начинки устанавливаются еще и две батарейки.

Электронные терморегуляторы на батареи отличаются большими размерами

Движением штока в клапане в этом случае управляет микропроцессор. Данные модели имеют довольно большой набор дополнительных функций. Например, возможность по часам выставлять температуру в помещении. Как это модно использовать? Врачи давно доказали, что спать лучше в прохладном помещении. Потому на ночь можно запрограммировать температуру пониже, а к утру, когда придет время просыпаться, ее можно выставить выше. Удобно.

Недостаток этих моделей — большой размер, необходимость следить за разрядом батарей (хватает на несколько лет эксплуатации) и высокая цена.

КОМНАТНЫЙ МЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР

Комнатный механический терморегулятор – это устройство, которое регулирует работу климатического оборудования, поддерживая заданные температурные параметры помещения. Может использоваться как для отопления, так и для охлаждения квартиры или дома. 

Основное отличие комнатных механических терморегуляторов от термостатов другого типа, заключается в том, что это отдельный, полностью независимый прибор, чаще всего выполненный в виде внешнего электроустановочного изделия, предназначенный для монтажа внутри жилых помещений.

Главной же особенностью именно механического терморегулятора, является полное отсутствие электрической начинки, т.е. для его работы не требуется питания, даже батареек. 

Виды терморегуляторов

Приборы для управления режимами работы котлов разделяются на два основных типа:

• проводные — регулятор подключается к контроллеру посредством проводного соединения;
• беспроводные — регулируют процесс отопления дома от подачи радиосигнала.

Функционально комнатные термостаты для отопления бывают:

• простыми;
• программируемыми;
• с функцией гидростата.

Простые устройства способны лишь поддерживать стабильной заданную температуру в помещении, не оказывают прямого влияния на сокращение потребление газа.

Программаторы обладают целым рядом функций:

• дистанционное управление параметрами работы котла;
• установка и настройка дневного и ночного режимов работы оборудования;
• программирование работы системы отопления по дням недели;
• значительное снижение расхода топлива.

Функция гидростата позволяет контролировать влажность в помещениях, снижать или увеличивать его в зависимости от предпочтений и желания владельца.

Проводные устройства отличаются надежностью и простотой конструкции, низкой стоимостью, продолжительным сроком службы. Терморегулятор для котла отопления такого типа способен поддерживать лишь один температурный режим, устанавливающийся изменением положения, размещенной на лицевой стороне, ручки. На большинстве устройств диапазон возможных температур — 10-30°С.

В зависимости от марки подключение комнатного термостата к питанию может осуществляться от электросети, напрямую от контроллера котла либо от элемента питания.

Разновидность беспроводных терморегуляторов

Главным недостатком такого типа приборов является то, что возможна установка только одного значения температуры. Для ее изменения необходимо переустановить ручку в другое положение. Помимо этого, определенные неудобства причиняет прокладка кабеля, потому установку проводного термостата к газовому котлу лучше выполнять во время отделочных работ и монтажа отопительной системы.

Беспроводной термостат для газовых котлов состоит из двух блоков. Один из них ставится у отопителя и подсоединяется к газовому клапану или контроллеру при помощи клемм. Другой устанавливается в комнате, из которой планируется осуществление контроля за работой котельного оборудования.

Связь между блоками осуществляется по радиоканалу. Контрольный блок для удобства пользования оснащается миниатюрной клавиатурой и небольшим ЖК дисплеем.

Беспроводной регулятор температуры для котла отопления устанавливается просто и быстро, не требует каких-либо существенных затрат на приобретение крепежных деталей.

Существенным недостатком приборов такого типа является ограниченный ресурс батарей, которые необходимо периодически менять. При отключении прибора от питания датчики перестанут передавать сигнал котлу отопления, который будет ориентироваться только на показания своих измерителей и чрезмерно нагревать теплоноситель.

Все современные терморегуляторы для котлов отопления, работающие от элементов питания, имеют функцию предупреждения о состоянии заряда батареек.

Комнатный термостат для газового котла позволяет полностью автоматизировать процесс управления отоплением.

1 Описание инфракрасных обогревателей

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

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

Особенности выбора терморегуляторов для погреба

В погребе, где хранятся фрукты, овощи и консервация, первостепенной задачей является поддержание подходящей температуры воздуха. При морозах или потеплении скачки температуры могут оказаться критичными для припасов. Чтобы обезопасить их, стоит обзавестись терморегулятором с датчиком температуры воздуха для погреба. Благодаря экономичности и приспособленности к длительной беспрерывной работе, такой прибор будет оптимальным решением для создания необходимого микроклимата в помещении.

В погребе особенно актуально неравномерное распределение температур, поэтому важно выбрать правильное место для расположения датчика. Он должен находиться:

• на среднем, не слишком большом и не слишком маленьком расстоянии от обогревателя;
• невысоко – оптимально на высоте 3-5 см над уровнем пола;
• близко к овощам, фруктам, консервации и иным продуктам, которые хранятся в погребе.

Преимущества использования термостата в отоплении

Газовое отопление уже само по себе является благом и существенно увеличивает качество быта. Но упрощение управлением газовым отопительным оборудованием вопрос не менее актуальный.

Настройка и управление работой газового котла может проводиться двумя способами – вручную или с помощью термостата, который автоматически обеспечит стабильный температурный режим.

Ручная регулировка помогает установить определенную температуру теплоносителя в системе – при повышении температуры до заданных значений котел выключается, при снижении – включается. В результате температура в доме поддерживается на определенном уровне.

Но с изменением температуры на улице установленный режим оказывается некорректным и приходится вручную перепрограммировать отопительное устройство. Такие манипуляции осуществляются на протяжении всего отопительного сезона, а это неудобно.

Резкое повышение температуры снаружи здания, нагрев комнаты солнечными лучами часто требуют незамедлительного выключения отопительной системы. Своевременное отключение выполнит терморегулятор

Кроме того, ручная регулировка означает работу газового котла в режиме постоянных включений-выключений, с периодом рабочего цикла длительностью около 10 минут. Это не лучшим образом влияет на продолжительность работы котла.

Еще в системе с ручной регулировкой, независимо от работы функции обогрева, обеспечивается постоянная циркуляция теплоносителя с помощью насосного оборудования, а значит, расходуется лишняя электроэнергия.

Применение термостата для управления работой газового котла полностью устраняет проблемы тактования, а также исключает резкие скачки температуры

Автоматическая регулировка, в отличие от ручного управления, отключает циркуляционный насос. Реагируя на температуру воздуха в помещении, а не теплоносителя в отопительном контуре, термостат для котла отопления поддерживает стабильную температуру в комнате.

В результате микроклимат в доме значительно улучшается, частота включений котла снижается, а значит, увеличивается его срок службы.

Экономия энергии при использовании автоматического терморегулятора достигает 30%, но даже самый дешевый программатор обеспечивает экономию не менее 15%

Использование термостата дает и другие преимущества:

• устройство устанавливает оптимальный/экономный температурный режим в зависимости от времени суток;
• решает проблемы тактования газового котла – частого включения и выключения;
• облегчает эксплуатацию и повышает надежность отопительной системы.

Это лишь часть очевидных преимуществ, общих для всех типов терморегуляторов. Достоинства отдельных моделей можно более подробно изучить непосредственно перед приобретением.

Рейтинг терморегуляторов

Чтобы правильно выбрать терморегулятор, сначала определяются с его предназначением. То есть, для какого устройства, условий он предназначается. В рейтинг попали номинанты для обслуживания полов с подогревом, батарей отопительной системы жилища, инкубаторов с домашней птицей, холодильников, а также для аквариумов. При отборе специалистами оценивались следующие критерии:

• Конфигурация прибора – механическая, программируемая, цифровая;
• Датчик – встроенный, выносной;
• Мощность – желательно выбирать с запасом;
• Тип питания – от электросети, от батареек;
• Метод установки – накладка, встраивание;
• Дополнительный функционал – разные режимы, программирование, защита.

Лучшие экономичные обогреватели

Терморегуляторы для инфракрасных обогревателей

Инфракрасные обогреватели набирают большую популярность не только, как дополнительный источник отопления квартиры или загородного дома, но и зачастую это единственная возможность обогреть помещение. Работу таких устройств тоже можно автоматизировать с помощью термостата.

Чтобы правильно подобрать термостат, необходимо учитывать нагрузку электроприборов. Для обогрева помещений стали применяться ИК-обогреватели мощностью до 3 кВт. Бытовые ИК-приборы работают от сети переменного тока. Могут подключаться, как к обычной розетке, так и к автомату на распределительном щите. Обычно устройство устанавливается на 0,8–1,2 метра выше уровня пола. Все монтажные кабели, идущие к регулятору, лучше защитить от повреждений, например, гофрированной трубкой.

Рассмотрим варианты подключения терморегуляторов.

Беспроводные радиоуправляемые термостаты

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

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

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

Появление и модернизация устройства

Одним из первых термостатов считается появление ртутного устройства для поддержания оптимального температурного баланса в инкубаторе для кур, который изобрел в 1620 году мистер Корнелий Дреббел из Великобритании.

Термостат активно используется в системе жидкостного охлаждения ДВС с 1922 года, когда появились первые и относительно мощные установки с большим выделением тепла в процессе работы. На раннем этапе было несколько безуспешных попыток применить устройство в системе охлаждения. Далее конструкцию усовершенствовали, инженеры подобрали оптимальные материалы изготовления и добились таких характеристик и надежности, что термостат стал повсеместно используемым элементом в жидкостной системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

В системах охлаждения автомобилей используют два вида термостатов. Существуют решения с твердым или жидкостным наполнителем. Гелевый термостат для автомобильной жидкостной системы охлаждения двигателя был изобретен французом по имени Серж Вернье в 1963 году. Компания Vernet специализируется на производстве термостатов и сегодня, а продукция этого бренда пользуется заслуженным авторитетом на рынке автозапчастей для различных марок автомобилей по всему миру.

Наполнитель термостата

Термостат может иметь различные виды наполнителя в основе своей конструкции. Мы уже упоминали, что выделяют жидкостной наполнитель и твердотельный. Принцип работы и устройство этих решений практически одинаково. Отличия заключаются только в повышенной герметизации жидкостной конструкции, а также в индивидуальных физических свойствах самого наполнителя и его чувствительности к температурным колебаниям зависимо от состава.

Современные двигатели получили такой тип устройства, который имеет в основе твердый наполнитель. Под таким наполнителем стоит понимать основной термоэлемент, который внутри термостата находится изначально в твердом физическом состоянии.

Функции и место расположения

После того как мотор выходит на оптимальную рабочую температуру, становится необходимым поддерживать этот показатель в строгих рамках до самого момента остановки двигателя, а в ряде случаев и некоторое время после прекращения работы ДВС. Главной задачей устройства является контроль и распределение потока нагретой жидкости охлаждения внутри системы по отводу тепла от двигателя.

Термостат может быть расположен в различных местах, зависимо компоновки двигателя в подкапотном пространстве, а также место его установки напрямую зависит от модели силового агрегата. Также на место установки устройства влияют и конструктивные особенности реализации самой охлаждающей жидкостной системы. В большинстве случаев термостат находится в месте выхода охлаждающей жидкости из головки блока цилиндров. Вторым наиболее распространенным местом его установки считается вход центробежного насоса охлаждающей жидкости (помпы).

Классификация

Термостаты можно классифицировать по диапазону рабочих температур:

• Термостаты высоких температур (300—1200 °C);
• Термостаты средних температур (60—500 °C);
• Термостаты низких температур (менее −60 °C (200 К)) — криостаты.

Термостаты можно классифицировать по рабочему телу (теплоносителю):

• Воздушные;
• Жидкостные;
• Твердотельные (как правило, используются элементы Пельтье и воск).

Термостаты можно классифицировать по точности поддержания температуры:

• 5—10 градусов и хуже, как правило, достигается без перемешивания, за счёт естественной конвекции;
• 1—2 градуса (хорошая тепловая стабильность для воздушных, очень посредственная для жидкостных), как правило, с перемешиванием;
• 0,1 градуса (очень хорошая тепловая стабильность для воздушных , на уровне лучших образцов, средняя для жидкостных);
• 0,01 градуса (как правило, достигается в жидкостных термостатах специальной конструкции ), практически невозможно получить в воздушном термостате с вентилятором.

Термостаты можно классифицировать по области и способу применения:

• Промышленные термостаты; накладные термостаты;
• погружные термостаты;

Комнатные термостаты.

• Термостаты высоких температур (300—1200 °C);
• Термостаты средних температур (−60—500 °C);
• Термостаты низких температур (менее −60 °C (200 К)) — криостаты.

• Воздушные;
• Жидкостные;
• Твердотельные (как правило, используются элементы Пельтье и воск).

• 5—10 градусов и хуже, как правило, достигается без перемешивания, за счёт естественной конвекции;
• 1—2 градуса (хорошая тепловая стабильность для воздушных, очень посредственная для жидкостных), как правило, с перемешиванием;
• 0,1 градуса (очень хорошая тепловая стабильность для воздушных , на уровне лучших образцов, средняя для жидкостных);
• 0,01 градуса (как правило, достигается в жидкостных термостатах специальной конструкции ), практически невозможно получить в воздушном термостате с вентилятором.

• Промышленные термостаты; накладные термостаты;
• погружные термостаты;

Комнатные термостаты.

4 Рекомендации по выбору

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

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

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

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

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

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

Назначение

Капиллярный термостат используется для контроля температуры. Используется в качестве реле в бытовой технике, промышленности, для обеспечения безопасности при возникновении пожаров.

Данное устройство может использоваться в качестве терморегулятора двойного действия. В первом случае элемент может отключать различные системы в случае увеличения температуры. Во втором случае, способен отключать работающие системы, переключаясь на обеспечение работы других систем. Например, при повышении температуры может отключить приборы, нагревательные элементы и включить кондиционер или вентилятор, для охлаждения помещения. Также способен запустить оповещение при пожаре. Назначений у этого элемента много, главное по какой схеме он включен в электрическую цепь.

Что такое терморегулятор

Терморегулятор – это оборудование, которое применяется для контроля за температурой. Это может быть температура воздуха, жидкости или различных поверхностей.

Иными словами, терморегулятор тудэ помогает поддерживать температуру на заданном уровне (отсюда и произошло его название).

На сегодняшний день на рынке представлено великое множество таких приборов, но принцип работы у всех один. При эксплуатации какого—либо прибора необходимо поддерживать температуру на определенном уровне. Сами приборы могут измерить лишь собственную температуру. Регулятор, установленный недалеко от нагревательных приборов, выполняет задачу по контролю за температурой на заданном участке.

Похожие записи:

Что такое диод in4007: назначение, характеристики данного полупроводникового элемента, достоинства и аналоги Мультиметр какой лучше выбрать Кухня: как высоко располагать розетки на кухне [и какие] Принцип работы индикаторной отвертки Разъем sata power Какой кабель нужен для подключения дома к электросети на 15 квт