Важно! Плюсами этого и предыдущего типов являются автоматическая регуляция и бюджетная цена, минус – отсутствие места для вариативных гибких настроек, что ограничивает сферу применения.

Восковые терморегуляторы

Эти аппараты состоят из герметически запаянной камеры, снабженной пробкой из воска, и стерженька из металла. При нагревании плавящийся воск вытесняет стержень наружу, и последний инициирует изменения в электрической цепи. Такие конструкции широко применяются в автомобилестроении, а также при проектировании смесителей.

Электронные термостаты

Их применяют в разного рода системах контроля климата, в конструкциях теплого пола. Они включают в себя датчик температуры, электронный ключ и блок контроля, генерирующий команды подключения и выключения нагревательных элементов. Приборы снабжены электронным табло, на котором репрезентируются температурные данные. Они бывают с закрытой и открытой логикой. Гибкость настроек и расширенные возможности управления присущи только второму типу, такие изделия выпускаются с кнопочным или сенсорным управлением.

Электронный прибор

Двухзонные термостаты

Двухзонный терморегулятор предоставляет возможность параллельного управления двумя отопительными системами, к примеру, кухни и жилой комнаты. Некоторые модели ограничиваются возможностью выбора из нескольких заданных программ, другие – дают возможность самостоятельного задания параметров. Термодатчики надо помещать в местах, куда не проникают влага и прямые лучи солнца.

Термостат 12 В

Использование терморегулятора 12 вольт практикуется в аквариумах, тепличных помещениях, при инкубации яиц. Прибор состоит из датчика и блока контроля. Температурные ограничения задаются самим пользователем. Как источник питания используется аккумулятор в 12 вольт. Преимущества такого устройства – несложное управление и низкая цена.

Применение регуляторов и датчиков температуры

Устройства устанавливаются как в жилых комнатах, так и в производственных помещениях. Если существует необходимость в регуляции работы теплого пола, можно купить прибор, снабженный двумя датчиками, один из которых монтируется на поверхность пола (будучи заточенным под считывание данных с твердых поверхностей), а другой – помещается на стену и работает с температурой воздуха. Терморегуляторы применяются и в бытовых приборах, работающих с температурными перепадами, а также в производстве автомобилей.

Без применения устройств контроля температуры не будет возможным слаженное функционирование систем и приборов, работающих с температурными перепадами. При выборе прибора нужно обращать внимание на то, насколько его конструкция и настройки подходят системе, в которой ему придется работать.

Видео

Терморегулятор — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Терморегуля́тор — запорно-регулирующая арматура автоматического регулирования отопительного или охлаждающего оборудования. Поддерживает температуру на уровне, заданном потребителем. Используются в установках искусственного климата, в охлаждающих и морозильных установках, в системах обогрева помещений, в тепличном хозяйстве.

• Механические терморегуляторы

К механическим терморегуляторам можно отнести капиллярные, принцип действия которых основан на расширении жидкости в температурном датчике и в капиллярной трубке. Жидкость давит на мембрану, установленную в терморегуляторе, что приводит к размыканию контакта в электроцепи. Капиллярные терморегуляторы энергонезависимы. Их используют в тепловентиляторах и системах кондиционирования.

Другим примером может служить биметаллический терморегулятор, в котором биметаллический диск при достижении определенной температуры выгибается и через рычаг размыкает контакт электрической цепи. Для приведения терморегулятора в исходное состояние необходимо нажать кнопку ручного сброса. Такие терморегуляторы используются для защиты оборудования от перегрева.

• Программируемые электронные терморегуляторы

Терморегуляторы различаются:

• В зависимости от конструкции различают: электромеханические (использующие принцип работы биметаллической пластины) и электронные терморегуляторы, характеризующиеся повышенной точностью регулирования.
• По контролю температуры: воздушный, напольный, комбинированный способ контроля;
• По функциональным возможностям: простые, программируемые, двухзонные.
• По способу монтажа (установки) — накладные и врезные.

Терморегулятор обладает встроенным или выносным термодатчиком, который устанавливается в свободной от прямого воздействия отопительных приборов зоне и снабжает терморегулятор информацией о температуре воздуха в зоне расположения самого термодатчика. На основе этих данных терморегулятор управляет отопительными приборами в помещении.

Рекомендуется устанавливать терморегуляторы в том же помещении, где установлены нагревательные устройства, кроме помещений с повышенной влажностью, и располагать их в удобном месте на стене на высоте около 1,5 м.

принципы действия и виды устройств

Что такое терморегулятор, можно понять из самого его названия. Это устройство, которое контролирует температуру в определенной точке путем приведения в действие системы управления. Термостат, прежде всего, важен для работы систем отопления и кондиционирования воздуха, холодильников. Он обеспечивает экономное использование энергоресурсов – включает и отключает нагревание и охлаждение при достижении определенной температуры.

Различные виды терморегуляторов

Виды терморегуляторов

Исходя из принципа действия, термостаты делятся на два типа:

• механические;
• электронные.

В свою очередь, каждый тип подразделяется на подвиды.

Механические термостаты

В механических термостатах используют датчики с различной технологией срабатывания, но все они основаны на едином принципе. Чтобы понять, как работает механический терморегулятор, надо обратить внимание на физические свойства многих веществ расширяться при нагревании и сжиматься, когда их охлаждают (вода является заметным исключением, расширяясь при охлаждении). Механические термостаты используют это свойство, называемое термическим расширением.

Механический термостат

Биметаллические пластины

Принцип работы терморегулятора, наиболее часто применяющегося, состоит в использовании пластины из двух полос различных металлов, соединенных болтами.

Включение и отключение биметаллического термостата:

1. Внешний диск устройства позволяет установить температуру, при которой оно включается и отключается;
2. Циферблат диска подключен через цепь к датчику температуры – биметаллической пластине, которая замыкает и размыкает электроцепь, в зависимости от большего или меньшего изгиба;
3. Биметаллическая полоса состоит из разных металлов, скрепленных вместе;
4. Один металл расширяется меньше, чем другой при нагреве, в связи с этим пластина изгибается внутрь при поднятии температуры;
5. Пластина – часть электроцепи, поэтому, когда полоса холодная, она прямая, и цепь замкнута. Система включена и нагревается. Нагреваясь до определенной температуры, пластина изгибается и разрывает цепь. Схема отключается.

Работа биметаллической пластины

Важно! Поскольку на расширение и сжатие пластины требуется время, датчик имеет инерцию срабатывания.

Газонаполненные датчики

Из-за медленной реакции металлов на температурные изменения разработаны альтернативные конструкции терморегуляторов. Одна из них – использование газонаполненного сильфона между парой металлических дисков. Большая площадь поверхности этих дисков позволяет им быстро реагировать на нагрев. Кроме того, они упругие и имеют гребни.

Механический термостат с газонаполненным датчиком

1. При повышении температуры газ в междисковом пространстве расширяется и разъединяет диски. При этом тот из них, что находится внутри, нажимает на микропереключатель в средней части термостата, размыкая цепь. Нагрев прекращается;
2. Когда температура снижается, сжимается и газ, вновь приближая диски друг к другу. Внутренний диск отдаляется от микропереключателя. Контакт замыкается, включая нагрев.

Газонаполненные терморегуляторы используются для систем отопления домов, они применялись в старых моделях автомобилей. Иногда в них используются не газы, а летучие жидкости с низкой температурой кипения. Например, разбавленный спирт.

Важно! Конкретный химический состав жидкостей подбирается, исходя из диапазона регулируемых температур.

Восковые терморегуляторы

Данный вид термостатов имеет герметичную камеру с восковой пробкой и свободно ходящим металлическим стержнем внутри. По мере повышения температуры воск расплавляется, расширяется и выталкивает стержень из этой камеры. Одновременно стержень действует на включение и отключение электроцепи. Пружина возвращает механизм на место, когда воск остывает.

Устройство воскового термостата

Восковые термостаты используются в системах управления охлаждением автомобильных двигателей, в смесителях и т. д. Термостат с простой конструкцией хорошо подходит для тяжелых условий работы внутри двигателя и отличается высокой надежностью.

На радиаторах центрального отопления устанавливают клапаны, где часто используются именно восковые термостаты. При нагреве радиатора до установленного уровня восковые регуляторы уменьшают поток воды через радиатор.

Электронные термостаты

Цифровой термостат является электронной версией механического термостата. Вместо механического датчика может быть установлен термистор – резистор, меняющий свое сопротивление по отношению к температуре, или термопара. Сигнал поступает в электронный модуль, где обрабатывается, и оттуда поступают команды на включение и отключение нагрева или охлаждения. Преимуществом электронного термостата является более точный контроль температуры.

Цифровые регуляторы бывают:

1. Непрограммируемые. Приборы с простым набором функций, имеющие цифровой дисплей и кнопки управления для установки выбранного температурного значения;
2. Программируемые. Устройства, представляющие собой мини-компьютер, позволяющие устанавливать дни недели, часы, временное поддержание температуры, ручную отмену и т. д.;

Программируемый терморегулятор

3. Беспроводные. С развитием современных технологий термостатические устройства стали «умнее» и освободились от проводов. Такие приборы связаны с использованием различных порталов беспроводной связи, например, WiFi или Bluetooth. Самым распространенным является WiFi-подключение. В таких связях эффективность соединений увеличивается, и снимаются проблемы, связанные с проводкой.

Некоторые дополнительные функциональные возможности электронных устройств:

1. Интеграция оконных контактов для снижения температуры с открытыми окнами;
2. Координация работы нескольких радиаторов;
3. Отдельное крепление измерительных датчиков в оптимальном месте;
4. Дистанционное управление системой по телефону, интернету или смартфону. На значительном удалении от дома всегда можно внести корректировку в настройки;
5. Сигнал тревоги, если температура слишком низкая или высокая. При желании владелец получает сообщение по электронной почте;
6. Интеграция аварийных сигналов для датчиков дыма и датчиков разрыва трубы.

Кроме этого, беспроводные термостаты последнего поколения обладают приятным современным внешним видом. Они могут предоставлять подробные энергетические отчеты, доступна система голосового управления.

Беспроводной термостат

Двухзонные термостаты

Двухзонный терморегулятор позволяет одновременно управлять разными системами отопления и выполнять программирование на два жилых помещения (например, спальня и кухня, гостиная и прихожая). Возможна установка разных уровней желаемой температуры в каждой комнате или области дома.

Модель прибора обычно содержит несколько записанных программ, можно вносить и свои корректировки. Часто применяемый диапазон температур – от 7 до 30 градусов. Ступень регулирования – полградуса.

Двухзональный терморегулятор подходит почти для всех видов отопления:  электрического напольного и потолочного, газового с помощью водяных радиаторов и других систем.

Устройство состоит из нескольких элементов:

• электронного программируемого модуля;
• датчиков температуры;

Датчики должны быть установлены в местах, исключающих сквозняки и прямые солнечные лучи, которые могут исказить данные, передаваемые в электронный управляющий модуль.

Кроме двухзонных, существуют двухступенчатые терморегуляторы, применяемые, например, в установках кондиционирования воздуха, где требуется автоматическое управление в холодных и теплых циклах с промежуточной мертвой зоной. Электрически он состоит из двойного переключаемого контакта. Возможно его использование и для обычного контроля температуры с применением одного контакта.

Термостат 12 В

В целом электронные приборы значительно дороже механических, особенно программируемые и беспроводные устройства. Однако существует дешевый цифровой прибор, который можно использовать для простого контроля нагревания или охлаждения разных помещений и устройств. Например, применять в инкубаторах, теплицах, аквариумах, для теплого пола и т. д.

Терморегулятор на 12 В

Для питания терморегулятора 12 вольт можно использовать и сеть 220 В, но для этого его надо включить через специальный БП, с выходом 12 В постоянного тока. Второй вариант – подключить напрямую к 12-вольтовому аккумулятору. Никаких дополнительных функций у прибора нет, что сказывается на его низкой цене. Но со своим предназначением обычного температурного регулирования он справляется.

В конструкции терморегулятора – температурный датчик (терморезистор) и контроллер с переключающим устройством для выставления требуемой температуры.

Без использования терморегуляторов невозможно нормальное функционирование нагревательных и охлаждающих систем. Не имея обратной связи, они могут быть слишком энергоемкими и неспособными сохранять устойчивую температуру.

Видео

Терморегулятор. Виды и работа. Применение и особенности

Терморегулятор – это электрический прибор, предназначенный для обеспечения контроля за температурой воздуха, жидкости или различных поверхностей, с целью управления работой нагревательного или охлаждающего оборудования.

Сфера применения

Терморегуляторы предлагаются в продаже как отдельные приборы, а также как составная часть различного оборудования. Они используются в разнообразных направлениях, системах электроотопления, инкубаторах, аквариумах, холодильниках, духовых шкафах, системах кондиционирования и т.п.

Применение терморегулятора позволяет менять параметры температуры нагрева или охлаждения. Именно это является отличительной чертой данного оборудования. К примеру, автоматическое отключение электрического чайника при закипании воды не является заслугой терморегулятора, поскольку он в этом приборе не используется. Чайник не предусматривает возможности изменения верхней температуры нагрева, поэтому не комплектуется терморегулятором. Ярким примером использования регулировочного оборудования является обыкновенный утюг. Имеющимся на нем колесиком можно задавать верхнюю границу температуры, подбирая режим под необходимый тип ткани.

Как работает терморегулятор

Принцип работы простейшего регулятора температуры заключается в наличии в его корпусе пластинки из биметалла. Она применяется в качестве проводника, по которому поступает электрический ток на нагревательное оборудование. При достижении определенной температуры корпус пластинки изгибается, в результате чего осуществляется разрыв контакта. Как следствие процесс нагрева прекращается, так как нагревательные элементы не получают электрическое питание. Как только пластина немного остывает, она возвращается в рабочее положение, восстанавливая тем самым контакт. Устройства, работающие по такому принципу являются самыми недорогими в производстве. Они используются в тех случаях, когда обеспечивается непосредственный контакт пластинки с поверхностями, температуру которых нужно контролировать. Именно такие приборы устанавливаются в утюгах.

Вместо пластинки в терморегуляторе может применяться специальная емкость заполненная газом или жидкостью, которые имеют высокий коэффициент расширения при изменении параметров температуры. Как только она поменялась, вещество в закрытой колбе расширяется или сужается. В результате изменения объема емкость надавливает на миниатюрный шток, который передает движение на контакт электрической цепи. Таким образом, если температура повысилась, то колба расширилась и разорвала цепь. Как только вещества в ней остывают, она сужается и электрические контакты снова соприкасаются.

Для обеспечения настройки температуры включения и отключения между штоком и емкостью устанавливается пружина. Регулировочное колесо терморегулятора позволяет менять жесткость соединения. Благодаря этому изменяются и параметры силы нажима, которую должна обеспечить колба с чувствительным веществом. При минимальных настройках достаточно еле заметного изменения объема и терморегулятор разорвет цепь.

Механические и электронные терморегуляторы

Существуют две разновидности регуляторов температуры – механического и электронного контроля. Первая разновидность предусматривает возможность установки постоянной температуры, которая будет поддерживаться до тех пор, пока режим не поменяется вручную. Регулировка таких приборов осуществляется путем вращения колесика установленного на корпусе. Данные приборы отличаются более высокой погрешностью, но благодаря умеренной стоимости пользуются большим спросом.

Электронные терморегуляторы оснащаются дисплеем, который отображает текущую температуру. Такие устройства стоят дороже, но отличаются высокой точностью. Кроме этого они нередко позволяют осуществлять программирование режимов нагрева по часам. Можно за один раз выставить температуру для разного времени суток. К примеру, интенсивность нагрева ночью выше, чем днем.

Разновидности терморегуляторов представленных в продаже

Терморегуляторы являются востребованным оборудованием, без которого сложно представить работу бытовых приборов и производственного оборудования. В продаже можно встретить регуляторы температуры, которые монтируются отдельно или предназначенные для установки непосредственно в корпуса различной техники:

Также бывают универсальные терморегуляторы, которые могут присоединяться практически к любому оборудованию. Такие устройства лишены собственного корпуса и представляют собой электронную плату с небольшим дисплеем, отображающим текущую температуру. Их можно подсоединять практически где угодно, за исключением жидкостной среды. К примеру, такие устройства могут контролировать систему охлаждения системного блока компьютера, трансформатора, майнинговой фермы или другого греющегося оборудования.

Существуют и отдельные терморегуляторы, предназначенные для управления различным оборудованием, которые не монтируются в его корпус.

Они применяются для регулировки:

• Нагрева аквариумов и террариумов.
• Микроклимата в инкубаторах и брудерах.
• Систем электроотопления.

Терморегуляторы для аквариумов и террариумов

Обычно для аквариумов применяется терморегулятор, совмещенный с нагревательным элементом. Они спрятаны в стеклянной колбе, которая погружается непосредственно в воду. Однако встречаются и отдельные регуляторы температуры, имеющие выносной датчик, опускаемый в аквариум, в то время как основной блок остается за его пределами. Такое оборудование используется в том случае, если аквариум слишком большой, поэтому нуждается в крупном обогревателе, значительно превышающем модельный ассортимент приборов в стеклянной колбе. Такие устройства оснащаются блоком с розеткой, к которому подключается нагревательное оборудование. Подобные системы нашли широкое применение и в террариумах, поскольку являются комбинированными.

Регуляторы температуры для инкубаторов и брудеров

Обычно такие электроприборы представляют собой блок питания с розеткой на корпусе, к которому подсоединяется выносной термодатчик на длинном проводе. Датчик температуры помещается в инкубатор или брудер, а на самом приборе выставляется необходимая температура, которую необходимо поддерживать постоянно. В розетку на корпусе терморегулятора подключается любой нагревательный элемент. В его качестве может применяться лампа накаливания, инфракрасный излучатель, электрический ТЭН и т.д.

Терморегуляторы для электрических систем отопления

Такое оборудованием чаще всего используется для обеспечения контроля за работой систем теплого пола. Терморегулятор этого типа может управлять инфракрасными пленками, нагревательным кабелем или любыми другими системами. Устройство может предлагаться в различном форм-факторе. Чаще всего параметры терморегулятора соответствуют размерам обыкновенного выключателя освещения. Такое устройство монтируется на стену в подрозетник. Также встречается аналогичное оборудование для наружного монтажа, что исключает необходимость сверления стен. Менее популярными являются терморегуляторы на din-рейке, которые прячутся в электрощитке.

На корпусе терморегулятора для систем электроотопления предусматривается 6 монтажных отверстий для подключения проводов. Два из них предназначены для присоединения устройства к электросети, следующие два для монтажа проводов от нагревательного оборудования, и оставшиеся для подключения термодатчика. Последний выполняет функцию контроля температуры нагревательного прибора, который располагается в отдаленности от терморегулятора.

Чтобы подключить терморегулятор для системы отопления нужно проложить его термодатчик непосредственно в зону, где осуществляется нагрев. К примеру, при монтаже теплого пола чувствительная головка датчика укладывается в штробу между витками нагревательного кабеля или под инфракрасную пленку. Обычно термодатчик прячется в гофрированной трубе, чтобы исключить контакт с бетоном или плиточным клеем, применяемым для заливки штробы. Кроме этого, в случае поломки, в последующем можно будет извлечь термодатчик по каналу трубы и сменить.

Что касается непосредственно функциональных возможностей электронных и механических терморегуляторов, то они существенно отличаются. Механические устройства предусматривают возможность настройки путем вращения колесика. Им устанавливается температура, которая будет поддерживаться постоянно. Электронные приборы предусматривают возможность более сложного программирования. На них можно осуществить настройку таким образом, чтобы нагревательное оборудование поддерживало комнатную температуру утром и вечером, когда дома присутствуют постояльцы. Ночью, а также днем, когда никого нет, терморегулятор держит более низкий нагрев, экономя тем самым электроэнергию.

Более совершенные электронные регуляторы способны осуществлять контроль не только за температурой нагревательного оборудования, но и воздуха. Это позволяет задать определенный нагрев отопительных поверхностей и желаемую температуру в помещении. Благодаря этому нагревательные элементы не будут чрезмерно горячими. Ограничение максимума позволяет исключить опасность ожога, что вероятно при использовании высокотемпературных инфракрасных пленок для сауны.

Похожие темы:

Программируемые термостаты. Виды и принцип действия.

Для сохранения требующегося уровня температуры в нагревательных системах применяются электрические устройства, называемые программируемые термостаты (терморегуляторы). Все приборы, имеющие в составе электронагревательные элементы, оборудованы электрическими терморегуляторами.

Необходимость и особенности терморегуляторов

Программируемые термостаты (терморегуляторы) представляют собой электрические устройства необходимые для автоматического регулирования температуры в охлаждающем и отопительном оборудовании. Они монтируются в системах обогрева, искусственного климата, охлаждающих либо морозильных системах. Широко используются в домашнем хозяйстве.

Цель работы терморегулятора определяется включением либо выключением нагревательных элементов какого-либо прибора при показателях температуры ниже или выше указанных соответственно. Благодаря работе терморегулирующих устройств, воздух в помещении, вода, поверхности приборов и т.п. имею стабильную температуру.

Работают все программируемые термостаты, 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

Принцип работы всех устройств, регулирующих температуру одинаковый, но видов терморегуляторов очень много, и они отличаются разными признаками.

По назначению:

• комнатные
• погодные

По способу монтажа:

• стенные
• настенные
• крепящиеся на DIN рейку

По функциональным возможностям:

• центральное регулирование
• беспроводное регулирование

По способу управления:

• механические
• электромеханические
• цифровые (электронные)

Также терморегуляторы отличаются техническими свойствами:

Диапазон измерений температуры. Разные модели терморегуляторов в зависимости от модификации поддерживают температуру от -60 до 1200 °С.

Количество каналов:

• одноканальные. Применяются для автоматической регулировки и сохранения температуры объекта на указанном уровне. Отличаются меньшими размерами и весом
• многоканальные. Выпускаются для фиксирования температуры серии стандартных термодатчиков. Их используют на производствах, лабораториях, а также в народном хозяйстве

Габаритные размеры:

• компактные
• большие
• крупные

Применение терморегуляторов и датчиков

Программируемые термостаты могут устанавливаться в жилых и промышленных помещениях. В целом можно выделить такие группы терморегуляторов:

1. Учитывающие и контролирующие температуру воздуха в конкретной зоне помещения. Эти приборы относятся к категории комнатных регуляторов. Бывают аналоговые и цифровые.
2. Учитывающие и поддерживающие температуру определённых предметов – это регуляторы для полового отопления.
3. Учитывающие температуру воздуха снаружи – погодные термостаты.

Регуляторы, которые эксплуатируются в промышленных помещениях, бывают двух видов:

1. индустриальные пространственные. К этим приборам относятся аналоговые стенные регуляторы, имеющие повышенную защиту
2. индустриальные с отдельными датчиками. Это аналоговые приборы с внешними датчиками, которые могут быть настенными или устанавливаться на специальную рейку

Датчики могут устанавливаться на стены или в полу дома, в зависимости от их типа и назначения. Встроенные приборы монтируются в монтажную коробку прямо в стену, а приборы накладного типа просто прикрепляют на стену.

Выделяют также несколько видов датчиков по назначению:

• датчик температуры пола
• датчик температуры воздуха
• инфракрасный датчик для пола и воздуха

Датчик, измеряющий температуру воздуха, часто размещают на корпусе терморегулятора. Терморегуляторы с инфракрасными датчиками можно применять для контроля всей системы отопления. Эти датчики отлично подходят для установки в ванные комнаты, душевые, сауны и прочие помещения с повышенной влажностью. Сам регулятор температуры надлежит размещать обязательно в сухом месте, от переизбытка влаги он может повредиться. Правда есть модели, с повышенной герметичностью, и их монтаж в ванную ничем не опасен для них.

Регуляторы для тёплых полов отличаются своим внутренним устройством, поэтому бывают такие:

• цифровые
• аналоговые

Цифровые устройства имеют хорошую стойкость к разным типам помех, поэтому исключают искажение данных и гарантируют большую точность, чем аналоговые.

Особенности функциональных возможностей электрических регуляторов температуры:

• беспроводное регулирование (дистанционное). Рекомендовано применять при дополнительной инсталляции греющих элементов и проведении реконструкций, когда выполнять классическую регулировку невозможно или довольно трудно. Дистанционное управление исключает дополнительные строительно-ремонтные работы при электроинсталляции (к примеру, монтаже кабельной проводки)
• устройства программирования. Центральное (классическое) устройство позволяет производить регулирование температуры целого крупного объекта с одной точки. Для программирования регулятора используют компьютер или устройства управления. Также контроль осуществляется с помощью телефонного модема

Принцип действия, плюсы и минусы

Программируемые термостаты бывают следующих видов:

Эксплуатация механических термостатов

Механический регулятор температур считается простым и практичным устройством. Применяется в нагревательных и охладительных целях. Чаще всего представляет внешнее электроустановочное изделие, предназначенное для внутренней установки в жилые помещения в системы отопления.

   Механические программируемые термостаты

Специфичностью механических терморегуляторов является отсутствие электрической составляющей. Работает аппарат по особому принципу, заключающемуся в свойствах некоторых веществ и материалов менять свои механические качества от изменения температуры.

При изменении температуры до конкретно указанной, происходит разрыв или замыкание электрической цепи, что обуславливает выключение либо включение приборов для нагрева. Требуемый показатель температуры выбирается на шкале прибора путём вращения специального колесика.

Положительные моменты механических термостатов:

1. Надёжность
2. Устойчивость к перепадам напряжения
3. Не подвластны сбоям электроники
4. Работают при отрицательных температурах
5. Можно эксплуатировать в условиях резких изменений температуры
6. Простое управление
7. Длительный срок службы

Недостатки:

1. Наличие погрешности
2. Вероятность появления небольших щелчков при подаче напряжения на инфракрасные нагреватели
3. Низкая функциональность

Независимо от недостатков, они являются самыми распространёнными и встречаются в организации обогревательных систем чаще других термостатов, благодаря простому управлению и невысокой стоимости.

Эксплуатация электромеханических термостатов

Электромеханические программируемые термостаты используется в различных бытовых электроприборах. Эти изделия бывают двух модификаций:

• С биметаллической пластиной и группой контактов. Пластина, нагреваясь до определённой температуры, изгибается и размыкает контакты, из-за чего прекращается подача электротока на нагревательную спираль или ТЭН прибора. После остывания пластина прогибается обратно в своё исходное положение, контакты при этом замыкаются, возвращается подача электричества и прибор нагревается. Приборами с этими регуляторами пользуется в повседневной жизни практически каждый человек – это утюги, электроплиты, электрочайники и т.п.
• С капиллярной трубкой. Изделие состоит из трубки, наполненной газом и помещённой в ёмкость с водой, а также контактов. Принцип действия базируется на особенностях материалов расширяться при определённых температурах. Вещество, находящееся в полой трубке, начинает расширяться при разогреве воды, из-за чего возникает замыкание контакта. После охлаждения воды, контакты размыкаются, а электроприбор начинает разогреваться. Подобными регуляторами чаще всего оснащаются водонагреватели, масляные обогреватели, бойлеры.

   Электромеханические программируемые термостаты

Эти термостаты зарекомендовали себя как неприхотливые устройства.

Плюсы этих приборов:

1. Автоматическое включение обогрева
2. Герметичность
3. Невысокая цена

Минусы этих приборов:

1. Низкая функциональность
2. Сложность добиться высокой точности регулирования

Эксплуатация электронных термостатов

Электронные устройства очень распространены, они эксплуатируются с многими электрообогревателями. Обычно ими оборудуют общие отопительные системы и кондиционирования, а также тёплые полы.

   Электронные программируемые термостаты

Главные составляющие части:

• Выносной термодатчик
• Контроллер — устройство, устанавливающее конкретный уровень температуры в доме, а также создающее команды включения и отключения нагревателя
• Электронный ключ – контактная группа

Датчик прибора отправляет данные о температуре контроллеру, который обрабатывает полученный сигнал и решает, требуется снижать или повышать температуру.

Виды электронных термостатов:

1. Обычные электронные регуляторы. В этих приборах можно выставлять желаемые пределы температуры либо точную температуру, которая будет сохраняться. Устройства оборудованы электронным дисплеем.
2. Цифровые терморегуляторы:

— с закрытой логикой. Устройства имеют неизменный алгоритм работы. Регулирование выполняется при помощи передачи команд по указанным параметрам конкретным приборам, которые были установлены заранее. Параметры задаются заранее в зависимости от нужд используемых приборов для определённой температуры. Корректировка программы этих регуляторов практически неосуществима, можно только менять основные параметры. Но именно эти термостаты наиболее часто применяют в быту.

— с открытой логикой. Эти аппараты контролируют точный процесс обогрева помещений. Имеют расширенные настройки, благодаря чему можно поменять их алгоритм работы. Управляются кнопками или сенсорной панелью. Путём этих устройств можно включать либо отключать обогревательные системы в строго заданное время. Но их перепрограммированием должны заниматься специалисты. Эти регуляторы применяют чаще на производстве и в промышленности, чем в быту.

Программируемые термостаты удобно эксплуатировать, они открывают широкие возможности для тонкой настройки приборов на нужные температурные показатели, зависящие от требований отдельных зон помещений.

Достоинства:

1. Широкий диапазон регулировок
2. разнообразие дизайнерских решений
3. Экономия электроэнергии
4. Высокая точность
5. Эффективность
6. Безопасность при эксплуатации

Также они просты в управлении и имеют не высокую стоимость, только эти два плюса не касаются регуляторов с открытой логикой. Электронные регуляторы нередко являются составной частью системы умного дома.

Смотрите также по теме:

   Термостат, что это? Техническое исполнение и принцип работы.

   Терморегулятор для котла отопления. Как выбрать правильно?

   Теплый пол электрический. Обзор теплых полов.

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[mailpoet_form id=»1″]

Механический терморегулятор для отопления | Термостат

В современной квартире множество обыденных для нас вещей, которыми мы пользуемся ежедневно, оснащены механическими термостатами, регулирующими их работу. Это и стиральная машина, холодильник, духовка, специализированные смесители, термоголовки батарей центрального отопления и многое другое. Неудивительно, что и для такой серьезной задачи как отопление жилища, часто выбирают именно механические терморегуляторы.

Содержание статьи:

1. Комнатный механический терморегулятор

2. Принцип работы механического терморегулятора

3. Устройство механического терморегулятора

4. Использование механического терморегулятора в отоплении

5. Выбор и покупка механического терморегулятора

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. 

Если говорить проще, механический терморегулятор, в зависимости от заданной программы, включая или выключая те или иные отопительные или приборы охлаждения, поддерживает в помещении необходимую температуру.

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

Как же устроен механический терморегулятор, что именно позволяет ему измерять температуру окружающего пространства и управлять электроприборами?

Механический термостат — это устройство, которое как нельзя лучше отражает собой принцип – «Все гениальное просто!». При всей разности конструкций и используемых компонентов, в работе механических термостатов заложен один единственный принцип, а именно способность некоторых материалов и веществ в зависимости от температуры изменять свои механические свойства.

Ртуть, заключенная внутри градусника, при повышении температуры увеличивается в объеме и поступает в градуированный капилляр, показывая тем самым точную температуру.

Примерно такие же процессы протекают в механическом терморегуляторе, единственная разница в том, что изменение температуры до определенного уровня, который указывается нами отдельно регулирующим колесом, запускают определенные процессы, чаще всего замыкает или разрывает электрическую цепь, тем самым включая или выключая отопительные приборы.

Чтобы было понятнее, как все это работает, давайте рассмотрим устройство стандартного комнатного механического терморегулятора.

Основным конструктивным элементом практически любого комнатного механического термостата является газовая мембрана. Кстати, именно за это их еще довольно часто называют мембранные терморегуляторы.

Находящийся внутри мембраны специальный газ, при изменении температуры, изменяет свой объем, тем самым воздействуя на стенки мембраны. Которые изменяясь, запускают механизм замыкания или размыкания электрической цепи, питающей системы отопления или охлаждения.

Регулировка температуры срабатывания у мембранного комнатного терморегулятора, выполняется с помощью управляющего колесика со шкалой, которое соединено с механизмом мембраны. Поворачивая колесо, мы приближаем или отдаляем стенки мембраны от управляющего механизма, тем самым изменяя температуру при которой произойдет замыкание или размыкание электрической цепи. Другими словами, если механизм срабатывания будет ближе к стенке мембраны, то газу, расположенному в ней, достаточно незначительно изменить объем, чтобы он сработал, соответственно понадобиться меньшая температура и наоборот. По этому принципу и работает регулировочное колесо.

Давайте рассмотрим, как именно можно применить механический термостат в системе отопления дома или квартиры.

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.

В настоящее время существует масса производителей механических терморегуляторов, есть модели и именитых брендов, но, чаще всего, в продаже вы встретите малознакомые, неизвестные наименования. В своей практике я ствил большое количество различных механических термостатов и могу посоветовать следующее:

— При выборе обязательно обратите внимание на максимальную коммутируемую мощность. Если написно, что терморегулятор на 10 Ампер, к нему можно будет подключить нагрузку не более чем 2.2-2.3 кВт. Терморегуляторы более чем 3.6 кВт подсоединяемой мощности встречаются редко. Если же необходимо подключить большую мощность, придётся использовать контактор, по схеме подключения, ссылку на которые я давал чуть выше.

— Из недорогих терморегуляторов мне понравился вот такой — BALLU BMT-1 — купить можно здесь. По конструкции, он полностью схож с тем, что описан в этой статье. Проработает у вас точно лет 3-5, а дальше зависит от качества сборки конкретной модели и условий эксплуатации. Для дачи, гаража — самое то!

Если вам нужна консультация по выбору модели терморегулятора механического — пишите в комментариях, постараюсь помочь советом!

принцип работы, схемы устройств, как настроить и проверить, основные неисправности

Необходимость настройки температурного режима возникает при использовании различных систем теплового или холодильного оборудования. Вариантов много, и все они требуют наличия управляющего устройства, без которого работа систем возможна либо в режиме максимальной мощности, либо на полном минимуме возможностей. Контроль и настройка производятся с помощью терморегулятора — устройства, способного воздействовать на систему через датчик температуры и включать или отключать её по необходимости. При использовании готовых комплектов оборудования блоки управления входят в комплект поставки, но для самодельных систем приходится собирать терморегулятор своими руками. Задача не самая простая, но вполне решаемая. Рассмотрим её внимательнее.

Принцип работы терморегулятора

Терморегулятор — это устройство, способное реагировать на изменения температурного режима. По типу действия различают терморегуляторы триггерного типа, отключающие или включающие нагрев при достижении заданного предела, или устройства плавного действия с возможностью тонкой и точной настройки, способные контролировать изменения температуры в диапазоне долей градуса.

Существуют две разновидности терморегуляторов:

1. Механический. Представляет собой устройство, использующее принцип расширения газов при изменении температуры, или биметаллические пластины, изменяющие свою форму от нагревания или охлаждения.
2. Электронный. Состоит из основного блока и датчика температуры, подающего сигналы об увеличении или понижении заданной температуры в системе. Используется в системах, требующих высокой чувствительности и тонкой регулировки.

Механические устройства не позволяют обеспечить высокой точности настройки. Они являются одновременно и датчиком температуры, и исполнительным органом, объединёнными в единый узел. Биметаллическая пластина, используемая в нагревательных устройствах, представляет собой термопару из двух металлов с разным коэффициентом теплового расширения.

Главное предназначение терморегулятора — автоматическое поддержание необходимой температуры

Нагреваясь, один из них становится больше другого, отчего пластина изгибается. Контакты, установленные на ней, размыкаются и прекращают нагрев. При охлаждении пластина возвращается в изначальную форму, контакты вновь замыкаются и нагрев возобновляется.

Камера с газовой смесью — чувствительный элемент термостата холодильника или отопительного терморегулятора. При изменениях температуры меняется объём газа, что вызывает перемещение поверхности мембраны, соединённой с рычагом контактной группы.

В терморегуляторе для отопления используется камера с газовой смесью, работающая по закону Гей-Люссака — при изменении температуры меняется объём газа

Механические термостаты надёжны и обеспечивают устойчивую работу, но настройка режима работы происходит с большой погрешностью, практически «на глазок». При необходимости тонкой настройки, обеспечивающей регулировку в пределах нескольких градусов (или ещё тоньше), используются электронные схемы. Датчиком температуры для них служит терморезистор, способный различить мельчайшие изменения режима нагрева в системе. Для электронных схем ситуация обратная — чувствительность датчика слишком высока и её искусственно загрубляют, доводя до пределов разумного. Принцип действия состоит в изменении сопротивления датчика, вызванном колебаниями температуры контролируемой среды. Схема реагирует на смену параметров сигнала и повышает/понижает нагрев в системе до получения другого сигнала. Возможности электронных блоков контроля намного выше и позволяют получить настройку температуры любой точности. Чувствительность таких термостатов даже избыточна, поскольку нагрев и охлаждение — процессы, обладающие высокой инерционностью, которые замедляют время реакции на смену команд.

Область применения самодельного устройства

Изготовление механического терморегулятора в домашних условиях достаточно сложно и нерационально, поскольку результат будет работать в слишком широком диапазоне и не сможет обеспечить требуемой точности настройки. Чаще всего собирают самодельные электронные терморегуляторы, которые позволяют поддерживать оптимальный режим температуры тёплого пола, инкубатора, обеспечивать желаемую температуру воды в бассейне, нагрев парилки в сауне и т.д. Вариантов применения самодельного терморегулятора может быть столько, сколько систем, подлежащих настройке и регулировке температурного режима, имеется в доме. Для грубой настройки с помощью механических устройств проще приобрести готовые элементы, они недороги и вполне доступны.

Преимущества и недостатки

Самодельный терморегулятор обладает определёнными достоинствами и недостатками. Плюсами устройства являются:

• Высокая ремонтопригодность. Терморегулятор, сделанный самостоятельно, легко отремонтировать, поскольку его конструкция и принцип работы известны до мелочей.
• Расходы на создание регулятора намного ниже, чем при покупке готового блока.
• Существует возможность изменения рабочих параметров для получения более подходящего результата.

К недостаткам следует отнести:

• Сборка такого устройства доступна только людям, имеющим достаточную подготовку и определённые навыки работы с электронными схемами и паяльником.
• Качество работы устройства в большой степени зависит от состояния использованных деталей.
• Собранная схема требует настройки и юстировки на контрольном стенде или с помощью эталонного образца. Получить сразу готовый вариант устройства невозможно.

Основной проблемой является необходимость подготовки или, как минимум, участие специалиста в процессе создания прибора.

Как сделать простой терморегулятор

Изготовление терморегулятора происходит поэтапно:

• Выбор типа и схемы устройства.
• Приобретение необходимых материалов, инструментов и деталей.
• Сборка прибора, настройка, запуск в эксплуатацию.

Стадии изготовления прибора имеют свои особенности, поэтому их следует рассмотреть подробнее.

Необходимые материалы

В число необходимых для сборки материалов входят:

• Фольгированный гетинакс или монтажная плата;
• Паяльник с припоем и канифолью, в идеале — паяльная станция;
• Пинцет;
• Пассатижи;
• Лупа;
• Кусачки;
• Изолента;
• Медный соединительный провод;
• Необходимые детали, согласно электрической схемы.

В процессе работы могут понадобиться и другие инструменты или материалы, поэтому данный список не следует считать исчерпывающим и окончательным.

Схемы устройств

Выбор схемы обусловлен возможностями и уровнем подготовки мастера. Чем сложнее схема, тем больше нюансов возникнет при сборке и настройке устройства. В то же время самые простые схемы позволяют получить лишь наиболее примитивные приборы, работающие с высокой погрешностью.

Рассмотрим одну из несложных схем.

В данной схеме в качестве компаратора используется стабилитрон

На рисунке слева изображена схема регулятора, а справа — блок реле, включающий нагрузку. Датчик температуры — это резистор R4, а R1 — переменный резистор, используемый для настройки режима нагрева. Управляющим элементом является стабилитрон TL431, который открыт до тех пор, пока на его управляющем электроде имеется нагрузка выше 2,5 В. Нагрев терморезистора вызывает снижение сопротивления, отчего напряжение на управляющем электроде падает, стабилитрон закрывается, отсекая нагрузку.

Другая схема несколько сложнее. В ней использован компаратор — элемент, производящий сравнение показаний термодатчика и эталонного источника напряжения.

Подобная схема с компаратором применима для регулировки температуры тёплого пола

Любое изменение напряжения, вызванное увеличением или уменьшением сопротивления терморезистора, создаёт разницу между эталоном и рабочей линией схемы, вследствие чего на выходе устройства генерируется сигнал, вызывающий включение или отключение нагрева. Подобные схемы, в частности, используются для регулировки режима работы тёплого пола.

Пошаговая инструкция

Порядок сборки каждого устройства имеет свои особенности, но некоторые общие шаги выделить можно. Рассмотрим ход сборки:

1. Готовим корпус прибора. Это важно, поскольку оставлять плату незащищённой нельзя.
2. Готовим плату. Если используется фольгированный гетинакс, придётся травить дорожки при помощи электролитических методов, предварительно нарисовав их нерастворимой в электролите краской. Монтажная плата с готовыми контактами значительно упрощает и ускоряет процесс сборки.
3. Проверяем с помощью мультиметра работоспособность деталей, при необходимости заменяем их на исправные образцы.
4. По схеме собираем и соединяем все необходимые детали. Необходимо следить за точностью соединения, правильной полярностью и направлением установки диодов или микросхем. Любая ошибка может привести к выходу из строя важных деталей, которые придётся приобретать снова.
5. После окончания сборки рекомендуется ещё раз внимательно осмотреть плату, проверить точность соединений, качество пайки и прочие важные моменты.
6. Плата помещается в корпус, производится пробный запуск и настройка работы устройства.

Как настроить

Для настройки прибора необходимо либо иметь эталонное устройство, либо знать номинал напряжений, соответствующих той или иной температуре контролируемой среды. Для отдельных устройств существуют собственные формулы, показывающие зависимость напряжения на компараторе от температуры. Например, для датчика LM335 такая формула имеет вид:

V = (273 + T) • 0,01,

где Т — требуемая температура по Цельсию.

В других схемах настройка производится путём подбора номиналов регулировочных резисторов при создании определённой, известной температуры. В каждом конкретном случае могут быть использованы собственные методики, оптимальным образом подходящие к имеющимся условиям или используемому оборудованию. Требования к точности прибора также отличаются друг от друга, поэтому единой технологии настройки не существует в принципе.

Основные неисправности

Наиболее распространённой неисправностью самодельных терморегуляторов является нестабильность показаний терморезистора, вызванная низким качеством деталей. Кроме того, нередко встречаются сложности с настройкой режимов, вызванные несоответствием номиналов или изменением состава деталей, необходимых для правильной работы устройства. Большинство возможных проблем напрямую зависят от уровня подготовки мастера, производящего сборку и настройку прибора, так как навыки и опыт в этом деле значат очень много. Тем не менее, специалисты утверждают, что изготовление терморегулятора своими руками — полезная практическая задача, дающая неплохой опыт в создании электронных устройств.

Если уверенности в своих силах нет, лучше использовать готовое устройство, которых достаточно в продаже. Необходимо учитывать, что отказ регулятора в самый неподходящий момент может стать причиной серьёзных неприятностей, для устранения которых потребуются усилия, время и деньги. Поэтому, принимая решение о самостоятельной сборке, следует подойти к вопросу максимально ответственно и тщательно взвесить свои возможности.