Терморегулятор для отопления: принцип работы, установка, устройство

Механический терморегулятор

Термостатический элемент (сильфон).
Термостатический клапан.
Настроечная шкала.
Термочувствительный элемент.
Разъемное соединение.
Шток.
Золотник.
Компенсационный механизм.
Накидная гайка.
Кольцо фиксатор.

Термореле для отопления различается по типу рабочего вещества, которым заполнен термочувствительный элемент:

Твердое тело – парафин, стеарин, озокерит;
Жидкость – спирт, масло;
Сжиженный газ.

Твердые элементы имеют большую тепловую инерцию до 40 мин. Регулировка температуры проходит с некоторой задержкой, но устройства на их основе намного надежнее и несколько дешевле.

Механические устройства имеют несколько серьезных недостатков. После монтажа необходимо выполнить довольно сложную процедуру настройки. На работу механизма оказывают чувствительное влияние внешние факторы: прямой солнечный свет, сквозняк, близкорасположенные приборы с собственными тепловыми контурами – холодильник, электрорадиатор, трубопровод горячего водоснабжения и т.п.

Термостатические головки

Термостатической головкой называется герметичный цилиндр, в который встроена пластиковая рукоятка и сильфон. Сильфоном называется упругая оболочка, которая наполнена специальным веществом. Это может быть как жидкость, так и газ, у которого высокое температурное расширение – толуол, ацетон или газоконденсат. Данные вещества обладают сильной чувствительностью к нагреванию и реакцией в виде резкого увеличения объёма.

Ручные

Работа ручных термостатических головок похожа на работу обыкновенного крана. Для регулировки температуры батарей отопления, необходимо повернуть регулятор в определённую сторону. Таким образом можно настроить термоклапан для радиатора отопления, пропуская через себя минимальное или максимальное количество теплоносителя.

Такие устройства являются самими дешёвыми и самыми надёжными. Но, стоит отметить, что они не особо удобны. Для изменения теплоотдачи придётся прокручивать вентиль вручную.

Их установка возможна на выходе или входе отопительного радиатора вместо шаровых кранов. Производить регулировку можно любым из них.

Механические

Механические регуляторы температуры для батарей отопления являются наиболее сложными. Поддержание заданной температуры происходит автоматически. Сильфон является основой термостатической головки.

Сильфон служит в качестве подпорки для штока. Шток перекрывает проходное сечение клапана. Он находится в поднятом состоянии до тех пор, пока не нагреется вещество на сильфоне. Как только начинает увеличиваться температура, цилиндр увеличивается в размерах (происходит процесс расширения газа или жидкости). Он оказывает давление на шток, который, в свою очередь, продолжает перекрывать проходное сечение.

Через радиатор проводится всё меньшее количество теплоносителя, и он начинает остывать вместе с веществом, находящимся в сильфоне. Из-за этих явлений цилиндр становится всё меньше по размеру, шток поднимается. Через радиатор проходит всё большее количество теплоносителя, и он начинает нагреваться. Затем цикл вышеописанных действий повторяется.

Газовый или жидкостный

Когда в помещении устанавливается такой регулятор батареи отопления, температура воздуха в комнате регулируется очень точно. Погрешность составляет лишь один градус. Но, стоит отметить, что в целом дельта находится в прямой зависимости от инертности вещества в сильфоне. Его заполнение может производиться при помощи газа или жидкости. Газы способны быстрее давать реакцию на изменения температуры, но со стороны технологичности, создание их сложнее.

Изменение объёмов жидкости происходит немного медленнее, но их сделать проще. Больше всего представленных терморегуляторов для отопительных радиаторов оснащаются термоголовками с сильфонами заполненных жидкостью.

С выносимым датчиком

Установка механической термостатической головки должна проходить таким образом, чтобы она имела направление в комнату, так как это позволяет более точно измерить температуру. Так как они немаленьких размеров, данный способ установки не всегда применим. В этом случае можно установить терморегулятор для отопительного радиатора с выносным датчиком.

Датчик температуры присоединяется к головке капиллярной трубкой. Его установка возможна в любой точке, в которой планируется измерение температуры воздуха. Единственным минусом данного решения является немаленькая стоимость.

Но, стоить отметить, что при установке такой системы есть возможность более точного поддержания температуры.

Электронные

Что касается размеров данной установки, электронный терморегулятор для радиатора ещё больше по величине, также большие размеры имеет и его термостатический элемент. Помимо электронных элементов здесь происходит установка двух батарей.

Управление микропроцессора происходит при помощи движения штока. У таких моделей имеется множество дополнительных функций. К примеру, есть возможность установки температуры помещения по часам.

Для чего это может пригодиться? Например, давно доказанным научным фактом является то, что сон в прохладном помещении гораздо полезнее. Данная установка даёт возможность программирования температуры именно в ночное время. А к утру, во время пробуждения, можно сделать более тёплый температурный режим.

Главными недостатками таких моделей является немаленький размер, и необходимость постоянного слежения за зарядкой батареи, а также высокая стоимость.

Последовательность монтажа

Последовательность работ зависит от типа устройства – электронного или механического.

Установка электронных приборов

Электронный регулятор монтируется на батарее отопления следующим образом:

Подготовка радиаторов. Батарею нужно выключить, сняв вентиль и слить остатки воды. С однотрубных коммуникаций удаляются перемычки-байпасы. Теплоноситель при этом остается в остальных радиаторах и продолжает циркулировать.
Подготовка регулятора. Устройство нужно распаковать, снять крышку с отсека для пальчиковых батареек и поставить их. После закрытия крышки выполняется тестовое включение – дисплей должен заморгать.
Крепление адаптера на клапанное основание.
Монтаж регулятора при помощи резьбового соединения. Поверхность требуется уплотнить сантехническим льном с пропиткой или специальной лентой. Затем прибор вкручивается во впускное отверстие.
Проверка маркировки на клапане. Обозначение направления теплоносителя имеет вид стрелочки. Оно должно соответствовать движению воды в системе на момент работ.
Установка термостата. При помощи датчика можно определять температуру в комнате и контролировать механизм закрытия. Элемент ставится горизонтально на скобы. В случае использования выносного варианта он монтируется на 2 и более метров от радиаторов.
Калибровка и настройка регулятора по инструкции изготовителя.

Монтаж механического регулятора

Схема подключения термостата к батарее Чтобы установить регулятор механического типа, понадобится:

Отрезать старый радиатор с горизонтальной батареей, снять остатки трубы и вентили.
Открыть краны и выпустить из радиатора воздух. При восстановлении тока теплоносителя батарея будет нагреваться.
Прикрутить к пробкам радиатора гайки и хвостовики новых приборов.
Подсоединить отопительные конструкции для подключения радиатора.
Установить радиатор и произвести обвязку к стояку.
Плотно закрыть двери и окна, чтобы не было погрешностей при регулировке.
Выкрутить клапан до упора, по термометру проверить температуру воздуха.
После набора температуры прокрутить термокран в обратном направлении и поставить его на минимальное значение.
Проверить показатель термометра, дождаться нужного значения.
Постепенно открывать регулятор до момента движения воды по трубам.

Преимущество использования

Что же дает установка подобного оборудования при автономной системе обогрева?

Равномерный нагрев всей площади дома или квартиры. Именно в таких условиях возможно создание здорового микроклимата.
Регулятор температуры газовых котлов (или любых других) обеспечивает круглосуточное автоматическое слежение за его работой, освобождая, таким образом, людей на весь отопительный сезон от этого процесса

Именно от него зависит эффективность обогрева и количество включений/выключений устройства.
Экономия при использовании комнатного термостата составляет от 25% до 35%, если котел твердотопливный, газовый или электрический и до 50% при обогреве соляркой.
Равномерное включение/выключение котла продлевает ему срок эксплуатации, что крайне важно с учетом того, сколько сегодня стоит подобное оборудование на рынке.

По своему устройству, функционалу и качеству настроек все термостаты делятся на:

Механические приборы, в которых настройки устанавливаются и меняются вручную.
Электронные устройства обладают достаточно большим количеством функций и управляются дистанционным пультом.
Программаторы – это самые сложные по строению и «продвинутые» по количеству настроек приборы, которыми можно управлять, находясь далеко от дома через смартфон, планшет или компьютер при наличии интернета.

Виды терморегуляторов по по исполнению.

В корпусе.
Для установочной коробки.
Без нормального корпуса.
В виде розетки.

1. В корпусе для настенного монтажа.

2. Для встраивания в обычную установочную коробку.

3. Без нормального корпуса.

Первое и второе исполнение можно нормально использовать в комнате.

Третий тип исполнения невозможно нормально установить в жилом помещении без дополнительных затрат, только в гараже или курятнике.

Такие терморегуляторы подробно рассмотрены в этом обзоре терморегуляторов.

4. В виде розетки.

Терморегулятор выглядит как тройник, но с одной розеткой.

Возможно три варианта работы терморегулятора:

В одном корпусе и коммутационное устройство и органы управления.

Розетка не содержит органов управления и управляется по радиоканалу выносным терморегулятором.

В одном корпусе коммутационное устройство и органы управления с возможностью настройки по Wi-Fi.

Wireless WiFi Thermostat RF Plug Remote Control Smart Home	Nashone LCD Digital Programmable RC Wireles Thermostat for underfloor heating
Pymeter Digital Thermostat PID Temperature Controller	Nashone Thermostat Temperature Controller

Термостаст недельный программируемый

Термостат комнатный программируемый недельный

Программируемый недельный термостат может менять температуру воздуха в помещении в зависимости от дня недели и времени суток.

Это позволяет достичь следующих эффектов:

Возможность программирования термостата по времени позволяет снижать температуру воздуха в помещениях в часы вашего отсутствия и повышать ее до комфортной в то время, которое вы проводите дома.
Программируемый термостат имеет функцию защиты системы от разморозки — термостат поддерживает в помещении температуру +7 º, что обеспечивает экономию топлива и энергии.
Возможно запрограммировать «дневной» и «ночной» режим работы, с различной температурой. Чаще всего ночная температура ниже дневной, что обеспечивает жильцам комфортный сон.
Возможна работа не только в системах отопления, но и в системах кондиционирования воздуха. В этом случае термостат работает в обратном режиме — если температура в помещении становится больше запрограммированной, то терморегулятор

Некоторые производители утверждают, что использование их программируемого термостата помогает сэкономить до 35-40 кВт/ч электроэнергии в месяц.

Происходит это за счет отключений циркуляционного насоса в котле.

Если в вашей системе есть дополнительные циркуляционные насосы, то их питанием также необходимо управлять через программируемый термостат.

В этом случае экономия будет еще больше. Программируемые термостаты могут быть проводными и беспроводными, которые работу по радиочастотному каналу (например, через сеть wi-fi).

Лучший выбор

Подбор термостата для котла отопления осуществляется исходя из личных предпочтений владельцев помещения. При выборе следует учесть, какие характеристики необходимы при использовании определенного котла.

Проводной или беспроводной

Сообщение блока управления с датчиками и котлом у разных моделей осуществляется проводным или беспроводным способом. В первом случае потребуется прокладка провода. Длина кабеля достигает 20 м. Это позволяет монтировать блок управления на большом расстоянии от помещения, в котором оборудована котельная.

Беспроводные термостаты для котла отопления выполнены в виде приемника и передатчика. Отличительной особенностью изделий такого типа является отсутствие необходимости в прокладке проводки. Сигнал передатчика может поступать на расстояние 20-30 м. Это позволяет устанавливать пульт управления в любом помещении.

Точность настройки температуры

В зависимости от конструкции комнатного термостата настройка температуры воздуха в помещении отличается. Недорогие модели имеют механическое управление. Недостатком дешевых термостатов является погрешность, достигающая 4 градусов. При этом шаг регулировки температуры составляет один градус.
Изделия с электронным управлением имеют погрешность 0.5 – 0.8 градуса и шаг регулировки 0.5о. Такая конструкция позволяет точно устанавливать необходимую мощность котельного оборудования и поддерживать температуру в комнате в определенном диапазоне.

Возможность установки значения гистерезиса

Комнатный термостат для газового котла имеет разницу между температурой включения и отключения. Она необходима для поддержания оптимальных показателей тепла в комнате.

Принцип гистерзиса

У механических изделий значение гистерезиса не изменяется и составляет один градус. Это означает, что после отключения котлоагрегат начнёт работать после того, как температура воздуха в комнате упадет на один градус.
Электромеханические и электронные модели имеют возможность установки гистерезиса. Регулировка позволяет менять значение до достижения 0.1 градуса. Благодаря такой конструкции удаётся постоянно поддерживать температуру комнаты в нужном диапазоне.

Возможность программирования

Функция доступна только для электронных или электромеханических термостатов. Существует возможность запрограммировать блок управления на установку температурного режима по часам. В зависимости от модели термостаты программируются на срок до 7 дней.
Так удается сделать систему отопления с включенным газовым котлом автономной. В определенное время термостат подключает, отключает котлоагрегат или меняет интенсивность его работы. При недельном программировании расход газа может снижаться до 30 процентов.

Wi-fi или GSM

Термостаты со встроенным wi-fi и gsm модулем подключаются к сети интернет. Для управления отоплением используются гаджеты с установленными приложениями. Так осуществляется дистанционное отключение, подключение котла и настройка показателей температуры в отапливаемом помещении.
Используя стандарт gsm, комнатный термостат передает сведения о возникновении неисправностей в системе отопления на телефон владельца. Возможно дистанционное включение или отключение газового котла.

Безопасность

При выборе терморегулятора для газового котельного оборудования следует обратить внимание на наличие систем безопасности. Доступны функции предотвращения остановки циркуляционной помпы, защиты от замерзания или превышения максимальной температуры в системе отопления и др

Наличие таких опций позволяет безопасно использовать котельное оборудование в автономном режиме.

Принцип действия

Вода, циркулирующая в системе через правый и фронтальный патрубки, имеет определенную температуру. После ее понижения осуществляется поднятие штока, конус клапана выходит из седла и открывает доступ всем трем каналам. Осуществляется поступление горячего теплоносителя в систему.

Терморегулирующие краны имеют внешний или внутренний механизм управления штоком. По типу механизма различают привод, регулирующий термостат для радиатора с прямым действием, и аналогичный, использующийся в терморегуляторах и с внешним управлением.

Выносная термостатическая головка, может быть размещена, в помещении или непосредственно в трубопроводе. Управление штоком в этом случае осуществляется внешним электроприводом под управлением контроллера. Управление может быть механическим от сервопривода подсоединенного к заслонке котла.

Холодильный терморегулятор

Устройство терморегулятора холодильника несколько отличается от того, что применяется в других системах. Это связано с особенностями строения камеры и ее назначением (охлаждать, а не нагревать).

Конструкция включает в себя (смотрите рисунок, где представлено устройство терморегулятора холодильника Т-110):

Термическую систему;
Пружину;
Ползунок;
Гайку;
Винт регулировочный 1;
Корпус термостата;
Колодка;
Винт регулировочный 2;
Пружину для перебрасывания;
Пружину контровочную;
Рычажное устройство;
Ось.

Конструкция различных моделей холодильников может отличаться между собой. Но у них можно выделить общие элементы:

Узел резкого замыкания. Необходим для защиты контактов от выгорания, которое свойственно процессам замыкания в электрической цепи. Подвижные контакты располагают не на силовом рычаге, а на другом, соединенным с ним с помощью пружины. При повороте силового рычага контакт не движется (цепь еще замкнута). Затем пружина резко меняет положение и размыкает цепь (или замыкает);
Узел, изменяющий температурный режим. Состоит из пружины и винта, перемещающего гайку. От натяжения пружины зависит объем подачи фреона – охлаждающей жидкости;
Узел, предназначенный для настройки дифференциала – устройства, ограничивающего ход силового рычага. Он определяет, при какой температуре цепь будет замыкаться, а при какой – размыкаться. Например, при установленной температуре в холодильнике в 3 градуса, цепь будет размыкаться при достижении 2,7 градусов. А при 3,3 цепь будет замыкаться вновь. Диапазон можно сделать больше или меньше.

На рисунке видно, что от термической системы отходит трубка, которую заполняют рабочей средой. Это фреон или хлорметил. Трубку встраивают в холодильные и морозильные камеры. Причем так, чтобы жидкая фаза находилась в конце трубки (в морозильнике), а пары вещества – в начале. Температура жидкой фазы всегда ниже паров одного и того же вещества. Поэтому в морозильнике шкала термометра всегда ниже нуля, а в холодильнике – выше.

Принцип действия

Принцип работы терморегулятора холодильника следующий:

Если в трубке температура понижается, то в термической системе давление паров рабочей среды понижается. Тогда гофрированная часть сильфона сжимается, отчего силовой рычаг относительно оси начинает вращение. Это приводит к размыканию цепи;
Если температура растет, то внутри термической системы давление паров растет. От этого внутри сильфона расширяется гофра. Рычаг начинает движение в обратную сторону, вращаясь вокруг оси. Это приводит к тому, что контакты замыкаются.

Функции комнатного регулятора для котла

Хотя все современные котлы отопления оснащены термостатами, все большее количество владельцев домов и квартир с автономным типом обогрева склоняются к тому, что для эффектной работы оборудования требуется регулятор температуры для котлов отопления.

Если рассмотреть принцип действия встроенного термостата, то будет видно, что его задача – отслеживать температуру нагрева теплоносителя в системе. Как только она опускается ниже заданного параметра, котел включается и нагревает ее, а в случае превышения, наоборот, отключается. При этом совершенно не берется в расчет, насколько тепло или холодно в помещениях. Так если денек выдался теплым и солнечным, то в доме будет жарко, а если, наоборот, температура за окном резко упала, то прохладно.

Учитывая, что вода остывает и нагревается быстро, котлу приходится бесчисленное количество раз производить подобную операцию, чтобы поддерживать уровень ее температуры в рамках заданного параметра. Можно оставить все, как есть, и жить в условиях неравномерного прогрева помещения и через несколько лет получить «уставшее» оборудование, которое требует замены, а можно установить терморегуляторы для котлов отопления, следящих за уровнем температуры воздуха. Так как он остывает значительно дольше, чем вода в батареях, значит, и количество включений/выключений агрегата будет происходить в разы реже, что продлевает срок его службы.

В функции регулятора воздуха входит отслеживать любые изменения с ним, даже если они связаны с переменой погодных условий за окном, а так же отвечать за работу котла. Если для отечественного потребителя остается насущным вопрос, к любому ли котлу можно подключить термостат и нужно ли это делать, то для европейцев, которые умеют считать деньги и экономить на коммунальных услугах, таких сомнений не бывает. В европейских странах установка термостата к котлу является обязательной. Связано это с тем, что пока температура воздуха держится в заданных хозяином параметрах, котел остается выключенным, что значительно сокращает количество потребление топлива или электричества.

Сегодня на рынке предлагаются как терморегуляторы для газовых котлов отопления, так и для твердотопливного и электрооборудования для нагревательных систем.

Обширное разнообразие моделей термостатов может сбить с толку, поэтому следует выбирать прибор, исходя из типа котла, количества заложенных в него функций и способа его настроек.

Виды и типы

Термостаты можно разделить в зависимости от диапазона рабочих температур:

Устройства, работающие при высоких температурных показателях от +300 до 1200 °С.
Термостаты среднего уровня: от -60 до 500 °С.
С самым низким диапазоном температур (криостаты): менее -60 °С. Они работают вместе с дополнительными источниками холода.

Также термостаты классифицируются в зависимости от стабильности и точности срабатывания. Их характеризирует отклонение от заданной температуры:

5 – 10 °С – наихудший показатель термостата.
1 — 2 °С – для воздушного термостата это хороший показатель, но для жидкостного – посредственный.
0,1 °С – отлично для воздушного, средне – для жидкостного.
0,01 °С – не достижимо для воздушного, хорошо для жидкостного термостата специальной конструкции.
0,001 °С – такой показатель может быть достигнут только в метрологических жидкостных термостатах.

Выводы и полезное видео по теме

Что такое термоголовка, для чего она нужна и как работает.

Разбор готовой системы с термостатическим клапаном.

Эксперимент на скорость срабатывания термоголовок от 4 производителей.

Использование термоклапанов для радиаторов позволяет сделать систему отопления максимально гибкой.

С их помощью можно регулировать температуру отдельных батарей так, чтобы постоянно поддерживать комфортный микроклимат в помещении

Но при этом важно учитывать уместность установки таких приборов, правильно осуществлять их монтаж и настройку

Задумались над установкой термоклапана, но хотите уточнить пару моментов по монтажу? Задавайте интересующие вас вопросы под этой статьей – наши эксперты и посетители сайта, использующие такое терморегулировочное оборудование, постараются максимально подробно ответить вам.

Если ваша система отопления оснащена термостатическими клапанами, поделитесь своим мнением с другими пользователями. Расскажите, оборудование какого производителя вы предпочли, удобно ли оно в использовании, довольны ли полученным результатом? Пишите свои рекомендации в блоке комментариев, добавляйте уникальные фото термоклапана.

В первую очередь скажем о том, когда нужны термостаты на радиаторы. Они нужны в тех помещениях, где нужно снизить температуру. Чаще всего это верхние квартиры многоэтажек с верхней подачей теплоносителя и вертикальной разводкой. Установив терморегулятор на батарею, выставив желаемую температуру, вы будете гарантированно иметь заданный параметр с погрешностью в один градус.

Термостаты и вентили выполняют одну функцию, но предоставляют разную степень комфорта

Когда термостаты не помогут? Если нужно повысить теплоотдачу отопительного прибора. Они только могут снизить, а поднять — нет. С какими радиаторами хорошо работают термостаты? Со всеми, кроме чугунных: у них очень большая тепловая инерция и такое устройство практически бесполезно. Теперь подробнее о видах и особенностях их установки и эксплуатации.

Как выбрать терморегулятор для системы отопления: описание назначения, видов и принципа работы управляющих компонентов

Механический терморегулятор