Кабельные системы обогрева / Антиобледенительные системы / K.C.Help / Статьи по отопительным приборам

За что отвечают терморегуляторы?

Эти устройства могут создать необходимый температурный баланс в зависимости от предназначения каждого помещения. Например, в квартирах они способны обеспечивать оптимальную температуру для гостиных, которая составляет 23 C, примерно столько же (23–25 C) — для детской, а на кухне поддержат температуру в пределах 18–19 C.

Еще один важный аргумент в пользу применения терморегуляторов — экономическая целесообразность. Во многих развитых странах такие приборы устанавливаются практически во всех помещениях. Там повсеместное использование терморегуляторов объясняется не только заботой о здоровье и стремлением к комфорту, но еще и желанием сэкономить средства, затрачиваемые на отопление. По данным специалистов, экономия может достигать 50%.

Терморегулятор – это устройство, контролирующее температуру чего – либо (в нашем случае это температура воздуха в помещении). Терморегулятор обладает встроенным или выносным (возможно и обоими сразу) 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(инфракрасные обогреватели, система теплых полов).

Основные функции терморегулятора, это, прежде всего поддержка комфортного температурного режима, выбранного вами, и обеспечение дополнительной экономии электроэнергии.

При выборе терморегулятора следует принимать во внимание следующие факторы:

• имеется ли система отопления с использованием аккумулированной тепловой энергии;
• какова максимальная мощность, контролируемая одним регулятором;
• насколько точной должна быть регулировка;
• должен ли регулятор быть защищенным от помех.

В настоящее время существует большое количество разнообразных типов терморегуляторов с различным принципом действия и предназначенных для разных инженерных систем. Некоторые из этих приборов работают совместно с «теплым полом», другие контролируют нагрев радиаторов, третьи связаны с системой кондиционирования воздуха. Различаются также терморегуляторы по способу управления — ручное или автоматическое. Разумеется, автоматическое регулирование температуры предпочтительней ручного, особенно для регулирования нагрева радиаторов.

РАДИАТОРНЫЕ ТЕРМОРЕГУЛЯТОРЫ

Иногда радиаторные терморегуляторы называют термостатами. Обычно это простые и надежные приборы, позволяющие автоматически (причем без использования электрической или другой внешней энергии) поддерживать в помещении заданную температуру в пределах от 6 до 26 С с точностью ±1–2 C.

 

Размещаются они перед отопительным прибором, на трубе, подающей в него теплоноситель.

Требуемая температура в помещении устанавливается путем поворота шкалы настройки, показывающей температуру не в градусах (такой шкалы прибор иметь не может, поскольку на реальную температуру влияют несколько параметров: температура теплоносителя, его расход, условия размещения датчика), а в индексах, предназначенных только для ориентировочного руководства. Чтобы понять, какой именно температуре будет соответствовать каждое деление, приходится вначале ориентироваться на показания комнатного термометра.

Состоит радиаторный терморегулятор из двух частей — термостатической головки и исполнительного устройства — клапана. В термостатической головке имеется цилиндр (сильфон), заполненный рабочим веществом, которое активно реагирует на изменения температуры воздуха в помещении: при повышении температуры увеличивается в объеме, при понижении — сжимается. Эти изменения преобразуются в поступательное движение нажимного штока, соединенного с цилиндром. Если головку поставить на исполнительное устройство (клапан), то ее шток будет надавливать (или отпускать) на подпружиненный запирающий конус этого устройства, который, в свою очередь, будет прикрывать (открывать) проходное отверстие, регулируя тем самым подачу теплоносителя.

Рабочим веществом в термостате может служить как специальная жидкость, так и газ. В соответствии с этим современный рынок предлагает два типа терморегуляторов: жидкостные — их выпускают такие фирмы, как FAR (Италия), DANFOSS, HERZ, и др., и газонаполненные — производятся только фирмой DANFOSS (Германия). Какие из них лучше? На этот вопрос однозначного ответа не существует.

Обычно считается, что газонаполненные сильфоны отличаются большей скоростью реакции чувствительного элемента на изменение температуры в помещении, а жидкостные лучше и точнее передают изменения давления внутри сильфона на исполнительный механизм. Важно также, чтобы датчик обладал высокой надежностью. Кроме того, необходимо учитывать, что эти терморегуляторы выпускаются для однотрубных и для двухтрубных систем отопления и различаются конструкцией. Поэтому они имеют разное гидравлическое сопротивление: у клапанов для двухтрубных систем оно выше, для однотрубных — значительно ниже. Так что ни в коем случае нельзя использовать клапан для двухтрубной системы при модернизации системы однотрубной — это грозит значительным уменьшением поступления теплоносителя в радиатор, а значит, потерей его тепловой мощности.

Некоторые фирмы-производители снабжают свои изделия цветными колпачками. У клапанов для двухтрубных систем они белые, для однотрубных — цветные. Эти колпачки не только служат для распознавания клапанов, но и выполняют определенные функции. Например, в ходе строительства, когда термостат еще не установлен (велика вероятность его повреждения), подача теплоносителя в радиатор может регулироваться вручную — как раз с помощью защитного колпачка.

Монтироваться клапан терморегулятора должен так, чтобы выпуклая стрелка на его корпусе (она отлита вместе с ним) совпадала с направлением движения теплоносителя в подводящей трубе (если поставить наоборот — клапан будет «гудеть»). Желательно, чтобы со стороны радиатора клапан, так же как и ручной регулировочный вентиль, имел разъемный фитинг.

ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ТЕРМОРЕГУЛЯТОРОВ

Существуют различные конструкции терморегуляторов как ручных, так и программируемых. Главное различие в том, что ручной электромеханический терморегулятор поддерживает постоянную температуру на одном уровне, а программируемый изменяет ее в зависимости от времени суток и даже дня недели, снижая или повышая температуру в нужный день и время.

Самые современные терморегуляторы снабжены электронными системами автоматики с несколькими программами, что делает их значительно более экономичными, чем ручные. Экономия в первом случае достигается лишь тем, что ручной регулятор работает по принципу утюга: нагрел помещение до определенной температуры — выключил, остыл на 2–3 С — снова включил.

 

Такие терморегуляторы называются двухпозиционными, например, к ним можно отнести биметаллические устройства. Биметаллические терморегуляторы дешевы, надежны и характеризуются высокой устойчивостью к электрическим помехам. Их принцип действия основывается на свойстве биметаллической пластинки изгибаться под воздействием температурных изменений. При повышении температуры пластинка изгибается и размыкает цепь, а при падении температуры — выпрямляется и замыкает цепь.

Недостатком биметаллических терморегуляторов является большое отклонение от заданного значения температуры в условиях нагрузки ниже номинальной. Ток, проходящий через терморегулятор, нагревает биметаллическую пластинку, и температура, измеренная терморегулятором, оказывается выше, чем фактическая температура. При повышении потребности в тепловой энергии и увеличении тока нагрузки комнатная температура будет ниже заданного значения. Кроме того, биметаллические терморегуляторы не являются бесшумными: при замыкании цепи они «щелкают», что порой может раздражать, например в спальнях.

Биметаллические терморегуляторы полезны в тех помещениях, в которых незначительное отклонение комнатной температуры от заданной при изменении потребности в тепловой энергии приемлемо и контролируемая нагрузка значительно ниже номинальной нагрузки терморегулятора. Обычно ручной электромеханический регулятор позволяет сэкономить до 30% электричества, тогда как программируемый — до 50%.

Более значительная экономия при использовании электронных программируемых терморегуляторов происходит из-за того, что это устройство снижает температуру в помещении в отсутствие владельца, когда он на работе в будни или на даче в выходные, или ночью, когда он спит. Перед приходом или пробуждением владельца регулятор снова включает систему обогрева или кондиционирования. Особенно это актуально при различном дневном и ночном тарифе на электричество.

Электронные терморегуляторы могут представлять собой либо двухпозиционные (ВКЛ/ВЫКЛ) регуляторы или P-регуляторы (пропорциональные регуляторы) и быть частично или полностью механическими или электронными. Пропорциональные регуляторы регулируют обогрев в зависимости от того, насколько близка измеренная температура к заданной. Чем больше разница между измеренной и заданной температурой, тем выше мощность, направляемая на обогреватель. P-регулятор обеспечивает работу обогревателя и на низкой мощности, когда контролируемое значение незначительно выше заданного. Обычно рекомендуемый интервал температур — приблизительно 1 С, когда, например, подогрев пола регулируется в зависимости от температуры в комнате.

P-управление для терморегуляторов обычно реализуется с помощью широтно-импульсной модуляции, когда длительность периодов включения и выключения терморегулятора регулируется для достижения необходимого среднего потребления энергии в рабочем состоянии, которое может длиться от нескольких десятков секунд до нескольких минут, в зависимости от конструкции терморегулятора. P-регуляторы идеальны для использования в тех случаях, когда желательно поддерживать температуру поверхности обогревателя постоянной (например, при обогреве окон).

Полностью электронные программируемые терморегуляторы идеально подходят для управления потолочными системами обогрева, особенно когда все элементы жизнеобеспечения в «умном доме» входят в единую систему с центральным пультом управления.

Современные терморегуляторы часто снабжаются жидкокристаллическими дисплеями, которые обычно показывают температуру в помещении (реальную и заданную), а также сигнализируют о неисправности датчика температуры. Возможно также выведение статистики работы устройства. Эта информация необходима для контроля оплаты электроэнергии.

Некоторые модели терморегуляторов имеют режим самодиагностики. Они постоянно контролируют работоспособность датчиков температуры и в случае выхода их из строя (обрыв либо замыкание) терморегулятор выключает обогрев и выводит на дисплей информационное сообщение. Обычно при неисправности датчика температуры регулятор имеет защитный режим управления обогревом — для дальнейшего управления температурой пола без датчика.

Эксплуатация этих устройств не вызывает трудностей. А надежность обеспечивает работу в течение многих лет. Таким образом, современные конструкции терморегуляторов позволяют не только создать комфорт в помещениях, но и экономят энергию, а также могут быть интегрированы в общую систему управления всего дома. В настоящее время эти устройства все больше находят применение не только для обслуживания городских квартир, но для загородных домов, дач, офисов, мастерских и других периодически используемых помещений.