Виды терморегуляторов. Принцип действия и применение

Отопительные котлы все чаще оснащаются погодозависимой автоматикой. Это же относится к системам вентиляции и кондиционирования. Как только температура превышает определенный порог или снижается ниже заданного значения, датчик передает сигнал на блок управления. Начинаются процессы нагрева или охлаждения. Для решения этой задачи используются различные виды терморегуляторов. О том, что они собой представляют, как работают, речь и пойдет дальше.

Что такое терморегулятор? Принцип действия

Под терморегулятором понимают устройство, позволяющее в автоматическом режиме поддерживать температуру в заданном диапазоне. Являются частью систем охлаждения или обогрева. Их устанавливают в квартирах, частных домах, тепличных комплексах, коммерческих зданиях, производственных помещениях.

На текущий момент времени выпускаются терморегуляторы самых разных видов. Но все они работают по единому принципу. Прибор получает данные о температуре от встроенных или выносных датчиков. Если фиксируется отклонение от референсных значений, сигнал о включении/отключении передается на кондиционер или котел отопления.

Благодаря терморегуляторам, можно поддерживать в помещении нужный микроклимат. Но при этом датчики не должны находиться в непосредственной близости от нагревательных приборов, под воздействием солнечных лучей или холодильных агрегатов. Иначе регулятор будет принимать недостоверные данные и вырабатывать ошибочные решения.

Классификация терморегуляторов

Все терморегуляторы делят на виды сразу по нескольким признакам:

• по месту установки: комнатные и уличные;

 

• по способу крепления к основе: настенные, с установкой на DIN-рейку;
• по способу управления: с центральным или беспроводным регулированием;
• по количеству каналов: одноканальные и многоканальные;
• по назначению: регулирующие температуру только пола, только воздуха, и пола, и воздуха.

Отдельные приборы выпускаются для жилых и промышленных зданий, помещений с постоянной или периодической повышенной влажностью. Управляющий сигнал может быть цифровым или аналоговым. Современные модификации оснащаются функцией программирования. При этом можно задавать разную температуру сразу для нескольких помещений или разных зон одной большой комнаты или кабинета.

Отличается и поддерживаемый диапазон температур. В продаже представлены терморегуляторы, рассчитанные на эксплуатацию в режиме от -60 °С до +120 °С. Эти данные производитель обязательно указывает в сопроводительной документации.

Терморегуляторы: виды и принцип действия. Применение

Выделяют приборы механические, электронные и электромеханические. Они отличаются принципом действия, имеют свои преимущества и недостатки.

Механические регуляторы

Механические агрегаты относятся к бюджетным. Они отличаются предельно простой конструкцией, предназначены для использования в помещении в составе систем отопления или охлаждения. По внешнему виду могут напоминать запорную арматуру.

 

Принцип действия основан на том, что физические свойства некоторых материалов меняются вслед за корректировкой температуры окружающей среды. В составе узла нет электронных компонентов. Пользователь задает нужную ему температуру, вращая ручку на лицевой панели. Как только она достигнута, происходит разрыв электрической цепи или ее замыкание. Начинаются процессы нагрева или охлаждения.

К преимуществам механических терморегуляторов можно отнести:

• надежность. Прибор не выйдет из строя из-за перепадов напряжения. Нет микросхем, чувствительных к влажности или минусовым температурам;
• предельно простое управление;
• длительные сроки эксплуатации без замены;
• возможность использования даже регулярных колебаниях температуры в помещении или на улице в зависимости от места установки.

Теперь о недостатках:

• приборы работают с достаточно большой погрешностью;
• функциональность техники невелика. Большая часть регуляторов выполняет одну-две операции.

Но даже при наличии минусов именно терморегуляторы с физическим управлением используются чаще всего, в том числе в детсадах и медучреждениях. Этому способствует, в том числе минимальная стоимость оборудования.

Электромеханические терморегуляторы

Электромеханические термостаты — неотъемлемая часть большей части бытовой техники, имеющей нагревательные элементы. Выделяют две разновидности:

1. С биметаллической пластиной. При нагреве она меняет свою форму, что приводит к разрыву контактов. Как следствие, на ТЭН не подается ток. Нагрев прекращается. При остывании пластина принимает первоначальную форму, контакты замыкаются. Именно биметаллическими пластинами оснащаются утюги, электрические чайники.
2. С капиллярной трубкой. Основная деталь подобной системы — особая трубка с газом, помещенная в резервуар с жидкостью. К этой трубке подключаются контакты. Когда температура жидкости доходит до определенного уровня, ток подается на контакты. При остывании воды происходит разрыв связи. По такому принципу работает большая часть электрических обогревателей.

 

Электромеханические терморегуляторы считаются надежными. Они автоматически включают систему обогрева или охлаждения.

Но справедливости ради необходимо отметить и недостатки оборудования:

• функциональность — минимальная;
• погрешность — значительная.

Электронные терморегуляторы

Основное предназначение электронных терморегуляторов — контроль работы крупных систем отопления, рассчитанных, например, на несколько квартир или офисное здание. Их используют и при обустройстве теплых полов или кондиционеров.

В составе регулятора можно выделить:

• внешний термодатчик. Его задача заключается в фиксации температуры в помещении и передаче данных контроллеру. От точности срабатывания датчиков зависит результат работы всего оборудования;
• контроллер. Он задает, на каком уровне должна находиться температура. Как только фиксируется отклонение, подается команда на включение/отключение отопительного котла или кондиционера;
• контакты.

Существуют следующие типы терморегуляторов:

• обычные. Позволяют задавать как точную температуру, так и диапазон. Для отображения информации предусмотрен ЖК-дисплей;

 

• цифровые. Они, в свою очередь, делятся на приборы с закрытой и открытой логикой. Первые работают по изначально заданному алгоритму. Скорректировать его практически невозможно. Термостаты с открытой логикой позволяют пользователю задавать свои настройки, но для этого нужно знать особый язык программирования.

В быту, в том числе для управления системой типа «умный дом» чаще используют терморегуляторы простые или с закрытой логикой. Программируемые сложнее в эксплуатации. Но при этом они позволяют задавать строго определенную температуру в каждый момент времени. Такие приборы чаще применяют в промышленных цехах или в крупных офисных зданиях.

К преимуществам электронных регуляторов можно отнести:

• возможность регулировать температуру в широком диапазоне;
• минимальное потребление электроэнергии;
• безопасную эксплуатацию;
• минимальную погрешность в сравнении с иными модификациями.

Стоимость электронных видов терморегуляторов выше, чем у механических или электромеханических аналогов. Но именно их используют там, где нужно точно регулировать температуру или включать отопительное оборудование точно по времени.