Termostatas šildymo katilams

Be termostatų neįmanoma valdyti šildymo įrangos veikimo ir automatizuoti su namo šildymu susijusius procesus. Tobulėjant technologijoms ir technologijoms atsirado įvairių konstrukcijų ir net skirtingų veikimo principų termostatai šildymo katilams (termostatai).

Projektuojant šildymo sistemą svarbu atkreipti dėmesį į automatikos mazgo pasirinkimą, nuo kurio priklausys komfortas namuose.

Temperatūra yra pagrindinis fizinis dydis, be to, pakankamas katilo ir visos namo šildymo sistemos veikimui ir valdymui stebėti. Pakanka žinoti, kiek šildomas aušinimo skystis, kad būtų kuo mažiau automatizuotas katilo veikimas.

Pridėjus patalpoje įrengtą termometrą, jau galima kalbėti apie energiškai efektyvų katilo valdymą ir didesnį komfortą gyventojams.

Vartotojui svarbiausia pasirinkti geriausią kambario termostato variantą, kad būtų patogu reguliuoti temperatūrą patalpoje. Turite rinktis iš mechaninių arba elektroninių prietaisų.

Elektroniniai termostatai užtikrina didesnį tikslumą ir patogumą, tačiau mechaniniai įrenginiai vis tiek pritaikomi, daugiausia dėl mažos kainos, paprastumo ir, svarbiausia, energetinio nepriklausomumo.

Veikimo principas

Bet kuris termostatas susideda iš trijų funkcinių blokų:

• Termiškai jautrus elementas;
• Reguliatorius;
• Funkcinis blokas.

Temperatūrai jautrus elementas reaguoja į darbo aplinkos (aušinimo skysčio, patalpų ar lauko oro) temperatūros pokyčius ir pakeičia eilę savo fizinių ir mechaninių savybių, į kurias reaguoja valdymo blokas.

Reguliatorius reikalingas norint nustatyti tikslinę vertę, su kuria bus lyginami iš jutiklio gauti duomenys. Į ribines sąlygas atsižvelgiama, kai jutiklio reikšmė yra didesnė arba mažesnė už valdiklio nustatymą. Naudojami rezultatai:

• Skaitmeninio arba analoginio valdymo signalo siuntimas;
• Elektromagnetinės relės valdymas;
• Mechaninio vožtuvo atidarymas arba uždarymas;
• Elektrinių kontaktų uždarymas arba atidarymas

Nuo to priklauso ir termostato naudojimo būdas, montavimas ir pagrindinė paskirtis. Renkantis optimalų modelį, tai yra lemiamas veiksnys siaurinant tinkamų įrenginių sąrašą.

Tikslus pasirinkimas atliekamas atsižvelgiant į eksploatacines charakteristikas:

• Montavimo būdas, matmenys;
• Termoporos jautrumas;
• Temperatūros matavimo diapazonas;
• Reguliatoriaus nustatymo diapazonas;
• Temperatūrai jautraus elemento parinktis (nuotolinis, įmontuotas)
• Papildomų funkcijų galimybė (programavimas, kelių temperatūrai jautrių elementų montavimas).

Mechaninis

Darbas paremtas fizikiniu dujų, skysčių termodinaminio plėtimosi ir metalų elastingumo pokyčių reiškiniu. Dujos arba skystis yra specialioje kolboje, silfone, kuri plonu kanalu prijungiama prie reguliuojamos vožtuvo jungties arba kontaktų grupės. Medžiagai plečiantis arba susitraukiant Silfonas keičia vožtuvo koto slėgį.

Reguliatorius šiuo atveju nustato ribines sąlygas, kuriomis vožtuvas veikia. Temperatūrai jautrų elementą galima prijungti prie valdymo vožtuvo gana ilgu kanalu, mažo skerspjūvio vamzdeliu, tačiau jungtis labai nepatikima ir trapi.

Termostato veikimo rezultatas gali būti ne tik vožtuvo įjungimas, bet ir sklendės sureguliavimas, mechaninis oro tiekimo traukos valdymo blokas kieto kuro katiluose.

Praktiškiausias sprendimas – trijų krypčių vožtuvas su termostatu. Su jo pagalba galite valdyti šildymo sistemą kartu su bet kokiu šildymo katilu, kuriame yra įmontuota apsauga nuo aušinimo skysčio perkaitimo.

Privalumai:

• paprastas dizainas, patikimumas (atsižvelgiant į kokybišką funkcinių dalių surinkimą ir derinimą);
• santykinai maža kaina;
• energetinė nepriklausomybė.

Trūkumai:

• dideli termostato matmenys;
• mažas jautrumas, reguliavimo galimybė su paklaida iki 1-2ºС.

Teks rinktis arba iš katilo gamintojo siūlomų sprendimų, arba iš tokių populiarių gamintojų kaip: Regulus, Kg Elektronik, ICMA. Reguliatorių kaina prasideda nuo 900 rublių ir daugiau.

Termostatai, pagaminti iš elastingos metalinės plokštės, kuri reaguoja į temperatūros pokyčius, naudojami tik kartu su kontaktine grupe. Temperatūros įtakoje keičiasi elastingumas. Jis deformuoja ir atidaro arba uždaro elektrinius kontaktus.

Privalumai:

• kompaktiškas dizainas;
• žema kaina.

Trūkumai:

• tik vietinis montavimas be galimybės nuimti temperatūrai jautrų elementą;
• didelė matavimų paklaida, siekianti 2-3ºС.

Elektromechaninis

Temperatūrai jautrus elementas yra termopora, dviejų plokščių krūva, pagaminta iš specialiai parinktų metalų. Temperatūrai veikiant dviejų metalų sąsajoje atsiranda iki 50 mV mikroEMF, kurio visiškai pakanka mechaniniam vožtuvui valdyti naudojant elektromagnetinę relę.

Tačiau norint, kad jutiklis veiktų, reikia žymiai pašildyti termoelementą. Elektromechaniniai termostatai daugiausia naudojami dujų ir kietojo kuro katiluose, siekiant nustatyti liepsnos buvimą ir atitinkamai saugos bloke.

Elektroninė

Iš esmės bet kuris elektroninis termostatas naudoja dvi funkcines dalis: temperatūros jutiklį ir mikrovaldiklį, kuris ima jutiklio rodmenis ir atlieka tam tikrą veiksmą.

Elektroninio termostato jutiklis nėra fiziškai prijungtas prie valdymo bloko, išskyrus prijungimo laidus.

Štai kodėl pats jutiklis gali būti išdėstytas dideliu atstumu nuo valdiklio ar katilo, iki 100 metrų ar net daugiau.

Pagal vykdymo būdą jie išskiriami:

• Analoginiai termostatai;
• Skaitmeninis.

Analoginiai įrenginiai yra sukurti pagal griežtą logiką ir turi ribotą funkcionalumą. Jų pranašumas yra maža kaina ir patikimumas. Jie pakartoja paprastų mechaninių termostatų galimybes su tuo skirtumu, kad jų tikslumas yra eilės tvarka didesnis, paklaida siekia tik 0,2–0,5 ºС.

Skaitmeniniai termostatai gali būti uždari arba atviri. Pirmuoju atveju gaunama tiesioginė alternatyva analoginiams įrenginiams, tačiau funkcionalumą galima išplėsti, nes yra skaitmeninė sąsaja, skirta prisijungti prie skaitmeninio katilo valdymo bloko.

Atviri loginiai termostatai yra programuojami mikrovaldikliai. Galima nustatyti tikslines reikšmes pagal tvarkaraštį arba pagal vieną iš papildomų sąlygų sukuriant efektyvią katilo valdymo programą.

Privalumai:

• Didelis tikslinės temperatūros nustatymo tikslumas, paklaida – 0,1ºС;
• Temperatūros matavimas nuotoliniu jutikliu;
• Platus valdymo galimybių pasirinkimas (mechaninis reguliatorius, rinkimo klaviatūra, interaktyvus meniu ir kt.);

Trūkumai:

• Kuo didesnis termostato funkcionalumas, tuo jis brangesnis ir žymiai brangesnis.
• Prietaiso veikimas priklauso nuo baterijų būklės arba išorinio maitinimo šaltinio.

Be katilo gamintojo sprendimų, galite naudoti tokių gamintojų termostatus kaip: VENTS, DS Electronics, Quantrax, Salus, Vaillant, Auraton.

Bevielis

Pagrindinis skirtumas tarp elektroninių termostatų yra tas, kad juos galima montuoti beveik bet kokiu atstumu nuo katilo. Be to, jūs netgi galite atsikratyti būtinybės tiesti laidus nuo termostato iki katilo. Bet koks elektros ryšys gali būti perjungtas į belaidį režimą, kuriam naudojamos radijo bangos.

Populiarūs modeliai iš gamintojų: EUROSTER, SAKUS, Watts. Belaidžių sprendimų kaina prasideda nuo 2100 rublių ir gali siekti 10-15 tūkstančių rublių. jei yra GSM modulis ir išplėstas funkcijų sąrašas.

Elektriniams katilams

Yra trys būdai valdyti elektrinį šildymo katilą:

• Viso katilo tiekimo linijos nutraukimas;
• Tik šildymo elementų veikimo kontrolė;
• Valdymo signalų perdavimas į įmontuotą valdymo valdiklį.

Pirmuoju atveju pagrindinis reguliatoriaus blokas montuojamas katilo tiekimo linijos tarpe arba tik šildymo elementai. Jutiklis naudojamas įmontuojamas arba nuotoliniu būdu, montuojamas gyvenamosiose šildomose patalpose.

Vykdymo parinktys:

• Lizdų blokas. Kištukas į kištukinį lizdą, katilo maitinimo laidas įkištas į reguliatorių;
• Išorinis įrenginys, skirtas montuoti DIN bėgius. Jis sumontuotas atskirame apsaugotame skydelyje šalia katilo kartu su grandinės pertraukikliu ir RCD. Papildytas nuotoliniu laidiniu arba belaidžiu temperatūros jutikliu;
• Mikrovaldiklis arba kambario termostatas sieniniame arba įmontuojamame korpuse, skirtas montuoti tiesiai į gyvenamąsias patalpas. Katilas turi bloką, sumontuotą atviroje maitinimo grandinėje.

Į ką atkreipti dėmesį renkantis:

• Leidžiama vardinė perjungimo srovė. Priklausomai nuo šildymo katilo galios, jis gali būti nuo 3 iki 25 amperų ir didesnis. Svarbu, kad termostato srovės tolerancija būtų bent 20% didesnė nei katilo suvartojimas;
• Temperatūros nustatymo tikslumas;
• Šilumos jutikliai parenkami griežtai laikantis termostato gamintojo reikalavimų. Svarbus jutiklio tipas (varžinė, talpinė arba termopora), leistina srovė ir išmatuotos temperatūros diapazonas.

Daugelis gamintojų tiekia savo elektrinius katilus su skaitmeniniu valdymo bloku su galimybe prijungti išorinį termostatą. Pasirinkimas apsiriboja specialiais gamintojo pasiūlymais arba rekomenduojamais trečiųjų šalių sprendimais su identiška ryšio sąsaja.

Dujiniam katilui

Dujiniam katilui sprendimas dažnai panašus į elektrinį šildymo katilą. Pakanka sumontuoti termostatą maitinimo grandinėje ir nustatyti tikslinę temperatūrą. Kai pasiekiamas norimas oro pašildymas patalpoje, termostatas nutraukia katilo maitinimą ir jis išsijungia automatiškai. Tačiau tai netinka visų tipų dujiniams katilams.

Šiuo atveju termostatams keliami šie reikalavimai:

• Leidžiama perjungimo srovė. Dujiniams katilams dažnai pakanka 1,5–2 A vertės, nes dujinio katilo sąnaudos yra daug mažesnės nei elektrinio;
• Temperatūros nustatymo tikslumas ir reguliavimo diapazonas.

Dujiniuose katiluose su elektra išoriniam termostatui prijungti dažniau naudojama speciali standartizuota sąsaja.

Nelakiam šildymo katilams naudojami mechaniniai termostatai, dažnai su išoriniu temperatūrai jautriu elementu, prijungtu prie valdymo bloko su ilgu variniu vamzdžiu. Automatikos blokas dažnai komplektuojamas su standartiniu nuotoliniu termostatu, todėl jo negalima papildyti ar pakeisti.

Kietasis kuras

Kietojo kuro katilams išorinį termostatą galima naudoti dviem variantais:

• Termostato prijungimas prie automatinio katilo valdymo bloko. Priklausomai nuo valdiklio modelio, galima naudoti elektroninius arba mechaninius plokštelinius termostatus;
• Naudojant mechaninį termostatą su dumplėmis, užpildytomis dujomis arba skysčiu. Kieto kuro katilų termostato darbinė dalis yra specialiai sukurta oro padavimo sklendei valdyti ir/ar traukai reguliuoti.

Tarp kieto kuro katilų termostatų nėra ypatingo pasirinkimo. Teks ieškoti paruošto sprendimo iš katilinės įrangos gamintojo arba įrengti katilą automatikos bloku su termostatu.

Sujungimo schema

Universalus variantas – naudoti trijų krypčių vožtuvą su termostato galvute kartu su šildymo katilu, kuriame yra įmontuota apsauga nuo aušinimo skysčio perkaitimo. Naudojant vožtuvą, lygiagrečiai pagrindiniam šildymo kontūrui sudaromas aplinkkelis.

Termostato prijungimo prie katilo schema

Kai reikia sumažinti šildymo galią, vožtuvas nukreipia visą aušinimo skysčio srautą iš katilo per aplinkkelį į grįžtamąją liniją, uždarydamas grandinę dėl trumpojo jungimo. Karštas vanduo nepatenka į pagrindinę grandinę, o katilas automatiškai nustoja veikti sušilęs iki maksimalios temperatūros.

Elektriniams ir dujiniams katilams su elektroniniu valdymu, bet be programuojamo valdiklio puikiai tiks paprastas išėjimo termostatas arba blokinis termostatas DIN bėgeliui. Reguliatorius yra sumontuotas elektros linijos pertraukoje ir faktiškai perima pagrindinio valdymo funkciją.

Tačiau svarbu įrengti įrangą taip, kad cirkuliacinis siurblys ir toliau veiktų šildymo sezono metu.

Net jei nereikia maksimalios galios iš katilo ir termostatas jį išjungia, aušinimo skystis turi cirkuliuoti, lyginant temperatūrą visoje grandinėje.

Pagrindinės kambario termostato įrengimo taisyklės. Nuotolinis jutiklis arba termostatas su įmontuotu temperatūros jutikliu turėtų būti gyvenamajame kambaryje:

• toliau nuo skersvėjų ir šildymo radiatorių;
• rekomenduojamas montavimo aukštis nurodyta termostato gamintojo instrukcijose;
• Patartina, kad termostatas dienos metu nebūtų veikiamas saulės spindulių;
• Neleidžiama užblokuoti oro patekimo į termostatą užuolaidomis ar kitais dekoro ir baldų elementais.

Dėl to, naudojant termostatą, katilo darbas optimizuojamas, o patalpoje visada bus patogi temperatūra.