Типы теплового агента
Наиболее часто в его роли используют жидкость и газ. Из-за этого выделяют такие виды термоголовок:
Более дешевыми и простыми являются регуляторы первого вида. По этой причине они представлены очень большим количеством моделей. Однако они управляют батареей более медленно.
Газовый регулятор для батареи отопления имеет меньшую инерционность, благодаря чему способен достаточно быстро среагировать на изменение температуры в помещении.
На практике разница между реакцией двух типов является весьма малой
Поэтому при выборе лучше сосредоточить внимание на качестве исполнения. Оно же зависит от производителя
Практически все виды терморегуляторов способны устанавливать температуру, диапазон которой составляет +6…+28 °С. Конечно, есть варианты, рассчитанные на установку других уровней температуры. Однако с ростом диапазона температур поднимается цена.
Как происходит регулировка системы отопления?
- Погодозависимая автоматическая регулировка по температурному графику зависимости температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха;
- Регулировка теплопотребления для поддержания заданных параметров температуры воздуха в помещениях с центральным отоплением.
- Программное снижение расхода теплоносителя на отопление в ночное время, выходные и праздничные дни.
- Ограничение температуры обратной сетевой воды по графику ее зависимости от температуры наружного воздуха в соответствии с требованиями теплоснабжающей организации в системах отопления
Теплоноситель от системы центрального теплоснабжения поступает к вам в ИПТ, на узел управления. Далее теплоноситель поступает в систему отопления дома. Пройдя по всем батареям, теплоноситель со всех стояков собирается в трубу обратки и попадает вновь в ваш узел управления. Контролер автоматики анализирует параметры температуры на улице, подающем трубопроводе (подаче), обратном трубопроводе (обратке) и в автоматическом режиме производит регулировку потребления теплоносителя, определяя, какой объём теплоносителя и какой температуры необходимо подать в систему отопления дома, согласно выстроенным ПИД-коэффициентам. ПИД-коэффициенты настраиваются инженерами сервисной службы, при настройки системы.
ПИД коэффициент – Пропорционально-интегрально-дифференцирующий коэффициент. Используется в системах автоматического регулирования для расчёта управляющего сигнала с целью получения высокой точности процесса.
Схемы автоматизации тепловых сетей.
Первый контур отопления – 150/70 °C
Варианты расположения датчиков температуры САР.
Оптимальный вариант установки датчиков температуры
Не корректный вариант установки датчиков температуры
Сервисное и техническое обслуживание САР, АСУ ТП.
- корректировка настроек день/ночь, выходной/рабочий день
- смазка подвижных механизмов клапанов
- проверка работы обратных клапанов, запорной арматуры
- в ручном режиме контрольное управление клапанами, насосами
- сверка показаний датчиков температуры с эталонным
- анализ архивных данных
- поддержание настоек системы автоматики в заданных техническими условиями пределах
- диагностика технического состояния и предупреждение отказов систем управления и оборудования
Рядом с узлом располагается схема теплового пункта формата А3 и инструкция по эксплуатации САР.
При грамотной организации процесса обслуживания АСУ ТП возможен переход от системы планово-предупредительных ремонтов к проведению работ в соответствии с реальным состоянием оборудования.
Нормативы отопления ПП РФ № 354 от 06.05.2011 и ГОСТ
6 мая 2011 года было издано Правительственное Постановление, которое действует по сей день. Согласно ему, отопительный сезон зависит не столько от времени года, сколько от температуры воздуха на улице.
Центральное отопление начинает работать при условии, что внешний термометр показывает отметку ниже 8 °C, и похолодание длится не менее пяти суток.
На шестой день трубы уже начинают обогрев помещений. Если в течение указанного времени наступило потепление, отопительный сезон откладывается. Во всех частях страны, батареи радуют своим теплом с середины осени и поддерживают комфортную температуру до конца апреля.
Если морозы наступили, а трубы остаются холодными, это может быть результатом неполадок в системе. В случае глобальной поломки или незавершённых ремонтных работ придётся воспользоваться дополнительным обогревателем, пока неисправность не будет устранена.
Если проблема заключается в заполнивших батареи воздушных пробках, то обращаются в эксплуатирующую компанию. В течение суток после подачи заявки приедет закреплённый за домом сантехник и «продует» проблемный участок.
Стандарт и нормы допустимых значений температуры воздуха прописаны в документе «ГОСТ Р 51617-200. Жилищно-коммунальные услуги. Общие технические сведения». Диапазон прогрева воздуха в квартире может варьироваться от 10 до 25 °C, в зависимости от назначения каждого отапливаемого помещения.
- Жилые комнаты, к которым относятся гостиные, спальни кабинеты и подобные, должны быть нагреты до 22 °C. Возможно колебание этой отметки до 20 °C, особенно в холодных угловых помещениях. Максимальное значение термометра не должно превышать 24 °C.
- Кухня по документам относится к рабочим помещениям. К тому же в ней постоянно присутствует дополнительный источник тепла в виде газовой или электрической плиты.
Оптимальной считается температура от 19 до 21 °C, но допускается охлаждение зоны до 18 °C или интенсивный нагрев до 26 °C.
- Туалет повторяет температурный диапазон кухни. Но, ванная комната, или смежный санузел, считаются помещениями с повышенным уровнем влажности. Прогреваться эта часть квартиры может до 26 °C, а охлаждаться до 18 °C. Хотя, даже при оптимально допустимом значении в 20 °C использовать ванну по назначению неуютно.
- Комфортным диапазоном температуры для коридоров считается 18–20 °C. Но, уменьшение отметки до 16 °C признано вполне терпимым.
- Показатели в кладовых могут быть ещё ниже. Хотя оптимальные пределы — от 16 до 18 °C, отметки 12 или 22 °C не выходят за границы нормы.
- Войдя в подъезд, жилец дома может рассчитывать на температуру воздуха не ниже 16 °C.
- В лифте человек находится совсем недолго, отсюда и оптимальная температура всего в 5 °C.
- Самые холодные места многоэтажки — подвал и чердак. Температура здесь может понижаться до 4 °C.
Тепло в доме зависит и от времени суток. Официально признано, что во сне человек нуждается в меньшем количестве тепла. Исходя из этого, понижение температуры в комнатах на 3 градуса с 00.00 часов до 05.00 утра не считается нарушением.
Виды термостатов для радиаторов отопления
В зависимости от принципа работы терморегуляторы подразделяют на механические и автоматические. Еще одна распространенная классификация – согласно чувствительной среде, которая наполняет сильфон. Так, устройства относят к жидкостным (проводник – вода) и газонаполненным (газ). Рассмотрим подробную классификацию, где терморегуляторы подразделяются на 4 основных вида в зависимости от потребностей пользователя и особенностей системы.
Механический термостат
Механический терморегулятор является самым дешевым, вследствие чего и самым распространенным вариантом.
Несмотря на то, что комплектация терморегуляторов остается одинаковой для разных типов, основные отличия – в способе управления. Так, механическая модель имеет вентиль с делением. Чтобы изменить температуру, достаточно повернуть вентиль на соответствующее деление.
Механика с электрическим управлением
Для выставления температуры такие установки используют вращающееся колесико. При достижении требуемой температуры внутренний ключ термостата замыкается и подается сигнал к основному механизму для открытия или закрытия клапана.
Термостат с электрическим сервоприводом
Устройство имеет сервопривод – маленький электродвигатель, заменяющий на корпусе механический вентиль. Управление осуществляется с помощью команд, подающихся от электронного термостата. Электронику устанавливают в любом месте в помещении для измерения актуальной температуры. В зависимости от температуры сервопривод вращает ось и действует на терморегулятор.
Электронные модели в системе отопления
Электронные терморегуляторы – боле удобный аналог механического.
Такой терморегулятор для батарей отопления повторяет принцип работы механического. Разница заключается только в том, что устройство имеет простой дисплей и кнопочное управление. За счет этого повышается цена и по сравнению с аналогами уменьшается погрешность в работе. Такие системы считаются наиболее прогрессивными и позволяют задавать температуру от суток до недели и более. Температура может выставляться по часам: минимальная, когда дома никого нет, и привычная в часы домашней активности.
Виды и особенности
Конструкционно выделяют термостаты механические, электромагнитные и электронные.
Хитрый счетчик, сберегающий электроэнергиюОкупается за 2 месяца!
Термочувствительный элемент такого регулятора располагается в головке с размеченной рукояткой. Шкала позволяет выставлять разные режимы работы на обогрев, которые потом автоматически будет поддерживать термостат.Каждому положению рукоятки соответствует определенный уровень давления термочувствительного тела на перекрывающий шток и встречного сопротивления потока в системе. Когда условия в комнате меняются, рабочая среда в головке сжимается или расширяется, смещая шток и тем самым изменяя поток теплоносителя, поступающего в радиатор.
В зависимости от рабочего тела различают термоголовки трех типов:
- Твердые – содержат теплочувствительные вещества, такие как парафин, озокерит или стеарин. Применение их считается малоэффективным, поскольку скорость срабатывания отопления составляет около 30-40 мин, но в надежности таким приборам отказать нельзя.
- Жидкостные – в их головках работают спирты или масло. Такие регуляторы отличаются быстрым срабатыванием при изменении характеристик системы отопления. А вот на внешние факторы откликаются только через 20-25 мин.
- Газонаполненные – считаются более «правильными», поскольку в первую очередь реагируют на перепад температур воздуха в комнате. Происходит это уже в течение 8-10 минут.
На работу механических регуляторов влияет направленный солнечный свет, сквозняк из окна или другие источники обогрева, воздействующие на термостат. В результате он может неправильно истолковать изменение условий в помещении.
Этот вид терморегуляторов ничем не отличается от механических устройств. Только вместо расширяющегося рабочего тела в его головке устанавливается биметаллическое электромагнитное реле. Полоски с различными показателями теплового расширения по-своему реагируют на изменение температуры окружающей среды и воздействуют на перекрывающий клапан.
3. Электронный термостат.
В этой группе приборов существует собственная классификация, разделяющая терморегуляторы на два традиционных вида: аналоговые и цифровые. Последние, в свою очередь, могут быть:
- С открытой логикой – чаще всего применяются на промышленных объектах в качестве центральных регуляторов. Очень сложные, многофункциональные и «умные» системы, которые сами в состоянии выбрать оптимальный режим работы.
- С закрытой логикой – наиболее распространенные в быту электронные приборы, функционирующие от батареек.
Принцип действия программируемых термостатов для радиаторов очень похож на уже рассмотренные в этом обзоре механические головки: тот же шток, открывающий и закрывающий клапан, та же чувствительность к температуре окружающего воздуха. Но за все это уже отвечает микропроцессор, который считывает замеры датчика и пересылает команду на сервопривод. Естественно, цена на такие «умные» приборы гораздо выше.
- схему подключения и тип радиаторов;
- их удаленность от нагревательного котла;
- качество теплоносителя;
- особенности эксплуатации помещения;
- климатические условия в регионе.
Механический терморегулятор для радиатора отопления также отдельно подбирается для одно- и двухтрубных конструкций отопительных систем, поскольку давление на перекрывающий клапан в них будет разным. Для первого вида контуров обогрева обязательным элементом является байпас, для второго уже следует правильно выбрать сам термостат. Он должен оснащаться клапаном с более высоким гидравлическим сопротивлением от 0,1 до 0,3 бар.
Сантехники: Вы будете платить за воду до 50% МЕНЬШЕ, с этой насадкой на кран
Для однотрубных схем отопления нужны приборы, в которых клапан обладает минимальным гидросопротивлением и, соответственно, хорошей пропускной способностью. Компания Danfos и вовсе предложила в таких контурах использовать отдельный вид термостатов RTD-G. Они не изменяют характеристики потока в общей ветке, а воздействуют на конкретный радиатор. Подобные устройства также можно выбрать для двухтрубных систем естественной циркуляции.
В случае, когда отопление смонтировано по двухтрубной схеме в комплекте с насосом, клапан должен иметь возможность контроля его пропускной способности (например, у Danfoss это серии N, K и KW).
Принцип работы термостатического клапана
Первые термостаты для радиаторов, призванные поддерживать постоянную температуру в помещении, были изобретены еще в далеком 1943 году фирмой DANFOSS, ей же принадлежит первенство на рынке по производству и продаже подобных устройств. По этой причине наша статья будет опираться на материалы и рекомендации компании DANFOSS, чей многолетний опыт не подлежит сомнению.
За прошедшие с момента изобретения годы терморегуляторы для радиаторов видоизменились и стали такими, какими мы их знаем. Конструктивно они состоят из двух основных элементов: клапана и термоголовки, соединяющихся между собой фиксирующим механизмом. Назначение термоголовки – воспринимать температуру окружающей среды и для ее регулирования воздействовать на исполнительный механизм – клапан, он и перекрывает поток теплоносителя, поступающего в отопительный прибор.
Такой метод регулирования называется количественным, поскольку устройство влияет на расход проходящего в радиатор теплоносителя. Существует и другой метод – качественный, с его помощью меняется температура воды в системе. Это осуществляет регулятор температуры (смесительный узел), устанавливаемый в котельной или тепловом пункте.
Чтобы понять принцип работы термоголовки, предлагается изучить схему прибора, изображенного в разрезе:
Внутри корпуса элемента расположен сильфон, заполненный термочувствительной средой. Она бывает двух видов:
Жидкостные сильфоны проще в изготовлении, но проигрывают газовым по быстродействию, поэтому последние получили очень широкое распространение. Итак, при повышении температуры воздуха вещество в замкнутом пространстве расширяется, сильфон растягивается и нажимает на шток клапана. Тот, в свою очередь, перемещает вниз специальный конус, уменьшающий проходное сечение клапана. В результате расход теплоносителя уменьшается. При охлаждении окружающего воздуха все происходит в обратном порядке, количество протекающей воды растет до максимума, это и есть принцип работы терморегулятора.
Преимущества термостатов
В продаже имеются термостаты двух видов: жидкостные и газовые. Все они должны быть сертифицированы. Средний период службы таких устройств составляет примерно 20 лет.
- продуманный дизайн, удачно вписывающийся в любой интерьер;
- комфортное управление температурным режимом;
- простота в монтаже;
- возможность эксплуатации на протяжении всего периода службы без проведения профилактики и техобслуживания;
- после установки термостата на батарею нет нужды открывать окна, чтобы понизить слишком высокую температуру в помещении;
- термостаты работают при выбранной пользователем температуре — от 5 до 27 градусов;
- устройства позволяют равномерно распределять носитель тепла по системе отопления;
- терморегуляторы позволяют избежать чрезмерного прогревания воздуха, если помещение обогревается солнечными лучами или электроприборами;
- термостат позволяет экономить до четверти расхода топлива;
- установка устройства позволяет улучшить микроклимат в доме;
- использование термостатов оптимально в частных домах, где они обычно окупаются на протяжении одного года.
Разновидности терморегуляторов для системы централизованного обогрева
В настоящее время выпускаются три основных типа терморегуляторов:
- механические, с возможностью настройки подачи теплоносителя вручную;
- электронные, которые управляются при помощи выносного датчика температуры;
- полуэлектронные, с возможностью управления специальной термоголовкой, оснащенной сильфонным устройством.
Далее расскажем о каждом из типов термостатов более подробно; и начнем с механических устройств. Скажем сразу, что главные достоинства последних – это простота в эксплуатации, стабильная работа и невысокая стоимость. Кроме того, для их работы не требуются дополнительные источники энергии. А приборы отличаются еще и достаточно высокой точностью регулировки. Но есть у таких приборов и свои недостатки, в том числе, отсутствие шкалы для регулировки и балансировки, а потому настройка производится опытным путем.
Как правило, каждое такое устройство состоит из привода, регулятора, а также сильфона, который наполнен газом или жидкостью. При этом вещество, находящееся в сильфоне и играет ключевую роль. При изменении положении рычага оно перемещается в специальный золотник и меняет положение штока; а тот, в свою очередь, частично закрывает проход для теплоносителя.
Более сложные конструкции – это электронные термостаты, ими управляет программируемый микропроцессор. И при помощи нескольких кнопок на таком терморегуляторе в комнате можно создать нужную температуру. Более того, есть и многофункциональные модели, которые можно применять для регулировки смесителя, насоса и котла.
Если говорить о строении и принципах работы такого устройства, то они мало чем отличаются от механических систем. Здесь также используется сильфон, наполненный веществом, которое чутко реагирует на все изменения температуры в помещении. Так, при повышении последней вещество расширяется, давит на стенки и двигает шток, который автоматически перекрывает клапан. Снижение температуры ведет сжатию рабочего вещества, сильфон не растягивается и клапан открывается.
Существует несколько разновидностей электронных термостатов, но в основном их подразделяют на открытые и закрытые. В последних не предусмотрена возможность автоматически определять температуру. А вот главное преимущество открытых приборов – это возможность программирования многих функции. Но используются подобные устройства чаще всего на промышленных предприятиях. Добавим, что для всех электронных приборов требуются дополнительные источники энергии – батарейки или аккумуляторы.
Конструкция термостата для батареи отопления
Считается, что для использования в быту лучше всего подходят полуэлектронные терморегуляторы. Последние снабжены специальным цифровым дисплеем, на котором отображается температура в помещении.
Добавим, что все такие устройства можно подразделить по типу используемого вещества в сильфоне – на жидкостные и газонаполненные. Кроме того, такие приборы обычно оснащаются встроенным либо дистанционным датчиком. Отметит, что газонаполненные приборы обладают повышенным сроком службы от двадцати лет и более.
Типы радиаторных устройств
Механический регулирует все вручную, внешний вид у него как у обычного вентиля для установки на трубу, где есть специальная шкала отметок. Находится она на лицевой части с обозначениями от +14 до +28 о С. Лучше всего термостат на батарею отопления установить в горизонтальном положении, а также в любом другом положении, с удобством расположения и опытом в эксплуатации можно определиться только со временем.
Автоматический вид терморегулятора наиболее удобный, электроника позволяет в автоматическом режиме поддерживать заданную температуру в помещении. Внутри устройства находится сильфон или электромагнитное реле, которое срабатывает в случае необходимости. Такая модель будет стоить намного дороже, чем механическая.
Очень удобны терморегуляторы для батарей с выносным датчиком, они могут располагаться в 4 метрах от радиатора. Программируемый агрегат дает возможность регулировать подачу тепла и задавать нужную температуру на любое время суток или дней недели, режим работы для каждой комнаты в отдельности.
Что такое термостат
Термостат – это дискретный механический прибор, который при достижении заданной уставки по температуре, изменяет своё состояние или состояние своих электрических контактов.
Эти контакты, например, могут использоваться в релейных электросхемах, запуская или останавливая различные агрегаты или передавать информацию о достижении температуры в систему автоматизации АСУТП. Само слово происходит от двух греческих слов: «θερµο-», что означает тепло и «στατός» — стоячий, неподвижный.
В отличие от аналоговых датчиков температуры, таких как термопара или термометр сопротивления, термостат не покажет истинное значение температуры в определённый момент времени. Задача его заключается лишь в том, чтобы при выставленном заранее значении температуры «сработать», то есть изменить своё состояние. После этого в зависимости от типа термостата выполняются требуемые при регулировании действия.
Термостаты применяют в устройствах или системах, которые что-либо нагревают или охлаждают до заданных температурных значений. Например, в холодильниках, отопительных приборах, системах охлаждения автомобильных двигателей, промышленных печах и др.
Из чего состоит термостат и какой у него принцип работы
Устройство термостата и его принцип работы зависят от используемого типа чувствительного элемента. Это могут быть биметаллические пластинки или металлические капсулы с капиллярными трубками, заполненные жидкостью или газом.
Биметаллическая пластина представляет собой две разнородные металлические полоски с разными коэффициентами теплового расширения, которые сваривают вместе. Во время нагрева одна из металлических пластин расширяется больше, что приводит, при достижении заданной температуры, к её изгибанию или выпрямлению.
Механически передвигаясь таким образом, биметаллическая пластина может замкнуть или разомкнуть электрические контакты или, например, открыть клапан охлаждающей жидкости.
Ещё один из распространенных видов термостата – капиллярный. Его работа основана на первом законе термодинамики, согласно которому при изменении температуры в термодинамической системе, она должна выполнять механическую работу до тех пор, пока не придет в равновесное состояние.
Капиллярный термостат включает в себя следующие элементы:
металлическую капсулу, содержащую рабочую жидкость (например, гликоль);
капиллярную трубку, соединяющий датчик с регулирующим блоком термостата;
регулирующий блок или электромеханическое реле, при помощи которого задаётся уставочное значение температуры.
При нагреве металлической капсулы изменяется объём её содержимого, которое через капиллярную трубку давит на мембрану реле и при достижении заданной температуры происходит замыкание или размыкание его контактов.
У всех типов термостатов задание температуры происходит механически, поворачивая регулировочный винт, либо жёстко задано производителем на определённую температуру.
Назначение термостата
Как было сказано выше, основной задачей термостата является контроль за температурным режимом. Сфера использования термостатов очень широкая: от утюга в маленькой квартире до огромных печей на промышленных объектах. Они применяются в различной технике, отопительных системах, кондиционерах и бытовых приборах.
Термостат делает их использование безопасным и в то же время комфортным, поскольку регулирование температуры осуществляется автоматически.
Термостаты могут быть уже встроенными или применяться дополнительно, например, в смесителях для воды, для корректировки работы газовых котлов или подогрева пола.
Автомобильный термостат – обязательный компонент для системы охлаждения двигателя. Он помогает поддерживать необходимую температуру, не допуская перегрева.
Установка термостатического регулятора своими руками
Для монтажа механического или электрического терморегулятора радиаторов отопления никаких специальных навыков не требуется. Сложность может вызвать лишь установка байпаса в отопительной системе, выполненной из металлических труб.
Термостат устанавливают на участке подачи теплоносителя перед батареей
Что понадобится для работы
Для установки терморегулятора на отопительную батарею своими руками понадобятся:
- механический или электрический терморегулятор;
- запорные краны;
- отрезок трубы и фитинги или сварочный аппарат для обустройства байпаса в однотрубной схеме отопления;
- разводной и сантехнический ключи.
Кроме этого, необходимо запастись паклей и специальной пастой для герметизации соединений.
Подготовительные мероприятия и монтаж
В однотрубной системе отопления перед термостатом обязательно должен быть установлен байпас
Прежде чем приступить к монтажу, необходимо слить воду или другой теплоноситель из системы обогрева. Для этого перекрывают краны на входе в квартиру от отопительного стояка.
После того как весь теплоноситель будет слит, переходят к установке кранов на радиаторы. Для этого на небольшом удалении от батареи обрезают трубы горизонтальной подводки, после чего отрезки магистрали отсоединяют от радиатора. Далее последовательность работ выглядит так:
- В зависимости от материала вваривают или устанавливают перемычку между подводящим и обратным трубопроводами в однотрубной отопительной системе.
- Снимают хвостовики с гайками от запорного вентиля и термостата и вворачивают их в пробки радиатора отопления.
- Подключают запорное и термостатическое устройства.
- Собирают трубную обвязку батареи.
- Систему отопления заполняют теплоносителем.
После включения обогрева надо произвести осмотр всех участков на предмет утечки и при необходимости устранить или отремонтировать дефектные места.
