Виды терморегуляторов отопления, особенности их устройства и схемы подключения

Терморегуляторы отопления: характеристики

   С учетом постоянно повышающихся тарифов терморегуляторы отопления для радиаторов становятся обязательным устройством контроля температурного режима. Особенно заметен положительный эффект в сочетании со счетчиками тепла, когда к комфортному микроклимату в помещении добавляется существенная экономия средств на оплату теплоснабжения.

   Независимо от типа устройства качественное изделие должно выбираться руководствуясь следующими критериями:

• Высокие прочностные характеристики изделия. Особенно это касается прочности крепления термостатической головки;
• Пропускная способность. Установка большого количества регуляторов в систему отопления может привести к необходимости замены теплонасоса на модель с большей мощностью для предотвращения нарушения гидравлического равновесия в сети.
• Быстродействие – способность устройства немедленно реагировать на резкое изменение температуры в помещении.
• Чувствительность – способность реагировать на минимальное изменение температуры.

Механический терморегулятор

1. Термостатический элемент (сильфон).
2. Термостатический клапан.
3. Настроечная шкала.
4. Термочувствительный элемент.
5. Разъемное соединение.
6. Шток.
7. Золотник.
8. Компенсационный механизм.
9. Накидная гайка.
10. Кольцо фиксатор.

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

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

   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.

Особенности жидкостных механизмов

   Жидкостные устройства более точно регулируют температуру, скорость отклика составляет 25 мин. По сравнению с твердотельными, емкость сильфона терморегулирующей головки прибора несколько меньше. Устройство более надежно на него меньше влияет температура самого радиатора, погрешность при изменении температуры теплоносителя с 50 до 800 С^о составляет 0,9-1,50 С^о в зависимости от модели производителя.

Преимущества газонаполненных терморегуляторов

   Наиболее совершенный, среди механических типов, газовый тип. Его основное превосходство над другими системами – это минимальный период отклика на изменение температуры внешней среды. По данным испытаний клапан устройства приходит в движение при плавном изменении температуры с 18 до 220 С^о или резком скачке с 16 до 190 С^о . При этом «постоянная времени» — время, за которое клапан в механизме проходит 63% пути, составляет всего 8 мин.

   Причина заключается в особенности конструкции. Капсула термостатического элемента, где сконденсирован газ, находится на максимальном удалении от стенок изделия. На нее не оказывает влияние температура корпуса самого терморегулятора. Таким образом, существенно повышается чувствительность, скорость действия и точность прибора.

Принцип работы терморегулятора для отопления

   Независимо от типа рабочего вещества механические терморегуляторы имеют единый принцип действия. Под воздействием внешней температуры рабочее вещество в сильфоне изменяет объем. Компенсационный механизм перемещает шток, регулирующий плотность прилегания золотника. Происходит изменение интенсивности поступления теплоносителя  из общей системы отопления.

Преимущества современных терморегуляторов

• Технологичность – не требуется техническое или профилактическое обслуживание, для установки не нужно изменять структуру системы отопления.
• Эргономичность – небольшие размеры, простота формы и традиционная цветовая гамма будут органично смотреться в любом стиле интерьера.
• Обеспечение равномерного распределения теплоносителя по системе отопления оптимизирует работу оборудования: теплонасоса и автоматики котла отопления.
• Предотвращается работа котла с пиковыми нагрузками, этим обеспечивается сохранность аппаратуры и экономия энергоресурсов до 25%.
• Появляется возможность регулировки микроклимата в каждом отдельном помещении всего строения.
• Широкий диапазон регулируемой температуры 5-300 С^о и точность управления до +/- 1-20 С^о .

Настройка

   После подключения устройства необходимо произвести его стартовую настройку. Это повысит эффективность управления теплоотдачей радиатора.

• В комнате закрываются все двери и окна для предотвращения значительной теплопотери.
• Термометр, желательно электронный, устанавливается в той точке помещения, где необходимо поддержание оптимальной температуры.
• Клапан  полностью открывается, поворачивая головку влево до упора. При этом котел должен работать в штатном режиме. Радиатор, при такой настройке, будет функционировать с максимальной теплоотдачей. В помещении начнет интенсивно подниматься температура воздуха.
• Необходимо дождаться возрастания температуры на 5-80 С^о от первоначальной. Затем клапан закрывается до упора вправо.
• Воздух в комнате начнет постепенно остывать. Необходимо дождаться оптимально комфортного значения.
• После достижения такой температуры медленно повторно открываем клапан. После того как послышится шум поступающей из системы воды и произойдет резкое нагревание поверхности радиатора, прекращаем вращение клапана.
• Терморегулятор настроен на оптимальную температуру.

Электронный терморегулятор для радиатора отопления

   Такие устройства бывают двух типов – с открытой (программируемые) и закрытой логикой. Для бытовых нужд преимущественно используются последние. Результат их действия подобен механическим аналогам. Основными недостатками этих приборов является их высокая стоимость и энергозависимость. Работают они от батареек или аккумуляторов, которые необходимо периодически менять.

   Программируемые регуляторы используются в качестве центрального контроллера в системах автономного отопления. Они могут управлять циркуляционными насосами, температурой теплоносителя в сети теплоснабжения, интенсивностью работы котлов отопления всех систем. Информацию о температуре в помещении предает дистанционный термодатчик для отопления, установленный в каждой комнате.

Термостатическое оборудование

   К нему относятся трех и четырех ходовой, угловой и проходной термостатический клапан для радиатора. Принцип работы и конструкция довольно просты и могут быть рассмотрены на приме трехходового клапана.

1. Корпус.
2. Вставка.
3. Конус.
4. Шток.
5. Седло.
6. Камера разгрузки по давлению.
7. Сальниковое уплотнение.

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.

Правила подключения

   Устанавливать терморегулятор на батарею целесообразно, если материалом служит алюминий, сталь или радиатор имеет биметаллическую конструкцию. Чугун имеет слишком большую тепловую инертность и для установки данных устройств практически не пригоден.

• Высота над уровнем пола не менее 80 см.
• Удобный доступ к регулятору настройки.
• Чувствительная часть термостата не должна быть экранирована от остальной комнаты шторами, драпировками или декоративным коробом. Если по дизайнерскому замыслу этого не избежать, то устройство можно доукомплектовать дополнительным дистанционным детектором.

Методы установки и схемы подключения

   Существует множество технических решений, как регулировать температуру батарей отопления, контролируя циркуляцию теплоносителя в системе.

   В строительстве практикуются одно и двухтрубные системы отопления. Для двухтрубных – больше подходят термостаты с клапанами, имеющими повышенное гидравлическое сопротивление. Диаметр типа RTD-N соответствует диаметру присоединительного штуцера радиатора. Гидравлическое сопротивление такого устройства находится в диапазоне 0,1-0,3 бар. При превышении 0,3 бар может появиться шум в системе, а при 0,6 бар термоэлемент перестает функционировать.

   Для однотрубных систем практикуют использование типа RTD-G. Клапаны с пониженным гидравлическим сопротивлением. При подключении следует использовать кран с терморегулятором с диаметром разъемного соединения 20 мм при этом диаметр трубы замыкающего участка – 15мм. при такой компоновке достигается максимальная эффективность самопроизвольного затекания теплоносителя в радиатор.  

1. Нижнее боковое подключение с вынесением терморегулятора на байпасе в верхнюю часть радиатора. Используется преимущественно в двухтрубных системах.
2. Нижнее подключение с размещением терморегулятора в верхней части радиатора с монтажом непосредственно к соединительному штуцеру батареи. Применяется в однотрубных системах .
3. Нижний способ подключения с использованием четырехходового термостатического клапана. Такая обвязка особенно удобна если трубы системы отопления монтируются под полом. Четырехходовый запорный механизм клапана способен не только регулировать температуру теплоносителя, но и отключить и снять радиатор без слива воды из всей системы.
4. Угловой клапан используется для бокового, диагонального, замыкающего подключения в однотрубной системе.
5. Проходной прямой термоклапан в обвязке с байпасом в однотрубной системе вертикального, бокового монтажа.
6. Проходной прямой термоклапан в двухтрубной системе.
7. Трехходовой термостат с вынесенным датчиком температурного контроля. Используется для монтажа замыкающего участка.

   Наиболее технически совершенные модели имеют термостатическую головку направленную перпендикулярно плоскости стены.