Принцип работы термостат капиллярный – терморегулятор для бойлера, как проверить электронный вариант для нагревателя

Терморегулятор для водонагревателя как работает и функции

Терморегулятор для водонагревателя – один из составляющих системы защиты бойлера (вторая – это предохранительный клапан). Он нужен для удобной эксплуатации – благодаря нему вы всегда сможете узнать, какой запас на данный момент в ёмкости.

Термостат также контролирует процесс подогрева и предупреждает перегрев. Если он вышел из строя, требуется его смена. Можно сказать, что это элемент, который прекращает действие нагревающей детали (ТЭНа) тогда, когда температура подошла к установленным ограничениям. В случае поломки, температура начнёт подниматься и в нём образуется огромное давление. Через некоторое время это может привести к взрыву.

Поэтому правильная эксплуатация в целом, а также отдельных частей, сэкономит ваши средства и обезопасит использование. Именно с этой целью данная статья раскроет принцип действия, виды, технические неполадки, способы диагностики и советы по эффективной эксплуатации.

Принцип работы

Внешне они могут очень сильно отличаться, но в основном их принцип функционирования меняется не сильно. Главная деталь – это теплопроводящий стержень. Он расширяется при нагревании, приводит в движение систему контактов, которые  в свою очередь отключают от сети ТЭН. При остывании стержня его длина постепенно уменьшается. Тогда термостат передаёт сигнал нагревательному элементу, что вскоре приведёт ТЭН снова в действие. Температуру, которую должен поддерживать регулятор, устанавливает сам пользователь в соответствии со своими потребностями.

Короче это можно описать так:

• Установка нужного уровня температуры  при помощи рычага, кнопки или переключателя
• Измерение температуры и включение ТЭНа при надобности
• При достижении нужного значения деления выключается ТЭН
• после охлаждения снова начинает срабатывать терморегулятор, и нагревание начинается заново

На сегодняшний день существуют такие устройства, которые имеют дополнительную функцию – отключение подачи электричества к ТЭНу при поломке. Благодаря этому безопасность использования становится выше и предотвращается вероятность поражения электрическим током.

Основные виды

ТЭНы бывают разной мощности. Чем он мощнее, тем интенсивнее греется жидкость внутри. Более того, терморегулятор  – это как раз та деталь, которая является основой. Если вы правильно выбрали все технические характеристики и добросовестно выполняете все правила его эксплуатации, водонагреватель будет служить долгое время без внеплановых чисток. Итак, какими они бывают.

Стержневой

Он состоит из стальной трубки небольшого диаметра (приблизительно до 10 мм) и длины (около от 25 до 45 см), которая зависит от объёма и мощности нагревателя. Этот термостат помещается в трубку ТЭНа и работает он по элементарным законам физики. Когда трубка нагревается, она расширяется линейно, и это позволяет надавить на выключатель. Однако их главный недостаток – неточность и дороговизна использования. Когда горячая вода выходит из бака, поступающая холодная очень быстро  охлаждает термостат. По этой причине бойлер по времени греется больше, чем на самом деле надо, а это повышает затраты на электричество и сокращает срок эксплуатации и его деталей.

Стержневой аппарат

Капиллярный

Этот тип считается более прогрессивным. Он состоит из полиэстерового корпуса, который не поддаётся окислению достаточно длинный срок. В него встроено переключающее устройство (термический регулятор). Его работа происходит по принципу объёма расширительной жидкости в капиллярной трубке (тот же физический закон, что и в предыдущем) Расширительная жидкость внутри баллона, которая по плотности отличается, при нагревании меняет свою плотность, после чего действует на установленную мембрану и отключает подачу электропитания. По сравнению со стержневыми, такие приборы точнее в своих показаниях и, как результат, экономнее.

Электронный

Электронный – наиболее современный тип, а значит самый точный и безопасный.

В свою очередь они бывают двух видов:  термостат безопасности и регулировочный. Если он будет пуст в тот момент, когда напряжение поступает к нагревательному элементу, тогда включится защита, которая отключит питание.

Другие виды

1. Электронные и электромеханические.Первый работает благодаря специальным электронным датчикам. Второй – благодаря биметаллическим элементам.
2. Простые (нужные градусы устанавливаются вручную) и программируемые (отличается более высокой точностью).
3. Накладные (при электронном управлении используются наиболее часто) и врезные (больше предназначены для механического управления).
4. Предназначенные для бойлеров с косвенным (непрямым) нагревом. Они значительно сэкономят ваши средства, потому что нагревают воду, при этом используя только питание для отопительного прибора. Но жидкость, которая циркулирует в отопительной системе не может нагреваться выше отметки, которая задана изначально.

Самые распространённые поломки

Каким образом обнаружить и устранить:

• Вода слишком горячая (это может возникнуть из-за выхода из строя конструкции, которая выполняет регулирующую функцию)
• Авария в медной капиллярной трубке. Сама по себе эта деталь очень чувствительна к разного рода механическим повреждениям. К сожалению, её невозможно отремонтировать, а только установить новую.
• Сцепление ТЭНа и электрических разъёмов недостаточное.
• Термостат очень часто включается и выключается (причина в чрезмерном образовании накипи, которое превышает допустимую норму).
• Вода недостаточно нагрета, хотя мощность ТЭНа очень высокая (это возникает при неправильной регулировке)
• Неисправность электрических составляющих (чаще всего это из-за перепадов напряжения в электросети; нужно установить средство, которое обеспечит бесперебойное электропитание или же стабилизатор напряжения)

Диагностика поломки и выбор нового прибора

Обнаружить повреждение своевременно, чтобы избежать лишних трат и сохранить своё здоровье довольно просто. То, что можно обнаружить даже невооруженным глазом, – вода перестала нагреваться. Для проверки дееспособности и исправности снимите его с самого теплообменника, после чего поставьте на измерение сопротивления (Ом). Для этого используется специальный тестер. Если тестер не покажет никакой реакции (на экране прибора при проверке не произошло изменений), то можно заключить, что прибор неисправен и его нужно заменить на новый. Термостаты ремонту не подлежат.

Хотелось бы обратить внимание, что какие-либо самостоятельные действия с целью проверки или ремонта без соответствующих знаний, навыков и соблюдения правил безопасности могут стать причиной травм. Лучше обратиться за помощью к специалисту.

Лучше всего выбирать новый, такой же фирмы. Таким образом, все их параметры будут совпадать и слаженно функционировать. Форма и принцип должны быть аналогичны предыдущему. Она определяется температурами, которые нужно регулировать, качеством материалов, из которых изготовлено устройство, маркой, производителем и т.д.

На первый взгляд может сложиться впечатление, что ключевую роль играет ТЭН. Кто-то думает, что самым важным является объём устройства. Но специалисты говорят, что про качество и правила обслуживания не стоит забывать. Устанавливайте адекватные градусы нагрева, мощность ТЭНа, проводите регулярную проверку, а также будьте внимательны к основным «симптомам». Таким образом, вы защитите полноценное функционирование, сделаете его более безопасным для вас и вашей семьи. Более того, срок службы бытовой техники будет продлён, а финансы сэкономлены.

Видео мастер класс “Водонагреватель и скрытая кнопка аварийного отключения”

ecoteplo.pro

Капиллярный термостат на примере Danfoss KP61

Вот наконец, мы подобрались к самому интересному термостату. Он интересен нам, как вентиляционщикам, так как обеспечивает одну из защит от заморозки водяного калорифера. Стоит сразу сказать, что капиллярный термостат – это не только данфосс. Есть и другие производители, их много, просто показать проще один, принцип действия у всех похож, как и внешний вид, и способ монтажа.

Рисунок 9.1 — Danfoss KP61, надпись на упаковке.

С упаковки снимаем информацию – этот датчик контролирует температуру от -30 до 15 градусов. Гистерезис термостата регулируемый. В нашем случае – это, видимо, 1,5 – 7 градусов. Длина чувствительного элемента – 5 метров. Длина элемента важна, так как, в идеале, элемент должен пройти по всей поверхности калорифера. Датчики выпускаются с разными длинами этих элементов, при заказе обязательно уточняйте, обращайте на это внимание! Слишком короткий датчик не охватит весь калорифер, что ухудшит защиту, а слишком длинный – это дороже, смонтировать можно, но тут надо смотреть экономическую целесообразность. Примеры монтажа показаны на рисунках 9.13, 9.15. 9.16, 9.17. Да и в принципе, мы здесь не проектированием занимаемся. Вы уже имеете готовую, спроектированную вентустановку. Если у вас датчик вышел из строя, например, был поврежден в процессе монтажа, ориентируйтесь по ситуации. Нормально датчик к калориферу подходил — берите такой же. Не устраивает длина — берите по ситуации.

Рисунок 9.2 — Danfoss KP61, общий вид.

Вот он, этот самый чувствительный элемент, внизу на фото. При монтаже его необходимо АККУРАТНО и ОСТОРОЖНО раскручивать у поверхности калорифера так, как показано на рисунке 9.13. Если перегнете трубочку до излома, датчик выйдет из строя. Это проявится в том, что контакты не будут менять свое положение. Они застынут навечно. Монтажник может скрыть этот грех, если подключит провода так, что контроллер вашей системы будет считать, что все хорошо. Наладчик может проморгать это. Если вы эксплуатируете вентустановку, не верьте никому на слово, проверьте сами его исправность. Как это сделать – есть несколько вариантов. Можете кинуть на капилляр снегом, в процессе работы. Это потребует включения установки со снятой крышкой вентблока. Будьте осторожны, чтобы туда ничего и никого не засосало. Можно перекрыть подачу горячей воды. Либо краном, который должен быть на смесительном узле, либо вручную, управляя положением привода с контроллера, или опять же вручную, некоторые приводы такое допускают. Но при таком способе будьте КРАЙНЕ ОСТОРОЖНЫ, чтобы реально не заморозить калорифер! Лучше всего это делать при температуре на улице чуть выше нуля. Следите при этом за температурой обратной воды и температурой приточного воздуха. Заодно можно проверить и сработку по низкой температуре обратной воды, если у вас система обладает такой защитой. Чтобы узнать, есть ли она – ЧИТАЙТЕ ИНСТРУКЦИЮ производителя!

Рисунок 9.3 — Danfoss KP61, вид со снятой защитной крышкой.

 

Рисунок 9.4 — Danfoss KP61, вид без крышки, под углом.

Как установить температуру. Вращайте регулировочную ручку и следите за указателем на шкале. Данфосс в этом плане немного заморочен, так как имеет защитную стопорную планку. Для проведения регулировок её необходимо снять. Обратите внимание на рисунок 9.12. на фото ниже эта планка видна сразу под ручкой. Рядом с ручкой находится золотистого цвета шестигранник. Это ручка задания гистерезиса. Надеюсь, вы помните из предыдущих страниц, что это такое? Он задает разницу в температуре, при которой контакты датчика будут возвращаться в исходное состояние после достижения задания. Чтобы задать гистерезис нужно снять ручку и переставить, как показано на рисунке 9.12.

Не рекомендую задавать температуру ниже 5 градусов. Выше – пожалуйста, но смотрите, чтобы ложных срабатываний не было. Обычно выставляют от 5 до 10 градусов.

Рисунок 9.5 — Danfoss KP61, регулировочная ручка и шкала.

 

Рисунок 9.6 — Danfoss KP61, панель регулировок.

 

Рисунок 9.7 — Danfoss KP61, шкала задания температуры и гистерезиса.

 

Рисунок 9.8 — Danfoss KP61, вид с закрытым клеммником.

 

Рисунок 9.9 — Danfoss KP61, вид с открытым клеммником.

 

Рисунок 9.10 — Danfoss KP61, клеммник.

 

Рисунок 9.11 — Danfoss KP61, инструкция.

 

Рисунок 9.12 — Danfoss KP61, как выставить температуру и гистерезис термостата.

 

1. капилляр;
2. монтажная скоба;
3. термостат;
4. вход горячей (прямой) воды в калорифер;
5. блок вентсистемы с водяным калорифером;
6. выход охлажденной воды (обратной) из калорифера;
7. неоткрывающаяся панель.

Рисунок 9.13 – Монтаж капиллярного термостата.

При монтаже обратите внимание на то, куда ставить термостат. Постарайтесь поставить его на такую часть вентсистемы, которая скорее всего не будет открываться. Не стоит ставить его на кожух, закрывающий водяной калорифер. Он может извлекаться для каких-то сервисных целей. Лишний раз демонтировать и монтировать этот термостат опасно, можно повредить капиллярную трубку.

Рисунок 9.14 – Капиллярный термостат PolarBear PBFP 6N в комплекте с монтажными скобами.

Посмотрите на еще один капиллярный термостат, производства Polar Bear. Называется PBFP 6N. Циферка 6 в названии термостата характеризует длину капиллярной трубки. Здесь она 6 метров. Еще этот термостат интересен тем, что он идет сразу в комплекте со скобами для монтажа капиллярной трубки, которые показаны на позиции 2 рисунка 9.13. На рисунке 9.14 эти скобы видны в левой части фотографии, они черного цвета и упакованы в полиэтиленовый пакетик. При работе с другими термостатами учитывайте, что скобы могут продаваться отдельно. Уточняйте при покупке – есть ли они в комплекте, или их надо заказывать отдельно.

Рисунок 9.15 – Пример монтажа датчика PBFP со слишком длинным чувствительным элементом.

На рисунке 9.15 видно, что можно было поставить термостат с вдвое меньшим чувствительным элементом. При той же защите калорифера, датчик бы стоил дешевле. Однако сам монтаж выполнен очень хорошо. Обратите внимание на левую сторону рисунка. Видите белую стяжку? Это крепление свободного конца капилляра, чтобы он не дребезжал при работе вентилятора.

Рисунок 9.16 – Пример монтажа датчика PBFP, крепление корпуса.

На рисунке 9.16 видно, как решено закрепить корпус датчика, крепление чувствительного элемента которого показано на рисунке 9.15. Датчик рядом со вводом «прямой воды», в левой верхней части фотографии. Капилляр здесь защищен гибкой трубкой из комплекта датчиков перепада давления. Решение неплохое, но плохо, что получается довольно протяженный участок капилляра вне зоны калорифера. Лучше вводить капилляр в установку как можно раньше, пример такого варианта показан на рисунке 9.17.

Рисунок 9.17 – Пример монтажа датчика PBFP.

На рисунке 9.17 показан вариант с хорошим вводом капилляра в установку, без протяженных участков снаружи.
Из недостатков:

• свободный конец капилляра не закреплен и при работе будет болтаться, вызывая дребезг, а также вероятность повреждения капилляра;
• — «змейка» капилляра неравномерна на поверхности калорифера, сравните её с вариантом на рисунке 9.15. Здесь нижнюю и верхнюю скобы (2 и 3, если считать с любой стороны), можно было бы сдвинуть немного правее.

p.s. Не считайте фотографию на рисунке 9.16 идеальным образцом. Там показан неплохой монтаж, но есть и недостатки. Например — бирки. Те, что там видны – круглые. Есть такой документ — ТУ 36-1440-82. Он говорит, что круглые бирки применяются для маркировки линий с кабелями под напряжением свыше 1000В. Это явно не наш случай. Но про маркировку будет отдельный разговор.

pvkom.ru

Терморегуляторы. Виды и принцип действия. Применение

Для сохранения требующегося уровня температуры в нагревательных системах применяются электрические устройства, называемые терморегуляторы. Все приборы, имеющие в составе электронагревательные элементы, оборудованы электрическими терморегуляторами.

Необходимость и особенности терморегуляторов

Терморегулятор представляет собой электрическое устройство необходимое для автоматического регулирования температуры в охлаждающем и отопительном оборудовании. Они монтируются в системах обогрева, искусственного климата, охлаждающих либо морозильных системах. Широко используются в домашнем хозяйстве в обустройстве теплиц.

Цель работы терморегулятора определяется включением либо выключением нагревательных элементов какого-либо прибора при показателях температуры ниже или выше указанных соответственно. Благодаря работе терморегулирующих устройств, воздух в помещении, вода, поверхности приборов и т.п. имею стабильную температуру.

Работают все терморегуляторы, в каком бы приборе они не находились, по единому принципу. Автоматический регулятор получает данные о температуре из окружающей его среды, благодаря тому, что оснащается встроенным или выносным термодатчиком. Опираясь на полученную информацию, терморегулятор определяет, когда нужно включаться и отключаться. Чтобы исключить сбои в работе устройства, термодатчик надлежит устанавливать в помещении подальше от прямого влияния различного нагревательного оборудования, в противном случае, может возникнуть искажение показателей и, естественно, регулятор будет работать ошибочно.

Классификация терморегуляторов

Принцип работы всех устройств, регулирующих температуру одинаковый, но видов терморегуляторов очень много, и они отличаются по:

• Назначению:
  • комнатные;
  • погодные.
• Способу монтажа:
  • стенные;
  • настенные;
  • крепящиеся на DIN рейку.
• Функциональным возможностям:
  • центральное регулирование;
  • беспроводное регулирование.
• Способу управления:
  • механические;
  • электромеханические;
  • цифровые (электронные).

Также терморегуляторы отличаются техническими свойствами:

• Диапазон измерений температуры. Разные модели терморегуляторов в зависимости от модификации поддерживают температуру от -60 до 1200 °С.
• Количество каналов:
  • одноканальные. Применяются для автоматической регулировки и сохранения температуры объекта на указанном уровне. Отличаются меньшими размерами и весом от многоканальных приборов;
  • многоканальные. Выпускаются для фиксирования температуры серии стандартных термодатчиков. Их используют на производствах, лабораториях, а также в народном хозяйстве.
• Габаритные размеры:
  • компактные;
  • большие;
  • крупные.

Применение регуляторов и датчиков температуры

Терморегуляторы могут устанавливаться в жилых и промышленных помещениях. В целом можно выделить учитывающие:

• И контролирующие температуру воздуха в конкретной зоне помещения. Эти приборы относятся к категории комнатных регуляторов. Бывают аналоговые и цифровые.
• И поддерживающие температуру определённых предметов – это регуляторы для полового отопления.
• Температуру воздуха снаружи – погодные термостаты.

Регуляторы, которые эксплуатируются в промышленных помещениях, бывают двух видов:

• Индустриальные пространственные. К этим приборам относятся аналоговые стенные регуляторы, имеющие повышенную защиту.
• Индустриальные с отдельными датчиками. Это аналоговые приборы с внешними датчиками, которые могут быть настенными или устанавливаться на специальную рейку.
  Датчики могут устанавливаться на стены или в полу дома, в зависимости от их типа и назначения. Встроенные приборы монтируются в монтажную коробку прямо в стену, а приборы накладного типа просто прикрепляют на стену.

Выделяют также несколько видов датчиков по назначению:

• Датчик температуры пола.
• Датчик температуры воздуха.
• Инфракрасный датчик для пола и воздуха.

Датчик, измеряющий температуру воздуха, часто размещают на корпусе терморегулятора. Терморегуляторы с инфракрасными датчиками можно применять для контроля всей системы отопления. Эти датчики отлично подходят для установки в ванные комнаты, душевые, сауны и прочие помещения с повышенной влажностью. Сам регулятор температуры надлежит размещать обязательно в сухом месте, от переизбытка влаги он может повредиться. Правда есть модели, с повышенной герметичностью, и их монтаж в ванную ничем не опасен для них.

Регуляторы для тёплых полов отличаются своим внутренним устройством, это:

• Цифровые.
• Аналоговые.

Цифровые устройства имеют хорошую стойкость к разным типам помех, поэтому исключают искажение данных и гарантируют большую точность, чем аналоговые.

Особенности функциональных возможностей электрических регуляторов температуры:

• Беспроводное регулирование (дистанционное). Рекомендовано применять при дополнительной инсталляции греющих элементов и проведении реконструкций, когда выполнять классическую регулировку невозможно или довольно трудно. Дистанционное управление исключает дополнительные строительно-ремонтные работы при электроинсталляции (к примеру, монтаже кабельной проводки).
• Устройства программирования. Центральное (классическое) устройство позволяет производить регулирование температуры целого крупного объекта с одной точки. Для программирования регулятора используют компьютер или устройства управления. Также контроль осуществляется с помощью телефонного модема.

Принцип действия, плюсы и минусы

Механический регулятор температур считается простым и практичным устройством. Применяется в нагревательных и охладительных целях. Чаще всего представляет внешнее электроустановочное изделие, предназначенное для внутренней установки в жилые помещения в системы отопления. Внешний вид подобен стандартному запорному крану.

Специфичностью механических терморегуляторов является отсутствие электрической составляющей. Работает аппарат по особому принципу, заключающемуся в свойствах некоторых веществ и материалов менять свои механические качества от изменения температуры.

При изменении температуры до конкретно указанной, происходит разрыв или замыкание электрической цепи, что обуславливает выключение либо включение приборов для нагрева. Требуемый показатель температуры выбирается на шкале прибора путём вращения специального колесика.

Положительные моменты механических термостатов:

• Надёжность.
• Устойчивость к перепадам напряжения.
• Не подвластны сбоям электроники.
• Работают при отрицательных температурах.
• Можно эксплуатировать в условиях резких изменений температуры.
• Простое управление.
• Длительный срок службы.

Недостатки:

• Наличие погрешности.
• Вероятность появления небольших щелчков при подаче напряжения на инфракрасные нагреватели.
• Низкая функциональность.

Независимо от недостатков, они являются самыми распространёнными и встречаются в организации обогревательных систем чаще других термостатов, благодаря простому управлению и невысокой стоимости.

Эксплуатация электромеханических термостатов

Электромеханические регуляторы температуры используется в различных бытовых электроприборах. Эти изделия бывают двух модификаций:

• С биметаллической пластиной и группой контактов. Пластина, нагреваясь до определённой температуры, изгибается и размыкает контакты, из-за чего прекращается подача электротока на нагревательную спираль или ТЭН прибора. После остывания пластина прогибается обратно в своё исходное положение, контакты при этом замыкаются, возвращается подача электричества и прибор нагревается. Приборами с этими регуляторами пользуется в повседневной жизни практически каждый человек – это утюги, электроплиты, электрочайники и т.п.
• С капиллярной трубкой. Изделие состоит из трубки, наполненной газом и помещённой в ёмкость с водой, а также контактов. Принцип действия базируется на особенностях материалов расширяться при определённых температурах. Вещество, находящееся в полой трубке, начинает расширяться при разогреве воды, из-за чего возникает замыкание контакта. После охлаждения воды, контакты размыкаются, а электроприбор начинает разогреваться. Подобными регуляторами чаще всего оснащаются водонагреватели, масляные обогреватели, бойлеры.

Электромеханические терморегуляторы зарекомендовали себя как неприхотливые устройства:

• Автоматическое включение обогрева.
• Герметичность.
• Невысокая цена.

Минусы этих приборов:

• Низкая функциональность.
• Сложность добиться высокой точности регулирования.

Специфика электронных терморегуляторов

Электронные устройства очень распространены, они эксплуатируются с многими электрообогревателями. Обычно ими оборудуют общие отопительные системы и кондиционирования, а также тёплые полы.

Главные составляющие части:

• Выносной термодатчик.
• Контроллер — устройство, устанавливающее конкретный уровень температуры в доме, а также создающее команды включения и отключения нагревателя.
• Электронный ключ – контактная группа.

Датчик прибора отправляет данные о температуре контроллеру, который обрабатывает полученный сигнал и решает, требуется снижать или повышать температуру.

Виды электронных термостатов:

• Обычные терморегуляторы. В этих приборах можно выставлять желаемые пределы температуры либо точную температуру, которая будет сохраняться. Устройства оборудованы электронным дисплеем.
• Цифровые терморегуляторы:
  • С закрытой логикой. Устройства имеют неизменный алгоритм работы. Регулирование выполняется при помощи передачи команд по указанным параметрам конкретным приборам, которые были установлены заранее. Параметры задаются заранее в зависимости от нужд используемых приборов для определённой температуры. Корректировка программы этих регуляторов практически неосуществима, можно только менять основные параметры. Но именно эти термостаты наиболее часто применяют в быту.
  • С открытой логикой. Эти аппараты контролируют точный процесс обогрева помещений. Имеют расширенные настройки, благодаря чему можно поменять их алгоритм работы. Управляются кнопками или сенсорной панелью. Путём этих устройств можно включать либо отключать обогревательные системы в строго заданное время. Но их перепрограммированием должны заниматься специалисты. Эти регуляторы применяют чаще на производстве и в промышленности, чем в быту.

Программируемые термостаты удобно эксплуатировать, они открывают широкие возможности для тонкой настройки приборов на нужные температурные показатели, зависящие от требований отдельных зон помещений.

Достоинства:

• Широкий диапазон регулировок.
• Разнообразие дизайнерских решений.
• Экономия электроэнергии.
• Высокая точность.
• Эффективность.
• Безопасность при эксплуатации.

Также терморегуляторы просты в управлении и имеют не высокую стоимость, только эти два плюса не касаются регуляторов с открытой логикой. Электронные регуляторы нередко являются составной частью системы умного дома.

Похожие темы:

 

electrosam.ru

Терморегулятор для водонагревателя: как отремонтировать или заменить

Терморегулятор для водонагревателя работает по принципу термометра — измеряет температуру. Зачем это нужно и чем грозит поломка элемента, читайте в нашей публикации.

Содержание материала:

Устройство и принцип работы термостата

Как функционирует прибор? На панели управления вы устанавливаете показатели нагрева. Как только вода достигает заданных параметров, срабатывает термодатчик, посылая сигнал управляющему модулю. Последний дает команду на отключение ТЭНа.

В накопительных бойлерах вода постоянно теплая благодаря регулятору температуры. Как только показатели снижаются, ТЭН снова запускается и продолжает нагрев. Поэтому вы можете получить горячую воду в любое время, без длительного ожидания.

В современных моделях термореле оснащается кнопкой выключения — термозащитой. Когда ТЭН перегревается либо нагревает содержимое выше указанной нормы, срабатывает защита — и работа прекращается. В противном случае ТЭН сгорает.

Схема устройства:

Существует несколько разновидностей термостата:

• Стержневой — устаревший тип, уже не применяется. В основе лежит трубка, которая расширяется при нагреве воды. От расширения срабатывает клавиша отключения ТЭНа.
  От такой конструкции отказались по причине ее неточности. Деталь располагалась близко к забору холодного потока, поэтому не успевала вовремя реагировать на повышение температуры.

• Капиллярный. Конструкция та же, но в данном случае трубка содержит жидкость, которая расширяется и приводит в действие реле ТЭНа. Погрешность составляет 3-4 градуса.

• Электронный. Самый точный из всех датчиков. Оснащается защитой от включения без воды.

Для электроводонагревателя разработаны регуляторы:

• Механические и электронные (накладные и встроенные соответственно). Механические срабатывают при расширении биметаллических пластин, электронные при сигнале датчика.
• Программируемые и механические. На первых требуется установка необходимых показателей, вторые срабатывают на кипячении или когда достигнута максимальная, установленная вручную, температура.

Бойлер перестал греть или, наоборот, перегревает воду? Термостат проверяется в первую очередь.

Как выполнить ремонт своими руками

По возможности элемент можно починить или установить новый.

Как снять терморегулятор:

• Отключите технику от сети.
• Перекройте подачу воды.
• Слейте содержимое бака. Для этого можно использовать специальный клапан. Для чего нужен предохранительный клапан, читайте в отдельной статье.
• Демонтируйте ТЭН. Для этого открутите гайки и болты фланца, достаньте его из корпуса.
• Термостат обычно располагается в основании нагревателя или рядом.

• Отсоедините проводку и извлеките датчик из основания.

В случае с механической моделью можно зачистить биметаллические пластины от окисления. Для этого смочите кусок ткани в спирте, протрите пластины. Если окисление сильно распространилось, тогда выполните зачистку мелкой наждачкой.

Нужно делать это аккуратно, чтобы не задеть контакты датчика.

Из-за скачков напряжения размыкающий контакт мог залипнуть. Чтобы отрегулировать, осторожно отсоедините его от корпуса, зачистите проблемное место. В норме контакт должен стать в гнездо автоматически.

Как отремонтировать контакт, если он не срабатывает:

• Достаньте деталь из корпуса полностью.
• Зачистите ее поверхность, а также посадочное место.
• Если после чистки контакт не включается, подложите снизу изоляционную ленту.
• Установите на место шток.
• Соберите корпус.

Когда регулятору требуется замена

Нет смысла выполнять ремонт, если:

• Медная трубка пришла в негодность.
• Электроника вышла из строя.
• Элемент сгорел при скачке напряжения.

Но как на практике убедиться, что термореле неисправно? Это можно проверить мультиметром.

• Установите мультиметр в режим измерения сопротивления, как показано на картинке:

• Приложите щупы к контактам детали.
• Посмотрите на табло. При бесконечном сопротивлении термостат не подлежит восстановлению, нужна замена.
• Показывает сопротивление? Поступите так: установите мультиметр на минимальное значение. Зажигалкой прогрейте трубку термостата. Если он исправен, сопротивление увеличится и сработает защитное реле.

Если вы убедились в неисправности, для замены важно подобрать подходящее изделие. Как это сделать? Лучше всего взять старый регулятор и пойти с ним в магазин, чтобы приобрести аналог. Либо записать серийный номер, который есть на каждом изделии.

На что обратить внимание:

• Метод крепления.
• Размер.
• Напряжение.
• Дополнительные функции.

Параметры должны совпадать с указанными в паспорте для бойлера.

Если вы не сильны в ремонте, тогда можно вызвать мастера для замены.

Помните о технике безопасности и смотрите видео по теме:

Вам помогла статья?

Да Нет

5 раз уже
помогла

cosmo-frost.ru

Термостат для водонагревателя и виды термостатов

Что такое термостат и для чего он нужен?

Термостат это своего рода предохранитель, который не позволяет нагревательному элементу работать после того, как была достигнута определённая температура, заданная пользователем. Таким образом Вы можете быть спокойны, что водонагревательный элемент вместе со всем прибором не взлетит на воздух, а просто отключится и включится обратно, когда температура воды, в данном случае, упадёт. Либо самостоятельно, естественно, либо принудительно с помощью других механизмов.

Вплоть до того, что термостат отключит подачу электропитания в случае если сам по себе он будет не исправен, другими словами, даже если термостат сломался — он всё равно заботится о безопасности. Кроме того, что бойлер останется целым, там ещё и шансы что Вас в случае чего ударит током близки к нулю.

Основные вопросы касательно водонагревательных термостатов:

1. Как выбрать термостат для водонагревателя
2. Какие бывают виды термостатов
3. Как самостоятельно устранить неполадки и поломки с термостатом

Как выбрать термостат?

Чаще всего устройство покупают, когда ломается то что работало раньше. Поэтому Вы можете извлечь термостат и в специализированном магазине продавец или консультант просто поможет подобрать Вам термостат по аналогии. Тем более что чаще всего на нём имеется маркировка и можно определить характеристики. Принцип срабатывания, форма(чтобы он поместился назад туда, откуда Вы его извлекли) и многое другое.

В плане замены вам поможет интернет и форумы, в принципе ничего сложного в этом нет, НО! Если учесть что Вы никогда раньше этим не занимались и не имеете специализированных знаний, не проще ли и безопаснее отдать задачу в руки профессионалам? Ведь если что-то пойдёт не так, в результате будете иметь постоянную угрозу безопасности и возгорания плюс в добавок испортите прибор. В тоже время оставлять бойлер без термостата совсем — тоже нельзя. Ведь это прямая угроза тому, что бойлер попросту лопнет от перегрева.

Как только Вы заметили, что бойлер или другой водонагревательный прибор ведёт себя странно, постоянно включаясь или выключаясь и меняя температуру самостоятельно — стоит заменить термостат, ведь без этого очень скоро устройство выйдет из строя.

Какие бывают виды термостатов?

Сегодня существует очень много различных типов, которые отлично зарекомендовали себя в различных сферах, но если речь идёт о термостатах для бойлеров, то вот самые популярные:

• Электронный термостат для водонагревателя. Самый точный и современный тип термостата. Радотает в паре с реле, которое срабатывает при пустом баке на момент подачи напряжения. Такая защита отключает питание во избежания опасных эксцессов.

• Стержень. Стержневой термостат для водонагревателя представляет из себя тонкую трубку, в диаметре до 1 см, которая работает на простейших законах физики. При нагревании трубка попросту расширяясь давит на выключатель и отключает работу бойлера. Однако реакция срабатывания оставляла желать лучшего. Из-за задержки срабатывания устройства, бойлер ещё долго мог оставаться во включенном состоянии. Таким образом это влияет не только на затраты на электричество со стороны пользователя, но и на износ комплектующих водонагревательного элемента.

• Капиллярный термостат для водонагревателя. Схож по принципу работы со стержневым. Та же логика, разница лишь в том, что тут находится специальная ёмкость из материала устойчивого к процессам окисления. Данная ёмкость очень чувствительна к температурным изменениям, поэтому имея другую плотность, не такую как у воды, она вынуждена изменяться в объёме и давить опять-таки на специальную мембрану, которая приводит к выключению тэна. При это такие термостаты намного точнее стержневых и задержка в срабатывании не настолько существенная.

Также по другой логике термостаты можно поделить на такие подтипы:

Электромеханические термостаты — биметаллические детали влияют на работу механизма заставляя проделывать всё те же защитные функции. Устройство термостата водонагревателя зависит от потребностей системы в которую он предусмотрен.

• Электронный — легко догадаться, работает благодаря специальным датчикам.

• С задаваемой температурой срабатывания — либо программно, либо механическим тумблером.

• С температурой по умолчанию, критической.

• Накладные — это те, которые мы так часто видит внизу бойлеров, если снять пластиковую защиту. Чаще всего используется в бойлерах с электронным управлением.

• Термостаты для бойлера косвенного нагрева. Бойлеры, которые нагревают воду от основного нагревательного элемента. Это хороший вариант экономии. Но есть и свой минус, что температура, которая может понадобиться пользователю для бытовых целей должна быть отличной температурой от основного теплоносителя. Поэтому для такого случая необходим именно такой термостат и без него не обойтись.

Термостат своими руками для бойлера конечно можно сделать, но он стоит не таких уж больших денег, чтобы заморачиваться по этому поводу.

Как устранить неполадки и неисправности термостата

Всё что нас окружает, весь физический мир находится в состоянии энтропии и это нормально. Не стоит переживать по поводу сломанного термостата. Тем более, что можно попытаться починить термостат своими силами и возможно проблема не такая уж и серьёзная. Точнее сказать, ремонту термостат чаще всего не подлежит — просто покупается новый и всё. Но возможно проблема не в этом и её можно устранить. Вот это и разберём.

Во-первых в качестве профилактики нужно использовать бойлер или другой водонагревающий прибор в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Не нагружая лишний раз устройство, тогда вся система прослужит вам долго верой и правдой.

Как определить поломку? Чаще всего вода просто перестаёт нагреваться и тогда проблему нужно искать либо в тэне, нагревательном элементе, либо в термостате. Конечно, бывает, что из строя одновременно выходит и то и другое, но это редкость и несчастливое стечение обстоятельств. Итак: как проверить что не работает именно термостат? Достаточно просто измерить его сопротивление. Если тест ничего не отображает — значит пора менять механизм. Вперёд в магазин, тем более что стоит он не баснословных денег.

tverdo-kotel.com

принципы действия и виды устройств

Что такое терморегулятор, можно понять из самого его названия. Это устройство, которое контролирует температуру в определенной точке путем приведения в действие системы управления. Термостат, прежде всего, важен для работы систем отопления и кондиционирования воздуха, холодильников. Он обеспечивает экономное использование энергоресурсов – включает и отключает нагревание и охлаждение при достижении определенной температуры.

Различные виды терморегуляторов

Виды терморегуляторов

Исходя из принципа действия, термостаты делятся на два типа:

• механические;
• электронные.

В свою очередь, каждый тип подразделяется на подвиды.

Механические термостаты

В механических термостатах используют датчики с различной технологией срабатывания, но все они основаны на едином принципе. Чтобы понять, как работает механический терморегулятор, надо обратить внимание на физические свойства многих веществ расширяться при нагревании и сжиматься, когда их охлаждают (вода является заметным исключением, расширяясь при охлаждении). Механические термостаты используют это свойство, называемое термическим расширением.

Механический термостат

Биметаллические пластины

Принцип работы терморегулятора, наиболее часто применяющегося, состоит в использовании пластины из двух полос различных металлов, соединенных болтами.

Включение и отключение биметаллического термостата:

1. Внешний диск устройства позволяет установить температуру, при которой оно включается и отключается;
2. Циферблат диска подключен через цепь к датчику температуры – биметаллической пластине, которая замыкает и размыкает электроцепь, в зависимости от большего или меньшего изгиба;
3. Биметаллическая полоса состоит из разных металлов, скрепленных вместе;
4. Один металл расширяется меньше, чем другой при нагреве, в связи с этим пластина изгибается внутрь при поднятии температуры;
5. Пластина – часть электроцепи, поэтому, когда полоса холодная, она прямая, и цепь замкнута. Система включена и нагревается. Нагреваясь до определенной температуры, пластина изгибается и разрывает цепь. Схема отключается.

Работа биметаллической пластины

Важно! Поскольку на расширение и сжатие пластины требуется время, датчик имеет инерцию срабатывания.

Газонаполненные датчики

Из-за медленной реакции металлов на температурные изменения разработаны альтернативные конструкции терморегуляторов. Одна из них – использование газонаполненного сильфона между парой металлических дисков. Большая площадь поверхности этих дисков позволяет им быстро реагировать на нагрев. Кроме того, они упругие и имеют гребни.

Механический термостат с газонаполненным датчиком

1. При повышении температуры газ в междисковом пространстве расширяется и разъединяет диски. При этом тот из них, что находится внутри, нажимает на микропереключатель в средней части термостата, размыкая цепь. Нагрев прекращается;
2. Когда температура снижается, сжимается и газ, вновь приближая диски друг к другу. Внутренний диск отдаляется от микропереключателя. Контакт замыкается, включая нагрев.

Газонаполненные терморегуляторы используются для систем отопления домов, они применялись в старых моделях автомобилей. Иногда в них используются не газы, а летучие жидкости с низкой температурой кипения. Например, разбавленный спирт.

Важно! Конкретный химический состав жидкостей подбирается, исходя из диапазона регулируемых температур.

Восковые терморегуляторы

Данный вид термостатов имеет герметичную камеру с восковой пробкой и свободно ходящим металлическим стержнем внутри. По мере повышения температуры воск расплавляется, расширяется и выталкивает стержень из этой камеры. Одновременно стержень действует на включение и отключение электроцепи. Пружина возвращает механизм на место, когда воск остывает.

Устройство воскового термостата

Восковые термостаты используются в системах управления охлаждением автомобильных двигателей, в смесителях и т. д. Термостат с простой конструкцией хорошо подходит для тяжелых условий работы внутри двигателя и отличается высокой надежностью.

На радиаторах центрального отопления устанавливают клапаны, где часто используются именно восковые термостаты. При нагреве радиатора до установленного уровня восковые регуляторы уменьшают поток воды через радиатор.

Электронные термостаты

Цифровой термостат является электронной версией механического термостата. Вместо механического датчика может быть установлен термистор – резистор, меняющий свое сопротивление по отношению к температуре, или термопара. Сигнал поступает в электронный модуль, где обрабатывается, и оттуда поступают команды на включение и отключение нагрева или охлаждения. Преимуществом электронного термостата является более точный контроль температуры.

Цифровые регуляторы бывают:

1. Непрограммируемые. Приборы с простым набором функций, имеющие цифровой дисплей и кнопки управления для установки выбранного температурного значения;
2. Программируемые. Устройства, представляющие собой мини-компьютер, позволяющие устанавливать дни недели, часы, временное поддержание температуры, ручную отмену и т. д.;

Программируемый терморегулятор

3. Беспроводные. С развитием современных технологий термостатические устройства стали «умнее» и освободились от проводов. Такие приборы связаны с использованием различных порталов беспроводной связи, например, WiFi или Bluetooth. Самым распространенным является WiFi-подключение. В таких связях эффективность соединений увеличивается, и снимаются проблемы, связанные с проводкой.

Некоторые дополнительные функциональные возможности электронных устройств:

1. Интеграция оконных контактов для снижения температуры с открытыми окнами;
2. Координация работы нескольких радиаторов;
3. Отдельное крепление измерительных датчиков в оптимальном месте;
4. Дистанционное управление системой по телефону, интернету или смартфону. На значительном удалении от дома всегда можно внести корректировку в настройки;
5. Сигнал тревоги, если температура слишком низкая или высокая. При желании владелец получает сообщение по электронной почте;
6. Интеграция аварийных сигналов для датчиков дыма и датчиков разрыва трубы.

Кроме этого, беспроводные термостаты последнего поколения обладают приятным современным внешним видом. Они могут предоставлять подробные энергетические отчеты, доступна система голосового управления.

Беспроводной термостат

Двухзонные термостаты

Двухзонный терморегулятор позволяет одновременно управлять разными системами отопления и выполнять программирование на два жилых помещения (например, спальня и кухня, гостиная и прихожая). Возможна установка разных уровней желаемой температуры в каждой комнате или области дома.

Модель прибора обычно содержит несколько записанных программ, можно вносить и свои корректировки. Часто применяемый диапазон температур – от 7 до 30 градусов. Ступень регулирования – полградуса.

Двухзональный терморегулятор подходит почти для всех видов отопления:  электрического напольного и потолочного, газового с помощью водяных радиаторов и других систем.

Устройство состоит из нескольких элементов:

• электронного программируемого модуля;
• датчиков температуры;

Датчики должны быть установлены в местах, исключающих сквозняки и прямые солнечные лучи, которые могут исказить данные, передаваемые в электронный управляющий модуль.

Кроме двухзонных, существуют двухступенчатые терморегуляторы, применяемые, например, в установках кондиционирования воздуха, где требуется автоматическое управление в холодных и теплых циклах с промежуточной мертвой зоной. Электрически он состоит из двойного переключаемого контакта. Возможно его использование и для обычного контроля температуры с применением одного контакта.

Термостат 12 В

В целом электронные приборы значительно дороже механических, особенно программируемые и беспроводные устройства. Однако существует дешевый цифровой прибор, который можно использовать для простого контроля нагревания или охлаждения разных помещений и устройств. Например, применять в инкубаторах, теплицах, аквариумах, для теплого пола и т. д.

Терморегулятор на 12 В

Для питания терморегулятора 12 вольт можно использовать и сеть 220 В, но для этого его надо включить через специальный БП, с выходом 12 В постоянного тока. Второй вариант – подключить напрямую к 12-вольтовому аккумулятору. Никаких дополнительных функций у прибора нет, что сказывается на его низкой цене. Но со своим предназначением обычного температурного регулирования он справляется.

В конструкции терморегулятора – температурный датчик (терморезистор) и контроллер с переключающим устройством для выставления требуемой температуры.

Без использования терморегуляторов невозможно нормальное функционирование нагревательных и охлаждающих систем. Не имея обратной связи, они могут быть слишком энергоемкими и неспособными сохранять устойчивую температуру.

Видео

Оцените статью:

elquanta.ru

Основные модификации термостатов и их применение

Термостат (от греч. therme — тепло, жар; statos — стоящий, неподвижный), прибор для поддержания заданной температуры. Существуют две основные группы :

• законченное устройство, например лабораторный термостат для культивирования микроорганизмов;
• датчик, который при достижении некоторой установленной температуры включает или отключает исполнительный механизм.

Также изделия подразделяются на два вида:

• механические. В них используются механические (физические) свойства материалов, например, изменение геометрии материала или его объема. Особенность таких изделий заключается в том, что они не имеют собственного электропотребления;
• электронные. В этих приборах используется термодатчик, показания с которого считываются электронной схемой .

Ртутные термостаты

Являются одними из самых первых типов устройства и сейчас не используются (ввиду токсичности ртути).

Существуют два принципа работы изделия:

1. ртуть, поднявшись до назначенной высоты в термометрическом сосуде, замыкает электрические контакты или воздействует на некоторое устройство. Точность такого термостата достигала 0,01°С, поэтому он применялся в основном в промышленных условиях,
2. ртутный датчик закрепленный на биметаллическом элементе, который при изменении температуры изменяет свою положение или конфигурацию и приводит в действие ртутный механизм. Точность зависит от точности биметаллического элемента и достигала 0,5°С. Прибор применялся как в промышленных, так и в домашних условиях./li>

На рисунке показано устройство ртутного термостата. Колба с ртутью присоединена к биметаллическому элементу, реагирующему на температуру и наклоняющему колбу в ту или другую сторону. Когда колба наклоняется в одну сторону, происходит замыкание контактов, в другую сторону – контакты размыкаются.

Биметаллические термостаты механического действия

Биметаллический элемент (диск, катушка, лента), в силу присущих ему свойств, при достижении температуры срабатывания резко изгибается, приводя в действие исполнительный механизм – электроконтакты или клапан. В исходное состояние прибор возвращается либо автоматически (обычно применяют в системах защиты систем от перегрева или переохлаждения), либо при воздействии на биметаллический элемент (при помощи ручки можно устанавливать желаемый уровень температуры). Применяется в недорогих системах контроля температуры – домашние нагреватели, тепловые завесы и т.п.). Точность очень сильно зависит от качества используемого биметалла, и обычно находится в диапазоне 0,5–4°С.

Восковые термостаты

Обычно применяются в системе охлаждения автомобильных двигателей. Регулируя поток охлаждающей жидкости и смешивая жидкость разных температур (циркулирующую по большому и малому контурам) прибор позволяет поддерживать оптимальный уровень температуры (в зависимости от марки автомобиля) в пределах 70-95°С. В герметичной камере, в которой находится восковая пластина, расположено специальное устройство, в случае увеличения рабочей температуры, открывающее клапан.

Капиллярные термостаты

Используют в системах отопления, газовых печах, бойлерах, системах защиты от перегрева. По способу исполнения различают настроенные на заданную температуру и регулируемые термостаты. Устройство состоит из колбы, наполненной газом или жидкостью, соединенной с управляющим элементом при помощи тонкой трубки — капилляра. Конец трубки помещен в корпус термостата и соединен с диафрагмой. При нагреве газ (жидкость) расширяется и давит на диафрагму, которая приводит в действие исполнительный механизм – электрические контакты или клапан, регулирующий поток теплоносителя.

Электронные термостаты

Существуют два технических решения подобных термостатов:

1. используются механические термостаты, «показания» с которых снимаются с помощью электронного исполнительного устройства. Точность измерения таких изделий обычно не очень высока;
2. используются электронные измерительные устройства – термопары, резисторные датчики, p-n переходы полупроводниковых приборов, инфракрасные датчики.

Поступающая информация с измерительных устройств подается на электронную схему, которая подает команду(ы) на исполнительное устройство. Такие электронные термостаты являются более точными приборами. Существует их большое разнообразие – с индикаторами температуры, программируемые, регулируемые и т.д. Область применения – системы кондиционирования, системы «теплый пол», домашние электронагреватели с цифровым отображением информации, электропечи и т.д.

Жидкостные термостаты

Представляют собой достаточно сложное устройство, предназначенное для регулирования от -120°С до 400°С (в зависимости от модели) и точного поддержания (до 0.01К) температуры в лабораторных условиях. Общий принцип действия термостата основан на поддержании заданной температуры путем нагревания и охлаждения жидкого теплоносителя, циркулирующего в рабочей ванне. Подогрев теплоносителя и поддержание заданной температуры осуществляется с помощью нагревателя и датчика температуры, расположенных в резервуаре, и электронного регулятора, охлаждение – путем теплообмена с окружающей средой, а при температурах близких к окружающей — дополнительно с помощью теплообменника.

Суховоздушные термостаты

Предназначены для регулирования и точного поддержания температуры в лабораторных (например, инкубаторы) и/или промышленных условиях. Общий принцип действия изделия основан на поддержании заданной температуры путем нагревания и охлаждения газа-теплоносителя (в частности воздуха), циркулирующего в рабочей камере.

www.scat-technology.ru