Термостат: температура открытия, виды и принцип работы

Основные признаки неисправности термостата

Иногда термостатное устройство не работает качественно.


Основные признаки того, что терморегулятор вышел из строя:

  • Если устройство охлаждает больше нужной температуры (в холодильнике начинает морозить);
  • Устройство перегревается (двигатель в автомобиле начинает кипеть);
  • Нижний патрубок очень быстро нагревается (при исправной работе он греется долго);
  • При работе двигателя, отображаемая температура резко снижается, а потом при выключении обратно поднимается;
  • Нижний патрубок не нагревается и остаётся холодным. Такое происходит, если устройство долго находится в закрытом состоянии, что приводит к заклиниванию конструкции

Диагностика поломки, как проверить не снимая

Существует несколько способов проверки неисправности терморегулятора устройства. Этот способ отличается тем, что позволяет обнаружить поломку, не разбирая устройство на части. Чтобы определить, работает ли термостат исправно, нужно запустить двигатель автомобиля на минут пять-десять. За это время шланг, идущий из радиатора в термостат, должен остаться холодным, если он нагрелся за такое короткое время — в конструкции есть неполадки.

Теперь вы знаете, что такое термостат, для чего служит термостат, какие функции он выполняет. Устройства используют во многих сферах в жизни: для автоматического поддержания температуры воды в душе, для нагревания духовки или обогревателя до заданной температуры. После прочтения статьи вы знаете, что делать, чтобы обнаружить поломку терморегулятора, не разбирая устройство. В зависимости от того, зачем нужен в устройстве термостат, выбирают разные виды.

Экспертное мнение

Водителям «вазовских» лошадок рекомендуется своевременная диагностика. Учитывая, что температура открытия термостата у «ВАЗ-2110» составляет 80 0 С, проверить его состояние можно следующим образом.

  • Запуск не стоит затягивать: 7 минут – оптимальный временной промежуток. Далее следует открыть капот и коснуться нижнего патрубка. При исправном положении шланги должны иметь идентичную температуру. Разность показателя говорит о неполадке. Главное – не допустить появления воздушных пробок, их следствием станет перегрев и необходимость срочной замены.
  • Заводя двигатель, нужно потрогать трубку, ведущую к ОЖ. В нормальном состоянии она холодная вплоть до прогрева мотора до нужной кондиции.
  • К сложным способам диагностики относят демонтаж системы и окунание ее в нагретую жидкость. «Кастрюльный» способ может охарактеризовать лишь рабочее состояние термостата, не определяя неполадок.

Для определения нужных параметров термостата, подходящего для конкретного «железного коня», приходится учитывать температуру клапанного открывания. Поэтому лучше отправиться в специализированный автомагазин.

Схемы включения ТЭН в однофазную сеть.

Трубчатые электронагреватели рассчитаны на конкретное значение мощности

инапряжения , поэтому для обеспечения номинального режима работы их подключают к питающей сети с соответствующим напряжением. Согласно ГОСТ 13268-88 нагреватели изготавливаются на номинальные напряжения:12 ,24 ,36 ,42 ,48 ,60 ,127 ,220 ,380 В , однако наибольшее применение нашли ТЭНы рассчитанные на напряжение 127, 220 и 380 В.

Рассмотрим возможные варианты включения ТЭН в однофазную сеть.

2.1. Включение в розетку.

ТЭНы мощностью не более 1кВт (1000 Вт) можно смело включать в розетку через обычную штепсельную вилку, так как такой мощностью обладает основная масса электрических чайников и кипятильников, которыми мы разогреваем воду.

Через обычную вилку можно включить параллельно

два ТЭН, но у обоих нагревателей мощность должна быть не более 1 кВт (1000 Вт), так как при параллельном соединении их общая мощность увеличивается до 2 кВт (2000 Вт). Таким образом, можно включить несколько нагревателей, но их общая мощность должна составлять не более 2 кВт, а для включения в розетку необходимо использовать более мощную вилку.

Бывает ситуация, когда дома завалялись несколько нагревателей, рассчитанных на рабочее напряжение 127 В, выкинуть их рука не поднимается, а в домашнюю сеть не включишь. В этом случае нагреватели включаются последовательно

, что дает возможность подавать на них повышенное напряжение. При последовательном соединении двух нагревателей с напряжением 127 В их мощность остается прежней, а общее сопротивление увеличивается в два раза. Например, при включении двух нагревателей мощностью по 500 Вт их общая мощность составит 1000 Вт.

Термоклапан — строение, назначение, виды

Клапан в терморегуляторе по строению очень похож на обычный вентиль. Имеется седло и запорный конус, который открывает/закрывает просвет для протекания теплоносителя. Температура радиатора отопления регулируется именно таким образом: количеством проходящего через радиатор теплоносителя.

Термостатический клапан в разрезе

На однотрубную и двухтрубную разводку клапана ставят разные. Гидравлическое сопротивление вентиля на однотрубную систему намного ниже (как минимум, в два раза) — только так можно ее сбалансировать. Перепутать вентили нельзя — греть не будет.  Для систем с естественной циркуляцией подходят вентили для однотрубных систем. При их установке гидравлическое сопротивление, кончено, возрастает, но работать система сможет.

На каждом клапане есть стрелка, указывающая движение теплоносителя. При монтаже его устанавливают так, чтобы направление потока совпадало со стрелкой.

Из каких материалов

Изготавливают корпус вентиля из стойких к коррозии металлов, часто дополнительно покрывают защитным слоем (никелируют или хромируют). Есть клапана из:

  • бронзы (с никелевым и хромированным покрытием);
  • латуни (покрывают слоем никеля);

  • нержавеющей стали.

Понятное дело, что нержавейка — лучший вариант. Она химически нейтральна, не корродирует, не вступает в реакции с другими металлами. Но стоимость таких клапанов велика, найти их сложно. Бронзовые и латунные вентили примерно одинаковы по сроку службы

Что в этом случае важно — это качество сплава, а за ним тщательно следят известные производители. Доверять или нет неизвестным — вопрос спорный, но есть один момент, который лучше отследить

На корпусе обязательно должна присутствовать стрелка, указывающая направление потока. Если ее нет — перед вами совсем дешевое изделие, которое лучше не покупать.

По способу исполнения

Так как радиаторы устанавливаются разными способами, клапана делают прямыми (проходными) и угловыми. Выбираете тот тип, который в вашу систему станет лучше.

Прямой (проходной) клапан и угловой

Название/фирма Для какой системы Ду, мм Материал корпуса Рабочее давление Цена
Данфос, угловой RA-G с возможностью настройкой однотрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 25-32 $
Данфос, прямой RA-G с возможностью настройкой однотрубной 20 мм, 25 мм Никелированная латунь 10 Бар 32 — 45 $
Данфос, угловой RA-N с возможностью настройкой двухтрубной 15 мм, 20 мм. 25 мм Никелированная латунь 10 Бар 30 — 40 $
Данфос, прямой RA-N с возможностью настройкой двухтрубной 15 мм, 20 мм. 25 мм Никелированная латунь 10 Бар 20 — 50 $
BROEN , прямой с фиксированной настройкой двухтрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 8-15 $
BROEN , прямой с фиксированной настройкой двухтрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 8-15 $
BROEN ,угловой с возможностью настройкой двухтрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 10-17 $
BROEN ,угловой с возможностью настройкой двухтрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 10-17 $
BROEN , прямой с фиксированной настройкой однотрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 19-23 $
BROEN , угловой с фиксированной настройкой однотрубной 15 мм, 20 мм Никелированная латунь 10 Бар 19-22 $
OVENTROP , осевой 1/2″ Никелированная латунь, покрытая эмалью 10 Бар 140 $

Выбор терморегулятора

Перед покупкой изучают характеристики устройств разных видов, сравнивают их функциональные возможности. Терморегуляторы отопления выбирают с учетом критериев:

  1. Тип конструкции: механический, электронный, электромеханический.
  2. Соответствие размера трубы и клапана.
  3. Площадь сечения внутреннего просвета. В некоторых моделях значение данного параметра изначально небольшое. В результате регулировки площадь сечения дополнительно уменьшается. Это приводит к существенному охлаждению радиаторов. Такой регулятор для батареи лучше не применять, т. к. параметры воздуха в помещении будут сильно варьироваться.
  4. Расположение датчика температуры. Он может быть встроенным или вынесенным. В первом случае данные о температуре воздуха в помещении будут более точными, т. к. прибор находится на некотором удалении от радиатора, а значит, не подвергается прямому воздействию тепла. Вынесенный датчик приобретается, когда радиатор утоплен в нишу или находится вблизи от подоконника, при условии, что термостатический элемент располагается в вертикальной плоскости.
  5. Для двухтрубной и однотрубной системы отопления выбирают разные терморегуляторы.
  6. Точность регулировки устройства. Механический вариант конструкции устроен просто, а за изменение параметров теплоносителя ответственность несет человек, т. к. все манипуляции выполняются вручную. При выборе электронных регуляторов учитывают уровень чувствительности автоматики. Информацию о величине погрешности измерений нужно запрашивать у производителя.
  7. Внешний вид прибора. Газонаполненные, жидкостные и электронные терморегуляторы отличаются привлекательностью. Автоматические модели подобных устройств оснащены дисплеями.
  8. Ценовая категория. Оборудование для системы отопления должно быть сертифицированным, иметь гарантию. Производители, которые завоевали доверие пользователей: Danfoss, Royal Thermo, Oventrop, Теплоконтроль.

Как подобрать термоголовку самостоятельно

Термоголовки на батарею бывают трех основных видов:

  1. ручные;
  2. механические;
  3. электронные.

Ручные термоголовки

Термоголовка ручного типа, по сути, является аналогом шарового крана, так как регулировка уровня потока теплоносителя производится пользователем самостоятельно на основании данных установленного в помещении термометра или собственных ощущений.

Регулятор с ручным способом управления

Преимуществами данного вида являются простота устройства и низкая стоимость. Среди недостатков можно выделить небольшой срок эксплуатации, так как при вращении рукоятки с течением времени ослабевает внутренний механизм и теряется его герметичность.

  Оборудование с ручным управлением чаще всего устанавливается на чугунные радиаторы отопления.

Механические термоголовки

Более популярными являются механические модели, работающие по принципу описанному ранее. В качестве термочувствительной среды могут выступать:

  • жидкость. Жидкостная термоголовка отличается меньшей стоимостью и более простым устройством, что продлевает срок полезного использования устройства. Но вместе с этим и меньшим быстродействием;
  • газ. Производство газонаполненных термоголовок более сложное, что отображается на цене оборудования.

Подключение должно осуществляться таким образом, чтобы устройство было направлено внутрь помещения. Это повысит точность работы прибора и температурного режима соответственно.

Чтобы в любой ситуации была возможность правильно произвести монтаж оборудования, производителями выпускаются:

  • со встроенным датчиком температуры (рисунки выше);
  • с выносным датчиком, который устанавливается в наиболее оптимальном месте и соединяется с основным устройством капиллярной трубкой.

Регулятор с отдельным датчиком температуры

Электронные термоголовки

Самая современная электронная термоголовка оснащена микропроцессом, который и воздействует на клапан. Для работы оборудования требуется автономное питание (батарейки).

Устройство с микропроцессором для автономной работы

Стоимость данного оборудования максимально высокая, но устройство позволяет:

  • выставить определенный температурный режим в дневное и ночное время, что позволяет добиться комфорта при сне;
  • выставить температуру по определенным дням недели, что нужно, например, в загородном доме с временным проживанием.

Производители

При выборе термоголовки важно определить не только вид устройства, но и производителя оборудования, от которого зависит надежность и долговечность эксплуатации. Специалисты рекомендуют:

датскую компанию Данфосс, изготавливающую термоголовки всех видов

Наибольшей популярностью пользуются устройства серии danfoss RA и RTD (теперь частично серия RTR) – универсальное оборудование для любых типов систем;


датскую компанию Данфосс, изготавливающую термоголовки всех видов. Наибольшей популярностью пользуются устройства серии danfoss RA и RTD (теперь частично серия RTR) – универсальное оборудование для любых типов систем;

Термоголовка от датской компании

  • немецкие компании Heimeier, производящая оборудование под брендом RTL (РТЛ), Buderus (Будерус), входящая в состав концерна Bosch Thermotechnik GmbH и Oventrop (Овентроп);
  • российско-итальянская компания Valtec (Валтек).

Признаки неисправного терморегулятора

Определить исправность можно по непрерывной работе системы охлаждения, аппарат не может самостоятельно отключиться.

Есть несколько признаков, которые говорят о возможном выходе из строя терморегулятора:

  • быстрое нарастание слоя снега в морозилке и отделении;
  • нарушение цикличности в работе аппарата;
  • невозможность включения холодильника.

В этих ситуациях первым делом определяют, в каком состоянии находится терморегулятор. Более точную диагностику проводят специалисты.

Образование наледи на стенках агрегата

Для проверки исправности термореле ручку регулировки во время работы компрессора надо повернуть в сторону увеличения температуры. Если терморегулятор рабочий, то датчик отметит необходимый температурный уровень, компрессор отключится. Если двигатель работает и дальше, то деталь заменяют.

Когда реле исправно после диагностирования из холодильника убирают продукты, так он должен поработать 6 часов. Нужно посмотреть, как долго компрессор будет простаивать. Если приблизительное время составляет 40 минут, то прибором можно пользоваться. Частое включение и отключение регулируют при помощи настроек термостата. Если сделать это не удается, его меняют.

Холодильник не включается

Для того, чтобы проверить исправен ли терморегулятор, прибор отключают от сети, снимают кожух и смотрят провода. В старых холодильниках к клеммам подходят две штуки. Их надо снять и замкнуть между собой кусочком проволоки. Если компрессор запустился, то значит реле неисправное, а если он не заработал, то, скорее всего, сгорел мотор или сломалось пускозащитное реле.

В современных моделях к терморегулятору подходят 4 провода разного цвета, которые различаются в зависимости от предназначения. Для заземления применяют желтый с зеленой полосой, его трогать не надо. Остальные отсоединяют и замыкают между собой. Холодильник включают, если он не заработает, значит, реле исправное, причину нужно искать в пускозащитном реле или компрессоре. А если прибор включился, то следует поставить новый терморегулятор.

Немного о функционировании

Марка машины диктует вид применяемого термостата. Все они могут быть настроены по-разному. Поэтому из характеристик важнее всего то, какая температура открытия термостата определена производителем.

Марка прибора указывается на его корпусе. Он может быть установлен не только в блоке мотора, но и в специально отведенном для него месте. Работа клапана базируется на расплавлении воска, помещенного в отверстии в форме цилиндра по направлению к силовому участку. В зависимости от марки температура открытия клапана термостата может варьироваться.

В конструкции температурный параметр доходит до 80 градусов, воск расширяет свою площадь, выдавливая штырь цилиндровой блокировки. Итог – разблокировка системы и действие охлаждающей жидкости.

Как увеличить теплоотдачу батарей

Можно ли увеличить теплоотдачу радиатора зависит от того, как его рассчитали, и есть ли запас мощности. Если радиатор просто не может выдать больше тепла, то и любые средства регулировки тут не помогут. Но можно попробовать изменитьситуацию одним из следующих способов:

  • В первую очередь проверить засорение фильтров и труб. Засоры — встречаются не только в старых домах. Чаще наблюдаются в новых: во время монтажа в систему попадает разного рода строительный мусор, который при запуске системы забивает устройства. Если чистка не дала результатов, переходим к кардинальным мерам.
  • Увеличить температуру теплоносителя. Это возможно в индивидуальном отоплении, но очень сложно, скорее невозможно, при централизованном.
  • Изменить подключение. Не все типы подключения радиаторов одинаково эффективны, например, обратное боковое дает снижение мощности на 20-25%, также влияет и место установки отопительного прибора. Подробнее о типах подключения батарей читайте тут.
  • Нарастить количество секций. Если подключение и установка выбраны оптимальные, а в комнате все равно недостаточно тепло, значит, тепловой мощности отопительного прибора не хватает. Тогда нужно дорастить несколько секций. Как это сделать, читайте тут.

Регулировкой температуру радиатора не поднять

Основной недостаток регулируемых систем состоит в том, что им необходим определенный запас мощности всех приборов. А это дополнительные средства: каждая секция стоит денег. Но за комфорт заплатить не жалко. Если у вас в комнате жарко, жизнь не в радость, также как и в холодной. А регулирующая арматура — универсальный выход из положения.

Устройств, которые могут изменять количество протекающего через отопительный прибор (радиатор, регистр) теплоносителя, много. Есть совсем недорогие варианты, есть имеющие приличную стоимость. Есть с ручной регулировкой, автоматической или электронной. Начнем с самых недорогих.

Автоматическая регулировка

Автоматическое поддержание температуры в помещении хорошо тем, что один раз выставив ручку регулятора в нужное положение, вы надолго избавитесь от необходимости что-то крутить и менять. Регулировка температуры радиаторов отопления происходит постоянно и непрерывно. Недостаток таких систем — значительная стоимость, и, чем больше функционал, тем дороже обойдется устройство. Есть еще некоторые особенности и тонкости, но о них ниже.

Регулировка радиаторов термостатами

Для поддержания постоянной заданной температуры в комнате (помещении) используют термостаты или терморегуляторы для радиаторов отопления. Иногда это устройство могут называть «терморегулирующий клапан», «термостатический вентиль» и т.п.  Названий много, но подразумевается одно устройство. Чтобы было понятнее, нужно объяснить, что термовентиль и термоклапан — это нижняя часть устройства, а термоголовка и термоэлемент — это верхняя. А все устройство целиком — радиаторный термостат или терморегулятор.

Так выглядит термостат на радиатор

Большая часть таких приборов не требует никакого источника питания. Исключение — модели с цифровым экраном: в них в термостатическую головку вставляются батарейки.  Но срок их замены достаточно длительный, потребляемые токи невелики.


Конструктивно радиаторный термостат состоит из двух частей:

  • термостатический клапан (называют иногда «корпус», «термовентиль», «термоклапан»);
  • термостатическая головка (называют еще «термостатический элемент», «термоэлемент», «термоголовка»).

Сам клапан (корпус) изготавливается из металла, чаще из латуни или бронзы. Его конструкция схожа с устройством ручного вентиля. Большинство фирм нижнюю часть радиаторного термостата делают унифицированной. То есть на один корпус можно устанавливать головки любого типа и любого производителя. Уточним: на один термоклапан можно ставить термоэлемент и ручного, и механического, и автоматического типа. Это очень удобно. Если вы захотели изменить способ регулировки, не нужно покупать все устройство. Поставили другой термостатический элемент и все.

Разница между ручным регулятором радиатора и автоматическим только в установленной термоголовке

В автоматических регуляторах отличается принцип воздействия на запорный. В ручном регуляторе его положение изменяется поворотом рукоятки, в автоматических моделях обычно стоит сильфон, который давит на подпружиненный механизм. В электронных всем управляет процессор.

Сильфон — это основная часть термоголовки (термоэлемента). Представляет собой небольшой герметичный цилиндр, в котором находится жидкость или газ. И жидкость, и газ, имеют одно общее свойство: их объем сильно зависит от температуры. При нагревании они значительно увеличивают свой объем, растягивая цилиндр-сильфон. Он давит на пружину, сильнее перекрывая поток теплоносителя. По мере остывания, объем газа/жидкости уменьшается, пружина приподнимается, увеличивается поток теплоносителя, снова происходит нагрев. Такой механизм, в зависимости от калибровки, позволяет поддерживать заданную температуру с точностью до 1oC.

Как работает терморегулятор, посмотрите в видео.

Радиаторный термостат может быть:

  • с ручной регулировкой температуры;
  • с автоматической;
    • со встроенным датчиком температуры;
    • с выносным (проводным).

Использование трехходовых клапанов

Трехходовой клапан для регулировки температуры батарей используют редко. У него немного иная задача. Но в принципе, это возможно.

Поставив со стороны подачи трехходовой клапан тоже можно регулировать температуру теплоносителя

Трехходовой клапан устанавливается на месте соединения байпаса и подающей трубы, идущей к радиатору. Для стабилизации температуры теплоносителя он должен быть оснащен терморегулирующей головкой (типа описанных выше). Если температура возле головки трехходового клапана поднимается выше заданной, поток теплоносителя на радиатор перекрывается. Он весь устремляется через байпас. После остывания, клапан срабатывает в обратном направлении, и радиатор снова нагревается. Такой способ подключения реализуется для однотрубных систем, причем чаще с вертикальной разводкой.

Принцип работы термостата, как он устроен

Термостат предназначен для того, чтобы двигатель автомобиля прогрелся быстрее. Термостат в системе охлаждения автомобиля выполняет роль поддержания нужной температуры, чтобы двигатель нагрелся быстрее и не перегрелся во время работы. Вне зависимости от составных элементов, у всех термостатов аналогичный принцип работы.

Терморегулятору задаётся определённая температура, которую он поддерживает, не давая её подняться выше заданных параметров и упасть. В устройстве находится термочувствительный элемент, который считывает температуру окружающей среды. До того, как устройство нагрелось до заданной температуры, контакты соединены и происходит нагревание. После того, как температура поднялась, контакты расходятся за счёт термочувствительного элемента, который видоизменяется при нагреве.

Когда температура опускается ниже заданной, термочувствительный элемент возвращается в исходное состояние и нагревание возобновляется. Такой процесс цикличен.

Устройство термостата

Термостаты бывают устроены по-разному: механические и электронные. При этом принцип работы одинаков: он определяет температуру окружающей среды или поверхности, на которой находится. И в зависимости от указанных параметров, устройство определяет, есть ли необходимость в задействовании термических элементов или необходимо наоборот отключить имеющиеся. Конструкция и её принцип работы очень просты, что позволяет устройству прослужить долго. Основным элементом является термочувствительный элемент, который видоизменяется при изменении температуры в устройстве или окружающей среде, прекращая тем самым нагревание.

Принцип работы

Регулятор температуры отопления электронного типа укомплектован термодатчиком, который устанавливается в месте, свободном от прямого воздействия нагревательных электроприборов, он обеспечивает прибор информацией о термическом состоянии помещения. На основании полученных данных электронный прибор управляет элементами отопительной системы.

Различают цифровые и аналоговые термореле с регулировкой температуры. Первые получили наибольшее распространение благодаря своей функциональности. Терморегуляторы электронного типа бывают:

  • С закрытой логикой.
  • С открытой логикой.

Закрытая логика – это постоянный алгоритм работы во времени и жесткая внутренняя структура, не зависящая от изменения факторов окружающей среды. Можно изменять лишь определенные программируемые параметры.

Терморегулятор с открытой логикой – это свободно программируемое устройство, характеризующееся большим диапазоном функций и настроек, его можно настроить на любую работу и условия окружающей среды.

В отличие от приборов с закрытой логикой, данные устройства не получили столь широкого распространения. Обосновано это тем, что их управление требует определенной квалификационной степени. Поэтому далеко не каждому рядовому гражданину под силу разобраться в режимах и настройках электронных терморегуляторов. Широкое применение получила открытая логика в индустриальном сегменте, однако со временем она может стать неотъемлемым элементом быта любого человека.


С этим читают