Терморегулятор с датчиком температуры воздуха (термостат или контроллер) – устройство, которое будучи встроенным в прибор, предназначенный для создания в помещении комфортного микроклимата, обеспечивает контроль заданной температуры и поддерживает ее в автоматическом режиме.
Классификация терморегуляторов
Несмотря на то что принцип действия всех терморегуляторов, оснащенных датчиками температуры, одинаков, на рынке можно встретить разнообразные модели, отличающиеся между собой конструктивными и функциональными особенностями.
- По назначению – предназначенные для установки внутри помещений и на открытом воздухе.
- По варианту установки – настенные, встроенные, с креплением на DIN-рейку и пр.
- По габаритным размерам – крупные, большие, компактные.
Также терморегуляторы с датчиком температуры воздуха отличаются друг от друга:
- пределами измерений – различные модификации могут измерять как отрицательную (до -60°С), так и высокую (до +1200°С) температуры;
- количеством каналов – одноканальные и многоканальные;
- функциональными особенностями — центральное и беспроводное регулирование.
Все термостаты, независимо от своего назначения, имеют сходную конструкцию – состоят из рабочей части и термодатчика.
Назначение и принцип действия
Терморегуляторы с температурными датчиками воздуха предназначены для включения и/или выключения исполнительных механизмов в тех случаях, когда параметры теплового режима выходят за пределы предустановленных значений. Благодаря этому стабильная температура обслуживаемых объектов поддерживается на одном уровне автоматически.
Функциональное назначение
Терморегуляторы устанавливают в жилых и в производственных помещениях. Их используют для контроля температуры:
- воздуха в помещениях (терморегулятор воздушный);
- определенных предметов, например, пола;
- наружного воздуха (погодные термостаты).
Принцип действия
Все термостаты, независимо от конструктивного исполнения и места установки функционируют по одному и тому-же принципу:
- В автоматический контроллер от встроенных и/или выносных термодатчиков поступают данные о температуре окружающей среды и/или теплоносителя.
- Контроллер сравнивает полученные данные с предустановленными температурными показателями и при необходимости включает или отключает исполнительные механизмы приборов и систем нагрева или охлаждения.
Во избежание погрешностей в работе терморегулятора выносные термодатчики необходимо устанавливать подальше от установленных в помещении нагревательных приборов и батарей отопления.
Виды терморегуляторов
Существует несколько видов терморегуляторов:
- механические;
- электромеханические;
- электронные.
Все они обладают определенными достоинствами и недостатками.
Механические термостаты
Механический терморегулятор представляет собой наиболее простое устройство. Используется в нагревательных и охладительных приборах. Предназначен для установки внутри помещений.
Основным элементом такого термостата служит термодатчик, корпус которого имеет вид цилиндра с гибкими гофрированными стенками. Последние имеют возможность растягиваться или сжиматься. Внутри корпус заполнен специальным материалом (парафин, газ и пр.), способным воспринимать изменения температуры окружающей среды. К сильфону также прикреплен шток, воздействующий при изменении температуры в помещении на управляющий элемент согласно предустановленной программе. Необходимая температура устанавливается вручную. Если температура воздуха приближается к указанной, происходит выключение или включение исполнительных механизмов. При этом разрывается или замыкается соответствующая электрическая цепь.
Достоинства:
- высокая надежность;
- простота управления;
- возможность работы в условиях отрицательных температур;
- отсутствие электронных узлов делает терморегуляторы невосприимчивыми к перепадам напряжения и исключает сбои в работе электроники;
- продолжительный срок службы.
Недостатки:
- малая функциональность;
- невысокая точность и наличие погрешностей.
Механические термостаты встречаются в отопительных системах чаще других. Способствуют этому невысокая стоимость и простое управление.
Электромеханические терморегуляторы
Электромеханические термостаты широко применяются в различных электробытовых приборах. При этом встречается две модификации таких устройств — с биметаллической пластиной и с капиллярной трубкой.
В контроллере с биметаллической пластиной работает следующим образом – после нагревания до заданной температуры пластина изгибается, размыкая при этом контакты. Тем самым прекращается подача электрического тока на нагревательные элементы (ТЭН, спираль). После того как пластина остынет, она прогибается обратно и замыкает контакты электрической цепи. При этом нагревательные элементы подключаются к электросети и прибор нагревается. Чаще всего такими устройствами оснащаются электроутюги и другие бытовые электроприборы.
Работа контроллеров с капиллярной трубкой основана на использовании материалов, способных расширяться при повышении температуры. Конструктивно термодатчик состоит из трубки с контактами, которая заполнена газом. Трубка помещена в емкость с водой, которая при разогреве или охлаждении воздействует на газ в трубке. При этом газ замыкает или размыкает контакты электроцепи. Устанавливают их в бойлерах, масляных нагревателях и пр.
К сожалению в электромеханических термостатах сложно добиться высокой точности регулировки.
Электронные контроллеры
Электронные контроллеры широко используются в системах отопления и кондиционирования воздуха. Как правило, они состоят из таких элементов:
- выносной термодатчик;
- управляющий контроллер;
- электронный ключ (контактная группа).
Среди множества электронных контроллеров выделяют:
- обычные терморегуляторы, в которых можно выставить диапазон желаемых температур или ее точное значение;
- цифровые термостаты с закрытой или открытой логикой.
В контроллерах с закрытой логикой регулировка осуществляется при помощи передачи команд конкретным приборам. Температурные параметры задаются заранее. Скорректировать программу невозможно, но можно изменять основные параметры.
Контроллеры с открытой логикой способны контролировать процесс обогрева помещений с высокой точностью. Благодаря наличию расширенных настроек можно изменять алгоритм работы. Можно также включать и отключать системы обогрева в заданное время. Однако перепрограммировать эти контроллеры могут только специалисты, в связи с чем их чаще всего используют на производстве.
По сравнению с другими видами терморегуляторов, электронные контроллеры обладают:
- широким диапазоном регулировок;
- высокой точностью.
Электронные терморегуляторы с датчиком температуры воздуха безопасны в эксплуатации, легко управляются и эффективно экономят электроэнергию, что позволяет использовать их в системах «Умный дом».
