Терморегуляторы для систем отопления, а также их подключение

Постоянный расход топлива или электроэнергии в нагревательных приборах невозможен при изменении температуры нагреваемой среды, как это происходит в отапливаемой квартире во время колебания климатических условий. Естественно, что при похолодании для поддержания комфортной температуры понадобится большая мощность системы отопления, которая достигается увеличением расхода энергии. Отслеживание допустимого диапазона температур обеспечивают специальные терморегуляторы для котлов отопления.

По-другому терморегуляторы называют термостатами, термодатчиками, термореле, но в независимости от названия, сложности, точности и функциональности приборов их основным предназначением является отслеживание изменения температуры теплоносителя или воздуха в отапливаемой комнате с выдачей сигнала на включение или выключения отопления в зависимости от измеряемых датчиками параметров и предустановленных температурных режимов работы.

Пример терморегулятора, предназначенного для регулировки температуры теплого пола

Основополагающий принцип терморегуляции систем отопления

Многие люди, жившие в эпоху социализма, помнят тарификацию газа по отапливаемой площади, без применения счетчика. При таком подходе котел отопления мог гореть на максимуме круглые сутки, а терморегулирование в доме осуществлялось путем сброса слишком жаркого воздуха через открытые окна. В наше время, когда на счету каждый кубометр газа или киловатт*час электричества, такое расточительное расходование энергоресурсов будет крайне невыгодным, поэтому существует необходимость в регулировке мощности систем отопления в зависимости от потребности.

Неэкономичная регулировка температуры в комнате при помощи открытого окна

Производители систем отопления издревле знали о зависимости температуры в отапливаемом помещении от расхода топлива, поэтому сразу начали устанавливать ручные регуляторы подачи энергоносителя и стали разрабатывать  термостат для котла, функционирующий в автоматическом режиме. Принцип работы подобного термостата с успехом используется до сих пор – это реакция на температуру теплоносителя, возвращающегося в котел после прохождения радиаторов отопления. Если вода после радиаторов возвращается горячей – значит, батареи отопления прогреты, а воздух в помещении достаточно теплый, и не оказывает существенного влияния на охлаждение теплоносителя, соответственно подачу топлива в котел можно уменьшить.

Пример термостата, регулирующего подачу газа в котел

Данные термостаты не используют электричества и работают благодаря неравномерному тепловому расширению в биметаллической пластине. При нагревании изгибающаяся пластина надавливает на заслонку газового клапана и подача газа в котел уменьшается, а при охлаждении происходит обратный процесс. При появлении интенсивного пламени или резкого роста температуры, биметаллическая пластина термостата сработает как термопредохранитель, полностью перекрывая подачу топлива или воздуха в твердотопливных котлах.

Термостат для твердотопливного котла. В комплект поставки входит рычаг и цепь для управления заслонкой

Контроль температуры в помещении

Современный терморегулятор для котла работает в системе управления нагревательного прибора, которая также отслеживает такие параметры, как наличие тяги в дымоходе, давление газа в газопроводе, обеспечивает циркуляцию теплоносителя, и т. п. Данный всеобъемлющий контроль параметров, и программирование работы котла возможно при использовании электронных систем управления. Но даже очень «умная» и «продвинутая» электроника, определяющая изменение температуры в котле не способна обеспечить комфортный нагрев помещения, если система отопления рассчитана неправильно, или изменились условия эксплуатации.

Электрический датчик тяги для газового котла

Например, при трескучем морозе за окном, в сопровождении порывистого ветра теплопотери через стены и щели помещения будут увеличены, что незамедлительно скажется на снижении температуры в доме, даже если батареи отопления и возвратная труба будет относительно горячей. При невозможности уменьшить теплопотери, единственным способом повысить температуру в помещении будет ручное увеличение мощности отопления.

Ручная регулировка температуры на встроенном в котел термостате

В данном случае в роли термодатчика для обогревателя выступают тепловые ощущения нервной системы человеческого организма, которые преобразуются в команду телу: встать и пойти перенастроить котел. Логично, что появились электрические устройства, контролирующие температуру в помещении, и связанные с системой управления котлом. Таким образом, вся система отопления будет работать для поддержания заданной температуры в зоне контроля независимо от изменения внешних условий.

Определение своими руками интенсивности обогрева батарей отопления

Применение удаленного терморегулятора

Принцип действия удаленного термодатчика практически не отличается от функционирования встроенного в котел термостата – при достижении пороговой температуры дается команда на увеличение или снижение мощности. Подключение терморегулятора к обогревателю может быть осуществлено при помощи кабеля или беспроводного соединения, при условии, что котел поддерживает данную возможность. Установка даже самого простого терморегулятора, отслеживающего лишь изменение температуры, позволит существенно снизить затраты на отопления, избегая излишнего перегрева в помещении, поддерживая заданный температурный режим.

Установка температурного режима на удаленном от котла терморегуляторе

Установка в детской комнате удаленного терморегулятора котла позволит поддерживать оптимальную температуру для детей, не опасаясь их переохлаждения вследствие изменяющихся погодных условий на улице. Также стабильность температуры очень важна для людей преклонного возраста, или страдающих различными заболеваниями, для лечения которых необходим постоянный комфорт в комнате пребывания.

Установка терморегулятора в детскую позволит избежать переохлаждения детей в холодное время суток

Более функциональные и дорогие терморегуляторы имеют возможность программирования различных температурных режимов отопления помещения в зависимости от времени суток или дней недели. Например, по будням в дневное время, когда дети в школе, а все взрослые на работе – незачем интенсивно топить детскую и весь дом, компенсируя теплопотери. Поэтому, на период отлучения членов семьи терморегулятор можно запрограммировать на понижение температуры, что снизит теплопотери и счета за энергоресурсы, а ко времени возвращения детей со школы автоматика снова повысит мощность отопления.

Программирование температурных режимов работы котла

Таким образом, при использовании программированного терморегулятора можно добиться существенной экономии энергоресурсов, комбинируя, в зависимости от потребности, различные режимы работы:

  • Отсутствие хозяев в доме – поддерживается минимальная температура, необходимая для жизнедеятельности растений и домашних животных;
  • Интенсивный разогрев системы отопления перед приходом жильцов в помещение, осуществляемый программно или с помощью дистанционной команды;
  • Установка и использование шаблонов управления отоплением в различное время суток в будничные и выходные дни.

Пример программируемого терморегулятора

Подключение и установка терморегуляторов

Производители современных котлов и систем отопления оснащают свои нагревательные приборы разъемами или беспроводными портами для подключения дополнительных термодатчиков, устанавливаемых в контрольных точках помещения. Также многие компании, выпускающие обогреватели, предлагают в качестве опции собственные дополнительные контрольные устройства различной функциональности. В этом случае узнать о том, как подключить терморегулятор к нагревательному прибору, можно из его инструкции по эксплуатации.

Подключение терморегулятора к котлу, поддерживающему данную возможность

На рисунке ниже показана обобщенная простая схема подключения термостата к нагревателю. Существует несколько общих правил и требований по установке и размещению терморегуляторов различной функциональности. Нужно помнить, что работа системы управления будет зависеть от нагрева и охлаждения небольшого термоэлемента, а быстрота реакции напрямую зависит от скорости изменения температуры.

Обобщенная схема подключения термостата

Очевидно, что заблокированный мебелью или шторами терморегулятор будет с опозданием реагировать на изменение параметров в помещении. Возможна и противоположная ситуация – при размещении термодатчика напротив дверей при их открывании будет каждый раз появляться сквозняк, интенсивно охлаждающий теплочувствительный элемент, что приведет к слишком частому увеличению мощности. Показания терморегулятора будут недостоверными, если он установлен слишком близко к излучающему тепло котлу.

Установка программируемого терморегулятора с проводным интерфейсом недалеко от теплого котла не позволит достоверно контролировать температуру в помещении

Поэтому, при выборе места установки терморегулятора рекомендуется опытным путем найти наиболее приемлемую точку, где влияние нагревающих и охлаждающих конвекционных потоков скомпенсировано, а тепловое излучение от различных бытовых электроприборов и Солнца сведено к минимуму. При установке терморегулятора на внешнюю стену, которая может промерзать, следует позаботиться о термоизоляционной прокладке, чтобы избежать ложных срабатываний системы отопления.

Рисунки, наглядно демонстрирующие подходящие и нежелательные места для установки терморегулятора

Реализация раздельной регулировки температуры в комнатах

Применение единичного терморегулятора позволит удерживать комфортную температуру в самой важной комнате в доме, а в остальных помещениях температурный режим будет отличаться от контрольного в зависимости от качества утепления и площади радиаторов. Для полноценной и независимой регулировки теплового климата во всех помещениях потребовалась бы установка индивидуального терморегулятора и котла (или отдельного контура) для каждой комнаты. Очевидно, что такой подход является слишком затратным, поэтому данную проблему решают при помощи терморегуляторов, устанавливаемых на радиаторы отопления.

Установка терморегулятора на радиатор отопления поможет сэкономить денежные средства

Более эффективным способом тепловой регулировки является смешивание горячего и холодного теплоносителя для достижения оптимальной температуры радиатора отопления. Данное смешивание теплоносителей осуществляется специальным трехходовым клапаном. Установка подобного клапана в систему отопления каждого помещения позволит контролировать в нем заданный температурный режим при контроле терморегулятора, установленного в данной комнате.

Установка и настройка индивидуального терморегулятора для каждого радиатора отопления

Таким образом, число комнат в доме с независимо регулируемой температурой будет зависеть от  количества терморегуляторов и смесительных трехходовых клапанов. Но, даже установка в систему отопления одного датчика и смесительного трехходового клапана поможет модернизировать устаревший котел, с все еще исправно работающим встроенным термостатом.

Принцип действия смесительного трехходового клапана

В данном случае схема подключения терморегулятора и трехходового клапана никак не затрагивает внутренние узлы котла, и сказывается на его работе лишь косвенно – при подаче со смесителя в возвратную трубу горячей воды встроенный термостат отреагирует и уменьшит подачу топлива. При охлаждении комнаты терморегулятор закроет клапан, и циркуляция горячего теплоносителя будет происходить во всей системе с интенсивной отдачей тепла.

Схема системы отопления с одним трехходовым клапаном

Советы по выбору терморегуляторов

Поскольку самовольное внедрение в работу газового оборудования опасно и преследуется по закону, применение терморегуляторов и смесительных клапанов позволит увеличить ресурс эксплуатации устаревшего котла, без изменений во внутренней системе, с возможностью автоматической регулировки температуры. В данном случае нужно подобрать совместимые терморегуляторы и электрические трехходовые клапаны.

При выборе любого терморегулятора нужно помнить – он будет малоэффективным при неправильном расчете системы отопления и плохом утеплении

Самые простые терморегуляторы имеют регулируемый диапазон температур, при преодолении которых устройство на выходе может иметь два состояния – включено, или выключено. На входе подключаются фаза, рабочий ноль и заземление (устройство должно иметь соответствующую маркировку клемм), а на выходе подключается нагрузка – смесительный клапан, инфракрасный излучатель или электрический ТЭН.

Модульный терморегулятор для электрокотла с цепями управления накалом и циркуляционным насосом

Терморегулятор для электрического котла работает по аналогичному описанному выше принципу, с той разницей, что должна быть обеспечена коммутация больших токов, ведь электрокотел потребляет значительно больше электроэнергии, чем системы клапанов. Поэтому при покупке терморегулятора для электрокотла в первую очередь следует проверить соответствие токов коммутации и потребления, а также убедиться в наличии выводов для подключения циркуляционного насоса.


Похожие статьи

Поделитесь статьей с друзьями:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *