Устройство регулятора температуры батареи отопления: виды, принцип работы, выбор и установка на батареи

Содержание

Терморегулятор для радиатора отопления: виды, установка

Иногда возникает необходимость подстроить температуру в каждом конкретном помещении. Сделать это можно установив терморегулятор для радиатора отопления. Это небольшое устройство, которое регулирует теплоотдачу батареи отопления. Использоваться может со всеми типами радиаторов, кроме чугунных. Один важный момент — прибор может понизить исходную температуру, но если не хватает мощности отопления, повысить он ее не может. 

Содержание статьи

Конструкция терморегуляторов для радиаторов отопления

Терморегулятор для радиатора отопления состоит из двух частей — клапана (термоклапана) и термостатической головки (термостатического элемента, регулятора температуры). Выпускаются эти изделия под разные размеры труб и разные виды систем отопления. Термостатическая головка съемная, на один и тот же клапан можно ставить регуляторы разных типов и даже разных производителей — посадочное место стандартизовано.

Терморегулятор для радиатора отопления состоит из двух частей — специального вентиля (клапана) и термостатической головки (регулятора)

И клапана и регуляторы есть разные, так что перед тем как установить терморегулятор для радиатора отопления придется хоть немного ознакомиться с его строением, функциями и видами.

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:

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/фирмаДля какой системыДу, ммМатериал корпусаРабочее давлениеЦена
Данфос, угловой RA-G с возможностью настройкойоднотрубной 15 мм, 20 ммНикелированная латунь10 Бар25-32 $
Данфос, прямой RA-G с возможностью настройкойоднотрубной 20 мм, 25 ммНикелированная латунь10 Бар32 — 45 $
Данфос, угловой RA-N с возможностью настройкойдвухтрубной15 мм, 20 мм. 25 ммНикелированная латунь
10 Бар
30 — 40 $
Данфос, прямой RA-N с возможностью настройкойдвухтрубной15 мм, 20 мм. 25 ммНикелированная латунь10 Бар20 — 50 $
BROEN , прямой с фиксированной настройкойдвухтрубной15 мм, 20 ммНикелированная латунь10 Бар8-15 $
BROEN , прямой с фиксированной настройкойдвухтрубной15 мм, 20 ммНикелированная латунь10 Бар8-15 $
BROEN ,угловой с возможностью настройкойдвухтрубной15 мм, 20 ммНикелированная латунь10 Бар10-17 $
BROEN ,угловой с возможностью настройкойдвухтрубной15 мм, 20 ммНикелированная латунь10 Бар10-17 $
BROEN , прямой с фиксированной настройкойоднотрубной15 мм, 20 ммНикелированная латунь10 Бар19-23 $
BROEN , угловой с фиксированной настройкойоднотрубной15 мм, 20 ммНикелированная латунь10 Бар19-22 $
OVENTROP , осевой 1/2″Никелированная латунь, покрытая эмалью10 Бар140 $

Термостатические головки

Термостатические элементы на терморегуляторы отопления есть трех типов — ручные, механические и электронные. Все они выполняют одни и те же функции, но по-разному, предоставляют разный уровень комфорта, имеют разные возможности.

Ручные

Ручные термостатические головки работают как обычный кран — поворачиваете регулятор в ту или другую сторону, пропуская большее или меньшее количество теплоносителя. Самые дешевые и самые надежные, но не самые удобные устройства. Чтобы изменить теплоотдачу надо вручную крутить вентиль.

Ручная термоголовка — самый простой и надежный вариант

Данные устройства совсем недороги, их можно поставить на входе и на выходе радиатора отопления вместо шаровых кранов. Регулировать можно будет любым из них.

Механические

Более сложное устройство, которое поддерживает заданную температуру в автоматическом режиме. Основа термостатической головки этого типа — сильфон. Это небольшой эластичный цилиндр, который заполнен температурным агентом. Температурный агент — это газ или жидкость, которые имеют большой коэффициент расширения — при нагревании они сильно увеличиваются в объеме.

Устройство терморегулятора на радиатор отопления с механической термостатической головкой

Сильфон подпирает шток, перекрывающий проходное сечение клапана. Пока вещество в сильфоне не нагрелось, шток поднят. По мере повышения температуры, цилиндр начинает увеличиваться в размерах (расширяется газ или жидкость), он давит на шток, который все больше перекрывая проходное сечение. Через радиатор проходит все меньше теплоносителя, он понемногу остывает. Остывает и вещество в сильфоне, из-за чего цилиндр уменьшается в размерах, шток поднимается, теплоносителя через радиатор проходит больше, он начинает немного разогреваться. Далее цикл повторяется.

Газовый или жидкостный

При наличии такого устройства температура в помещении довольно поддерживается точно +- 1°C, но вообще дельта зависит от того, насколько инертным является вещество в сильфоне. Он заполняться может каким-то газом или жидкостью. Газы быстрее реагируют на изменения температуры, но технологически их производить сложнее.

Жидкостный или газовый сильфон — особой разницы нет

Жидкости чуть медленнее изменяют объемы, но их производить проще. В целом, разница в точности поддержания температуры — порядка полу градуса, что заметить практически невозможно. В результате большая часть представленных терморегуляторов для радиаторов отопления оснащена термоголовками с жидкостными сильфонами.

С выносным датчиком

Устанавливаться механическая термостатическая головка должна так, чтобы она была направлена в комнату. Так измеряется температура точнее. Так как имеют они довольно приличные размеры, такой способ установки возможен не всегда. Для этих случаев можно поставить терморегулятор для радиатора отопления с выносным датчиком. Температурный датчик соединяется с головкой при помощи капиллярной трубки. Расположить его можно в любой точке, в который вы предпочитаете измерять температуру воздуха.

С выносным датчиком

Все изменения теплоотдачи радиатора будут происходить в зависимости от температуры воздуха в комнате. Единственный минус такого решения — высокая стоимость таких моделей. Но температура поддерживается точнее.

Название/фирмаДиапазон настроек Диапазон рабочих температурТип управленияФункции/назначениеТип соединенияЦена
Danfoss living ecoот 6°C до 28°Cот 0°C до 40°CЭлектронный Программируемый RA И M30X1,570$
Danfoss RA 2994 с газовым сильфономот 6°C до 26°Cот 0°C до 40°CМеханическийДля любых радиаторовклипсовое20$
Danfoss RAW-K с жидкостным сльфономот 8°C до 28°Cот 0°C до 40°CМеханическийДля стальных панельных радиаторовM30x1,520$
Danfoss RAX с жидкостным сльфономот 8°C до 28°Cот 0°C до 40°CМеханическийДля дизайн-радиаторов белый, черный, хромирванныйM30x1,525$
HERZ H 1 7260 98 с жидкостным сльфономот 6°C до 28°CМеханическийМ 30 х 1,511$
Oventrop «Uni XH» с жидкостным сльфономот 7°C до 28°CМеханическийс нулевой отметкойМ 30 х 1,518$
Oventrop «Uni CH» с жидкостным сльфономот 7°C до 28°CМеханическийбез нулевой отметкойМ 30 х 1,520$

Электронные

По размерам электронный терморегулятор для радиатора отопления еще больше. Термостатический элемент еще больше. В нем кроме электронной начинки устанавливаются еще и две батарейки.

Электронные терморегуляторы на батареи отличаются большими размерами

Движением штока в клапане в этом случае управляет микропроцессор. Данные модели имеют довольно большой набор дополнительных функций. Например, возможность по часам выставлять температуру в помещении. Как это модно использовать? Врачи давно доказали, что спать лучше в прохладном помещении. Потому на ночь можно запрограммировать температуру пониже, а к утру, когда придет время просыпаться, ее можно выставить выше. Удобно.

Недостаток этих моделей — большой размер, необходимость следить за разрядом батарей (хватает на несколько лет эксплуатации) и высокая цена.

Как правильно установить

Ставят терморегулятор для радиатора отопления на входе или на выходе отопительного прибора — разницы нет, работают с одинаковым успехом в обоих положениях. Как выбрать место, где установить?

По рекомендуемой высоте установки. Такой пункт есть в технических характеристиках. Каждое устройство проходит на заводе настройку — их калибруют под контроль температуры на определенной высоте и обычно это — верхний коллектор радиатора. В таком случае теплорегулятор установлен на высоте 60-80 см, его удобно при необходимости регулировать вручную.

Схемы установки теплорегуляторов для радиаторов

Если у вас нижнее седельное подключение (трубы подходят только снизу), есть три варианта — искать устройство с возможностью установки внизу, поставить модель с выносным датчиком или перенастроить термоголовку. Процедура несложная, описание должно быть в паспорте. Всего-то и нужно, что иметь термометр и покрутить в определенные моменты головку в одну, потом в другую сторону.

Установка стандартная — на фум-ленту или льняную подмотку с упаковочной пастой

Сам процесс установки стандартный. На клапане имеется резьба. Под нее подбираются соответствующие фитинги или на металлической трубе нарезается ответная резьба.

Один важный момент, о котором должны помнить те, кто хочет поставить терморегулятор для радиатора отопления в многоквартирных домах. Если у вас однотрубная разводка, их можно установить только при наличии байпаса — участка трубы, который стоит перед батареей и соединяет две трубы между собой.

Если у вас похожая разводка (трубы справа может не быть) наличие байпаса обязательно. Терморегулятор ставить ставят сразу за радиатором

В противном случае вы регулировать будете весь стояк, что точно не понравится вашим соседям. За такое нарушение могут выписать очень даже солидный штраф. Потому, лучше поставить байпас (если нет).

Как отрегулировать (перенастроить)

Все терморегуляторы проходят на заводе настройку. Но установки у них стандартные и могут не совпадать с вашими желаемыми параметрами. Если вас что-то не устраивает в работе  — хотите, чтобы было теплее/холоднее, можно терморегулятор для радиатора отопления перенастроить. Делать это надо при работающем отоплении. Понадобиться термометр. Его вешаете в той точке, где будете контролировать состояние атмосферы.

  • Закрываете двери, ставите головку термостата в крайнее левое положение — полностью открыто. Температура в помещении начнет повышаться. Когда она станет на 5-6 градусов выше желаемой вами, поворачиваете регулятор до упора вправо.
  • Радиатор начинает остывать. Когда температура упадет до того значения, которое вы считаете комфортным, начинаете медленно поворачивать регулятор вправо и прислушиваться. Когда услышите, что теплоноситель зашумел, а радиатор начал прогреваться, останавливайтесь. Запомните какая цифра выставлена на рукоятке. Ее и надо будет выставлять для достижения требуемой температуры.

Отрегулировать терморегулятор для батареи отопления совсем несложно. И повторять это действие можно несколько раз, меняя настройки.

установка и принцип работы, характеристики, какой выбрать

На чтение 12 мин. Просмотров 4.1k. Обновлено

В отопительный сезон зачастую батареи в квартирах греют так, что приходится постоянно открывать форточки. При этом жильцам становится более комфортно, но по сути они отапливают улицу за свой счет. Терморегулятор для радиатора отопления поможет улучшить температурный режим в помещении, а также снизить расходы на обогрев, если счета за отопление выставляются по приборам учета.

В рамках государственной программы “Энергосбережение” установка регулирующей трубопроводной арматуры является неотъемлемой частью индивидуального и массового строительства. Терморегуляторы могут использоваться как в одно-, так и в двухтрубных системах отопления в домах любой этажности, возраста и назначения.

Единственное ограничение — чугунные батареи. Они обладают тепловой инерцией — долго разогреваются и остывают. Поэтому терморегулятор не может работать так же эффективно, как на биметаллических или стальных отопительных приборах.

Предназначение терморегулятора для радиатора отопления

В частных домах с индивидуальной котельной можно увеличить или уменьшить температуру теплоносителя по своему усмотрению. В квартирах с центральным отоплением данное действие к сожалению невозможно. В системе циркулирует нагретый теплоноситель, температура которого практически не зависит от желания жильцов. Это нормативная величина, ее обеспечивают ТЭЦ и бойлерные, обслуживающие несколько домов или кварталов.

Какие радиаторы отопления лучше ставить в квартире – на какие аспекты обращаем внимание во время выбора, ТОП – 17 батарей.

Тепловое оборудование не может чутко реагировать на температурные колебания на улице, поэтому при оттепелях или раннем приходе весны возможен перегрев помещений. Это неблагоприятно отражается на самочувствии жильцов, а также приводит к перерасходу недешевых энергоносителей.

Но сделать температуру воздуха в комнате комфортной и поддерживать ее в стабильном состоянии, несмотря на изменения погоды, вполне реально.

Для этого на радиаторы устанавливаются терморегуляторы, с помощью которых можно задать необходимую теплоотдачу каждого отопительного прибора или целых групп батарей.

По нормативам СанПиН 2.1.2.2645-10 комфортными считаются температуры:

  • в жилых комнатах — 20-22°С;
  • на кухне — 19-21°С;
  • в ванной и совмещенном санузле — 22-24°С.

Установка необходимого уровня обогрева с помощью терморегулятора — наиболее простой способ поддерживать заданный температурный режим в каждом помещении. А благодаря автономной настройке сделать это можно не вмешиваясь в работу всей отопительной системы.

Принцип работы

Терморегулятор для радиатора отопления — трубопроводная арматура, которая может изменять количество проходящего через просвет трубы теплоносителя, обеспечивая нужную тепловую мощность. При этом увеличить теплоотдачу он не способен, только уменьшить. Если батареи греют плохо, то смысл производить установку терморегулятора нет.

Температурные регуляторы устанавливаются, как правило, на подачу. Режим выставляется в зависимости от желаемой температуры воздуха. Регулировка производится механическим поворотом ручки с градуированной шкалой или при помощи программного блока.

При нагревании терморегулятора выше заданного регистра происходит срабатывание чувствительного температурного клапана. Подача теплоносителя снижается, и радиатор остывает. При обратном процессе, когда температура упала ниже установленной нормы, клапан открывается. Теплоноситель начинает поступать в батарею более интенсивно, воздух в помещении нагревается. Таким образом, постоянные комфортные условия поддерживается практически без участия человека.

Технические характеристики

Для терморегуляторов, не использующих электроэнергию, разработан нормативный документ — ГОСТ 30815-2002. Он устанавливает предельные характеристики с учетом номинальных параметров сетей отопления, принятых на территории нашей страны:

  • максимальная температура теплоносителя — 120°С;
  • избыточное давление — 1,0 МПа;
  • температура воздуха в помещении — 5-45°С;
  • влажность — 30-80%;
  • время срабатывания — не более 40 мин.

Направление потока теплоносителя в термостате радиатора отопления обозначается на корпусе. Обратная установка не допускается.

Термостат – это прибор, позволяющий поддерживать температуру в заданных параметрах за счет использования терморегулятора. Устройство применяется в холодильниках, отопительных приборах и пр.

Терморегулятор должен отвечать требованиям надежности:

  • при опрессовке выдерживать давление не менее 1,5 МПа без утечек;
  • допускать замену штока без спуска теплоносителя из системы;
  • терморегулятор должен не трескаться и не раскалываться при изгибающих нагрузках на корпус.

Рукоятка должна быть прочной, уплотнение штока герметичным. Чтобы регулировка производилась без больших усилий, при вращении ручки крутящий момент не должен превышать 2,0 Нм.

В технической документации на свою продукцию изготовитель обязан указать:

  1. Диапазон настройки;
  2. Минимальное давление теплоносителя в системе;
  3. Минимальный перепад давления на клапане;
  4. Номинальный поток;
  5. Гидравлические характеристики клапана;
  6. Функции защитного колпачка.

В случае, когда терморегулятор предусматривает предварительную настройку, должна указываться индикация и соответствующая ей величина потока.

Материалы для изготовления терморегуляторов

Поверхности, которые соприкасаются с нагретым теплоносителем, испытывают большие разрушающие нагрузки. Они изготавливаются из устойчивых к коррозии сплавов — бронзы или латуни.

Уплотнительные элементы терморегуляторов производятся из фторопластов, выдерживающих нагрев без деформаций. Рукоятки — из полиамида, полипропилена, полистирола. Внутри должны предусматриваться стальные закладные детали для прочного соединения со шпинделем. ГОСТ разрешает применение и других материалов, характеристики которых отвечают необходимым требованиям по надежности и долговечности.

Конструкция терморегулятора для батареи отопления

Терморегулятор на батарею представляет собой двухходовой регулирующий клапан. Его преимущество перед обычным шаровым краном — возможность не только перекрывать движение теплоносителя по трубе, но и плавно изменять его интенсивность. В конструкции предусмотрено 2 части:

  • съемная термостатическая головка;
  • термоклапан, который устанавливается непосредственно в просвет трубы.

Термостатическая головка — это герметичный цилиндр с пластиковой рукояткой и встроенным сильфоном — упругой оболочкой, наполненной рабочим веществом. Таким веществом может выступать жидкость или газ с высоким температурным расширением — ацетон, толуол, газоконденсат. Они чрезвычайно чувствительны к нагреву, реагируя резким увеличением объема.

Термоголовки производятся съемными. Поэтому их можно устанавливать вместе с различными клапанами, которые подходят для конкретной отопительной системы. В качестве теплоносителя должны использоваться незамерзающие жидкости или специально очищенная вода, поскольку устройства чрезвычайно чувствительны к загрязнению.

Типы регуляторов температуры

Согласно ГОСТ 30815-2002 терморегуляторы классифицируются на 4 группы:

  • встроенный датчик и регулятор температуры;
  • встроенный только регулятор, а датчик дистанционный;
  • дистанционный и регулятор, и датчик;
  • регулятор расположен отдельно, датчик дистанционный.

Преимущества встроенных датчиков — компактность, простая установка. Недостаток — влияние на эффективность работы окружающих предметов. Если датчик на трубе отопления стоит вертикально, или рядом висит плотная штора, чувствительный элемент быстро разогревается, и клапан срабатывает раньше времени.

Также датчик может некорректно функционировать, если вместе с радиатором он расположен в нише или вблизи подоконника. Как правильно подключить терморегулятор со встроенным датчиком всегда указывается в инструкции производятеля, которой нужно строго придерживаться.

Дистанционные датчики не испытывают непосредственного воздействия радиатора, что приводит к более точному поддержанию установленного режима. Закрепить радиаторный термодатчик можно на расстояние до 8-10 м для измерения градусов в любой точке помещения. Соединяется он с термоклапаном капиллярной трубкой, которая передает подвижному штоку давление от чувствительного элемента датчика.

Термоклапан: устройство, виды, способы установки

Термоклапан — это исполнительный механизм, работа которого осуществляется от воздействия с термостатической головки. По конструкции он бывает угловой, проходной и трехосевой правый или левый. Для изготовления используется латунь или бронза. Для дополнительной защиты от коррозии применяется хромирование или никелирование. Снаружи запорный вентиль может быть покрыт эмалью, что придает ему более эстетичный и благородный вид.

Для однотрубных и двухтрубных систем выпускаются разные клапана. Они различаются гидравлическими характеристиками, поскольку для одноконтурных трубопроводов требуется арматура повышенного проходного сечения.

Для однотрубного отопления, которое постепенно заменяются более экономичным и комфортным двухтрубным, ассортимент термоклапанов совсем небольшой, всего около 2-3 моделей. Основной объем продаж — 97-99% — это арматура для двухтрубных систем отопления.

Термоголовка: виды, способы регулировки, преимущества и недостатки

Главная функция термоголовки — считывать информацию о температуре окружающей среды и регулировать работу термоклапана. За первую часть задачи отвечает термодатчик, вторая решается разными способами.

Как устроен и как работает терморегулятор для радиаторов. Подключение термоголовки к термоклапану


Watch this video on YouTube

С ручной регулировкой

Это самая простая модель, где режим изменяется поворотом термовентиля вручную, что является достаточно медленным и трудоемким процессом. Каждый раз при изменении погоды нужно находить оптимальную температуру опытным путем и ждать, пока в комнате станет комфортно.

Еще один недостаток ручной регулировки — невозможно установить экономичный режим. В отсутствие регулировки, отопление будет работать на постоянной мощности, что часто неоправданно.

Автоматическая

Это более совершенный способ, позволяющий создать оптимальные условия с учетом пожеланий жильцов. Шкала термоголовки устанавливается в соответствии с выбранным режимом, а для корректировки микроклимата не требуется каких-либо вмешательств со стороны человека. Терморегулятор будет сам следить за изменением температуры и производить необходимые операции по ее поддержанию.

По сравнению с ручной регулировкой, автоматический способ более прогрессивный. Он позволяет сэкономить расход энергоресурсов и сохранить благоприятные условия в помещении в любую погоду.

Электронная

Это самый перспективный вид терморегуляторов, поскольку имеет возможность не только задать нужную температуру, но буквально расписать ее по дням или даже часам. С помощью электронного блока с микропроцессором управлять термоклапаном достаточно легко — программирование занимает всего несколько секунд.

Электронные регуляторы для батареи отопления работают от аккумуляторов, которые нужно менять 1-2 раза в год, или от домовой сети на 220В. Очень часто приспособление используется в системе “умный дом” как один из главных компонентов для создания комфорта.

Экономическая выгода применения электронных терморегуляторов очевидна — отпускаемая тепловая энергия расходуется рационально. Если днем хозяева на работе, отопление работает по минимуму. Вечером, когда все в сборе, программа включит более интенсивный обогрев.

Способ установки

По конструкции термоклапаны бывают прямыми и угловыми, соответственно устанавливаются на линейном участке трубы или повороте. Выбор способа монтажа зависит от конфигурации трубопровода, а также возможности снизить влияние радиатора на чуткий термоэлемент.

При прямой установке выступающая термоголовка должна быть направлена внутрь помещения. К этому нужно быть готовым, поскольку иногда она мешает или привлекает внимание. Если термоклапан угловой, термоголовка может располагаться вертикально или по оси подачи вдоль стены.  Этот вариант практически не создает помех, но для прямых участков не подходит.

Какой терморегулятор выбрать

При выборе регулятора температуры на батарею отопления нужно учитывать:

  1. Пропускную способность клапана. При однотрубной системе она должна быть максимальной, чтобы дополнительно не увеличивать гидростатическое давление.
  2. Вид вещества, наполняющего термоголовку. Газовые или жидкостные модели различаются временем срабатывания. Более скоростные газовые, они быстрее реагируют на изменения.
  3. Способ установки. Радиатор отопления можно подключить как на прямом участке, так и угловом. Для этого клапан должен иметь соответствующую конструкцию.
  4. Нужен ли выносной датчик. Его можно расположить в любом месте помещения, что позволит получать более точную информацию о состоянии окружающей среды и выбирать оптимальный режим обогрева.
  5. Соответствие диаметра термоклапана сечению трубы. Термоголовка может быть любая, поскольку она просто устанавливается в предназначенное для этого посадочное место на клапане.
  6. Точность задания режима, возможность программирования. Если необходимо поддерживать разную температуру в течение дня, лучше выбирать терморегуляторы с электронной начинкой. К тому же это поможет сэкономить энергоресурсы.
  7. Репутацию изготовителя. Известные бренды тщательно следят за качеством продукции и предоставляют гарантии, поэтому не стоит покупать изделия “ноу-нейм” без опознавательных знаков и технической документации.

Если в доме есть маленькие дети или возможен доступ к радиатору посторонних лиц, рекомендуется использовать антивандальные терморегулирующие устройства с защитным кожухом. Это предотвратит самовольную настройку, а также убережет чувствительную арматуру от повреждений.

Установка на радиатор отопления

Терморегуляторы для радиатора отопления. Подключение термоголовки и термостатического клапана


Watch this video on YouTube

Для работы понадобятся:

  • терморегулятор;
  • труба из металлопластика сечением 20 мм;
  • тройник с резьбой 1/2″ — 2 шт.;
  • металлопластиковый фитинг-американка — 6 шт.;
  • шаровый кран — 2 шт;
  • гаечные ключи;
  • обмотка;
  • силиконовый герметик;
  • рулетка;
  • карандаш;
  • острый нож.

Этапы установки:

  1. Слить воду из участка отопительной системы, где стоит батарея. Раскрутить старое соединение, очистить от остатков обмотки, чтобы резьба была хорошо видна.
  1. Нижнее соединение обработать таким же образом.
  1. Чтобы было удобнее, рекомендуется снять радиатор и положить его горизонтально. Чтобы вытащить трубку подачи, потребуется 2 ключа — одним нужно придерживать футорку, вторым раскручивать соединение.
  1. Отверткой или ножом удалить старое уплотнение из резьбы радиатора.
  1. Собрать узел из байпаса (перемычки), шарового крана и терморегулятора. Для этого необходимо промазать силиконовым герметиком резьбу обжимного фитинга, скрутить вместе 2 тройника и 2 ниппеля, присоединить к ним терморегулятор и шаровый кран. В тройник установить муфты для перехода с пластика на металл. Вкрутить узел в радиатор.
  1. Нижнее соединение скрутить из тройника и шарового крана, установить в батарею.
  1. Замерить расстояние между фитингами (без учета гаек) и отрезать кусок трубы для байпаса.
  1. На кромках трубы снять фаску с помощью калибратора, надеть гайки и обжимные кольца, присоединить к верхнему и нижнему узлу. Байпас установлен.
  1. Повесить радиатор отопления на свое место. При установке терморегулятора не забывать, что ручка не должна находиться в зоне, где отсутствует циркуляция воздуха.

Регулировка температуры

Чтобы правильно настроить терморегулятор, нужно:

  • ключ для крана Маевского;
  • узкогубцы или плоскогубцы;
  • комнатный термометр.

Перед настройкой отопление должно быть выключено, а окна и двери закрыты, чтобы исключить утечки тепла. Регулировку рекомендуется начинать с наиболее холодного помещения.

Предварительно рекомендуется сбросить воздух из радиатора с помощью крана Маевского, для чего воспользоваться специальным ключом.

Порядок действий:

  1. Включить отопление.
  2. Установить максимальный режим, дождаться, когда температура в помещении стабилизируется и запомнить ее значение.
  3. Перекрыть запорный клапан. Когда радиатор немного остынет и в комнате станет комфортно, измерить температуру.
  4. Поворачивать рукоятку регулятора до тех пор, пока из радиатора не послышится шум воды. Поверхность должна стать теплой.

Зафиксировать положение шкалы термоголовки, при котором температура оптимальна. Настройка почти завершена. Если в комнате еще есть радиаторы, осталось отрегулировать их теплоотдачу. Чтобы между отопительными приборами не возник конфликт, используются балансировочные (шаровые) краны.

Обслуживание

Качественные терморегуляторы из строя выходят редко. Причиной могут быть неправильная установка, неподготовленная вода, образование засоров. Производители устройств в инструкции по эксплуатации дают рекомендации по обслуживанию, которых нужно придерживаться:

  • не реже раза в месяц контролировать температуру настройки;
  • установить перед регулятором сетчатый фильтр и регулярно его очищать от загрязнений;
  • раз в 6 месяцев при наличии приборов учета проверять утечки при закрытом клапане и потери напора в системе отопления при полностью открытом, сравнивая их с величинами, полученными при пусконаладочных работах.

При закипании клапана осадок нужно счистить с затвора и седла. Если причиной дисфункции стало механическое повреждение термоэлемента, ремонт уже невозможен, регулятор подлежит замене.

Популярные модели производителей

По анализу продаж в специализированных магазинах, которые реализуют оборудование для отопления, наибольшим спросом пользуются модели терморегуляторов следующих брендов:

  • VALTEC, Италия;
  • Oventrop, Германия;
  • Danfoss, Дания;
  • IMI Heimeier RTL, Германия;
  • Verol, Германия.

При соблюдении правил монтажа и эксплуатации продукция этих изготовителей бесперебойно служит в течение многих лет. Ограничивая избыточный расход теплоносителя, термостаты контролируют температурные условия и позволяют снизить потребление энергоресурсов без вреда для комфорта.

конструкция, принцип работы, регулировка температуры

Выражение «все хорошо в меру» можно применить, говоря о качестве обогрева квартиры и дома. Если в помещениях очень жарко, то это вынуждает людей открывать форточки, что чревато для здоровья простудными заболеваниями, а в плохо отапливаемых комнатах – сидеть в свитерах. Терморегулятор для радиатора отопления – это вариант решения проблемы по доступной цене.

Зачем регулировать температуру батарей

Для многих жильцов многоквартирных домов сегодня актуальны два вопроса:

  1. Как создать в квартире приятный микроклимат?
  2. Что сделать, чтобы обогрев практически ничего не стоил?

С каждым годом «тепло», предоставляемое городскими службами, дорожает, и если владельцы частных домов еще как-то могут экономить энергоресурсы и платить меньше, то жильцы высотных зданий зачастую лишены этой возможности. Регулировка температуры батарей отопления в квартире помогает решить проблему.

Благодаря поддерживанию температуры в теплосети на одном уровне можно не только создать необходимый микроклимат в каждом отдельном помещении, но и:

  • Устранить такую проблему централизованного отопления, как завоздушивание радиаторов. Это позволит воде течь беспрепятственно и с одинаковым напором по всему отопительному контуру.
  • Понизить энергозатраты до 25%.
  • При необходимости повышать температуру теплоносителя, если на улице похолодало, или понижать, если стало теплее.

Бесполезно устанавливать регулирующие краны, если в помещение не изолированы все места, создающие теплопотери. Никакой терморегулятор не поможет сэкономить средств на отоплении, если через окна просачивается холодный воздух или наружные стены не утеплены.

Конечно, каждый человек индивидуален и воспринимает окружающую среду по-своему, но существуют нормы, определенные СНиП по количеству тепла в помещении, которые должны соблюдаться. Так комфортной признана температура от +18°C до +25°C, но в разных регионах страны он несколько отличается. Так в областях, где мороз -31°C держится от пяти дней подряд, в жилых помещениях тепло должно быть на уровне +21-+24°C.

Поддержанием тепла на должном уровне занимается управляющая компания, но если она не справляется, а отопительная система позволяет, можно взять процесс в свои руки и установить регулятор температуры на радиаторе отопления.

Особенности конструкции терморегуляторов

Первые устройства по регулированию температуры воды в теплосети появились еще в 1943 году в холодной Дании. С того далекого времени терморегулятор для батарей отопления претерпел значительные перемены, но в его основе остались те же принципы, что и раньше.

Устройство состоит из двух частей:

  1. Сильфон – это небольшая гофрированная емкость в форме цилиндра, заполненная специальным сверхчувствительным к изменениям температуры веществом. Оно может быть как газообразное, так и жидкостное.
  2. Клапан – это часть устройства, которая под воздействием сильфона то открывается, то закрывается в зависимости от температуры теплоносителя.

Принцип работы терморегулятора батареи отопления заключается во взаимодействии этих двух деталей:

  • Когда в комнате происходит повышение температуры, чувствительный состав внутри сильфона расширяется. Увеличенный в размерах, он достает до клапана и перекрывает его. Под воздействием этого процесса подача горячего теплоносителя прекращается, а тот, что в нем остался, начинает остывать.
  • По мере понижения температуры воды в системе и, соответственно, в комнате, сильфон вместе со своим содержимым сжимается до тех пор, пока клапан не освободится. В этом случае в батарею начинает поступать тепло, вновь разогревая ее.

Таким способом происходит регулировка батарей отопления в частном доме и квартире, не зависимо от того, автономная или централизованная в них система отопления.

Особенно большое значение подобное устройство имеет в отопительных контурах со старыми чугунными батареями. Так можно продлить им «жизнь» и заодно, увеличить теплоотдачу и сэкономить средства на оплате отопления.

Типы термостатов

Условно регуляторы температуры для батарей отопления можно классифицировать по двум критериям:

  1. По способу работы они делятся на механические и автоматические устройства.
  2. По составу вещества с термоголовке сильфона на газообразные и жидкостные.

Устройство механического типа состоит из термостатического клапана и термической головки повышенной чувствительности к разнице температур. Ему не нужна энергия извне, но существует ряд факторов, которые могут повлиять на его работу, не зависимо от того, какая температура в батареях отопления:

  • Если терморегулятор находится под воздействием солнечных лучей, сильфон будет расширяться, даже если теплоноситель достиг необходимого уровня нагрева.
  • Так же на него воздействуют любые источники тепла, например, электроплита или обогреватель.
  • Холод способен вызывать такие же перебои в работе, только в обратную сторону. Нельзя устанавливать механический терморегулятор на сквозняках или рядом с балконной дверью.

Электронные системы оснащены программным микропроцессором, которые по заранее заданным параметрам автоматически регулируют все процессы в обогревательной системе. Достаточно внести нужные показатели, и механизм будет на протяжении всего отопительного сезона самостоятельно контролировать климат в помещении.

Термодатчик, встроенный в корпус прибора, следит за тем, как регулировать температуру радиатора отопления, в зависимости от ее колебаний.

На современном рынке представлены цифровые устройства с закрытой или открытой логикой. Первые подходят для бытового использования. В их основе лежит управление основными параметрами, например, алгоритмом температур в заданном диапазоне градусов. Достаточно внести параметры допустимых колебаний температур, и они будут соблюдаться, не зависимо от того, насколько на улице похолодало или потеплело.

Устройства с открытой логикой оснащены сложной программой регулировки температуры на большом пространстве, поэтому больше подходят для промышленных целей. Их настройка предполагает множество переменных, поэтому требует специальных навыков и знаний.

Большой популярностью у потребителей пользуются термостаты с электронным дисплеем. По принципу работы они не отличаются от механических устройств, но все данные выводятся на небольшой экран в корпусе.

Электронные устройства работают от аккумуляторных батарей, которые должны идти в комплекте к нему с подзарядкой. Не рекомендуется приобретать термостат одной фирмы, а датчики температуры – другой. Хотя они могут быть совместимы, в случае поломки на протяжении гарантийного срока действия, производители не оплатят ремонт.

Как правило, гарантия на регулирующие устройства составляет год, но на практике они способны бесперебойно работать от 10 отопительных сезонов до 30-ти и более.

Отличия газонаполненных и жидкостных термостатов

Регулируемые радиаторы отопления – это решение вопроса качества нагрева помещения и удешевления стоимости тепла. Как жидкостные, так и газонаполненные термостаты эффективно справляются с этой работой, но у них есть некоторые отличия.

Как показывает практика, жидкостные терморегуляторы более востребованы в связи со своей невысокой стоимостью, но если сравнивать их КПД, то будет видно, что у аналогов с газовым наполнителем он намного выше.

Связано это с особенностью газа быстрее и более точно реагировать на любые, даже самые незначительные изменения температуры в окружающей среде. Еще одним важным фактором газонаполненных устройств является то, что конденсация газа расположена в части корпуса, удаленной от клапана, а значит, на показатели прибора не влияет нагрев теплоносителя.

Если батареи отопления прикрыты шторами или декоративным экраном, то следует устанавливать терморегулятор, у которого датчик температуры является выносным.

Регулировка температуры в батарее – это важный отопительный процесс, создающий нужный микроклимат в помещении и экономящий средства на его эксплуатации. Сегодня на рынке можно выбрать прибор по цене, по качеству работы, по способу регулировки и даже по стране производителю. Если есть сомнения, то всегда можно спросить совета у специалистов.

принцип работы и как установить (схема + видео)

Терморегулятор, предназначенный для батарей, позволяет установить оптимальную температуру в комнате и сэкономить на отоплении. Разобраться в разновидностях устройства, принципе его работы и монтаже при помощи наглядных схем поможет эта статья с фото и видео.

Виды терморегуляторов и принцип их работы

Когда в квартире становится слишком жарко, многие хозяева открывают форточки, выпуская тепло на свежий воздух. Это не целесообразно, особенно когда за отопление платят по счётчику. В таких ситуациях выгодно ставить на радиаторы специальный терморегулятор. Он позволяет экономить до 25% топлива, если речь об автономной системе обогрева. В частных домах устройство окупается в течение одного отопительного сезона. В помещениях с централизованным отоплением оно помогает если и не сэкономить, то уж точно создать комфортный микроклимат.

Совет. Установка термостата особенно актуальна для комнат, которые находятся на солнечной стороне, а также для помещений, где наблюдаются частые перепады температуры – например, в кухне.

По способу управления термостаты бывают:

  • механические;
  • электрические.

Механическая модель работает без привлечения энергии извне. Она имеет в своём составе клапан и термоголовку, которая формируется из регулятора, привода и сильфона – высокочувствительного элемента, заполненного жидкостью или газом. Принцип работы такого термостата:

Устройство терморегулятора для батареи
  1. При повышении или понижении температуры объём теплоносителя в системе отопления изменяется.
  2. Если в помещении становится теплее, сильфон растягивается, а специальный шток перекрывает теплоносителю проход. Если же в комнате похолодало, сильфон сжимается, поступление теплоносителя увеличивается.

Внимание! На точность и продуктивность функционирования терморегулятора влияют сквозняк, солнечные лучи, температура за окном, непосредственная близость холодильника или обогревателя и др.

Электронные устройства работают от батареек, которые можно подзаряжать. Владельцу жилья нужно запрограммировать термостат на поддержание желаемой температуры, и специальный датчик будет регулировать её в течение всего сезона. Самый простой электровариант – прибор, который похож на механический, но отличается от него наличием дисплея. Для его функционирования достаточно указать диапазон колебания температур или выставить точный показатель, который будет всё время поддерживаться.

По составу рабочего вещества выделяют терморегуляторы:

  • жидкостные;
  • газонаполненные.

Они отличаются друг от друга по таким критериям:

  • скорость реагирования на смену температуры окружающей среды;
  • подверженность влиянию температуры теплоносителя.

Газонаполненные устройства выигрывают у жидкостных по обоим параметрам, но поэтому они стоят дороже, а распространены – меньше.

Электрический терморегулятор

Монтаж термостата с учётом системы отопления. Схема, инструкция, нюансы

Лучше всего устанавливать терморегулятор непосредственно на радиаторе – в том месте, где в систему отопления подаётся теплоноситель. Располагать прибор нужно на расстоянии не менее 0,8 м от пола, желательно – в горизонтальном положении, чтобы исключить влияние исходящих от батареи тёплых потоков воздуха. Нужно учесть, что термостат не должен находиться в нише, быть закрыт шторами, решётками и т.д. Всё это повлияет на корректную работу устройства. Поэтому если не удаётся обеспечить подходящие условия, лучше выбрать терморегулятор с выносным датчиком.

Внимание! Не рекомендуется ставить термостаты на радиаторы, сделанные из чугуна, потому что обладают высокой инертностью – долго сохраняют тепло даже после отключения отопления.

Владельцам однотрубной системы отопления следует позаботиться об установке специальной трубы – байпаса. Эта перемычка объединяет прямую и обратную трубы, поэтому в диаметре должна быть на 1 размер меньше, чем они. В остальном алгоритм монтажа терморегулятора одинаков для любых систем.Нужно:

  1. Перекрыть соответствующий стояк и удалить из радиаторов воду.
  2. На незначительной дистанции от батареи отрезать горизонтальные подводящие трубы.
  3. Отсоединить от радиатора трубы и запорную арматуру.
  4. Вкрутить хвостовики с гайками нового вентиля и термостата в пробки батареи. Вне зависимости от системы отопления прибор устанавливают на верхнюю трубу, вентиль – на нижнюю. На этом же этапе следует поставить байпас – при необходимости.
  5. Собрать обвязку труб, расположить её на выбранном месте.
  6. Соединить обвязку с горизонтальными подводящими трубами.
Схема: подключение терморегулятора для батареи

Завершающий этап. Правильная настройка терморегулятора

Когда радиатор с установленным на нём терморегулятором окажется вновь подключённым к стояку, необходимо заняться его настройкой. Владельцам электронных приборов нужно только обозначить желаемую температуру на экране. В некоторых моделях можно регулировать интенсивность обогрева в зависимости от времени суток и даже дней недели. Это удобно, если термостат установлен на даче, куда хозяева наведываются исключительно по выходным.

С механическими приборами контроля тепла работы чуть больше. Для начала следует минимизировать потери тепла: закрыть все окна, двери, отключить вытяжку на кухне. Затем нужно:

  1. Расположить в комнате термометр.
  2. Добиться максимальной теплоотдачи батареи – повернуть головку прибора до конца влево и полностью открыть клапан.
  3. Когда температура поднимется на 5-6°C, прекратить подачу теплоносителя – повернуть головку прибора по максимуму вправо.
  4. Подождать, пока столбик термометра выдаст оптимальный показатель. После этого постепенно открывать клапан до того момента, пока не станет слышен шум воды. Обратите внимание: головка термостата при этом должна стать тёплой.

Частный дом, квартира или коттедж – терморегулятор пригодится в любом жилье, хозяева которого хотят бережно тратить топливо, но при этом жить в комфортных условиях. А чтобы прибор исправно служил на протяжении долгого времени, выбирайте модели, имеющие сертификат и гарантию от производителя.

Установка терморегулятора на радиатор отопления: видео

Терморегулятор на батарею: фото

Регулятор температуры для радиатора отопления и особенности выбора устройства

Регулятор-ограничитель температуры теплоносителя

Сегодня каждый из нас может легко контролировать микроклимат внутри своего дома или квартиры. Для этого не нужно обладать особыми знаниями или приобретать дорогостоящую аппаратуру. Благоприятная атмосфера формируется благодаря использованию регуляторов температуры для радиатора отопления. Они же помогают экономить топливо и электричество зимой.

В продаже представлены разные модели, а выбрать подходящий вариант поможет краткий обзор конструктивных особенностей каждой из них.

Как работает описываемое устройство

Современный регулятор температуры, который устанавливается прямо на батареи, выпускается в двух модификациях:

  • Ручной.
  • Автоматический.

Как работает ручная модель?

Ее корпус имеет специальный клапан, и при помощи простого движения шток осуществляет поворот маховика. Эта операция позволяет уменьшить диаметр проходного седла, давление внутри батареи падает, поэтому температура воды постепенно опускается вниз. Если необходимо увеличить температуру внутри помещения, в ручном режиме снова шток клапана приводится в движение и возвращается на прежнее место.

Подобный вариант выбирается для отопления, если в системе используются чугунные батареи. Ручные регуляторы просты в управлении, но они имеют некоторые недостатки, которые необходимо учитывать при покупке такой установки.

Шток клапана нельзя часто переключать, открывая и закрывая его по нескольку раз в день. Ведь под действием высоких температур и гидравлических ударов маховик вентиля становится очень слабым. Из-за этого ручной регулятор очень быстро выходит из строя. К тому же описываемое устройство не столь эффективно, как автоматические аналоги, так что регулировка отопления практически бесполезна в подобной ситуации.

Как работает автоматический регулятор температуры?

В основе его действия лежат сложные технологические цепочки. Главный чувствительный орган — сильфон — это цилиндрическая оболочка, стенки которой гофрированы в поперечную складку. Этот узел расширяется или сужается вдоль своей центральной оси под любым силовым воздействием. Именно сильфон реагирует на внешнюю температуру. Если она падает, термический баллон сужается, а специальный клапан наоборот вытягивается, открывая больший проход для теплоносителя. Он начинает циркулировать интенсивнее, поэтому батареи быстрее нагреваются.

Когда в квартире становится душно, температура резко повышается, и ее показатели становятся выше заданных параметров, стенки сильфона расширяются, а сечение седла, обеспечивающее проход теплоносителя в батарею, сужается. Давление воды падает, поэтому и подача тепла заметно уменьшается.

Конструкции и типы автоматических устройств

Терморегулятор комнатный

Понятно, что автоматический регулятор более удобен в использовании. Он берет на себя весь контроль над микроклиматом в квартире. Но чтобы подобная система работала без сбоев, необходимо приобретать качественные регуляторы отопления. На рынке представлено несколько разных моделей. Друг от друга они отличаются методом поступления сигнала, подающегося на термостатический узел.

Как может быть организована подобная транспортировка?

  1. По воздуху внутри помещения.
  2. По теплоносителю.
  3. По воздуху за пределами помещения.

Первыми на свет появились регуляторы, которые реагировали на изменение температуры теплоносителя. Их устанавливали на кране подачи отопления, и регулировка позволяла в автоматическом режиме изменять температуру обогрева на 7 градусов. Этот вариант показал, что формирование благоприятного микроклимата в помещении происходит крайне неэффективно. Поэтому конструкторы стали искать более рациональные варианты для радиатора.

Когда удалось обеспечить поступление сигнала на термостатический элемент извне, проблема решилась сама собой. Специальные датчики измеряют температуру внутри помещения и передают ее на термостат. Автоматика самостоятельно анализирует полученные данные, соизмеряет их с заданным режимом и увеличивает или уменьшает проходимость теплоносителя по радиатору. Чтобы подобная схема заработала, необходимо один датчик установить у котла отопления, а другой — у трубы подачи воды. Понятное дело, что использовать такие модели можно только там, где функционируют автономные системы отопления.

Автоматизированный регулятор, учитывающий температуру воздуха извне, тоже состоит из нескольких датчиков. Один из них должен все время находиться на улице. В остальном принцип действия схож с предыдущим аналогом. Эти модели можно использовать в многоквартирных домах, отапливаемых при помощи центральной системы отопления.

Обратите внимание! Чтобы добиться нужного результата, автоматический регулятор температуры необходимо устанавливать в каждой комнате и на каждую батарею.

Конструктивные особенности

Регулятор прямого действия

По конструктивным особенностям специалисты классифицируют описываемые устройства на два типа:

  • Регуляторы с прямым действием.
  • Приборы с электрическим управлением.

В чем разница?

В первом случае прибор устанавливается возле батареи. Сигналы идут от самого теплоносителя, а регулирование теплоотдачи радиатора осуществляется за счет открытия или закрытия подачи горячей воды. На головке вентиля расположена шкала с цифрами. Они-то и помогают управлять температурой

Описываемые регуляторы температуры с электрическим управлением действуют несколько иначе. В них сигнал к клапанам посылает котел, а вся работа контролируется интенсивностью его нагрева. Подобные модели могут реагировать и на изменение давления теплоносителя, что необходимо учитывать при выборе того или иного варианта.

Где можно устанавливать описываемое устройство?

Перед покупкой регулятора температуры важно учесть, где будет находиться подобное устройство. Удобнее всего, когда его располагают непосредственно на самом радиаторе. В этом случае автоматические регуляторы работают гораздо эффективнее. Но если батарея закрывается декоративным экраном, такой технический узел становится бесполезным. В этом случае стоит приобрести регулятор, в комплектации которого есть датчик измерения температуры извне.

Обратите внимание! При грамотном выборе устройства изменять температуру внутри помещения можно в пределах от +5 до +30 градусов.

Настройка аппаратуры

Настройка регулятора отопления

После установки любой терморегулятор отопления необходимо правильно настроить. Как это сделать? Ответ можно получить, внимательно изучив инструкцию, составленную производителем. В ней детально расписаны пошаговые действия, указаны все необходимые технические характеристики, и даны дельные советы, касающиеся эксплуатации прибора.

Перед началом настройки нужно создать необходимые условия. Для этого помещение сначала проветривается, а затем полностью защищается от сквозняков. При помощи комнатного термометра делаются контрольные измерения. Только после этого в работу включается установленный регулятор температуры.

Первоначально на нем выставляется максимально возможный режим, позволяющий продемонстрировать потенциал регулятора, работающего на пределе своих сил. При этом показания температуры на термометре должны резко поползти вверх. Затем нужно максимально спустить клапан и дать температуре упасть вниз. И только после этого можно выставлять нужную температуру.

Заключение

Конечно, купить и установить сегодня терморегулятор можно самостоятельно. Но лучше все же доверить это дело специалистам. Только так можно добиться соблюдения всех требований монтажа, указанных производителем.

Регулятор батареи отопления: назначение, устройство, принцип работы

Ещё одни прибор из разряда вспомогательного оборудования  — регулятор батареи отопления, который ещё называется термостатическая головка или, сокращённо, термоголовка.

Назначение регулятора батареи отопления

Для чего нужен регулятор батареи отопления (термостатическая головка)?

Он необходим для того, чтобы в автоматическом режиме мы могли поддерживать ту температуру, которую мы хотим задать для данной комнаты, помещения.

1. Прямая термостатическая головка (регулятор батареи отопления)

Устройство термоголовки

Регулятор батареи отопления состоит из корпуса, как у обычного радиаторного крана, каковой ставится на вход и выход радиатора. Вместо стандартного вентиля имеется накидная быстросъемная гайка, с помощью которой к корпусу крепится термостатическая головка.

На термостатической головке есть градуировка, которая показывает температурный режим, поддерживаемый термоголовкой.

Рассмотрим устройство термоголовки.

2. Устройство регулятора батареи отопления

К корпусу с одной стороны присоединяется трубопровод (подающий либо обратный – со стороны внутренней резьбы). С другой стороны накидная гайка и конусное уплотнение. И далее – тоже наружная резьба, которая вкручивается в пробку радиатора.

Накидная гайка сделана для того, чтобы в любой момент можно было удобно присоединиться к самому радиатору. То есть, накидная гайка нужна для быстрого монтажа-демонтажа запорной арматуры. Вверху корпуса есть ещё одна накидная гайка – она нужна для того, чтобы зафиксировать на корпусе саму головку.

Как работает регулятор батареи отопления?

Внутри корпуса имеется шток с уплотнительной резиновой прокладкой. Этот шток может подниматься–опускаться, тем самым открывая-закрывая проход. Когда теплоноситель проходит через корпус, то с помощью штока можно уменьшать или увеличивать количество теплоносителя, проходящего через термоголовку, и этим регулировать температуру в нагревательных приборах.

За счёт чего происходит движение штока вверх-вниз?

В термоголовке есть так называемый сильфон. Это своего рода ёмкость с жидкостью либо с газом. Кроме того, в этой ёмкости имеется «гармошка». При увеличении температуру газ (или жидкость – в зависимости от конструкции термоголовки) начинает расширяться, давить на «гармошку», которая в свою очередь давит на пружину. А пружина выталкивает шток. Который в свою очередь давит на шток вентиля.

Когда температура упала, газ сжимается, и за счёт возвратной пружины шток поднимается, в результате чего проход для теплоносителя в корпусе вентиля приоткрывается. Вот и весь основной принцип работы термоголовки.

Например, при 15 градусах в комнате газ в термоголовке охлаждённый и шток поднят на всю величину, отчего теплоноситель проходит через корпус вентиля беспрепятственно. При увеличении температуры газ в термоголовке расширяется и шток начинает приопускаться. При температуре, выставленной на термостатической головке, шток окончательно перекрывает проход в вентиле, и теплоноситель не проходит в радиатор.

Виды конструкций термоголовок

На первой фотографии изображён прямой вентиль с термоголовкой. Существуют также угловые термоголовки, как показано на фото ниже.

3. Угловая термостатическая головка (регулятор батареи отопления)

Конструкция термоголовки выбирается, исходя из конструктивных особенностей трубопровода вашей системы отопления в зависимости от способа подсоединения радиаторов.

Особенность крепления термоголовки к радиатору состоит в том, что желательно, чтобы головка располагалась горизонтально: в этом случае термоголовка будет лучше омываться потоками воздуха и срабатывать более точно.

В продаже термоголовки могут быть как уже совместно с радиаторными вентилями, так и отдельно. На фото термоголовка фирмы Danfoss:

4. Радиаторная термостатическая головка (регулятор батареи отолпения) фирмы DANFOSS

Вместо градуировки на этой термоголовке нанесена мнемосхема, по которой производится регулировка.

Вместо термоголовки автоматической можно поставить вентили, изображённые на фото ниже.

5. Вентиль, применяемый вместо регулятора батареи отопления

Отличие их в том, что здесь, вращая маховик (рукоятку) вентиля, вы сами регулируете температуру на радиаторе, вручную.

Термоголовки регулируемые вентили ставятся на подающей трубе.

На обратке, на выходе из радиатора, можно поставить вот такие упрощённые вентили.

6. Упрощённый вентиль, применяемый на обратке вместо регулятора батареи отопления

У них тоже имеется накидная гайка для присоединения к радиатору, присоединительный размер для соединения с обраткой. Но вместо вентиля крышка, открутив которую вы обнаружите  поворачиваемый шток. Чем это удобно по сравнению с обычным вентилем? Тем, что такая конструкция более компактна.

Рассмотреть все конструкции вентилей для радиаторов не возможно, их очень много, но принцип действия у них всех одинаков.

Конструкция, изображенная на фото ниже, применяется на конвекторах, подключаемых к трубопроводу снизу.

7. Термостатическая головка для конвекторов

Термоголовка или вентиль накручивается справа, где видно выступающий из корпуса шток.

8. Термостатическая головка (регулятор батареи отопления), присоединённая к конвектору снизу

При гидравлических расчётах системы отопления нужно обязательно учитывать, что термостатическая головка имеет гидравлическое сопротивление довольно большое. Если вы при расчётах указали обычный шаровый кран, а поставили такой вентиль, то вполне вероятно, что система не будет работать так, как того хотелось бы… но об этом я ещё напомню, когда дойдёт до расчётов.

регулятор батареи отопления, термостатическая головка

электронный и механический, установка, принцип работы

Терморегулятор (или термостат) – это один из ключевых элементов системы радиаторов для обогрева помещения. Именно при помощи терморегулятора для радиатора отопления происходит изменение объема теплоносителя, попадающего в радиатор, а значит, изменяется и степень нагрева последнего. Как следствие, воздух в помещении прогревается больше или меньше – в зависимости от выставленного режима.

Чем плох механический регулятор

Конечно, можно регулировать температуру батарей, используя механический терморегулятор, в роли которого выступает обычный запорно-регулирующий вентиль. Но во-первых, это лишние временные затраты, а во-вторых — риск перекрытия и завоздушивания всего стояка, и в-третьих — большая вероятность частых поломок кранов, так как они могут не выдержать такого частого открытия-закрытия вентиля.

Наконец, при помощи крана невозможно осуществлять точный контроль над тем, до какой температуры нагревается радиатор, а вместе с ним – и воздух в помещении.

Плюсы терморегулятора

Установка терморегулятора для отопления поможет вам легко избавиться от всех перечисленных неудобств и без лишних усилий создать в своем доме или квартире комфортный микроклимат, причем в каждой комнате – по своей программе. Например, очень важна комфортная температура для спальни, потому что полноценный крепкий сон возможен только в прохладе – около 18…19°C.

Электронный или механический терморегулятор незаменим для батареи на кухне и в других комнатах с окнами, выходящими на солнечную сторону, так как при организации системы отопления в этих помещениях необходимо обязательно учитывать скачки температуры в дневное (дополнительный обогрев солнцем) и ночное время суток.

Электрические термостаты такие изменения чувствуют очень тонко, а это прямой путь к экономии энергоресурсов, а значит, и финансовых средств.

По какому принципу работают терморегуляторы для батарей?

Терморегулятор, который устанавливается на батарею системы отопления, внешне похож на обычный кран, только вместо вентиля – термостатическая головка. Внутри нее находится термоэлемент, называемый сильфоном.

Сильфон

Сильфон – это устройство с гофрированными стенками («гармошкой») и содержимым (жидкостью или газом), принцип работы которого основан на уменьшении/увеличении объема при малейших изменениях температуры. Сильфон соединен со штоком, который воздействует на клапан, изменяющий диаметр отверстия, через которое в радиатор попадает теплоноситель.

Строение терморегулятора.

Устройство терморегулятора выполнено таким образом, что при повышении температуры «гармошка» начинает растягиваться и постепенно выталкивает шток. Шток опускается до тех пор, пока внутри батареи не установится необходимая температура. В этот момент термостат максимально снижает подачу теплоносителя в радиатор. Когда воздух начинает остывать, работа терморегуляторов на радиаторы отопления начинается по обратному алгоритму.

Качественные электронные терморегуляторы отопления полностью вырабатывают свой ресурс примерно после миллиона циклов растяжения/сжатия «гармошки» сильфона. Во временном эквиваленте это около 100 лет работы системы обогрева дома или квартиры.

Инструменты и материалы

Инструменты и расходные материалы, необходимые для установки терморегулятора отопления:

  • Болгарка – для вычленения отдельного радиатора из системы отопления;
  • Плашка – инструмент для нарезки резьбы на трубу батареи;
  • Сварочный аппарат, если есть необходимость в изменении схемы отопления;
  • Сантехнический лен – для уплотнения соединений;
  • Краска.

Пошаговая инструкция

Прежде чем начнется установка терморегулятора для батареи отопления, необходимо обязательное отключение отопления и слив из батарей остатков воды. Радиатор отсоединяют от труб подачи и «обратки». Если имеется запорный вентиль, его тоже снимают.

Установка байпаса

Если имеем дело с однотрубной отопительной системой, своими руками устанавливаем на радиаторы байпасы – перемычки из кусков труб небольшого диаметра. Принцип работы байпаса заключается в обеспечении циркуляции теплоносителя даже тогда, когда его подача из центрального стояка временно прекращена.

Как и куда ставится регулятор?

Электронный терморегулятор монтируется посредством резьбового соединения в отверстие, через которое в батарею поступает теплоноситель. Резьбу обматывают уплотнителем – сантехническим льном, пропитанным краской.

Обратите внимание на стрелку, нарисованную на корпусах всех терморегуляторов на радиаторы отопления: ее направление должно совпадать с направлением движения теплоносителя в системе. Вкручивайте термостат аккуратно, чтобы не повредить его корпус.

Еще одно обязательное требование – это установка термостатического регулятора строго в горизонтальной плоскости. От этого зависит эффективность работы прибора и четкость контроля над нагревом радиаторов.

Если конфигурация системы батарей такова, что установить электрические регуляторы горизонтально не представляется возможным, приобретите термостат с выносным датчиком температуры. Такой датчик можно монтировать на удалении до 2 метров от радиатора и самого терморегулятора.

Общие рекомендации по установке термостата

Важно помнить, что:

  • Расстояние от пола до терморегулятора – не менее 80 см;
  • Электронный терморегулятор не должен находиться в зоне восходящих потоков воздуха от радиаторов;
  • Прибор должен быть защищен от прямых солнечных лучей;
  • Теплопотоки в помещении должны иметь свободный доступ к регулятору, то есть нельзя прикрывать его шторами, экраном, мебелью и т.д.;
  • Выносной датчик жестко фиксируется на стене при помощи скоб.

Настройка терморегулятора

Калибровка термостата производится только тогда, когда полностью завершена установка и система снова заполнена теплоносителем. Батареи должны равномерно прогреться. После этого можно начинать настраивать тот или иной терморегулятор своими руками.

Четко следуйте инструкции по эксплуатации прибора и выбирайте для радиатора системы отопления тот температурный режим, который необходим для данного помещения.

Этап 1

Закройте двери и окна в комнате, чтобы минимизировать теплопотери. Возьмите комнатный термометр. Сначала поверните головку регулятора влево до упора, чтобы полностью открыть термоклапан.

Радиатор начнет нагреваться под действием поступающего в него горячего теплоносителя. Когда термометр покажет повышение температуры на 5-6 °C, поверните термоголовку вправо до упора, чтобы закрыть клапан. Воздух начнет постепенно остывать. Далее снова поворачивайте головку влево, но на этот раз – плавно.

Этап 2

Как только в радиаторе послышится шум воды и начнет ощущаться резкий нагрев, отпустите термоголовку. Запомните ее положение, то есть значение на градуированной шкале, имеющейся на корпусе. Настройку терморегулятора для отопления на этом можно считать завершенной.

Заключение

Итак, установка терморегулятора на батарею отопления поможет вам не только создать комфортный микроклимат в каждой из комнат дома или квартиры, но и существенно сэкономить энергоресурсы.

Это особенно важно, если речь идет о системе индивидуального отопления. Если вы только планируете создание такой системы своими руками, задумайтесь о приобретении радиаторов со встроенными термостатами. Это намного удобнее, так как значительно уменьшится объем монтажных работ.

Регуляторы температуры, системы, алгоритмы, методы и типы термостатов

Термостаты (или регуляторы температуры) — это устройства, которые используются для измерения и регулирования температуры воздуха, жидкости, такой как вода, или другого процесса. В то время как термометры обеспечивают считывание или значение температуры, термостаты предназначены для повышения или понижения температуры до желаемой точки по сравнению с ее текущим значением.

Типы контроля температуры

Изображение предоставлено: Fahroni / Shutterstock

Термостаты находят применение в различных продуктах и ​​отраслях, некоторые из которых являются привычными потребительскими товарами.В этом руководстве кратко описаны распространенные типы термостатов как по применению, так и по конструкции / функциональности. Кроме того, в этом руководстве также представлена ​​дополнительная информация о типах регуляторов температуры, используемых в производственных процессах.

Типы термостатов (регуляторов температуры) по применению

Термостаты контроля нагрева

Контроль температуры нагревателя, пожалуй, наиболее распространенная область применения термостатов, и, конечно, та, с которой знакомо большинство людей.Термостаты регулирования температуры используются для регулирования температуры воздуха в помещении. Эти устройства подключаются к системе контроля температуры отопления, такой как котел или печь, и отправляют электрический сигнал в эту систему, когда есть запрос на тепло, что означает, что термостат обнаружил, что температура в помещении упала ниже желаемого (установленного ) температура. Этот сигнал активирует управляющее реле, чтобы начать процесс розжига котла или печи и подачи тепла через принудительный воздух или через радиаторы.Когда температура повысится до желаемой, сигнал термостата отключается и котел или печь отключается.

Термостаты регулирования температуры

Другие распространенные продукты включают термостаты для регулирования температуры. Термостаты электронагревателей определяют температуру и подключают питание к электронагревательным элементам по мере необходимости для обогрева комнаты. Вентиляторы охлаждения оснащены термостатами управления вентиляторами, которые можно использовать для включения и выключения вентилятора по мере необходимости в зависимости от температуры воздуха в помещении.Термостаты электрогрелки работают аналогичным образом, ограничивая температуру, до которой может подняться электрогрелка, с целью предотвращения случайных ожогов. Термостаты для бассейнов используются в нагревателях бассейнов, чтобы определять температуру воды в бассейне, когда она циркулирует через нагреватель бассейна. Как и в случае с термостатами системы контроля температуры нагрева, описанными ранее, термостат бассейна будет включать и выключать нагреватель бассейна по мере необходимости, чтобы повысить температуру воды до желаемой уставки.В бытовых системах горячего водоснабжения используются термостаты горячей воды, также называемые аквастатами, которые определяют, когда водонагреватель должен включиться, чтобы создать горячую воду для использования.

Автомобильные термостаты

В автомобильной промышленности термостаты играют важную роль и появляются в нескольких местах. Автомобильные термостаты контролируют температуру в салоне и используются для добавления тепла или активации системы кондиционирования воздуха для поддержания уровня комфорта в салоне автомобиля. Термостаты систем охлаждения автомобилей и самолетов стремятся регулировать температуру охлаждающей жидкости в автомобиле или самолете, оставаясь закрытыми в условиях запуска холодного двигателя, а затем открываясь, чтобы позволить жидкости циркулировать к радиатору или теплообменнику при повышении температуры двигателя.В системе охлаждения используется дополнительный термостат, который измеряет температуру охлаждающей жидкости или двигателей, активируя электрические вентиляторы, чтобы втягивать дополнительный воздух через радиатор для охлаждения жидкости по мере необходимости.

Контрольные термостаты

Термостатический контроль также применяется к критическим компонентам системы. Масляные термостаты предназначены для контроля температуры смазочной жидкости в машинах и двигателях, чтобы гарантировать защиту двигателя. Вращающиеся валы, поддерживаемые подшипниками, могут использовать термостаты подшипников для контроля температуры подшипника, что может помочь предсказать наступление условий, требующих обслуживания.Термостаты дизельных двигателей предназначены для поддержания надлежащей температуры двигателя на больших транспортных средствах, таких как тягачи с прицепами, где потребность в охлаждении будет зависеть от рабочей нагрузки. В некоторых конструкциях используются два термостата, которые функционируют как клапаны с регулируемой температурой и регулируют количество охлаждающей жидкости, поступающей в радиатор автомобиля.

Термостаты используются в других учреждениях, например в лабораториях, для поддержания температуры процесса. Термостаты для опасных зон используются в приложениях, где может существовать риск присутствия взрывоопасной атмосферы.Существуют даже термостаты торговых автоматов, которые используются для контроля температуры внутри этих автоматов, чтобы сохранять напитки холодными или предотвращать таяние закусок, таких как шоколадные батончики.

Типы термостатов по конструкции / функциям

Существует несколько конструкций термостатов, в которых используются различные материалы и их свойства, чтобы определять изменения температуры и отправлять управляющие сигналы в другие системы.

Термостаты Mercurial

Один из старейших типов термостатов — ртутные термостаты.Эта конструкция использует тепловую катушку и ртутный переключатель, который управляется ручным диском или рычагом на термостате. Когда установка температуры повышается поворотом шкалы, действие приводит к закрытию ртутного переключателя и отправке сигнала системе обогрева на включение. Когда воздух начинает нагреваться, изменение температуры вызывает разматывание тепловой катушки, что размыкает ртутный переключатель и отключает систему обогрева.

Биметаллические термостаты

Еще одна испытанная конструкция термостата — биметаллический термостат.Биметаллическая полоса состоит из двух металлов, таких как латунь и железо, коэффициенты теплового расширения которых различны. Когда термостат настроен на нагрев, контур замыкается. При повышении температуры в помещении биметаллическая полоса изгибается и размыкает электрическую цепь, в результате чего система отопления отключается.

Электронные термостаты

В то время как ртутные и биметаллические термостаты являются электрическими термостатами и управляются вручную, большинство современных термостатов представляют собой электронные термостаты, в том числе программируемые цифровые термостаты.Преимущество этих устройств заключается в том, что они дают возможность устанавливать профили для отопления и охлаждения в соответствии с потребностями жителей здания. Эти термостаты предлагают отдельные настройки для разного времени дня и дней недели, так что вечером может быть прохладнее, когда люди спят, и тепло утром или днем, когда люди бодрствуют. Новейшие технологии для термостатов иногда называют интеллектуальными термостатами и используют беспроводную связь, что позволяет пользователям использовать мобильные телефоны и планшеты для изменения температурных условий по запросу.

Некоторые конструкции термостатов называются термостатами сетевого напряжения, что означает, что сам термостат переключает электрические сигналы на стандартном уровне рабочего напряжения (120 В / 240 В в жилых помещениях в США). Напротив, большинство термостатов переключают управляющий сигнал с более низким напряжением. , отправив его в цепь реле, предназначенную для переключения сетевого напряжения, например, для управления циркуляционными насосами в котлах.

Пневматические термостаты

Пневматические термостаты будут регулировать выходное давление воздуха в зависимости от температуры воздуха в помещении.Пневматические термостаты бывают двух типов — прямого действия (DA) и обратного действия (RA). Устройства прямого действия будут производить более высокое давление на выходе при повышении температуры в помещении; устройства обратного действия производят более низкое выходное давление при повышении температуры в помещении.

Погружные термостаты

В погружных термостатах

обычно используется погружной нагреватель / охладитель и насос для регулирования температуры ванны с жидкостью в лабораторных, медицинских или научных целях.

Дистанционные термостаты

Термостаты с дистанционной лампой и термостаты с дистанционным зондированием имеют термодатчик, расположенный на некотором расстоянии от блока управления термостатом, который в некоторых случаях отправляет показания по беспроводной сети.

Методы контроля температуры для производственных операций

Контроль температуры на производстве — важнейшая часть правильного формирования продукта. Если температура опускается выше или ниже идеального диапазона, необходимого для конкретной стадии производственного процесса, результаты могут быть вредными — неправильно приклеенные покрытия, ослабленный основной материал или общий скомпрометированный компонент — поэтому становится все более важным, чтобы производитель не только определять правильную температуру для каждого этапа, но также контролировать температуру внутри машины и получать соответствующую обратную связь.

Контроллеры температуры

в производственных операциях выполняют именно эту функцию: они обеспечивают правильную работу машины, измеряя температуру на разных этапах процесса и сравнивая данные с запрограммированными температурными характеристиками. В результате производители могут быстро и легко обнаруживать неисправности оборудования, связанные с температурой, и при необходимости устранять их.

Существует три основных типа регуляторов температуры, которые используются для контроля температуры во время производственных процессов: двухпозиционные, пропорциональные и ПИД-регуляторы.

Включение / выключение контроля температуры

Двухпозиционный регулятор температуры является наименее дорогим из всех типов регулирования, а также наиболее простым с точки зрения принципа действия. Управление либо включено, либо выключено — если температура падает ниже определенной точки, система управления подает сигнал машине, чтобы она включила повышение температуры. Аналогичным образом, если температура поднимается выше определенной точки, срабатывает управление, чтобы машина понизила температуру. Распространенным примером двухпозиционных систем является бытовой термостат.Когда температура падает ниже определенной точки, контроллер запускает нагреватель, чтобы поднять температуру до запрограммированного значения. С кондиционированием воздуха все работает по-другому: если температура поднимается выше определенной точки, контроллер включает кондиционер, понижая температуру до запрограммированной нормы.

Регуляторы включения / выключения

часто используются в процессах, где изменение температуры происходит очень медленно, и точный контроль температуры не требуется.

Пропорциональный контроль

В отличие от регуляторов включения / выключения, которые реагируют только при достижении установленного предела, пропорциональные регуляторы предназначены для реагирования на изменение температуры до того, как она выскользнет из желаемого диапазона.По сути, пропорциональные регуляторы увеличивают или уменьшают подачу питания по мере того, как температура достигает своего верхнего или нижнего предела или уставки, что замедляет или ускоряет нагреватель и помогает стабилизировать температуру.

Температурный диапазон, в котором пропорциональные регуляторы либо уменьшают, либо увеличивают подачу питания для медленного или скоростного нагрева, известен как «зона пропорциональности». Если температура достигает нижнего или верхнего заданного значения, регулятор затем функционирует как полный контроль включения / выключения — температура либо полностью включается для повышения температуры, либо полностью выключается, чтобы понизить температуру.Когда температура находится в пределах диапазона пропорциональности, а электропитание уменьшается или увеличивается, нагрев увеличивается или уменьшается в зависимости от того, насколько далеко температура от заданного значения.

ПИД-регулятор (пропорционально-интегрально-производная)

Этот регулятор сочетает в себе пропорциональное регулирование с интегральным и производным регулированием (ПИД). Система PID, работающая в пределах диапазона пропорциональности так же, как и пропорциональное регулирование, имеет две дополнительные функции, которые улучшают общее регулирование температуры.Пропорциональная функция позволяет контроллеру реагировать на текущие обстоятельства и соответствующим образом настраиваться. Интегральное значение учитывает сумму недавних событий (другими словами, прошлые ритмы пропорционального управления), а производное значение определяет соответствующую реакцию на основе скорости изменения прошлых ритмов. Вместе эти три используют текущие данные, прошлые данные и скорость, с которой данные меняются, чтобы установить алгоритм контроля температуры для конкретного случая. Компенсация температурной погрешности между параметром процесса и уставкой позволяет поддерживать стабильную температуру.

Рекомендации

При принятии решения о том, какой вид управления лучше всего подходит для конкретного процесса, следует помнить о нескольких моментах. Во-первых, рассмотрите тип входного датчика (термопара или RTD) и температурный диапазон, который требуется для процесса. Во-вторых, рассмотрите форму, в которой должен быть представлен выход: электромеханическое реле, SSR или аналоговый выход. В-третьих, определитесь, какой алгоритм регулирования температуры нужен (вкл / выкл, пропорциональный, PID). Наконец, рассмотрите количество и тип выходов, необходимых для приложения, таких как нагрев, охлаждение, тревога и ограничение.Как только эти факторы будут определены, будет намного проще определить, какой тип регулятора температуры подходит для конкретного применения.

Сводка

В этой статье представлен краткий обзор распространенных типов термостатов с разбивкой по применению и дизайну / функциям. Кроме того, был представлен обзор регулирования температуры в производственных процессах. Для получения информации по дополнительным темам обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:
  1. http://asecertificationtraining.com/diesel-engine-thermostats/
  2. https://www.trane.com
  3. https://www.globescientific.com/images/files/Immersion%20Thermostats.pdf
  4. http://www.airheaters.info/thermostats-and-humidistats/remote-bulb-thermostats.html
  5. https://www.alanmfg.com/blog/zone-control-systems/

Прочие «виды» изделий

Больше от Instruments & Controls

Руководство по основам работы с контроллером температуры

| Instrumart

Предоставлено Danaher Industrial Controls Group — автоматизация процессов, измерения и зондирование
Просмотреть все контроллеры Danaher’s Partlow и West

Зачем нужны терморегуляторы?

Регуляторы температуры необходимы в любой ситуации, когда необходимо поддерживать стабильную заданную температуру.Это может быть в ситуации, когда объект требуется нагревать, охлаждать или и то, и другое, и поддерживать заданную температуру (заданное значение), независимо от изменения окружающая среда вокруг него. Есть два основных типа контроля температуры; разомкнутый и замкнутый контур управления. Открытый цикл — это наиболее простая форма и применяет непрерывный нагрев / охлаждение без учета фактической выходной температуры. Это аналог система внутреннего отопления в автомобиле. В холодный день вам может потребоваться включить огонь на полную, чтобы прогреть машину до 75 °.Тем не мение, в теплую погоду при той же настройке температура в салоне автомобиля будет намного выше желаемых 75 °.

Блок-схема управления без обратной связи

Управление по замкнутому циклу намного сложнее, чем по разомкнутому. В приложении с замкнутым контуром выходная температура постоянно измеряется и регулируется для поддержания постоянной выходной мощности при желаемой температуре. Управление с обратной связью всегда учитывает выходной сигнал и передаст его обратно в процесс управления.Замкнутый контур управления аналогичен автомобилю с внутренним климатом. контроль. Если выставить температуру в автомобиле 75 °, климат-контроль автоматически отрегулирует обогрев (в холодные дни). или охлаждение (в теплые дни) по мере необходимости для поддержания целевой температуры 75 °.

Блок-схема управления с обратной связью

Введение в регуляторы температуры

Контроллер температуры — это устройство, используемое для поддержания заданной температуры на заданном уровне.

Самый простой пример терморегулятора — обычный термостат, который можно найти в домах. Например, водонагреватель. использует термостат для контроля температуры воды и поддержания ее на определенном заданном уровне. Температура контроллеры также используются в духовках. Когда для духовки установлена ​​температура, контроллер контролирует фактическую температуру внутри. духовки. Если она упадет ниже установленной температуры, он отправит сигнал, чтобы активировать нагреватель, чтобы поднять температуру обратно до уставка.Термостаты также используются в холодильниках. Поэтому, если температура становится слишком высокой, контроллер инициирует действие, чтобы понижение температуры.

Общие приложения контроллера

Промышленные регуляторы температуры работают примерно так же, как и в обычных бытовых применениях. Базовая температура Контроллер обеспечивает управление промышленными или лабораторными процессами нагрева и охлаждения. В типичном приложении датчики измеряют фактическая температура.Эта измеренная температура постоянно сравнивается с пользовательской уставкой. Когда фактическая температура отклоняется от заданного значения контроллер генерирует выходной сигнал для активации других устройств регулирования температуры, таких как нагрев элементы или компоненты холодильного оборудования, чтобы вернуть температуру к заданному значению.

Общие области применения в промышленности

Контроллеры температуры используются в самых разных отраслях промышленности для управления производственными процессами или операциями.Некоторые Регуляторы температуры широко используются в промышленности, включая машины для экструзии и литья пластмасс под давлением, а также термоформование. машины, упаковочные машины, пищевая промышленность, хранение продуктов питания и банки крови. Ниже приводится краткий обзор некоторых распространенных приложения для контроля температуры в промышленности:

  • Термообработка / Духовка
    Контроллеры температуры используются в печах и при термообработке в печах, печах для обжига керамики, котлах и т. Д. теплообменники.
  • Упаковка
    В мире упаковки оборудование, оснащенное сварочными планками, аппликаторами клея, функциями клея-расплава, туннелями для термоусадочной пленки или этикетками. аппликаторы должны работать при определенных температурах и продолжительности процесса. Контроллеры температуры точно регулируют эти операции для обеспечения выпуска продукции высокого качества.
  • Пластмассы
    Контроль температуры в пластмассовой промышленности является обычным для переносных чиллеров, бункеров и сушилок, а также для формования и экструзии. оборудование.В экструзионном оборудовании контроллеры температуры используются для точного мониторинга и контроля температуры при разные критические точки при производстве пластика.
  • Здравоохранение
    Контроллеры температуры используются в отрасли здравоохранения для повышения точности контроля температуры. Обычное оборудование, использующее контроллеры температуры включают лабораторное и испытательное оборудование, автоклавы, инкубаторы, холодильное оборудование и камеры для выращивания кристаллизации и испытательные камеры, в которых должны храниться образцы или испытания должны проводиться в определенных условиях. температурные параметры.
  • Еда и напитки
    Общие области применения в пищевой промышленности, включающие регуляторы температуры, включают пивоварение, смешивание, стерилизацию и варочные и пекарские печи. Контроллеры регулируют температуру и / или время процесса для обеспечения оптимальной производительности.
Детали регулятора температуры

Все контроллеры имеют несколько общих частей. Во-первых, у контроллеров есть входы. Входные данные используются для измерения переменной в контролируемый процесс.В случае терморегулятора измеряемой переменной является температура.

Входы

Контроллеры температуры могут иметь несколько типов входов. Тип входного датчика и необходимый сигнал могут различаться в зависимости от от типа управляемого процесса. Типичные входные датчики включают термопары и резистивные тепловые устройства (RTD), а также линейные входы, такие как мВ и мА. Типичные стандартизованные типы термопар включают, среди прочего, типы J, K, T, R, S, B и L.

Контроллеры

также могут быть настроены на прием RTD в качестве входа для измерения температуры. Типичный RTD — это платиновый датчик на 100 Ом.

В качестве альтернативы, контроллеры могут быть настроены на прием сигналов напряжения или тока в диапазоне милливольт, вольт или миллиампер от других типов датчики, такие как датчики давления, уровня или потока. Типичные сигналы входного напряжения включают от 0 до 5 В постоянного тока, от 1 до 5 В постоянного тока, от 0 до 10 В постоянного тока и от 2 до 5 В постоянного тока. 10 В постоянного тока. Контроллеры также могут быть настроены для приема сигналов милливольт от датчиков, которые включают от 0 до 50 мВ постоянного тока и от 10 до 50 мВ постоянного тока.Контроллеры также могут принимать миллиамперные сигналы, например, от 0 до 20 мА или от 4 до 20 мА.

Контроллер обычно включает функцию обнаружения неисправности или отсутствия входного датчика. Это называется датчиком. обнаружение перерыва. Необнаруженная эта неисправность может привести к значительному повреждению управляемого оборудования. Эта особенность позволяет контроллеру немедленно остановить процесс при обнаружении неисправности датчика.

Выходы

Помимо входов, у каждого контроллера есть выход.Каждый выход можно использовать для нескольких вещей, включая управление процесса (например, включение источника нагрева или охлаждения), инициировать аварийный сигнал или повторно передать значение процесса в программируемый логический контроллер (ПЛК) или регистратор.

Типичные выходы, снабженные контроллерами температуры, включают релейные выходы, драйверы твердотельных реле (SSR), симистор и линейные выходы. аналоговые выходы. Релейный выход обычно представляет собой однополюсное двухпозиционное реле (SPDT) с катушкой постоянного напряжения.Контроллер возбуждает катушку реле, обеспечивая изоляцию контактов. Это позволяет контактам управлять внешним источником напряжения для запитать катушку гораздо большего нагревательного контактора. Важно отметить, что номинальный ток контактов реле составляет обычно меньше 2А. Контакты могут управлять нагревательным контактором с номиналом 10–20 А, используемым нагревательными лентами или нагревательными элементами.

Другой тип вывода — это драйвер SSR. Выходы драйвера SSR — это логические выходы, которые включают или выключают твердотельное реле.Самый твердотельным реле требуется от 3 до 32 В постоянного тока для включения. Типичный сигнал включения драйвера SSR 10 В может управлять тремя твердотельными реле.

Симистор обеспечивает функцию реле без каких-либо движущихся частей. Это твердотельное устройство, контролирующее токи до 1 А. Симистор Выходы могут допускать небольшое количество утечки тока, обычно менее 50 мА. Этот ток утечки не влияет на нагрев цепи контактора, но это может быть проблемой, если выход используется для подключения к другой твердотельной цепи, такой как вход ПЛК.Если это вызывает беспокойство, лучше выбрать стандартный релейный контакт. Он обеспечивает абсолютный нулевой ток, когда на выходе обесточен и контакты разомкнуты.

На некоторых контроллерах имеются аналоговые выходы, которые выдают сигнал 0–10 В или сигнал 4–20 мА. Эти сигналы откалиброван так, чтобы сигнал изменялся в процентах от выходного сигнала. Например, если контроллер отправляет сигнал 0%, аналоговый выход будет 0 В или 4 мА. Когда контроллер отправляет сигнал 50%, на выходе будет 5 В или 12 мА.Когда контроллер отправляет 100% сигнал, на выходе будет 10 В или 20 мА.

Другие параметры

Сравнение аварийных сигналов контроллера

У регуляторов температуры есть несколько других параметров, один из которых является уставкой. По сути, уставка — это набор целевых значений. оператором, которого контроллер стремится поддерживать устойчивым. Например, заданная температура 30 ° C означает, что Контроллер будет стремиться поддерживать температуру на этом значении.

Другой параметр — это значение срабатывания сигнализации. Это используется, чтобы указать, когда процесс достиг некоторого заданного состояния. Есть несколько вариаций по типам будильников. Например, аварийный сигнал высокого уровня может указывать на то, что температура стала выше, чем некоторые установить значение. Точно так же низкий сигнал тревоги указывает на то, что температура упала ниже некоторого установленного значения.

Например, в системе контроля температуры фиксированный высокий сигнал тревоги предотвращает повреждение оборудования источником тепла путем обесточивание источника, если температура превышает некоторое заданное значение.С другой стороны, низкий фиксированный сигнал тревоги может быть установите, если низкая температура может повредить оборудование в результате замерзания.

Контроллер также может проверить наличие неисправного выходного устройства, такого как открытый нагревательный элемент, путем проверки количества выходного сигнала. сигнал и сравнивая его с величиной обнаруженного изменения входного сигнала. Например, если выходной сигнал равен 100% и входной датчик не обнаруживает никаких изменений температуры по прошествии определенного периода времени, контроллер определит, что контур исправен. сломанный.Эта функция известна как Loop Alarm.

Другой тип сигнала тревоги — сигнал отклонения. Устанавливается на некоторое положительное или отрицательное значение от уставки. Сигнал отклонения контролирует заданное значение процесса. Оператор получает уведомление, когда процесс начинает изменять некоторую заранее запрограммированную величину от уставка. Разновидностью сигнала отклонения является сигнализация диапазона. Этот сигнал тревоги сработает либо внутри, либо за пределами назначенного температурный диапазон. Обычно точки срабатывания сигнализации наполовину выше и наполовину ниже уставки контроллера.

Например, если заданное значение составляет 150 °, а аварийные сигналы отклонения установлены на ± 10 °, аварийные сигналы будут активированы. когда температура достигла 160 ° на верхнем конце или 140 ° на нижнем. Если уставка изменена на 170 °, сигнализация высокого уровня активируется при 180 °, а сигнализация низкого уровня — при 160 °. Другой распространенный набор параметров регулятора — ПИД-регулятор. параметры. PID, что означает пропорциональный, интегральный, производный, представляет собой расширенную функцию управления, которая использует обратную связь от контролируемый процесс, чтобы определить, как лучше всего контролировать этот процесс.

Как это работает

Все контроллеры, от базовых до самых сложных, работают примерно одинаково. Контроллеры контролируют или удерживают некоторую переменную или параметр на заданное значение. Контроллеру требуются две переменные; фактический входной сигнал и желаемое заданное значение. Входной сигнал также известен как значение процесса. Вход в контроллер дискретизируется много раз в секунду, в зависимости от на контроллере.

Затем это входное или технологическое значение сравнивается со значением уставки.Если фактическое значение не соответствует уставке, Контроллер генерирует изменение выходного сигнала в зависимости от разницы между заданным значением и значением процесса, а также от того, или значение процесса не приближается к заданному значению или отклоняется дальше от заданного значения. Этот выходной сигнал затем инициирует некоторые тип реакции для корректировки фактического значения так, чтобы оно соответствовало уставке. Обычно алгоритм управления обновляет вывод значение мощности, которое затем применяется к выходу.

Принимаемое управляющее воздействие зависит от типа контроллера. Например, если контроллер является управлением ВКЛ / ВЫКЛ, контроллер решает, нужно ли включить выход, выключить или оставить в его текущем состоянии.

Управление ВКЛ / ВЫКЛ — один из самых простых в реализации типов управления. Он работает путем установки диапазона гистерезиса. Например, регулятор температуры может быть установлен для контроля температуры внутри помещения. Если заданное значение составляет 68 °, а фактическое значение температура упадет до 67 °, сигнал ошибки покажет разницу –1 °.Затем контроллер отправит сигнал на увеличьте прикладываемое тепло, чтобы снова поднять температуру до заданного значения 68 °. Как только температура достигнет 68 °, обогреватель отключается. При температуре от 68 ° до 67 ° контроллер не выполняет никаких действий, и нагреватель остается выключенным. Однако, как только температура достигнет 67 °, нагреватель снова включится.

В отличие от управления ВКЛ / ВЫКЛ, ПИД-регулирование определяет точное выходное значение, необходимое для поддержания желаемой температуры.Выход мощность может варьироваться от 0 до 100%. Когда используется тип аналогового выхода, выходной сигнал пропорционален значению выходной мощности. Однако, если выход представляет собой тип двоичного выхода, такой как реле, драйвер SSR или симистор, тогда выход должен быть пропорциональным по времени получить аналоговое представление.

Система пропорционального распределения по времени использует время цикла для пропорционального распределения выходного значения. Если время цикла установлено на 8 секунд, система вызывает при 50% мощности выход будет включен на 4 секунды и выключен на 4 секунды.Пока значение мощности не меняется, время ценности не изменились бы. Со временем мощность усредняется до заданного значения 50%, при половинном включении и половинном выключении. Если выходная мощность должно быть 25%, тогда в течение того же времени цикла 8 секунд выход будет включен на 2 секунды и выключен на 6 секунд.

Пример дозирования выходного времени

При прочих равных условиях желательно более короткое время цикла, потому что контроллер может быстрее реагировать и изменять состояние вывод для заданных изменений в процессе.Благодаря механике реле более короткое время цикла может сократить срок службы реле и не рекомендуется быть меньше 8 секунд. Для твердотельных переключающих устройств, таких как драйвер SSR или симистор, время переключения сокращается. лучше. Более длительное время переключения, независимо от типа выхода, допускает большие колебания технологического значения. Общее правило таково: ТОЛЬКО, если процесс позволяет это, когда используется релейный выход, желательно более длительное время цикла.

Дополнительные функции

Контроллеры также могут иметь ряд дополнительных дополнительных функций.Одно из них — коммуникационные возможности. Общение link позволяет контроллеру связываться с ПЛК или компьютером. Это позволяет обмениваться данными между контроллером и хостом. Примером типичного обмена данными может быть хост-компьютер или ПЛК, считывающий значение процесса.

Второй вариант — удаленная уставка. Эта функция позволяет удаленному устройству, например ПЛК или компьютеру, изменять контроллер. уставка. Однако, в отличие от возможностей связи, упомянутых выше, вход удаленного задания уставки использует линейный аналоговый вход. сигнал, который пропорционален заданному значению.Это дает оператору дополнительную гибкость, поскольку он может изменять уставку с удаленное место. Типичный сигнал может быть 4–20 мА или 0–10 В постоянного тока.

Другой распространенной функцией, поставляемой с контроллерами, является возможность их настройки с помощью специального программного обеспечения на ПК, подключенном через канал связи. Это позволяет быстро и легко конфигурировать контроллер, а также дает возможность сохранять конфигурации для использования в будущем.

Еще одна общая черта — цифровой вход.Цифровой вход может работать вместе с удаленной уставкой для выбора локального или удаленного уставка для контроллера. Его также можно использовать для выбора между уставкой 1 и уставкой 2, как запрограммировано в контроллере. Цифровой входы также могут удаленно сбросить предельное устройство, если оно перешло в предельное состояние.

Другие дополнительные функции включают источник питания преобразователя, используемый для питания датчика 4–20 мА. Этот блок питания используется для питания Питание 24 В постоянного тока при максимальном токе 40 мА.

В некоторых приложениях двухцветный дисплей также может быть желательной функцией, позволяющей легко идентифицировать различные состояния контроллера. Некоторые продукты также имеют дисплеи, которые могут менять цвет с красного на зеленый или наоборот в зависимости от предварительно запрограммированных условий, например как указание на состояние тревоги. В этом случае зеленый дисплей может не отображать тревогу, но если тревога присутствует, дисплей станет красным.

Типы контроллеров

Контроллеры температуры бывают разных стилей с широким спектром функций и возможностей.Также есть много способы категоризации контроллеров в соответствии с их функциональными возможностями. Как правило, регуляторы температуры бывают одноконтурными. или многопетлевой. Контроллеры с одним контуром имеют один вход и один или несколько выходов для управления тепловой системой. С другой стороны, Многоконтурные контроллеры имеют несколько входов и выходов и могут управлять несколькими контурами в процессе. Больше контроля петли позволяют управлять большим количеством функций технологической системы.

Диапазон надежных одноконтурных контроллеров — от базовых устройств, требующих однократного изменения уставки вручную, до сложных профилировщиков. который может автоматически выполнять до восьми изменений уставок в течение заданного периода времени.

Аналог

Самый простой и базовый тип контроллера — аналоговый. Аналоговые контроллеры — это недорогие, простые контроллеры, которые Достаточно универсален для жесткого и надежного управления технологическим процессом в суровых промышленных условиях, в том числе со значительными электрическими шум. Дисплей контроллера обычно представляет собой ручку управления.

Базовые аналоговые контроллеры используются в основном в некритичных или простых тепловых системах для обеспечения простой температуры включения-выключения. управление для приложений прямого или обратного действия.Базовые контроллеры принимают входы термопар или RTD и предлагают дополнительный процент режим управления мощностью для систем без датчиков температуры. Их основной недостаток — отсутствие удобочитаемого дисплея и отсутствие сложность для более сложных задач управления. Кроме того, отсутствие каких-либо коммуникационных возможностей ограничивает их использование простыми приложениями. например, включение / выключение нагревательных элементов или охлаждающих устройств.

Предел

Эти контроллеры обеспечивают безопасный контроль температуры процесса.У них нет возможности самостоятельно контролировать температуру. Проще говоря, контроллеры предельных значений — это независимые устройства безопасности, которые можно использовать вместе с существующим контуром управления. Они способны прием термопар, RTD или технологических входов с ограничениями, установленными для высокой или низкой температуры, как обычный контроллер. Ограничение контроля является блокирующим и является частью резервной схемы управления для принудительного отключения тепловой системы в случае превышения предела. В выход предела фиксации должен быть сброшен оператором; он не будет сброшен сам по себе, если условие ограничения не существует.Типичный пример будет отключением безопасности для печи. Если температура в печи превысит некоторую заданную температуру, ограничительное устройство отключит систему. Это сделано для предотвращения повреждения печи и, возможно, любого продукта, который может быть поврежден чрезмерными температурами.

Регуляторы температуры общего назначения

Регуляторы температуры общего назначения используются для управления большинством типичных промышленных процессов. Обычно они бывают разных Размеры DIN, имеют несколько выходов и программируемые функции вывода.Эти контроллеры также могут выполнять ПИД-регулирование для отличного общие контрольные ситуации. Они традиционно размещаются на передней панели с дисплеем для облегчения доступа оператора.

Большинство современных цифровых регуляторов температуры могут автоматически рассчитывать параметры ПИД для оптимальной работы тепловой системы. используя свои встроенные алгоритмы автонастройки. Эти контроллеры имеют функцию предварительной настройки для первоначального расчета параметров PID для процесс и функция непрерывной настройки для постоянного уточнения параметров ПИД-регулятора.Это позволяет быстро настроить, сэкономить время и сократить количество отходов.

Привод электродвигателя клапана

Особым типом универсального контроллера является контроллер привода клапана (VMD). Эти контроллеры специально разработаны для двигатели регулирующих клапанов, используемые в производственных приложениях, таких как управление газовыми горелками на производственной линии. Специальные алгоритмы настройки обеспечивают точное управление и быструю реакцию на выходе без необходимости обратной связи по скользящей схеме или чрезмерного знания трехчленного ПИД-регулятора алгоритмы настройки.Контроллеры VMD управляют положением клапана в диапазоне от 0% до 100% открытия, в зависимости от энергии. потребности процесса в любой момент времени.

Профиль

Контроллеры профилирования, также называемые контроллерами линейного замачивания, позволяют операторам программировать количество заданных значений и время сидения на каждом из них. уставка. Программирование изменения уставки называется рампой, а время нахождения на каждой уставке называется выдержкой или выдержкой. Один пандус или одна выдержка считается одним сегментом.Профайлер предлагает возможность ввести несколько сегментов, чтобы разрешить сложную температуру. профили. Оператор может называть профили рецептами. Большинство профилировщиков позволяют хранить несколько рецептов для последующего использования. Меньше Профилировщики могут допускать четыре рецепта с шестнадцатью сегментами каждый с более продвинутыми профилировщиками, позволяющими создавать больше рецептов и сегментов.

Контроллеры профилей могут выполнять профили нарастания и выдержки, такие как изменения температуры с течением времени, наряду с выдержкой и выдержкой / циклом продолжительности без присмотра оператора.

Типичные области применения контроллеров профиля включают термообработку, отжиг, климатические камеры и печи для сложных технологических процессов.

Многоконтурный

Помимо одноконтурных контроллеров, которые могут управлять только одним контуром процесса, многоконтурные контроллеры могут управлять более чем одним контуром, это означает, что они могут принимать более одной входной переменной.

Вообще говоря, многоконтурный контроллер можно рассматривать как устройство с множеством отдельных контроллеров температуры внутри одиночное шасси.Обычно они устанавливаются за панелью, а не перед панелью, как в универсальных одиночных шлейфовые контроллеры. Программирование любого из контуров аналогично программированию терморегулятора, установленного на панели. Тем не мение, Многоконтурные системы, как правило, не имеют традиционного физического пользовательского интерфейса (без дисплея или переключателей), а вместо этого используют специальный канал связи.

Многоконтурные контроллеры необходимо настраивать с помощью специальной программы на ПК, которая может загружать конфигурацию в контроллер с помощью специального интерфейса связи.

Информацию можно получить через интерфейс связи. Общие поддерживаемые интерфейсы связи включают: DeviceNet, Profibus, MODBUS / RTU, CanOPEN, Ethernet / IP и MODBUS / TCP.

Многоконтурные контроллеры представляют собой компактную модульную систему, которая может работать как в автономной системе, так и в ПЛК. среда. В качестве замены регуляторов температуры в ПЛК они обеспечивают быстрое ПИД-регулирование и разгружают большую часть математических вычислений. интенсивная работа процессора ПЛК, что позволяет увеличить скорость сканирования ПЛК.В качестве замены нескольких контроллеров DIN они обеспечить единую точку программного доступа ко всем контурам управления. Стоимость установки снижается за счет устранения большого количества проводки, вырезы в панелях и экономия места на панелях.

Многоконтурные контроллеры предоставляют некоторые дополнительные функции, недоступные для традиционных контроллеров, устанавливаемых на панели. Например, Многоконтурные контроллеры имеют более высокую плотность контуров для данного пространства. Некоторые многоконтурные системы контроля температуры могут иметь до 32 контуров управления в корпусе, устанавливаемом на DIN-рейку длиной не более 8 дюймов.Они также сокращают количество проводов за счет наличия общего точка подключения для питания и интерфейсов связи.

Многоконтурные регуляторы температуры также имеют улучшенные функции безопасности, одной из которых является отсутствие кнопок, на которых любой может изменить важные настройки. Имея полный контроль над информацией, считываемой или записываемой в контроллер, производитель машин может ограничить информацию, которую любой оператор может прочитать или изменить, предотвращая нежелательные условия от возникновения, например, установка слишком высокой уставки до диапазона, который может привести к повреждению продукта или машины.Кроме того, контроллер модули могут быть заменены в горячем режиме. Это позволяет заменять модуль контроллера без отключения питания системы. Модули также может автоматически настраиваться после горячей замены.

Другие характеристики регулятора температуры
Напряжение питания

Обычно существует два варианта напряжения питания, когда речь идет о контроллерах температуры: низкое напряжение (24 В переменного / постоянного тока) и высокое напряжение (110–230 В переменного тока).

Размер

Контроллеры бывают нескольких стандартных размеров, которые обозначаются номерами DIN, такими как 1/4 DIN, 1/8 DIN, 1/16 DIN и 1/32 DIN.DIN — это сокращение от примерно переведенного Deutsche Institut fur Normung, немецкой организации по стандартам и измерениям. Для наших целей DIN просто означает, что устройство соответствует общепринятому стандарту размеров панелей.

Сравнение размеров DIN

Размер по DIN 1/4 1/8 1/16 1/32
Размер в мм 92 х 92 92 х 45 45 х 45 49 х 25
Размер в дюймах 3.62 х 3,62 3,62 x 1,77 1,77 x 1,77 1,93 х 0,98

Наименьший размер — это 1/32 DIN, который составляет 24 мм × 48 мм, с соответствующим вырезом в панели 22,5 мм × 45 мм. Следующий размер вверху — это 1/16 DIN, размер которого составляет 48 мм × 48 мм с размером выреза в панели 45 мм × 45 мм. 1/8 DIN составляет 48 мм × 96 мм с вырез в панели 45 мм × 92 мм. Наконец, самый большой размер — это 1/4 DIN размером 96 мм × 96 мм с вырезом в панели 92 мм × 92 мм.

Важно отметить, что стандарты DIN не определяют, насколько глубоко контроллер может находиться за панелью. Стандарты учитывайте только размеры передней панели и размеры выреза в панели.

Одобрения агентств

Желательно, чтобы терморегулятор имел какое-либо одобрение агентства, чтобы гарантировать, что контроллер соответствует требованиям. минимальный набор норм безопасности. Тип разрешения зависит от страны, в которой будет использоваться контроллер.В Наиболее распространенное одобрение, регистрация UL и cUL, применяется ко всем контроллерам, используемым в США и Канаде. Обычно бывает один сертификация требуется для каждой страны.

Для контроллеров, которые используются в странах Европейского Союза, требуется одобрение CE.

Третий тип сертификации — FM. Это относится только к ограничивающим устройствам и контроллерам в США и Канаде.

Класс защиты передней панели

Важной характеристикой контроллера является степень защиты передней панели.Эти рейтинги могут быть в форме рейтинга IP или Рейтинг NEMA. Классы IP (защиты от проникновения) применяются ко всем контроллерам и обычно составляют IP65 или выше. Это означает, что из только на передней панели, контроллер полностью защищен от пыли и струй воды под низким давлением со всех сторон. разрешено только ограниченное проникновение. Рейтинги IP используются в США, Канаде и Европе.

Рейтинг контроллера NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) параллелен рейтингу IP.Большинство контроллеров имеют Рейтинг NEMA 4 или 4X, что означает, что они могут использоваться в приложениях, требующих только промывки водой (не масла или растворителей). В «X» в рейтинге NEMA 4X означает, что передняя панель не подвержена коррозии. Рейтинги NEMA используются в основном в США и Канаде.

Что такое регулятор температуры и как он работает?

Q: Что такое регулятор температуры и как он работает?

A: Контроллер температуры — это устройство, которое используется для контроля температуры.Для этого сначала измеряется температура ( переменная процесса ), а затем она сравнивается с желаемым значением ( заданное значение ). Разница между этими значениями называется ошибкой (отклонением). Контроллеры температуры используют эту ошибку, чтобы решить, сколько нагрева или охлаждения требуется, чтобы вернуть температуру процесса к желаемому значению. Как только этот расчет будет завершен, контроллер выдаст выходной сигнал, который влияет на требуемое изменение. Этот выходной сигнал известен как ( управляемое значение) и обычно подключается к нагревателю, регулирующему клапану, вентилятору или какому-либо другому «конечному элементу управления», который фактически вводит или отводит тепло из процесса.

Регуляторы температуры образуют одну из четырех частей системы контроля температуры. Чтобы наглядно представить это, мы рассмотрим печь. Четыре части будут:

1 Духовка
2. Нагреватель
3. Термометр (или термопара)
4. Контроллер

Роль регулятора температуры заключается в измерении температуры на термопаре, сравнении ее с заданным значением и в вычислении времени, в течение которого нагреватель должен оставаться включенным для поддержания постоянной температуры.

Многие факторы изменяют время, в течение которого нагреватель должен работать, чтобы поддерживать температуру процесса. Например, размер нагревателя, размер духовки, количество изоляции, окружающей духовку, и температура окружающей среды — все это изменяет скорость, с которой духовка будет нагреваться или охлаждаться. Другие факторы, такие как циркуляция воздуха в духовке, влажность воздуха. Масса продукта, помещенного в духовку, и многое другое подробно описано на сайте http: // newton.ex.ac.uk/teaching/CDHW/Feedback/OvSimForm-gen.html

В конце концов, регулятор температуры заменяет функцию человека, чья должностная инструкция будет выглядеть примерно так: —

Смотри, что термометр
Поддерживайте стабильную температуру на уровне 80 ° C
Если вам нужно больше тепла, включите обогреватель.

Важным моментом является то, что регулятор температуры имеет один вход, один выход и одну уставку.

Fuji Electric поддерживает свою продукцию по всему миру через крупную дистрибьюторскую сеть.Coulton Instrumentation с гордостью представляет это семейство продуктов в Соединенном Королевстве и Республике Ирландия. Если вам нужна помощь по этому ассортименту продукции или у вас есть более общие вопросы по управлению и КИП, почему бы не отправить нам свои вопросы во флаконе [email protected]?

ПИД-регуляторы — регуляторы температуры

Какие бывают типы контроллеров и как они работают?

Существует три основных типа контроллеров: двухпозиционные, пропорциональные и ПИД-регуляторы.В зависимости от управляемой системы оператор сможет использовать тот или иной тип для управления процессом.

Включение / выключение

Двухпозиционный контроллер — это простейшая форма устройства контроля температуры. Выход из устройства либо включен, либо выключен, без среднего состояния. Двухпозиционный контроллер переключает выход только тогда, когда температура пересекает заданное значение. Для управления нагревом выход включен, когда температура ниже заданного значения, и выключен выше заданного значения.Поскольку температура пересекает заданное значение, чтобы изменить состояние выхода, температура процесса будет постоянно меняться, переходя от нижнего заданного значения к верхнему и обратно ниже. В случаях, когда этот цикл происходит быстро и для предотвращения повреждения контакторов и клапанов, к операциям контроллера добавляется дифференциал включения-выключения или «гистерезис». Этот дифференциал требует, чтобы температура превышала заданное значение на определенную величину, прежде чем выход выключится или снова включится. Дифференциал включения-выключения предотвращает «дребезжание» выхода или быстрое постоянное переключение, если циклическое переключение выше и ниже уставки происходит очень быстро.Двухпозиционное управление обычно используется там, где нет необходимости в точном управлении, в системах, которые не могут справиться с частым включением и выключением энергии, где масса системы настолько велика, что температура изменяется очень медленно, или для температурной сигнализации. Один особый тип двухпозиционного управления, используемый для сигнализации, — это ограничительный контроллер. В этом контроллере используется фиксирующее реле, которое необходимо вручную сбросить, и которое используется для остановки процесса при достижении определенной температуры.

Пропорциональный контроль

Пропорциональные регуляторы предназначены для исключения цикличности, связанной с двухпозиционным управлением.Пропорциональный контроллер снижает среднюю мощность, подаваемую на нагреватель, по мере приближения температуры к заданному значению. Это замедляет работу нагревателя, чтобы он не превышал заданное значение, а приближался к заданному значению и поддерживал стабильную температуру. Это действие дозирования может быть выполнено путем включения и выключения выхода на короткие промежутки времени. Это «пропорциональное время» изменяет отношение времени «включения» к времени «выключения» для контроля температуры. Действие дозирования происходит в «зоне пропорциональности» вокруг заданной температуры.За пределами этого диапазона контроллер функционирует как двухпозиционный блок, при этом выход либо полностью включен (ниже диапазона), либо полностью выключен (выше диапазона). Однако в пределах диапазона выход включается и выключается пропорционально разнице измерения от заданного значения. При заданном значении (средняя точка диапазона пропорциональности) соотношение включения / выключения выхода составляет 1: 1; то есть время включения и выключения равны. если температура дальше от заданного значения, время включения и выключения изменяется пропорционально разнице температур.Если температура ниже уставки, выход будет работать дольше; если температура будет слишком высокой, выход будет отключен дольше.

ПИД-регулирование

Третий тип регулятора обеспечивает пропорциональное с интегральным и производным регулированием или ПИД-регулирование. Этот контроллер сочетает в себе пропорциональное управление с двумя дополнительными регулировками, что помогает устройству автоматически компенсировать изменения в системе. Эти корректировки, интегральные и производные, выражаются в единицах измерения, основанных на времени; они также обозначаются их обратными значениями, СБРОС и СТАВКА, соответственно.Пропорциональные, интегральные и производные члены должны индивидуально корректироваться или «настраиваться» на конкретную систему методом проб и ошибок. Он обеспечивает наиболее точное и стабильное управление из трех типов контроллеров и лучше всего используется в системах с относительно небольшой массой, которые быстро реагируют на изменения энергии, добавляемой к процессу. Его рекомендуется использовать в системах, где нагрузка часто изменяется, и ожидается, что контроллер будет автоматически выполнять компенсацию из-за частых изменений уставки, количества доступной энергии или массы, которую необходимо контролировать.OMEGA предлагает ряд контроллеров, которые настраиваются автоматически. Они известны как контроллеры автонастройки.

Стандартные размеры

Поскольку регуляторы температуры обычно устанавливаются внутри приборной панели, панель необходимо обрезать, чтобы приспособить регулятор температуры. Чтобы обеспечить взаимозаменяемость между контроллерами температуры, большинство контроллеров температуры разработаны в соответствии со стандартными размерами DIN. Наиболее распространенные размеры DIN показаны ниже.

3 типа регуляторов температуры

Регулируя температуру в различных типах промышленных систем, регуляторы температуры имеют решающее значение для предотвращения повреждения компонентов и обеспечения безопасной и эффективной работы. Если уровни нагрева выходят за пределы установленного рабочего диапазона, в конечном итоге может произойти сбой системы, что приведет к длительному простою, потребностям в дополнительной рабочей силе и дополнительным расходам.

Типы регуляторов температуры

Доступен широкий спектр контроллеров, которые помогут избежать этих проблем и удовлетворить потребности конкретных приложений.

  • Микроконтроллеры температуры — эти небольшие, легкие и компактные контроллеры идеально подходят для приложений, требующих ограниченного пространства. Микроконтроллеры не требуют дополнительных элементов управления и могут быть адаптированы к существующим приложениям без изменения схемотехники. Добавить функции обогрева в существующие приложения можно быстро и легко. Эти контроллеры температуры имеют метод контроля температуры включения / выключения и настройки временного интервала с более чем 10 000 спецификациями.Их можно использовать с ультратонкими гибкими нагревателями и с продуктами с ограниченным пространством.

Четырехфазные регуляторы температуры — В четырехфазной линии есть две серии, как показано ниже.

  • Серия DTC-S имеет четыре настройки времени и мощности. Настройки времени могут быть установлены с интервалом в один, два, четыре или восемь часов, а настройки мощности могут быть установлены с интервалами ввода 25%, 50%, 75% и 100%. Эта серия также совместима с переменным и постоянным напряжением и отличается легким и элегантным дизайном.Контроллеры DTC-S автоматически запоминают предыдущую настройку и подходят как для переменного тока (110 В / 220 В), так и для постоянного тока (12 В ~ 24 В). Их также можно использовать с различными типами обогревателей.
  • В то же время серия DTC-N использует широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для управления потребляемой мощностью. В отличие от DTC, эти контроллеры имеют четыре определенных температурных режима — 40 ° C, 45 ° C, 50 ° C и 55 °. В этой серии в качестве датчика температуры используется NTC, а уровень точности составляет от 20 ° C до 60 ° C ± 1 °. С. Серия DTC-N позволяет легко управлять настройками времени и мощности и предлагает легкое решение для контроля температуры.Этот контроллер может запоминать предыдущие настройки и подходит как для переменного (110 В / 220 В), так и для постоянного (12 ~ 24 В) напряжений.

Цифровые контроллеры температуры — Доступны два типа цифровых контроллеров, как указано ниже.

  • Серия DTC-A разработана с учетом точного нагрева. Температуру можно контролировать в пределах 1 ° C от заданной температуры, и внешние реле не требуются. Контроллеры могут быть настроены на временные интервалы от 30 минут до 24 часов.Простые в использовании контроллеры DTC-A автоматически запоминают предыдущие настройки времени и температуры, и доступны как предварительно подключенные устройства, так и устройства с самоподключением. Эти модели могут использоваться с ультратонкими гибкими нагревателями и другими типами нагревателей для лабораторных испытаний, отопления помещений и контроля температуры конечного продукта.
  • Серия DTC-T предлагает цифровой контроль и управление как переменным, так и постоянным напряжением. Эти контроллеры имеют низкое напряжение и низкий уровень электромагнитных волн и оснащены встроенными адаптерами, позволяющими настраивать индивидуальные настройки времени и температуры.Эта серия также автоматически запоминает предыдущие настройки времени и температуры. Контроллеры DTC-T, совместимые с рядом других нагревательных приборов, имеют компактную, легкую конструкцию и просты в использовании и управлении. Эта серия не требует дополнительных элементов управления или схемотехники, и доступно более 10 000 спецификаций. Предусмотрены четыре настройки мощности — вход 25%, 50%, 75% и 100%.

Приложения для регуляторов температуры

Контроллеры температуры используются в промышленных, коммерческих и жилых помещениях.Во всех этих ситуациях они служат одной и той же цели: измерять и контролировать уровни температуры в помещении для достижения желаемых условий. Эта способность особенно важна для промышленных процессов, где точные и точные уровни температуры необходимы для достижения и поддержания безопасных операций. Примеры типичного применения регуляторов температуры в промышленном секторе:

  • Центры исследований и разработок
  • Лаборатории
  • Обрабатывающие предприятия

Обычное промышленное применение регуляторов температуры

В промышленном секторе регуляторы температуры находят применение в широком спектре приложений и процессов.Например:

  • В сфере термообработки, они интегрируются в котлы, печи, теплообменники и печи для контроля температуры во время термообработки и других операций с использованием печей.
  • В упаковочной промышленности, они используются для регулирования уровней температуры в термоупаковочном оборудовании, например, в системах нанесения клея, горячего расплава, запечатывания и упаковки в термоусадочную пленку.
  • В пластмассовой промышленности, они используются в оборудовании для производства пластмассы, таком как бункеры, формовочные и экструзионные системы, охладители и сушилки, чтобы гарантировать соответствие готовой продукции спецификациям заказчика и отраслевым стандартам.
  • В сфере здравоохранения, используются для обеспечения того, чтобы лабораторное и испытательное оборудование, такое как автоклавы, камеры кристаллизации, инкубаторы и холодильники, поддерживало надлежащую температуру для хранения и / или обработки образцов и образцов.

В пищевой промышленности и производстве напитков они используются в технологическом и производственном оборудовании, таком как пивовары, блендеры, печи и стерилизаторы, где они регулируют температуру и / или время обработки.

Свяжитесь со специалистами PTI сегодня

Регуляторы температуры играют решающую роль во многих отраслях промышленности и промышленных приложениях. Гарантируя, что температурные условия находятся в соответствующем диапазоне, они позволяют профессионалам отрасли лучше контролировать качество своих процессов и / или продукции.

Если вам нужны терморегуляторы для вашего предприятия, обратитесь к специалистам PTI. Мы можем помочь вам разработать или выбрать регулятор температуры, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям.Чтобы узнать больше о наших продуктах для регуляторов температуры или обсудить требования к вашему применению с одним из наших представителей, свяжитесь с нами или запросите ценовое предложение сегодня.

Руководство по выбору регуляторов температуры

: типы, характеристики, применение

Контроллеры температуры поддерживают заданный уровень температуры, используя данные от датчика, термометра или другого устройства. Они контролируют температуру и выдают управляющий сигнал на устройство нагрева или охлаждения. Самый простой регулятор температуры, термостат, просто запускает устройство при заданной температуре и останавливает его, когда желаемая температура достигается.Однако большинство контроллеров температуры способны выполнять расчеты, связанные с колебаниями и скоростями температуры, чтобы эффективно поддерживать желаемую температуру.

Поскольку контроллер является лишь частью более крупной системы управления, система, в которую он будет интегрирован, имеет первостепенное значение и должна быть проанализирована для определения технических характеристик контроллера. Тип входного датчика, тип выходного сигнала и алгоритм управления должны быть совместимы с контроллером для достижения стабильной и эффективной системы обогрева или охлаждения.

Контроллеры температуры

могут использоваться в различных системах отопления и охлаждения, включая котлы, печи, горячеканальные системы, HVAC и лабораторное управление. Хотя следующее видео относится к ПИД-регуляторам, обсуждаемым ниже, оно дает хороший обзор места регулятора температуры в домашней системе HVAC.

Видео кредит: Automation Direct

Типы

Контроллеры температуры

можно классифицировать по двум различным принципам: по типу управления, которое они обеспечивают, и по типу устройства, которым они управляют.

Предел / Уставка («Вкл.-Выкл.»)

Двухпозиционные контроллеры

— это простые устройства, которые выводят сообщение «включено» или «выключено», когда температура пересекает заранее установленное значение. Например, регулятор нагрева включится, когда температура упадет ниже заданного значения, и выключится, когда станет выше него; контроллер охлаждения будет выполнять противоположную функцию.

Двухпозиционные контроллеры

используются в средах, которые не требуют точного управления или быстрого переключения, а также в приложениях, где температура изменяется очень медленно.

На приведенном ниже графике показано типичное двухпозиционное управление нагревом с синими блоками, указывающими на включение. Обратите внимание, что контроллер сначала включил систему отопления на длительный период, чтобы «выйти за пределы» заданного значения 200 °, затем периодически переключается на короткое время, когда температура опускается ниже заданного значения до определенной степени.

Изображение предоставлено: O.E.M. Обогреватели

Пропорциональный

Пропорциональное управление включает установление «полосы пропорциональности» вокруг заданного значения.Когда измеренная температура попадает в диапазон, контроллер начинает изменять количество мощности, подаваемой на обогреватель или охладитель, которым он управляет. Поскольку пропорциональные контроллеры замедляют нагреватель или охладитель по мере приближения температуры к заданному значению, они устраняют более резкие перерегулирования двухпозиционных контроллеров.

На приведенном ниже графике показана работа типичного пропорционального регулятора, включая характеристики диапазона пропорциональности, уменьшенного перерегулирования и температурного «спада» пропорционального регулирования.

Изображение предоставлено: O.E.M. Обогреватели

Пропорциональный, интегральный, производный (ПИД)

ПИД-регуляторы

сочетают пропорциональное управление с двумя дополнительными регулировками, интегральной и производной, предназначенными для дополнительной компенсации изменений в системе отопления или охлаждения. Интеграл также известен как функция «сброса», поскольку он подталкивает температуру к желаемой уставке после того, как происходит пропорциональное «спад», что приводит к более эффективному управлению.Функция производной или «скорости» работает, чтобы исключить превышение или недооценку путем выключения нагревателя или охладителя, когда температура слишком быстро приближается к заданному значению.

На приведенном ниже графике показано регулирование температуры с помощью ПИД-регулятора. Обратите внимание, что по прошествии определенного периода времени (в правой части графика) контроллер достиг точного управления на основе установленной уставки.

Изображение предоставлено: O.E.M. Обогреватели

Другие типы управления

  • Линейное управление объединяет переменный входной сигнал с соответственно переменным управляющим сигналом.Выходной управляющий сигнал создается путем преобразования, фильтрации и усиления сигнала.
  • Управление с прогнозированием не требует датчика и вместо этого полагается на опорный сигнал. Его можно использовать вместе с ПИД-регулированием.

  • Нечеткая логика — это тип логического управления, в котором переменные могут иметь неточные значения, в отличие от двоичных (истинных или ложных) переменных.

Технические характеристики

Вход и выход

Существует множество различных типов входов и выходов контроллера.

  • Входы и выходы напряжения представляют собой аналоговые сигналы, такие как 0-10 В, ± 5 В и т. Д.
  • Токовая петля выражается в миллиамперах (мА) и представляет собой аналоговый сигнал.
  • Частотный вход / выход — это аналоговый сигнал, используемый для измерения или индикации переменной процесса.
  • Контроллеры, которые используют переключатели, реле или датчики, принимают дискретный сигнал напряжения включения-выключения от устройства, контролирующего процесс.
  • Цифровые входы / выходы включают последовательные, параллельные, Ethernet, CANbus и другие сетевые сигналы.

Форм-фактор

База данных Engineering360 SpecSearch содержит информацию о многочисленных способах монтажа контроллеров.

  • Контроллеры печатных плат (PCB) могут быть прикреплены к корпусу или подключены непосредственно к объединительной плате компьютера.
  • Контроллеры для монтажа на панель прикрепляются к панели или болтами к шасси, шкафу или корпусу.
  • Устройства для монтажа в стойку монтируются в стойки с оборудованием, включая направляющие, фланцы и выступы. Хотя размеры стоек различаются, ширина 19 дюймов является стандартной для телекоммуникационных стоек.
  • Устройства на DIN-рейке устанавливаются на рейку, стандартизированную Deutsche Institut für Normung, немецкой организацией по стандартизации.
  • Автономные контроллеры — это настольные или стоячие устройства со встроенным шкафом и интерфейсом.

Стандарты и соответствие

При выборе регуляторов температуры важно учитывать соответствие требованиям

RoHS и WEEE.

RoHS

Директива об ограничении использования опасных веществ (RoHS) — это постановление Европейского Союза, которое ограничивает использование шести опасных материалов при производстве электронных и электрических устройств.Хотя их часто называют просто «бессвинцовыми», продукты RoHS содержат менее 0,1%:

  • Свинец
  • Меркурий
  • Кадмий
  • Шестивалентный хром (Cr 6+ )
  • Полибромированные дифенилы (ПБД)
  • Полибромированный дифениловый эфир (PBDE)

Директива RoHS защищает здоровье работников электронной промышленности и тех, кто находится в непосредственной близости от мест хранения высокотехнологичных отходов. Несмотря на первоначальные опасения по поводу надежности бессвинцового припоя, продукты RoHS прошли положительные испытания на устойчивость к суровым условиям окружающей среды и жестким требованиям к вибрации и ударам.

WEEE

Директива об отходах электрического и электронного оборудования (WEEE) стала европейским законом в 2003 году одновременно с директивой RoHS. Законодательство WEEE устанавливает цели по сбору, переработке и восстановлению электротехнической продукции с минимальными суммами для восстановления при переработке. Производители и дистрибьюторы, соответствующие требованиям WEEE, должны предоставлять пользователям возможность бесплатно вернуть им бытовое электронное оборудование для утилизации.

Список литературы

EC — Директива RoHS (pdf)

EC — Директива WEEE

Технический справочник Omega Engineering — Введение в регуляторы температуры

Изображение кредита:

Хромалокс | Викимедиа | Европейский Союз


Прочитать информацию о контроллерах температуры для пользователей

SMC- Оборудование для контроля температуры

| Обеспечивает доступность охлаждающей воды в любое время и в любом месте.

Градирни нет.
Используется водопроводная вода.

Даже без градирни можно использовать холодильный чиллер с воздушным охлаждением для простой подачи охлаждающей воды. Счета за воду можно снизить.

Есть градирня, но высокие температуры летом или низкие (отрицательные) температуры зимой делают температуру охлаждающей воды нестабильной.

Охлаждающая вода постоянной температуры может подаваться независимо от времени года.
Также доступны модели

Я хотел бы использовать оборудование в небольшом помещении, например лаборатории или кабинете.

Compact, которые можно установить на столе или под ним.Совместимость с физическим и химическим / аналитическим оборудованием.

| Что такое чиллер?

Чиллер — оборудование для контроля температуры источников тепла потребителей.

Чиллеры контролируют жидкость, например воду, и направляют жидкость в машина клиента, использующая насос, контролируя производительность источник охлаждения, такой как компрессор, или источник тепла, такой как обогреватель. Поэтому это оборудование можно еще назвать циркулятором.

| Примеры применения чиллеров

Чиллеры используются со следующим оборудованием и инструментами

Лазерная обработка Устройство УФ-отверждения (печать, покраска, склеивание и запечатывание) Рентгеновский (цифровой) прибор Электронный микроскоп Лазерный маркер Ультразвуковая волновая инспекционная машина Распылительное устройство (продукты питания и косметика) Линейный двигатель Линия упаковки (запайка пленочной и бумажной упаковки) Охлаждение умирают Контроль температуры лакокрасочного материала Охлаждение вакуумного насоса Термоусадочная машина Шкаф газового баллона Обогатительное оборудование Оборудование для охлаждения реагентов Бак для очистки Контроль температуры камерного электрода Физико-химическое оборудование Аппарат для дуговой сварки Аппарат для контактной (точечной) сварки Электрические печи Лазерный генератор Датчик мощности лазера Разъем кабеля передачи для волоконного лазера

| Оборудование для контроля температуры SMC

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*