Термостат для чего предназначен – Принцип работы термостата в автомобиле: схема, устройство и рекомендации

Содержание

Термостат в системе охлаждения двигателя автомобиля

В любом автомобиле с двигателем внутреннего сгорания конструктивно предусмотрена система охлаждения. Нормальную работу системы в определённом температурном диапазоне обеспечивает термостат. Термостат является очень важным узлом двигателя, и потому требует к себе особого внимания.

Назначение термостата.

Термостат предназначен для распределения потока охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Его работа заключается в разделении системы охлаждения на два контура. Один контур считается малым, и включает в себя рубашку охлаждения двигателя и радиатор отопления салона автомобиля. Большой контур, помимо двигателя и отопления салона, включает в себя основной радиатор, который предназначен для охлаждения жидкости, направленной в него через термостат.

При холодном двигателе термостат полностью закрыт и жидкость циркулирует только по малому контуру. Это обеспечивает более быстрый прогрев холодного двигателя до рабочей температуры, что уменьшает время прогрева и положительно влияет на уровень расхода топлива и износ деталей.

Когда двигатель набирает рабочую температуру, начинает срабатывать термостат. По мере повышения значения температуры охлаждающей жидкости термостат постепенно открывает ей доступ к радиатору для охлаждения. При охлаждении жидкости термостат постепенно прикрывается, уменьшая её доступ к радиатору. Таким образом, термостат поддерживает значение температуры охлаждающей жидкости в определённом диапазоне.

Устройство и принцип работы простого автомобильного термостата.

В зависимости от марки автомобиля и типа двигателя конструкция термостатов может незначительно отличаться. Однако, на примере самого распространённого термостата с восковым наполнителем можно описать его устройство.

Любой термостат этого типа состоит из следующих основных деталей: цилиндр с наполнителем, клапан, толкатель клапана и пружина.

Цилиндр с наполнителем представляет из себя герметичную ёмкость небольшого размера. Ёмкость заполнена специальным гранулированным воском с добавлением меди. Воск при изменении значения температуры имеет свойство изменяться в объёме. При повышении окружающей температуры воск расплавляется и расширяется. При снижении температуры наоборот — уменьшается в объёме. Медь добавляется в воск для увеличения теплообмена, так как этот металл обладает повышенной теплопроводностью.

Клапан термостата физически соединён с восковым цилиндром с помощью толкающего штока. При повышении температуры и расширению наполнителя клапан, толкаемый штоком, открывается и пропускает охлаждающую жидкость в большой контур. Пружина термостата предназначена для возвращения клапана в исходное положение при понижении температуры охлаждающей жидкости и уменьшении в объёме наполнителя.

Термостат работает таким образом, что чем выше температура охлаждающей жидкости, тем сильнее воск увеличивается в объёме и тем сильнее открывается клапан. Таким образом, при более сильном прогреве жидкости, клапан открывается сильнее и пропускает больший её объём к охлаждающему радиатору.

Разновидности термостатов.

Поскольку термостат был изобретён очень давно, то его конструкция постоянно изменялась и усовершенствовалась. На сегодняшний день на автомобилях применяются следующие три типа термостатов: одно-клапанные, двух-клапанные и термостаты с электронным управлением.

Конструкция одно-клапанного термостата описана выше. Двух-клапанный термостат конструктивно схожий с простым одно-клапанным. На двух-клапанном помимо основного перекрывающего клапана дополнительно установлен малый клапан, который физически соединён с основным. Такие термостаты применяются в тех двигателях, в которых система охлаждения работает при повышенном давлении. В этом случае, усилия расширения наполнителя бывает недостаточно, чтобы преодолеть давление в системе и открыть основной клапан. Малый клапан имеет намного меньшую площадь поверхности, и за счёт этого легко преодолевает сопротивление жидкости. Поскольку оба клапана соединены между собой, то малый клапан тянет за собой основной, таким образом открывая для охлаждающей жидкости доступ к основному радиатору.

Термостаты с двумя клапанами применяются в основном на отечественных моделях грузовиков и на некоторых легковых автомобилях. Термостаты с электронным управлением применяются на дорогих автомобилях для повышения эффективности и точности их работы.

Основные неисправности термостата и методы их обнаружения.

В большинстве случаев термостат при поломке не подлежит ремонту и заменяется на новый.

Признаками выхода из строя термостата являются нарушения температурного режима двигателя. При прогревании и работе двигателя температура поднимается очень долго не достигая рабочего значения. Или наоборот, двигатель перегревается в короткие сроки своей работы. В первом случае, если всё остальное в системе охлаждения находится в рабочем состоянии, термостат заклинило в открытом положении, в результате чего охлаждающая жидкость постоянно циркулирует по большому контуру не успевая прогреваться до нормальной температуры. Если двигатель очень быстро перегревается во время работы, то термостат скорее всего заклинило в закрытом положении и потому жидкость постоянно циркулирует по малому контуру, что непременно приводит к перегреву двигателя.

Для проверки термостата его необходимо извлечь из автомобиля и опустить в ёмкость с водой. Далее вода нагревается. Если в закипевшей воде клапан термостата никак не реагирует, то он неисправен и подлежит замене. Если этот тест прошёл успешно и термостат функционирует, то причиной перегрева двигателя скорее всего является засорённая система охлаждения.

Термостат появился в конструкции двигателя почти одновременно с появлением первых автомобилей и до сих пор с успехом используется. Замены ему пока что не придумали, ведь со своим назначением он справляется в полной мере.

Терморегулятор — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Терморегуля́тор — запорно-регулирующая арматура автоматического регулирования отопительного или охлаждающего оборудования. Поддерживает температуру на уровне, заданном потребителем. Используются в установках искусственного климата, в охлаждающих и морозильных установках, в системах обогрева помещений, в тепличном хозяйстве.

  • Механические терморегуляторы

К механическим терморегуляторам можно отнести капиллярные, принцип действия которых основан на расширении жидкости в температурном датчике и в капиллярной трубке. Жидкость давит на мембрану, установленную в терморегуляторе, что приводит к размыканию контакта в электроцепи. Капиллярные терморегуляторы энергонезависимы. Их используют в тепловентиляторах и системах кондиционирования.

Другим примером может служить биметаллический терморегулятор, в котором биметаллический диск при достижении определенной температуры выгибается и через рычаг размыкает контакт электрической цепи. Для приведения терморегулятора в исходное состояние необходимо нажать кнопку ручного сброса. Такие терморегуляторы используются для защиты оборудования от перегрева.

  • Программируемые электронные терморегуляторы
Программируемый электронный терморегулятор Thermoreg Eco-Logic

Терморегуляторы различаются:

  • В зависимости от конструкции различают: электромеханические (использующие принцип работы биметаллической пластины) и электронные терморегуляторы, характеризующиеся повышенной точностью регулирования.
  • По контролю температуры: воздушный, напольный, комбинированный способ контроля;
  • По функциональным возможностям: простые, программируемые, двухзонные.
  • По способу монтажа (установки) — накладные и врезные.

Терморегулятор обладает встроенным или выносным термодатчиком, который устанавливается в свободной от прямого воздействия отопительных приборов зоне и снабжает терморегулятор информацией о температуре воздуха в зоне расположения самого термодатчика. На основе этих данных терморегулятор управляет отопительными приборами в помещении.

Рекомендуется устанавливать терморегуляторы в том же помещении, где установлены нагревательные устройства, кроме помещений с повышенной влажностью, и располагать их в удобном месте на стене на высоте около 1,5 м.

принципы действия и виды устройств

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

Различные виды терморегуляторов

Различные виды терморегуляторов

Виды терморегуляторов

Исходя из принципа действия, термостаты делятся на два типа:

  • механические;
  • электронные.

В свою очередь, каждый тип подразделяется на подвиды.

Механические термостаты

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

Механический термостат

Механический термостат

Биметаллические пластины

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

Включение и отключение биметаллического термостата:

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

Работа биметаллической пластины

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

Газонаполненные датчики

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

Механический термостат с газонаполненным датчиком

Механический термостат с газонаполненным датчиком

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

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

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

Восковые терморегуляторы

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

Устройство воскового термостата

Устройство воскового термостата

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

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

Электронные термостаты

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

Цифровые регуляторы бывают:

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

Программируемый терморегулятор

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

Некоторые дополнительные функциональные возможности электронных устройств:

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

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

Беспроводной термостат

Беспроводной термостат

Двухзонные термостаты

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

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

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

Устройство состоит из нескольких элементов:

  • электронного программируемого модуля;
  • датчиков температуры;

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

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

Термостат 12 В

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

Терморегулятор на 12 В

Терморегулятор на 12 В

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

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

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

Видео

Оцените статью:

Что такое терморегулятор и где он применяется. Функции терморегулятора

Терморегуляторы для теплого пола

Современные модели терморегуляторов выпускаются с жидкокристаллическим дисплеем, реже с сенсорным. Терморегулятор предназначен для контроля температуры воздуха в помещении и для управления системой обогрева с возможностями программирования режимов работы на каждый день. Терморегулятор обычно работает совместно с внешним датчиком температуры или выносным датчиком, устанавливаемым внутри системы обогрева или близи ее. Например, если это системы теплого пола, то датчик устанавливают в полу. При таком исполнении устройства контроля терморегулятор регистрирует не температуру воздуха, а температуру пространства около датчика, например поверхности пола. Совместно с внешним датчиком к терморегулятору поставляется внутренний датчик, предназначенный непосредственно для контроля температуры воздуха. Итак, терморегулятор с двумя датчиками позволяет контролировать температуру, как системы обогрева, так и воздуха.

Рассмотрим стандартное, предлагаемое производителем меню терморегулятора. Опция выбора функций терморегулятора позволяет осуществить проверку температуры внешнего датчика и войти в режим настроек устройства. Данные обращения наиболее часты, поэтому доступ к ним максимально упрощен. Терморегулятор позволяет быстро, с помощью одной кнопки увеличить или уменьшить значение температуры вручную, либо изменить ее фиксированное значение для работы в автоматическом режиме обогрева. Кнопка включения/выключения питания обычно функционирует по прямому назначению, но ряд моделей могут ее использовать также для включения режима защиты от переохлаждения.

Режим обогрева в терморегуляторах может устанавливаться пользователем, либо использоваться по умолчанию в зависимости от заводских настроек. Ряд моделей терморегуляторов позволяют изменять заводские настройки значения температуры для каждого из дневных периодов: утро, день, вечер, ночь. Чаще всего производители предлагают три периода работы системы: понедельник-пятница, суббота и воскресенье. Для каждого временного периода существует четыре программы работы системы обогрева при постоянной температуре. Например, с 9 утра до обеда система обогрева работает при температуре в 16ºС, а после обеда и до вечера – 18ºС.  Пользовательская настройка терморегулятора для недельной работы, начинается с выбора дня недели. Далее выбираем временной период и значение температуры. Повторяем данную процедуру для каждого конкретного дня. После установки недельного таймера остается лишь одно, — перейти в автоматический режим работы терморегулятора.

Режимы работы температурных датчиков

  • система обогрева работает под температурным контролем внутреннего датчика. Если встроенный датчик выходит из строя, то система переходит в безопасный режим. В безопасном режиме терморегулятор с определенным шагом времени включается и выключается вне зависимости от достижения или не достижения установленной температуры;
  • контроль температуры осуществляется только внешним датчиком, при отказе которого система обогрева также переходит в безопасный режим работы;
  • температура контролируется внутренним датчиком, а внешний датчик лишь ограничивает это значение.

Статья носит чисто ознакомительный характер, необходима консультация специалиста.

Термостат системы охлаждения двигателя.


Приборы и механизмы жидкостной системы охлаждения

Термостат



Назначение и особенности конструкции термостатов

Термостат автоматически поддерживает необходимую температуру жидкости в системе охлаждения и позволяет быстро прогреть холодный двигатель после запуска.

По конструкции термостаты бывают жидкостные (сильфонные) и с твердым наполнителем, а также одноклапанные, двухклапанные и двухступенчатые.
Кроме того, термостаты бывают с электронным управлением посредством следящего термодатчика и бортового компьютера, при этом конструктивное исполнение механической части таких термостатов может быть различной.

Чаще всего термостат устанавливается на пути движения охлаждающей жидкости — либо перед верхним патрубком рубашки охлаждения двигателя, либо перед жидкостным насосом (помпой).

Одноклапанные термостаты полностью ограничивают поток жидкости, а двухклапанные могут распределять поток жидкости между большим кругом (циркуляция через радиатор) и малым кругом (циркуляция только внутри рубашки охлаждения).

Устройство и работа сильфонного термостата

Жидкостный (сильфонный) термостат (рис. 1, а) состоит из корпуса 7 с окнами, гофрированного баллона 2, заполненного легкоиспаряющейся жидкостью, в качестве которой обычно используется смесь 2/3 дистиллированной воды и 1/3 этилового спирта, а также клапана 5.
К верхней части баллона припаян шток 3 с клапаном, нижняя часть баллона жестко соединена с кронштейном 8 корпуса термостата. Шток может перемещаться в направляющей корпуса, открывая и закрывая при этом клапан.

Если жидкость в сильфоне холодная, испарение этилового спирта не происходит, и избыточное давление в баллоне отсутствует. Клапан, пропускающий охлаждающую жидкость к радиатору при этом закрыт.
По мере прогрева охлаждающей жидкости нагревается и баллон со смесью воды и спирта, при этом спирт начинает интенсивно испаряться, поднимая давление в баллоне. Сильфон начинает расширяться в длину, воздействует на шток и открывает клапан, после чего жидкость начинает циркулировать по большому кругу через радиатор.
Клапан начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости 70…80 ˚С, и полностью открывается при температуре 85…95 ˚С.

Устройство и работа термостата с твердым наполнителем

Сильфон (баллон) жидкостного термостата является его слабым элементом – на тонкой гофрированной оболочке часто возникают микротрещины, приводящие к его разгерметизации и отказу. По этой причине на современных автомобилях чаще применяются твердотельные термостаты, основным рабочим элементом которых являются цилиндрические капсулы, заполненные твердым наполнителем, в качестве которого обычно используется кристаллический (гранулированный) нефтяной воск (церезин) в смеси с медными, графитовыми, алюминиевыми опилками или пудрой. Это вещество способно значительно расширяться при нагревании, когда переходит из твердого состояния в жидкое. Капсула с термочувствительным веществом закрыта резиновой мембраной-буфером, соединенной со штоком, управляющим клапаном термостата.

Когда воск плавится или подобное термочувствительное вещество начинает плавиться, из капсулы выдавливается шток, открывая клапан термостата, и пропуская охлаждающую жидкость к радиатору. При охлаждении двигателя, например, после его остановки, воск возвращается в твердое агрегатное состояние, уменьшаясь в объеме. При этом шток, управляющий клапаном термостата, возвращается в исходное положение, перекрывая большой круг системы охлаждения.

Работа термостата с твердым наполнителем представлена на рис. 1, б. К корпусу 7 термостата пружиной 13 постоянно прижимается клапан 5, шарнирно соединенный со штоком 3. Шток опирается на резиновую мембрану 11, которая зажата баллоном 9 и направляющей втулкой. Пока двигатель не прогрет, наполнитель (церезин) находится в твердом состоянии и клапан термостата закрыт. При достижении температуры охлаждающей жидкости 70 ˚С церезин плавится и объем его увеличивается. При этом он нажимает на мембрану, она прогибается вверх и давит на буфер 13 на шток, который поворачивает клапан 5, вследствие чего охлаждающая жидкость поступает в радиатор.

При снижении температуры охлаждающей жидкости объем церезина уменьшается и клапан термостата под действием возвратной пружины закрывается.



Общим недостатком термостатов с термочувствительными наполнителями является прерывание циркуляции жидкости через радиатор при низкой температуре окружающей среды (например, зимой), когда двигатель еще не прогрет.
В случае заполнения системы охлаждения водой это может привести к ее замерзанию в нижнем бачке или трубках сердцевины радиатора, и вывести его из строя. Замерзание воды может произойти и в нижнем резиновом патрубке – он становится твердым на ощупь. Двигатель при этом может быстро перегреться, поскольку циркуляция воды по малому кругу не обеспечивает надлежащее охлаждение деталей.
Поэтому в системах охлаждения двигателей с термостатами в зимнее время года желательно использовать низкозамерзающие жидкости или утеплять радиатор. Если же вода, все-таки, замерзла в системе, автомобиль необходимо срочно поместить в теплый гараж или проливать замерзшие участки системы охлаждения кипятком.

Электронный термостат

Наиболее современным видом этого устройства, является термостат с электронным управлением. С помощью электронной системы управления обеспечивается наиболее оптимальный процесс охлаждения двигателя, при этом конструкция может работать как в автоматическом, так и в ручном режиме.
Термостаты с электронным управлением устанавливаются на современных легковых автомобилях оборудованных бортовым компьютером, работающим под управлением программы, следящей, в том числе, и за термостатом.

На некоторых двигателях, могут устанавливаться два термостата. Такая конструкция часто применяется в двигателях, оснащенных двойной системой охлаждения, при этом один из термостатов следит за подогревом термочувствительного элемента, другой осуществляет слежение за температурой охлаждающей жидкости.

***

Термостат — очень важная деталь системы охлаждения, и его неисправность может привести к отказу двигателя из-за перегрева. В случае если термостат по каким-либо причинам вышел из строя при закрытом положении клапана, охлаждающая жидкость не попадает в радиатор и циркулирует по малому кругу, нагреваясь все сильнее.
Поломка термостата при открытом положении клапана менее опасна – она может привести лишь к недостаточному прогреву двигателя во время работы.
Наиболее частой причиной отказа термостата является коррозия его деталей, приводящая к их заклиниванию.
Электронный термостат чаще всего ломается из-за неправильной работы двигателя и при слишком частых запусках и остановках.

***

Предпусковой подогрев двигателя



Термостаты. Виды и работа. Устройство и применение. Особенности

Термостаты служат для поддержания конкретного значения температуры в каком-либо оборудовании или помещении. Применяется в разных областях жизни и деятельности человека. Имеется различная классификация термостатов в зависимости от способов действия.

Термостат также служит для управления функционированием котлов, кондиционеров и других систем. Термостат подает сигналы на переключение отопительных устройств в зависимости от изменения температуры объекта. Если датчик температуры зафиксировал ее снижение до недопустимого уровня, то подается сигнал на подключение горелки для разогрева теплообменника. Чтобы вентилятор не гнал холодный воздух в помещение, его включают не сразу, а через некоторое время, после прогрева воздуха.

Типы термостатов
Устройства разделяют по следующим дифференцированным признакам:
  • Интервал температур.
  • Вид носителя тепла.
  • Точность поддержания температуры.
  • Сфера применения.

Определены несколько интервалов температур. Наиболее низкие температуры определяются устройствами под названием криостаты. Они поддерживают температуру менее -600 градусов, действуют с посторонними носителями холода. Для среднего диапазона существуют терморегуляторы с большим разбросом значений от -600 до 5000.

Носителем тепла служат жидкости или воздух, не так часто твердые вещества. Точность режима температуры зависит от назначения и конструкции термостата. Максимально точными приборами для жидкостей или воздуха являются терморегуляторы с отклонениями не более 10%.

Применение

Сфера использования термостатов достаточно широка. Ранее, такие устройства были востребованы только для научных химических или физических исследований.

В современный период они широко используются в инновационном оборудовании:
  • В смесительных камерах. Они встраиваются в смеситель воды, поддерживают определенный диапазон температуры.
  • В качестве вспомогательного оборудования к газовому котлу. Термостат для комнаты применяется для автокоррекции отопления газовыми котлами. Отопительный котел включается в работу при температуре ниже предельного значения температуры воздуха. Сигнал на запуск отопления подает термостат. Без его наличия котел будет ориентироваться на тепло воды. Это не дает правильного результата, возможно переохлаждение или перегрев комнат.
  • Для регулирования температуры пола, имеющего встроенный подогрев. Это прибор с механическим или электронным устройством. Он подключает подогревающую систему при снижении температуры до определенного минимума. Электроника отключит оборудование нагрева при достижении необходимого тепла. Терморегуляторы бывают накладными, а также встраиваемыми.
  • В системе охлаждения автомобиля применяются автомобильные типы термостатов. Они регулируют температуру двигателя в заданных пределах, оказывают помощь в поддержании рабочего режима. Этим продлевается срок работы мотора, снижается число поломок.
Новые термостаты с компьютерным управлением

Термостат, осуществляющий регулировку кондиционера, выдает сигнал на его включение, если датчик зарегистрировал увеличение температуры больше определенного значения. При нормализации температуры в помещении кондиционер отключается от поступившей команды термостата с помощью компьютера.

Новые устройства уже оснащены датчиками, изготовленными по высоким технологиям. Для примера, существуют термостаты, в которые установлены сим-карты для управления котлом отопления. По установленному приложению со смартфона можно осуществлять управление температурой в помещении, управляя работой котла, получать на смартфон при необходимости оповещения о температуре.

Принцип действия термостатов

Многие термостаты действуют от низковольтного питания на 24 вольта. Термостат монтируют в местах помещений, где нет влияния других факторов, мешающих нормальному температурному режиму в доме. К таким вредным факторам можно причислить солнечный свет, лампы освещения, батареи центрального отопления.

Автомат подключения

На коробе притока воздуха отопительной печи располагают устройства, которые называются автоматами включения. Они служат для подключения вентиляции подачи теплого воздуха по каналам в помещение дома. Эти автоматические приборы фиксируют температуру в корпусе печи, и при повышении ее до определенного значения сигнализируют о включении вентилятора.

Как всем известно, при оптимизации температурного режима в помещении термостат выключает работу печи, но включающий автомат сразу не выключает вентилятор теплого воздуха, так как в печи еще есть тепло, и температура не упала ниже предельного значения.

Это дает возможность использовать в полной мере тепло печи для нагрева воздуха в доме. Нельзя устанавливать на автомате включения повышенное значение температуры. Это приводит к частым срабатываниям вентиляторной установки. Короткие интервалы времени отрицательно сказываются на действии вентилятора. Это образует частые перепады температуры в помещении, приводящие к дискомфортному состоянию жильцов дома.

Что делать, если неисправен тепловентилятор

Может возникнуть ситуация, когда вентилятор сломался неожиданно, а нагревающее устройство (горелка) дальше греет печь. При достижении критического значения уровня температуры могут наступить нежелательные последствия для системы отопления, а также для сохранности вещей и предметов (пожару).

Для таких ситуаций устанавливают автоматическую защиту от чрезмерного нагрева печи. При перегреве в топочном отсеке печи, например, при 95 градусах, защитный автомат подает сигнал, отключающий нагревающее устройство, в данном случае горелку.

Задержка выключения

Во избежание перегрева воздуха в помещении многие термостаты снабжены устройствами, задерживающими момент отключения. Такие приборы встраивают в термостаты в виде маленького подогревателя. Он начинает действовать при включении печи термостатом.

Термостаты для теплого пола на батарейках, настенный.

Нагреватель служит для размыкания клеммы до времени подхода теплых воздушных масс до термостатного датчика. В итоге, система нагревания печи отключается, а вентилятор продолжает работать, нагнетая теплый воздух в помещение.

Прибор для задержки нуждается в регулировке, чтобы действие отопления было сбалансированным, могло осуществлять поддержку температуры в постоянных пределах без больших перепадов. При частых переключениях системы, регулятор необходимо настроить на показатели выше.

Если временные промежутки получаются слишком длинные, то регулятор настраивают на более низкие значения. При нахождении оптимального режима, дайте поработать системе отопления хотя бы один день для удержания постоянной температуры в помещении.

Современные виды термостатов

В настоящее время имеется множество различных видов термостатов.

Со спиралью из биметаллических элементов

Самые дешевые термостаты оснащены только биметаллическими спиралями, служащими для коммутации контактов. При нагревании воздуха до определенного значения, спираль расширяется, размыкаются контакты, и печь отключается. При остывании печи спираль сжимается и соединяет контакты между собой.

Такой тип термостата действует вместе с мазутными или газовыми котлами, расходует низковольтное напряжение. Внимания заслуживает тот факт, что горелка отключается раньше момента достижения нужной температуры.

1 — Установочный рычаг.
2 — Корпус.
3 — Установочная шкала.
4 — Температура в комнате.
5 — Коммутирующий рычаг.
6 — Плато установки.

Внутренние полости термостата

1 — Управляющий рычаг со спиралью.
2 — Переключатель.
3 — Контакты.
4 — Регулятор тока.
5 — Установочные отверстия.
6 — Спираль.
7 — Рычаг включения.
8 — Проволока для задержки.

Термостаты с ртутным выключателем

Есть приборы с выключателем на основе ртути, выполненные в стеклянной трубке со ртутью. Один край трубки находится с включающим контактом котла. При охлаждении спирали она сжимается, трубка наклоняется, и ртуть начинает перетекать на край трубки, замыкая контакт и подключая котел. При отходе ртути на другой край клеммы размыкаются, котел выключается. Такие применяются совместно с кондиционером и печью.

1 — Установочный рычаг.
2 — Термометр.
3 — Переключающий рычаг.
4 — Рычаг вентилятора.
5 — Автоматический режим.

1 — Ртуть перетекает, цепь замыкается, включается печь.
2 — Ртуть расположена в трубке.
3 — Спираль сжимается, трубка наклоняется, ртуть перекатывается в трубке.
4 — Биметаллическая спираль.
5 — Кабели на 24 В.

Замена термостата

Перед заменой термостата нужно ознакомиться с инструкцией на устройство. В ней находится информация по демонтажу термостата и установке нового. Общие правила замены мы рассмотрим. Перед обслуживанием отключают сеть питания. Для доступа к электропроводке устройства необходимо демонтировать лицевую часть и непосредственно термостат.

Провода соединены по каждому контакту на плате. Контакты отмечены буквами. Порядок подключения должен быть дан в инструкции. Перед отключением проводов необходимо сделать на них метки.

Затем снимается старая плата. Отверстие в стене с выходящими проводами должно быть герметично закрыто, во избежание попадания воздуха к термостату. Из-за этого могут возникнуть погрешности в работе.

Прикладываем новую плату на стену, протягиваем проводку. Для фиксации шурупами, предварительно сверлим отверстия. Новую плату нужно установить ровно. Соединяем провода с контактами платы.

После окончания работы с проводкой нужно установить приборную часть термостата. Далее, монтировать крышку на зажимы. Проверяем работу.

Похожие темы:

Что такое термостат, его виды и применение

Термостат предназначен для поддержания определенного температурного баланса какого-либо устройства, оборудования или помещения. Использоваться он может в различных видах деятельности. Агрегаты классифицируют различными способами.

Типы приборов

Аппараты можно дифференцировать по следующим признакам:

  • диапазон температур;
  • тип теплоносителя;
  • точность производимых температур;
  • назначение (область применения).

Выделяют несколько диапазонов температур. Самые низкие поддерживаются приборами, называемыми криостатами, как правило, они могут поддерживать ниже -600, работают с посторонними источниками холода. Термостаты средних температур имеют достаточно большой температурный разброс от -600 до 5000.

В качестве теплоносителей обычно используется воздух или жидкости, реже твердые тела и вещества, например, воск.

Точность поддерживаемого агрегатом температурного режима зависит от его назначения и структуры, бывают приборы с перемешиванием. Наиболее точными являются конструкции, работающие с жидкостным или воздушным теплоносителем, они допускают температурные колебания не более чем 10-20. Приборы без перемешивания имеют большую погрешность работы, отличия могут быть в 50-100.

Область применения

Область применения разнообразна, раньше они чаще использовались для различных физических, химических исследований, сейчас широко применяются в современном оборудовании:

  • В смесителях. Могут быть вмонтированы в водяной смеситель, тем самым поддерживая без перепадов заданный уровень тепла воды.
  • В качестве дополнения к газовому котлу. Комнатный термостат используется для автоматической корректировки работы газовых котлов, обогревающих помещение. Работа котла проводится только в случае, если зафиксирована температура воздуха ниже заданной. Если же к котлу не подключать такой аппарат, то он будет работать в зависимости от тепла воды в нем, что приведет к перегреву или наоборот охлаждению помещения.
    схема термостатасхема термостата
  • Для регулировки системы пола с подогревом. Это механический или электронный прибор, включающий системы подогрева пола и позволяющий им работать только до достижения необходимой температуры. Электронное оборудование запрограммировано на отключение системы подогрева в случае, если полом будет достигнут требуемый уровень тепла. Такие приспособления бывают накладными, которые можно установить в любом месте, а бывают встраиваемыми – их необходимо монтировать в стену.
    термостат для полатермостат для пола
  • Автомобильные термостаты используются в системе охлаждения двигателей. Они позволяют разогреть двигатель быстрее, а затем помогают поддерживать необходимый температурный режим без перегрева. Такие приборы продлевают срок жизни двигателя и уменьшают количество его поломок.
    автомобильный термостатавтомобильный термостат

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о