Как да регулирате температурата на радиатора: преглед на съвременните термостатни устройства

Видове термични глави и принципът на тяхната работа

Термоглавите са спирателни и управляващи вентили.

Има три вида термостатни глави:

• наръчник;
• механични;
• електронни.

Функциите са еднакви във всички, но методите за изпълнение се различават. В зависимост от последния параметър те имат различни възможности.

Какво представляват ръчните термични глави?

По дизайн термостатичните глави дублират стандартен кран.Чрез завъртане на регулатора можете да регулирате обема на охлаждащата течност, транспортирана през тръбопровода.

Като настроите термостата само с 1° по-ниско, можете да спестите 6% годишно от годишната си сметка за електроенергия

Те са монтирани вместо сферични кранове от противоположните страни на радиатора. Те са надеждни и евтини, но ще трябва да се управляват ръчно, а завъртането на клапана всеки път, разчитайки единствено на вашите чувства, не е много удобно. По принцип такива термични глави са инсталирани на чугунени батерии.

Превключването на стеблото на клапана няколко пъти на ден ще разхлаби ръчното колело на клапана. В резултат на това термичната глава бързо ще се провали.

Характеристики на механичните термични глави

Термоглавите от механичен тип имат по-сложен дизайн и поддържат зададената температура в автоматичен режим.

В основата на устройството е духало под формата на малък гъвкав цилиндър. Вътре в него има температурен агент в течна или газообразна форма. По правило той има висока стойност на коефициента на топлинно разширение.

Веднага щом зададеният температурен индикатор надвиши нормата, под въздействието на вътрешната среда, която значително се е увеличила по обем, пръчката започва да се движи.

В резултат на това напречното сечение на проходния канал на термичната глава се стеснява. В този случай пропускателната способност на батерията намалява и, следователно, температурата на охлаждащата течност до зададените параметри.

Тъй като течността или газът в силфона се охлажда, цилиндърът губи своя обем. Пръчката се издига, увеличавайки дозата на охлаждащата течност, преминаваща през радиатора. Последният постепенно се затопля, балансът на системата се възстановява и всичко започва отначало.

Положителен резултат ще бъде само когато има термостати във всички стаи и на всеки радиатор.

Силфонните устройства, пълни с течност, са по-популярни. Въпреки че газовете имат по-бърза реакция, технологията за тяхното производство е доста сложна, а разликата в точността на измерване е само 0,5%.

Механичният регулатор е по-удобен за използване от ръчния. Той е изцяло отговорен за микроклимата в стаята. Има много модели на такъв термо клапан, които се различават един от друг по начина на подаване на сигнала.

Термостатичната глава е монтирана така, че да е ориентирана към стаята. Това ще подобри точност на измерване на температурата.

Ако няма условия за такава инсталация, монтирайте термостат с дистанционен сензор. Свързва се с термичната глава чрез капилярна тръба с дължина от 2 до 3 m.

Целесъобразността от използването на дистанционен сензор се дължи на следните обстоятелства:

1. Нагревателят е поставен в ниша.
2. Радиаторът е с размери в дълбочина 160 мм.
3. Термоглавата е скрита зад щорите.
4. Голямата ширина на перваза на прозореца над радиатора, въпреки факта, че разстоянието между него и горната част на батерията е по-малко от 100 мм.
5. Балансиращото устройство е разположено вертикално.

Всички манипулации с радиатора ще се извършват с акцент върху температурата в помещението.

Каква е разликата между електронните термични глави?

Тъй като, в допълнение към електрониката, такъв термостат съдържа батерии (2 бр.), Той е по-голям от предишните по размер. Стъблото тук се движи под въздействието на микропроцесора.

Тези устройства имат широк набор от допълнителни функции. Така че те могат да задават температурата по час - през нощта в стаята ще бъде по-хладно, а до сутринта температурата ще се повиши.

Възможно е програмиране на температурните индикатори за отделни дни от седмицата. Без да намалявате нивото на комфорт, можете значително да спестите от отоплението на дома си.

Въпреки че батериите имат достатъчно заряд, за да издържат няколко години, те все още трябва да бъдат наблюдавани. Но основният недостатък не е това, а високата цена на електронните термични глави.

Снимката показва термична глава с дистанционна версия на сензора. Той ограничава температурата до зададената стойност. Възможност за регулиране от 60 до 90°

Ако на радиатора е монтиран декоративен екран, термичната глава ще бъде безполезна. В този случай ще ви е необходим контролер със сензор, който отчита външната температура.

Монтаж на клапан

Температурните контролери могат да се монтират както на входа на радиатора, така и на изхода - това по никакъв начин няма да повлияе на ефективността на устройството. Въпреки това, преди да инсталирате устройството, трябва да разберете как работи термостатът на батерията и да проучите редица параметри, които влияят върху функционалността и производителността на устройството.

По-специално, по време на монтажа, трябва да помислите на каква височина ще бъде разположено устройството - този параметър е една от основните характеристики на термостатите. Всички устройства от този тип са конфигурирани фабрично и този процес се извършва с очакването, че термостатът ще бъде свързан към горния радиаторен колектор - и това е височина от около 60-80 см над пода.

Разбира се, тази опция не може да се използва, ако радиаторите са монтирани чрез долния метод на свързване.За да разрешите този проблем, има три решения - намерете кран с монтиран отдолу термостат за радиатори, инсталирайте дистанционен сензор или самостоятелно регулирайте термостатичната глава. Настройката на регулатора не е особено трудна, а технологията за този процес обикновено е описана в документацията, приложена към устройството.

Специален момент е въпросът как правилно да инсталирате термостат на батерия в жилищна сграда. При еднотръбно окабеляване задължителен елемент на системата ще бъде байпас - структурен елемент, разположен преди батерията и свързващ двете тръби една с друга. При липса на байпас ще се окаже много неприятен момент - термостатът ще промени температурата на целия щранг. Разбира се, това не е целта, преследвана от инсталирането на термостат, а размерът на евентуална глоба за такова въздействие върху отоплението е много значителен.

Опции за регулиране на радиатор за отопление с термична глава

Корекцията може да бъде от два вида: количествена и качествена.

Принципът на първия метод е да промените температурата чрез промяна на количеството охлаждаща течност, преминаваща през радиатора.

Вторият метод включва промяна на температурата на водата директно в системата. За да направите това, в котелното помещение се монтира смесителен агрегат със сифон, напълнен с чувствителна на температура среда. Тази среда може да бъде течна или пълна с газ.

Вариантът с течна среда е лесен за производство, но е по-бавен от газовия.Същността и на двата варианта е следната: при нагряване работната среда се разширява, което води до разтягане на сифона. В резултат на това специален конус вътре в него се движи и намалява размера на секцията на клапана. Това води до намаляване на скоростта на потока на охлаждащата течност. В процес на вътрешно охлаждане с въздух работи на заден ход.

Характеристики за персонализиране

За да може термостатичната глава на радиатора да функционира правилно, тя трябва да бъде предварително конфигурирана. Необходимо е да се включи отоплението в стаята и да се затворят вратите и прозорците. В определена точка се поставя термометър, след което се правят настройките. Схемата за конфигурация на устройството е както следва:

• Завъртете термичната глава наляво, докато спре. Това ще отвори потока на охлаждащата течност.
• Очаква се повишаване на температурата с 5-6°C в сравнение с тази в стаята.
• Обърнете се докрай надясно.
• Изчаква се температурата да падне до оригиналната. Постепенно отваряне на клапана. Спрете въртенето в случай на положителен шум или нагряване на радиатора.

Последната зададена позиция е оптимална и съответства на комфортна температура.

2 начина за регулиране на отоплителните системи

По същество има два метода за регулиране на температурата.

1. Количествена. Това е метод за промяна на скоростта на движение на нагрята вода с помощта на специални клапани или циркулационна помпа. Всъщност ние ограничаваме подаването на охлаждаща течност към системата чрез отоплително оборудване.

Най-простият пример за прилагане на този метод е промяната на скоростта на помпата. Колкото по-студено, толкова по-трудно работи помпата и толкова по-бързо премества охлаждащата течност през отоплителната система.

1. Качествено.Този метод включва регулиране на температурата на цялата система на отоплителното устройство (на котела и др.)

Принципът на работа на термичната глава за радиатор за отопление

Задачата на термостата е да контролира нагряването на батерията при промяна на температурата на въздуха в помещението.

Принципът на работа на термичната глава:

1. Нагретият въздух действа върху състава, започва разширяването на маншона.
2. Благодарение на гофрираната структура, самият капацитет също се увеличава по обем.
3. Разширението задвижва пръта, което постепенно ограничава преминаването на охлаждащата течност към радиатора.
4. Пропускателната способност намалява, температурата на отоплителния радиатор пада.
5. Отоплението е отслабено, въздухът се охлажда.
6. Охлаждането предизвиква свиване на маншона, връщайки стеблото в първоначалното му положение.
7. Подаването на охлаждаща течност се възобновява със същата сила.

Видове термични глави

1. С вътрешна термодвойка.
2. С дистанционен температурен сензор.
3. С външен регулатор.
4. Електронни (програмируеми).
5. Антивандалски.

Конвенционален термостат за радиатори за отопление с вътрешен сензор се приема за монтаж, ако е възможно оста му да се позиционира хоризонтално, така че стайният въздух да тече свободно около тялото на устройството, както е показано на фигурата:

Ако хоризонталният монтаж на главата не е възможен, тогава е по-добре да закупите дистанционен температурен сензор за него в комплект с капилярна тръба с дължина 2 м. Именно на това разстояние от радиатора това устройство може да бъде поставено, като го прикрепите към стена:

В допълнение към вертикалния монтаж има и други обективни причини за закупуване на дистанционен сензор:

• радиаторите за отопление с регулатор на температурата са разположени зад плътни завеси;
• в непосредствена близост до термичната глава има тръби с топла вода или има друг източник на топлина;
• батерията е под широк перваз на прозореца;
• вътрешният термоелемент влиза в зоната на теглене.

В помещения с високи вътрешни изисквания, батериите често са скрити под декоративни екрани, изработени от различни материали. В такива случаи термостатът, който е паднал под корпуса, регистрира температурата на натрупания горещ въздух в горната зона и може напълно да блокира охлаждащата течност. Освен това достъпът до управлението на главата е напълно затворен. В тази ситуация изборът трябва да се направи в полза на външен регулатор, комбиниран със сензор. Опциите за неговото поставяне са показани на фигурата:

Електронните термостати с дисплей също се предлагат в два вида: с вграден и сменяем блок за управление. Последният се различава по това, че електронният блок е изключен от термичната глава, след което продължава да функционира нормално. Целта на такива устройства е да регулират температурата в помещението според времето на деня в съответствие с програмата. Това ви позволява да намалите топлинната мощност в работно време, когато няма никой вкъщи и в други подобни случаи, което води до допълнителна икономия на енергия.

Управление на серво мотор с помощта на AVR ATmega16

Подобно на стъпковия двигател, серво моторът не се нуждае от външен драйвер като ULN2003 или L293D. За да го управлявате, имате нужда само от PWM модулационен сигнал, който е лесен за генериране с помощта на микроконтролер от семейството на AVR.Въртящият момент на сервомотора, използван в нашия проект, е 2,5 kg/cm, така че ако имате нужда от повече въртящ момент, ще трябва да използвате различен серво мотор.

В общите принципи на работа на серводвигателите вече разбрахме, че серводвигателят очаква импулс да пристигне на всеки 20 ms, а ъгълът на въртене на серводвигателя ще зависи от продължителността на положителния импулс.

За генериране на импулсите, от които се нуждаем, ще използваме Таймер 1 на микроконтролера Atmega16. Микроконтролерът може да работи на честота от 16 MHz, но ще използваме честота от 1 MHz, тъй като в нашия проект това ще ни бъде достатъчно, за да може микроконтролерът да се справи с възложените му функции. Задаваме прескалер на 1, тоест получаваме скала от 1 MHz / 1 = 1 MHz. Таймер 1 ще се използва в бърз PWM режим (тоест Fast PWM режим), тоест в режим 14 (Режим 14). Можете да използвате различни режими на таймер, за да генерирате необходимата последователност от импулси. Можете да намерите повече информация за това в официалния лист с данни на Atmega16.

За да използваме Таймер 1 в бърз ШИМ режим, ни е необходима ТОП стойността на регистъра ICR1 (Input Capture Register1). Можете да намерите ТОП стойността, като използвате следната формула:

fpwm = fcpu / n x (1 + TOP) Този израз може да бъде опростен до следното:

TOP = (fcpu / (fpwm x n)) - 1, където N = коефициент на разделяне на прескалер fcpu = честота на процесора fpwm = входна импулсна честота на сервомотора, която е 50 Hz

Тоест трябва да заменим следните стойности на променливите в горната формула: N = 1, fcpu = 1MHz, fpwm = 50Hz.

Замествайки всичко това, получаваме ICR1 = 1999.

Това означава, че за да се достигне максимално ниво, т.е. 1800 (въртене на оста на сервомотора на 180 градуса), е необходимо ICR1 = 1999.

За честота от 16 MHz и коефициент на разделяне на прескалер 16 получаваме ICR1 = 4999.

Правила за избор на термостатна глава

Необходимо е да изберете устройство, като се вземат предвид характеристиките на отоплителната система и нейната инсталация. Въз основа на това се използва контрол на температурата клапан и термостатична глава за радиатори. В същото време те могат да се комбинират по различни начини.

Например, за еднотръбни системи е по-добре да използвате клапани с голям капацитет. Подобни елементи са подходящи за двутръбни системи с естествена циркулация на работната среда. За двутръбни системи с принудително движение на охлаждащата течност най-добрият вариант би бил да инсталирате термична глава на радиатори, която ви позволява да регулирате пропускателната способност.

Към избора на термична глава за радиатор също трябва да се подхожда отговорно. Най-често срещаните опции са:

• С монтиран термоелемент.
• Програмируем.
• С външен температурен сензор.
• Антивандалски.
• С външен регулатор.

Класическият вариант може да се нарече термостат, който има вътрешен сензор и е разположен хоризонтално. Не се препоръчва свързването на термоглавата към радиатора във вертикално положение. В този случай нарастващата топлина може да доведе до неправилна работа на термостата.

Ако не е възможно да се монтира термичната глава хоризонтално върху отоплителен радиатор, тогава допълнително се монтира външен сензор със специална капилярна тръба.

Принцип на клапана

Вентилът с термична глава е проектиран да поддържа зададената температура офлайн. Устройството работи на принципа на компресия-разширяване на газ или течност, в зависимост от околната среда. Термостатът може да бъде вграден или поставен дистанционно.

Термостатичният вентил има маншон - гофриран подвижен контейнер, който е напълнен с чувствителен на температура агент. Когато околният въздух се нагрява, агентът увеличава обема си и натиска спирателния конус на вентила, като инициира неговото затваряне. По време на охлаждането протича обратният процес - агентът се охлажда, силфонът намалява по обем и клапанът се отваря.

Прави се разлика между газови и течни силфони. Газовите агенти са по-чувствителни към промените в околната среда, но са по-скъпи и по-трудни за производство. Течните са по-малко чувствителни, но по-евтини. Разликата в точността на контрола на температурата е около 0,5 градуса, което не е съществено.

Как да регулирате отоплителните батерии

За да разберем как се регулира температурата, нека си спомним как работи радиаторът за отопление. Това е лабиринт от тръби с различни видове ребра за увеличаване на топлопреминаването. Топлата вода влиза във входа на радиатора, преминавайки през лабиринта, загрява метала. Това от своя страна загрява околния въздух. Поради факта, че на съвременните радиатори перките имат специална форма, която подобрява движението на въздуха (конвекция), горещият въздух се разпространява много бързо. При активно отопление от радиаторите идва забележим поток от топлина.

Тази батерия е много гореща.В този случай регулаторът трябва да бъде инсталиран

От всичко това следва, че чрез промяна на количеството охлаждаща течност, преминаваща през батерията, е възможно да се промени температурата в помещението (в определени граници). Това правят съответните фитинги - управляващи вентили и термостати.

Трябва да кажем веднага, че никакви регулатори не могат да увеличат топлопреминаването. Просто го понижават. Ако в стаята е горещо - сложете я, ако е студено - това не е вашият вариант.

Колко ефективно се променя температурата на батериите зависи, първо, от това как е проектирана системата, дали има резерв на мощност за отоплителни устройства и второ, от това колко правилно са избрани и инсталирани самите регулатори. Значителна роля играе инерцията на системата като цяло и самите отоплителни уреди. Например, алуминият се нагрява и охлажда бързо, докато чугунът, който има голяма маса, променя температурата много бавно. Така че с чугун няма смисъл да променяте нещо: чакането на резултата е твърде дълго.

Опции за свързване и инсталиране на контролни клапани. Но за да можете да ремонтирате радиатора, без да спирате системата, трябва да се монтира сферичен вентил преди регулатора (щракнете върху снимката за увеличаване на размера му)

2 Как да настроите отопление в частна къща характеристики и нюанси

Отоплителните мрежи на частни къщи и жилища в жилищни сгради се различават значително. В отделна жилищна сграда само вътрешни фактори могат да повлияят на работата на топлоснабдяването - проблеми с автономното отопление, но не и повреди в общата система. Най-често наслагванията възникват поради котела, чиято работа се влияе от неговата мощност и вида на използваното гориво.

Настройка за отопление

Възможностите и методите за регулиране на отоплението на дома зависят от няколко фактора, най-значимите от които са следните:

1. 1. Материал и диаметър на тръбата. Колкото по-голямо е напречното сечение на тръбопровода, толкова по-бързо се нагрява и разширява охлаждащата течност.
2. 2. Характеристики на радиаторите. Възможно е радиаторите да се регулират нормално само ако са правилно свързани към тръбите. При правилна инсталация по време на работа на системата ще бъде възможно да се контролира скоростта и обема на водата, преминаваща през устройството.
3. 3. Наличието на смесителни възли. Смесващите устройства в двутръбни системи ви позволяват да намалите температурата на охлаждащата течност чрез смесване на потоци от студена и гореща вода.

Инсталирането на механизми, които ви позволяват удобно и чувствително да регулирате налягането и температурата в системата, трябва да бъде предвидено на етапите на проектиране на нова автономна комуникация. Ако такова оборудване е инсталирано без предварителни изчисления във вече функционираща система, неговата ефективност може да бъде значително намалена.

Монтаж

Сервото се монтира върху готовия колектор съгласно следната схема:

• Устройството се монтира във всяка позиция, независимо дали е нормално затворено, отворено или универсално. Но преди първото включване устройството трябва да е в отворено състояние.
• Проверете съвместимостта на клапана и серводвигателя с помощта на шаблон. Може да се намери на кутията на устройството.
• Адаптерът с резба (включен) е монтиран на клапана. Правилната инсталация се потвърждава чрез щракване на резето.

ПРОЧЕТЕТЕ ОЩЕ: Как да се справим с колекционерите

Не са необходими допълнителни инструменти за монтиране на устройството. Освен това при резбова връзка не е необходимо да се използват уплътнителни материали.Електрическото свързване на задвижването трябва да се извърши съгласно схемата, предоставена от производителя. Може да се намери в ръководството за потребителя. За да демонтирате серво задвижването, е необходимо да натиснете тялото му отстрани и да го издърпате нагоре. Това ще изключи устройството от адаптера.

Схема на оборудването за подово отопление

Как да увеличим разсейването на топлината на батериите

Дали е възможно да се увеличи топлопреминаването на радиатора зависи от това как е изчислено и дали има резерв от мощност. Ако радиаторът просто не може да произвежда повече топлина, тогава никакви средства за регулиране няма да помогнат тук. Но можете да опитате да промените ситуацията по един от следните начини:

• Преди всичко проверете за запушени филтри и тръби. Блокажи се срещат не само в старите къщи. По-често се наблюдават при нови: по време на монтажа в системата влизат различни видове строителни отпадъци, които при стартиране на системата запушват устройствата. Ако почистването не даде резултат, се пристъпва към драстични мерки.
• Увеличете температурата на охлаждащата течност. Това е възможно при индивидуално отопление, но е много трудно, по-скоро невъзможно, при централизирано отопление.

Основният недостатък на регулираните системи е, че те изискват определен резерв на мощност за всички устройства. И това са допълнителни средства: всеки раздел струва пари. Но не е жалко да плащате за комфорт. Ако стаята ви е гореща, животът не е радост, както в студена. А управляващите клапани са универсален изход.

Има много устройства, които могат да променят количеството охлаждаща течност, преминаваща през нагревателя (радиатор, регистър). Има много евтини опции, има и такива, които имат прилична цена. Предлага се с ръчна настройка, автоматична или електронна. Да започнем с най-евтиното.

Видове термостатични вентили за отоплителни радиатори

В термостатите могат да се използват три вида термостатни глави:

• наръчник;
• Механични;
• Електронна.

Всеки топлинен регулатор на батерията се използва за решаване на същите проблеми, но има доста разлики в тяхното използване, така че си струва да разгледаме всеки от тях по-подробно и да разберем как да намалим отоплителната батерия с помощта на едно или друго устройство.

Ръчни глави

Термостатичните глави с ръчно управление, според принципа на работа, напълно повтарят конвенционален кран - завъртането на регулатора пряко влияе върху количеството охлаждаща течност, преминаваща през устройството. По правило такива регулатори се монтират от двете страни на радиатора вместо сферични кранове. Промяната на температурата на топлоносителя се извършва ръчно.

Ръчните термостатни глави са най-простите и надеждни устройства, които се отличават преди всичко с ниската си цена. Има само един недостатък - трябва ръчно да регулирате термостатичния вентил на радиатора, като се фокусирате само върху усещанията.

Серво връзка

Преди да започнете инсталацията, е необходимо да се установи с кой термостат ще работи сервомотора. Ако само един воден кръг се управлява от термостата, се установява директна връзка между двете устройства посредством проводници.

Ако се използва така нареченият многозонов термостат, който управлява няколко секции наведнъж, тогава връзката му с всеки серводвигател се осъществява чрез специален превключвател за подово отопление. С негова помощ различни устройства са свързани и свързани помежду си в една верига.

Превключвателят изпълнява не само свързваща и разпределителна функция, но и служи като предпазител.Ако позицията на всички спирателни вентили е затворена, превключвателят автоматично ще изключи захранването на циркулационната помпа. Това е особено удобно, когато в работата на подовото отопление участва автономен автоматизиран газов котел.

Подът с водно отопление е нов и модерен вид отопление. Тази отоплителна система е инсталирана в различни помещения както за жилищно, така и за битово предназначение.

Подовете с водно отопление са доста сложна отоплителна система, която се състои не само от нагревателните елементи на тръбите.

Включва най-важното разпределително тяло - колектор, който от своя страна е оборудван и с редица важни устройства, едно от които е серво задвижване за подово отопление.