Šildymo katilo termostatas: veikimo principas, rūšys, prijungimo schemos

Šildymo sistemos automatika leidžia tiksliau kontroliuoti temperatūros režimą šildomose patalpose ir taupyti kurą. Įrengęs šildymo katilo termostatą, kotedžo savininkas padidina katilinės įrangos efektyvumą 20–30% ir labai supaprastina jos priežiūrą.

Papasakosime apie praktikoje naudojamas termoreguliatorių rūšis, jų išdėstymo taisykles ir prijungimo ypatumus. Mūsų pasiūlytame straipsnyje išsamiai aprašyti prietaisų prijungimo variantai ir schemos. Atsižvelgdami į mūsų patarimus, galėsite tinkamai pasirinkti įrenginį ir, jei norite, jį sumontuoti.

Kaip veikia šildymo termostatas?

Įprasta šildymo sistema su vandeniu kaip šilumnešiu susideda iš šildymo įrangos arba prijungimo mazgo prie centralizuoto tinklo, vidaus laidų vamzdžių ir radiatorių.

Norint reguliuoti iš jos į kambarius patenkančios šilumos kiekį, reikia arba nuolat stebėti katilą, arba reguliariai uždaryti/atidaryti ventilius ant baterijų.

Be to, tokios sistemos inertiškumas neleidžia palaikyti reikiamos temperatūros visą dieną nustatytame lygyje. Jei į krosnį įdėsite daugiau malkų arba į katilą paduosite daugiau dujų, šilumnešis vamzdžiuose įkais stipriau, o per radiatorius jis atiduos daugiau šilumos.

Esant žemai temperatūrai už lango, tai gerai. Tačiau staigiai atšilus lauke, namuose karštis tampa nepakeliamas. Kuras jau pakuroje, o vanduo jau įkaito, šilumos atsikratyti niekaip. Be to, katilas dar ir toliau veikia.

Be termostato sistemoje jį tenka išjungti rankiniu būdu. Žinoma, galima atidaryti langus vėdinimui ir išleisti šilumą, bet tada sąskaitos už kurą namų katilinei tikrai sužlugdys. Išvada savaime suprantama: šildymo termostatas supaprastina gyvenimą, daro jį maksimaliai patogų.

Termostatas (termoreguliatorius) – tai įrenginys, skirtas stebėti temperatūrą šildomame kambaryje ir didinti/mažinti šilumos tiekimą į jį

Šildymo sistemos termostatas susideda iš:

• jautraus temperatūrai daviklio (elemento);
• nustatymų bloko;
• valdymo modulio;
• elektromagnetinės relės arba mechaninio vožtuvo.

Paprasčiausiuose modeliuose valdymo bloko nėra. Viskas vyksta grynos mechanikos ir jautraus temperatūrai elemento fizinių savybių kitimo dėka.

Tokiems termostatams elektros maitinimo nereikia. Efektyvumu ir sistemos reguliavimo tikslumu jie nusileidžia elektroniniams prietaisams, tačiau yra nepriklausomi nuo elektros. Esant įtampos problemoms tinkle, jie tikrai nenustos veikti.

Termoreguliatoriaus veikimo principas yra toks:

1. Valdymo bloku nustatoma reikiama temperatūra.
2. Pasiekus reikiamus parametrus, suveikia jutiklis, dėl ko katilas išjungiamas arba uždarymo vožtuvas šildymo vamzdžiuose uždaromas.
3. Kambario oro temperatūrai nukritus, katilinė įranga ar šildytuvai vėl įjungiami.

Elektroninio valdymo modulis leidžia nustatyti ne vieną temperatūros rodiklį, o kelis iš karto – atskirai kiekvienam paros laikui. Be to, turint tokį bloką, galima įrengti papildomą temperatūros jutiklį lauke ir susieti termostato veikimą su jo duomenimis.

Priklausomai nuo įrenginio tipo, termoreguliatorius jungiamas tiesiogiai prie katilo jo darbui reguliuoti arba prie radiatoriaus įvado, siekiant kontroliuoti šilumnešio tiekimo kiekius.

Paprasčiausias termostatas – tai uždarymo armatūra su termo jutikliu, montuojama ant vamzdžio prie radiatoriaus. Pasiekus reikiamą temperatūrą, termostatinis vožtuvas užsidaro ir sumažina šilumnešio srautą. O atvėsus kambario orui, jis vėl atsidaro, todėl gaunamos šilumos kiekiai padidėja.

Sudėtingesni ir pažangesni modeliai turi belaidžius jutiklius ir valdymo blokus. Visas ryšys tarp atskirų elementų vyksta per radijo kanalą. Tokiu atveju laidai nėra tiesiami, o tai teigiamai veikia estetinę tokių termoreguliatorių išdėstymo patalpoje pusę.

Katilų termoreguliatorių rūšys

Pagrindinis skirtumas tarp termostatų – skirtingi temperatūrai jautrūs jutikliai. Vieni montuojami ant šildymo vamzdžio, kiti – jo viduje, o treti – ant sienos. Vieni skirti oro temperatūrai matuoti, o kiti – šilumnešio temperatūrai.

Termoreguliatoriaus modelio pasirinkimas priklauso nuo:

• katilo tipo;
• šildymo sistemos išvedimo schemos;
• laisvos vietos;
• reikalingo funkcionalumo.

Daugelis šiuolaikinių katilų iš anksto yra pritaikyti termostatų prijungimui. Be to, katilinės įrangos gamintojas techniniame pase iš karto nurodo visus šio montavimo niuansus.

Jeigu renkamasi elektroninį termoreguliatoriaus modelį, geriausia teikti pirmenybę kuo efektyvesniam – tam, kurį rekomenduoja katilo kūrėjas.

Idealiu atveju termostatas turėtų reguliuoti tiesiogiai šildymo prietaiso darbą, t. y. kuro tiekimą į jį. Tai efektyviausia kuro taupymo požiūriu prijungimo schema. Tokiu atveju energijos nešiklio bus sudeginta tiksliai tiek, kiek reikia šilumos.

Tačiau tokį termostatą galima sumontuoti tik ant dujinio arba elektrinio šildymo agregato. Jei kietojo kuro katilas, tai kambario temperatūrą padės reguliuoti termostatas su mechaniniu vožtuvu, kuris montuojamas ant vamzdžio.

Ant radiatorių montuojami reguliatoriai skirti uždaryti vandens tiekimą, kai kambaryje arba šilumnešyje temperatūra per aukšta. Tokiu atveju katilas nustoja veikti kiek vėliau, kai jo viduje suveikia nuosavas temperatūros jutiklis, neleidžiantis įrangai perkaisti.

1 grupė: mechaniniai

Mechaninio temperatūros jutiklio veikimo pagrindas yra medžiagos charakteristikų kitimas keičiantis jos temperatūrai. Tai paprastas, nebrangus, pakankamai efektyvus ir visiškai nepriklausomas nuo elektros maitinimo variantas. Jis skirtas montuoti ant vandens šildymo sistemos vamzdžių, kad būtų reguliuojamas šilumnešio srautas.

Klasikinis mechaninio termoreguliatoriaus pavyzdys – įrenginys su adatiniu vožtuvu (uždarymu) ir termogalve-silfonu.

Mechaniniuose termostatuose kaip medžiaga, reaguojanti į temperatūros pokyčius, naudojama:

• dujos;
• skystis.

Kaitinant skystį, dujos plečiasi, o tai sukelia jų spaudimą ant uždarymo vožtuvo strypo. Temperatūrai mažėjant, jos susitraukia, uždarymas spyruokle grįžta atgal, ir įkaitęs vanduo vėl teka vamzdžiais į šildymo radiatorius.

Ant radiatorių montuojamiems termostatams būdingas silpnas jautrumas ir didelė reguliavimo paklaida. Jie suveikia tik temperatūrai pakilus 2 ir daugiau laipsnių. Be to, laikui bėgant silfono užpildas praranda savo savybes, o ant rankenėlės nustatytų reikiamų temperatūros parametrų skaičiai ir realūs laipsniai pradeda skirtis.

Tokie termoreguliatoriai yra gana dideli. Didžioji jų dauguma skirta matuoti vandens temperatūrą radiatoriuose, o ne patalpos oro temperatūrą. Dažnai tiksliai juos sureguliuoti taip, kaip norėtų namo savininkas, yra sudėtinga.

2 grupė: elektromechaniniai

Šie termostatai veikia panašiais principais kaip ir grynai mechaniniai analogai. Tiesiog čia kaip termojautrus elementas naudojama metalinė plokštelė.

Kaitinant ji išsilenkia ir uždaro kontaktą, o vėsdama grįžta į pradinę padėtį ir atjungia grandinę. O per šią grandinę siunčiamas signalas į degiklių valdymo bloką.

Elektromechaniniam termoreguliatoriui reikalingas elektros maitinimas, jis šilumnešio srautą reguliuojančiais vožtuvais arba katilo degikliais valdo elektros signalais.

Dar vienas elektromechaninio termostato variantas – tai prietaisas su jutikliu, sudarytu iš dviejų skirtingų metalų plokščių. Šiuo atveju termojautrus elementas montuojamas tiesiai į kietojo kuro katilo pakurą.

Aukštoje temperatūroje tarp plokščių atsiranda potencialų skirtumas, veikiantis elektromagnetinę relę. Pastarosios kontaktai tai atsijungia, tai užsijungia. Dėl to įjungiamas/išjungiamas oro pūtimas į degimo kamerą.

3 grupė: elektroniniai

Šis vandens šildymo katilų termostatų tipas priklauso energetiškai priklausomai kategorijai. Tokie prietaisai turi nuotolinį temperatūros jutiklį, stebintį temperatūrą patalpoje, ir pilnavertį valdymo bloką su ekranu.

Elektriniams katilams tokie termoreguliatoriai yra privalomas papildymas. Be jų elektriniai šildytuvai veiktų be sustojimo, per daug šildydami orą ar šilumnešį.

Elektrą naudojantys katilai ir boileriai daugeliu atvejų termostatais aprūpinami jau gamykloje

Elektroniniame termoreguliatoriuje yra du pagrindiniai elementai:

1. Temperatūros jutiklis.
2. Mikrovaldiklis.

Pirmasis matuoja temperatūrą, o antrasis ją kontroliuoja ir siunčia signalus didinti/mažinti šiluminės energijos tiekimą į patalpą. Jutiklis gali siųsti į valdiklį analoginį arba skaitmeninį signalą. Pirmuoju atveju termostatas savo galimybėmis yra panašus į mechaninį analogą, tačiau gerokai jį lenkia temperatūros rodmenų tikslumu.

Skaitmeniniai termoreguliatoriai yra šių prietaisų vystymosi viršūnė. Jie leidžia reguliuoti šilumos tiekimą pagal iš anksto nustatytą algoritmą. Be to, prie jų galima prijungti daug daugiau jutiklių, esančių tiek kambariuose, tiek lauke.

Daugelis elektroninių termostatų turi nuotolinio valdymo galimybę per IR prievadą arba mobilųjį ryšį. Tai leidžia reguliuoti kambario temperatūrą ne tik nuotolinio valdymo pultu patalpoje, bet ir iš bet kurios vietos už jos ribų.

Pavyzdžiui, dar išeinant iš darbo, galima nusiųsti signalą pašildyti kambario orą iki patogių parametrų, ir jums grįžus namai džiugins jaukumu ir šiluma.

Elektroniniai įrenginiai, skirti automatiniam šilumnešio kokybinių ir kiekybinių charakteristikų reguliavimui, yra privalomas šildymo sistemų išmaniuosiuose namuose komponentas. Rekomenduojame susipažinti su jų įrenginiu.

Principinės prijungimo schemos

Visi termostato įjungimo į šildymo sistemą būdai skirstomi į tris prijungimo variantus:

1. Tiesiogiai prie katilo.
2. Prie cirkuliacinio siurblio.
3. Ant vamzdžio, tiekiančio šilumnešį į radiatorių.

Pirmosios dvi schemos pašalina šildymo vamzdyno pralaidumo pablogėjimą. Į jį nededama jokių papildomų uždorių, hidraulinis visos sistemos pasipriešinimas nesikeičia. Termostatas čia valdo tik siurblio arba katilo darbą, su vandeniu jis „nesiliečia“.

Montuojant termoreguliatorių ant radiatoriaus arba bendro vamzdžio su keliais radiatoriais, hidraulinis pasipriešinimas, priešingai, padidėja. Net ir visiškai atidarytoje būsenoje termostato vožtuvas šiek tiek sulėtina šilumnešio judėjimą.

Geriausiu atveju katilo surišimo projektą reikia atlikti iš karto, atsižvelgiant į visus termoreguliacinius ir kitus įrenginius.

Įpjauti termostatus į esamus šildymo vamzdynus reikėtų tik kraštutiniu atveju, maksimalų jų naudojimo efektyvumą galima pasiekti tik įtraukus juos į sistemą dar projektavimo stadijoje.

Jei vandens šildymo sistema namuose pagaminta pagal vienvamzdę schemą, tuomet trečio varianto geriau iš karto atsisakyti. Suveikus termodavikliui, vožtuvas iškart uždarys visą radiatorių šaką keliose patalpose, ir tada apie komfortą toliau nuo katilo esančiose patalpose galima iš karto pamiršti.

Termostatą prie radiatoriaus įvado reikėtų prijungti per apylanką. Taip jis, suveikęs, nukreips šilumnešio srautą pro šalį nuo baterijos. Tuomet vanduo grįš neataušęs atgal į katilą. Pastarasis nustos jį šildyti, taip sumažindamas dujinio kuro ar elektros energijos suvartojimą.

Montuojant termostatinį oro temperatūros daviklį reikia laikytis tam tikrų taisyklių, kitaip, veikiamas gretimų prietaisų ar daiktų, jis klaidingai suveiks.

Termodaviklį būtina montuoti:

• vietoje, į kurią nepatenka tiesioginiai saulės spinduliai;
• toliau nuo šalčio tiltelių, skersvėjų ir kylančių šilumos srautų nuo radiatorių;
• taip, kad jis nebūtų uždengtas dekoratyviniais ekranais ar užuolaidomis;
• aukštyje nuo grindų nuo 1,2 iki 1,5 metro.

Netinkamai sumontavus jutiklį, termostatas pradės duoti klaidingus signalus. Tai gali lemti ne tik patalpos oro, bet ir sistemos šilumnešio perkaitimą. O antruoju atveju netruks ir iki problemų su katilu.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Ypatingų sunkumų montuojant termoreguliatorių neturėtų kilti. Tereikia jį tinkamai parinkti konkrečiai šildymo sistemai. O parinkti vaizdo įrašai jums tame tikrai padės.

Vaizdo įrašas #1. Kambario termostato prijungimas prie dujinio katilo visomis detalėmis:

Vaizdo įrašas #2. Sieninio termoreguliatoriaus apžvalga:

Vaizdo įrašas #3. Kontaktinio termostato įtraukimo į sistemą su cirkuliaciniu siurbliu technologija:

Termostatas kaip šildymo katilo papildymas – tai puikus būdas sutaupyti būsto šildymui, padidinti gyvenimo komfortą ir sumažinti šilumnešį šildančios įrangos nusidėvėjimą. Termoreguliatoriams išleisti pinigai atsiperka per vieną žiemos sezoną.

Be to, galima pasirinkti tiek paprastą mechaninį variantą su rankiniu valdymu, tiek pažangesnį prietaisą su programuotoju.

Norite papasakoti, kaip veikia katilas su termostatu Jūsų užmiesčio name? Turite informacijos, kuri bus naudinga svetainės lankytojams? Prašome rašyti komentarus, užduoti klausimus, skelbti nuotraukas straipsnio tema žemiau esančiame bloke.