Холодильное оборудование, двигатель в автомобиле, отопительная система и даже утюг с микроволновой печкой исправно работают при температуре в заданных пределах. Термостат – это устройство, которое позволяет обеспечить технически необходимое условие. Рассмотрим, как оно работает и чем отличается от терморегулятора. Ознакомимся с классификацией приборов по различным признакам и с основными причинами возможных неисправностей.
Аварийный термостат для котла
Техническое описание изделий
Термин происходит от двух греческих слов, которые в переводе на русский обозначают тепло и неподвижный. Из этого следует, что термостат – это прибор для установки постоянной температуры. С помощью компактного устройства пользователь может самостоятельно вносить изменения в настройки, чтобы в обслуживаемой сети поддерживался тот или иной теплый/холодный уровень.
В чем разница между терморегулятором и термостатом
Под терморегулятором могут подразумеваться два типа устройств. Первое – это самостоятельный прибор, с помощью которого можно поддерживать температуру воды или воздуха на заданном уровне. Второе – часть технически сложного оборудования. Здесь регулятор является измерительным устройством и датчиком для передачи информации на блок управления, например, кондиционера либо холодильника.
Термостат холодильника
Термостаты могут быть представлены в трех вариантах:
- Бытовая техника. Это оборудование, в состав которого входит терморегулятор. Примеры: холодильник, климатическая система.
- Блок управления. Это самостоятельное устройство, что также может называться регулятором температуры. Назначение прибора – настройка и поддержание тепла/холода на заданном уровне.
- Элемент технически сложного устройства. Наглядным примером здесь является автомобильная система охлаждения. Здесь термостат необходим, чтобы обеспечивать оптимальные условия для работы двигателя.
Исходя из описаний, общее между приборами сводится к тому, что их действие направлено на обеспечение оптимальных температурных условий. Терморегулятор как самостоятельное устройство может использоваться для управления температурой по установленному графику либо в соответствии с уровнем относительной влажности воздуха. Термостат только поддерживает заданные условия, но в паре с регулятором функционал прибора расширяется.
Терморегулятор электронный
Принцип действия механического термостата
Действие термостатов основано на тепловом расширении материалов. Суть заключается в увеличении объема при нагревании и уменьшении параметров при охлаждении (вода является исключением). То есть внутри прибора имеется чувствительный элемент, который оказывает влияние на замыкание/размыкание электрической схемы. Чаще в качестве таких элементов используются:
- Биметаллическая пластина.
Деталь состоит из двух разных токопроводящих металлов: латунь и железо. При нагревании последняя деформируется, что приводит к разрыву цепи. При охлаждении исходная форма «моста» восстанавливается – тогда происходит замыкание, ток поступает, например, к подключенному обогревательному оборудованию. Время срабатывания расцепителя в отопительной системе может достигать более 60 минут, что считается существенным недостатком устройства. В шкафах электрооборудования ОША срабатывание происходит быстрее.
Схема биметаллического термостата
В механическом термостате диск с температурной шкалой напрямую связан с датчиком температуры. Биметаллическая пластина врезана в фазную линию кабеля от оборудования. В зависимости от настроек, показаний датчика и поведения размыкателя происходит включение и отключение системы отопления/охлаждения.
- Газонаполненный сильфон.
Элемент состоит из двух гофрированных дисков, для них характерны упругость и гибкость. Они изготавливаются из металла, который сохраняет физико-технические характеристики при многократных деформациях (порядка 1 млн. циклов сжатия/растяжения). Внутри герметичный сильфон заполнен газом.
На фоне биметаллических пластин рабочее вещество быстрее расширяется и сжимается при перепадах температур. На изменения объема газовой мембраны реагируют диски – внутренний по мере движения воздействует на микровыключатель. Последний связан с расцепителем в электрической схеме.
Механический термостат с сильфоном
Как устроен восковой термостат
В клапанах радиаторов, душевых системах или в двигателях автомобилей устанавливаются восковые термостаты. Они считаются на фоне механических аналогов более надежными, стабильными и долговечными. Здесь рабочим элементом является пробка из воска, что герметично запечатан в микрокамере. При нагревании вещество расширяется, что провоцирует выталкивание стержня из камеры. Движение последнего приводит к включению либо отключению оборудования.
Термостат для автомобиля
Устройство электронного термостата
Рабочим элементом цифровых приборов являются так называемые термопары. Это электронные датчики температуры, число которых может быть разным. Это удобно, когда нужно установить устройство для контроля за одним или несколькими объектами (например, воздух в комнате и поверхность радиатора отопления).
Цифровые электронные термостаты бывают двух типов: с закрытой и открытой логикой. Первые распространены в частном секторе, так как чаще устанавливаются на бытовые приборы. Устройство имеет заводскую программу, на основе которой можно менять настройки параметров. У вторых с помощью специалистов можно устанавливать новые алгоритмы. Такие термостаты позволяют настраивать графики, в соответствии с которыми контролируется отопительная или система охлаждения. Как правило, это актуально для промышленных предприятий.
Электронный термостат
Классификация приборов
Бытовые проводные термостаты можно устанавливать удаленно от обогревательного оборудование. Расстояние может превышать 50 метров. Подключение приборов чаще используется домашняя электрическая сеть.
Второй тип термостатов – беспроводные. В этом случае кабельные линии монтировать не нужно. Но при выборе места для установки устройства нужно следовать ограничениям по радиусу передачи периодических сигналов, например, к отопительному котлу. Стоит отметить, что из-за малой мощности электромагнитное поле не вредит здоровью пользователей.
Беспроводной комнатный термостат
По рабочему диапазону температур приборы подразделяются на три группы:
- высокотемпературные – от +300 до +1200 ℃;
- средние – от -60 до +500 ℃;
- низкотемпературные (криостаты) – ниже -60 ℃.
Дополнительно рассматриваются стабильность и точность срабатывания:
- максимальное отклонение (худшее) – 5-10 ℃;
- допустимое для бытовых приборов – 1-2 ℃;
- высокоточные – 0,001-0,1 ℃.
Каждый из приборов рекомендуется эксплуатировать в условиях, которые соответствуют жилой комнате. Это обосновано тем, что пыль, резкие перепады температуры и влажности (особенно высокий уровень) часто становятся причиной ложных срабатываний. Также важно соблюдать общее правило – удалять термостат от источников тепла или холода (вентиляция, открываемые окна, система отопления, солнечные лучи).
По набору функций приборы делятся на два типа. Работа простых сводится к поддерживанию установленной температуры. Программируемые модели позволяют задать нужные параметры с точностью до минуты на неделю вперед.
Проводной недельный термостат
Видео описание
В этом видео рассказывается про комнатные термостаты, отличия между моделями и правила подключения:
Возможные неисправности
Сбои в работе термостата обычно проявляются в ложных или частых срабатываниях. Другое проявление – срабатывание устройства при температуре, что не соответствует заданной. Это чаще указывает на неисправность рабочего элемента либо расцепителя в электрической схеме. Реже это происходит из-за неправильного выбора места для установки прибора. А также причинами могут быть ржавчина или засор внутри корпуса. Независимо от вида технической проблемы, диагностику и ремонт термостата стоит доверить специалистам.
Коротко о главном
Термостат – это прибор, с помощью которого поддерживается заданная температура в обслуживаемой области.
Устанавливаются термостаты на отопительных и охладительных системах, в бытовой технике, в промышленном оборудовании.
Принцип действия термостата основан на тепловом расширении рабочего элемента. Это могут быть металл, газ, воск, электронные датчики.
Классификация термостатов проводится по диапазону рабочих температур, способу взаимодействия с оборудованием, месту установки.