Терморегуляторы для разных типов котлов

By   15.04.2017

Функцию контроля комфортного состояния обогрева помещений, а также рационального использования топлива или электропитания выполняет специально разработанный прибор – терморегулятор для котла отопления. Эффективное управление отоплением позволяет  не только поддерживать оптимальный режим, без перегрева помещений, но  и снизить потребление котлом всех видов энергии, что приведет к заметной экономии.

Организация температурного контроля котла

Вне зависимости от типа топлива наилучшие показатели достигаются при наличии комнатного термостата для котла, ориентированного на контроль температуры в доме, и внутреннего термоэлемента, регулирующего положение заслонки. Наружный термостат реагирует на температуру воздуха внутри помещения. После того как комфортное значение температуры будет задано вручную, он будет автоматически регулировать включение системы.

По принципу устройства наружные терморегуляторы могут быть:

  • простые, с единственной функцией поддержания заданной температуры;
  • программируемые (программаторы), с возможностью выставлять специальные параметры по дням недели или в режимах «день», «ночь»;
  • с встроенным гидростатом, для контроля за влажностью.

Наружный терморегулятор-программатор

Внутренний термоэлемент контролирует температуру в камере сгорания и обеспечивает безопасность всей системы, предохраняя ее от перегрева.

Наружный терморегулятор программатор

Принцип работы термоэлемента основан на эффекте  возникновения разности потенциалов (напряжения) при нагреве двух соединенных вместе разнородных металлических пластин, играющих роль разнопотенциальных проводников. Напряжение будет совсем незначительным, но достаточным, чтобы в высокочувствительной катушке электромагнитного клапана заслонки возникла индукция, и она открылась, делая доступным поступление топлива.

Схема подключения внутреннего терморегулятора (термопары) представлена на рисунке ниже.

Схема внутреннего терморегулятора

Принцип работы терморегулятора будет выглядеть следующим образом.

Принцип работы термопары

Термопара в сборе будет представлять собой конструкцию, приведенную ниже.

Термопара в сборе

Виды терморегуляторов

Определить необходимый тип терморегулятора для котла отопления следует еще на стадии проектирования системы отопления дома. Для расчета необходимой мощности и параметров теплоснабжения учитываются материалы дома, его суммарная энергоэффективность, площадь помещений, желаемый температурный режим.

Кроме термодатчиков, контролирующих температуру теплоносителя, следует предусмотреть термостаты, регистрирующие температуру в помещении. В этом случае при понижении температуры ниже установленных параметров подается команда на включение котла.

Механические терморегуляторы

Наиболее простой метод контролировать нагрев отдельного участка отопительной магистрали и радиатора состоит в использовании механического терморегулятора. Он имеет простую конструкцию механического дистанционирования запорного крана и непосредственно запорной задвижки. Принцип работы построен на способности жидкости, помещенной в специальную колбу-сильфон, расширяться и нажимать на шток, ограничивающий ее движение по магистрали. В результате уменьшение рабочего потока трубы снижает нагрев, что приводит к постепенному остыванию всей системы. Монтаж термостата можно делать, как на отводящем теплоносителе патрубке, так и на подводящем, но если необходимо регулировать температуру радиатора, то механический терморегулятор подключается перед ним, на подводящем патрубке. На рисунке ниже представлен подключенный механический терморегулятор.

Механический терморегулятор

Главный недостаток механического прибора состоит в способности регулировать температуру в отопительной системе только в зависимости от состояния теплоносителя без учета наружных факторов, например, атмосферного потепления, смены погоды или сезона.

Двухходовый и трехходовой регулятор

Основное отличие многоходовых автоматических регуляторов от механических состоит в способности учитывать все факторы: и температуру теплоносителя, и температурные показатели в помещении.

Двухходовой и трехходовой клапаны

Сервомеханизм регулирует шток запорного крана, получая сигналы от программатора, который анализирует сигналы всех температурных датчиков. Такая схема управления температурой теплоносителя позволяет осуществлять:

  • Коллекторное отопление с контролем и поддержанием разных температурных режимов для различных помещений, например, спальни, детской и спортзала.
  • Подачу теплоносителя в систему теплого пола. Если термостат предполагается установить в насос отопления, то лучшим выбором будет трехходовой клапан.

Автоматические двух- и трехходовые терморегуляторы, кроме объема теплоносителя в системе, регулируют гидродинамическое давление и распределение во всей отопительной магистрали. Схема терморегулятора с трехходовым клапаном приведена ниже.

Схема подключения с техходовым клапаном

Электронный термостат

Полностью автономная система отопления не просто требование комфорта, в некоторых случаях суточное колебание температуры связано с важными технологическими процессами или же с системой жизнеобеспечения.

Электронный термостат

Электронный термостат позволит работать системе с программированием изменений температурных показателей с точностью до минуты. По виду подсоединения электронные терморегуляторы могут быть  беспроводными или же с соединительными проводами для связи с котлом. Беспроводные термостаты имеют встроенный модуль радиоуправления для связи с контроллером водогреющей установки. Термостат монтируется в любом месте помещения и внешне не связан с отопительной магистралью, что очень удобно при проектировании интерьера.

Недостатком обоих видов подключения является то, что оборудование разных производителей плохо совместимо между собой. При покупке терморегулятора лучше ориентироваться на ту же марку, что и у котла. По принципу срабатывания выносные терморегуляторы могут ориентироваться на сигналы:

  • Аналогового терморегулятора с закрытой логикой, по сути, просто таймера с выставленными вручную режимами.
  • Электронного цифрового блока управления с открытой логикой, то есть программируемого микроконтроллера с возможностью задавать целевые параметры по расписанию или по одному из дополнительных условий, например, «Ночь», «День», «Праздник».

Терморегуляторы с открытой логикой — устройства с открытыми возможностями программирования с большим диапазоном возможных настроек. Если систему отопления обеспечивает котел с радиатором, то потребуется только один программируемый комнатный реостат для контроля всего дома. Ниже показан программатор с учетом погодных изменений температуры в системе «умный дом».

Погодозависимый программатор для котла

Типы терморегуляторов в зависимости от вида топлива котла

Включением и отключением  котла управляет термореле. При общих принципах построения управления процессом нагревания воды, в зависимости от типа топлива, имеются некоторые отличия, которые важно учитывать уже при проектировании системы отопления дома.

Газовые котлы

Традиционно относятся к наиболее распространенным. Они бывают одноконтурными и двухконтурными. Двухконтурные отличаются от одноконтурных наличием двух теплообменников для обеспечения отопления и получения горячей воды. Стандартная схема подключения предполагает один терморегулятор для газового котла. Но для некоторых котлов необходимы отдельные терморегуляторы для отопления и горячей воды. Схема подключения терморегуляторов для газового котла представлена ниже.

Схема подключения терморегулятора для газового котла

Котел на жидком топливе

Температура в камере сгорания котла с жидким топливом регулируется интенсивностью подачи, углом распыления подаваемого форсункой топлива. Регулировочный термостат запускает горелку после достижения нужной температуры топлива и обеспечивает необходимые температуры горения. Термостат жидкотопливного котла приведен ниже.

Термостат жидкотопливного котла

Электрические котлы

Терморегулятор для электрокотла обеспечивает  постоянство температуры  и защиту от перегрева. Бывает двух видов: механический таймер или электронный программатор.

Механический таймер обеспечивает три режима подачи теплой воды:

  • Котел отключен.
  • Котел обеспечивает постоянную подачу теплой воды.
  • Котел включается и выключается периодически в установленное время.

Схема подключения механического терморегулятора для электрического котла отопления будет выглядеть следующим образом.

Схема подключения терморегулятора к электрокотлу

  1. Корпус;
  2. Крышка;
  3. Регулятор температуры теплоносителя;
  4. Короб защиты;
  5. Электропитание;
  6. Входной патрубок;
  7. Выводной патрубок;
  8. Клемма заземления;
  9. Электрический нагреватель.

Терморегуляторы для электрокотлов могут поставляться в различных вариантах: в виде отдельных от блока питания блоков, с креплением на DIN-рейку и других.

Также выпускаются различные GSM-модули для дистанционного управления и наблюдения за состоянием электрокотла, например модуль GSM-Climate:

Розеточный терморегулятор для электрокотла

Твердотопливный котел

С ростом цен на электричество, газ и дизельное топливо твердотопливные котлы набирают все большую  популярность. Терморегуляторы для твердотопливных котлов имеют некоторые отличия в связи с непостоянной температурой горения дров, угля или пеллет. Механический терморегулятор для отопительного котла имеет цепочный регулятор положения заслонки. Цепной терморегулятор для твердотопливного котла приведен ниже.

Цепной терморегулятор для твердотопливного котла

Автоматический регулятор представляет собой микропроцессор с подключением температурного датчика, циркуляционного насоса, вентилятора. Блок присоединяется к котлу вместе с нагнетательным вентилятором с креплением на нижней дверце. На рисунке ниже представлен электронный блок управления с вентилятором для твердотопливного котла.

Электронный блок управления с вентилятором для твердотопливного котла

Установка терморегуляторов

Вне зависимости от производителя все современные котлы имеют точки для подключения термостата через клеммы или же с помощью кабеля, обычно входящего в поставку термостата. Более точные рекомендации, как подключить дополнительное оборудование, содержатся в техническом паспорте на котел, включая текстовую последовательность операций и электросхему. Выполнить подключение можно и самостоятельно. Комнатные приборы после подключения требуется настроить с помощью кнопок на лицевой панели.

Имея хорошие навыки в радиоделе собрать терморегулятор можно и самостоятельно, используя жидкокристаллический экран для показаний температуры, фотоэлементы, реле, датчики и микросхемы 566 и Atmega-8. Вариант такой электросхемы для терморегулятора котла собственного изготовления приведен ниже.

Электросхема внешнего самодельного терморегулятора для котла

Термореостат можно собрать и на базе микроконтроллера с цифровым термометром 0 в роли датчика. Ниже представлена электрическая схема терморегулятора на базе микроконтроллера.

Электросхема терморегулятора на базе микроконтроллера

Обратите внимание, что после самостоятельного изготовления приведенных устройств, необходимо также написать программу для микроконтроллера, а затем её прошить.

Заключение

Терморегулятор для котла — необходимый элемент для системы отопления. Он позволяет избежать перерасхода топлива и автоматизировать систему отопительной магистрали, создавая комфортные условия для проживания. Правильно настроенный терморегулятор является залогом надежной и безопасной работы котла и всей инженерной сети отопления.

Видео по теме

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *