Общие принципы подключения термостата
Способ и схемы подключения термостата к самому отопительному оборудованию можно узнать из технического паспорта газового котла. Современное оборудование, независимо от производителя, предполагает наличие точек подключения для термостата. Подсоединение выполняется с помощью клемм на котле или кабеля терморегулятора, входящего в комплект поставки.
В случае использования беспроводного термостата размещать измерительный блок следует только в жилом помещении. Это может быть самая холодная комната или комната, где чаще всего собирается наибольшее количество людей, детская.
Устанавливать блок терморегулятора в кухне, холле или в котельной, где температурный режим непостоянный, нецелесообразно.
На термостат не должны попадать солнечные лучи, он не должен располагаться на сквозняке, рядом с отопительными приборами и электротехникой, излучающей большое количество тепла, — тепловые помехи плохо влияют на работу устройства
Подключение различных типов и моделей термостатов может иметь свои особенности, монтаж осуществляется в соответствии с инструкцией производителя, которая прилагается к прибору.
Рекомендации включают в себя исчерпывающее описание работы регулятора, способ и схемы подключения. Далее мы расскажем, как правильно подключить терморегулятор к газовому котлу и об особенностях монтажа наиболее типичных моделей регулятора.
Подключение механического термостата
Термостат механического типа отличается надежностью и простотой конструкции, невысокой стоимостью, длительной эксплуатацией.
При этом он поддерживает лишь один температурный режим, который устанавливается путем изменения положения ручки на отметке температурной шкалы. Большинство терморегуляторов работает в диапазоне температур от 10 до 30°С.
Для подключения механического термостата к кондиционеру используется клемма NC, к газовому или любому другому отопительному оборудованию – клемма NO
Механический термостат имеет наиболее простой принцип действия и срабатывает через размыкание и размыкание цепи, которое происходит с помощью биметаллической пластины. К котлу термостат подключают через клеммную коробку на плате управления котла.
При подключении термостата обращайте внимание на маркировку – она присутствует практически на всех моделях. Если обозначений нет, воспользуйтесь тестером: прижав один щуп к средней клемме, вторым проверьте боковые и определите пару разомкнутых контактов
Монтаж электронного терморегулятора
Конструкция электронного термостата предполагает наличие электронной платы, которая отвечает за управление устройством.
Управляющим сигналом служит потенциал – на вход котла передается напряжение, которое приводит к замыканию или размыканию контакта. К терморегулятору необходимо подвести напряжение 220 или 24 вольт.
Электронные терморегуляторы позволяют проводить более сложные настройки системы отопления. При подключении электронного термостата, к нему подводят провод питания и нейтраль. Устройство передает на вход котла напряжение, которое запускает работу оборудования
Термостат с электронным управлением используют для организации работы сложных климатических систем. Он поможет в управлении не только атмосферным или турбинированным газовым котлом, но и насосом, кондиционером, сервоприводом в системе отопления.
Как подключить беспроводной термостат?
Беспроводной терморегулятор состоит из двух блоков, один из которых устанавливается в жилом помещении и выполняет роль передатчика. Второй блок монтируется около отопительного котла и подсоединяется к его клапану или контроллеру.
Передача данных от одного блока к другому осуществляется по радиоканалу. Для управления устройством контрольный блок оснащается ЖК-дисплеем и небольшой клавиатурой. Для подключения термостата настраивают адрес датчика и устанавливают блок в точке с устойчивым сигналом.
Схема подсоединения термостата по разрыву цепи – включение оборудования происходит в момент появления тока. Аналогичную схему используют и при подключении механического термостата
Основной недостаток беспроводного терморегулятора – питание выносного блока от батарей, которые имеют ограниченный ресурс и поэтому требуют частой замены. Для обеспечения бесперебойной работы устройство оснащают сигнальной функцией, которая предупреждает о необходимости замены батареи.
Неисправности
В некоторых случаях работу прибора нарушают воздушные пробки. Устранить их можно стравливанием воздуха с помощью крана Маевского. К снижению теплоотдачи приводит закупорка прохода трубы осадком или ржавчиной. Чтобы избавиться от грязи, рекомендуется промыть радиатор специальными средствами.
Советуем изучить Освещение коридоров
В централизованных системах температура теплоносителя может снизиться в результате аварийной ситуации на магистральном трубопроводе или несанкционированных действий соседей, вызвавших изменение параметров потока в общем стояке. Ухудшает циркуляцию поломка вентиля на вводе в радиатор или неправильно установленная заглушка.
Скорее всего достаточно будет:
- стравить воздух;
- промыть батарею изнутри;
- поменять вентиль.
Как правило, после выполнения одного или нескольких действий прежняя теплоотдача восстанавливается.
Для чего нужны
Температура – основная физическая величина, притом достаточная для контроля работы и управления котлом и всей системой отопления в доме. Достаточно знать, на сколько нагрет теплоноситель, чтобы в минимальном объеме автоматизировать работу котла.
Если добавить термометр, установленный в помещении, уже можно говорить об энергоэффективном управлении котлом и большем комфорте для жильцов.
Для пользователя важнее всего подобрать оптимальный вариант комнатного термостата так, чтобы было удобно регулировать температуру в помещении. Выбирать предстоит из механических или электронных устройств.
Большую точность и удобство предоставляют электронные термостаты, однако механические устройства до сих пор находят себе применения, в основном за счет своей дешевизны, простоты и, главное, энергонезависимости.
Виды термостатов
На данный момент существует лишь два вида термостатов для помещения:
- Проводные. Работа таких терморегуляторов осуществляется благодаря налаженной бесперебойной связи между котлом отопления и контроллером, установленным в определённом месте в помещении и подающим сигнал на осуществление подачи горячей воды в конкретный контур.
- Беспроводные. Эти приборы, в отличие от вышеназванных, не нуждаются в связи между контроллером и котлом, что можно заметить и в самом названии таких терморегуляторов. В отсутствие связующей сети, данные передаются через радиосигнал, который поступает на датчик. Данный термостат состоит из двух блоков, который расположены в разных местах. Один ставится рядом с котлом и подсоединяется к нему клеммами. Второй должен быть установлен в том помещении, из которого предусматривается контроль и регулирование температуры.
Если делить термостаты согласно выполняемых ими функций, можно выделить два типа терморегуляторов:
- простые термостаты
- программируемые, для газовых котлов.
Основным предназначением просто комнатного термостата является контроль и поддержание настраиваемой температуры, предварительно заданной пользователем. В случае установки программируемого термостата пользователь получает целый ряд полезных преимуществ, которые заключается в более продвинутом контроле температурного режима, что означает возможность задать более комфортную температуру:
- Управление работой котла отопления дистанционно
- Установка температуры в режимах «день» и «ночь»
- Быстрая дистанционная смена температурных параметров в помещении
- Возможность программирования температуры по дням недели
- Возможность осуществления автоматического контроля над температурой в помещении при использовании термостата для котлов
- Довольно быстрое регулирование температуры в помещении после корректировки
- Низкий топливный расход
- Аккумуляторы позволяют поддерживать работу терморегулятора долгое время
Самодельный терморегулятор
При изготовлении терморегулятора для погреба своими руками можно воспользоваться биметаллическим датчиком. Однако механическое прерывание работы нагревателя менее надежно, чем электронная коммутация. Собрать терморегулятор можно на обычной микросхеме.
В зависимости от фантазии создателя и объема задач будущего терморегулятора, потребуется разный набор компонентов. Однако можно выделить несколько основных.
Материалы для создания терморегулятора
При конструировании рабочего устройства обычно используют следующие элементы:
- стабилитрон – диод, односторонне пропускающий ток;
- термический резистор – сопротивление меняется в зависимости от колебаний температуры;
- переменный резистор – регулирует температуру.
Настройка прибора на температуру срабатывания вручную – сложный этап. Облегчить его можно покупкой готового сенсора. У такого датчика температуры воздуха для погреба цифровой сигнал будет подаваться на микроконтроллер.
Контроль температуры в помещении
Для поддержания оптимальной температуры при помощи самодельного или заводского прибора можно выбрать несколько способов:
- Включение либо отключение нагревателя. Способ простой и эффективный, но подходит не всегда. Из-за ошибок в регулировке могут возникнуть колебания температуры, опасные для хранящихся запасов.
- Контроль режима работы. Меняется либо степень нагрева элемента, либо скорость работы кулера (при использовании тепловентилятора).
Обычно используют первый метод – устройства с подобным принципом работы дешевле и надежнее.
Схема терморегулятора
Полностью понять принцип работы устройства либо собрать его самому поможет электрическая схема. Примеры можно найти в технических руководствах простейших терморегуляторов, например, LM335. Несмотря на то, что прибор был разработан довольно давно, схемы остаются рабочими. Достаточно взять их за основу и дополнять необходимыми узлами.
Схема работы устройства
Принципиальная электрическая схема – это базовая схема, скорее всего, при самостоятельном конструировании к ней добавятся другие элементы, например, устройства для индикации работы. При понимании работы узлов и достаточном знании радиомеханики можно модернизировать систему, например, установить термореле для включения нагревателя.
Печатная плата терморегулятора
Собрать прибор можно на печатной плате. Материал – односторонний стеклотекстолит. Плата помещается в любой подходящий корпус, терморезистор выносится наружу. Калибровку срабатывания реле производят при помощи сопротивлений R2 и R1, выбирая угол вращением ручки.
Схема печатной платы терморегулятора
Работа компаратора
На схеме терморегулятора можно заметить ключевой элемент LM311 – компаратор, имеющий прямой и инверсный входы, а также два выхода. Он действует следующим образом:
- Напряжение на прямом входе выше – на выходе устанавливается высокий уровень, транзистор или реле включает нагревательный элемент.
- Напряжение выше на инверсном – устанавливается низкий уровень, нагрев отключается.
Термодатчик подключается к инверсному входу, поэтому напряжение на нем будет повышаться по мере роста температуры.
Как соединить устройство с нагревателем
Подключать терморегулятор к нагревательному прибору нужно по схеме, указанной в технической документации. Обычно сложностей возникнуть не должно, так как учитываются все возможные варианты.
Если прибор самодельный, нужно лишний раз убедиться, что конструкция надежная и выполнена правильно. Элементы должны быть тщательно защищены от воздействия влаги, которой не избежать в подвале
Особое внимание стоит уделить качеству пайки и отсутствию замыкания дорожек
Правильный выбор или сборка терморегулятора позволит забыть о проблеме переохлаждения или слишком высокой температуры в погребе. Достаточно настроить контрольные значения и следить за состоянием устройства, все остальное сделает прибор.
Выбор механического терморегулятора (термостата)
В настоящее время существует масса производителей механических терморегуляторов, есть модели и именитых брендов, но, чаще всего, в продаже вы встретите малознакомые, неизвестные наименования. В своей практике я ствил большое количество различных механических термостатов и могу посоветовать следующее:
– При выборе обязательно обратите внимание на максимальную коммутируемую мощность. Если написно, что терморегулятор на 10 Ампер, к нему можно будет подключить нагрузку не более чем 2.2-2.3 кВт
Терморегуляторы более чем 3.6 кВт подсоединяемой мощности встречаются редко. Если же необходимо подключить большую мощность, придётся использовать контактор, по схеме подключения, ссылку на которые я давал чуть выше.
4 Особенности датчиков и возможные поломки
Воздушные датчики реагируют на изменение температуры гораздо быстрее
К особенностям датчиков относятся их упругость и наличие гребней. Как только температура начинает повышаться, газ, находящийся между дисками, увеличивается в объеме. В результате диски разъединяются, и тот из них, который расположен внутри, оказывает давление на небольшой переключатель, находящийся в средней части прибора. Цепь размыкается, нагревание прекращается.
Когда окружающая температура уменьшается, газ между пластинками сжимается, и диски снова примыкают друг к другу, давление на переключатель больше не оказывается, и снова включается нагрев. Чаще всего модели имеют световые индикаторы, кнопку включения и ручку для регулировки температуры.
Если терморегулятор перестал нормально функционировать, следует прежде всего разобраться, что с ним произошло, какая именно деталь вышла из строя. В подавляющем большинстве случаев причиной поломки терморегулятора является неправильно работающий термоэлемент. Единственный правильный выход — приобрести новое устройство. Стоимость его не так уж и высока, чтобы принимать какие-то меры по ремонту.
Механический терморегулятор имеет множество преимуществ перед электронным. И главные из них — низкая цена, простота в эксплуатации, долговечность.
Электрические котлы
Достаточно распространённая альтернатива газовым и твердотопливным котлам. Масса преимуществ, большой КПД, но большой срок окупаемости. Подключение простое, как и у газовых котлов, но без подвода холодной воды. Предусмотрено регулирование температуры и защита от перегрева.
Механический таймер котла
При помощи простого механического таймера электрического котла возможны три варианта запуска системы центрального отопления:
- Котёл выключен;
- Котёл подаёт тёплую воду;
- Котёл включается и выключается в установленное время.
Механические таймеры обычно имеют большой круглый циферблат с 24-часовой шкалой в центральной части. Поворачивая диск, можно установить нужное время, а затем оставить его в таком положении. Включение котла будет происходить в нужное время. Внешняя часть состоит из набора вкладок 15-минутного периода, которые вставлены для удобства регулировки работы и настройки режимов. Возможна экстренная перенастройка, которая выполняется при включённом в сеть котле.
Механические таймеры просты в настройке, но при этом котёл всегда включается и выключается в то же время каждый день, а это может не удовлетворить хозяев, если семья большая, и банные процедуры проводятся несколько раз в день в разное время.
Принцип работы комнатного термостата
Мы уже говорили, что в современных отопительных котлах всеми процессами управляет электронная плата. У многих котлов плата позволяет подключить комнатный термостат. Для этого у платы существуют два контакта, соединенных перемычкой. Принцип работы таких котлов состоит в том, что когда стоит перемычка, котел включается, согласно заданной температуре теплоносителя, когда вместо перемычки подключен комнатный термостат, котел будет включаться и выключаться по сигналам от термостата.
В том случае, если температура в помещении, в котором установлен комнатный термостат ниже заданной, сработает переключатель и котел запустится, как только температура поднимется до заданных показаний, термостат отключит котел. Схематично принцип работы термостата можно посмотреть на рисунке выше.
Пример HTML-страницы
Принцип действия
Любой терморегулятор имеет в составе три функциональных блока:
- Термочувствительный элемент;
- Регулятор;
- Функциональный блок.
Термочувствительный элемент реагирует на изменение температуры рабочей среды (теплоносителя, воздуха в помещении или на улице) и изменяет ряд своих физических, механических свойств, на что реагирует блок управления.
Регулятор нужен для установки целевого значения, с которым будут сравниваться данные, полученные от датчика. Учитываются граничные условия, когда значение датчика больше или меньше установки регулятора. В качестве результата используются:
- Отсылка цифрового или аналогового управляющего сигнала;
- Управление электромагнитным реле;
- Открытие или закрытие механического клапана;
- Смыкание или размыкание электрических контактов
От этого же зависит и способ использования, монтажа и основного назначения терморегулятора. Во время выбора оптимальной модели это определяющий фактор для сужения списка подходящих устройств.
Точный выбор осуществляется по эксплуатационным характеристикам:
- Способ установки, габариты;
- Чувствительность термоэлемента;
- Диапазон измерения температуры;
- Диапазон установки регулятора;
- Вариант исполнения термочувствительного элемента (выносной, встроенный)
- Наличие дополнительных функций (программирование, установка нескольких термочувствительных элементов).
Комнатный термостат для котла
Система отопления, применяемая в загородном домостроении представляет собой замкнутый контур, заполненный теплоносителем. Задача котла нагреть теплоноситель, который с помощью циркуляционного насоса поступает по системе труб к радиаторам. Радиаторы отопления отдают тепло, нагревая воздух в помещении. В сбалансированной системе котел должен работать с максимальным КПД для того, чтобы количество выделяемого тепла было не больше ни меньше, чем этого требуется в конкретный момент времени. Для этого необходимо:
- Постоянно регулировать температуру теплоносителя;
- Получать информацию о текущей температуре в отапливаемом помещении.
В идеале температура теплоносителя должна регулироваться не только от текущей температуры в помещении, но и в зависимости от температуры на улице. Мы уже рассматривали эту тему на примере погодозависимой автоматики. Для этого требуется датчик уличной температуры, который устанавливается снаружи дома. С подключенным датчиком уличной температуры котел должен заранее выбирать необходимую температуру теплоносителя. Это очень удобно, так как иногда температура за пределами дома может меняться в широком диапазоне за короткий промежуток времени, а инерционность системы отопления не позволяет сразу среагировать на изменившиеся условия.
Далее нам остается узнать, значения температуры внутри помещении, рассчитать необходимую температуру теплоносителя, включить котел и в дальнейшем постоянно контролировать изменение этой температуры. Вот для этого и нужен комнатный термостат котлу отопления. Именно он дает сигнал на запуск и остановку котла в зависимости от заданной температуры в помещении.
Комнатный термостат и датчик уличной температуры, являются разными устройствами с разным предназначением, но являются неотъемлемой частью одной системы отопления.
Стоит иметь ввиду, что оптимальный результат может быть достигнут только в том случае, если система отопления была изначально правильно спроектирована и отапливаемые помещения были надлежащим образом утеплены. Если построенный дом обладает низкой энергоэффективностью, то котел будет часто включаться, чтобы поддержать заданную температуру.
Помните, что частые запуски котла приводят к снижению ресурса его исполнительных механизмов, таких как: вентилятор, циркуляционный насос, а также электронной платы управления. Некоторые реле, применяемые на электронной плате котла, имеют паспортный запас 100 тыс. циклов включения-выключения. Так, например, если котел будет включаться каждые десять минут, то паспортное количество циклов будет исчерпано примерно через 3 года.
Устройство термостата
Конструкция термостатов всех видов и производителей имеет общую схему. Устройство содержит три основных блока: температурный датчик, настроечный блок, блок управления. Термочувствительный элемент устройства выполняет контроль уровня температуры окружающей среды.
В случае изменения температуры в ту или иную сторону фиксируются сенсором и передаются в виде электрических сигналов в блок управления, который преобразует сигнал по заданной программе и передаёт команды на устройства исполнения: электромагнитному реле, механическому клапану прибору, обрабатывающему сигнал.
Геотермика
Комнатный термостат – бюджетный способ сэкономить на платежах за отопление
Не важно, какой котел установлен: газовый, дизельный, электрический или твердотопливный
Комнатный термостат — схемы подключения
Схемы установки и подключения комнатного термостата будут различаться в зависимости от модели котла и конфигурации системы отопления. Приведу пример подключения термостата к газовому котлу Viessman Vitopend 100.
Так работает газовый котел без термостата
Приведу в качестве примера обычный дом, с радиаторным отоплением и газовым котлом. Газовый котел с завода настроен на работу по температуре теплоносителя. Установили на котле 60°С, датчик будет проверять температуру теплоносителя и в зависимости от показателей будет включать или выключать горелку котла. Для человека комфортная температура воздуха 18-25 градусов, но котел этого не понимает
Для него не важно, что в помещении температура 30 градусов, датчик показывает, что температура теплоносителя 58°С, значит нужно включить горелку
Установив комнатный термостат, и подключив его к котлу, мы заставляем плату управления котлом ориентироваться на температуру воздуха в помещении, а не на температуру теплоносителя. Результат будет виден сразу, в доме станет комфортнее, и расход газа уменьшится.
Подключение термостата к котлу Viessman Vitopend 100
Я три раза снимал видео о комнатном термостате и его подключение к газовому котлу, и это единственное видео, которое получилось нормального качества. В остальных, то нет звука, то темно в кадре. Снимали видео в сезон, Саша слегка подтормаживал, поэтому так много склеек.
Разновидности комнатных термостатов
Встречаются термостаты нескольких разновидностей. По принципу действия они подразделяются на:
1.Механические. Принцип работы терморегулятора похож на принцип работы простого выключателя, только контакт размыкается из-за изменения физических свойств материала, из которого изготовлен датчик. На приборе расположена специальная рукоятка, при помощи которой легко выставить нужную температуру. И хотя батарейки и электрический ток для работы термостата не нужны, для подключения к котлу придется прокладывать электрический кабель. Цена такого термостата невелика. На али экспрессе стоимость минимум 400 рублей.
2. Цифровые термостаты – снабжены цифровыми панелями. Глядя на такую панель, без труда регулируется температура в помещении, с точностью до одного градуса. Прибор функционирует от батареек, а с котлом соединяется также посредством кабеля. Этот вид термостатов дороже, чем механические.
3. Беспроводные терморегуляторы – здесь кабель не нужен, потому что с котлом термостат связан радиосигналом. Рядом или внутри газового котла монтируется специальный блок, соединяемый с котлом клеммами. Второй блок располагать надо там, откуда будет удобнее управлять работой теплотехники. Этот блок снабжен большим дисплеем и клавиатурой, с помощью которых легко управлять работой котла.
4. Программируемые терморегуляторы – называют программаторами. Дистанционное управление, точная настройка температуры, выбор необходимых режимов, программирование работы домашнего отопления на каждый день недели – и это не весь перечень функций таких приборов!
Считаю, что термостат для газового котла нужен каждому. Он делает отопление комфортным, экономит деньги, и оптимизирует работу газового котла, снижая его износ.
Автор
Александр Кузнецов
Facebook Twitter Придумываю, проектирую, строю и автоматизирую системы отопления и водоснабжения. Нужно построить котельную, систему отопления, теплые полы, водопроводы – обращайтесь. Консультирую по электронной почте, Whats App или Telegram. Наши работы смотрите на YouTube
Основные виды котлов и регулирование температуры
Существует несколько типов котлов: твердотопливные, газовые, электрические и работающие на жидком топливе.
Котлы получили широкое распространение по всему миру. Есть отечественные образцы, есть котлы и импортного изготовления. Материал изготовления сталь или чугун. Простой в эксплуатации, экономичный, с функцией регулировки температуры теплоносителя. В более дешёвых моделях эта функция реализуется с помощью специального устройства – термоэлемента.
Конструктивно термоэлемент представляет собой металлическое изделие, геометрические размеры которого под воздействием температур уменьшается либо увеличивается (в зависимости от степени нагрева). А от этого меняется, в свою очередь, положение специального рычага, который закрывает и открывает заслонку тяги. На фотографии показан образец такого регулятора:
Фото: образец терморегулятора
Чем больше открыта заслонка, тем сильнее процесс горения, и наоборот. Таким образом, объём воздуха, который поступает в камеру сгорания закрытого типа, полностью контролируется термостатом, и при необходимости его подача прекращается и процесс горения затухает. В более современных моделях установлены контроллеры, которые в зависимости от заданных тепловых режимов управляют потоком воздуха, включая (или отключая) специальный вентилятор (смотри фото ниже):
Котел с контроллером температуры
Газовые котлы — самые распространённые и дешёвые в эксплуатации агрегаты. Котлы бывают одноконтурные и двухконтурные. Одноконтурные котлы имеют один теплообменник и предназначены только для отопления. Схема включения представлена на рисунке ниже:
Схема включения одноконтурного котла
Двухконтурные котлы имеют два теплообменника и предназначены для отопления и получения горячей воды. Схема включения котла представлена ниже:
Схема включения двухконтурного котла
Некоторые котлы имеют отдельные регуляторы для температуры отопления и горячей воды.
Это интересно: Стеклотканевые обои под покраску
Принцип работы термостата для котла
Эффективность и цена термостата для газового котла или любого другого напрямую зависят от его содержимого. Так любой из них состоит из двух частей:
- В основе рабочего механизма прибора следующие составляющие:
- Сильфон (термоголовка) цилиндрической формы с гофрированными стенками выполнен из гибкого материала, способного к растяжению. Внутри него находится жидкостная, парафиновая или газовая рабочая среда, которая улавливает любые перемены в воздухе и реагирует соответственно им. Так, если воздух стал горячее, чем указано в заданном диапазоне прибора, внутренняя среда термоголовки увеличивается в объеме, а если наоборот, то уменьшается.
- Подобные изменения внутри сильфона размыкают контакт, который связывает его с котлом, когда объем рабочей среды растет, либо вновь включает его при его понижении.
- Этот процесс является сигналом для отопительного устройства, вследствие чего его горелка (если это газовый или твердотопливный котел) или клеммы (при работе электрического устройства) отключаются, а теплоноситель в контуре постепенно остывает, вызывая медленное понижение температуры воздуха. Когда она упадет ниже заданных параметров, происходит обратный процесс и котел включается для нагрева носителя в системе.
- Датчик – это часть термостата, в которую закладываются нужные температурные параметры, и которая считывает все изменения в воздухе и соотносит их с настройками. Он может быть, как встроенным, так и выносным, ручной настройки или цифровым аналогом.
Работа комнатного термостата для газового котла, электро или твердотопливного оборудования заключается в том, чтобы всегда поддерживать в помещениях температуру воздуха на одном и том же уровне.