Как работает термостат: устройство термостата, назначение, функции и виды

Виды и типы

Термостаты можно разделить в зависимости от диапазона рабочих температур:

• Устройства, работающие при высоких температурных показателях от +300 до 1200 °С.
• Термостаты среднего уровня: от -60 до 500 °С.
• С самым низким диапазоном температур (криостаты): менее -60 °С. Они работают вместе с дополнительными источниками холода.

Также термостаты классифицируются в зависимости от стабильности и точности срабатывания. Их характеризирует отклонение от заданной температуры:

• 5 – 10 °С – наихудший показатель термостата.
• 1 — 2 °С – для воздушного термостата это хороший показатель, но для жидкостного – посредственный.
• 0,1 °С – отлично для воздушного, средне – для жидкостного.
• 0,01 °С – не достижимо для воздушного, хорошо для жидкостного термостата специальной конструкции.
• 0,001 °С – такой показатель может быть достигнут только в метрологических жидкостных термостатах.

Качественные материалы для выполнения работы

Вам потребуется:

• потенциометр;
• интегральный стабилизатор;
• сетевой адаптер;
• выходное устройство;
• термостат.

В настоящее время любой прибор можно купить в магазине, но иногда дешевле сделать его своими руками. Естественно, для электроприборов паять запчасти не стоит, а вот сделать индивидуальный прибор, подходящий к параметрам вашего погреба, вполне возможно. Схема такого устройства проста. Определенная температура поддерживается благодаря включению\выключению теплонагревательного элемента (ТЭНа).

Температура поднимается до заданной отметки, срабатывает специальное устройство — компаратор, ТЭН выключается. В теории такой прибор сделать легко, но когда дело доходит до практического воплощения, становится понятно, что не все так просто. Раньше калибровку выполняли следующим образом: температурный датчик погружали сначала в лед, затем в кипяток.

Для измерения показаний брали вольтметр и градусник и настраивали нужную температуру срабатывания. Процесс отнимал достаточно много времени и давал не самые лучшие результаты. Сегодня покупка термодатчика не проблема. Их калибровка производится при изготовлении, так что никаких опытов проводить не придется. Современные технологии позволили создать такой температурный сенсор, который передает цифровую информацию. С помощью этих устройств возможно измерение температуры в различных точках квартиры — вы контролируете температуру не только за окном, но и внутри дома.

Как выбрать термостат для газового котла?

Для выбора термостата нужно определиться, как часто он будет использоваться. Если предполагается постоянное применение, то лучше беспроводных моделей с разными температурами режимами вам не найти.

Выбирая такой вариант, обращайте внимание на наличие функции управления через телефон, интеграцию в систему «умный дом». Часто использование термостата возможно, например, в том случае, если у вас двухконтурный котел, и вы каждый день нагреваете воду для купания

Часто использование термостата возможно, например, в том случае, если у вас двухконтурный котел, и вы каждый день нагреваете воду для купания.

Внимание! Частое включение и выключение провоцирует не только лишние расходы, но и износ котла. При покупке термостата ручная регулировка котла уйдет в прошлое

Если же отопительный агрегат запускается и отключается время от времени, то вполне можно обойтись простейшими моделями с минимум режимов и функций

Всегда обращайте внимание на то, сколько можно сэкономить в будущем за счет использования термостата, а также на срок его службы

Важное значение имеет и легкость управления, например, при помощи пульта вы сможете задавать все нужные режимы, не вставая с дивана

Как понять, что термостат неисправен

Проверить работу термостата следует при выявлении перегрева или чересчур долгого разогрева двигателя. К счастью, это сделать можно и своими силами.

Заведите автомобиль и дайте ему поработать на холостых оборотах. В это время найдите под капотом шланги системы охлаждения, а также 2 толстых шланга (диаметром примерно 5 см), которые с 2 сторон подходят к радиатору. В течение первых минут толстые шланги, входящие в большой круг системы охлаждения, не должны нагреваться – в это время антифриз циркулирует по малому кругу. Если же их температура быстро повышается, то это свидетельствует о том, что основной клапан термостата открыт.

О постоянно закрытом термостате будет свидетельствовать холодный шланг, идущий от радиатора, при нагретом почти до красной зоны моторе. В целом, факт такого нагрева уже сам по себе является признаком неисправности, поэтому следует как можно быстрее обратиться на СТО для комплексной проверки системы охлаждения и замены термостата. 

Принцип работы

Датчик температуры подает электрические импульсы, величина тока которых зависит от уровня температуры. Заложенное соотношение этих величин позволяет устройству очень точно определить температурный порог и принять решение, например, на сколько градусов должна быть открыта заслонка подачи воздуха в твердотопливный котел, либо открыта задвижка подачи горячей воды. Суть работы терморегулятора заключается в преобразовании одной величины в другую и соотнесении результата с уровнем силы тока.

Простые самодельные регуляторы, как правило, имеют механическое управление в виде резистора, передвигая который, пользователь устанавливает необходимый температурный порог срабатывания, то есть, указывая, при какой наружной температуре необходимо будет увеличить подачу. Имеющие более расширенный функционал, промышленные приборы, могут программироваться на более широкие пределы, при помощи контроллера, в зависимости от различных диапазонов температуры. У них отсутствуют механические элементы управления, что способствует долгой работе.

Последовательность монтажа

Перейдём непосредственно к монтажу теплого пола и термодатчика.

Для начала нужно определить местонахождение терморегулятора, который будет расположен снаружи. Располагается он чаще всего на высоте около 1 метра от пола. Крепление его аналогично обычной розетке.

Затем нужно сделать штробы или канавки для прокладки двух пластиковых труб.

Одна для силового провода ведущего к нагревательному элементу, другая для электропроводки датчика. Трубка для термодатчика будет расположена на полу. Такая прокладка даст возможность не снимая кафеля выполнить ремонтные работы, хотя бы по замене элементов контроля.

Заменить полностью нагревательный элемент в случае установки его в стяжке не получится

Важно чтобы при укладке трубы либо гофры для кабеля изгибов и поворотов было как можно меньше. Это в дальнейшем упростит замену вышедшего из строя термодатчика

Следующий шаг — это термоизоляция, она выполняется для разных видов нагревательных элементов индивидуально, например, для нагревательного кабеля ею служит демпферная лента или же другой утеплитель, толщина которого не менее 1,5–2 см

Следующий шаг — это термоизоляция, она выполняется для разных видов нагревательных элементов индивидуально, например, для нагревательного кабеля ею служит демпферная лента или же другой утеплитель, толщина которого не менее 1,5–2 см.

После этого осуществляется монтаж и крепление нагревательного элемента с подведением проводов к коробу терморегулятора.

Установка и подключение термодатчика теплого пола имеет свои тонкости. Для того чтобы не допустить попадания внутрь трубки, где находится датчик, раствора, конец её находящийся на полу заделывается надежно изолентой или скотчем. Не рекомендуется подключение всей системы через розетку, лучше выполнить питание от автоматического выключателяи через контактор(пускатель).

Установка датчика температуры должна осуществляться на расстоянии от 0,5 до 1 метра от стены, на которой установлен терморегулятор, а также ровно посередине между двумя соседними витками греющего кабеля. После монтажа рекомендуется зафиксировать термодатчик монтажной лентой либо фольгированным скотчем.

Если производится укладка пленочного теплого пола, датчик температуры нужно установить под листом обогревателя, как показано на фото ниже. Учтите, что под термодатчиком нужно проложить теплоизоляцию, иначе система обогрева не будет эффективной.

Важный момент!Расположение датчика температуры должно выбираться таким образом, чтобы он был вдали от других источников обогрева. В противном случае возникнут погрешности и теплый пол будет работать не так, как нужно.

Схема подключения датчика температуры теплого пола выглядит следующим образом:

Перед тем, как делать стяжку, нужно проверить работоспособность теплого полаи самого термодатчика. Как правило, замеряют сопротивление обоих элементов. Система считается работоспособной, если сопротивление отличается не более чем на 10% от паспортных данных.

Для того чтобы собранная схема была максимально безопасной рекомендуется в помещениях, где осуществляется электрический обогрев пола, устанавливать устройства защитного отключения, которые в случае пробоя отключат цепь от напряжения, тем самым защитят человека от попадания под электрический потенциал. Во влажных помещениях это может быть смертельно опасно.

Как он устроен

Давайте разберемся, как это устройство выглядит на самом деле. По факту, с визуальной точки зрения термостат представляет из себя специальный клапан, который в некоторых ситуациях помещают в корпус двигателя автомобиля. По самой конструкции они бывают двух видов: безкорпусные и корпусные.

Корпусная конструкция встроена в корпус двигателя, и имеет несколько выводов (не менее двух). Однако, и из этого пункта есть исключения — некоторые двухуровневые устройства. Изготавливаются эти устройства из некоторых специальных материалов: алюминиевого, латуниевого и пластикового покрытия. Двое выводов, которые расположены максимально близко друг к другу, называют на техническом языке малым контуром. Этот контур сдерживает температуры антифриза внутри двигателя, и закрывает им доступ непосредственно в радиатор. Все вышеперечисленное позволяет автомобилю прогреваться как можно быстрее, что обеспечивает более оперативное открытие термостата. В российских автомобилях нередко встречается следующие показатели температуры, при которых раскрывается наше устройство: 81-86 градусов.

Касательно бескорпусная конструкции: она встраивается в корпус двигателя машины в специально отведенное место. Это его главное отличие от корпусной конструкции.

Devi Smart.

Стоит 8500р.

Термостатом нельзя пользоваться без смартфона и Wi-Fi — это необычное решение производителя.

Скорее всего нет и облачного сервиса: если так — пусть терморегулятор будет примером.

Просто — красивый терморегулятор.

Вообще ничего нет интересного в мобильном приложении Devi Smart.

Разве что пошаговая настройка при подключении терморегулятора в сеть:

Тип регулирования: «Пол» – для систем поддержания комфортной температуры поверхности пола. «Воздух + пол» — для отопления помещения при помощи нагрева пола. «Главный» – датчик воздуха + контроль темп. пола для ограничения максимальной и/или поддержания минимальной температуры. «Воздух» – для отопления помещения другим источником. (Например, электроконвектором).

Тип покрытия пола, установленного над нагревательной системой — автоматически установить рекомендованные ограничение температуры пола.

Тип помещения — автоматически установить рекомендованную температуру воздуха. Мощность нагревательной системы — позволит рассчитывать потребление энергии электрическим нагревателем.

И т. п.

Ну еще можно выделить многопользовательский режим доступа к терморегулятору при помощи «Передать дом» и «Принять дом».

Для чего нужен термостат и как он работает

Что же это за механизм такой — термостат? Можно ли обойтись без него? Сразу скажем, что без термостата машина будет работать, но недолго. Мы ещё вернёмся к этому вопросу и деталь рассмотрим опасность ненормированной температуры для мотора. По своему внешнему виду термостат выглядит как клапан, один или несколько, который может быть заключён в корпус. Закрываться и открываться он может за счёт привода, который, в свою очередь, работает по принципу термических расширяющих свойств веществ. Термостат отвечает за сохранение рабочей температуры на нужном уровне, в пределе допустимой нормы. Чаще оптимальная температура колеблется в пределах 80 — 97 градусов. Для каждого типа двигателя могут устанавливаться свои граничные показатели. Двигатель будет нагреваться до критической температуры, а в таком состоянии он не сможет исправно работать. Его рабочий запас сильно сократится. Не только высокая температура вредит мотору, при низком температурном режиме также нарушается его работа. В этом случае моторное масло становится более вязким и густым. Это увеличивает сопротивление на поршневой системе. Она быстрее изнашивается.

По сути, без термостата ездить можно. Правда, это будет продолжаться недолго и мотор испытает порядочный стресс. Если летом ездить без термостата, то работа авто будет продолжаться до момента перегрева мотора. Зимой машина будет долго прогреваться и возрастёт износ мотора. Одним словом, если и передвигаться на авто без терморегулирующего механизма, то исключительно в сторону СТО. При этом, нужно соблюдать минимальный скоростной режим и обходить пробки на дорогах. Будет намного дешевле и быстрее установить новый термостат, чем в будущем заниматься ремонтом изношенного двигателя. Не стоит испытывать судьбу, поверьте мнению специалистов и опыту горе-водителей.

Где расположен термостат

Этот терморегулирующий механизм имеет небольшие размеры, он малозаметный, но это не делает его менее значимым. Он располагается как раз на том месте, где стоит развилка между большим и малым кругом охлаждающей системы. Термостат при необходимости меняет направление для потока жидкости, используемой для охлаждения двигателя.

Какие бывают неисправности термостата, их признаки и причины

Неисправность одного из основных узлов системы чаще всего связана с износом или коррозией некоторых элементов. На начальном этапе подобных деформаций, изменения незаметны, а потом случается так, что клапан завис в открытом или закрытом положении. Иногда встречается неполное открытие клапана. При этом автовладелец может не сразу заметить неисправность, потому что симптомы открытого термостата возникают только при небольшом морозе, когда прогрев ДВС идёт долго.

Если клапан термостата заклинило полностью в закрытом положении, то движок может перегреться даже при отрицательной температуре окружающей среды. Требуется незамедлительно заменить термостат на новый.

Если открытие термостата происходит очень рано, то это может указывать на бракованное изделие или самодельное, или устройство просто не подходит для вашей модели автомобиля.

Если клапан термостата заклинило наполовину или в полностью открытом состоянии, то ДВС будет долго прогреваться до рабочей температуры. А в зимнее время двигатель вообще не прогреется, да и печка греть совсем не будет. Отмечу, что если детали исправны, то при нуле двигатель прогреется до рабочей температуры за 5-7 минут.

Автомобильный термостат может быть некачественным изначально. В этом случае открытие клапанов происходит несвоевременно. Такое нарушение не опасно, но может бить по бюджету из-за увеличения расхода топлива. Чтобы суметь вовремя диагностировать проблему надо знать, какие типы поломок существуют и как проводить тестирование самостоятельно.

Причины неисправностей термостата:

1. Появление накипи на металлических деталях, штоке. Это происходит из-за плохого качества охлаждающей жидкости либо несвоевременной её замены. Накипь затормаживает работу клапанов и штока, что приведёт к некорректной работе термостата.
2. Вибрационные разрушения. Как правило это появляется при использовании некачественных или бракованных термостатов. В таких устройствах плохо завальцованы соединения и стыки, а также плохая герметизация медного цилиндра.
3. Деформация резинового уплотнителя. Чаще всего это происходит из-за высоких температур, которые вызывают в резине протечки или трещины. Также перегревается мембрана между штоком и наполнителем.

Перечислю признаки неисправностей термостата:

1. ДВС постоянно перегревается – стрелка на приборной панели всё время находится в красной зоне. Это означает, что антифриз не проходит к радиатору.
2. ДВС плохо прогревается, а при повышенных нагрузках он очень быстро перегревается. Это указывает на то, что клапаны заклинило в среднем положении, в результате чего только небольшое количество охлаждающей жидкости попадает в радиатор, чего, разумеется, недостаточно для охлаждения мотора при высоких нагрузках.
3. Слишком долго прогревается движок. Это значит, что открыт патрубок к радиатору, из-за чего антифриз постоянно охлаждается и не даёт силовому агрегату прогреться до рабочей температуры.
4. Стрелка температуры двигателя после остановки поднимается, а при движении – падает.
5. Нижний патрубок становится тёплым после 3 минут работы движка. Это означается, что термостат открыт постоянно.
6. Нижний патрубок холодный, но стрелка указывает на перегрев мотора (ДВС при этом работает долгое время). Это означает, что термостат заклинило в закрытом положении. Исключение – поломка датчика вентилятора радиатора.
7. Дополнительные признаки: печка в салоне дует прохладным воздухом, снижается динамика авто, увеличивается расход бензина.

Самое опасное – это моментальный перегрев двигателя в жаркое время года, что приведёт к его поломке. А если двигатель не выходит на рабочую температуру, то повысится износ узлов и ухудшится эффективность моторного масла.

5 Правила установки

Установить термостат для котла отопления своими руками вполне возможно, но при отсутствии элементарных навыков лучше доверить это дело профессионалу. Есть правила, которые необходимо соблюдать, чтобы обеспечить максимально благоприятные условия для нормального функционирования прибора:

1. 1. Высота крепления приспособления не должна быть ниже 150 и выше 170 см. Это позволит обеспечить точное измерение температуры в помещении. Если же нарушить это правило, датчик будет работать некорректно.
2. 2. На термостат не должны падать прямые солнечные лучи в любое время суток, поскольку это также нарушит его функционирование. Не стоит располагать его в непосредственной близости от бытовых приборов, которые могут повлиять на работу и нарушить процесс регулировки температурного режима. Например, портативные обогреватели, кондиционеры и другие предметы нередко искажают показания датчика.
3. 3. Ставить датчик необходимо в том помещении, в котором чаще всего находятся обитатели дома. Если комната, где он расположен, наиболее отдаленная и редко посещаемая, нарушается точность показаний.

Рекомендуется выбирать термостат, который произведен той же фирмой, что и отопительный котел. Это облегчит монтаж и исключит несовместимость приспособлений.

Первый этап — установка той части термостата, которая будет находиться в непосредственной близости от отопительного прибора. Для этого в устройстве есть специальные провода. После этого необходимо соединить датчик с рабочей частью. Если же устройство беспроводное, это не требуется.

Важным моментом является настройка самого датчика. Для этого необходимо включить котел на максимальную мощность, подождать, пока температура в помещении, где установлен термостат, станет комфортной. После этого измерить термометром показатель возле приспособления. Именно этот уровень будет максимальным значением, которое будет давать сигнал об отключении котла.

Далее следует задать параметры, настроить часы и дни недели, в которые необходимо поддерживать температурный режим, если это требуется. Если же прибор не имеет такой функции, работа закончена. При выполнении всех правил устройство станет верным помощником.

Терморегуляторы для котлов отопления — ценные устройства, позволяющие не только поддерживать оптимальный микроклимат в помещении, но и экономить топливо, энергию и средства владельца.

Каким должен быть ведомый диск сцепления:

Фрикционные накладки являются самой дорогостоящей деталью. Именно по их состоянию можно определить качество ведомого диска. Производители дешевых дисков и подделок не в состоянии выполнить всех требований, предъявляемых к изготовлению фрикционных накладок, поэтому на их изделиях можно заметить трещины, сколы, неровности и различные шероховатости, чего быть не должно. На накладках не допускается замасливание или наличие пятен от других жидкостей.

Следует обратить внимание на общее качество всей клёпки. Заклёпки должны быть идентичны друг другу

Не допускаются и зазоры со смещениями у фрикционных накладок или демпферных пластин. На шлицах внутри ступицы допускается наличие следов от масла, но при этом они не должны иметь повреждений.

На демпферной пластине должен быть товарный знак в виде выштамповки фирменного логотипа или голограммы, также может быть лазерная маркировка или клеймо производителя. Это защита от контрафакта

Хотя и не все производители маркируют изделия подобным образом, обратить внимание будет не лишним

Конструкция

Термостаты изготавливаются преимущественно из меди и латуни. Они обладают конструкцией, в которую входят разные элементы. К ним относят клапан малого и большого круга охлаждения, патрубки, пружины, шарик и поршни.

Стандартное устройство имеет подвижный клапан. Он начинает двигаться после изменения среды (при охлаждении или нагреве). В этом ему помогает термоэлемент, внутри которого находится вещество с добавлением различных компонентов, улучшающих теплопроводность. Как только охлаждающая жидкость достигнет определенной температуры, клапан откроется из-за расширения церезина. Остывая, двигатель заставляет клапан закрываться.

Термостат подразделяется на виды, т.е. бывает одно- или двухклапанным. Последний тип наиболее правильно позволяет антифризу циркулировать. Именно поэтому его чаще стали использовать.

Чем хорош капиллярный термостат

Есть некоторые классификации терморегуляторов, по которым можно поделить водонагреватель на несколько типов. Электромеханический-электронный, что влияет на способ управления. Программируемый или простой, что повлияет на то, как будет задаваться температура. Врезной или накладной, что влияет на способ монтажа.

В основном, термовыключатель бывает:

Особенность стержневой модели состоит в том, что это наиболее старый прибор. Выглядит он, как небольшая трубка, длина которой 35 см, а ширина 1 см. Когда на нее воздействует высокая температура, трубка расширяется в размере, и происходит надавливание на выключатель. Именно так работает данная система.

Принцип работы у капиллярного термостата немного усовершенствованный, так как он появился после стержневого. Вид термостата – это трубка, с расположенными внутри нее баллонами. В них присутствует жидкость, с плотностью, отличающейся от водной. При нагревании, происходит увеличение объема жидкости, баллон начинает давить на мембрану и на прибор отключения. По точности данный способ имеет расхождение в 3 ᵒС.

Термодатчик электронного вида – это наиболее распространенная модель и она является самой точной на фоне остальных. Совершенство модели состоит в том, что у термодатчика есть прямое взаимодействие с реле защиты, благодаря чему проводится аварийное автоматическое отключение питания, если в резервуаре отсутствует жидкость.

Термостат 12 В

В целом электронные приборы значительно дороже механических, особенно программируемые и беспроводные устройства. Однако существует дешевый цифровой прибор, который можно использовать для простого контроля нагревания или охлаждения разных помещений и устройств. Например, применять в инкубаторах, теплицах, аквариумах, для теплого пола и т. д.

Терморегулятор на 12 В

Для питания терморегулятора 12 вольт можно использовать и сеть 220 В, но для этого его надо включить через специальный БП, с выходом 12 В постоянного тока. Второй вариант – подключить напрямую к 12-вольтовому аккумулятору. Никаких дополнительных функций у прибора нет, что сказывается на его низкой цене. Но со своим предназначением обычного температурного регулирования он справляется.

В конструкции терморегулятора – температурный датчик (терморезистор) и контроллер с переключающим устройством для выставления требуемой температуры.

Без использования терморегуляторов невозможно нормальное функционирование нагревательных и охлаждающих систем. Не имея обратной связи, они могут быть слишком энергоемкими и неспособными сохранять устойчивую температуру.

Как определить наличие поломки?

Первичная диагностика термостата проводится на автомобиле. После запуска двигателя проверяется температура патрубков, идущих к радиатору (рукой или датчиком, установленным на цифровом мультиметре). После прогрева мотора необходимо проконтролировать степень нагрева рукавов, идущих к радиатору. При исправном термостате шланги должны нагреваться равномерно. Методика позволяет определить заклинивание штока и тарелки клапана. Проверяется также отсутствие трещин в корпусных деталях регулятора.

Дополнительное тестирование предусматривает снятие регулятора с машины. Из системы охлаждения сливается антифриз, резиновые патрубки удерживаются на корпусе термостата винтовыми или пружинными хомутами (зависит от производителя автомобиля). Демонтированный элемент нужен для погружения в емкость с водой, которая устанавливается на газовую или электрическую плиту. Для проверки степени нагрева жидкости применяется градусник или электронный термометр.

При прогреве воды до 90°С и выше в исправном термостате клапан должен открываться. Процесс открытия контролируется визуально: если тарелка остается неподвижной, то регулятор необходимо заменить на устройство с идентичными рабочими характеристиками. Методика визуальной проверки не отличается высокой точностью, поскольку невозможно отследить связь между положением клапана и степенью нагрева. От данного параметра зависят корректность прогрева силового агрегата и поддержание заданной температуры.

Виды термостатов – конструктивные отличия

По типу термостаты делятся на одноклапанные, двухступенчатые, двухклапанные и с электронным управлением. Все, за исключением последнего, подчиняются одному и тому же физическому принципу работы, который подробнее будет рассмотрен чуть ниже. Одноклапанный – самый простой вид, в основу которого положена конструкция с одной клапанной тарелкой с терморегуляцией, имеющей два состояния: «открыто» и «закрыто». Двухступенчатый имеет два клапана – основной и вспомогательный. Двухклапанный термостат включает два равноправных затвора, работающих по обратной связи друг с другом.

На данный момент самым совершенным типом из упомянутых является термостат с электронным управлением. Благодаря его конструктивной особенности и методу регуляции достигаются разные режимы работы двигателя. Электронное управление позволяет добиться от мотора за счёт разных температурных закономерностей таких полезных качеств, как экономия топлива, повышение мощности и уменьшение износа ходовых частей агрегата. Также такой способ регуляции потоков антифриза позволяет организовать двухконтурную регулируемую систему охлаждения жидкости.

Видео