Как работает терморегулятор отопления

Одна из основных потребностей человека – поддержание оптимальной температуры в помещениях. Если в комнате холодно, это приводит к переохлаждению организма, а слишком сильное перегревание тоже не комфортно для жизнедеятельности и, к тому же, приводит к неоправданному расходу теплоносителей, и повышению затрат.

Качество работы отопления зависит не только от входящего в систему оборудования. На него влияют и параметры рабочей жидкости, которая циркулирует в контуре, и ее нагрев, а также возможность регулирования интенсивности отопления в зависимости от необходимости.

Оптимальный нагрев

У каждого человека есть  свое мнение о климатических условиях, которые необходимо обеспечивать в помещении зимой. Некоторым нравится жара, другие считают, что полезнее прохладный воздух. Есть теория, что низкая температура в спальне улучшает сон и благотворно влияет на здоровье. По этому поводу были проведены расчеты и выведены рекомендуемые величины, которые можно найти в нормативных документах для зданий, СНиПах. Они зависят от типа и назначения помещения.

В детских садах или больницах не допускается охлаждение воздуха ниже +21°С, а в жилых комнатах, санузлах, кухнях рекомендуется минимум +18°С. Значительно меньше можно прогревать нежилые помещения (коридоры, лестничные клетки, кладовые), в которых допускается прогрев от +14 до 16°С.

При отоплении нужно учитывать, что при увеличении мороза на улице понижается температура в доме. Кроме этого, на прогрев помещений влияет степень их утепления и величина тепловых потерь через вентиляционные отверстия и стены.

Теплоноситель в контуре отопления может прогреваться от 30 до 90°С. Для более сильного нагрева требуются специально выполненные трубопроводы. При этом могут выделяться вредные вещества из краски или пластиков.

Зависимость прогрева теплоносителя во входящей и отводящей трубах в зависимости от параметров наружного воздуха при верхней подаче.

Для точного расчета параметров рабочей жидкости для отопления в контуре используются специальные графики их зависимости от внешних факторов. Также производится автоматическая корректировка нагрева по показаниям термодатчиков, установленных как внутри помещений, так и на улице.

Способы регулирования параметров теплоносителя

Изменять температуру теплоносителя в системе можно несколькими способами:

1. Модулированием интенсивности пламени горелки, что обеспечит регулирование параметров носителя на выходе из котла. Этот способ может быть достаточно неэффективным для котла и не всегда обеспечивает нужные параметры рабочей жидкости. Одной из модификаций этого метода может быть установка регулятора на выходе из котла, который не будет влиять на режим работы оборудования и позволит получить нужную степень нагрева.
2. Установив регуляторы на входе в потребитель тепла. При этом происходит максимальный нагрев теплоносителя в котле, а в каждом радиаторе по мере необходимости температура уменьшается.

Принцип работы терморегулятора

Это устройство призвано в автоматическом режиме контролировать и производить коррекцию параметров жидкости, циркулирующей в контуре отопления. Можно выделить следующие основные блоки, входящие в состав системы регулирования:

• Блок коммутации;
• Вычислительный блок;
• Исполнительные механизмы, которые могут использоваться на подающей трубе или на обратке для подмеса воды;
• Повышающие насосы, располагающиеся на подаче и иногда на участке холодного перепуска;
• Датчики нагрева воды на подающей и обратной трубе;
• Датчики температуры воздуха в помещении и вне его;
• Запорная аппаратура и различные клапаны.

Конфигурация системы может быть различной и не содержать элементы.

Принцип работы электрического терморегулятора:

Процесс регулирования

Информация от датчиков, расположенных на трубах, по которым циркулирует теплоноситель, а также в комнатах и на улице, измеряющих температуру воздуха, подается на блок управления. На основании полученных данных производятся расчеты, и подается сигнал на исполнительный механизм, увеличивающий или уменьшающий количество воды, циркулирующей по трубам.

Чем меньше жидкости проходит по контуру, тем ниже температура на выходе. Таким образом, за счет понижения подачи увеличивается разница между параметрами входной и отводящей труб до достижения заданного уровня нагрева.

Для увеличения объема жидкости для отопления используется циркуляционный насос, подключенный к коммутатору. Дополнительно для снижения нагрева теплоносителя на входе он частично из обратки подается сразу на вход, минуя котел. Это называется холодным перепуском.

В системе постоянно происходит обмен данными между датчиками и управляющим блоком, который перераспределяет потоки, за счет чего поддерживает заданную температуру. Обычно вычислительный блок устанавливается на каждый контур системы. Но бывают совмещенные регуляторы отопления и подогрева воды для ГВС.

Порядок регулирования параметров системы

Прежде всего, для нормального функционирования отопления нужно убедиться, что нагрев всех потребителей происходит равномерно. Если в некоторые радиаторы горячая вода не поступает или происходят перебои с подачей теплоносителя, значит, в контуре скопился воздух, и необходимо его стравить. Если это не происходит автоматически, нужно открыть кран, установленный на батарее, и дождаться момента, когда из нее перестанет выходить воздух, и польется вода.

Повысить эффективность регулирования и улучшить работу отопления поможет проведение определенных действий при проектировании и подключении системы:

• Обязательным условием качественного и быстрого нагрева теплоносителя в системе является регулирование давления. Чтобы распределить его по контуру, последовательно открывают краны на входе в радиаторы: первый – на два оборота, последующий – на три, и далее по всему контуру.
• При однотрубном контуре жидкость проходит через все радиаторы и возвращается в стояк. При этом температура жидкости на разных этажах одинакова. Чтобы регулировать нагрев радиаторов, на входе в каждый из них монтируется регулятор;
• В двухтрубном контуре можно устанавливать как ручные, так и автоматические регуляторы, которые располагаются на каждом радиаторе или на подающей трубе;
• Если в многоэтажном доме установлена верхняя подача, и вода, опускаясь вертикально, проходит через радиаторы, регулирование температуры не возможно. Это создает дискомфорт, так как верхние этажи нагреваются сильнее, а на нижних при этом может быть холодно;
• Установив на входе в каждый радиатор обычный вентиль, можно вручную уменьшать или вовсе отключать подачу теплоносителя, что позволит рационально распределять тепло по различным помещениям, а некоторые из них не отапливать.

Конструкция регулятора на радиаторе отопления

Запорный кран на радиатор монтируется при помощи накидной гайки, позволяющей производить быструю установку и демонтаж термоголовки. Для монтажа используется резьбовое соединение, применяется конусное уплотнение. В зависимости от того, как выполнено подсоединение к радиатору, используется прямая или угловая термоголовка.

Конструктивно регулятор представляет собой кран, в котором на корпусе устанавливается шток, открывающий или перекрывающий подачу. От протечек защищает резиновая прокладка. Именно шток регулирует количество подающегося теплоносителя и степень нагрева радиатора.

Особенностью термоголовки является установленный в ней сильфон, представляющий собой емкость с газом или жидкостью, и установленную в нем гармошку. При повышении температуры жидкость в сильфоне расширяется и давит на гармошку, выталкивая шток, который перекрывает подачу. Это приводит к охлаждению радиатора.

Обратный процесс происходит при охлаждении теплоносителя. Жидкость в сильфоне сжимается, отпускает гармошку. Шток подымается, пропуская воду в батарею.

Для ручной регулировки используется вентиль, вмонтированный на входе в радиатор. Не стоит применять для регулирования шаровые краны, так как рассчитаны на полное включение или отключение воды.

Польза от применения регулятора

Установка регуляторов обеспечивает ряд преимуществ для системы отопления:

• Повышение эффективности отопления;
• Экономия энергоносителей;

Обеспечение комфортных условий проживания за счет поддержания нужных климатических условий в помещениях.

При использовании терморегуляторов температура жидкости для отопления поддерживается в заданных пределах, и ее автоматическая регулировка позволяет обеспечить автономную работу системы и минимизировать участие в этом процессе человека.