Терморегулятор для котла отопления своими руками, схема

Обзорная информация

Термостатические головки разных фирм с диапазоном рабочих температур от 0 до 40 градусов выше нуля, позволяют настраивать температуру в комнате в диапазоне от 6 до 28 градусов. Среди них можно назвать следующие устройства:

• Danfoss living eco, электронная программируемая модель.
• Danfoss RA 2994, механического типа, оснащён газовым сильфоном.
• Danfoss RAW-K механический, отличается тем, что сильфон заполнен не газом, а жидкостью и предназначен для панельных отопительных приборов из стали.
• HERZ H 1 7260 98, механического типа, сильфон наполнен жидкостью, устройство этой фирмы обойдётся немного дешевле.
• Oventrop «Uni XH» и «Uni CH»с жидкостными сильфонами, настраивают механическим способом.

Принцип работы

Ручная регулировка системы отопления не гарантирует, что помещение не промерзнет в холодные дни. Поэтому целесообразно применять автоматические термостаты. Они следят за параметрами отапливаемого помещения и реагируют на температуру. Регулятор температуры настраивается на оптимальные характеристики. После этого прибор будет самостоятельно включать и отключать аппарат в нужное время.

Для работы термостату нужны электрическая сеть либо аккумуляторы. Есть определенные модели, которые совмещают оба варианта. Это выгодно при отключении электроэнергии, в этом случае прибор работает от аккумулятора, что обеспечивает автономную работу. Это очень важная функция, ведь при проблеме с подачей электричества, система отопления все равно будет работать в нужном режиме.

Разберем принцип работы температурного регулятора. У него есть металлические пластины, которые обладают различными коэффициентами линейного расширения. Они функционируют в роли электрического контакта. Происходит деформация металлических пластин, вследствие этого размыкается цепь соединения. При этом закрывается клапан.

При поднятии температуры внутри помещения выше заданных параметров, контакт опускается. В связи с этим прерывается подача топлива, котел останавливается. Батареи (радиаторы) начинают остывать естественным путем. При этом они отдают тепло помещению, которое нагревается.

Принцип работы терморегуляторов

Бесспорно, автоматический регулятор температуры отопления значительно упрощает жизнь владельцам. Но экономить тепловую энергию можно и без термостата, при том, что заниматься регулировкой радиаторов придется самостоятельно. В этом помогут обычный вентиль и дроссель, но по сравнению с терморегулятором использование данных приспособлений все же неудобно.

Термостат реагирует на колебания уличной температуры и регулирует подачу тепла.

Используя дроссель и вентиль придется несколько раз в день подстраивать все самостоятельно. Также теплоотдача будет несколько варьироваться в зависимости от колебаний температуры теплоносителя.

Термостат автоматически регулирует температуру помещений, увеличивая или уменьшая поток воды через батареи. Если жарко – расход воды снижается. В случае похолодания термостат приоткрывается. Сам принцип работы терморегулятора отопления зависит от конкретного вида регулировки.

Механический терморегулятор

Составными частями терморегулятора являются термическая головка и клапан. Термическая головка включает в себя регулятор, жидкостный элемент и привод. Иногда происходит замена жидкостного элемента упругим или газовым. Термоэлемент в форме цилиндра имеет гофрированные внутренние стенки, которые называют сильфоном. Сильфон содержит в себе рабочую среду, в которой происходит реакция на изменения температурных показателей.

Пропорционально с увеличением температуры помещения возрастает объем рабочей среды и сильфон растягивается. Далее сдвигается рабочий шток регулировки клапана, закрывая подачу теплоносителя. Если температура в доме падает, значит рабочая среда уменьшается в объеме и сильфон сжимается. Обратный ход штока способствует увеличенному поступлению теплоносителя к радиатору. Интересно, что механический регулятор температуры отопления, а точнее механизм растяжения и сужения, может выполнять растяжение до 1 миллиона раз.

Электронный терморегулятор

Терморегулятор с электронным управлением автоматически контролирует котел и остальные исполнительные механизмы, типа клапанов, насосов, смесителей и т.д. Пользователь сам может задать наиболее предпочтительный температурный микроклимат, а электронный терморегулятор поддерживает заданную температуру.

Стандартный электронный терморегулятор для отопления содержит термодатчик, что устанавливается в любом месте квартиры, но на удаленном расстоянии от отопительных приборов. Далее прибор считывает информацию в той части пространства, в которой он находится. Данные передаются и терморегулятор может управлять системой отопления дома.

Электронный программируемый терморегулятор для системы отопления делится на два вида: терморегулятор с открытой и закрытой логикой.

В закрытой логике изменять разрешается только некоторые параметры, открытая же предоставляет больше свободы: терморегуляторы легко программируются, также имеется огромный перечень функций и всевозможных настроек. Как ни странно, но большим спросом пользуются закрытые терморегуляторы. Это объясняется тем, что обычным жителям трудно разобраться в настройках и всяческих режимах, проще установить закрытый терморегулятор, который сделает все сам.

Установка термостатов

Многих волнует в каких именно комнатах ставить термостаты. Часто установку производят в спальне, но это нежелательно. Эффективнее производить установку в помещениях с перепадом температур, в комнатах с частым пребыванием людей (кухня, гостиная и т.д.). Для спальни вполне хватит обычного вентиля, регулирующего подачу тепла.

Установка термостата в двухэтажном доме обязательно происходит на втором этаже, откуда будет выполняться регулировка системы отопления частного дома. Объясняется это тем, что поток теплого воздуха направляется вверх, в следствие чего первый этаж остается прохладнее второго. Термостат с датчиком устанавливается в комнатах со свободной циркуляцией воздуха. Приспособление размещается в горизонтальном положении, только так датчик показывает достоверные данные. Как работает термостат для отопления мы уже писали здесь .

Правильный монтаж происходит при установке терморегулятора на входе в батарею. Клапан термостата на одном конце имеет наружную резьбу, на другом – внутреннюю. Диаметры бывают полудюймовые и четырехдюймовые. Термостат вкручивается в радиаторную пробку наружным концом подходящего диаметра.

Газонаполненные и жидкостные термостаты

При разработке регулятора в качестве термостатического элемента могут использовать вещество в газообразном или жидком состоянии (например, парафин). Исходя из этого, приборы делят на газонаполненные и жидкостные.

Парафин (жидкий или газообразный) обладает свойством расширяться под действием температуры. В результате масса давит на шток, к которому подсоединен клапан. Шток частично перекрывает трубу, через который проходит теплоноситель. Все происходит автоматически

Газонаполненные регуляторы обладают высоким сроком службы (от 20 лет). Газообразное вещество позволяет более плавно и четко регулировать температуру воздуха в жилище. Приборы идут с датчиком , которые определяет температуру воздуха в жилище.

Газовые сильфоны быстрее срабатывают на колебания температуры воздуха в помещении. Жидкостные же отличаются более высокой точность в передаче внутреннего давления на подвижные механизм.  При выборе регулятора на основе жидкого или газообразного вещества ориентируются на качество и срок службы агрегата.

Жидкостные и газовые регуляторы могут быть двух типов:

• со встроенным датчиком;
• с дистанционным.

Приборы со встроенным датчиком устанавливают горизонтально, поскольку они требуют циркуляцию воздуха вокруг себя, что предотвращает воздействия тепла от трубы.

Термостаты подходят не только для систем отопления на основе газового, электрического котла или конвертера. Они используются в системах “теплый пол”, “теплые стены”

Важно подобрать модификацию, которая подойдет для той или иной системы (+)

Дистанционные датчики целесообразно использовать в случаях, когда:

• батарея закрыта плотными шторами;
• термостат располагается в вертикальном положении;
• глубина радиатора превышает 16 см;
• регулятор располагается на расстоянии меньше, чем 10 см от подоконника и более, чем на 22 см;
• радиатор установлен в нише.

В этих ситуациях встроенный датчик может работать некорректно, поэтому использую дистанционный.

Обычно датчики располагаются под углом 90 градусов относительно корпуса радиатора отопления. В случае параллельной установки его показания будут сбиваться под действием исходящего от радиаторов тепла.

Инструкция по выбору материалов

Имеется некая электро-схема, для которой необходимо подобрать крепежные материалы. Нужное сечение проводника зависит от величины силы тока, которая будет через него проходить.

Таблица 5. Соотношением величин сечения к значениям тока

Согласно рабочей схемы, нужно определиться с числом выводов. Оно будет совпадать с числом цепей независимых. Такая методика определяет количество клемм определенного сечения.

Таблица 6. Соотношение поперечного сечения с числом выводов

Фирма WAGO отчается от иных производителей тем, что каждая модификация рассчитана на определенный поперечный размер, а не на комплекс сечений. Это может помочь снизить число различных зажимов для каждого поперечного сечения. При использовании в схеме одножильного проводника, в гнездо WAGO можно вставить кабель на порядок больше. Другими словами, номинальный отвод для сечения 2,5 мм2, также применим для сечений, имеющие одну жилу диаметром от 4 – 6 мм2 и более.

Виды терморегуляторов

Приспособления, предназначенные для регуляции температуры, могут быть классифицированы по различным основаниям. Выпускаются изделия, рассчитанные на разные виды монтажа: на стену или на дин-рейку. Варьируются поддерживаемый диапазон измерений и число каналов. Однако в первую очередь они различаются по строению, в зависимости от того, какие механические узлы и электронные компоненты в них задействованы.

Механические термостаты

Это наиболее простые изделия, лишенные электронной «начинки», чаще всего они используются для контроля температуры жилых помещений. Их работа базируется на способности некоторых материалов изменять свои характеристики под воздействием меняющейся температуры. Задавать рамки полагается посредством вращения колеса. При выходе за них возникает замыкание или разрыв электроцепи, ведущие к подключению дополнительных нагревательных элементов или отрубанию имеющихся.

Плюсы такой конструкции – надежность, долговечность, простота управления, способность функционирования при минусовых температурах, стойкость к скачкам напряжения. Основным минусом является вероятность погрешности, в ряде случаев довольно значительной (до 3 градусов). Кроме того, изделия нельзя назвать бесшумными: при срабатывании они издают щелкающие звуки.

Механический регулятор

Биметаллические пластины

При нагревании такая пластинка деформируется и открывает сомкнутые контакты. Вследствие этого  к нагревательному элементу прибора перестает поступать ток. Остывая, пластинка возвращается в прежнюю позицию, и контакты соединяются снова. Тогда электроэнергия опять подается на соответствующий элемент, что влечет за собой нагревание. Такая конструкция вмонтирована в электрические чайники, плиты, утюги.

Работа биметаллической пластины

Газонаполненные датчики

Газовые термостаты включают в себя заполненную газом трубу и контактные элементы. При помещении в жидкость газ расширяется и провоцирует замыкание контакта. Размыкание происходит, когда жидкая среда охлаждается. Конструкция устанавливается в водонагреватели, отопительные приборы на масле.

Важно! Плюсами этого и предыдущего типов являются автоматическая регуляция и бюджетная цена, минус – отсутствие места для вариативных гибких настроек, что ограничивает сферу применения

Восковые терморегуляторы

Эти аппараты состоят из герметически запаянной камеры, снабженной пробкой из воска, и стерженька из металла. При нагревании плавящийся воск вытесняет стержень наружу, и последний инициирует изменения в электрической цепи. Такие конструкции широко применяются в автомобилестроении, а также при проектировании смесителей.

Электронные термостаты

Их применяют в разного рода системах контроля климата, в конструкциях теплого пола. Они включают в себя датчик температуры, электронный ключ и блок контроля, генерирующий команды подключения и выключения нагревательных элементов. Приборы снабжены электронным табло, на котором репрезентируются температурные данные. Они бывают с закрытой и открытой логикой. Гибкость настроек и расширенные возможности управления присущи только второму типу, такие изделия выпускаются с кнопочным или сенсорным управлением.

Электронный прибор

Двухзонные термостаты

Двухзонный терморегулятор предоставляет возможность параллельного управления двумя отопительными системами, к примеру, кухни и жилой комнаты. Некоторые модели ограничиваются возможностью выбора из нескольких заданных программ, другие – дают возможность самостоятельного задания параметров. Термодатчики надо помещать в местах, куда не проникают влага и прямые лучи солнца.

Преимущества использования термостата в отоплении

Газовое отопление уже само по себе является благом и существенно увеличивает качество быта. Но упрощение управлением газовым отопительным оборудованием вопрос не менее актуальный.

Настройка и управление работой газового котла может проводиться двумя способами – вручную или с помощью термостата, который автоматически обеспечит стабильный температурный режим.

Ручная регулировка помогает установить определенную температуру теплоносителя в системе – при повышении температуры до заданных значений котел выключается, при снижении – включается. В результате температура в доме поддерживается на определенном уровне.

Но с изменением температуры на улице установленный режим оказывается некорректным и приходится вручную перепрограммировать отопительное устройство. Такие манипуляции осуществляются на протяжении всего отопительного сезона, а это неудобно.

Резкое повышение температуры снаружи здания, нагрев комнаты солнечными лучами часто требуют незамедлительного выключения отопительной системы. Своевременное отключение выполнит терморегулятор

Кроме того, ручная регулировка означает работу газового котла в режиме постоянных включений-выключений, с периодом рабочего цикла длительностью около 10 минут. Это не лучшим образом влияет на продолжительность работы котла.

Еще в системе с ручной регулировкой, независимо от работы функции обогрева, обеспечивается постоянная циркуляция теплоносителя с помощью насосного оборудования, а значит, расходуется лишняя электроэнергия.

Применение термостата для управления работой газового котла полностью устраняет проблемы тактования, а также исключает резкие скачки температуры

Автоматическая регулировка, в отличие от ручного управления, отключает циркуляционный насос. Реагируя на температуру воздуха в помещении, а не теплоносителя в отопительном контуре, термостат для котла отопления поддерживает стабильную температуру в комнате.

В результате микроклимат в доме значительно улучшается, частота включений котла снижается, а значит, увеличивается его срок службы.

Экономия энергии при использовании автоматического терморегулятора достигает 30%, но даже самый дешевый программатор обеспечивает экономию не менее 15%

Использование термостата дает и другие преимущества:

• устройство устанавливает оптимальный/экономный температурный режим в зависимости от времени суток;
• решает проблемы тактования газового котла – частого включения и выключения;
• облегчает эксплуатацию и повышает надежность отопительной системы.

Это лишь часть очевидных преимуществ, общих для всех типов терморегуляторов. Достоинства отдельных моделей можно более подробно изучить непосредственно перед приобретением.

Советы по эксплуатации

Желательно выбирать котел и датчик одного производителя

При выборе проводного регулятора стоит заранее проверить всю проводку, связанную с его установкой. В идеале она должна быть скрытой. Это поможет сократить дополнительные расходы. Перед покупкой прибора лучше изучить цены на доступные варианты, поскольку на рынке представлены как дорогие, так и более дешевые терморегуляторы. Тем, кто хочет сэкономить и подключить недорогой прибор, стоит остановиться на механическом устройстве. Его достаточно настраивать один раз в день, по надежности он не уступает автоматическим аналогам.

Для сокращения потерь тепла рекомендуется проводить теплоизоляционные работы до приобретения необходимого отопительного оборудования. На выбор прибор должна влиять площадь помещения, в котором он будет установлен, и планируемый режим температуры. Рекомендуется покупать газовый котел и регулятор от одного бренда, что позволит провести монтаж и настроить прибор по более простой схеме. Если это невозможно, стоит учесть, что работы займут больше времени, а услуги мастера по установке будут стоить дороже.

Преимущества электронных беспроводных терморегуляторов для газовых котлов

Использование программируемых беспроводных терморегуляторов для газовых котлов дает возможность не только управлять работой отопительных устройств, но и делать это дистанционно. Электронное регулирование позволяет задавать различные режимы работы котла в зависимости не только от температуры, но и от определенного времени суток.

Программируемый электронный терморегулятор позволяет задавать нужный режим отопления на определенный период времени.

Купив беспроводной терморегулятор для газового котла с программируемыми функциями, можно рассчитывать на значительную экономию топлива. Приобретение относительно дорогого устройства оправдывает себя в течение двух отопительных сезонов.

Современные модели терморегуляторов оснащены GSM-стандартом, что позволяет передавать сведения на мобильный телефон посредством sms-сообщений. Учитывая тот факт, что котлы ведущих производителей поддерживают технологию Wi-Fi, а их электронный блок управления связан с терморегулятором, возможно настраивать работу отопительного оборудования по сети Интернет. Ноу-хау в этой области — разработка специальных приложений на смартфон.

Удобная система эксплуатации, отсутствие необходимости в проводах, управление оборудованием в автоматическом режиме являются важными плюсами в применении беспроводного комнатного термостата для газового котла. Купить устройства можно с дополнительными опциями, такими как совместное управление газогорелочным узлом, регулировкой оборудования в зависимости от температуры наружного воздуха, диагностикой системы и другими функциями.

   
Терморегуляторы нового поколения позволяют управлять микроклиматом помещения через специальные приложения с помощью телефона.

Из недостатков программируемых комнатных терморегуляторов можно выделить, пожалуй, возможную несовместимость последних с котлами в зависимости от их производителя. Такая загвоздка появилась ввиду большого количества изготовителей электронной техники и газового отопительного оборудования.

На заметку! Перед тем как купить терморегулятор для газового котла, необходимо осведомиться о совместимости устройства с моделью газовой аппаратуры у специалиста продающей компании.

Отличным примером для автономного отопления являются модели комнатных термостатов для газового котла Baxi. Устройства позволяют задавать температуру в зависимости от времени суток и сезона, регулировать температуру в разных комнатах. Кроме того, обеспечивают экономный режим работы газовой аппаратуры. Ориентировочная цена терморегулятора для котла отопления Baxi модели AURATON 2030 RTH — 6900 руб.

Зачем электрокотлу терморегулятор

Существует много видов продукции, одни типы конструкции простые, а другие позволяют настроить более 50 параметров для комфортного пребывания в доме или квартире.

Есть модели позволяющие программировать производительность оборудования на один день или даже целую неделю, к основным функциям стоит отнести:

1. Поддержание и контроль температурного режима.
2. Защита от промерзания или перегрева аппарата.
3. Экономия ресурсов.
4. Удаленный контроль котлом.

Небольшой прибор способен максимально точно настраивать все функции электрического оборудования, ведь уют в каждой комнате является важным показателем для любого хозяина.

Управлять такими устройствами достаточно просто, современные модели могут подключаться к телефону посредством специальных программ, что позволяет производить манипуляции удаленно.

Принципиальные схемы подсоединения

Все способы включения термостата в систему отопления делятся на три варианта подсоединения:

1. Непосредственно к котлу.
2. К циркуляционному насосу.
3. На трубу, подающую теплоноситель в радиатор.

Первые две схемы исключают ухудшение пропускной способности трубопровода отопления. В него никаких дополнительных запоров не помещается, гидравлическое сопротивление всей системы не изменяется. Термостат здесь управляет работой только насоса или котла, с водой он “не соприкасается”.

При установке терморегулятора на батарею или общую трубу с несколькими радиаторами гидравлическое сопротивление, наоборот, повышается. Даже в полностью открытом состоянии клапан термостата немного замедляет движение теплоносителя.

В идеале проект обвязки котла необходимо производить сразу с учетом всех терморегулирующих и иных устройств.

Врезать термостаты в существующие отопительные трубопроводы следует только в крайнем случае, максимальной эффективности от их применения можно добиться лишь при включении их в систему еще на стадии проектирования

Если система водяного отопления в доме сделана по однотрубной схеме, то от третьего варианта лучше сразу отказаться. При срабатывании термодатчика клапан перекроет сразу всю ветку радиаторов в нескольких комнатах, и тогда о комфорте в дальних от котла помещениях можно сразу забыть.

Подключать термостат на вход радиатора следует через байпас. Так он при срабатывании перенаправит поток теплоносителя в обход батареи. При этом вода будет возвращаться неостывшей обратно в котел. Последний перестанет ее нагревать, снижая тем самым потребление газового топлива или электроэнергии.

При установке термостатного датчика температуры воздуха следует придерживаться определенных правил, иначе под воздействием соседних приборов или предметов он будет ложно срабатывать

Термодатчик необходимо монтировать:

• в месте, куда не попадают прямые солнечные лучи;
• подальше от мостиков холода, сквозняков и поднимающихся потоков тепла от радиаторов;
• так, чтобы он не оказался закрытым декоративными экранами или шторами;
• на высоте от пола в пределах 1,2–1,5 метра.

При неправильной установке сенсора термостат станет выдавать ложные сигналы. Это может привести к перегреву не только воздуха в комнате, но и теплоносителя в системе. А во втором случае недолго и до проблем с котлом.

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.