Общие сведения, области применения

Типы, классификация термостатов

Преимущества использования термостатов

Общие сведения, области применения

Важным вопросом при проектировании систем вентиляции, отопления, кондиционирования и т.п. является управление и поддержание определенного уровня температур в помещении. Приборами для осуществления данного контроля являются термостаты. Использование данных устройств имеет ряд неоспоримых преимуществ, чем обусловлено их применение еще и в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, пищевой промышленности, машиностроении, для офисной техники, детекторов дыма, и т.п. Кроме того, широкое применение термостаты нашли в автомобильной промышленности. К примеру, для охлаждения двигателей автомобилей используют восковые термостаты, обеспечивающие регулирование температуры охлаждающей жидкости. Принцип действия такого термостата основан на использовании свойств воска (отличного от обычного воска меньшим количеством молекул углерода) - он нагревается, плавится и растворяется. В некоторых случаях, восковые термостаты применяют и для отопительных систем. Системы отопления, кондиционирования и вентиляции, защиты различных устройств от перегрева, бойлеры и т.п. часто используют капиллярные термостаты. Эти термостаты можно настроить на необходимые значения температур самостоятельно, а также они могут быть уже настроенными на определенные температуры. Капиллярные термостаты состоят из колбы с газом или жидкостью внутри, соединенной с управляющим элементом при помощи капилляра. Капилляр представляет собой тонкую трубку, один конец которой находится в корпусе термостата. При повышении температур давление разогретого вещества (газа или жидкости) способствует запуску исполнительного механизма. Различаются такие термостаты точностью, диапазоном регулирования температур, длинной капиллярной трубки, конструкцией и т.п. 
Принципы работы разных термостатов могут отличаться в виду различных конструктивных особенностей, моделей, их области применения. Можно выделить два основных способа. В первом случае, в термостате создается и удерживается определенная температура используемого им теплоносителя (масло, газ, вода, спирт и т.п.). Параметр, который необходимо контролировать с помощью термостата, контактирует с рабочим веществом самого термостата и таким образом регулируется. Причем в зависимости от диапазона возможных температур выбирается тип рабочего вещества. Во втором случае, контролируемый параметр поддерживается в адиабатических условиях при постоянной температуре. Отвод и подвод тепла при этом осуществляется за счет использования специального теплового ключа. Есть также вариант использования электропечей, в которые и помещают контролируемый элемент.

Типы, классификация термостатов

Термостаты бывают электронными, механическими, промышленного исполнения, программируемые, модульного исполнения с выносным датчиком. Электронные термостаты имеют большую точность измерения и оснащены большим набором функций, чем, например, механические (самый простой вид термостата). Стоимость электронного термостата несколько больше механического за счет использования электронной микросхемы и полупроводникового датчика. Данный тип термостата применяется в отопительных, вентиляционных системах и в системах кондиционирования. Механические термостаты используют расширение газа при нагреве и более дешевые при достаточно хорошем качестве. Такой тип термостата обычно применяется в системах отопления. Его подключают к теплогенератору и при снижении температуры воздуха в помещении, этот прибор осуществляет контроль включения отопления. Точность контроля температур у механического термостата до 1 градуса, он быстр и эффективен в использовании. В промышленности чаще всего применяют специальные термостаты промышленного исполнения, выполняющие широкий спектр задач. Эти приборы бывают отдельно стоящими, накладными или прогружными. Отличительной особенностью программируемых термостатов является возможность снижения температур в определенный отрезок времени на определенное значение, что приводит к экономии электроэнергии. Иногда возникают ситуации, когда не целесообразно поддерживать в помещении определенную температуру, например, нежилые помещения. В этом случае лучше всего использовать именно этот тип термостата. Известно, что программируемые термостаты способны сократить расходы на отопление до 35%, на охлаждение до 25%. А это очень значительная экономия электроэнергии. Термостаты модульного исполнения с выносным датчиком применяются в системах «теплого пола», поддерживают температуру щитовых. Бывают также системы радиотермостатов, представляющие собой контроль температур и их регулирование в коттеджах, квартирах с большим количеством комнат, офисах. Состоят эти системы из программируемого, электронного термостатов, релейных блоков и исполнительных механизмов с радиоуправлением. Программируемый термостат управляет энергосбережением, а электронный задает необходимое значение температур отдельно для каждой комнаты, которые в зависимости от особенностей требуют разных температур. Элементы системы радиотермостатов могут применяться отдельно в качестве обычных термостатов. По диапазону рабочих температур термостаты различают на: термостаты низких, средних и высоких температур. Существующий диапазон используемых температур от -60 градусов до 1200 градусов. Точность поддерживания температур у разных термостатов может быть разной, 5-10 градусов (при естественной конвекции), 1-2 градуса, 0.1 градус и 0.01 градус (обычно только в жидкостных термостатах специальной конструкции). В зависимости от теплоносителя (рабочего вещества), термостаты бывают воздушные, твердотельные и жидкостные.

Преимущества использования термостатов

Очень актуальным вопросом в наше время является экономия расхода электроэнергии. Помочь в решении данного вопроса может использование таких приборов как термостаты. 
Современные термостаты предназначены в быту для контроля над системами вентиляции, отопления, кондиционирования. Многофункциональность термостатов одно из важнейших преимуществ этих приборов. Для непосредственного контроля температур они имеют специальные датчики, которые устанавливаются в необходимые места, в стяжку теплого пола, каналы вентиляции и т.п. При эксплуатации и монтаже термостаты не требуют особых усилий, предельно легки в обслуживании. Данные приборы часто оснащаются обычными часами, а также набором определенных функций для удобства использования. Некоторые, например программируемые термостаты, имеют функцию самообучения. При включении происходит сбор информации о температуре обслуживаемого помещения, скорости его обогревания и остывания. Затем происходит анализ этой информации непосредственно самим термостатом с корректировкой. Эта функция позволяет минимизировать потери электроэнергии и в то же время создавать комфортные условия в помещении. Для систем отопления также есть множество преимуществ использования термостатов. Снижение электроэнергии при их использовании достигает 20-25%. Кроме того, вы сами можете задать значение температур воздуха в помещении при помощи специально предусмотренной рукоятки. Есть возможность установки, так называемой, дежурной температуры при необходимости, при которой помещение не используется, но не должно остывать. Датчики температуры некоторых моделей термостатов могут устанавливаться в разных помещениях, что очень удобно - контроль одним термостатом может производиться в нескольких комнатах. Автоматический контроллер, имеющийся на некоторых моделях термостатов, позволяет запрограммировать время, на которое необходимо произвести снижение либо повышение температуры. Что тоже приводит к комфорту пребывания человека в помещении и заметному энергосбережению. 
Многие термостаты имеют отдельно два элемента, термостатическую головку и проходной клапан, который находится на входе теплоносителя. Проходной клапан содержит штуцер с накидной гайкой, а также резьбу для прикрепления термостата. Существует несколько разновидностей этого элемента для облегчения крепления к приборам. Головка термостата имеет специальный жидкостный датчик для контроля температур и может устанавливаться в нужное положение в зависимости от необходимой температуры. При выборе термостата есть возможность приобрести головки и клапаны разных производителей, но в этом случае могут возникнуть некоторые несоответствия. Необходимо обращать внимание при этом на диаметр резьбы и значение длины поршня клапана. В помощь вам очень часто сами производители указывают в инструкциях головок термостатов с какими клапанами они совместимы. При выборе отдельно элементов термостата обязательно нужно уделить особое внимание соединениям. При малейшем несоответствии как минимум пострадает точность работы прибора. Грамотная установка термостата также влияет на эффективность и правильность его работы. 
Использование термостатов в промышленности позволяет увеличить производительность предприятий, получить более высококачественную продукцию, обеспечить долговечность службы некоторых устройств, снизить выпуск брака и отходов и т.п. В этой отрасли достаточно часто используют водяные и масляные термостаты. Причем максимально возможная температура нагрева масляных достигает 300 градусов. Водяные термостаты используют в качестве теплоносителя воду, масляные – масло. Масляные термостаты сложные высокоточные приборы, но при необходимости контроля высоких температур широко применяются в производстве, кроме того они достаточно просты в эксплуатации. 
Разнообразие видов и моделей термостатов велико. Выбираются они в зависимости от разновидности систем отопления, вентиляций, кондиционирования, областей применения, функциональных возможностей, дизайна. Но, не смотря на это, все они отличаются высокой надежностью, точностью и достаточно удобны и просты в эксплуатации.