Termostat z czujnikiem temperatury powietrza (termostat lub regulator) to urządzenie, które wbudowane w urządzenie, przeznaczone do stworzenia komfortowego mikroklimatu w pomieszczeniu, zapewnia kontrolę zadanej temperatury i utrzymuje ją w trybie automatycznym.
Klasyfikacja termostatów
Pomimo tego, że zasada działania wszystkich termostatów wyposażonych w czujniki temperatury jest taka sama, na rynku można znaleźć wiele modeli różniących się konstrukcją i cechami funkcjonalnymi.
- Przezprzeznaczenie - przeznaczone do instalacji wewnątrz i na zewnątrz.
- Przezmożliwość montażu - naścienna, podtynkowa, z montażem na szynie DIN itp.
- Przezwymiary gabarytowe - duży, duży, kompaktowy.
Również termostaty z czujnikiem temperatury powietrza różnią się od siebie:
- granice pomiaru - różne modyfikacje mogą być mierzone jako ujemne (do -60° С) i wysokie (do + 1200 ° С) temperatury;
- liczba kanałów - jednokanałowy i wielokanałowy;
- cechy funkcjonalne - regulacja centralna i bezprzewodowa.
Wszystkie termostaty, niezależnie od przeznaczenia, mają podobną konstrukcję – składają się z części roboczej i czujnika temperatury.
Cel i zasada działania
Termostaty z czujnikami temperatury powietrza przeznaczone są do włączania i/lub wyłączania siłowników w przypadkach, gdy parametry reżimu termicznego wykraczają poza zadane wartości. Dzięki temu stabilna temperatura obsługiwanych obiektów jest automatycznie utrzymywana na tym samym poziomie.
Cel funkcjonalny
Termostaty są instalowane w pomieszczeniach mieszkalnych i przemysłowych. Służą do kontroli temperatury:
- powietrze wewnętrzne (termostat powietrza);
- niektóre elementy, takie jak płeć;
- powietrze zewnętrzne (termostaty pogodowe).
Zasada działania
Wszystkie termostaty, niezależnie od konstrukcji i miejsca montażu, działają na tej samej zasadzie:
- Sterownik automatyczny otrzymuje dane o temperaturze otoczenia i/lub chłodziwa z wbudowanych i/lub zdalnych czujników temperatury.
- Sterownik porównuje otrzymane dane z zadanymi wskaźnikami temperatury i w razie potrzeby załącza lub wyłącza siłowniki urządzeń i systemów grzewczych lub chłodniczych.
Aby uniknąć błędów w działaniu termostatu, zdalne czujniki temperatury muszą być instalowane z dala od urządzeń grzewczych i grzejników zainstalowanych w pomieszczeniu.
Rodzaje termostatów
Istnieje kilka rodzajów termostatów:
- mechaniczny;
- elektromechaniczny;
- elektroniczny.
Wszystkie mają pewne zalety i wady.
Termostaty mechaniczne
Najprostszym urządzeniem jest termostat mechaniczny. Stosowany w urządzeniach grzewczych i chłodniczych. Przeznaczony do instalacji wewnątrz pomieszczeń.
Głównym elementem takiego termostatu jest czujnik termiczny, którego korpus ma postać walca o elastycznych ścianach falistych.Te ostatnie mają zdolność rozciągania się lub kurczenia. Wnętrze ciała wypełnione jest specjalnym materiałem (parafina, gaz itp.), który potrafi odbierać zmiany temperatury otoczenia. Do mieszka dołączony jest również trzpień, który działa na element sterujący, gdy temperatura w pomieszczeniu zmienia się zgodnie z ustawionym programem. Wymagana temperatura jest ustawiana ręcznie. Jeśli temperatura powietrza zbliża się do określonej, siłowniki są wyłączane lub włączane. W takim przypadku odpowiedni obwód elektryczny jest uszkodzony lub zamknięty.
Zalety:
- wysoka niezawodność;
- Łatwość zarządzania;
- możliwość pracy w temperaturach ujemnych;
- brak elementów elektronicznych sprawia, że termostaty są odporne na przepięcia i eliminuje awarie elektroniki;
- długa żywotność.
Niedogodności:
- mała funkcjonalność;
- niska dokładność i obecność błędów.
Termostaty mechaniczne są bardziej powszechne w systemach grzewczych. Jest to ułatwione dzięki niskim kosztom i prostemu zarządzaniu.
Termostaty elektromechaniczne
Termostaty elektromechaniczne są szeroko stosowane w różnych elektrycznych urządzeniach gospodarstwa domowego. W tym przypadku istnieją dwie modyfikacje takich urządzeń - z płytą bimetaliczną i rurką kapilarną.
W sterowniku z płytką bimetaliczną działa to w następujący sposób - po nagrzaniu do zadanej temperatury płytka ugina się, otwierając styki. Powoduje to zatrzymanie dopływu prądu elektrycznego do elementów grzejnych (element grzejny, spirala). Po ostygnięciu płyta wygina się do tyłu i zamyka styki obwodu elektrycznego. W takim przypadku elementy grzejne są podłączone do sieci i urządzenie się nagrzewa. Najczęściej takie urządzenia są wyposażone w żelazka elektryczne i inne domowe urządzenia elektryczne.
Sterowniki kapilary wykorzystują materiały, które rozszerzają się wraz ze wzrostem temperatury. Strukturalnie czujnik temperatury składa się z rurki ze stykami, która jest wypełniona gazem. Rurkę umieszcza się w pojemniku z wodą, która po podgrzaniu lub schłodzeniu wpływa na gaz w rurce. W takim przypadku gaz zamyka lub otwiera styki obwodu elektrycznego. Montowane są w kotłach, nagrzewnicach olejowych itp.
Niestety w termostatach elektromechanicznych trudno jest osiągnąć wysoką dokładność regulacji.
Sterowniki elektroniczne
Sterowniki elektroniczne są szeroko stosowane w systemach grzewczych i klimatyzacyjnych. Z reguły składają się z następujących elementów:
- zdalny czujnik termiczny;
- kontroler kontroli;
- klucz elektroniczny (grupa kontaktów).
Wśród wielu sterowników elektronicznych są:
- konwencjonalne termostaty, w których można ustawić żądany zakres temperatury lub jej dokładną wartość;
- termostaty cyfrowe z logiką zamkniętą lub otwartą.
W sterownikach z logiką zamkniętą regulacja odbywa się poprzez przekazywanie poleceń do określonych urządzeń. Parametry temperatury są ustawiane z góry. Nie ma możliwości dostosowania programu, ale można zmienić podstawowe parametry.
Sterowniki z otwartą logiką są w stanie kontrolować proces nagrzewania z dużą precyzją. Dzięki zaawansowanym ustawieniom możesz zmienić algorytm pracy. Możesz także włączać i wyłączać systemy grzewcze o określonej godzinie. Jednak tylko specjaliści mogą przeprogramować te sterowniki, dlatego są one najczęściej wykorzystywane w produkcji.
W porównaniu do innych typów termostatów regulatory elektroniczne posiadają:
- szeroki zakres regulacji;
- wysoka precyzja.
Termostaty elektroniczne z czujnikiem temperatury powietrza są bezpieczne w obsłudze, łatwo sterowane i efektywnie oszczędzają energię, dzięki czemu nadają się do zastosowania w systemach Smart Home.
