MECHANICZNY REGULATOR POKOJOWY
Termostat pokojowy mechaniczny to urządzenie, które reguluje pracę urządzeń klimatycznych, utrzymując zadane parametry temperaturowe pomieszczenia. Może być stosowany zarówno do ogrzewania, jak i do chłodzenia mieszkania czy domu.
Główną różnicą między termostatami pokojowymi mechanicznymi a termostatami innego typu jest to, że jest to oddzielne, całkowicie niezależne urządzenie, najczęściej wykonywane w postaci okablowania zewnętrznego, przeznaczone do montażu wewnętrznego.
Mówiąc najprościej, termostat mechaniczny, w zależności od ustawionego programu, włączając lub wyłączając określone urządzenia grzewcze lub chłodzące, utrzymuje wymaganą temperaturę w pomieszczeniu.
Główną cechą termostatu mechanicznego jest całkowity brak napełniania elektrycznego, tj. do jego działania nie jest wymagana energia, nawet baterie.
Jak działa termostat mechaniczny, co dokładnie pozwala mu mierzyć temperaturę otaczającej przestrzeni i sterować urządzeniami elektrycznymi?
ZASADA DZIAŁANIA TERMOSTATU MECHANICZNEGO
Termostat mechaniczny to urządzenie, które doskonale oddaje zasadę - „Wszystko genialne jest proste!”. Przy całej różnicy w konstrukcjach i zastosowanych komponentach istnieje jedna zasada działania termostatów mechanicznych, a mianowicie zdolność niektórych materiałów i substancji, w zależności od temperatury, do zmiany ich właściwości mechanicznych.
Jako codzienny, znany każdemu przykład, który wyjaśniałby zasadę działania termostatu mechanicznego, można przytoczyć zwykły termometr rtęciowy, którym mierzymy temperaturę ciała.
Rtęć zawarta w termometrze zwiększa swoją objętość wraz ze wzrostem temperatury i wpływa do wyskalowanej kapilary, pokazując w ten sposób dokładną temperaturę.
Z grubsza te same procesy zachodzą w termostacie mechanicznym, jedyna różnica polega na tym, że zmiana temperatury do określonego poziomu, który jest wskazywany przez nas oddzielnie za pomocą koła regulacyjnego, uruchamia określone procesy, najczęściej zamyka lub przerywa obwód elektryczny, tym samym włączanie lub wyłączanie urządzeń grzewczych.
Aby wyjaśnić, jak to wszystko działa, przyjrzyjmy się konstrukcji standardowego termostatu mechanicznego w pomieszczeniu.
Mechaniczny termostat
Głównym elementem konstrukcyjnym prawie każdego termostatu pokojowego jest membrana gazowa. Nawiasem mówiąc, z tego powodu często nazywane są termostatami membranowymi.
Specjalny gaz wewnątrz membrany, gdy zmienia się temperatura, zmienia swoją objętość, wpływając w ten sposób na ściany membrany. Które przy zmianie uruchamiają mechanizm zamykania lub otwierania obwodu elektrycznego zasilającego system ogrzewania lub chłodzenia.
Wybór właśnie takiej metody urządzenia dla termostatu pokojowego wynika z możliwości zorganizowania prostego sposobu regulacji jego temperatury zadziałania, a także z faktu, że urządzenie precyzyjnie reaguje na zmiany temperatury powietrza, a nie powierzchni, co jest najważniejsze w systemach grzewczych i chłodniczych. Dlatego na przykład w przypadku ogrzewania podłogowego rozsądniej jest stosować mechaniczne termostaty cieczowe ze zdalnym czujnikiem.
Regulacja temperatury zadziałania dla membranowego termostatu pokojowego odbywa się za pomocą pokrętła ze skalą, które jest połączone z mechanizmem membranowym.Obracając kołem, przybliżamy lub oddalamy ścianki membrany od mechanizmu sterującego, zmieniając w ten sposób temperaturę, przy której obwód elektryczny zostanie zamknięty lub otwarty. Innymi słowy, jeśli mechanizm wyzwalający znajduje się bliżej ściany membrany, wówczas znajdujący się w nim gaz musi nieznacznie zmienić objętość, aby mógł się wyzwolić; w związku z tym potrzebna jest niższa temperatura i odwrotnie. Tak działa pokrętło regulacyjne.
Przyjrzyjmy się dokładnie, jak można zastosować termostat mechaniczny w systemie grzewczym domu lub mieszkania.
Wygląd i modernizacja urządzenia
Za jeden z pierwszych termostatów uważa się wynalezienie rtęciowego urządzenia do utrzymywania optymalnej równowagi temperatur w inkubatorze dla kurczaków, wynalezionego w 1620 roku przez pana Corneliusa Drebbela z Wielkiej Brytanii.
Termostat jest aktywnie wykorzystywany w układzie chłodzenia cieczą silników spalinowych od 1922 roku, kiedy to pojawiły się pierwsze i stosunkowo mocne instalacje z dużym wydzielaniem ciepła podczas pracy. We wczesnych etapach było kilka nieudanych prób wykorzystania urządzenia w układzie chłodzenia. Ponadto udoskonalono projekt, inżynierowie wybrali optymalne materiały do produkcji i uzyskali takie właściwości i niezawodność, że termostat stał się wszechobecnym elementem układu chłodzenia cieczą silnika spalinowego.
Zalecamy również przeczytanie artykułu o urządzeniu pompy odśrodkowej do układu chłodzenia cieczą silnika spalinowego. Z tego artykułu można dowiedzieć się o cechach konstrukcyjnych pompy, jej funkcjach w układzie chłodzenia, cechach działania i naprawie pompy.
W układach chłodzenia samochodów stosowane są dwa rodzaje termostatów. Istnieją roztwory wypełnione substancją stałą lub płynną. Żelowy termostat do samochodowego układu chłodzenia silnika cieczą został wynaleziony przez Francuza o nazwisku Serge Vernier w 1963 roku. Firma Vernet specjalizuje się dziś w produkcji termostatów, a produkty tej marki cieszą się zasłużoną opinią na rynku części samochodowych do różnych marek samochodów na całym świecie.
Wlew termostatu
W swojej konstrukcji termostat może mieć różne typy wypełniaczy. Wspomnieliśmy już, że istnieje płynny wypełniacz i stały. Zasada działania i struktura tych rozwiązań są praktycznie takie same. Różnice polegają jedynie na zwiększonym uszczelnieniu struktury cieczy, a także w indywidualnych właściwościach fizycznych samego wypełniacza i jego wrażliwości na wahania temperatury w zależności od składu.
Nowoczesne silniki otrzymały tego typu urządzenie, które bazuje na stałym wlewie. Taki wypełniacz należy rozumieć jako główny termoelement, który początkowo znajduje się wewnątrz termostatu w stanie stałym.
Funkcje i lokalizacja
Po osiągnięciu przez silnik optymalnej temperatury pracy konieczne staje się utrzymanie tego wskaźnika w ścisłych granicach do samego momentu zatrzymania silnika, aw niektórych przypadkach nawet przez jakiś czas po zatrzymaniu ICE. Głównym zadaniem urządzenia jest sterowanie i rozprowadzanie przepływu podgrzanego płynu chłodzącego wewnątrz układu w celu odprowadzenia ciepła z silnika.
Termostat może znajdować się w różnych miejscach, w zależności od układu silnika w komorze silnika, a miejsce jego montażu zależy bezpośrednio od modelu jednostki napędowej. Również cechy konstrukcyjne wykonania samego układu cieczy chłodzącej wpływają na miejsce instalacji urządzenia. W większości przypadków termostat znajduje się na wylocie płynu chłodzącego z głowicy cylindrów. Drugim najczęstszym miejscem jego instalacji jest wlot odśrodkowej pompy płynu chłodzącego (pompy).
Powiązany artykuł: Co zawiera zestaw naprawczy gaźnika?
Stosowanie termostatu mechanicznego w ogrzewaniu
Najczęściej termostaty pokojowe mechaniczne stosuje się w ogrzewaniu domów razem z kotłami gazowymi. Producenci dość często przy projektowaniu kotłów przewidują schemat połączeń za pomocą termostatu mechanicznego. Urządzenie montowane jest w przerwie w przewodzie zasilającym prowadzącym do kotła iw przypadku gdy temperatura powietrza w pomieszczeniu spadnie poniżej ustawionej wartości progowej, obwód zamyka się i uruchamia się kocioł gazowy, rozpoczynając ogrzewanie pomieszczenia, utrzymując temperatura płynu chłodzącego.
Podstawowe schematy podłączenia termostatu mechanicznego do ogrzewania lub chłodzenia opisano w naszym artykule „Schemat połączeń termostatu mechanicznego”
Dokładnie w ten sam sposób termostaty domowe są podłączone do dowolnych grzejników elektrycznych w pomieszczeniach, czy to olejowych, promienników podczerwieni, czy innych używanych do ogrzewania powietrza w pomieszczeniu. W ten sposób proces nagrzewania staje się w pełni zautomatyzowany, po dostosowaniu prawie bez udziału człowieka w jego pracy.
Możliwości zastosowania termostatów mechanicznych jest bardzo dużo, w automatyce grzewczej jest po prostu niezastąpiony ze względu na bezpretensjonalność i niezawodność. A prostota konstrukcji pozwala producentom produkować termostaty mechaniczne pokojowe po znacznie niższych kosztach niż termostaty elektroniczne, co jest ważną częścią ich popularności wśród konsumentów.
Główne typy i możliwości termostatów
Schemat podłączenia termostatu.
Istnieją dwa główne typy termostatów: podłogowe gazowe i cieczowe.
Gazowy termostat podłogowy, w przeciwieństwie do typu płynnego, jest bardziej wrażliwy na zmiany reżimu temperaturowego otoczenia i ma dłuższą żywotność - do 20 lat. Kondensat gazowy jest używany jako substancja wrażliwa na ciepło.
Jeśli chodzi o typ cieczy, ma dokładniejsze wskaźniki temperatury niż dno gazowe. W większości przypadków do jej wypełnienia używa się parafiny.
Również termostaty to:
- Pokój analogowy. Takie urządzenie pozwala na ciągłe utrzymywanie wybranego reżimu temperaturowego. Jednak jego możliwości techniczne są nieco ograniczone. Uruchamianie i zatrzymywanie oraz zmiana parametrów pracy następuje tylko ręcznie i całkowicie wyklucza programowanie systemu.
- Pokój cyfrowy. Instalacja tego typu urządzeń rozszerza możliwości sterowania, co zmniejsza obciążenie systemu grzewczego. Cyfrowy termostat zmienia i utrzymuje temperaturę zgodnie z ustawionym programem. Oprócz najprostszych funkcji („wygoda” i „tłumienie”) pozwala na regulację trybu i automatyczne przełączanie do 4 razy dziennie.
- Termostaty dla dodatkowego systemu „ciepłej podłogi”. Cechą działania takiego systemu jest niezależność od temperatury powietrza, a pomieszczenie ogrzewane jest przez inne instalacje grzewcze (konwektor, grzejnik itp.), Dlatego pracę termostatu zapewnia czujnik zamontowany w powierzchnia podłogi.
Powiązany artykuł: Remont łazienki: przykładowe zdjęcia remontu
Czasami nie jest możliwe lub technicznie trudne regulowanie działania systemu grzewczego w zwykły sposób. Taka sytuacja może wystąpić podczas przebudowy obiektów lub w przypadku dodatkowego montażu urządzeń grzewczych. Dlatego optymalną kontrolą dopływu ciepła w tym przypadku jest instalacja termostatu z metodą sterowania bezprzewodowego.
Wybór termostatu mechanicznego (termostat)
Obecnie istnieje wielu producentów termostatów mechanicznych, są modele i znane marki, ale najczęściej w sprzedaży znajdziesz nieznane, nieznane nazwy.W swojej praktyce korzystałem z wielu różnych termostatów mechanicznych i mogę doradzić, co następuje:
- Przy wyborze należy zwrócić uwagę na maksymalną moc przełączania. Jeśli zostanie napisane, że termostat ma 10 amperów, będzie można podłączyć do niego obciążenie nie większe niż 2,2-2,3 kW. Termostaty z podłączoną mocą większą niż 3,6 kW są rzadkością. Jeśli trzeba będzie podłączyć więcej mocy, będzie trzeba użyć stycznika, zgodnie ze schematem połączeń, link do którego podałem trochę wyżej.
— Spośród niedrogich termostatów ten mi się podobał - BALLU BMT-1 - do kupienia tutaj. Z założenia jest całkowicie podobny do opisanego w tym artykule. Będzie działać przez dokładnie 3-5 lat, a potem zależy to od jakości wykonania konkretnego modelu i warunków pracy. Na letnią rezydencję, garaż - to wszystko!
Jeśli potrzebujesz porady dotyczącej wyboru modelu termostatu mechanicznego - napisz w komentarzach, postaram się pomóc poradą!
Zasada działania
Jak wspomniano powyżej, głównym zadaniem termostatu jest blokowanie przepływu płynu niezamarzającego do momentu odpowiedniego rozgrzania silnika.
Dopóki jego temperatura nie osiągnie około 95 stopni, termostat nie pozwoli na przepływ chłodziwa do głównych elementów układu. Jak on to robi?
Wewnętrzne wypełnienie termostatu zawiera niezastąpiony składnik - sztuczny wosk. Gdy silnik się nagrzewa, ten wosk zaczyna się topić. Aby przyspieszyć ten proces, dodaje się do niego dodatkowe komponenty, takie jak miedź, grafit i aluminium. Podczas procesu topienia wosk ma zdolność rozszerzania się, przechodząc ze stanu stałego do ciekłego. Ta metamorfoza generuje ciśnienie, które wypycha specjalny kołek, który z kolei otwiera drogę do płynu niezamarzającego do silnika z termostatu. Gdy silnik gaśnie, układ się ochładza i wszystko dzieje się na odwrót - wosk stopniowo twardnieje, kołek wraca na swoje miejsce, a następnie zawór ponownie przechodzi w stan zamknięty. To jest cała zasada działania termostatu.
Mały i duży obieg płynu chłodzącego przez termostat
Jeśli jesteś zainteresowany przestrzeganiem tej zasady na własne oczy, możesz przeprowadzić najprostszy eksperyment w domu. W tym celu wystarczy umieścić termostat samochodowy w garnku z wodą, a następnie umieścić go na płonącej płycie grzejnej. Będziesz mógł obserwować, jak gdy woda zbliża się do temperatury wrzenia, zawór zaczyna się lekko otwierać, co wyraźnie pokazuje działanie termostatu w układzie chłodzenia silnika.
Oczywiście taki element nie może działać płynnie i czasami zawodzi. W rezultacie zdarzają się różnego rodzaju problemy, a każdy sumienny kierowca lepiej zna ich listę na wszelki wypadek.
