Принцип работы терморегулятора батареи отопления

Терморегулятор для батарей отопления требуется оснастить подходящим механизмом управления:

Вопрос, как установить терморегулятор на батарею, интересует и людей, проживающих в многоквартирных домах, и владельцев частного жилья с автономной системой отопления. Терморегулирующее устройство позволяет поддерживать в помещениях комфортную температуру, а во втором случае – еще и экономить затраты на энергоноситель.

Терморегулятор имеет смысл ставить на батареи любого типа за исключением чугунных – они отличаются высокой тепловой инерцией, из-за чего регулировка становится неэффективной.

Терморегулятор для батареи отопления

Терморегулятор не подсоединяют к электросети, он автономен и работает десятилетиями.

Какие выбрать термоголовки

Выбирайте регулятор, исходя из особенностей системы отопления в вашем доме.

• Для однотрубных — где нет стояков обратной подачи воды, и двухтрубных — где стояки есть, самотечных систем обогрева подходят клапаны с повышенной пропускной способностью и маленьким гидравлическим сопротивлением (например, термоголовки Danfoss с маркировкой RA-G, RA-KE, RA-KEW).
• Для двухтрубных систем, оснащенных циркуляционными насосами, производятся регулирующие клапаны (Danfoss маркировки RA-N, RA-K, RA-KW).

Термоголовку устанавливают на радиаторе только горизонтально, чтобы не допустить поступления тепла от трубы на термочувствительный элемент. Но бывают исключения из правил, когда нельзя прикрутить непосредственно к батарее:

• если она спрятана за декоративной панелью,
• радиатор закрывают тяжелые портьеры,
• над батареей широкий подоконник.

Купите выносной регулятор с датчиком температуры в комплекте с двухметровой капиллярной трубкой и прикрепить его к стене. Следует монтировать выносной датчик и регулятор на не загроможденной мебелью участке стены, на высоте 1,5 метра от пола:

• прикрепите дюбелями к стене монтажную пластину и защелкните корпус датчика легким нажатием;
• капиллярную трубку закрепите к стене пластмассовыми хомутами, которые поставляются в комплекте с терморегулятором.

Как видите, установка радиаторного клапана требует определенных навыков или привлечения специалиста. А вот с управляющим элементом, будь то термоголовка или термостат, все намного проще: он просто прикручивается к клапану на резьбу или вставляется в специальные пазы и защелкивается. Первый способ распространен значительно шире, так что, если Вы хотите иметь возможность выбирать из большего ассортимента управляющих элементов и не ограничиваться одним производителем, выбирайте клапан с резьбой.

Установка регуляторов температуры на батареи отопления

Установка терморегуляторов для радиатора состоит из двух частей: установка клапана и установка управляющего элемента.

Как видите, установка радиаторного клапана требует определенных навыков или привлечения специалиста. А вот с управляющим элементом, будь то термоголовка или термостат, все намного проще: он просто прикручивается к клапану на резьбу или вставляется в специальные пазы и защелкивается. Первый способ распространен значительно шире, так что, если Вы хотите иметь возможность выбирать из большего ассортимента управляющих элементов и не ограничиваться одним производителем, выбирайте клапан с резьбой.

Некоторые производители батарей отопления оснащают свою продукцию заводскими клапанами, к которым можно докупить любую подходящую по резьбе термоголовку. Если Вы недавно заехали в новостройку, изучите свои батареи, вполне может оказаться, что это именно Ваш случай.

Установка регуляторов на радиаторы отопления имеет еще несколько тонкостей. Вот самые важные из них:

1. Выбирайте терморегуляторы с возможностью полной блокировки потока теплоносителя: она может понадобиться для обслуживания радиатора. Другой вариант: установить перед клапаном механический регулятор — шаровой кран.

Немного сложнее устанавливать антивандальный терморегулятор, для этого понадобится шестигранный ключ размером 2 мм. Совместив требуемые метки, как показано на схеме, нужно прижать термоголовку, а шестигранником закрутить фиксирующий болт, находящийся сбоку.

Рекомендации по выбору

В зависимости от типа системы отопления и условий монтажа прибора, для управления потоком теплоносителя могут применяться комплекты клапан – термоголовка в различных сочетаниях. В однотрубных системах обогрева рекомендуется устанавливать клапаны с повышенной пропускной способностью и малым гидравлическим сопротивлением (маркировка изделия производства DANFOSS – RA-G, RA-KE, RA-KEW).

Та же рекомендация касается и двухтрубных самотечных систем, где теплоноситель циркулирует естественным образом, без принудительного побуждения. Если же схема обогрева – двухтрубная с циркуляционным насосом, то следует выбрать клапан с возможностью регулировки пропускной способности (маркировка DANFOSS – RA-N, RA-K, RA-KW). Эта регулировка производится достаточно просто и специальный инструмент для нее не нужен.

Когда вопрос с подбором клапана решен, нужно определиться с типом термоголовки. Они предлагаются в следующих исполнениях:

1. С внутренним термоэлементом (как на схеме, представленной выше).
2. С выносным температурным датчиком.
3. С внешним регулятором.
4. Электронные (программируемые).
5. Антивандальные.

Обычный терморегулятор для радиаторов отопления с внутренним датчиком принимается к установке, если есть возможность расположить его ось горизонтально, чтобы воздух помещения свободно омывал корпус прибора, как показано на рисунке:

Внимание! Не допускается установка терморегулятора на батарею в вертикальном положении, тепловой поток, поднимающийся от подающего трубопровода и корпуса клапана, станет оказывать влияние на сильфон, в результате чего устройство будет работать некорректно.

Если горизонтальный монтаж головки невозможен, то лучше приобрести к ней выносной датчик температуры в комплекте с капиллярной трубкой длиной 2 м. Именно на таком расстоянии от радиатора можно расположить данное устройство, прикрепив его к стене:

Помимо вертикального монтажа для покупки выносного датчика бывают и другие объективные причины:

• радиаторы отопления с регулятором температуры находятся за плотными шторами;
• в непосредственной близости от термоголовки проходят трубы с горячей водой либо присутствует другой источник тепла;
• батарея стоит под широким подоконником;
• внутренний термоэлемент попадает в зону сквозняка.

В комнатах с высокими требованиями к интерьеру батареи зачастую прячут под декоративными экранами из различных материалов. В таких случаях попавший под кожух терморегулятор регистрирует температуру скапливающегося в верхней зоне горячего воздуха и может целиком перекрыть теплоноситель. Мало того, полностью закрыт доступ к управлению головкой. В этой ситуации выбор следует сделать в пользу выносного регулятора, совмещенного с датчиком. Варианты его размещения показаны на рисунке:

Когда в доме есть маленькие дети, которым все хочется попробовать своими ручками, лучше установить терморегулятор антивандального типа с кожухом, предохраняющим настройки прибора от неквалифицированного вмешательства. Это касается и термостатов, стоящих в других общественных зданиях: детских садах, школах, больницах и так далее.

Приборы, позволяющие регулировать температуру в помещении, впервые были разработаны и выпущены в 1943 году в Дании, и в скором времени вся Европа стала использовать их для снижения затрат на отопление. Сегодня вопрос экономии как нельзя актуален, а принцип работы терморегулятора нового поколения такой, что позволяет не только следить за поддержанием заданной температуры, но и экономить до 25% затрат на обогреве жилья.

Термоголовка представляет собой цилиндр с гофрированной внутренней поверхностью. Внутри сильфона располагается газообразная или жидкостная среда, очень чувствительная к любым колебаниям температур в окружающем пространстве.

В момент, когда температура в помещении достигла установленной критической нормы, средство в сильфоне расширяется, увеличивая его в размере. Следствием этого становится давление увеличенной термоголовки на клапан и его закрытие, что приводит к остановке подачи теплоносителя в батарею.

В случае понижения температуры происходит обратный процесс: внутренняя среда в сильфоне сжимается, он уменьшается в размере и перестает давить на клапан. Тот в свою очередь открывается, давая свободный проход теплоносителю.

Современная регулирующая техника настроена, как минимум, на миллион «сжатий-растяжений», чего она сможет достичь примерно за 100 лет эксплуатации.

Регулирование температуры радиаторов отопления – важный элемент обеспечения комфорта в отапливаемых помещениях. Изменение температуры производится на каждом отдельном приборе отопления с помощью запорно-регулирующей арматуры. В квартирах многоэтажных домов доступен только этот способ управления, в автономных системах возможна регулировка температуры на котле.

Регулирование температуры радиаторов отопления – важный элемент обеспечения комфорта в отапливаемых помещениях. Изменение температуры производится на каждом отдельном приборе отопления с помощью запорно-регулирующей арматуры. В квартирах многоэтажных домов доступен только этот способ управления, в автономных системах возможна регулировка температуры на котле.

Регулирование температуры на радиаторах отопления производится следующими способами:

1. Ручная регулировка с помощью шаровых кранов или регулирующих вентилей;

2. Автоматическая регулировка термостатическими клапанами.

Термостатические клапаны схожи по устройству с ручными устройствами, но реализуют иной принцип работы. Вместо ручного управления штоком клапана движение запорного элемента арматуры производится с помощью термоголовки.

Принцип работы термоголовки для радиатора отопления основан на использовании свойств некоторых материалов по расширению (сжатию) при изменении температуры окружающей среды. Сосуд с веществом входит в состав термоголовки. Термоголовка устанавливается на термостатический клапан вместо маховика.

Для наполнения сосудов термоголовок используются вещества в различном фазовом состоянии – жидком, твердом и газообразном. При нагреве вещество расширяется и сосуд оказывает давление на шток клапана, он опускается и прикрывает проход теплоносителя. При уменьшении расхода воды снижается температура поверхности батареи отопления.

При охлаждении термоголовки сосуд с веществом сужается, возвратная пружина поднимает клапан и открывает проход теплоносителю.

Кроме механических термоголовок на терморегуляторы устанавливаются термоголовки электронного типа. Они реализуют движение штока клапана с помощью электропривода, оснащаются датчиком температуры (чаще всего выносным, соединенным с вентилем через капилляр). Электронные устройства работают от сети 220В или батареек, отличаются высокой точностью, но стоят дороже. Механические изделия дешевле, но требуют первичной экспериментальной настройки и периодической корректировки.

Случаются ситуации, когда не работает регулятор температуры на батарее отопления. Это может быть вызвано следующими причинами:

1. Неисправность термоголовки – повреждение сосуда с веществом;

2. Забился проход теплоносителя через вентиль;

3. Прижимной клапан устройства отсоединился от штока и перекрыл (ограничил) проток теплоносителя.

Кроме радикальных неисправностей часто встречаются случаи, когда терморегулирующий вентиль работает некорректно – неправильно управляет температурой отопительного прибора. Эта неполадка обычно вызвана ошибками при установке и размещении термоголовки. Существуют правила установки и размещения термостатических устройств.

Основным условием нормальной работы устройства является объективное отслеживание температуры воздуха в комнате. Если термоголовка размещена рядом с электроприборами, под прямым воздействием солнечных лучей, накрыта шторами и тому подобное – качественная работа терморегулятора батареи отопления нарушается.

Задача регулятора температуры состоит в уменьшении расхода теплоносителя, поэтому его применение приводит к экономии топлива или электроэнергии. Монтаж на батарею полностью окупится в первый же зимний период.

Классификация терморегуляторов батареи отопления

Регуляторы температуры батареи отопления следует рассматривать с учетом правильной классификации, иначе обзор будет неполным. Их принцип работы является основополагающим при делении на типы:

Регулятор температуры для радиатора отопления с выносным датчиком позволяет осуществлять управление на расстоянии до 4 м от прибора. Эти сложные программируемые устройства позволяют задать разный температурный режим на любое время суток, а также недели, установить специальные режимы для каждой комнаты.

Терморегулятору батареи отопления датчик необходим не только для выполнения основной функции — уменьшения или увеличения температуры радиатора, но и для ограничения основного встроенного индикатора батареи, регулирования сервоприводов запорной арматуры, котлов, подключенных насосов и другого оборудования.

Мнение многих потребителей гласит, что регулятор с выносным датчиком работает более эффективно в домах, где используется помимо централизованного отопления дополнительное, например, «теплый пол».

• тепловой клапан;
• тепловой элемент;
• элемент термочувствительности;
• разъем;
• шток передачи;
• золотниковый клапан;
• гайка накидного типа;
• компенсатор;
• кольцо фиксации;
• шкала.

Термоэлемент имеет вид элемента, который оснащен цилиндром, заполненным рабочим составом, сильно реагирующим на любые изменения температуры вокруг, а его стенки изнутри выполнены с соблюдением технологии гофрирования. Такой механизм именуется сильфоном.

Назначение элементов терморегулятора

Ко всем функциональным элементам, входящим в состав термостата, относятся:

• тепловой клапан;
• тепловой элемент;
• элемент термочувствительности;
• разъем;
• шток передачи;
• золотниковый клапан;
• гайка накидного типа;
• компенсатор;
• кольцо фиксации;
• шкала.

Термоэлемент имеет вид элемента, который оснащен цилиндром, заполненным рабочим составом, сильно реагирующим на любые изменения температуры вокруг, а его стенки изнутри выполнены с соблюдением технологии гофрирования. Такой механизм именуется сильфоном.

Когда температура увеличивается, то увеличивается и объем рабочей среды, что, в свою очередь, заставляет рабочий шток перемещаться и перекрывать движение носителя тепла. В случае понижении температуры объем рабочей среды, напротив, уменьшается, при этом сжимая сам сильфон. Это ведет к обратному движению штока, что открывает теплоносителю путь к радиатору отопления.

Подобный цикл сжатия и растяжения в современных приборах повторяется огромное количество раз, что делает возможным их эксплуатацию на протяжении очень долгого количества времени.

Электронные устройства работают от батареек, которые можно подзаряжать. Владельцу жилья нужно запрограммировать термостат на поддержание желаемой температуры, и специальный датчик будет регулировать её в течение всего сезона. Самый простой электровариант – прибор, который похож на механический, но отличается от него наличием дисплея. Для его функционирования достаточно указать диапазон колебания температур или выставить точный показатель, который будет всё время поддерживаться.

Виды терморегуляторов и принцип их работы

Совет. Установка термостата особенно актуальна для комнат, которые находятся на солнечной стороне, а также для помещений, где наблюдаются частые перепады температуры – например, в кухне.

По способу управления термостаты бывают:

• механические;
• электрические.

Механическая модель работает без привлечения энергии извне. Она имеет в своём составе клапан и термоголовку, которая формируется из регулятора, привода и сильфона – высокочувствительного элемента, заполненного жидкостью или газом. Принцип работы такого термостата:

Устройство терморегулятора для батареи

1. При повышении или понижении температуры объём теплоносителя в системе отопления изменяется.
2. Если в помещении становится теплее, сильфон растягивается, а специальный шток перекрывает теплоносителю проход. Если же в комнате похолодало, сильфон сжимается, поступление теплоносителя увеличивается.

Электронные устройства работают от батареек, которые можно подзаряжать. Владельцу жилья нужно запрограммировать термостат на поддержание желаемой температуры, и специальный датчик будет регулировать её в течение всего сезона. Самый простой электровариант – прибор, который похож на механический, но отличается от него наличием дисплея. Для его функционирования достаточно указать диапазон колебания температур или выставить точный показатель, который будет всё время поддерживаться.

По составу рабочего вещества выделяют терморегуляторы:

• жидкостные;
• газонаполненные.

Они отличаются друг от друга по таким критериям:

• скорость реагирования на смену температуры окружающей среды;
• подверженность влиянию температуры теплоносителя.

Газонаполненные устройства выигрывают у жидкостных по обоим параметрам, но поэтому они стоят дороже, а распространены – меньше.

Электрический терморегулятор

1. Механические;
2. Электронные.

Ручное или автоматическое регулирование температуры радиаторов – неотъемлемая часть работы системы отопления. Корректировка требуется для поддержания комфортной температуры в отапливаемых помещениях. Для автоматического поддержания заданной температуры на радиаторы устанавливают терморегуляторы с термоголовками.

Принцип работы термоголовки для радиатора отопления основан на изменении расхода теплоносителя через батарею в единицу времени. С изменением величины расхода изменяется количество тепла, передаваемое от теплоносителя к воздуху отапливаемого помещения.

По конструкции терморегулирующие устройства радиаторов делятся на 2 вида:

1. Механические;
2. Электронные.

Принцип работы механических клапанов с термоголовками базируется на свойствах некоторых веществ изменять свой объем при изменении температуры – расширяться при нагреве, сжиматься до первоначального объема при охлаждении. Эти вещества бывают 3 видов – жидкие, твердые и газообразные. Они заполняют специальные камеры в термоголовке, являются одновременно датчиком температуры и рабочим веществом привода клапана.

При нагреве от воздуха помещения сильфонная камера расширяется, оказывает давление на шток клапана – он опускается, расход теплоносителя снижается из-за уменьшения проходного сечения. При остывании камера принимает первичные размеры, а клапан поднимается специальной пружиной – расход воды при этом увеличивается.

Быстрее всего реагируют на изменение температуры жидкостные и твердотельные термоголовки, газонаполненные реагируют медленнее, но служат дольше (и стоят обычно дороже). Термоголовки требуют первичной настройки, которая обычно производится экспериментальным методом. Устанавливают термоголовки чаще всего самостоятельно – процесс этот несложен и описывается в прилагаемой инструкции.

Второй тип терморегуляторов – электронный – производит перемещение клапана с помощью электропривода. Датчик температуры расположен либо в корпусе изделия, либо выносится на 1,5 – 2 метра от радиатора. Работа выносного датчика отличается большей корректностью – на него меньше влияет сам радиатор.

Работают терморегуляторы электронного типа либо от сети 220В, либо от батареек. Изделия этого типа стоят в среднем в 2 раза дороже механических аналогов. Некоторые модели могут оснащаться дополнительными функциями – дистанционное управление, задание режимов работы и так далее.

К установке термоголовок терморегулирующих клапанов существует ряд требований, необходимых для их корректной работы:

1. Ось изделия должна быть расположена горизонтально;
2. Устройство должно быть защищено от сторонних факторов – лучей солнца, сквозняков, чрезмерного экранирования, нагрева различными расположенными поблизости устройствами.

Бывают ситуации, когда регулятор температуры на батарее отопления не работает. Это обычно сигнализирует о неисправности клапана или повреждении (разгерметизации) сосуда с рабочим веществом. Обычно терморегуляторы из-за сложности устройства не подлежат ремонту и просто заменяются на новые изделия.

Лучше всего терморегуляторы работают с батареями из металлов с малой инерцией – алюминиевыми, биметаллическими и стальными. Чугун долго прогревается и остывает – поэтому качество управления радиатором из этого материала оставляет желать лучшего.

Наиболее актуальна установка автоматических терморегуляторов в автономных системах и квартирах с теплосчетчиками – они прямо влияют на количество потребленного тепла, а значит и на расход топлива. В централизованных системах автоматизация улучшит уровень комфорта, ведь температура теплоносителя в многоэтажных домах изменяется медленно и может возникнуть дискомфорт.

4. Радиаторная термостатическая головка (регулятор батареи отолпения) фирмы DANFOSS

Виды конструкций термоголовок

На первой фотографии изображён прямой вентиль с термоголовкой. Существуют также угловые термоголовки, как показано на фото ниже.

3. Угловая термостатическая головка (регулятор батареи отопления)

Конструкция термоголовки выбирается, исходя из конструктивных особенностей трубопровода вашей системы отопления в зависимости от способа подсоединения радиаторов.

Особенность крепления термоголовки к радиатору состоит в том, что желательно, чтобы головка располагалась горизонтально: в этом случае термоголовка будет лучше омываться потоками воздуха и срабатывать более точно.

В продаже термоголовки могут быть как уже совместно с радиаторными вентилями, так и отдельно. На фото термоголовка фирмы Danfoss:

4. Радиаторная термостатическая головка (регулятор батареи отолпения) фирмы DANFOSS

Вместо градуировки на этой термоголовке нанесена мнемосхема, по которой производится регулировка.

Вместо термоголовки автоматической можно поставить вентили, изображённые на фото ниже.

5. Вентиль, применяемый вместо регулятора батареи отопления

Отличие их в том, что здесь, вращая маховик (рукоятку) вентиля, вы сами регулируете температуру на радиаторе, вручную.

Термоголовки регулируемые вентили ставятся на подающей трубе.

На обратке, на выходе из радиатора, можно поставить вот такие упрощённые вентили.

6. Упрощённый вентиль, применяемый на обратке вместо регулятора батареи отопления

У них тоже имеется накидная гайка для присоединения к радиатору, присоединительный размер для соединения с обраткой. Но вместо вентиля крышка, открутив которую вы обнаружите поворачиваемый шток. Чем это удобно по сравнению с обычным вентилем? Тем, что такая конструкция более компактна.

Рассмотреть все конструкции вентилей для радиаторов не возможно, их очень много, но принцип действия у них всех одинаков.

Конструкция, изображенная на фото ниже, применяется на конвекторах, подключаемых к трубопроводу снизу.

7. Термостатическая головка для конвекторов

Термоголовка или вентиль накручивается справа, где видно выступающий из корпуса шток.

8. Термостатическая головка (регулятор батареи отопления), присоединённая к конвектору снизу

При гидравлических расчётах системы отопления нужно обязательно учитывать, что термостатическая головка имеет гидравлическое сопротивление довольно большое. Если вы при расчётах указали обычный шаровый кран, а поставили такой вентиль, то вполне вероятно, что система не будет работать так, как того хотелось бы. но об этом я ещё напомню, когда дойдёт до расчётов.

регулятор батареи отопления, термостатическая головка