Термостаты: центральное звено управления микроклиматом

Н. Копылов

В целях обеспечения комфортного и экономного регулирования систем отопления и охлаждения в помещениях применяются термостаты. Рассмотрим особенности данных устройств, представленных на теплотехническом рынке Украины, по принципу «от простого к сложному»

Можно поставить в квартире или в частном доме самый современный котел и приборы отопления с наилучшими характеристиками теплопередачи. Однако это не даст желаемого эффекта комфорта и энергосбережения, если не использовать соответствующую систему управления температурой в помещениях. Радиаторные терморегуляторы – необходимый и базовый её компонент. Однако они нередко загорожены шторами, подоконниками или мебелью и не позволяют корректно регулировать температуру в жилой зоне в целом.

Поэтому на центральное место выходит применение комнатных термостатов. Сегодня они являются не только «пультом» управления температурой в конкретном помещении, но еще и связующим звеном между системой отопления и центральным котроллером, или, при удаленном управлении, смартфоном.

В настоящее время в Украине представлен довольно широкий выбор термостатов для различных целей разного уровня сложности и функциональности. Подобные устройства предлагают такие широко известные компании, как Oventrop (Германия), HERZ (Австрия), Uponor (Финляндия), Danfoss (Дания), Salus (Великобритания), Honeywell (США) и многие другие.

Общие свойства термостатов заключаются в том, что к ним можно подключить несколько регуляторов. Точность установки температуры приблизительно одинакова – не менее 0,5°С.

Классическая механика

Самым простым с точки зрения функциональ-ности остается механический термостат. Изобретенный более века тому назад, этот прибор и сегодня может вполне эффективно применяться для регулирования температуры в помещениях. Принцип действия механического термостата связан с реагированием вещества на изменение температуры воздуха – расширением при нагревании и, соответственно, сжатием при охлаждении.

Чувствительный элемент этого устройства состоит из двух круглых гибких биметаллических пластин в виде сдвоенной диафрагмы. Внутреннее пространство заполнено небольшим количеством газа в жидкой фазе, давление которого сильно изменяется в ответ на небольшой нагрев или охлаждение. Требуемая температура воздуха задается вращением диска со шкалой, – это сжимает или разжимает пластины чувствительного элемента. Движение диафрагмы приводит в действие переключатель, который и передает сигналы для управления цепью отопления или охлаждения.

В качестве примера можно привести механический термостат T4360 (Honeywell), который предназначен для автоматического управления газовыми котлами, небольшими бытовыми циркуляционными насосами и зонными клапанами в различных системах, где требуется однополюсное или двухполюсное переключение (рис. 1). Он обеспечивает поддержание температуры в пределах от +10°С до +30°С.

Honeywell-T4360 Рис. 1. Механический термостатдля управлениясервоприводамив системах отопления и охлаждения

Механические термостаты просты в использовании, надежны и недороги. Однако несколько проигрывают в плане точности и широты пределов поддержания температуры и, что особенно важно, возможностей программирования и создания более сложных систем управления. К тому же они шумные – при переключении издают характерные щелчки, что критично, например, для спальных комнат.

В связи с этим, все большее распространение в настоящее время получают электронные или цифровые термостаты. В качестве чувствительного элемента они оснащены электронным датчиком температуры – термистором.

Цифровые возможности

Электронные термостаты дают более широкие возможности управления, в частности, установки функций и программирования, а для визуализации информации оснащены дисплеем. Да и выглядят такие устройства более современно, чем термостаты с механическим управлением.

Удобство использования цифрового настенного термостата заключается в том, что все настройки можно выполнять непосредственно на нем. Поэтому не придется выставлять одни и те же параметры на каждом радиаторном терморегуляторе в отдельности.

Самые простые цифровые комнатные термостаты оснащены небольшим монохромным жидкокристаллическим дисплеем и кнопками (или ручками) для установки необходимых значений температуры.

Для связи с терморегуляторами в них, как правило, предусмотрен передатчик, работающий в радиоканале с частотой 868 МГц. Это позволяет отказаться от проводов и таким образом облегчить установку оборудования.

Двухсторонней радиосвязью, к примеру, оснащены комнатные термостаты R-Tronic, выпускаемые компанией Oventrop (рис. 2), которые работают в комбинации с сервоприводами Aktor MH CON B. Кроме поддержания температуры, они измеряют и выводят на экран другие важные параметры микроклимата – уровень относительной влажности и содержания углекислого газа.

Oventrop-R-Tronic Рис. 2. Комнатный цифровой термостат с двусторонней радиосвязью

Электронное управление позволяет автоматически отключать прибор отопления при открывании окна (по сигналу от датчика, установленного на оконной раме, либо при резком снижении температуры в помещении). Таким образом, устраняются потери тепла при залповом проветривании.

Например, в комнатных термостатах Herz ETKF+ (рис. 3), при открытии окна предусмотрен автоматический режим перевода радиаторов в экономный режим – в течении 15 минут они будут поддерживать температуру в комнате на уровне 12°С (заводская настройка). Градусы и минуты можно настраивать по желанию.

Termostat_Herz_ETKF+

Рис. 3. Термостат-программатор

Среди функций термостатов-программаторов – задание режимов работы системы отопления в течение суток. Например, с 6-00 до 9-00 и с 18-00 до 22-00 можно установить температуру в комнате на уровне +22°С, с 9-00 до 18-00 – +17°С, а с 22-00 до 6-00 – +18°С. Можно настраивать несколько (до 6 и более) периодов по желанию. Что позволяет существенно экономить на отоплении в те часы, когда нет необходимости в комфортной температуре. Это еще более актуально для офисов, в которых есть большой резерв экономии в выходные дни и ночью. Ведь, по некоторым подсчетам, снижение температуры воздуха в помещении всего на 1°С дает возможность сократить потребление энергии на 7%. Термостат не работает самостоятельно, только в комплекте с термоголовкой ETKF+.

Некоторые термостаты могут управлять сразу несколькими системами отопления, например, радиаторной и напольной. Для этого присоединяется датчик температуры пола. Такая возможность предусмотрена в комнатных термостатах системы Danfoss Icon. К ним можно подключить до пяти радиаторных терморегуляторов типа NC или NO. Есть семь предустановленных режимов работы, интеллектуальный таймер. Модель интересна и с точки зрения дизайна – есть варианты индивидуального выбора рамок различного цвета и формы (рис. 4).

Danfoss-Icon Рис. 4. Дизайнерский термостат

Как часть целого

Наиболее продвинутые модели цифровых термостатов – с сенсорной панелью управления. В них навигация осуществляется с помощью интуитивно понятных символов-иконок. Все это облегчает программирование режимов работы систем отопления на протяжении суток и недели. В комплекте с соответствующим оборудованием (рис. 5) они имеют возможность подключения к интернету, в частности, по беспроводной технологии Wi-Fi. Так, интернет-термостаты Salus iT500 с сенсорным управлением позволяют управлять одной (котлом) или двумя зонами отопления (во втором случае необходим дополнительно датчик iT300), а также горячим водоснабжением. Настройка и управление iT500 производится с помощью смартфона, ноутбука или ПК. Связь – беспроводная. Точность индикации – 0,5°С; диапазон регулирования: +5 – +35°C. Подобные комплексные системы предлагают многие ведущие производители. В них, наряду с комнатными термостатами, используются центральные приборы управления – контроллеры, устройства (коммутаторы) для выхода в интернет. А для удаленного управления через глобальную сеть предлагаются соответствующие программы и бесплатные приложения.

Salus-iT500 Рис. 5. Комплект для интернет-термостата

Современные комплексные системы управления микроклиматом в доме позволяют: контролировать температуру в каждой комнате отдельно (в том числе, когда пользователь находится за пределами дома); управлять отоплением с ПК или смартфона; настраивать температуру в каждом помещении по времени и многое другое.

В качестве примера можно привести систему регулирования поверхностного отопления и охлаждения Smatrix Pro (Uponor) с многофункциональным контроллером (рис. 6). Благодаря ей возможно многозональное управление температурой воздуха – до 192 помещений, а также системой снеготаяния.

Smatrix-Pro-Uponor Рис. 6. Комплект оборудования для многозонального управления

Особенности монтажа

Установка термостатов возможна непосредственно на стену или в монтажную коробку. Однако есть несколько общих рекомендаций, которые стоит при этом соблюдать. Учитывая особенности функционирования, комнатный прибор необходимо располагать на открытом месте на внутренней стене на высоте примерно 0,8–1,5 м от пола. Не рекомендуется размещение на сквозняках, вблизи источников тепла (радиаторов, телевизоров и осветительных приборов), а также в местах попадания прямых солнечных лучей.

Также, особенно для цифровых термостатов, следует избегать мест конденсации влаги.

Беспроводные устройства являются радиочастотными и для обеспечения наилучшей эффективности должны устанавливаться на открытом пространстве. Размещать их необходимо на расстоянии от металлических предметов и электроаппаратуры. Дальность действия радиосвязи, как правило, порядка 30 м. Если все же преград не избежать, то выход – установка ретрансляторов, усиливающих сигнал.

Электропитание термостатов, как правило, обеспечивается от элементов питания, срок службы которых – до 5 лет.

Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь!



Оставьте комментарий

Telegram