Ювелирное обозрение

Капиллярные термостаты и терморегуляторы

Большинство оборудования функционирует в определенном температурном диапазоне. Контроль над ним осуществляется при помощи термостатов, регуляторов и тепловых реле. Выбор конкретных устройств определяется конструктивными особенностями техники, требованиями к точности контроля нагрева и другими факторами. Капиллярный термостат тут; входит в число наиболее распространенных устройств регулирования температурного режима.

Принцип работы капиллярных термостатов

Работа капиллярного термостата базируется на первом законе термодинамики, который гласит, что при изменении температуры в термодинамической системе она выполняет механическую работу, пока не придет к равновесному состоянию. Конструкция капиллярного термостата позволяет контролировать температуру за счет регулирования величины точки равновесия и включает в себя следующие элементы:

• датчик в виде металлической капсулы, содержащей рабочую жидкость;
• капилляр, соединяющий датчик с регулирующим блоком термостата;
• регулирующий блок или электромеханическое реле, посредством которого задаются нужные параметры (устанавливается точка равновесия).

При нагревании датчика происходит расширение содержимого капсулы, которое через капиллярную трубку оказывает давление на мембрану реле, а при достижении заданной температуры происходит размыкание контактов. Обычная погрешность такого устройства составляет ±3-4°C. Такой вид электротехники https://www.scat-technology.ru/, как капиллярный терморегулятор, очень прост, надежен и энергонезависим, благодаря чему используется в разнообразной технике.

Сфера применения капиллярных термостатов

Теоретически температурный датчик и регулирующий блок могут быть разнесены на любое расстояние. Кроме того, в них можно использовать рабочие жидкости с различными физическими характеристиками (например, фреоны), что позволяет эксплуатировать капиллярный термостат и при отрицательных температурах (в тех же холодильниках).

Чаще всего эти устройства используются в технике, где регулирующий блок необходимо максимально защитить от нагрева. Поэтому терморегуляторы капиллярного типа устанавливают в отопительных котлах, проточных водонагревателях, бойлерах и другом теплотехническом оборудовании, духовых и жарочных шкафах, различных системах автомобилей, кондиционерах и т. д.

Как выбрать и установить терморегулятор для водогрея?

Терморегулятор для водогрея считается существенным элементом устройства накопительного водонагревателя. Важная задача прибора находится в поддержании заданного режима температур нагреваемой жидкости, а у определенных моделей он должен поддерживаться и при непредвиденном отключении электрического прибора во время появления поломок. Советы по поводу выбора и установки аналогичного прибора рассмотрим в этой публикации.

Специфики

Термостат отвечает за безопасность работы водогрея и выключает элемент нагрева на случай, когда температура достигла заданного значения. Если терморегулятор по каким-то причинам отсутствует или неисправен, то как только температура увеличивается, а значит и давления в середине герметичного корпуса, может случиться взрыв. Благодаря этому от квалифицированной установки и функционирования внешнего водяного термостата зависит безопасность находящихся вокруг. Самые новые модели снабжены функцией непредвиденного отключения Трубчатого нагревателя при невысоком уровне либо полном отсутствии воды в бачке, что весьма комфортно в случае перебоев со снабжением водой, плохим напором и нередкими отключениями.

Рабочий принцип термостатического клапана весьма прост. Он заключен в отключении питания контактов Трубчатого нагревателя при достижении температурой заданной метки и в их соединении при уменьшении температуры жидкости ниже заданного значения. Почти что все модели внешних водяных термостатов снабжены индикаторной лампочкой, показывающей, в каком состоянии находится прибор: горящая лампочка означает работу элемента нагрева, а погасшая говорит про то, что нагрев воды до температуры которая задана случился, и электрическим водонагревателем можно пользоваться.

Необходимая температура задаётся на специальном электронном табло или при помощи механического тумблера все зависит от модели, и может быть изменена всегда по требованию клиента.

Очень современные и очень технологичные приборы в случае поломки электрического элемента нагрева очень быстро отключат его от сети и не допустят удара электричеством при принятии душа при незаземлённом бойлере. Также многие модели внешних водяных термостатов могут исполнять собственные функции даже при отказе электроники.

В данных случаях происходит непредвиденное отключение прибора при достижении температуры 95 градусов, а в водонагревателях косвенного нагрева последнего поколения – при 105 градусах.

Современные водонагреватели косвенного нагрева, в основном, уже оснащены терморегуляторами, среди них выделяют стержневые, электронные, биметаллические и капиллярные модели.

Стержневой терморегулятор является самым популярным типом бытовых внешних водяных термостатов и предоставлен в виде маленькой трубки, линейно расширяющейся как только температура увеличивается и давящей при этом на реле выключателя. Обратный процесс с включением Трубчатых нагревательных элементов происходит при остывании воды в бачке и уменьшении её температуры ниже заданных значений.

Среди хороших качеств моделей этого вида можно подчеркнуть низкую цену приборов, к недостаткам нужно отнести определенную погрешность в работе, связанную с близким размещением устройства к системе холодного водоподвода, благодаря чему работа термостатического клапана часто бывает не совсем корректной. В виду непрерывного охлаждения прибор не успевает вовремя ответить на нагрев жидкости и не выключает Нагревательный элемент трубчатого типа. Благодаря этому температура воды из накопительных электрических водонагревателей, оснащенных стержневыми терморегуляторами, часто превосходит заданные значения.

Капиллярный терморегулятор считается наиболее современным образцом внешнего водяного термостата и собой представляет трубку, в середине которой размещена капсула, содержащая играющую на контрастах жидкость. Как только температура увеличивается вода давит на мембранную ткань, которая, со своей стороны, размыкает контакты элемента нагрева. Этот вид терморегуляторов выделяется очень высокой точностью и большим эксплуатационным сроком. Трубка, содержащая баллон, сделана из антикоррозийных сплавов, в связи с чем аппарат не подвергается возникновению ржавчины и окислению. Температурная погрешность капиллярных терморегуляторов не будет больше 3 градусов.

Электронный терморегулятор снабжен защитным реле, останавливающим работу Трубчатого нагревательного элемента при пустом баке. Цена подобных моделей несколько превосходит цену более обычных заменителей. Термостаты этого типа монтируются на водонагреватели косвенного нагрева популярных мировых брендов, и выделяются большой точностью, надёжностью и обычностью в применении. Очень технологичные модели имеют функцию программирования температуры и времени включения.

Биметаллические. Если в стержневых и капиллярных моделях индикатором температурные изменения считается жидкость, находящаяся в запаянной трубке, то в терморегуляторах данного вида роль жидкости исполняют железные пластинки. При изменении режима температур пластины меняют своё размещение и размыкают или замыкают электрическую цепь.

МаксЭлектро

Капиллярные термостатические клапаны: рабочий принцип и область использования

Большинство оборудования функционирует в установленном диапазоне температур. Контроль над ним выполняется с помощью терморегуляторов, внешних водяных термостатов (температурный регулятор) и тепловых реле. Выбор определенных устройств устанавливается конструктивными свойствами техники, требованиями к точности контроля нагрева и прочими факторами. Капиллярный терморегулятор входит в число самых популярных устройств регулирования режима температур.

Рабочий принцип капиллярных терморегуляторов

Работа капиллярного термостатического клапана основывается на первом законе термодинамики, который говорит, что при изменении температуры в термодинамической системе она делает механическую работу, пока не придёт к равновесному состоянию. Конструкция капиллярного термостатического клапана дает возможность контролировать температуру за счёт регулирования величины точки равновесия и в себя включает такие элементы:

• измеритель в виде железной капсулы, содержащей жидкость для работы;
• капилляр, объединяющий измеритель с регулирующим блоком термостатического клапана;
• выверяющий блок или электромеханическое реле, при помощи которого задаются необходимые параметры (ставится точка равновесия).

При нагреве датчика происходит расширение содержимого капсулы, которое через капиллярную трубку давит на мембранную ткань реле, а при достижении установленной температуры происходит отключение питания контактов. Обыкновенная погрешность подобного устройства составляет ±3-4°C. Подобный вариант контролирующих приборов, как капиллярный температурный регулятор, довольно прост, надежный и энергонезависим, за счёт чего используется в разной технике.

Область использования капиллярных терморегуляторов

В теории датчик температуры и выверяющий блок могут быть разнесены на любое расстояние. Более того, в них можно применять рабочие жидкости с разными физическими параметрами (к примеру, фреоны), что дает возможность применять капиллярный терморегулятор и при минусовых температурах в морозилках.

Очень часто данные устройства применяются в технике, где выверяющий блок нужно максимально обезопасить от нагревания. Благодаря этому термостаты капиллярного типа устанавливают в котлах отопления, проточных водонагревателях, электрических водонагревателях и другом теплотехническом оборудовании, духовых, пекарских и жарочных шкафах,кондиционерах и т.д.

Капиллярный терморегулятор входит в число самых популярных устройств регулирования режима температур.

Капиллярные термостатические клапаны и термостаты

Большинство оборудования функционирует в установленном диапазоне температур. Контроль над ним выполняется с помощью терморегуляторов, регуляторов и тепловых реле. Выбор определенных устройств устанавливается конструктивными свойствами техники, требованиями к точности контроля нагрева и прочими факторами. Капиллярный терморегулятор здесь; входит в число самых популярных устройств регулирования режима температур.

Рабочий принцип капиллярных терморегуляторов

Работа капиллярного термостатического клапана основывается на первом законе термодинамики, который говорит, что при изменении температуры в термодинамической системе она делает механическую работу, пока не придёт к равновесному состоянию. Конструкция капиллярного термостатического клапана дает возможность контролировать температуру за счёт регулирования величины точки равновесия и в себя включает такие элементы:

• измеритель в виде железной капсулы, содержащей жидкость для работы;
• капилляр, объединяющий измеритель с регулирующим блоком термостатического клапана;
• выверяющий блок или электромеханическое реле, при помощи которого задаются необходимые параметры (ставится точка равновесия).

При нагреве датчика происходит расширение содержимого капсулы, которое через капиллярную трубку давит на мембранную ткань реле, а при достижении установленной температуры происходит отключение питания контактов. Обыкновенная погрешность подобного устройства составляет ±3-4°C. Подобный вариант техники на электрическом ходу https://www.scat-technology.ru/, как капиллярный термостат, довольно прост, надежный и энергонезависим, за счёт чего используется в разной технике.

Область использования капиллярных терморегуляторов

В теории датчик температуры и выверяющий блок могут быть разнесены на любое расстояние. Более того, в них можно применять рабочие жидкости с разными физическими параметрами (к примеру, фреоны), что дает возможность применять капиллярный терморегулятор и при минусовых температурах (в тех же холодильниках).

Очень часто данные устройства применяются в технике, где выверяющий блок нужно максимально обезопасить от нагревания. Благодаря этому термостаты капиллярного типа устанавливают в котлах отопления, проточных водонагревателях, электрических водонагревателях и другом теплотехническом оборудовании, духовых и жарочных шкафах, разных системах машин, кондиционерах и т. д.

Капиллярный термостат PTC

Принцип работы термостата в холодильнике

Вот наконец, мы подобрались к самому интересному термостату. Он интересен нам, как вентиляционщикам, так как обеспечивает одну из защит от заморозки водяного калорифера. Стоит сразу сказать, что капиллярный термостат – это не только данфосс. Есть и другие производители, их много, просто показать проще один, принцип действия у всех похож, как и внешний вид, и способ монтажа.

Рисунок 9.1 – Danfoss KP61, надпись на упаковке.

С упаковки снимаем информацию – этот датчик контролирует температуру от -30 до 15 градусов. Гистерезис термостата регулируемый. В нашем случае – это, видимо, 1,5 – 7 градусов. Длина чувствительного элемента – 5 метров. Длина элемента важна, так как, в идеале, элемент должен пройти по всей поверхности калорифера. Датчики выпускаются с разными длинами этих элементов, при заказе обязательно уточняйте, обращайте на это внимание! Слишком короткий датчик не охватит весь калорифер, что ухудшит защиту, а слишком длинный – это дороже, смонтировать можно, но тут надо смотреть экономическую целесообразность. Примеры монтажа показаны на рисунках 9.13, 9.15. 9.16, 9.17. Да и в принципе, мы здесь не проектированием занимаемся. Вы уже имеете готовую, спроектированную вентустановку. Если у вас датчик вышел из строя, например, был поврежден в процессе монтажа, ориентируйтесь по ситуации. Нормально датчик к калориферу подходил – берите такой же. Не устраивает длина – берите по ситуации.

Рисунок 9.2 – Danfoss KP61, общий вид.

Вот он, этот самый чувствительный элемент, внизу на фото. При монтаже его необходимо АККУРАТНО и ОСТОРОЖНО раскручивать у поверхности калорифера так, как показано на рисунке 9.13. Если перегнете трубочку до излома, датчик выйдет из строя. Это проявится в том, что контакты не будут менять свое положение. Они застынут навечно. Монтажник может скрыть этот грех, если подключит провода так, что контроллер вашей системы будет считать, что все хорошо. Наладчик может проморгать это. Если вы эксплуатируете вентустановку, не верьте никому на слово, проверьте сами его исправность. Как это сделать – есть несколько вариантов. Можете кинуть на капилляр снегом, в процессе работы. Это потребует включения установки со снятой крышкой вентблока. Будьте осторожны, чтобы туда ничего и никого не засосало. Можно перекрыть подачу горячей воды. Либо краном, который должен быть на смесительном узле, либо вручную, управляя положением привода с контроллера, или опять же вручную, некоторые приводы такое допускают. Но при таком способе будьте КРАЙНЕ ОСТОРОЖНЫ, чтобы реально не заморозить калорифер! Лучше всего это делать при температуре на улице чуть выше нуля. Следите при этом за температурой обратной воды и температурой приточного воздуха. Заодно можно проверить и сработку по низкой температуре обратной воды, если у вас система обладает такой защитой. Чтобы узнать, есть ли она – ЧИТАЙТЕ ИНСТРУКЦИЮ производителя!

Рисунок 9.3 – Danfoss KP61, вид со снятой защитной крышкой.

Рисунок 9.4 – Danfoss KP61, вид без крышки, под углом.

Как установить температуру. Вращайте регулировочную ручку и следите за указателем на шкале. Данфосс в этом плане немного заморочен, так как имеет защитную стопорную планку. Для проведения регулировок её необходимо снять. Обратите внимание на рисунок 9.12. на фото ниже эта планка видна сразу под ручкой. Рядом с ручкой находится золотистого цвета шестигранник. Это ручка задания гистерезиса. Надеюсь, вы помните из предыдущих страниц, что это такое? Он задает разницу в температуре, при которой контакты датчика будут возвращаться в исходное состояние после достижения задания. Чтобы задать гистерезис нужно снять ручку и переставить, как показано на рисунке 9.12.

Не рекомендую задавать температуру ниже 5 градусов. Выше – пожалуйста, но смотрите, чтобы ложных срабатываний не было. Обычно выставляют от 5 до 10 градусов.

Рисунок 9.5 – Danfoss KP61, регулировочная ручка и шкала.

Рисунок 9.6 – Danfoss KP61, панель регулировок.

Рисунок 9.7 – Danfoss KP61, шкала задания температуры и гистерезиса.

Рисунок 9.8 – Danfoss KP61, вид с закрытым клеммником.

Рисунок 9.9 – Danfoss KP61, вид с открытым клеммником.

Рисунок 9.10 – Danfoss KP61, клеммник.

Рисунок 9.11 – Danfoss KP61, инструкция.

Рисунок 9.12 – Danfoss KP61, как выставить температуру и гистерезис термостата.

1. капилляр;
2. монтажная скоба;
3. термостат;
4. вход горячей (прямой) воды в калорифер;
5. блок вентсистемы с водяным калорифером;
6. выход охлажденной воды (обратной) из калорифера;
7. неоткрывающаяся панель.

Рисунок 9.13 – Монтаж капиллярного термостата.

При монтаже обратите внимание на то, куда ставить термостат. Постарайтесь поставить его на такую часть вентсистемы, которая скорее всего не будет открываться. Не стоит ставить его на кожух, закрывающий водяной калорифер. Он может извлекаться для каких-то сервисных целей. Лишний раз демонтировать и монтировать этот термостат опасно, можно повредить капиллярную трубку.

Рисунок 9.14 – Капиллярный термостат PolarBear PBFP 6N в комплекте с монтажными скобами.

Посмотрите на еще один капиллярный термостат, производства Polar Bear. Называется PBFP 6N. Циферка 6 в названии термостата характеризует длину капиллярной трубки. Здесь она 6 метров. Еще этот термостат интересен тем, что он идет сразу в комплекте со скобами для монтажа капиллярной трубки, которые показаны на позиции 2 рисунка 9.13. На рисунке 9.14 эти скобы видны в левой части фотографии, они черного цвета и упакованы в полиэтиленовый пакетик. При работе с другими термостатами учитывайте, что скобы могут продаваться отдельно. Уточняйте при покупке – есть ли они в комплекте, или их надо заказывать отдельно.

Рисунок 9.15 – Пример монтажа датчика PBFP со слишком длинным чувствительным элементом.

На рисунке 9.15 видно, что можно было поставить термостат с вдвое меньшим чувствительным элементом. При той же защите калорифера, датчик бы стоил дешевле. Однако сам монтаж выполнен очень хорошо. Обратите внимание на левую сторону рисунка. Видите белую стяжку? Это крепление свободного конца капилляра, чтобы он не дребезжал при работе вентилятора.

Рисунок 9.16 – Пример монтажа датчика PBFP, крепление корпуса.

На рисунке 9.16 видно, как решено закрепить корпус датчика, крепление чувствительного элемента которого показано на рисунке 9.15. Датчик рядом со вводом «прямой воды», в левой верхней части фотографии. Капилляр здесь защищен гибкой трубкой из комплекта датчиков перепада давления. Решение неплохое, но плохо, что получается довольно протяженный участок капилляра вне зоны калорифера. Лучше вводить капилляр в установку как можно раньше, пример такого варианта показан на рисунке 9.17.

Рисунок 9.17 – Пример монтажа датчика PBFP.

На рисунке 9.17 показан вариант с хорошим вводом капилляра в установку, без протяженных участков снаружи.
Из недостатков:

• свободный конец капилляра не закреплен и при работе будет болтаться, вызывая дребезг, а также вероятность повреждения капилляра;
• – «змейка» капилляра неравномерна на поверхности калорифера, сравните её с вариантом на рисунке 9.15. Здесь нижнюю и верхнюю скобы (2 и 3, если считать с любой стороны), можно было бы сдвинуть немного правее.