Термостат — что это такое и как устроен этот прибор
Термостаты окружают нас повсюду – дома, на работе, в транспорте. Но мало кто задумывается, что это за устройство и как оно работает. Давайте разберемся!
Что такое термостат и зачем он нужен
Термостат – это прибор, предназначенный для автоматического поддержания заданной температуры в системе.
Основная функция термостата – регулировать температуру теплоносителя, будь то вода, воздух или масло. Когда температура понижается ниже установленного значения, термостат открывает клапан и пропускает больше теплоносителя. Когда температура повышается выше заданной, термостат прикрывает клапан, уменьшая поток.
Термостаты широко применяются:
- В системах отопления и вентиляции зданий
- В холодильниках и морозильниках
- В двигателях внутреннего сгорания автомобилей
- В бытовых приборах, таких как утюги, обогреватели
Использование термостатов дает ряд преимуществ:
- Экономия энергоресурсов за счет поддержания оптимальной температуры
- Повышение безопасности системы, предотвращение перегревов
- Увеличение срока службы оборудования
- Комфорт для человека при стабильной температуре воздуха или воды
Какие бывают термостаты
Существует множество разновидностей термостатов, которые классифицируются по разным признакам.
По температурному диапазону
- Низкотемпературные - до 120°С
- Среднетемпературные - до 400°С
- Высокотемпературные - свыше 400°С
По принципу действия
- Механические
- Электронные
- Жидкостные
По типу теплоносителя
- Для воды
- Для воздуха
- Для масла
По точности регулировки температуры
- Высокоточные - с отклонением до 0,5°С
- Средней точности - с отклонением 1-2°С
- Низкоточные - с отклонением более 2°С
По сфере применения
- Промышленные
- Бытовые
- Автомобильные
Устройство и принцип работы термостата
Рассмотрим работу термостата на примере системы водяного отопления.
В конструкцию термостата входят:
- Термочувствительный элемент (сильфон, термобаллон)
- Терморегулирующий клапан
- Пружина или рычаг
- Шкала настройки
Принцип действия следующий:
- При понижении температуры теплоносителя ниже заданного значения термочувствительный элемент сжимается.
- Это приводит к открытию клапана под действием пружины или рычага.
- Через открытый клапан увеличивается поток теплоносителя для нагрева системы.
- Как только температура достигает заданной отметки, элемент расширяется, закрывая клапан.
- Поток теплоносителя уменьшается до поддерживающего уровня.
Таким образом термостат поддерживает температуру на заданном уровне, автоматически регулируя расход теплоносителя. Заданное значение устанавливается при помощи шкалы на корпусе термостата.
Особенности выбора термостата
При выборе термостата необходимо учитывать:
- Диапазон требуемых температур
- Точность регулировки
- Тип теплоносителя
- Условия эксплуатации
- Надежность и долговечность
- Стоимость устройства
Остановимся на этом подробнее.
Диапазон температур
Необходимо выбирать термостат с рабочим диапазоном, соответствующим требуемым температурам. Например, для системы отопления квартиры достаточно бытового термостата с диапазоном 5-90 °С. А вот для промышленных печей может потребоваться термостат до 400 °С.
Точность регулировки
Чем выше требования к стабильности температуры, тем выше должна быть точность термостата. Для отопления квартиры достаточно ±1 °С. А для технологических процессов может потребоваться ±0,1 °С и выше.
Тип теплоносителя
Термостат подбирается в соответствии с рабочим теплоносителем: вода, воздух, масло, пар и т.д. Конструкция прибора рассчитана на определенный теплоноситель.
Условия эксплуатации
При выборе термостата необходимо учитывать температуру и влажность окружающей среды, наличие вибраций, загрязнений, агрессивных сред. Для неблагоприятных условий требуется более прочный корпус и надежные материалы.
Надежность и ресурс
При интенсивной эксплуатации важен большой ресурс работы термостата без поломок. Надежные производители дают гарантию на десятки тысяч часов безотказной работы.
Стоимость
Цена на термостаты может сильно варьироваться в зависимости от функционала, качества, производителя. Необходимо найти оптимальное соотношение цены и качества.
Неисправности термостата
Рассмотрим типичные неисправности термостата и способы их устранения.
Причины поломок
Основные причины выхода термостата из строя:
- Износ подвижных деталей и уплотнений
- Загрязнение и накипь в клапане
- Утечка теплоносителя
- Выход из строя термочувствительного элемента
Диагностика
Чтобы определить неисправность, необходимо:
- Проверить температуру теплоносителя на входе/выходе
- Измерить расход теплоносителя
- Оценить температурные колебания
- Выявить наличие течи теплоносителя
Устранение
При обнаружении неисправности рекомендуется:
- Прочистить клапан от накипи
- Заменить изношенные уплотнения
- Заменить сломанный термочувствительный элемент
- При значительном износе заменить весь термостат
Регулярное обслуживание термостата поможет избежать многих поломок и продлить срок службы.
Правила монтажа и эксплуатации
Для надежной работы термостата необходимо соблюдать правила монтажа и эксплуатации.
Монтаж
- Выбрать место установки с учетом удобства эксплуатации и доступа.
- Установить термостат на стене или DIN-рейке.
- Подсоединить трубопроводы теплоносителя.
- Проверить герметичность соединений.
- Выполнить тепловую изоляцию.
Эксплуатация
- Установить требуемую температуру на шкале термостата.
- Следить за показаниями датчика температуры.
- Проводить периодический осмотр и чистку.
- Своевременно заменять изношенные детали.
Соблюдение инструкции и правил эксплуатации обеспечит надежную работу термостата на протяжении всего срока службы.