Что такое термостат?

Термостат — это регулирующее устройство, срабатывающее при изменении температуры и отключающее/включающее подачу электричества на нагревательный элемент. 

 

С нагревательным элементом соединяется стандартными разъемами, как «вилка с розеткой», напряжение на термостат подается через зажимные винтом клеммы.

 

Когда  датчик  термостата   регистрирует температуру ниже заданной, то термостат включает «нагрев» — подает напряжение сети на нагревательный элемент. Когда температура достигает заданной на термостате величины, термостат отключает «нагрев».

 

· Когда водонагреватель находится в рабочем режиме (контакты термостата перегрева замкнуты), циклы включения и выключения нагревательного элемента выполняются и контролируются регулировочным термостатом и зависят от температуры, выбранной пользователем . 

 

· Как видно из схемы, при несрабатывании регулировочного термостата (превышение допустимой температуры) термостат перегрева полностью отключает нагревательный элемент от электрической сети.

Перезапускается вручную (нажатием на кнопку) .

 

СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

 

(1) Термостат перегрева    (2) Регулировочный термостат    (3) Индикаторная лампочка работы     (4) Нагревательный элемент   (5) «Заземление водонагревателя»

 

 

Также термостаты бывают не только штырьевые, как было описано выше, но и капиллярные.

 

Внутри медной колбы находится жидкость, при нагреве расширяется и по тонкой трубке (капилляру) передает усилие на мембрану, которая размыкает контакты и отключает нагрев. При остывании – контакты замыкаются и начинается нагрев заново.

 

Для регулировки температуры имеется ручка, при повороте которой изменяется порог включения – выключения контактов термостата (обычно температура регулировки находится в пределах 25-75 ºС)

 

 

Совместно с капиллярными термостатами используется термостат-термозащита, который служит для аварийного отключения ТЭНа, в случае, если регулируемый термостат не сработал и не отключил напряжение при достижении установленной температуры.

 

У «термозащиты» температура отключения питания не регулируется и устанавливается на заводе в пределах 85-105 ºС

 

Термостаты-термозащиты бывают 2-х видов – капиллярные и биметаллические в виде «таблетки», обычно с ручным возвратом в случае срабатывания (необходимо нажать на кнопку)

 

 

В бытовых приборах могут использоваться и другие виды термостатов как устройства регулировки температуры нагрева.

 

 

Виды термостатов

Во многих приборах и бытовой технике термостат — обязательный элемент. Его предназначение — это регулировка и поддержание температуры в помещении или каком-либо устройстве. Благодаря современным разработкам и адаптации, термостаты широко применяют в различных сферах.

Понимание особенностей разных типов термостатов, принципов работы и областей применения позволят грамотно и комфортно использовать возможности того или иного оборудования.

Роль и применение

Термостат контролирует температурные режимы различных устройств при помощи системы управления. Он ежедневно применяется в технике с различными функциями, работа которых связана с охлаждением или нагревом. Прежде всего, терморегулятор важен для систем отопления, кондиционирования, а также бытовых приборов. Он обеспечивает удобство использования, так как отпадает необходимость самостоятельно контролировать и настраивать их работу, а также достигается экономное потребление ресурсов.

На момент возникновения, термостаты использовались только для сложных физических исследований, но теперь они применяются во всех инновационных разработках, а также для обычных устройств, используемых в повседневной жизни. Работа холодильника, теплого пола, системы охлаждения автомобиля, смесительных камер — все это связано с изменением температур, которые контролируются термостатом. При настройке желаемых параметров, он начинает контролировать работу различных систем и техники, которая питается от электричества. Принцип работы термостата состоит в том, что его внутренний или внешний датчик анализирует температуру, и если ниже заданных пользователем параметров, то срабатывает механизм — и регулятор дает прибору доступ к электросети. По аналогии, если температура начинает превышать установленную границу, доступ прекращается.

Таким образом, исчезает необходимость постоянно следить за температурой того или иного устройства, а также настраивать его вручную. Кроме того, при некорректной работе прибора происходит перегрев или переохлаждение, что ведет к поломкам и трате времени на настройку. Термостат делает работу техники более практичной, удобной и безопасной, позволяя настроить ее в соответствии с конкретными пожеланиями и требованиями.

Основные виды

Термостат анализирует температуру в комнате или в каком-либо устройстве и поддерживает заданный уровень нагрева или охлаждения. Прибор работает за счет встроенного или внешнего датчика. В зависимости от вида устройства, могут меняться настройки и дополнительные характеристики.

• По способу монтажа бывают стационарными, которые монтируются в стену и подключаются к проводке, и розеточные, которые подключаются напрямую и могут использоваться в любой точке помещения. Последние популярны из-за простоты монтажа и эксплуатации.

• По области применения терморегуляторы бывают промышленными и комнатными (используемыми в быту).

• По диапазону температур, в которых работают терморегуляторы, все виды классифицируют на высокие температуры (300-1200 С), средние (60-500 С) и низкие (-60 С и ниже), последние относятся к криостатам. В зависимости выполняемых задач, подбирается прибор с соответствующим диапазоном.

• По точности поддержания температуры они бывают очень точными (менее 0,1 С), средней точности (1-2 С) и работающими за счет естественной конвекции (5-10 С).

Принципы работы

По типу управления и принципам работы терморегуляторы также разделяются на несколько видов.

Механический. Такие приспособления работают без использования электрики. Они часто присутствуют в газовых плитах и духовых шкафах, где температура должна быть на одном уровне. Датчик реагирует на достижение необходимого нагрева и минимизирует режим работы устройства, а затем вновь повышает его при снижении показателей.

Самые распространенные виды датчиков, используемые для механического термостата — это биметаллические пластины и газонаполненные трубки.

При использовании биметаллических пластин, работа осуществляется по следующему принципу. Внешний диск термостата соединен с температурным датчиком – биметаллической пластиной. Она является частью электроцепи, и, когда она охлаждена, то находится в прямом состоянии, и цепь замкнута. При нагреве один металл расширяется больше, чем другой, и происходит изгиб пластины. Это разрывает цепь, отключая схему.

Существует вариант датчика в виде газонаполненной трубки между двумя дисками из металла. При повышении температуры происходит расширение газа, и он выталкивает диски. Те, в свою очередь, нажимают на переключатель в термостате и размыкают цепь, прекращая нагрев. При снижении температуры, газ сжимается, возвращая все в изначальное положение.

Механический термостат наиболее прост, доступен по цене и надежен в работе.

Электромеханический. Этот термостат применяет в работе встроенные датчики и контактные пары. Такие терморегуляторы есть в электроплитах, стиральных машинах, утюгах и прочей технике. По аналогии с механическим, для электромеханического термостата в виде датчиков используются биметаллические пластины или газонаполненные трубки. При повышении температуры выгибается пластина или повышается давление газа в трубке, и это замыкает контактные группы. При остывании, все возвращается в изначальное положение. Таким образом контролируется поступление электричества.

Электронный. В таких терморегуляторах присутствует электронная схема, которая состоит из датчика, модуля, обрабатывающего команды, а также термометра. На монитор выводятся показатели температур.

Устройство в процессе работы проверяет температуру вокруг за счет колебаний проводимости датчика. Вместо механического датчика здесь применяется резистор, который меняет сопротивление при изменениях температуры. Команда об этом идет в электронный модуль, он обрабатывает информацию и высылает обратные команды на изменение обогрева или охлаждения.

Такие терморегуляторы применяются для кондиционеров, систем отопления, в том числе, теплых полов и др. Электронные терморегуляторы точны и удобны в использовании.

Они, в свою очередь, делятся на непрограммируемые и программируемые. В первом случае, алгоритм работы неизменяем. Управление происходит путем передачи команд на установленные приборы по заданным параметрам.

Программируемые устройства представляют собой более сложную систему, которая позволяет устанавливать изменение температуры на конкретные часы и дни. Благодаря этому можно подобрать конкретные параметры регулировки температуры, однако, это требует определенных знаний и навыков.

С компьютерным управлением. В современных термостатах используются высокотехнологичные датчики, которые отправляют команды на включение и выключение с помощью компьютера.

Существуют терморегуляторы, в которые устанавливают сим-карты для настройки, например, отопления, со смартфона или через Интернет. Таким образом, происходит дистанционное управление, регулировка режимов температур и постоянный контроль (при желании, можно настроить оповещения и предоставление энергетических отчетов).

Помимо обычных терморегуляторов существуют также двухзонные. Они позволяют одновременно управлять различными приборами в нескольких помещениях (например, системой отопления в спальне и кухне). Возможна регулировка уровней температуры индивидуально для каждой комнаты.

Таким образом, можно подобрать термостат в зависимости предпочтений и в соответствии с необходимыми задачами.

При монтаже термостата датчики должны быть установлены в местах, где нет сквозняков или прямых солнечных лучей, а также вдали от батарей отопления, так как это может повлиять на корректную работу.

Термостат в доме позволит контролировать температуру воздуха и правильную работу бытовых приборов, облегчая эти задачи и позволяя экономить электроэнергию.

Термостат | устройство | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полета на Луну до управления космосом — мы изучаем широкий спектр тем, которые питают наше любопытство к космосу!

Содержание

• Введение

Краткие факты

• Связанный контент

Как работает термостат?

Типы термостатов

Термостаты бывают различных форм, размеров и стилей. Два основных типа термостатов — цифровые и механические. Они различаются по нескольким ключевым параметрам. Сегодня большинство новых термостатов являются цифровыми или электронными. Цифровые термостаты имеют внутренние компоненты, способные обеспечить точную реакцию на комнатную температуру. Электронные датчики считывают текущую внутреннюю температуру и могут соответствующим образом точно настраивать обогрев, удерживая комнату в пределах одного градуса от заданной настройки.

В отличие от этого механический термостат обычно регулирует температуру с помощью двух кусочков металла. Они склеены вместе в датчике термостата в виде биметаллической полосы. Поскольку различные типы металлов расширяются и сжимаются при изменении температуры, электрическая цепь, подключенная к вашей системе отопления, включается и выключается. Таким образом, термостат может считывать и регулировать температуру. Что важно отметить в отношении биметаллического термостата, так это то, что он не так точен, как цифровая модель; температура может варьироваться на целых пять градусов от целевого заданного значения. Однако некоторые предпочитают механические термостаты из-за их доступности и простого в использовании выключателя.

Как настроить термостат

Вот несколько полезных советов по использованию термостата.

• Этот тип устройства должен быть расположен в доме со свежим воздухом. Если вы разместите термостат в особенно солнечном месте или за занавеской, он не сможет точно определить температуру.
• Для начала установите минимальную комфортную температуру. Для большинства людей это будет от 18 до 21 градуса.

Хотя может возникнуть соблазн включить термостат в холодные дни, в этом нет необходимости. Идея термостата заключается в том, что он будет реагировать на более холодную погоду и следить за тем, чтобы отопление оставалось включенным достаточно долго, чтобы нагреть дом до заданной вами температуры. Однако, поскольку прогрев дома в холодный день может занять больше времени, вы можете запрограммировать отопление на более раннее включение.

Программируемые термостаты имеют настройки времени и температуры, так что вы можете регулировать температуру в разные периоды дня. Это позволяет вам экономить энергию, отключая отопление, когда вы на работе, но при этом вернуться домой в теплый дом позже в тот же день. При программировании термостата необходимо учитывать время прогрева и охлаждения.

Как пользоваться механическим термостатом

Механические термостаты регулируют температуру благодаря расширению внутренних металлических планок. Эта полоса проводит электричество по подключенной цепи, включая отопление. Когда полоса нагревается, один из металлов расширяется настолько, что размыкает цепь и отключает отопление, охлаждая комнату. Чтобы отрегулировать этот механизм на вашем термостате, используйте шкалу температуры, которую вы можете настроить на предпочтительную температуру. Это устанавливает точку для выключения и включения цепи.

Металлическим полоскам требуется некоторое время, чтобы расшириться или сжаться, поэтому процесс может быть довольно постепенным.