Termostats apkures katlam: darbības princips, veidi, pieslēguma shēmas

Automātika apkures sistēmā ļauj precīzāk kontrolēt temperatūras režīmu apsildāmās telpās un ietaupīt degvielu. Uzstādot termostatu apkures katlam, kotedžas īpašnieks paaugstina par 20–30% katlu iekārtas darbības efektivitāti un ievērojami vienkāršo tās apkopi.

Mēs pastāstīsim par praksē izmantotajiem termoregulatoru veidiem, to izvietošanas noteikumiem un pieslēgšanas īpatnībām. Mūsu piedāvātajā rakstā detalizēti aprakstīti ierīču pieslēgšanas varianti un shēmas. Ņemot vērā mūsu padomus, Jūs varēsiet kompetenti izvēlēties ierīci un, ja vēlaties, uzstādīt.

Kā darbojas apkures termostats?

Parastā apkures sistēma ar ūdeni kā siltumnesēju sastāv no apkures iekārtām vai pieslēguma mezgla centralizētajam tīklam, iekšējās izvades caurulēm un radiatoriem.

Lai regulētu no tās telpās nonākošā siltuma apjomus, nākas vai nu nepārtraukti uzraudzīt katlu, vai regulāri aizvērt/atvērt ventiļus uz radiatoriem.

Turklāt šādas sistēmas inerce neļauj uzturēt nepieciešamo temperatūru visas dienas garumā noteiktajā līmenī. Ja krāsnī pieliek vairāk malkas vai katlam padod vairāk gāzes, tad siltumnesējs caurulēs uzkarsīsies spēcīgāk, un siltuma caur radiatoriem tas arī atdos vairāk.

Pie zemas temperatūras aiz loga tas ir labi. Bet pie pēkšņas sasilšanas ārā mājā karstums kļūst neciešams. Degviela jau ir kurtuvē, un ūdens jau ir uzkarsis, no siltuma nav iespējams atbrīvoties. Plus, katls vēl turpina darboties.

Bez termostata sistēmā tas ir jāizslēdz manuāli. Var, protams, atvērt logus ventilācijai un izlaist siltumu, bet tad rēķini par degvielu mājas katlumājai noteikti sagraus. Secinājums ir acīmredzams: apkures termostats vienkāršo dzīvošanu, padara to maksimāli komfortablu.

Termostats (termoregulators) ir ierīce temperatūras uzraudzībai apsildāmā telpā un siltuma padeves palielināšanai/samazināšanai.

Apkures sistēmas termostats sastāv no:

• termojutīga sensora (elementa);
• iestatīšanas bloka;
• vadības moduļa;
• elektromagnētiskā releja vai mehāniskā vārsta.

Vienkāršākajos modeļos vadības bloks nav. Viss notiek tīrās mehānikas un termojutīgā elementa fizikālo īpašību izmaiņu dēļ.

Šādiem termostatiem elektrobarošana nav nepieciešama. Pēc sistēmas regulēšanas efektivitātes un precizitātes tie ir zemāki par elektroniskajām ierīcēm, taču tie ir enerģētiski neatkarīgi. Ja rodas problēmas ar spriegumu tīklā, tie noteikti nepārtrauks darboties.

Termoregulatora darbības princips ir šāds:

1. Ar vadības bloka palīdzību tiek iestatīta nepieciešamā temperatūra.
2. Sasniedzot nepieciešamos parametrus, sensors nostrādā, kas izraisa katla izslēgšanu vai noslēgšanas vārsta aizvēršanu apkures caurulēs.
3. Pēc gaisa temperatūras pazemināšanās telpā notiek katla iekārtas vai sildītāju atkārtota ieslēgšanās.

Elektroniskās vadības modulis ļauj iestatīt nevis vienu temperatūras rādītāju, bet vairākus atsevišķi katram diennakts laikam. Turklāt, ja ir šāds bloks, ir iespējams uzstādīt papildu temperatūras sensoru ārpus telpas un piesaistīt termostata darbību tā datiem.

Atkarībā no ierīces veida termoregulators tiek pieslēgts tieši pie katla, lai regulētu tā darbību, vai arī pie ieejas radiatorā, lai kontrolētu siltumnesēja piegādes apjomus.

Vienkāršākais termostats ir noslēgšanas armatūra ar termo sensoru, kas atrodas uz caurules pie radiatora. Sasniedzot nepieciešamo temperatūru, termostata vārsts aizveras un samazina siltumnesēja plūsmu. Kad telpas gaiss atdziest, tas atkal atveras, kā rezultātā palielinās ienākošā siltuma apjoms.

Sarežģītākas un progresīvākas modeļi paredz bezvadu sensoru un vadības bloku klātbūtni. Visa saziņa starp atsevišķiem elementiem notiek pa radio kanālu. Vadi šajā gadījumā netiek ievilkti, kas pozitīvi ietekmē šādu termoregulatoru izvietošanas estētisko pusi telpā.

Termoregulatoru veidi katliem

Galvenā atšķirība starp termostatiem ir dažāda tipa termojutīgie sensori. Daži tiek uzstādīti uz apkures caurules, citi – tās iekšpusē, bet vēl citi – uz sienas. Daži ir paredzēti gaisa temperatūras mērīšanai, bet citi – siltumnesēja temperatūras mērīšanai.

Termoregulatora modeļa izvēle ir atkarīga no:

• katla veida;
• apkures sistēmas izkārtojuma shēmas;
• brīvas vietas pieejamības;
• nepieciešamās funkcionalitātes.

Daudzi mūsdienu apkures katli jau ir paredzēti termostatu pieslēgšanai. Turklāt katla iekārtas ražotājs jau tehnisko dokumentācijā norāda visas šīs uzstādīšanas nianses.

Ja tiek izvēlēts elektronisks termoregulatora modelis, tad vislabāk ir dot priekšroku maksimāli efektīvajam – tam, ko rekomendē katla izstrādātājs.

Ideālā gadījumā termostatam jāregulē tieši sildīšanas ierīces darbība, proti, degvielas padeve tajā. Tas ir visefektīvākais pieslēguma shēma degvielas ekonomijas ziņā. Šajā gadījumā enerģijas nesēja tiks sadedzināts tieši tik daudz, cik nepieciešams siltuma.

Bet šādu termostatu var uzstādīt tikai uz gāzes vai elektrisko sildīšanas iekārtu. Ja katls ir cietā kurināmā, tad telpas temperatūru palīdzēs noregulēt termostats ar mehānisko vārstu, kas tiek montēts uz caurules.

Uz radiatoriem uzstādītie regulatori ir paredzēti ūdens padeves pārtraukšanai, ja telpā vai pie siltumnesēja temperatūra ir pārāk augsta. Katls šajā gadījumā pārstāj darboties nedaudz vēlāk, kad tā iekšpusē nostrādā savs temperatūras sensors, kas novērš iekārtas pārkaršanu.

Grupa #1: mehāniskie

Mehāniskā termo sensora darbības pamatā ir materiāla īpašību izmaiņas, mainoties tā temperatūrai. Tas ir vienkāršs izpildījumā, budžetam draudzīgs, pietiekami efektīvs un pilnībā neatkarīgs no elektroapgādes variants. Tas ir paredzēts uzstādīšanai uz ūdens apkures sistēmas caurulēm, lai regulētu siltumnesēja plūsmu.

Klasisks mehāniskā termoregulatora piemērs ir ierīce ar adatas vārstu (aizbīdni) un termogalvu-silfonu.

Kā vielas, kas reaģē uz temperatūras izmaiņām, mehāniskajos termostatos tiek izmantotas:

• gāze;
• šķidrums.

Sildot šķidrumu, gāzes izplešas, kas rada spiedienu uz aizvēršanas vārsta stieni. Temperatūrai pazeminoties, tās saspiežas, aizvēršanas vārsts atgriežas atpakaļ atsperes iedarbībā, un sakarsēts ūdens atkal plūst pa caurulēm uz apkures radiatoriem.

Termostatiem uz radiatoriem ir raksturīga vāja jutība un liela regulēšanas kļūda. Tie nostrādā tikai tad, kad temperatūra paaugstinās par 2 un vairāk grādiem. Turklāt laika gaitā silfona pildījums zaudē savas īpašības, cipari uz regulēšanas roktura vēlamajiem temperatūras parametriem un reālie grādi sāk atšķirties.

Šādiem termoregulatoriem ir diezgan lieli izmēri. Lielākā daļa no tiem ir paredzēti ūdens temperatūras mērīšanai radiatoros, nevis telpas gaisa temperatūras mērīšanai. Bieži vien tos precīzi noregulēt tā, kā to vēlas mājas īpašnieks, ir sarežģīti.

Grupa #2: elektromehāniskie

Šie termostati darbojas pēc principiem, kas ir līdzīgi tīri mehāniskiem analogiem. Tikai kā termojutīgs elements šeit tiek izmantota metāla plāksne.

Sildot tā izliecas un aizver kontaktu, bet atdziestot atgriežas sākuma stāvoklī un atver ķēdi. Un caur šo kontūru tiek nosūtīts signāls uz degļu vadības bloku.

Elektromehāniskajam termoregulatoram nepieciešama elektroapgāde, tas regulē siltumnesēja plūsmas vārstus vai degļus katlā, izmantojot elektriskos signālus.

Vēl viens elektromehāniskā termostata variants – ierīce ar sensoru, kas sastāv no divām dažādu metālu plāksnēm. Šajā gadījumā jutīgais elements tiek uzstādīts tieši cietā kurināmā katla kurtuvē.

Augstā temperatūrā starp plāksnēm rodas potenciālu starpība, kas ietekmē elektromagnētisko releju. Tā kontakti pārmaiņus atveras un aizveras. Rezultātā tiek ieslēgts/izslēgts gaisa piespiešana degšanas kamerā.

Grupa #3: elektroniskie

Šis termostatu veids ūdens sildīšanas katliem pieder pie enerģijatkarīgās kategorijas. Šādām ierīcēm ir ārējs temperatūras sensors, kas seko telpas temperatūrai, un pilnvērtīgs vadības bloks ar displeju.

Elektriskajiem katliem šādi termoregulatori ir obligāts papildinājums. Bez tiem elektriskie sildītāji darbotos bez apstājas, pārāk stipri sildot gaisu vai siltumnesēju.

Ar elektrību strādājošie katli un boileri vairumā gadījumu jau rūpnīcā tiek aprīkoti ar termostatiem.

Elektroniskajā termoregulatorā ir divi galvenie elementi:

1. Temperatūras sensors.
2. Mikrokontrolleris.

Pirmais mēra temperatūru, bet otrais to kontrolē un dod signālus par siltumenerģijas padeves palielināšanu/samazināšanu telpā. Sensors var nosūtīt kontrolierim analogu vai digitālu signālu. Pirmajā gadījumā termostats pēc iespējām ir līdzīgs mehāniskajam analogam, tikai ievērojami pārspēj to temperatūras rādītāju mērījumu precizitātē.

Digitālie termoregulatori ir šo ierīču attīstības virsotne. Tie ļauj regulēt siltumpadevi pēc iepriekš noteikta algoritma. Turklāt tiem var pievienot daudz vairāk sensoru, kas atrodas gan telpās, gan ārā.

Daudziem elektroniskajiem termostatiem ir iespēja tālvadībai caur IR portu vai mobilo sakaru tīklu. Tas ļauj regulēt telpas temperatūru ne tikai ar tālvadības pulti telpā, bet arī no jebkuras vietas ārpus tās.

Piemēram, vēl izejot no darba, var nosūtīt signālu, lai uzsildītu telpas gaisu līdz komfortabliem parametriem, un līdz jūsu atgriešanai mājas priecēs ar omulību un siltumu.

Elektroniskās ierīces, kas paredzētas siltumnesēja kvalitatīvo un kvantitatīvo raksturlielumu automātiskai regulēšanai, ir obligāta apkures sistēmu sastāvdaļa viedajās mājās. Iesakām iepazīties ar to uzbūvi.

Principiālās pieslēguma shēmas

Visi termostata iekļaušanas veidi apkures sistēmā iedalās trīs pieslēgšanas variantos:

1. Tieši pie katla.
2. Pie cirkulācijas sūkņa.
3. Uz caurules, kas padod siltumnesēju uz radiatoru.

Pirmās divas shēmas izslēdz apkures cauruļvada caurlaidības pasliktināšanos. Tajā netiek ievietoti nekādi papildu slēgierīces, visas sistēmas hidrauliskā pretestība nemainās. Termostats šeit vada tikai sūkņa vai katla darbību, ar ūdeni tas “nesaskaras”.

Uzstādot termoregulatoru uz radiatoru vai kopējo cauruli ar vairākiem radiatoriem, hidrauliskā pretestība, tieši otrādi, palielinās. Pat pilnībā atvērtā stāvoklī termostata vārsts nedaudz palēnina dzesēšanas šķidruma kustību.

Ideālā gadījumā katla cauruļvadu projekts ir jāveic nekavējoties, ņemot vērā visus termoregulējošās un citas ierīces.

Termostatus esošajos apkures cauruļvados vajadzētu iestrādāt tikai ārkārtējā gadījumā, maksimālo efektivitāti no to izmantošanas var sasniegt tikai tad, ja tie sistēmā tiek iekļauti jau projektēšanas stadijā.

Ja mājas ūdens apkures sistēma ir izveidota pēc viencaurules shēmas, tad no trešā varianta labāk uzreiz atteikties. Termosensora iedarbināšanas gadījumā vārsts uzreiz pārtrauks visu radiatoru atzaru vairākās telpās, un tad par komfortu tālākajās no katla telpās var uzreiz aizmirst.

Termostatu pie radiatora ieejas vajadzētu pieslēgt caur apvadu. Tādējādi tas iedarbināšanas brīdī novirzīs dzesēšanas šķidruma plūsmu garām radiatoram. Ūdens atgriezīsies katlā neatsilis. Katls pārtrauks to sildīt, tādējādi samazinot gāzes degvielas vai elektroenerģijas patēriņu.

Uzstādot termostata gaisa temperatūras sensoru, jāievēro noteikti noteikumi, pretējā gadījumā blakus esošo ierīču vai priekšmetu ietekmē tas darbosies nepatiesi.

Termosensors jāuzstāda:

• vietā, kur neiekļūst tieša saules gaisma;
• tālāk no aukstuma tiltiem, caurvēja un no radiatoriem paceļošajiem siltuma plūsmām;
• lai tas netiktu aizsegts ar dekoratīvajiem ekrāniem vai aizkariem;
• augstumā no grīdas robežās no 1,2–1,5 metra.

Nepareizas sensora uzstādīšanas gadījumā termostats sāks dot nepatiesus signālus. Tas var izraisīt ne tikai gaisa telpā, bet arī dzesēšanas šķidruma sistēmā pārkaršanu. Un otrajā gadījumā nav ilgi līdz problēmām ar katlu.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Īpašu sarežģījumu ar termoregulatora uzstādīšanu nevajadzētu rasties. Tas tikai pareizi jāizvēlas konkrētai apkures sistēmai. Un izvēlētie video materiāli jums šajā noteikti palīdzēs.

Video #1. Telpas termostata pieslēgšana gāzes katlam visās niansēs:

Video #2. Sienas termoregulatora apskats:

Video #3. Kontakttermostata iekļaušanas tehnoloģija sistēmā ar cirkulācijas sūkni:

Apkures katla papildinājums termostata formā – tas ir lielisks veids, kā ietaupīt uz mājokļa apsildīšanu, paaugstināt dzīvošanas komfortu un samazināt dzesēšanas šķidrumu sildošās iekārtas nolietojumu. Termoregulatoriem iztērētā nauda atmaksājas vienas ziemas sezonas laikā.

Turklāt var izvēlēties gan vienkāršu mehānisku variantu ar manuālu vadību, gan progresīvāku ierīci ar programmētāju.

Vēlaties pastāstīt, kā darbojas katls ar termostatu jūsu lauku mājā? Vai jums ir informācija, kas būtu noderīga vietnes apmeklētājiem? Lūdzu, rakstiet komentārus, uzdodiet jautājumus, publicējiet fotogrāfijas par raksta tēmu zemāk esošajā blokā.