Jak regulovat teplotu radiátoru: přehled moderních termostatických zařízení

Typy termostatických hlavic a jejich ovládání

Termostatické hlavice se vztahují k uzavíracím a regulačním ventilům.

Existují tři typy termostatických hlavic:

• příručka;
• mechanické;
• elektronické.

Funkce jsou ve všech případech stejné, liší se však způsob jejich implementace. V závislosti na posledním parametru mají různé možnosti.

Co jsou to ruční termostatické ventily?

Termostatické hlavice jsou konstrukčně shodné se standardními ventily. Otáčením knoflíku lze regulovat objem tepelné kapaliny dopravované potrubím.

Nastavením termostatu o pouhý 1° níže můžete ušetřit 6 % ročního účtu za energii.

Ty se instalují na místo kulových ventilů na opačných stranách radiátoru. Jsou spolehlivé a levné, ale musí se ovládat ručně a není příliš pohodlné pokaždé otáčet ventilem a spoléhat se pouze na své smysly. Tyto termostatické ventily se montují především na litinové radiátory.

Pokud přepínáte dřík ventilu několikrát denně, ruční kolečko ventilu se uvolní. V důsledku toho termostatická hlavice rychle selže.

Vlastnosti mechanické termostatické hlavice

Mechanická termostatická hlavice je složitější a automaticky udržuje nastavenou teplotu.

Zařízení je založeno na měchu ve tvaru malého pružného válce. Uvnitř měchu se nachází teplotní činidlo v kapalném nebo plynném skupenství. Zpravidla má vysoký koeficient tepelné roztažnosti.

Jakmile nastavená teplota překročí normu, vnitřní médium, které výrazně zvětšilo svůj objem, způsobí pohyb dříku.

V důsledku toho se zužuje průřez tepelné hlavice. Tím se sníží kapacita baterie, a tedy i teplota tepelné kapaliny na nastavenou hodnotu.

Jak se kapalina nebo plyn v měchu ochlazuje, válec ztrácí svůj objem. Dřík se zvedne, čímž se zvýší dávka chladicí kapaliny protékající chladičem. Ten se postupně zahřívá, obnovuje se rovnováha systému a vše začíná znovu.

Pozitivních výsledků lze dosáhnout pouze tehdy, jsou-li ve všech místnostech a na každém radiátoru termostaty.

Oblíbenější jsou zařízení s měchem naplněným kapalinou. Plyny sice mají rychlejší reakční dobu, ale jejich výrobní technologie je poměrně složitá a rozdíl v přesnosti je pouze 0,5 %.

Mechanický regulátor se používá pohodlněji než ruční. Je plně zodpovědný za vnitřní klima. Existuje mnoho modelů tohoto termostatického ventilu, které se liší způsobem signalizace.

Termostatická hlavice je namontována tak, aby byla orientována směrem do místnosti. Tím se zvýší přesnost měření teploty.

Pokud nejsou splněny podmínky pro takovou instalaci, lze nainstalovat dálkový termostatický ventil. termostat s dálkovým čidlem. K tepelné hlavici je připojena 2 až 3 m dlouhou kapilární trubicí.

Dálkový snímač je rozumný vzhledem k následujícím okolnostem:

1. Topné těleso je umístěno ve výklenku.
2. Hloubka chladiče je 160 mm.
3. Hlavice termostatu je schovaná za žaluziemi.
4. Velká šířka prahu nad chladičem, přičemž vzdálenost mezi prahem a horní částí chladiče je menší než 100 mm.
5. Vyvažovací zařízení je umístěno vertikálně.

Veškerá manipulace s radiátory se provádí s ohledem na teplotu v místnosti.

Jaký je rozdíl mezi elektronickým termostatem?

Protože tento termostat má kromě elektroniky také baterie (2 ks), je větší než předchozí termostaty. Dřík se zde pohybuje pod vlivem mikroprocesoru.

Tato zařízení mají velký soubor dalších funkcí. Například mohou nastavit teplotu podle hodin - v noci bude v místnosti chladněji a ráno se teplota zvýší.

Je také možné naprogramovat hodnoty teploty pro jednotlivé dny v týdnu. Aniž byste snížili úroveň komfortu, můžete výrazně ušetřit na vytápění domu.

Přestože jsou baterie dostatečně nabité, aby vydržely několik let, je třeba je sledovat. To však není hlavní nevýhoda, ale vysoká cena elektronické termostatické hlavice.

Na fotografii je termostat s možností dálkového čidla. Omezuje teplotu na předem nastavenou hodnotu. Lze jej nastavit v rozmezí 60° až 90°.

Pokud je na radiátoru namontována dekorativní zástěna, je tepelná hlavice nepoužitelná. V takovém případě je zapotřebí regulátor s čidlem, které zaznamenává venkovní teplotu.

Instalace ventilů

Termostaty lze instalovat na přívodní i výstupní trubku radiátoru - na výkon zařízení to nemá vliv. Před instalací zařízení však musíte vědět, jak termostat na radiátoru funguje, a prostudovat řadu parametrů, které ovlivňují funkčnost a výkon zařízení.

Při instalaci byste měli zvážit zejména výšku, ve které bude jednotka umístěna, což je jedna z hlavních vlastností termostatů. Všechny jednotky tohoto typu jsou nastaveny z výroby s tím, že termostat bude připojen k hornímu rozdělovači radiátoru, který je přibližně 60-80 cm nad úrovní podlahy.

Tuto možnost samozřejmě nelze použít, pokud byla otopná tělesa instalována metodou spodního připojení. Tento problém lze vyřešit třemi způsoby - najít spodní termostatickou radiátorovou baterii, nainstalovat dálkové čidlo nebo si termostatickou hlavici nastavit sami. Nastavení termostatické hlavice je snadné a technologie je obvykle popsána v dokumentaci přiložené k přístroji.

Zvláštní pozornost je třeba věnovat správné instalaci termostatu na radiátor v bytovém domě. V jednotrubkovém systému je nezbytnou součástí systému obtok - konstrukční prvek umístěný před chladičem a spojující obě potrubí. Pokud není k dispozici obtok, je velmi nepříjemné, když termostat mění teplotu celého stoupacího potrubí. To samozřejmě není účelem termostatu a případná sankce za tento vliv na vytápění je značná.

Možnosti regulace radiátoru pomocí termostatické hlavice

Úpravy mohou být dvojího druhu: kvantitativní a kvalitativní.

Principem první metody je změna teploty změnou množství chladicí kapaliny protékající chladičem.

Druhá metoda zahrnuje změnu teploty vody přímo v systému. Za tímto účelem je v kotelně instalována směšovací jednotka se sifonem naplněným teplotně citlivým médiem. Toto médium může být kapalné nebo plynné.

Kapalinou plněná verze se snadno vyrábí, ale je pomalejší než verze plněná plynem. Podstata obou variant spočívá v následujícím: Médium se při zahřívání rozpíná, což způsobuje roztahování sifonu. V důsledku toho se speciální kužel uvnitř pohybuje a zmenšuje průřez ventilu. Tím se sníží průtok topného média. Když ochlazování vzduchu v místnosti, proces je obrácený.

Speciální funkce

Aby termostatický radiátorový kohout správně fungoval, musí být předem správně nastaven. V místnosti musí být zapnuté topení a zavřené dveře a okna. Teploměr se umístí na pevný bod a následně se provede nastavení. Postup nastavení je následující:

• Otočte hlavici termostatu doleva, kam až to půjde. Tím se otevře průtok topného média.
• Počkejte, až se teplota zvýší o 5-6 °C oproti pokojové teplotě.
• Otočte se úplně doprava.
• Čeká se, až teplota klesne na původní hodnotu. Postupně vyšroubujte ventil. Pokud se objeví pozitivní hluk nebo je chladič horký, otáčení zastavte.

Poslední nastavená poloha je optimální a odpovídá příjemné teplotě.

2 způsoby regulace topných systémů

Teplotu lze nastavit v zásadě dvěma způsoby.

1. Kvantitativní. Jedná se o způsob změny průtoku ohřívané vody pomocí speciálního uzavíracího ventilu nebo oběhového čerpadla. Tím vlastně omezujeme průtok topného média topným systémem.

Nejjednodušším příkladem této metody je změna otáček čerpadla. Čím je chladněji, tím intenzivněji čerpadlo pracuje a tím vyšší je rychlost, s jakou pohybuje teplonosným médiem topným systémem.

1. Kvalitativní. Tato metoda spočívá v nastavení teploty celého systému na topném zařízení (kotli apod.).

Princip činnosti termostatické hlavice pro radiátor

Úkolem termostatu je řídit ohřev baterie při změně teploty v místnosti.

Princip činnosti termostatu:

1. Zahřátý vzduch působí na složení a začne se rozpínat měch.
2. Samotná nádoba se také rozšiřuje díky vlnité struktuře.
3. Expanze pohání vřeteno, které postupně omezuje průtok teplonosného média do chladiče.
4. Průtočná kapacita se snižuje a teplota chladiče klesá.
5. Vytápění je slabší, vzduch se ochlazuje.
6. Chlazením se měch stlačí a dřík se vrátí do původní polohy.
7. Přívod topného média se obnoví stejnou silou.

Typy termostatických hlavic

1. S vnitřním termočlánkem.
2. S dálkovým teplotním čidlem.
3. S externím regulátorem.
4. Elektronické (programovatelné).
5. Odolnost proti vandalismu.

Konvenční termostat Pro topná tělesa s vnitřním čidlem se připouští k instalaci, pokud je možné umístit jeho osu vodorovně tak, aby vzduch v místnosti volně proudil kolem těla spotřebiče, jak je znázorněno na obrázku:

Pokud není možná vodorovná montáž hlavice, je lepší zakoupit vzdálený teplotní senzor doplněný o 2 m kapilární trubice. Jedná se o vzdálenost od radiátoru, ve které lze jednotku namontovat na stěnu:

Kromě vertikální instalace existují i další objektivní důvody pro pořízení dálkového senzoru:

• topná tělesa s regulátorem teploty jsou za tlustými závěsy;
• v bezprostřední blízkosti termostatické hlavice se nachází potrubí horké vody nebo jiný zdroj tepla;
• radiátor je pod širokým okenním parapetem;
• vnitřní termočlánek vstoupí do oblasti tahu.

V místnostech s vysokými nároky na design interiéru se radiátory často skrývají pod dekorativními zástěnami z různých materiálů. V takových případech termostat pod krytem registruje teplotu horkého vzduchu nahromaděného v horní zóně a může zcela odpojit topné médium. Nejen to, přístup k ovládání hlavy je zcela zablokován. V této situaci je třeba dát přednost dálkovému ovladači v kombinaci se senzorem. Jeho poloha je znázorněna na obrázku:

Elektronické termostaty s displejem se dodávají ve dvou variantách: s vestavěnou řídicí jednotkou a s odnímatelnou řídicí jednotkou. Ten se liší tím, že se elektronická jednotka oddělí od hlavice termostatu a poté pokračuje v normální funkci. Účelem těchto zařízení je nastavit teplotu v místnosti v závislosti na denní době podle programu. To umožňuje snížit výkon vytápění v pracovní době, když je dům prázdný, a v dalších podobných případech, což vede k dalším úsporám energie.

Řízení servomotoru pomocí AVR ATmega16

Stejně jako krokový motor nepotřebuje servomotor žádný externí ovladač, například ULN2003 nebo L293D. K ovládání potřebuje pouze modulační signál PWM, který lze snadno vygenerovat pomocí mikrokontroléru AVR. Krouticí moment servomotoru použitého v našem projektu je 2,5 kg/cm, takže pokud potřebujete větší krouticí moment, musíte použít jiný servomotor.

V obecných principech servomotorů jsme již zjistili, že servomotor čeká na příchod impulsu každých 20 ms a délka kladného impulsu určuje úhel natočení servomotoru.

Pro generování požadovaných impulzů použijeme časovač 1 mikrokontroléru Atmega16. Mikrokontrolér je schopen pracovat na frekvenci 16 MHz, ale my použijeme frekvenci 1 MHz, protože v našem projektu to mikrokontroléru k jeho práci stačí. Dělička je nastavena na hodnotu 1 a máme stupnici 1 MHz/1 = 1 MHz. Časovač 1 budeme používat v režimu Fast PWM, tj. v režimu 14. Pro generování požadované sekvence impulzů můžete použít různé režimy časovače. Více informací o tom najdete v oficiálním datasheetu Atmega16.

Pro použití časovače 1 v rychlém režimu PWM potřebujeme TOP hodnotu registru ICR1 (Input Capture Register1). Hodnotu TOP lze zjistit podle následujícího vzorce:

fpwm = fcpu / n x (1 + TOP) Tento výraz lze zjednodušit na následující:

TOP = (fcpu / (fpwm x n)) - 1 kde N = dělicí činitel děliče fcpu = frekvence procesoru fpwm = opakovací frekvence impulsů na vstupu servomotoru, která je 50 Hz.

Do výše uvedeného vzorce tedy musíme dosadit následující hodnoty proměnných: N = 1, fcpu = 1MHz, fpwm = 50Hz.

Nahrazením všech těchto údajů získáme ICR1 = 1999.

To znamená, že pro dosažení maximální úrovně, tj. 1800 (otočení osy serva o 180 stupňů), potřebujeme ICR1 = 1999.

Při frekvenci 16 MHz a koeficientu předělení 16 dostaneme ICR1 = 4999.

Výběr termostatické hlavice

Zařízení je třeba vybrat s ohledem na topný systém a jeho instalaci. Na základě toho se k regulaci teploty používá termostatický regulační ventil. ventil a termostatická hlavice pro radiátory. Lze je různě kombinovat.

Například u jednotrubkových systémů je nejlepší použít ventily s vysokou průtokovou kapacitou. Podobné prvky jsou vhodné pro dvoutrubkové systémy s přirozenou cirkulací média. U dvoutrubkových soustav s nuceným oběhem je nejlepší instalovat na radiátor termostatickou hlavici, která umožňuje regulovat průtok.

Výběr termostatické hlavice pro radiátor musí být rovněž zodpovědný. Nejčastější jsou následující možnosti:

• S termočlánkem nainstalovaným uvnitř.
• Programovatelné.
• S externím teplotním čidlem.
• Odolnost proti vandalismu.
• S externím regulátorem.

Klasickou verzí je termostat, který má vnitřní čidlo a je umístěn vodorovně. Nedoporučuje se připojovat termostat k radiátoru ve svislé poloze. V tomto případě může stoupající teplo způsobit poruchu termostatu.

Pokud není možné namontovat termostat vodorovně na radiátor, lze nainstalovat přídavné dálkové čidlo se speciální kapilárou.

Princip funkce ventilu

Termostatický ventil s hlavicí se používá k udržování stanovené teploty v autonomním režimu. Zařízení pracuje na principu stlačování a rozpínání plynu nebo kapaliny v závislosti na prostředí. Termostatický ventil může být integrovaný nebo umístěný na dálku.

Termostatický ventil má vlnovec, vlnitou pohyblivou nádobu, která je naplněna činidlem citlivým na teplotu. Když se okolní vzduch zahřeje, zvětší se objem činidla a působí tlakem na kužel ventilu, což způsobí jeho uzavření. Při ochlazování dochází k opačnému procesu - činidlo se ochladí, měch zmenší svůj objem a ventil se otevře.

Rozlišují se plynové a kapalinové měchy. Plynné látky jsou citlivější na změny prostředí, ale jsou dražší a obtížněji se vyrábějí. Tekuté prostředky jsou méně citlivé, ale levnější. Rozdíl v přesnosti nastavení teploty je přibližně 0,5 stupně, což není podstatné.

Jak seřídit radiátory

Abychom pochopili, jak se teplota nastavuje, připomeňme si, jak funguje topné těleso. Jedná se o labyrint z trubek s různými druhy žeber pro zvýšení přenosu tepla. Horká voda vstupuje do radiátoru, prochází labyrintem a ohřívá kov. To následně ohřívá okolní vzduch. Žebra moderních radiátorů jsou speciálně tvarovaná tak, aby zlepšovala pohyb vzduchu (konvekci), což znamená, že horký vzduch může být velmi rychle odváděn. Když radiátory aktivně topí, je cítit hmatatelný tok tepla.

Takový radiátor je velmi horký. V tomto případě je nutné nainstalovat regulátor

To znamená, že změnou množství chladicí kapaliny protékající chladičem je možné měnit teplotu v místnosti (v určitých mezích). K tomu slouží příslušné armatury - regulační ventily a termostatické regulátory.

Je třeba rovnou říci, že žádné regulační orgány nemohou zvýšit emise tepla. Pouze ji snižují. Pokud je v místnosti horko - dejte ji nahoru, pokud je zima - není to vaše volba.

Jak účinně se mění teplota baterií, závisí v první řadě na tom, jak je systém vypočten, zda je k dispozici rezervní kapacita topných zařízení, a v druhé řadě na tom, jak správně jsou vybrány a instalovány regulátory. Důležitou roli hraje také setrvačnost celého systému a samotných radiátorů. Například hliník se rychle zahřívá a ochlazuje a litina, která má velkou hmotnost, mění teplotu velmi pomalu. Nemá tedy smysl cokoli měnit u litiny: na výsledek je příliš dlouhé čekání.

Možnosti připojení a instalace regulačních ventilů. Aby však bylo možné radiátor opravit bez odstavení systému, musí být před regulátorem nainstalován kulový ventil (klikněte na obrázek zvětšit jeho velikost)

2 Jak nastavit vytápění v soukromém domě Funkce a nuance

Topné sítě v rodinných domech a bytových domech jsou velmi odlišné. V rodinném domě mohou mít vliv na provoz topného systému pouze vnitřní faktory - autonomní problémy s vytápěním - nikoliv však poruchy celého systému. Nejčastěji jsou závady způsobeny kotlem, který je ovlivněn jeho výkonem a druhem používaného paliva.

Nastavení vytápění

Možnosti a způsoby regulace vytápění domu závisí na několika faktorech, z nichž nejdůležitější jsou následující:

1. 1. Materiál a průměr trubek. Čím větší je průřez potrubí, tím rychleji se topné médium zahřívá a rozpíná.
2. 2. vlastnosti radiátorů. Radiátory lze správně regulovat pouze tehdy, jsou-li správně připojeny k potrubí. Při správné instalaci lze během provozu systému sledovat rychlost a objem vody protékající spotřebičem.
3. 3. přítomnost směšovacích sestav. U dvoutrubkových systémů snižují směšovací sekce teplotu vody smícháním studené a teplé vody.

Ve fázích plánování nové autonomní komunikace je třeba zvážit instalaci mechanismů, které umožňují pohodlnou a citlivou regulaci tlaku a teploty v systému. Pokud se takové zařízení zřídí bez předběžných výpočtů v již fungujícím systému, může se jeho účinnost výrazně snížit.

Instalace

Servopohon namontujte na prefabrikovanou sestavu rozdělovače následujícím způsobem:

• Jednotku lze namontovat v libovolné poloze, ať už je normálně uzavřená, otevřená nebo univerzální. Před prvním zapnutím však musí být pohon v otevřené poloze.
• Zkontrolujte kompatibilitu ventilu a pohonu pomocí šablony. Najdete ho na krabici zařízení.
• Na ventil se nasadí adaptér se závitem (součást sady). Správnou instalaci potvrdíte zaklapnutím pojistky na místo.

DOPLŇUJÍCÍ INFORMACE: Jak postupovat při montáži rozdělovačů

K montáži pohonu není zapotřebí žádné další nářadí. Ve šroubovém spoji také není nutné používat žádné těsnicí materiály. Elektrické připojení pohonu musí být provedeno podle schématu dodaného výrobcem. Tuto informaci naleznete v návodu k obsluze. Chcete-li pohon demontovat, stiskněte tělo pohonu ze strany a vytáhněte jej nahoru. Tím se pohon odpojí od adaptéru.

Schéma vybavení pro podlahové vytápění

Jak zvýšit tepelný výkon radiátorů

Zda můžete zvýšit tepelný výkon chladiče, závisí na tom, jak je chladič navržen a zda má výkonovou rezervu. Pokud chladič jednoduše nemůže dodávat více tepla, nepomůže žádné nastavení. Situaci se však můžete pokusit změnit jedním z následujících způsobů:

• Nejprve zkontrolujte, zda nejsou filtry a potrubí ucpané. Ucpávky se nevyskytují pouze ve starších budovách. Jsou častější v novějších budovách: při instalaci se do systému dostávají nejrůznější nečistoty, které při spuštění systému ucpou zařízení. Pokud čištění nepomáhá, můžete přijmout radikální opatření.
• Zvyšte teplotu topného média. To je možné u individuálního vytápění, ale velmi obtížné, spíše nemožné u centralizovaných systémů.

Hlavní nevýhodou regulovaných systémů je, že vyžadují určitou rezervu kapacity všech spotřebičů. A to jsou peníze navíc: každý oddíl stojí peníze. Za pohodlí však nemusíte platit. Pokud je v pokoji horko, život není žádná legrace, stejně jako když je zima. A ovládací armatury jsou univerzálním řešením.

Zařízení, která mohou měnit množství chladicí kapaliny protékající topným zařízením (radiátorem, registrem), je mnoho. Existují poměrně levné varianty, existují varianty se slušnou cenou. Existují s manuální, automatickou nebo elektronickou regulací. Začněme těmi nejlevnějšími.

Typy termostatických ventilů pro otopná tělesa

Existují tři typy termostatických radiátorových ventilů:

• Příručka;
• Mechanické;
• V elektronické podobě.

Každý radiátorový termostat slouží ke stejným úkolům, ale v jejich použití je poměrně dost rozdílů, takže stojí za to se na ně podívat blíže a zjistit, jak pomocí jednoho nebo druhého zařízení snížit teplotu na radiátoru.

Ruční ovládání hlavic

Termostatické hlavice s ručním ovládáním jsou založeny na stejném principu činnosti jako běžné ventily - otáčení regulátoru přímo ovlivňuje průtok topného média zařízením. Tyto regulátory se obvykle montují na obě strany radiátoru místo kulového ventilu. Teplota tepelné kapaliny se mění ručně.

Ruční termostatické regulátory jsou nejjednodušší a nejspolehlivější zařízení a vyznačují se nízkou cenou. Je zde pouze jedna nevýhoda - termostatický radiátorový ventil se musí nastavovat ručně a pouze po hmatu.

Připojení pohonu

Před zahájením instalace je třeba vyjasnit, ke kterému termostatu bude pohon připojen. Pokud má být termostatem ovládán pouze jeden vodní okruh, vytvoří se mezi oběma jednotkami přímé spojení pomocí vodičů.

Pokud je použit tzv. vícezónový termostat, který ovládá několik oblastí, je připojen ke každému servomotoru prostřednictvím speciálního spínače podlahového vytápění. Díky tomu jsou různá zařízení spojena a propojena do jednoho obvodu.

Spínač má nejen komunikační a distribuční funkci, ale slouží také jako pojistka. Pokud jsou všechny uzavírací ventily v poloze zavřeno, spínač automaticky vypne napájení oběhového čerpadla. To je výhodné zejména v případě, kdy je podlahové vytápění ovládáno autonomním automatickým plynovým kotlem.

Vodní podlahové vytápění je nový a moderní typ vytápění. Tento topný systém se instaluje v různých místnostech, a to jak v obytných, tak v domácích prostorách.

Podlahové vytápění je poměrně složitý topný systém, který se skládá z více než jen trubkových topných těles.

Zahrnuje nejdůležitější rozvodné těleso, rozdělovač, který je zase vybaven řadou důležitých zařízení, z nichž jedno je pohon podlahového vytápění.