Термостат, что это? Техническое исполнение и принцип работы.

Термостат для отопления

Около 30 лет назад в системе отопления начали использоваться специальные приборы, с помощью которых можно контролировать температурный режим внутри помещений. Термостаты для отопления — так эти приборы называются. Они стали неотъемлемой частью любой отопительной системы независимо от назначения помещения, где она применяется.

С помощью термостатов можно не только регулировать поток и температуру теплоносителя в радиаторах отопления, но и при необходимости полностью перекрыть подачу в радиаторе. Это облегчает ремонт или замену прибора, поскольку не нужно останавливать весь процесс отопления и полностью сливать теплоноситель. Поэтому установка термостата, это очень выгодное вложение.

Все без исключения термостаты имеют одну и ту же конструкцию и одинаковый принцип работы. Отличается только способ управления прибором.

Термостат для отопления

Механический или, как его еще называют, ручной терморегулятор отопления, имеет на вентиле температурную градацию. Если необходимо изменить температурный режим внутри комнаты, стоит только повернуть рукоятку в ту или другую сторону. Здесь важно точно поймать необходимое деление. Иногда это приходится определять опытным путем.

Виды терморегуляторов

Электронные термостаты

• Обычные — в приборе задаются параметры температуры или точное её значение, которое будет поддерживаться. В устройстве есть электронный дисплей.
• Цифровые:
• С закрытой логикой У такого устройства задан алгоритм работы. Параметры регулируются с помощью специальных команд для установленных заранее приборов. Необходимые параметры можно установить в зависимости от температуры, которая нужна для прибора. При этом саму программу работы регулятора изменить нельзя. Чаще всего такие терморегуляторы применяют в бытовых приборах.

С открытой логикой Устройство полностью контролирует процесс обогрева. В терморегуляторе с открытой логикой можно изменить алгоритм его работы. Управление устройством происходит с помощью сенсорных кнопок. Используя такой термостат, можно настроить обогрев помещения по определённому графику. Такие термостаты применяют в промышленных целях, а их перепрограммированием и установлением нового алгоритма должен заниматься специалист.

Преимущества электронных устройств:

• Большой диапазон настройки температуры;
• Точность больше, чем у механических;
• Эффективность;
• Не энергозатратные;
• Разнообразие дизайна.

Недостатки:

• Зависимы от стабильного электричества;
• На них влияет сильный перепад температуры.

Механические термостаты

Комнатный термостат для отопительного устройства

Комнатный термостат, это автоматическое устройство, задачей которого является регулировка температурного режима отопительного устройства. Прибор мониторит температуру помещения в воздухе, и в случае необходимости подает сигнал котлу о повышении или понижении его мощности. Обычно котлы оснащены встроенными программаторами, однако в некоторых случаях дополнительные устройства нужно подключать отдельно.

Регулятор температуры, выносной

О нюансах установки

Монтируется приспособление вверху двигателя на участке выхода охлаждающей жидкости в радиаторное устройство. Оно способствует быстрому прогреву автотранспортного средства, сдерживая охлаждение до той поры, пока двигатель не достигнет повышенной температуры. Суть устройства заключена в трех элементах: цилиндр, штырь, воск. Схема такого состояния используется с давних пор, не претерпевая особенной модернизации, в том числе, и в новых марках автомашин. В итоге детали мотора не изнашиваются прежде времени, улучшаются их динамические показатели.

Разновидности термостатов

Комнатные термостаты квалифицируют по способу установки, по функциональным возможностям, по техническому устройству.

По способу установки различают:

• Проводные термостаты, где контакты между блоками поддерживаются посредством проводов. Преимуществом таких устройств является возможность передачи данных в отдаленные места (дальше 50 метров). В качестве источника электропитания обычно используется бытовая электрическая сеть.
• Беспроводные термостаты, где коммуникации контроллера с исполнительным блоком осуществляются с применением периодических сигналов. Достоинством беспроводных технологий является отсутствие необходимости в проделывании отверстий под провода. Главный недостаток: железобетонные стены сильно снижают мощность сигнала и ограничивают рабочий радиус для прибора.

Комнатные термостаты для котлов не создают вредного электромагнитного поля, а лишь периодически передают импульс небольшой мощности. Помимо безопасности, такое решение дает возможность экономить заряд аккумулятора.

По функционалу термостаты классифицируют на:

• простые, которые удерживают нужную температуру
• программируемые, где имеется возможность задать нужный режим на неделю вперед (с точностью до минуты)

По техническому исполнению терморегуляторы подразделяют на:

• электронные
• электромеханические
• механические

Появление и модернизация устройства

Одним из первых термостатов считается появление ртутного устройства для поддержания оптимального температурного баланса в инкубаторе для кур, который изобрел в 1620 году мистер Корнелий Дреббел из Великобритании.

Термостат активно используется в системе жидкостного охлаждения ДВС с 1922 года, когда появились первые и относительно мощные установки с большим выделением тепла в процессе работы. На раннем этапе было несколько безуспешных попыток применить устройство в системе охлаждения. Далее конструкцию усовершенствовали, инженеры подобрали оптимальные материалы изготовления и добились таких характеристик и надежности, что термостат стал повсеместно используемым элементом в жидкостной системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве центробежного насоса жидкостной системы охлаждения ДВС. Из этой статьи Вы сможете узнать об особенностях конструкции насоса, его функциях в системе охлаждения, особенностях эксплуатации и ремонта помпы.

В системах охлаждения автомобилей используют два вида термостатов. Существуют решения с твердым или жидкостным наполнителем. Гелевый термостат для автомобильной жидкостной системы охлаждения двигателя был изобретен французом по имени Серж Вернье в 1963 году. Компания Vernet специализируется на производстве термостатов и сегодня, а продукция этого бренда пользуется заслуженным авторитетом на рынке автозапчастей для различных марок автомобилей по всему миру.

Наполнитель термостата

Термостат может иметь различные виды наполнителя в основе своей конструкции. Мы уже упоминали, что выделяют жидкостной наполнитель и твердотельный. Принцип работы и устройство этих решений практически одинаково. Отличия заключаются только в повышенной герметизации жидкостной конструкции, а также в индивидуальных физических свойствах самого наполнителя и его чувствительности к температурным колебаниям зависимо от состава.

Современные двигатели получили такой тип устройства, который имеет в основе твердый наполнитель. Под таким наполнителем стоит понимать основной термоэлемент, который внутри термостата находится изначально в твердом физическом состоянии.

Функции и место расположения

После того как мотор выходит на оптимальную рабочую температуру, становится необходимым поддерживать этот показатель в строгих рамках до самого момента остановки двигателя, а в ряде случаев и некоторое время после прекращения работы ДВС. Главной задачей устройства является контроль и распределение потока нагретой жидкости охлаждения внутри системы по отводу тепла от двигателя.

Термостат может быть расположен в различных местах, зависимо компоновки двигателя в подкапотном пространстве, а также место его установки напрямую зависит от модели силового агрегата. Также на место установки устройства влияют и конструктивные особенности реализации самой охлаждающей жидкостной системы. В большинстве случаев термостат находится в месте выхода охлаждающей жидкости из головки блока цилиндров. Вторым наиболее распространенным местом его установки считается вход центробежного насоса охлаждающей жидкости (помпы).

Рассмотрим более подробно техническое исполнение

Электронные термостаты

Электронный комнатный термостат в своей основе имеет три главных компонента:

• датчик температуры
• передатчик сигнала
• термореле

Основной плюс электронных терморегуляторов — точность работы по выявлению и корректированию температурного режима в помещении. Таким прибором просто управлять, его можно использовать в составе «умного дома».

Электромеханические термостаты

Электромеханический комнатный термостат проще электронного по внутреннему устройству. Центральным элементом устройств является реле. Этот узел внешне похож на цилиндр в виде трубки, которая наполняется отзывчивым к температуре веществом. Как только котел разогревается — вещество расширяется. И наоборот: при понижении температуры вещество сужается. На изменения вещества реагирует привод, который с помощью электроцепи регулирует температурный режим.

Электромеханический термостат

Механические термостаты

Регуляторы механического типа характеризуются отсутствием электронной начинки. В основе принципа работы таких термостатов лежит способность материалов изменять свои свойства под воздействием температуры. В результате изменения температурного режима вещества в газовой мембране, замыкается или разрывается электроцепь, что приводит в действие те или иные механизмы оборудования.

Комнатный термостат для газового котла (или любого другого) может управляться механическим или автоматическим способом. На степень прогрева помещения оказывает непосредственное влияние температура теплоносителя. Как только он нагреется до нужной кондиции, котел выключается. При снижении температуры — подключается вновь. Порог срабатывания отличается в разных системах, но в целом составляет 0,25 градуса.

Функцию контроля за работой отопительного оборудования выполняет программатор. Это устройство, помимо очевидного удобства от автоматизации процесса, выполняет и другую роль — позволяет экономить топливо. Ведь в ручном режиме котел часто включается и отключается, а передвижение теплового носителя создается насосом, который работает даже тогда, когда отопительная система отключена. Следствие этого — повышенный расход электричества и сокращенный срок службы оборудования.

Обратите внимание! Комнатный терморегулятор отзывается не на температуру теплового носителя, а именно на температуру воздуха, в результате чего количество включений-отключений котла снижается в сравнении с регулировкой ручным способом. Иными словами, даже если батареи уже холодные, но температура воздуха в комнате на приемлемом уровне, котел включаться не будет.

Также не станет включаться котел и в некоторых других ситуациях:

• нагрев помещения лучами Солнца
• снижение температурной дельты
• рост числа людей в помещении и т.п.

Практика применения терморегуляторов показывает — они позволяют экономить до трети тепловой энергии.

Как проверить работу термостата

Для проверки термостата можно использовать следующий метод: при изменении температурной уставки должны быть слышны характерные щелчки при прохождении значения температуры, равной температуре окружающей среды – замыкание и размыкание контактов.

Если термостат съёмный, то можно попробовать нагреть его чувствительный элемент и проверить срабатывание.

Если, например, рассмотреть термостат в духовке, то задав определенную температуру, после прогрева можно понаблюдать за пламенем горелки: если оно уменьшилось и остается на одном уровне, то все в порядке. Точности полученного результата можно достигнуть, используя термометр.

Правильность срабатывания уставочного значения термостата можно при помощи термометра или мультиметра с термопарой. Такой способ подойдет, например, для стиральной машины. Также поможет тестер, который подсоединив к контактам термостата покажет их замыкание и размыкание.

Советы при монтаже и подключение термостатов

Установщики советуют ставить термостаты в жилых комнатах. Их установка в коридоре или котельной приводит к дезориентации системы и ложным срабатываниям. Рекомендуется остановить выбор на самой прохладной комнате или там, где бывает наибольшее количество людей.

Рядом с термостатом не должны располагаться источники тепла — батареи или обогреватели. На прибор не должны падать прямые лучи Солнца. Необходимо избегать размещения терморегулятора на сквозняке. Также нежелательно соседство с электрическими приборами, излучающими тепловые помехи.

Включается и выключается котел специальным реле. Термостат подключается с использованием клеммы на котле в заданном месте или через кабель терморегулятора. Для работы программатора нужны батарейки.

Перед тем, как подключить комнатный термостат, нужно прочитать инструкцию, которая находится в техпаспорте прибора. Обычно в паспорте есть отдельный раздел, посвященный подключению термостата.

Основные признаки неисправности термостата

Иногда термостатное устройство не работает качественно.

Основные признаки того, что терморегулятор вышел из строя:

• Если устройство охлаждает больше нужной температуры (в холодильнике начинает морозить);
• Устройство перегревается (двигатель в автомобиле начинает кипеть);
• Нижний патрубок очень быстро нагревается (при исправной работе он греется долго);
• При работе двигателя, отображаемая температура резко снижается, а потом при выключении обратно поднимается;
• Нижний патрубок не нагревается и остаётся холодным. Такое происходит, если устройство долго находится в закрытом состоянии, что приводит к заклиниванию конструкции

Причинами неисправной работы термостата могут быть образовавшаяся ржавчина, заклинивание термостатического клапана в одном из положений: открытом или закрытом. Если не сметать пыль с устройства долгое время — оно может забиться и выйти из строя.

Диагностика поломки, как проверить не снимая

Существует несколько способов проверки неисправности терморегулятора устройства. Этот способ отличается тем, что позволяет обнаружить поломку, не разбирая устройство на части. Чтобы определить, работает ли термостат исправно, нужно запустить двигатель автомобиля на минут пять-десять. За это время шланг, идущий из радиатора в термостат, должен остаться холодным, если он нагрелся за такое короткое время — в конструкции есть неполадки.

При обнаружении неполадок лучше всего обратиться в ремонтный центр, где вам помогут решить возникшую проблему. Самостоятельно чинить устройство можно только если вы точно знаете, как оно устроено.

Теперь вы знаете, что такое термостат, для чего служит термостат, какие функции он выполняет. Устройства используют во многих сферах в жизни: для автоматического поддержания температуры воды в душе, для нагревания духовки или обогревателя до заданной температуры. После прочтения статьи вы знаете, что делать, чтобы обнаружить поломку терморегулятора, не разбирая устройство. В зависимости от того, зачем нужен в устройстве термостат, выбирают разные виды.

Несколько советов при покупке

Если решено купить механический, электронный или электромеханический комнатный термостат для котла, желательно придерживаться следующих рекомендаций:

1. Стоит подобрать терморегулятор той же фирмы, которая произвела котел. Так удастся добиться большей совместимости, и проще установка
2. При покупке прибора следует принимать во внимание площадь помещения и желаемый температурный режим
3. Для уменьшения теплопотерь необходимо провести теплоизоляцию помещения

Ликбез по термостатным наполнителям

Как наполнитель влияет на функционал?

Исправность узла продиктована его качественными свойствами и особенностями.

• Жидкий наполнитель не используется на российских средствах передвижения с 1983 г., поэтому писать о нем нет никакого смысла.
• Модели с восковым содержанием позволяют успешно курсировать «стальному коню» на разные расстояния. Они подходят для продукции российского и зарубежного автопрома. Основу моделей составляет церезин — воск специального характера. Дополняет его медный порошок, заключенный в латунный или медный баллон. Во время работы двигателя происходит нагревание баллона и повышение температуры воска. При расширении последнего в действие вступает охлаждающая жидкость. Когда температура снижается, воск приобретает первоначальную форму. При этом разжимается пружина и перекрывается проход в термостате. Жидкость сначала идет по меньшему кругу, затем бежит к насосу и в систему ОЖ. На ВАЗах работа термостата имеет ряд особенностей. Так, температура открытия термостата на «Гранте» — традиционные 80-90 градусов.

Инструкция по демонтажу

Перед тем как поменять термостат, необходимо снять ранее установленное устройство. Для выполнения демонтажа своими руками необходимо придерживаться нижеприведенной инструкции:

1. Слить антифриз;
2. Снять воздушный фильтр;
3. Открутить 2 болта и гайку крепления;
4. Извлечь клапан рециркуляции;
5. Ослабить воздушный шланг, идущий к датчику массового расхода воздуха. После этого отодвинуть сам измеритель;
6. Схема подключения шлангов к термостату может отличаться, но важно отсоединить все патрубки;
7. Отключить электропровод идущий к терморегулятору. Он присутствует не на всех видах устройств;
8. Выкрутить шпильку и гайку термодатчика;
9. Прокладка термостата может прилипнуть в посадочном гнезде. Легонько пошатывая требуется снять термостат, как показано на изображении ниже.

На различных автомобилях технология как заменить термостат может отличатся. Может потребоваться выполнить демонтаж мешающих узлов. Или наоборот доступ к термостату у автовладельца появляется сразу после поднятия капота.

Особенности термостатов на ВАЗ

В этих автомашинах устанавливается двухклапанный прибор с восковым содержимым. При этом температура открытия термостата «Калины» — 90 0С. До нагрева мотора у жидкости есть время пройти малый круг. Затем жидкость циркулирует к насосной части. Одновременно с этим она проходит сквозь «рубашку» впуска, карбюраторную камеру для смешивания. При включении отопления салона, жидкости приходится пройти также через радиатор.

Что происходит при неполноценном нагреве мотора? Частичное открывание главного клапана и неполное закрывание второго. В итоге определенная порция движется к радиатору. Такой механизм быстрее прогреет силовой узел. Полностью клапан откроется при температуре открытия термостата у «ВАЗ» в 90 градусов.

Цена детали и ремонта

Большинство автосервисов рекомендуют заменять термостат раз в 3-5 лет, не дожидаясь возникновения проблем. Удобнее всего это делать вместе с диагностикой системы охлаждения или заменой ОЖ. Стоимость данных работ невысока, все упирается в положение детали под капотом и производителя автомобиля.

Авторынок отвечает на спрос широким ассортиментом как универсальных, рассчитанных практически на любой мотор, так и на индивидуальный, экземпляров. Отечественное производство будет на порядок дешевле импортных аналогов. Например, стоимость российского узла для ВАЗ будет составлять около 300 рублей. В то время, как зарубежный прибор имеет цену от 600 рублей и выше.

Замена на примере холодильника Стинол

Для холодильников Stinol поломка реле – довольно распространенное явление, особенно после пяти-семи лет эксплуатации.

Чаще всего здесь выходит из строя сильфонная трубка, поскольку именно такой вариант заложен производителем этого элемента. Модель Stinol-101 имеет только один компрессор, а вот в Stinol-103 их два: отдельно для холодильной и морозильной камеры.

Эта схема контактов термореле типа К-59, которая позволяет составить представление о том, какие именно провода куда должны быть подключены. Цветовая маркировка может отличаться, сохранить информацию помогут фото на телефоне, подобную схему также можно нарисовать самостоятельно

Автоматика разных моделей немного отличается, что отражено на соответствующих электрических схемах, в остальном же эти холодильники очень похожи, поэтому имеет смысл рассмотреть порядок их ремонта одновременно.

Чтобы понять, что холодильник Stinol нуждается в ремонте или замене термореле, нужно обратить внимание на следующие признаки:

• компрессор работает без остановок и не реагирует, когда регулятор установлен на ВЫКЛ;
• при переводе регулировочной ручки но отметку ВЫКЛ нет характерного щелчка;
• температура в камерах холодильника заметно превышает параметры, установленные при регулировке.

В холодильной камере Stinol-103 используется термореле К-59, проверить маркировку несложно, она указана на корпусе. Чтобы снять регулировочные ручки, нужно использовать тонкое шило. Их нужно просто поддеть и снять. В модели Stinol-101 имеется только одна регулировочная ручка, а в Stinol-103 – две, по одной для каждого компрессора.

Чтобы удалить регулировочную ручку холодильника Stinol (1), необходимо воспользоваться каким-нибудь острым предметом, например, шилом. Затем удаляют декоративную накладку (2), которую удерживают четыре выступа

После того, как ручка удалена, нужно снять декоративную накладку, имеющую шесть выступов. Это хрупкий элемент, следует действовать осторожно, чтобы не повредить его. Под накладкой находятся гайки, которые следует отвернуть. После этого нужно открутить винты, которые фиксируют панель управления.

Под декоративной накладкой находятся крепежные винты (1), которые удерживают термореле в правильном положении, их необходимо открутить, чтобы продолжить демонтаж элемента

Винты, удерживающие навеску дверцы холодильника, лучше снимать последними. Чтобы избежать возможных повреждений, дверь необходимо придерживать. Теперь можно приподнять панель и снять дверцу с петель.

Следующий этап – удаление верхней крышки холодильника.

Крепежные элементы, которые фиксируют панель управления и дверную навеску (1) холодильника Stinol нужно откручивать, продвигаясь к двери, а не от нее

Необходимые крепежные элементы располагаются на задней стороне. Их отвинчивают и снимают крышку. Таким образом будет получен свободный доступ к терморегулятору.

Сначала нужно отключить контактные соединители реле, после чего можно извлекать элемент из панели управления холодильника.

После того, как сняты двери и верхняя панель холодильника Stinol, можно осторожно вынуть термореле для осмотра и диагностики

На этом этапе нужно запомнить или записать цветовую маркировку отдельных проводов. Чтобы снять изношенную капиллярную трубку, следует убрать пластмассовую накладку.

Теперь нужно открутить крепежный винт и снять блок освещения. Трубку вынимают через предназначенное для этого отверстие.

Для продолжения замены терморегулятора в холодильнике Stinol нужно снять накладку (1) в холодильной камере и вынуть капиллярную трубку (2)

Новый элемент устанавливают таким образом, чтобы неизолированный участок в его нижней части был надежно скрыт под накладкой. Отверстие закрывают пластиковой заглушкой, чтобы восстановить герметичность камеры.

Обычно капиллярная трубка выступает за пределы терморегулятора. Ее нужно осторожно поместить под верхней крышкой холодильника, места там достаточно.

Чтобы вынуть капиллярную трубку (2) и провести ее замену, сначала нужно отсоединить блок освещения, который закреплен винтом, утопленным в его корпусе

Теперь нужно выполнить обратную сборку термореле и холодильника: подключить все необходимые соединения, установить и закрепить крышку холодильника, навесить дверцу.

И снова завинчивание крепежа навески дверцы выполняют последним, когда остальные аналогичные винты уже установлены.

Отверстие, которое образуется на задней панели в процессе ремонтных работ, следует заделать пластиком, чтобы восстановить герметичность холодильной камеры

Чтобы выполнить проверку состояния термореле холодильника Stinol в домашних условиях, можно использовать простую диагностику. Контакты 3 и 4 такого прибора при комнатной температуре должны оставаться в замкнутом состоянии.

Если после их соединения перемычкой наблюдается включение компрессора, термореле неисправно, требуется его замена. Если настройки терморегулятора сбились, их можно откорректировать, поворачивая регулировочные винты, но делать это следует в сервисном центре, располагающем необходимым оборудованием.

Не менее важным функциональным узлом в конструкции холодильника является пусковое реле, с устройством, назначением и методами ремонта которого ознакомит рекомендуемая нами статья.

Выводы и полезное видео по теме

Наглядно процесс замены термореле продемонстрирован в следующем видеосюжете, в котором мастер делится нюансами проведения ремонта холодильной техники типа Стинол:

Интересные советы по диагностике состояния реле и его замене на примере двух моделей холодильников содержатся в этом видео:

Процедуру замены терморегулятора нельзя назвать слишком сложной. Однако при неправильном обращении с этим элементом можно только ухудшить ситуацию. Подробное изучение процедуры выполнения ремонта и внимание к деталям помогут восстановить работоспособность холодильника.

Расскажите о том, как подбирали терморегулятор для восстановления работоспособности холодильника. Делитесь полезными сведениями и ценной информацией по теме статьи, которая сможет пригодиться посетителям сайта. Оставляйте, пожалуйста, комментарии, публикуйте фото и задавайте вопросы в находящемся ниже блоке.

Рекомендации по использованию

На отечественных автомобилях часто наблюдаются проблемы с поддержанием рабочей температуры двигателя. Причем, это может возникать даже на исправном термостате. Чтобы решить эту проблему, специалисты рекомендуют использовать разные термостаты посезонно. Например, в зимнее время ездить с элементом на 85 градусов, а в летнее – на 75. Так машина будет быстрее прогреваться зимой и не кипеть летом. Также вы не будете испытывать проблем с холодной печкой.