bgdein.ru

Как термостатът от механични устройства до електронен

Как функционира термостатът: от механични устройства до електронни

За да се осигури удобен микроклимат в модерни стаи, се използват различни климатични и отоплителни системи.

Настройка на термостатно устройство

Схема на устройството на температурния регулатор.

Функцията за поддържане на необходимата температура се поема от устройства като термостати (термостати).

Много удобни и популярни термостати, които са предназначени да контролират отоплението на радиаторите. Те се поставят директно върху тръбата, влизаща в нагревателя. Принципът на термостата е да поддържа автоматично температурния режим в рамките на определените граници. По пътя на управлението се различават механични (ръчни) и електронни (автоматични) устройства. За радиаторния термостат, автоматичното регулиране е за предпочитане и по-удобно.

Термостатно устройство

Схема за свързване на стайния термостат с котела

Схема, свързваща стайния термостат с котела.

Радиаторният термостат работи благодарение на два основни компонента: термостатична глава и клапан. Вентилът функционира като така наречения задвижващ механизъм. В термостатичната глава има цилиндър (или мембрана), който е напълнен с работно вещество. Принципът на действие на работното вещество е постоянна реакция към промяната на температурата на въздуха. Схемата е следната: тъй като температурата се увеличава, обемът на веществото се увеличава, а когато намалява, се получава компресия. Поради тези физически промени, буталото, което е свързано към цилиндъра, се задвижва.

Ако главата на термостата се постави върху клапана, след това поради постоянното му компресиране и разширяване, пръчката ще натисне / освободи пружинния заключващ конус. И този конус ще отвори / покрие отвора за преминаване, като по този начин ще регулира обема на подаване на охлаждащата течност.



Ролята на работното вещество може да се извърши със специална течност или газ. В съответствие с това има два вида термостат: течност и газ. Газовите устройства имат по-бърза реакция на температурните промени, а течните - по-точно усещат падането на налягането във вътрешността на цилиндъра и по-добре ги предават на задвижващия механизъм.

Работният принцип на термостата в еднотръбна и двутръбна отоплителна система ще бъде същият, но хидравличното съпротивление на клапите е различно: при еднотръбните клапи е по-ниско, а при двутръбните клапи е много по-високо. Ето защо, дори при проектирането на инженерни структури, е необходимо да се избере устройството на съответното действие, в противен случай топлинната енергия ще изчезне. Същото важи и за надстройването на системата. Общото разположение на механичния термостат е показано на фиг.

Схема за работа с термостат

Схема на механичен терморегулатор

Схема на механичен терморегулатор.

Термостатът може да бъде проектиран по различни начини: ръчен или програмируем. Програмируемия термостат е проектиран така, че да може да променя температурата в помещението в зависимост от различни предварително зададени фактори, например времето на деня или деня от седмицата. И електромеханичното устройство просто постоянно поддържа необходимата температура на същото ниво.

Ръчният термостат има принципа на желязото: след загряване на помещението до определен знак - изключва и след охлаждане на въздуха няколко градуса - отново се включва.

Двупозиционен биметален термостат



Това устройство работи в два режима: включено и изключено. Характеризира се с лекота, надеждност и повишен имунитет срещу шума. Принципът му на работа се основава на специалното свойство на биметалната плоча да се огъне, когато температурата се промени. Схемата на действие е следната: когато температурата се повиши, огъването на плочата води до отваряне на веригата и когато тя намалява, плочата се изправя и електрическата верига се затваря съответно.

При тази хистерезис термостатът работи непрекъснато. Това свойство е необходимо за механичните устройства. От една страна, това води до намаляване на реакционната скорост на управляващата система, но от друга страна намалява броя на необходимите връзки. За да се намали броят на връзките, контролерът може да бъде оборудван с ускоряващо съпротивление, което ще позволи нагряването на биметалната плоча, когато веригата бъде затворена. След отварянето отоплението спира. В случай, когато измерената температура все още остава под зададената стойност, биметалната плоча отново затваря контактите.

Най-важният недостатък на биметалните температурни сензори е доста голямо отклонение от зададената стойност на температурата при условия, при които товарът се получава под номиналната стойност. Токът, преминаващ през термостата, започва да загрява плаката, докато температурата, измерена от температурния датчик, е по-висока от действителната температура. Това означава, че въздухът в стаята не се загрява до зададената стойност. Друг недостатък на биметалното устройство е, че той не работи безшумно, но предизвиква кликвания, когато електрическата верига е затворена. Общото разположение на механичния термостат е показано на фиг. 2.

Автоматичен термостат

Автоматичен чертеж на терморегулатор

Изчертаване на автоматичен термостат.

Електронните модели са двупозиционни или пропорционални (P-регулатори), както и изцяло или частично механични или електронни. Пропорционалните контролери коригират процеса на загряване в зависимост от съответствието на измерената температура с зададената температура. Колкото по-значима е разликата между тях, толкова по-голяма е мощността на нагревателя. Същата схема и принцип на работа се изпълняват при ниска мощност.

P-контрола за термостати се осъществява чрез импулсна ширина на модулация. Продължителността на периодите на работа и изключване на устройството се коригира, за да се постигне известна средна консумация на енергия. Такива устройства са идеални за поддържане на постоянна температура на нагревателя.

Електронната схема за частично автоматичните устройства с изходно реле превключва контролната функция, а самата реле действа като превключвател. Тук също се използва хистерезис, тъй като е необходимо да се удължи периодът на работа на термостата, за да се предотврати бързото влошаване на релето. Най-често термостатите, оборудвани с изходно реле, са двупозиционни.

https://youtube.com/embed/eDqPycVX4ls

Устройството на термостата в абсолютно електронни модели се различава в това, че цялата верига се контролира от двупосочен триас тиристор. Това устройство не съдържа части, които могат да бъдат подложени на механично износване. Двупозиционният електронен термостат е проектиран така, че хистерезисът в него да е или много малък, или да се използва пропорционален контрол, а температурната настройка да стане достатъчно точна. Недостатъкът на такова устройство е доста голям, поради необходимостта от ефективно охлаждане на устройството.

В модерните модели термостати често се използват течнокристални дисплеи, които удобно показват както предварително зададената, така и действителната температура на въздуха в помещението. Възможно е да се сигнализира за неизправността на устройството и да се показват статистически данни за работата на устройството.

https://youtube.com/embed/uwHpC1kY8oA

Използването на термостати няма да създаде трудности при работа и ще осигури качествена работа в близките години. Съвременните уреди ще създадат комфорт и уют в стаята, ще спестят енергия и ще бъдат необходими за внедряването на системата "умни къщи".

Споделяне в социалните мрежи:

сроден