Виды, устройство и особенности регуляторов температуры (терморегуляторов)

Терморегуляторами называются электромеханические либо электронные устройства, предназначенные для поддержания заранее определенной температуры среды или тела. Данные устройства находят широкое применение в нагревательном оборудовании и в системах охлаждения, будучи востребованы как в промышленности и в сельском хозяйстве, так и в быту, где их часто можно встретить в составе систем отопления, кондиционирования и т. д.

Принцип действия терморегулятора заключается в своевременном включении или выключении источника тепла или холода (ТЭНа, вентилятора, кондиционера) с целью обеспечения надлежащих условий, то есть для поддержания правильной температуры (например: воздуха в квартире, воды в баке, поверхности какого-либо оборудования).

Данные о температуре терморегулятор получает в режиме реального времени благодаря наличию датчика температуры, который может быть выносным или встроенным в корпус терморегулятора.

Соответственно, если термодатчик установлен корректно, то есть в правильном месте, где посторонние воздействия на него исключены, то и терморегулятор будет работать правильно — включение и выключение оборудования будет происходить в положенное время.

Если же датчик расположен, например, вблизи электрического нагревателя, а регулировать необходимо температуру воздуха, то и вся система станет работать некорректно, поскольку отключение будет происходить слишком рано, а включение — слишком поздно.

Терморегуляторы бывают промышленными и бытовыми, настенными и монтируемыми на DIN-рейку, для установки в помещении либо на улице, проводными и беспроводными, механическими и электронными, они выпускаются в виде электроустановочных изделий различных форм и размеров.

Данные устройства разнообразного назначения могут быть предназначены для работы в том или ином ограниченном температурном диапазоне, начиная обычно с нижнего значения в -60 °С, заканчивая 1000 °С и более, в зависимости от возможностей и типа термодатчика.

Существуют одноканальные и многоканальные терморегуляторы. Многоканальные приборы, в отличие от одноканальных, способны работать одновременно с несколькими датчиками, что особенно востребовано, в частности, в сельском хозяйстве.

Механические и электромеханические регуляторы температуры

Самый простой терморегулятор — механический. Именно такие обычно применяются для управления отоплением и искусственным охлаждением внутри небольших помещений, вентиляцией в дачных теплицах. Температура срабатывания задается изменением уставки.

В регуляторах данного типа нет электронной схемы управления, а работа их реализуется благодаря свойствам определенных металлов механически реагировать на изменение температуры.

Биметаллическая пластина изначально замыкающая (размыкающая) контакт, при нагревании (охлаждении) до определенной температуры изгибается, что приводит к размыканию (замыканию) цепи питания прибора, например ТЭНа (или вентилятора).

Таким образом, управляемый от регулятора прибор включается и выключается буквально механическим замыканием и размыканием цепи. Аналогичное устройство имеют терморегуляторы отпаривателей, утюгов, электрочайников, электрических обогревателей.

Регуляторы данного типа недороги, надежны, нечувствительны к перепадам напряжения, их очень легко монтировать. Недостаток данных решений заключается в наличии существенной погрешности.

Электромеханический терморегулятор с капиллярной трубкой часто оказывается полезен в водонагревателях и бойлерах. Здесь трубка заполненная газом помещается в емкость с водой. Когда вода нагревается, она передает тепло трубке, газ в которой расширяется и давит на исполнительную мембрану, что приводит к размыканию контактов.

Электронные регуляторы температуры

Цифровые и аналоговые комнатные терморегуляторы предназначены для поддержания определенной температуры воздуха в некотором помещении, например оснащенном системой «теплый пол» или электрическим отоплением. Зачастую датчик вмонтирован прямо в корпус устройства. Терморегуляторы промышленного назначения со встроенным датчиком имеют, как правило, повышенную защиту корпуса.

Существуют терморегуляторы, датчики которых монтируются в стену или в пол, тогда как сам прибор является накладным и устанавливается на стену.

Особенно стоит выделить регуляторы с инфракрасным датчиком, позволяющим отслеживать и регулировать температуру воздуха в помещениях с повышенной влажностью, таких как сауна, душевая или ванная комната.

Непосредственно регулятор устанавливается в сухом помещении, а датчик — во влажном. Есть и влагозащищенные версии регуляторов данного типа, их можно устанавливать прямо во влажном помещении.

Цифровые электронные устройства, в отличие от аналоговых, обладают более высокой точностью и менее чувствительны к помехам, однако стоят дороже механических. Тем не менее они также довольно распространены, особенно применительно к системам отопления («теплый пол») и кондиционирования.

Датчик здесь выносной, а само устройство оснащено дисплеем и кнопками (либо сенсорной панелью). Нужная температура задается при помощи контроллера, а коммутация осуществляется электронным ключом. Данные о температуре передаются от датчика — к контроллеру, который управляет коммутацией.

Терморегуляторы для более сложных систем учитывают еще и температуру воздуха за окном, и позволяют автоматизировать системы отопления, кондиционирования и вентиляции, настроить их работу более оптимально, что положительно сказывается как на денежных расходах, так и на самочувствии людей, находящихся в помещении, где данная система работает.

Для более сложного управления применяются программируемые термостаты. Это могут быть как одноканальные термостаты, так и термостаты с несколькими датчиками.

Программируемые модели имеют более широкие возможности настройки, включая опцию задания времени для работы и параметров температуры для различных зон объекта. Данные решения более эффективны, отличаются высокой точностью, позволяют экономить электроэнергию.

Существуют модели программируемых регуляторов, легко интегрируемые в систему «умный дом», делающие возможным управление всей системой отопления из одного места или просто со смартфона.