Termostat za kotao grijanja: princip rada, vrste, sheme spajanja

Automatika u sustavu grijanja omogućuje točniju kontrolu temperature u grijanim prostorijama i uštedu goriva. Ugradnjom termostata za kotao grijanja, vlasnik kuće povećava učinkovitost kotlovske opreme za 20–30% i uvelike si pojednostavljuje njezino održavanje.

Mi ćemo vam reći o vrstama termoregulatora koji se koriste u praksi, o pravilima njihovog smještaja i posebnostima spajanja. U članku koji smo predložili detaljno su opisane mogućnosti i sheme spajanja uređaja. Uzimajući u obzir naše savjete, Vi ćete moći ispravno odabrati uređaj i po želji ga instalirati.

Kako radi termostat grijanja?

Uobičajeni sustav grijanja s vodom kao nositeljem topline sastoji se od opreme za grijanje ili priključnog čvora na centraliziranu mrežu, cijevi unutarnjeg razvoda i radijatora.

Da bi se regulirala količina topline koja iz nje dolazi u prostorije, potrebno je ili stalno pratiti kotao ili redovito zatvarati/otvarati ventile na radijatorima.

Pritom inercija takvog sustava ne omogućuje održavanje potrebne temperature tijekom cijelog dana na postavljenoj razini. Ako se u peć stavi više drva ili u kotao pusti više plina, tada će se nositelj topline u cijevima jače zagrijati, a pritom će i odavati više topline kroz radijatore.

Pri niskoj temperaturi vani to je dobro. Ali pri naglom zatopljenju vani vrućina u kući postaje nepodnošljiva. Gorivo je već u ložištu, a voda se već zagrijala, od topline se nikako ne možemo riješiti. Plus, kotao i dalje radi.

Bez termostata u sustavu, potrebno ga je ručno isključiti. Može se, naravno, otvoriti prozori za provjetravanje i pustiti toplinu van, ali tada će računi za gorivo za kućnu kotlovnicu sigurno uništiti. Zaključak se nameće sam po sebi: termostat za grijanje pojednostavljuje život, čini ga maksimalno ugodnim.

Termostat (termoregulator) – to je uređaj za praćenje temperature u grijanoj prostoriji i povećanje/smanjenje dovoda topline u nju

Termostat za sustav grijanja sastoji se od:

• termoosjetljivog senzora (elementa);
• bloka za podešavanje;
• modula upravljanja;
• elektromagnetskog releja ili mehaničkog ventila.

U najjednostavnijim modelima upravljački blok nedostaje. Sve se događa zahvaljujući čistoj mehanici i promjeni fizičkih svojstava termoosjetljivog elementa.

Takvim termostatima nije potrebno električno napajanje. Po učinkovitosti i točnosti regulacije sustava oni su inferiorni u odnosu na elektroničke uređaje, ali su zato energetski neovisni. Kod problema s naponom u mreži sigurno neće prestati raditi.

Princip rada termoregulatora izgleda ovako:

1. Pomoću upravljačke jedinice postavlja se potrebna temperatura.
2. Kada se postignu traženi parametri, senzor se aktivira, što dovodi do isključivanja kotla ili zatvaranja zapornog ventila na cijevima grijanja.
3. Nakon pada temperature zraka u prostoriji dolazi do ponovnog uključivanja kotlovske opreme ili grijača.

Modul elektroničkog upravljanja omogućuje zadavanje ne samo jedne vrijednosti temperature, već više njih za svako doba dana zasebno. Osim toga, uz postojanje takvog modula postoji mogućnost ugradnje dodatnog temperaturnog senzora vani i povezivanja rada termostata s podacima s njega.

Ovisno o vrsti uređaja, termoregulator se spaja izravno na kotao radi regulacije njegovog rada ili na ulazu u radijator radi kontrole količine dovoda toplinskog medija.

Najjednostavniji termostat je zaporna armatura s termosenzorom, postavljena na cijev kod radijatora. Kada se postigne željena temperatura, termostatski ventil se zatvara i smanjuje protok toplinskog medija. A kada se zrak u prostoriji ohladi, ponovno se otvara, zbog čega se povećava količina pristigle topline.

Složeniji i napredniji modeli podrazumijevaju postojanje bežičnih senzora i upravljačkih jedinica. Sva komunikacija između pojedinih elemenata odvija se putem radijskog kanala. U tom slučaju ne postavljaju se žice, što pozitivno utječe na estetski aspekt smještaja takvih termoregulatora u prostoriji.

Vrste termoregulatora za kotlove

Glavna razlika između termostata su različiti temperaturno osjetljivi senzori. Jedni se postavljaju na cijev grijanja, drugi unutar nje, a treći se montiraju na zid. Jedni su namijenjeni mjerenju temperature zraka, a drugi temperature toplinskog medija.

Izbor modela termoregulatora ovisi o:

• vrsti kotla;
• shemi razvoda sustava grijanja;
• dostupnosti slobodnog prostora;
• potrebnom funkcionalu.

Mnogi moderni kotlovi unaprijed su predviđeni za spajanje termostata na njih. Pritom proizvođač kotlovske opreme odmah u tehničkom listu navodi sve nijanse ove montaže.

Ako se odabire elektronički model termoregulatora, najbolje je dati prednost maksimalno učinkovitom – onom koji preporučuje proizvođač kotla.

Idealno bi termostat trebao regulirati rad izravno grijaćeg uređaja, odnosno dovod goriva u njega. To je najučinkovitija shema spajanja u pogledu uštede goriva. U tom slučaju izgorjet će točno onoliko energenta koliko je potrebno topline.

Takav termostat moći će se instalirati samo na plinski ili električni grijaći agregat. Ako je kotao na kruta goriva, tada će termostat s mehaničkim ventilom, koji se montira na cijev, pomoći u reguliranju sobne temperature.

Regulatori koji se postavljaju na radijatore namijenjeni su zatvaranju dovoda vode kada je temperatura u prostoriji ili temperatura rashladnog sredstva previsoka. Kotao u tom slučaju prestaje raditi nešto kasnije, kada se unutar njega aktivira vlastiti temperaturni senzor koji sprječava pregrijavanje opreme.

Grupa #1: mehanički

Rad mehaničkog temperaturnog senzora temelji se na promjeni svojstava materijala pri promjeni temperature. To je jednostavna za izvođenje, jeftina, dovoljno učinkovita i potpuno neovisna o napajanju opcija. Namijenjen je za ugradnju na cijevima sustava grijanja vode za regulaciju protoka rashladnog sredstva.

Klasični primjer mehaničkog termoregulatora je uređaj s igličastim ventilom (zatvaračem) i termoglavom s mijehom.

Kao tvari koje reagiraju na promjene temperature u mehaničkim termostatima koriste se:

• plin;
• tekućina.

Pri zagrijavanju tekućine plinovi se šire, što dovodi do pritiska na šipku zatvornog ventila. Pri sniženju temperature oni se skupljaju, zatvarač se vraća natrag pomoću opruge, a zagrijana voda ponovno teče kroz cijevi u radijatore grijanja.

Za termostate na radijator karakteristična je slaba osjetljivost i velika greška regulacije. Aktiviraju se samo pri porastu temperature od 2 i više stupnjeva. Osim toga, s vremenom punilo mijecha gubi svoja svojstva, brojevi na ručici za postavljanje željenih temperaturnih parametara i stvarni stupnjevi počinju odstupati.

Takvi termoregulatori imaju prilično velike dimenzije. Velika većina njih namijenjena je mjerenju temperature vode u radijatorima, a ne zraka u prostoriji. Često je teško točno ih podesiti onako kako vlasnik kuće želi.

Grupa #2: elektromehanički

Ovi termostati rade na sličnim principima kao i čisto mehanički analozi. Samo se ovdje kao termoosjetljivi element koristi metalna pločica.

Pri zagrijavanju ona se savija i zatvara kontakt, a pri hlađenju vraća se u početni položaj i otvara strujni krug. Zatim se kroz taj krug šalje signal u upravljačku jedinicu plamenika.

Elektromehanički termoregulator zahtijeva napajanje, a ventilima koji reguliraju protok rashladnog sredstva ili plamenicima u kotlu upravlja putem električnih signala.

Još jedna varijanta elektromehaničkog termostata je uređaj sa senzorom u obliku dvije ploče od različitih metala. U ovom slučaju, termoosjetljivi element se ugrađuje izravno u ložište kotla na kruto gorivo.

Pri visokoj temperaturi između ploča nastaje razlika potencijala koja djeluje na elektromagnetski relej. Kontakti u potonjem se naizmjenično otvaraju i zatvaraju. Kao rezultat, dolazi do uključivanja/isključivanja puhala zraka u komoru izgaranja.

Grupa #3: elektronički

Ova vrsta termostata za kotlove za grijanje vode spada u energetski ovisnu kategoriju. Takvi uređaji imaju vanjski temperaturni senzor koji prati temperaturu u prostoriji i cjelovitu upravljačku jedinicu s zaslonom.

Za električne kotlove takvi su termoregulatori obavezan dodatak. Bez njih bi električni grijači radili bez prekida, prejako zagrijavajući zrak ili toplinski medij.

Kotlovi i bojleri koji rade na električnu energiju u velikoj većini slučajeva opremljeni su termostatima već u tvornici.

U elektroničkom termoregulatoru postoje dva glavna elementa:

1. Temperaturni senzor.
2. Mikrokontroler.

Prvi mjeri temperaturu, a drugi je kontrolira i daje signale za povećanje/smanjenje isporuke toplinske energije u prostoriju. Senzor može slati analogni ili digitalni signal kontroleru. U prvom slučaju, termostat je po mogućnostima sličan mehaničkom analogu, samo što ga uvelike nadmašuje u točnosti mjerenja temperaturnih vrijednosti.

Digitalni termoregulatori su vrhunac razvoja ovih uređaja. Oni omogućuju regulaciju isporuke topline prema unaprijed zadatom algoritmu. Osim toga, na njih se može spojiti mnogo više senzora smještenih kako u sobama tako i vani.

Mnogi elektronički termostati imaju mogućnost daljinskog upravljanja putem IR porta ili mobilne veze. To omogućuje regulaciju sobne temperature ne samo pomoću daljinskog upravljača u prostoriji, već i iz bilo koje točke van nje.

Na primjer, još dok izlazite s posla, možete poslati signal za zagrijavanje sobnog zraka do ugodnih parametara, i do vašeg dolaska dom će vas obradovati udobnošću i toplinom.

Elektronski uređaji namijenjeni automatskoj regulaciji kvalitativnih i kvantitativnih karakteristika toplinskog medija, obavezan su komponent sustava grijanja u pametnim kućama. Preporučujemo da se upoznate s njihovom konstrukcijom.

Principijelne sheme spajanja

Svi načini uključivanja termostata u sustav grijanja dijele se na tri varijante povezivanja:

1. Izravno na kotao.
2. Na cirkulacijsku pumpu.
3. Na cijev koja dovodi toplinski medij u radijator.

Prve dvije sheme isključuju pogoršanje propusne moći cjevovoda grijanja. U njega se ne postavljaju dodatni zapor, hidraulički otpor cijelog sustava se ne mijenja. Termostat ovdje upravlja radom samo pumpe ili kotla, s vodom "ne dolazi u dodir".

Prilikom ugradnje termoregulatora na radijator il zjedničku cijev s više radijatora, hidraulički otpor se, naprotiv, povećava. Čak i u potpuno otvorenom stanju, ventil termostata lago usporava protok toplinskog medija.

U idealnom slučaju, rojekt riključka kotla treba izraditi odmah, uzimajući u obzir sve termoregulacijske i ostale uređaje.

Ugradnju termostata u postojeće grijaće cjevovode treba izvoditi samo u krajnjem slučaju, maksimalnu učinkovitost od njihove primjene može se postići samo ako se ugrade u sustav već u fazi rojektiranja.

Ako je sustav vodenog grijanja u kući izveden rema jednocjevnoj shemi, onda od treće varijante treba odmah odustati. Pri aktiviranju termosenzora, ventil će odmah zatvoriti cijelu granu radijatora u nekoliko prostorija, a tada o udobnosti u daljim rostorijama od kotla možete odmah zaboraviti.

Termostat na ulazu radijatora treba riključiti putem bypassa. Tako će ri aktiviranju reusmjeriti tok toplinskog medija zaobilazeći radijator. Pritom će se voda vraćati neohlađena natrag u kotao. Potonji će prestati grijati vodu, čime se smanjuje potrošnja linskog goriva ili elekrične energije.

Pri ugradnji termostatskog senzora temperature zraka treba se držati određenih pravila, inače pod utjecajem susjednih uređaja ili predmeta on će davati lažne signale.

Termosenzor je potrebno montirati:

• na mjestu koje nije izloženo izravnim sunčevim zrakama;
• dalje od hladnih mostova, propuha i uzlaznih tokova topline od radijatora;
• tako da ne bude prekriven ukrasnim zaslonima ili zavjesama;
• na visini od poda u rasponu od 1,2 do 1,5 metra.

Kod nepravilne ugradnje senzora, termostat će davati lažne signale. To može uzrokovati pregrijavanje ne samo zraka u sobi, već i toplinskog medija u sustavu. A u drugom slučaju nije daleko ni do roblema s kotlom.

Zaključci i koristan video na temu

Ne bi trebalo biti posebnih poteškoća s montažom termoregulatora. Potrebno ga je samo ravilno odabrati za konkretan sustav grijanja. A odabrani video materijali će vam u tome signrno pomoći.

Video #1. Priključak sobnog termostata na linski kotao u svim detaljima:

Video #2. Pregled zidnog termoregulatora:

Video #3. Tehnologija uključivanja kontaktnog termostata u sustav s cirkulacijskom pumpom:

Dodatak kotlu za grijanje u obliku termostata odličan je način da se uštedi na grijanju doma, poveća udobnost stanovanja i smanji trošenje opreme koja grije toplinski medij. Potrošen novac na termoregulatore isplati se u jednoj zimskoj sezoni.

Pritom možete odabrati jednostavni mehanički model s ručnim upravljanjem ili napredniji uređaj s programatorom.

Želite li ispričati kako radi kotao s termostatom u vašoj kući na selu? Posjedujete li informaciju koja će biti korisna posjetiteljima stranice? Pišite, molim, komentare, postavljajte pitanja, objavljujte fotografije na temu članka u donjem bloku.