Капиллярные термостаты и терморегуляторы

Большинство оборудования функционирует в определенном температурном диапазоне. Контроль над ним осуществляется при помощи термостатов, регуляторов и тепловых реле. Выбор конкретных устройств определяется конструктивными особенностями техники, требованиями к точности контроля нагрева и другими факторами. Капиллярный термостат тут; входит в число наиболее распространенных устройств регулирования температурного режима.

Принцип работы капиллярных термостатов

Работа капиллярного термостата базируется на первом законе термодинамики, который гласит, что при изменении температуры в термодинамической системе она выполняет механическую работу, пока не придет к равновесному состоянию. Конструкция капиллярного термостата позволяет контролировать температуру за счет регулирования величины точки равновесия и включает в себя следующие элементы:

  • датчик в виде металлической капсулы, содержащей рабочую жидкость;
  • капилляр, соединяющий датчик с регулирующим блоком термостата;
  • регулирующий блок или электромеханическое реле, посредством которого задаются нужные параметры (устанавливается точка равновесия).

При нагревании датчика происходит расширение содержимого капсулы, которое через капиллярную трубку оказывает давление на мембрану реле, а при достижении заданной температуры происходит размыкание контактов. Обычная погрешность такого устройства составляет ±3-4°C. Такой вид электротехники https://www.scat-technology.ru/, как капиллярный терморегулятор, очень прост, надежен и энергонезависим, благодаря чему используется в разнообразной технике.

Сфера применения капиллярных термостатов

Теоретически температурный датчик и регулирующий блок могут быть разнесены на любое расстояние. Кроме того, в них можно использовать рабочие жидкости с различными физическими характеристиками (например, фреоны), что позволяет эксплуатировать капиллярный термостат и при отрицательных температурах (в тех же холодильниках).

Чаще всего эти устройства используются в технике, где регулирующий блок необходимо максимально защитить от нагрева. Поэтому терморегуляторы капиллярного типа устанавливают в отопительных котлах, проточных водонагревателях, бойлерах и другом теплотехническом оборудовании, духовых и жарочных шкафах, различных системах автомобилей, кондиционерах и т. д.

Термостат для водонагревателя является важным элементом устройства бойлера. Главная задача прибора состоит в поддержании заданного температурного режима нагреваемой жидкости, а у некоторых моделей он должен поддерживаться и при аварийном отключении электроприбора в случае возникновения неисправностей. Рекомендации по поводу выбора и установки подобного прибора будут рассмотрены в данной статье.

Особенности

Терморегулятор отвечает за безопасность работы водонагревателя и отключает нагревательный элемент в том случае, когда температура достигла заданного значения. Если термостат по каким-либо причинам отсутствует или неисправен, то при повышении температуры, а следовательно и давления внутри герметичного корпуса, может произойти взрыв. Поэтому от правильной установки и функционирования терморегулятора зависит безопасность окружающих. Современные модели снабжены функцией аварийного отключения ТЭНа при низком уровне либо полном отсутствии воды в баке, что очень удобно в случае перебоев с водоснабжением, плохим напором и частыми отключениями.

Принцип работы термостата достаточно прост. Он заключается в размыкании контактов ТЭНа при достижении температурой заданной отметки и в их соединении при понижении температуры жидкости ниже заданного значения. Практически все модели терморегуляторов снабжены индикаторной лампочкой, показывающей, в каком состоянии находится прибор: горящая лампочка обозначает работу нагревательного элемента, а погасшая говорит о том, что нагрев воды до заданной температуры произошёл, и бойлером можно пользоваться.

Нужная температура задаётся на специальном электронном табло или с помощью механического переключателя в зависимости от модели, и может быть изменена в любой момент по желанию пользователя.

Более современные и высокотехнологичные приборы в случае неисправности электрического нагревательного элемента моментально отключат его от сети и не допустят поражения электрическим током во время принятия душа при незаземлённом бойлере. Также некоторые модели терморегуляторов способны выполнять свои функции даже при отказе электроники.

В таких случаях происходит аварийное отключение прибора при достижении температуры 95 градусов, а в бойлерах последнего поколения – при 105 градусах.

Современные бойлеры, как правило, уже оборудованы термостатами, среди которых выделяют стержневые, электронные, биметаллические и капиллярные модели.

Стержневой термостат является самым распространённым типом бытовых терморегуляторов и представлен в виде небольшой трубки, линейно расширяющейся при повышении температуры и давящей при этом на реле выключателя. Обратный процесс с включением ТЕНов происходит при остывании воды в баке и понижении её температуры ниже заданных значений.

Читайте также:  Минусовой развал на ваз 2107

Среди достоинств моделей данного вида можно отметить невысокую стоимость приборов, к минусам относят некоторую неточность в работе, связанную с близким расположением устройства к системе подвода холодной воды, из-за чего работа термостата часто бывает не вполне корректной. В виду постоянного охлаждения прибор не успевает своевременно среагировать на нагрев жидкости и не отключает ТЭН. Поэтому температура воды из бойлеров, оборудованных стержневыми термостатами, часто превышает заданные значения.

Капиллярный термостат является наиболее современным образцом терморегулятора и представляет собой трубку, внутри которой размещена капсула, содержащая контрастную жидкость. При повышении температуры вода оказывает давление на мембрану, которая, в свою очередь, размыкает контакты нагревательного элемента. Данный вид термостатов отличается повышенной точностью и долгим сроком службы. Трубка, содержащая баллон, выполнена из антикоррозийных сплавов, в связи с чем агрегат не подвержен появлению ржавчины и окислению. Температурная погрешность капиллярных термостатов не превышает 3 градусов.

Электронный термостат снабжен защитным реле, останавливающим работу ТЕНа при пустом баке. Стоимость таких моделей несколько превышает цену более простых аналогов. Терморегуляторы данного типа устанавливаются на бойлеры известных мировых брендов, и отличаются высокой точностью, надёжностью и простотой в использовании. Особо технологичные модели имеют функцию программирования температуры и времени включения.

Биметаллические. Если в стержневых и капиллярных моделях индикатором изменения температуры является жидкость, находящаяся в запаянной трубке, то в термостатах этого вида роль жидкости выполняют металлические пластинки. При изменении температурного режима пластины изменяют своё расположение и размыкают или замыкают электрическую цепь.

По предназначению терморегуляторы подразделяются на регулируемые, защитные и регулируемо-защитные. Первые поддерживают температуру нагреваемой жидкости в определённом диапазоне и работают в автоматическом режиме. Достигая верхнего предела заданного значения, реле размыкает контакты, и нагрев воды прекращается. По достижении нижнего предела заданного температурного режима, реле замыкает цепь, и работа керамического или стального ТЭНа возобновляется.

Защитные термостаты предназначены для принудительного отключения нагревательного элемента по достижении заданных параметров нагрева. Включить нагреватель после такого отключения можно только вручную. Обычно такие термостаты ставят в качестве второго дополнительного прибора, предназначенного для отключения ТЭНа в случае отказа основного терморегулятора. Температура в защитных приборах устанавливается на отметке 95 градусов, что предотвращает закипание воды и возможный взрыв бойлера. Третий тип – регулируемо-защитный – является устройством, сочетающим в себе свойства первого и второго видов, и считается наиболее универсальным прибором.

По способу крепления термостаты для водонагревателей можно разделить на врезные и накладные модели. Первые используются при механическом управлении, вторые – при электронном.

Монтаж

Иногда случается такие ситуации, при которых нагревательный элемент водонагревателя функционирует исправно, а термостат по каким-либо причинам уже вышел из строя – не отключается или работает не корректно. В таком случае покупку нового водонагревательного прибора можно отложить и ограничиться самостоятельной заменой терморегулятора. Для этого следует взять технический паспорт бойлера и на основании его эксплуатационных свойств и технических характеристик выбрать подходящую модель.

Для более точного выбора следует переписать все данные с маркировки старого прибора, и на основании техпаспорта и этих данных вы сможете приобрести новый термостат.

Схема подключения и правила регулировки обычно прописываются в сопроводительной документации, поэтому перед началом самостоятельного монтажа рекомендуется внимательно ознакомиться с инструкцией.

Установка терморегулятора своими руками требует наличия определённых навыков и знаний в области электромонтажных работ. Очень важным является соблюдение правил техники безопасности, без знания которых работы начинать нельзя. Замена термостата должна проводиться только на аналогичную по своим техническим характеристикам модель, использование самодельного устройства для установки в бойлер заводского изготовления не допускается.

На первом этапе следует обесточить водонагреватель и прекратить подачу в него воды из системы водопровода. Затем необходимо слить имеющуюся жидкость и снять нижнюю панель прибора, открыв, тем самым, доступ к нагревательному элементу. После открытия крышки нужно снять прижимное кольцо и вынуть старый терморегулятор вместе с регулирующим блоком.

Далее следует установить и подсоединить новый термостат, поставить на место прижимное кольцо и произвести фиксацию нижней панели. После окончания установки нужно наполнить бак водонагревателя водой, включить нагревательный элемент и проверить работу нового прибора, выставив его на минимальное температурное значение.

Если термостат отключил ТЭН после того, как вода достигла нужной температуры, то установка была произведена правильно, и терморегулятор функционирует в рабочем режиме. На последнем этапе следует отрегулировать термостат, задав ему необходимые рабочие параметры.

Читайте также:  Размеры багажника vw polo sedan

Советы

Для того чтобы вовремя заметить сбои в работе прибора и принять меры к их устранению, следует знать основные причины поломок и их признаки. К самым распространённым неполадкам термостатов относятся:

  • износ медной капиллярной трубки;
  • плохое взаимодействие трёхконтактного терморегулятора и нагревательного элемента;
  • сбой в регулировке и образование накипи на ТЭНе;
  • выход из строя в результате скачков напряжения.

Признаки неисправности термостата:

  • вода в бойлере не нагревается;
  • на дисплее отображаются некорректные значения температуры, отличающиеся от реальных показателей прогрева воды;
  • термостат не отключает ТЭН на заданной температуре, в результате чего происходит неконтролируемый нагрев воды, прекратить который можно, лишь отключив бойлер от сети;
  • не горит лампочка индикатора на механических моделях.

Сразу же после того, как были замечены проблемы в работе прибора, рекомендуется сделать диагностику и определить возможность дальнейшей эксплуатации термостата. Для этого необходимо снять термостат с бойлера, выставить его в режим максимальной температуры и замерить сопротивление контактов на входе и выходе. Отсутствие реакции прибора говорит о неисправности и необходимости замены терморегулятора.

Если реакция все же была, то прибор нужно установить на минимальный температурный уровень и произвести повторное измерение. Затем следует зажечь свечу и нагреть над пламенем трубку термостата. При исправном приборе через несколько минут сработает реле, и произойдёт автоматическое размыкание цепи.

Значение сопротивления при этом должно стремиться вверх. Если этого не произошло, терморегулятор должен быть заменён на новый.

Термостат является главным регулирующим элементом бойлера. От его корректной работы зависит не только бесперебойное функционирование водонагревателя, но также комфортное использование и безопасная эксплуатация устройства.

О том, как выполнить ремонт терморегулятора на водонагревателе, вы можете узнать далее.

Терморегулятор для водонагревателя – один из составляющих системы защиты бойлера (вторая – это предохранительный клапан). Он нужен для удобной эксплуатации – благодаря нему вы всегда сможете узнать, какой запас на данный момент в ёмкости.

Термостат также контролирует процесс подогрева и предупреждает перегрев. Если он вышел из строя, требуется его смена. Можно сказать, что это элемент, который прекращает действие нагревающей детали (ТЭНа) тогда, когда температура подошла к установленным ограничениям. В случае поломки, температура начнёт подниматься и в нём образуется огромное давление. Через некоторое время это может привести к взрыву.

Поэтому правильная эксплуатация в целом, а также отдельных частей, сэкономит ваши средства и обезопасит использование. Именно с этой целью данная статья раскроет принцип действия, виды, технические неполадки, способы диагностики и советы по эффективной эксплуатации.

Принцип работы

Внешне они могут очень сильно отличаться, но в основном их принцип функционирования меняется не сильно. Главная деталь – это теплопроводящий стержень. Он расширяется при нагревании, приводит в движение систему контактов, которые в свою очередь отключают от сети ТЭН. При остывании стержня его длина постепенно уменьшается. Тогда термостат передаёт сигнал нагревательному элементу, что вскоре приведёт ТЭН снова в действие. Температуру, которую должен поддерживать регулятор, устанавливает сам пользователь в соответствии со своими потребностями.

Короче это можно описать так:

  • Установка нужного уровня температуры при помощи рычага, кнопки или переключателя
  • Измерение температуры и включение ТЭНа при надобности
  • При достижении нужного значения деления выключается ТЭН
  • после охлаждения снова начинает срабатывать терморегулятор, и нагревание начинается заново

На сегодняшний день существуют такие устройства, которые имеют дополнительную функцию – отключение подачи электричества к ТЭНу при поломке. Благодаря этому безопасность использования становится выше и предотвращается вероятность поражения электрическим током.

Основные виды

ТЭНы бывают разной мощности. Чем он мощнее, тем интенсивнее греется жидкость внутри. Более того, терморегулятор – это как раз та деталь, которая является основой. Если вы правильно выбрали все технические характеристики и добросовестно выполняете все правила его эксплуатации, водонагреватель будет служить долгое время без внеплановых чисток. Итак, какими они бывают.

Стержневой

Он состоит из стальной трубки небольшого диаметра (приблизительно до 10 мм) и длины (около от 25 до 45 см), которая зависит от объёма и мощности нагревателя. Этот термостат помещается в трубку ТЭНа и работает он по элементарным законам физики. Когда трубка нагревается, она расширяется линейно, и это позволяет надавить на выключатель. Однако их главный недостаток – неточность и дороговизна использования. Когда горячая вода выходит из бака, поступающая холодная очень быстро охлаждает термостат. По этой причине бойлер по времени греется больше, чем на самом деле надо, а это повышает затраты на электричество и сокращает срок эксплуатации и его деталей.

Читайте также:  Как завести калину без ключа зажигания

Капиллярный

Этот тип считается более прогрессивным. Он состоит из полиэстерового корпуса, который не поддаётся окислению достаточно длинный срок. В него встроено переключающее устройство (термический регулятор). Его работа происходит по принципу объёма расширительной жидкости в капиллярной трубке (тот же физический закон, что и в предыдущем) Расширительная жидкость внутри баллона, которая по плотности отличается, при нагревании меняет свою плотность, после чего действует на установленную мембрану и отключает подачу электропитания. По сравнению со стержневыми, такие приборы точнее в своих показаниях и, как результат, экономнее.

Электронный

Электронный – наиболее современный тип, а значит самый точный и безопасный.

В свою очередь они бывают двух видов: термостат безопасности и регулировочный. Если он будет пуст в тот момент, когда напряжение поступает к нагревательному элементу, тогда включится защита, которая отключит питание.

Другие виды

  1. Электронные и электромеханические.Первый работает благодаря специальным электронным датчикам. Второй – благодаря биметаллическим элементам.
  2. Простые (нужные градусы устанавливаются вручную) и программируемые (отличается более высокой точностью).
  3. Накладные (при электронном управлении используются наиболее часто) и врезные (больше предназначены для механического управления).
  4. Предназначенные для бойлеров с косвенным (непрямым) нагревом. Они значительно сэкономят ваши средства, потому что нагревают воду, при этом используя только питание для отопительного прибора. Но жидкость, которая циркулирует в отопительной системе не может нагреваться выше отметки, которая задана изначально.

Самые распространённые поломки

Каким образом обнаружить и устранить:

  • Вода слишком горячая (это может возникнуть из-за выхода из строя конструкции, которая выполняет регулирующую функцию)
  • Авария в медной капиллярной трубке. Сама по себе эта деталь очень чувствительна к разного рода механическим повреждениям. К сожалению, её невозможно отремонтировать, а только установить новую.
  • Сцепление ТЭНа и электрических разъёмов недостаточное.
  • Термостат очень часто включается и выключается (причина в чрезмерном образовании накипи, которое превышает допустимую норму).
  • Вода недостаточно нагрета, хотя мощность ТЭНа очень высокая (это возникает при неправильной регулировке)
  • Неисправность электрических составляющих (чаще всего это из-за перепадов напряжения в электросети; нужно установить средство, которое обеспечит бесперебойное электропитание или же стабилизатор напряжения)

Диагностика поломки и выбор нового прибора

Обнаружить повреждение своевременно, чтобы избежать лишних трат и сохранить своё здоровье довольно просто. То, что можно обнаружить даже невооруженным глазом, – вода перестала нагреваться. Для проверки дееспособности и исправности снимите его с самого теплообменника, после чего поставьте на измерение сопротивления (Ом). Для этого используется специальный тестер. Если тестер не покажет никакой реакции (на экране прибора при проверке не произошло изменений), то можно заключить, что прибор неисправен и его нужно заменить на новый. Термостаты ремонту не подлежат.

Хотелось бы обратить внимание, что какие-либо самостоятельные действия с целью проверки или ремонта без соответствующих знаний, навыков и соблюдения правил безопасности могут стать причиной травм. Лучше обратиться за помощью к специалисту.

Лучше всего выбирать новый, такой же фирмы. Таким образом, все их параметры будут совпадать и слаженно функционировать. Форма и принцип должны быть аналогичны предыдущему. Она определяется температурами, которые нужно регулировать, качеством материалов, из которых изготовлено устройство, маркой, производителем и т.д.

На первый взгляд может сложиться впечатление, что ключевую роль играет ТЭН. Кто-то думает, что самым важным является объём устройства. Но специалисты говорят, что про качество и правила обслуживания не стоит забывать. Устанавливайте адекватные градусы нагрева, мощность ТЭНа, проводите регулярную проверку, а также будьте внимательны к основным «симптомам». Таким образом, вы защитите полноценное функционирование, сделаете его более безопасным для вас и вашей семьи. Более того, срок службы бытовой техники будет продлён, а финансы сэкономлены.

Tags
No Tag

No responses yet

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector