Termostaty sú automatické zariadenia, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri udržiavaní konštantnej teploty v rôznych systémoch, najmä vo vykurovacích a chladiacich zariadeniach. Ich prínos spočíva v znižovaní spotreby energie a zabezpečovaní tepelného komfortu. Tento článok sa zameriava na princípy fungovania termostatov, ich komponenty, rôzne typy a praktické aspekty inštalácie a údržby.
Princíp fungovania termostatu
Termostaty fungujú na princípe automatickej regulácie teploty, pričom využívajú rôzne fyzikálne javy a mechanizmy na dosiahnutie tohto cieľa. Ich hlavnou úlohou je monitorovať teplotu prostredia, porovnávať ju s nastavenou hodnotou a následne ovládať vykurovacie alebo chladiace zariadenie tak, aby sa dosiahla požadovaná teplota.
Základné komponenty termostatu
Medzi hlavné komponenty termostatu patria:
- Ventil a tepelná hlavica: Ventil a tepelná hlavica sú hlavné prvky, bez ktorých si nemožno predstaviť takmer žiadny termostat. V tomto prípade tento plní funkciu citlivého prvku. Tepelná hlava má zase niekoľko komponentov.
- Snímač teploty: Prítomnosť externého alebo zabudovaného tepelného snímača v dizajne sa stáva povinnou. Tepelný senzor poskytuje ET informácie o teplote udržiavanej v prostredí.
- Riadiaca jednotka: Riadiaca jednotka spracováva informácie zo snímača teploty a ovláda akčný člen (napr. ventil, relé) na reguláciu vykurovacieho alebo chladiaceho zariadenia.
- Akčný člen: Akčný člen je mechanizmus, ktorý priamo ovplyvňuje prietok tepla alebo chladu do systému. Môže to byť napríklad ventil, ktorý reguluje prietok horúcej vody do radiátora.
Mechanické termostaty
Mechanické termostaty využívajú na reguláciu teploty fyzikálne vlastnosti materiálov, ako je tepelná rozťažnosť.
- Bimetalová špirála: Bimetalová špirála je tvorená dvoma kovmi s rôznou tepelnou rozťažnosťou. Pri zmene teploty sa špirála ohýba a pohybuje kontaktom, ktorý spína alebo rozpína obvod vykurovacieho zariadenia. Pri vystavení horúcemu vzduchu sa roztiahne a uzavrie kontakt. V dôsledku toho sa spustí nastavovací mechanizmus a vydá sa signál na otvorenie (zatvorenie) ventilu.
- Mech: Mech je uzavretá nádoba naplnená kvapalinou alebo plynom, ktorá mení svoj objem v závislosti od teploty. Z tohto dôvodu sa začína pohyb riadiacej cievky.
Elektronické termostaty
Elektronické termostaty využívajú elektronické obvody a snímače na presnejšie meranie a reguláciu teploty.
Prečítajte si tiež: Použitie bezdrôtových termostatov
- Termistor: Termistor je polovodičový prvok, ktorého odpor sa mení v závislosti od teploty. Zmena odporu sa meria elektronickým obvodom, ktorý ovláda vykurovacie alebo chladiace zariadenie.
- Mikroprocesor: Mikroprocesor spracováva informácie zo snímačov teploty a riadi akčné členy. Umožňuje programovanie rôznych režimov vykurovania a nastavenie teploty v závislosti od času.
Výroba termostatov
Výroba termostatov je komplexný proces, ktorý zahŕňa návrh, výrobu komponentov, montáž a testovanie.
Návrh
Návrh termostatu závisí od jeho účelu a požadovaných vlastností. Je potrebné zohľadniť presnosť merania teploty, rozsah regulácie, spoľahlivosť a energetickú účinnosť.
Výroba komponentov
Komponenty termostatu sa vyrábajú rôznymi technológiami, ako je obrábanie kovov, vstrekovanie plastov, výroba elektronických obvodov a montáž snímačov teploty.
Montáž
Montáž termostatu zahŕňa spájanie komponentov, zapojenie elektrických obvodov a kalibráciu snímačov teploty.
Testovanie
Testovanie termostatu je dôležitou súčasťou výrobného procesu. Zabezpečuje sa tým, že termostat spĺňa požadované parametre a je spoľahlivý v prevádzke. Testovanie zahŕňa meranie presnosti regulácie teploty, testovanie odolnosti voči vibráciám a teplotným zmenám a testovanie životnosti.
Prečítajte si tiež: Moderné vykurovanie s 16A termostatom
Typy termostatov
Termostaty sa delia podľa rôznych kritérií, ako je spôsob ovládania, typ snímača teploty a funkčnosť.
Mechanické vs. elektronické termostaty
- Mechanické termostaty: Mechanické termostaty sú jednoduchšie a lacnejšie, ale menej presné ako elektronické termostaty.
- Elektronické termostaty: Elektronické termostaty sú presnejšie a umožňujú programovanie rôznych režimov vykurovania a nastavenie teploty v závislosti od času. Elektronický termostat má často funkciu týždenného programovania.
Izbové termostaty
Najjednoduchšie modely izbových termostatov majú jeden diaľkový snímač teploty a ovládací prvok. Je inštalovaný v určitej časti systému a podľa jeho údajov sa menia parametre kotla alebo regulačného ventilu.
Termostaty pre radiátory
Vykurovacie radiátory s termostatom umožňujú vytvoriť skutočne „inteligentný“ vykurovací systém, ktorý sa prispôsobuje zmenám poveternostných podmienok.
Termostaty pre podlahové vykurovanie
Algoritmus PWM (Pulse Width Modulation), řídí vytápění pomocí krátkých zapínacích a vypínacích impulzů. Délka těchto impulzů se mění podle rozdílu mezi aktuální a požadovanou teplotou - čím je teplota blíže nastavené hodnotě, tím jsou impulzy kratší a méně časté.
Termostatické ventily
Termostatické ventily (často sa stretávame so skratkou TRV) sú neodmysliteľnou súčasťou systémov vykurovania či chladenia. Slúžia na reguláciu tepelného výkonu - termostatický ventil chráni pred obarením horúcou vodou a tiež znižuje riziko poškodenia kotla v dôsledku nízkoteplotnej korózie. Úlohou termostatického ventilu je udržiavať konštantnú teplotu. Resp. miešať teplú a studenú vodu tak, aby na výstupe bola vždy zabezpečená nastavená výstupná teplota vody. Ide o trojcestný ventil, ktorý na ovládanie nepotrebuje elektrickú energiu. Vo vnútri ventilu je ako ovládací prvok termostatická patróna. Termostatický ventil funguje na princípe teplotnej rozťažnosti materiálu.
Prečítajte si tiež: Úspora Energie s Termostatom
Inštalácia a údržba termostatov
Správna inštalácia a údržba termostatov sú kľúčové pre ich spoľahlivú a efektívnu prevádzku.
Inštalácia
- Umiestnenie: Miesto inštalácie a vlastnosti termostatu sa určujú už pri plánovaní vykurovacieho systému. Termostat pre radiátor v tomto prípade nie je výnimkou. Inštaluje sa na miesto bez priameho vplyvu iných vykurovacích zariadení. Je dôležité udržiavať vodorovnú polohu hlavy vykurovacieho zariadenia. Radiátory nemôžu normálne vykonávať svoje funkcie, ak sú zakryté závesmi alebo zakryté nábytkom. V takejto situácii sa objaví zóna s takmer úplným nedostatkom citlivosti. Ak nie je možné inštalovať vykurovací systém iným spôsobom, budete musieť použiť snímače diaľkového ovládania, ktoré majú citlivý náplasťový prvok.
- Zapojenie: Pri inštalácii elektronických termostatov je dôležité správne zapojiť elektrické obvody podľa schémy výrobcu.
- Nastavenie: Regulačný prvok sa nastavuje pred spustením vykurovacieho systému. Pred spustením aktívnej prevádzky je nevyhnutné nastaviť termostat čerpadla. Po inštalácii termostatu pre čerpadlo kúrenia je povinné ho kalibrovať.
Údržba
- Čistenie: Pravidelne čistite termostat od prachu a nečistôt.
- Kontrola batérií: V elektronických termostatoch pravidelne kontrolujte stav batérií a v prípade potreby ich vymeňte.
- Kontrola funkčnosti: Pravidelne kontrolujte funkčnosť termostatu a v prípade poruchy ho opravte alebo vymeňte.
Na konci vykurovacej sezóny musí byť termostat čerpadla úplne otvorený.
Výhody používania termostatov
Termostaty prinášajú množstvo výhod, ktoré sa týkajú úspory energie, tepelného komfortu a ochrany vykurovacieho systému.
- Úspora energie: Termoregulátory dokážu znížiť spotrebu tepelnej energie o 10-20%.
- Tepelný komfort: Ten možno nastaviť tak, aby sa v určitých časoch udržiavala špecifická príjemná teplota.
- Ochrana vykurovacieho systému: Termostatický ventil chráni pred obarením horúcou vodou a tiež znižuje riziko poškodenia kotla v dôsledku nízkoteplotnej korózie.
- Všestrannosť a vysoká presnosť: Medzi ďalšie výhody používania zariadení na reguláciu teploty patrí všestrannosť a vysoká presnosť.
- Trvanlivosť: Zariadenia sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele. Obzvlášť zaujímavé je zariadenie ruskej výroby, ktoré z hľadiska hydraulických a pevnostných vlastností zodpovedá domácej realite.