Termostaty s externým čidlom sú sofistikované zariadenia, ktoré umožňujú presnú a efektívnu reguláciu teploty v rôznych aplikáciách. Od domácností až po priemyselné prostredia, tieto termostaty zohrávajú kľúčovú úlohu pri udržiavaní komfortu a optimalizácii spotreby energie.
Úvod do problematiky termostatov a externých čidiel
Termostaty všeobecne slúžia na automatické udržiavanie konštantnej teploty v uzavretom priestore alebo systéme. Fungujú na princípe snímania teploty a následného spínania alebo vypínania vykurovacieho alebo chladiaceho zariadenia. Termostaty s externým čidlom rozširujú túto funkciu tým, že umožňujú snímať teplotu na vzdialenom mieste, čo prináša rad výhod.
Princíp fungovania termostatu s externým čidlom
Základný princíp fungovania termostatu s externým čidlom spočíva v neustálom monitorovaní teploty prostredníctvom externého senzora, ktorý je umiestnený v požadovanom bode merania. Tento senzor, často nazývaný aj sonda, posiela informácie o teplote do riadiacej jednotky termostatu. Riadiaca jednotka následne porovnáva nameranú teplotu s nastavenou požadovanou teplotou (tzv. "setpoint"). Ak sa nameraná teplota odlišuje od požadovanej, termostat aktivuje alebo deaktivuje pripojené zariadenie (napr. kotol, klimatizáciu, obehové čerpadlo) s cieľom dosiahnuť a udržať požadovanú teplotu.
Komponenty termostatu s externým čidlom
Typický termostat s externým čidlom sa skladá z nasledujúcich hlavných komponentov:
- Externé čidlo (senzor, sonda): Zodpovedá za meranie teploty v požadovanom mieste. Môže byť kapilárové, odporové (napr. PT100, NTC termistor) alebo digitálne.
- Riadiaca jednotka (termostat): Obsahuje elektroniku na spracovanie signálu z čidla, porovnávanie s nastavenou teplotou a riadenie výstupného relé.
- Výstupné relé: Slúži na spínanie a vypínanie pripojeného zariadenia (kotol, čerpadlo, klimatizácia, atď.).
- Ovládací panel: Umožňuje používateľovi nastaviť požadovanú teplotu, režim prevádzky a ďalšie parametre.
- Displej: Zobrazuje aktuálnu nameranú teplotu, nastavenú teplotu a ďalšie informácie.
Typy externých čidiel
Existuje niekoľko typov externých čidiel, ktoré sa líšia svojou konštrukciou, princípom merania a presnosťou. Medzi najbežnejšie patria:
Prečítajte si tiež: Použitie bezdrôtových termostatov
- Kapilárové čidlá: Obsahujú kapilárnu trubičku naplnenú kvapalinou alebo plynom, ktorej objem sa mení v závislosti od teploty. Táto zmena objemu sa prenáša na mechanický spínač v termostate.
- Odporové čidlá (PT100, NTC termistory): Využívajú zmenu elektrického odporu materiálu v závislosti od teploty. PT100 sú platinové odporové teplomery s lineárnou charakteristikou, zatiaľ čo NTC termistory majú nelineárnu charakteristiku (odpor klesá s rastúcou teplotou).
- Digitálne čidlá: Poskytujú priamo digitálny signál s informáciou o teplote. Často komunikujú s riadiacou jednotkou termostatu pomocou digitálneho protokolu (napr. I2C, SPI).
Použitie termostatov s externým čidlom
Termostaty s externým čidlom majú široké spektrum využitia v rôznych oblastiach:
- Vykurovanie a chladenie budov: Regulácia teploty v miestnostiach, podlahové vykurovanie, ovládanie kotlov a tepelných čerpadiel.
- Priemyselné aplikácie: Regulácia teploty v technologických procesoch, chladiarenských zariadeniach, skladoch a laboratóriách.
- Poľnohospodárstvo: Regulácia teploty v skleníkoch, liahňach a stajniach.
- Automobilový priemysel: Regulácia teploty motora, chladiaceho systému a klimatizácie.
Výhody použitia externého čidla
Použitie externého čidla prináša niekoľko výhod oproti tradičným termostatom s interným snímačom:
- Presnejšie meranie teploty: Externé čidlo umožňuje umiestniť snímač teploty priamo do miesta, kde je potrebné regulovať teplotu, čím sa minimalizujú vplyvy okolitých podmienok (napr. teplo od radiátora, chlad od okna).
- Flexibilita: Externé čidlo umožňuje regulovať teplotu v ťažko dostupných miestach alebo v prostrediach s extrémnymi podmienkami (napr. vysoká vlhkosť, prach).
- Optimalizácia spotreby energie: Presnejšia regulácia teploty vedie k efektívnejšiemu využívaniu energie a zníženiu nákladov na vykurovanie alebo chladenie.
- Komfort: Udržiavanie stabilnej a požadovanej teploty prispieva k zvýšeniu komfortu v obytných a pracovných priestoroch.
Príklady použitia termostatov s externým čidlom
- Podlahové vykurovanie: Externé čidlo umiestnené v podlahe zabezpečuje rovnomerné rozloženie tepla a zabraňuje prehrievaniu podlahy.
- Regulácia teploty vody v bojleri: Externé čidlo umiestnené na povrchu bojlera umožňuje presné udržiavanie požadovanej teploty vody.
- Ekvitermická regulácia vykurovania: Externé čidlo umiestnené vonku sníma vonkajšiu teplotu a termostat na základe ekvitermickej krivky automaticky upravuje teplotu vykurovacej vody, čím sa zabezpečuje optimálna spotreba energie.
- Ochrana proti zamrznutiu: Externé čidlo umiestnené v potrubí monitoruje teplotu vody a v prípade poklesu pod kritickú hodnotu aktivuje vykurovacie zariadenie, čím zabráni zamrznutiu potrubia.
Praktické rady a tipy
- Pri výbere termostatu s externým čidlom je dôležité zvážiť typ aplikácie, rozsah meraných teplôt, presnosť merania a požadované funkcie.
- Pri inštalácii externého čidla je potrebné dbať na správne umiestnenie, aby sa zabezpečilo presné meranie teploty. Čidlo by nemalo byť vystavené priamemu slnečnému žiareniu, vetru alebo iným vplyvom, ktoré by mohli skresliť meranie.
- Pri ekvitermickej regulácii vykurovania je dôležité správne nastaviť ekvitermickú krivku, aby sa dosiahla optimálna spotreba energie a komfort.
- Pravidelne kontrolujte funkčnosť termostatu a externého čidla. V prípade poruchy ich vymeňte za nové.
Termostaty pre špecifické aplikácie
- Termostaty pre obehové čerpadlá: Termostat TC PC11W je určený na ovládanie obehového čerpadla v systéme ústredného kúrenia alebo čerpadla zásobníka TÚV. Termostat zapne čerpadlo v závislosti na prednastavenej teplote.
- Termostaty pre podlahové vykurovanie: Termostat Therm 105 je analógový termostat vhodný pre reguláciu podlahového kúrenia. V balení je podlahová sonda o dĺžke 3m.
- Termostaty s týždenným programom: Proporcionálny týždenný programovateľný termostat TC 2026 umožňuje jednoducho a efektívne nastaviť kontrolu teploty v miestnosti.
Riešenie problémov s kotlom a externým čidlom
Používateľ s kotlom Protherm Gepard 23 MOV a externým čidlom sa stretol s problémom prekurovania. Aj keď nastavil termostat na požadovanú teplotu, kotol kúril rovnako, akoby sa neriadil nastavením termostatu. V takomto prípade je potrebné:
- Skontrolovať nastavenie kotla: Pozrieť sa v nastaveniach kotla, aký vplyv má vnútorný termostat. Ak je nastavený na 0%, kotol sa riadi len ekvitermickou krivkou.
- Upraviť ekvitermickú krivku: Postupne znižovať ekvitermickú krivku a sledovať, či dochádza k prekurovaniu alebo nedokurovaniu. Krivka pre radiátory sa zvyčajne nastavuje v rozmedzí 0.8 až 1.6.
- Monitorovať teplotu pri rôznych vonkajších teplotách: Sledovať, ako sa ekvitermická krivka správa pri rôznych vonkajších teplotách (napr. 10°C, 0°C, -10°C).
Rekuperácia a termostaty
V kontexte riadenia teploty je dôležité spomenúť aj rekuperáciu tepla. Rekuperácia je proces spätného získavania tepla z odvádzaného vzduchu a jeho využitie na predohrev privádzaného vzduchu. Lokálne rekuperátory, ako napríklad modely od firiem MAICO, ELICENT a DYNAIR, umožňujú účinnú rekuperáciu tepla až do 90%. Priemyselné rekuperátory od spoločnosti BlauAir, ako napríklad model BL 01 CFP 500 S25, obsahujú vysokoúčinné EC ventilátory a doskové výmenníky tepla, ktoré zabezpečujú efektívnu filtráciu vzduchu, prívod čerstvého vzduchu a odvod použitého vzduchu. Rekuperačné jednotky s entalpickým výmenníkom umožňujú spätné získavanie nielen tepla, ale aj vlhkosti, čo prispieva k zlepšeniu kvality vzduchu v interiéri.
Prečítajte si tiež: Moderné vykurovanie s 16A termostatom
Prečítajte si tiež: Úspora Energie s Termostatom