Термостат устройство и принцип работы: принцип работы и способы проверки

Термостаты и принцип их работы

Организм человека может приспособиться к любой температуре, но все же каждый предпочитает иметь в своем доме оптимальные условия, при которых будет комфортно. Используя современные системы вместе с термостатами, можно получить идеальный результат, не прилагая для этого особых усилий, поскольку умное устройство само будет контролировать отопление.

Что представляет собой термостат?

Термостат представляет собой компактное устройство, осуществляющее контроль за температурным режимом системы отопления или технологическим процессом, сверяя показания датчиков с установленными параметрами. При слишком низкой температуре термостат запустит работу отопительной системы, а при достижении установленного уровня отключит нагрев.

Термостаты, контролирующие системы охлаждения, работают по аналогичному принципу: при температуре, превышающей установленную, охладительная система работает, а при достижении граничного значения отключается.

Другими словами, термостат — это устройство, поддерживающее определенный температурный уровень. Рассмотрим наиболее распространенные виды термостатов.

Биметаллические термостаты

Название биметаллический, традиционный термостат получил благодаря находящейся внутри пластине, сделанной из двух разных металлов, которые имеют различные температурные показатели расширения. Установив при помощи регулятора температуру, мы задаем датчику определенные параметры включения и отключения электрической цепи.

Биметаллическая пластина, состоящая, например, из латуни и железа, реагирует определенным образом на повышение температуры. Один из металлов расширяется быстрее, изгибая пластину и разрывая цепь. При остывании пластина принимает исходную ровную форму, цепь восстанавливается и проходящее по ней электричество запускает обогрев.

Газонаполненный сильфон

Недостаток биметаллических термостатов заключается в медленной реакции на изменения температуры. Хорошей альтернативой ему является конструкция с двумя металлическими гофрированными дисками и газонаполненным сильфоном.

При повышении температуры окружающей среды происходит расширение газа в сильфоне, который, расширяясь, раздвигает диски. Диск, находящийся внутри, нажимает на микровыключатель, разрывающий электрическую цепь, и отопление отключается. При снижении температуры происходит сжатие газа в сильфоне, вследствие чего металлический диск прекращает давить на микровыключатель и происходит включение.

Восковые термостаты

Работа рассмотренных выше механических термостатов основана на расширении материала с повышением температуры. Восковые термостаты используют изменение состояния вещества. Они используют маленькую пробку воска внутри запечатанной камеры. При изменении температуры воск в маленькой камере начинает плавиться, переходя из жидкого состояния в твердое и, расширяясь, выталкивает стержень, выключающий отопление.

Восковые термостаты более надежны и долговечны, даже при работе в экстремальных условиях. Наглядным примером являются термостатические радиаторные клапаны, достаточно часто устанавливаемые на батареях центрального отопления, оснащенные восковыми термостатами.

Цифровые электронные термостаты

В современных цифровых терморегуляторах используются электронные датчики температурного сопротивления – термопары. Терморегулятор может иметь несколько термодатчиков, каждый их которых выполняет свою функцию контроля.

Электронные терморегуляторы оснащены жидкокристаллическим дисплеем, на котором отражены текущая температура и запрограммированы параметры, Настройка температурных показателей осуществляется на сенсорном экране или с помощью кнопок.

В каталоге магазина SanRay представлены терморегуляторы разных типов. Обратившись к нашим менеджерам, вы сможете выбрать наиболее подходящий для вашей системы терморегулятор, механический или электронный.

Устройство и принцип работы термостата

Домой устройство автомобиля Устройство и принцип работы термостата

Каждый автомобиль в мире, в котором есть система водяного охлаждения двигателя, имеет компактный агрегат, под названием термостат. Располагается термостат обычно между радиатором и мотором, его диаметр, как правило, не превышает 5 сантиметров.

Главной задачей термостата является — блокировка охлаждающей жидкости в радиатор, пока двигатель не прогреется до определенной температуры. В момент, когда мотор охлажден, жидкость свободно циркулирует по его каналам, однако в момент разогрева мотора, до того как он достигнет оптимальной температуры 95-100 градусов, термостат находится в закрытом состоянии.

Для того чтобы понять, как устроен термостат и понять как он работает, можно провести нехитрый эксперимент. Для этого вам необходимо запастись емкостью, водой и газовой/электрической плиткой. Ёмкость с водой необходимо поставить на огонь, предварительно положив в него термостат.

Не рекомендую класть его после того, как вода закипит, поскольку в таком случае устройство может выйти из строя, более того ртуть, которая в нем содержится, может причинить вам вред.

Термостат содержит два металла: латунь и медь, которые являются хорошими проводниками. Принцип работы термостата заключается в маленьком цилиндре, который находится со стороны двигателя. В этом же цилиндре находится шарик искусственного воска, который собственно и играет ключевую роль в данном устройстве. От нагревания шарик воска начинает плавиться, это примерно 82 градуса, после расплавления воск расширяется, переходя из твердого состояния в жидкое. После этого штырь, который вдавлен в цилиндр с воском и соединен с клапаном, от плавление воска выдавливается из цилиндра, открывая при этом клапан. После того как клапан термостата открыт, охлаждающая жидкость начинает движение.

Когда двигатель остывает, остывает и воск в термостате, переходя обратно в твердое состояние.

Термостат, как это ни странно, не смотря на свои небольшие габариты — очень важная деталь. Неисправный или плохо работающий термостат, будет постоянно отнимать ваше время, задерживая вас у обочины, возможен также вариант перегрева двигателя, в случае если термостат будет работать некорректно.

Термостат может выйти из строя по нескольким причинам, хотя коррозия, равно как и для всех деталей автомобиля, является самой главной причиной их неисправности. Если клапан термостата будет постоянно открыт, по тем или иным причинам — охлаждающая жидкость будет постоянно циркулировать через радиатор, следовательно, двигателю понадобится намного больше времени для того, чтобы создать оптимальную для работы температуру. Также недопустимо закрытие термостата, если охлаждающая жидкость не будет циркулировать необходимым образом — двигатель быстро перегреется, и движение на автомобиле будет невозможным до тех пор, пока не будет произведена

замена термостата. Рекомендуется производить замену термостата каждые 2 года, в независимости от его состояния.

Как определить работает ли термостат? Для того чтобы это узнать, следует запустить двигатель и прогреть его до такой кондиции, чтобы температурная стрелка не доходила до красной линии. Затем необходимо «заглушить» мотор, открыть крышку капота и отыскать верхний шланг радиатора. Аккуратно дотроньтесь к шлангам, будьте внимательны, поскольку они могут быть достаточно горячими. Если датчик показывает нагрев, при этом один из шлангов холодный, а другой слишком горячий то, вероятнее всего, что проблема в закрытом клапане термостата, из-за него охлаждающая жидкость не поступает в радиатор. Выход один —

замена термостата.

Предыдущая статьяРуководство по ремонту Honda Accord Prelude 1984-1995

Следующая статьяКогда же нужно менять дворники? Совет от специалиста

ВЫБОР РЕДАКТОРА

ПОПУЛЯРНЫЕ СООБЩЕНИЯ

Термостат – различные типы и принцип их действия

Источник изображения: https://www. mtixtl.com/EQ-CT320.aspx

Электроника

admin11 апреля 2021 г.

0 402 5 минут чтения

Термостат — это устройство, помогающее регулировать температуру физического объекта. В зависимости от типов термостатов их применение может быть во многих секторах, таких как дома, транспортные средства, машины и т. д. Мы обсудим эти типы в следующих параграфах.

Содержание

1. Биметаллический ленточный термостат

Это самый простой тип термостата, доступный на рынке.

Биметаллическая полоса Принцип работы

Биметаллическая полоса состоит из двух различных типов металлов, соединенных вместе. Один конец полосы фиксируется в точке. Точно так же освобождается другой конец. Они имеют два различных коэффициента теплового расширения. Так, при нагреве полосы металл с более высоким коэффициентом изгибается по отношению к другому металлу. Точно так же, когда полоса охлаждается, металл с более низким коэффициентом изгибается по отношению к другому металлу.

Когда биметаллическая полоса расширяется до определенного уровня, цепь размыкается. Таким образом, нагревательный элемент не сможет получить напряжение для его включения. Итак, нагревательный элемент начинает остывать. Точно так же при снижении температуры щупа термостата полоска возвращается в исходное состояние. Таким образом, цепь замыкается и нагревательный элемент включается.

Регулятор температуры подключен к контуру. При вращении циферблата зазор между полосой и точкой контакта меняется. Таким образом, температура может быть установлена ​​в машине.

Преимущества 

• Высокая прочность
• Дешево
• Простой
• Простота в эксплуатации
• Нет необходимости в источнике питания
• Подходит для более широкого диапазона температур (до 500°C)

Недостатки 

• Меньшая точность
• Не подходит для очень низких температур
• Мало применимо в промышленном секторе

2.

Капиллярный термостат

Капиллярный (или капиллярно-колбовой) термостат широко используется в медицинском оборудовании, таком как водяная баня, инкубатор, печь, камера стабильности и т. д., в целях безопасности.

Принцип работы капиллярного термостата Принцип работы капиллярного термостата

Он основан на принципе теплового расширения. Внутреннее пространство термостата состоит из жидкости (например, ртути) или природного газа. Когда температура колбы, заполненной природным газом, увеличивается, газ расширяется. Таким образом, газ расширяется по пути капиллярной трубки и, наконец, достигает сильфона (диафрагмы). Расширение жидкости вызывает расширение диафрагмы с обеих сторон. Таким образом, во время расширения он нажимает переключатель, который меняет внешнюю цепь с закрытой на открытую ступень.

Когда цепь размыкается, ток не может проходить через нагреватель. Таким образом, нагревательный элемент отключается. Теперь машина начинает остывать. Жидкость в термостате возвращается в исходное состояние.

Вращением регулятора температуры (ручки) можно изменить его зазор с диафрагмой. При вращении по часовой стрелке зазор уменьшается и наоборот.

Техническое обслуживание

Если в колбе, капиллярной трубке или сильфоне есть утечка, присутствующий в них сжатый газ выйдет наружу. Точно так же, если присутствующий в нем переключатель становится слишком жестким для перемещения вверх и вниз, может возникнуть вероятность перегрева машин, таких как духовка. Точно так же, если переключатель становится слишком гибким, может возникнуть вероятность перегрева машины. В любом случае, если термостат выйдет из строя, то восстановить его будет невозможно. Таким образом, вы должны быть очень осторожны в обращении с ним.

3. Термостат воскового типа

Термостат воскового типа — это еще один тип термостата, который можно найти в двигателях транспортных средств. Для получения более подробной информации просмотрите видео, показанное ниже.

4. Цифровой термостат

Цифровой термостат представляет собой тип термостата, который состоит из термистора в качестве датчика температуры. Помимо термисторов, технология может также использовать другие полупроводники, такие как датчики температуры сопротивления. Независимо от того, какую технологию вы используете, они почти одинаковы. Оба они способны преобразовывать окружающую температуру в сопротивление.

Так как термостат цифровой, вы можете видеть отображение фактической температуры. Он также позволяет установить необходимую температуру. Возможно, вам придется использовать его с одной или несколькими батареями. Однако некоторые из них могут работать от 24 В переменного тока в качестве источника питания.

Принцип работы цифрового термостата

Термисторы могут работать одним из двух способов. Первый способ — это PTC (положительный температурный коэффициент), а второй — NTC (отрицательный температурный коэффициент). PTC подразумевает, что существует прямая зависимость между температурой и сопротивлением. Точно так же NTC подразумевает, что существует обратная зависимость между температурой и сопротивлением. Главное, что всякий раз, когда происходит изменение температуры, будет также изменяться сопротивление термистора.

Термистор подключен к мостовой схеме. Таким образом, когда мостовая схема уравновешена, не будет протекания напряжения. Точно так же, когда мостовая схема не сбалансирована, будет происходить изменение сигнала напряжения. Затем этот сигнал напряжения поступает в схему управления. Таким образом, при обнаружении значения сигнала напряжения блок управления изменяет состояние нагрузки с ВКЛ на ВЫКЛ или наоборот.

Вариантов цифровых термостатов может быть гораздо больше. Один цифровой термостат может иметь несколько функций, таких как Wi-Fi, определение влажности и т. Д. В настоящее время цифровые термостаты были улучшены, чтобы сформировать интеллектуальные термостаты.

5. Интеллектуальный термостат

Интеллектуальный термостат также относится к типу цифровых термостатов. Это последняя и наиболее совершенная форма термостата. Он портативный и простой в использовании. Он используется для целей домашней автоматизации, таких как отопление или охлаждение дома, вентиляция и т. д.

Разные компании предлагают на рынке разные модели интеллектуальных термостатов. Они имеют разные характеристики и могут незначительно отличаться друг от друга. Они представляют собой тип программируемого термостата, который помогает поддерживать определенную температуру в определенный период времени. Они могут иметь встроенные датчики, такие как датчики влажности. Датчик влажности помогает контролировать уровень влажности в помещении. Они также являются разновидностью Wi-Fi-термостата. Таким образом, ими можно управлять дистанционно с помощью ноутбука, смартфона и т.

д.

Вот некоторые из самых популярных интеллектуальных термостатов на рынке.

• Термостат Nest
• Термостат Honeywell
• Термостат Ecobee
• Термостат Lux Geo и т. д.

После покупки вам необходимо иметь общее представление об установке и эксплуатации машины. Ниже представлено видео, в котором рассказывается об общей установке и работе термостата Honeywell.

Преимущества 

• Простота установки и эксплуатации. Вы можете дистанционно управлять устройством.
• Автоматически поддерживает определенную температуру в определенное время. Таким образом, это помогает снизить потребление энергии.
• Вы можете использовать несколько настроек для нескольких комнат.

Недостатки 

• Если вы работаете дома, вам не нужно устанавливать интеллектуальный термостат. Это потому, что вы сможете контролировать домашнюю среду вручную.
• Покупка довольно дорогая.
• Возможно, он несовместим с блоками обогрева или охлаждения, к которым вы хотите подключиться. В этом случае вам придется купить новый совместимый блок обогрева/охлаждения.

Датчик Pt100 — работа, применение, плюсы, минусы и тестирование

Типы контакторов, конструкция, работа, применение, испытания

Связанные статьи

Проверьте также

Закрывать

• Электроника

  Светодиод

  : конструкция, характеристики, типы, плюсы, минусы, применение, тестирование

  14 декабря 2020 г.

Термостат: принцип действия и типы

Для достижения комфортной температуры в помещении недостаточно просто включить систему отопления или кондиционирования. А все потому, что климатическая техника либо не способна самостоятельно оценить условия в помещении, либо делает это не очень эффективно. Поэтому для оптимальной работы климатической техники необходимо использовать термостаты.

Что такое термостат и для чего он нужен?

В широком смысле это устройство, поддерживающее заданный температурный режим воздуха или определенной поверхности, например, пола. По сути, термостат — это промежуточное звено в цепи комфортных условий, в которой с одной стороны находится соответствующий нагревательный или охлаждающий прибор, а с другой — датчик температуры.

Область применения таких устройств очень широка: от управления отопительными приборами небольших квартир до гигантских промышленных объектов. Они управляют бытовыми кондиционерами и мощными морозильными камерами. Термостаты могут контролировать нагрев почвы в теплицах, отвечать за защиту от обледенения крыш и работать во многих других системах. Хотя речь не идет об одном и том же продукте, конструктивно они всегда очень похожи.

Как работает термостат?

Основной принцип работы термостата на самом деле очень прост. Он лишь сравнивает фактическую температуру (которую измеряет термодатчик) с заданной, и принимает решение о включении или прекращении подачи климатической системы. Если температура в помещении отличается от заданной, термостат включает нагрузку, а по достижении заданного значения — отключает подачу питания. Термостат может поддерживать определенное значение температуры или диапазон. На это влияет параметр гистерезиса.

Конечно, существует множество моделей, которые оснащены большим количеством дополнительных функций, таких как включение отопления по таймеру или программирование работы по определенному расписанию. Но все устройства основаны на этом простом принципе.

Какие типы термостатов существуют?

Существует множество типов таких устройств по назначению, типу управления, способу установки, мощности и т.д. оборудование. Например, к некоторым моделям можно подключить как теплый пол, так и отопительные приборы, а определенные термостаты могут одновременно управлять работой и системы отопления, и системы охлаждения.

Также в зависимости от принципа управления термостаты можно разделить на два типа:

— механические;

— цифровой.

Механические модели имеют очень простую конструкцию с минимальным использованием электрических цепей. Их работа осуществляется с помощью рукоятки, а в некоторых моделях — еще и тумблера включения/выключения. Требуемая температура устанавливается поворотом ручки терморегулятора в соответствии со шкалой на корпусе. В таких устройствах используется достаточно примитивный визуальный интерфейс в виде светового индикатора.

Конструкция цифровых термостатов отличается гораздо более сложной схемой. Они всегда оснащены полноценным визуальным интерфейсом: цифровым или жидкокристаллическим экраном, а их работа настраивается с помощью кнопок (физических или сенсорных). Цифровые термостаты отличаются наличием большого количества функций: от блокировки клавиш до программирования работы по расписанию, установленному через Интернет.

Мы рассказали вам о том, что такое термостат, какое место он занимает в климатической системе, а также принцип его работы и виды.