Принцип работы термоголовки для радиатора отопления: 4 особенности элемента

Виды терморегуляторов

На рынке представлено несколько модификаций термостатов, отличающихся по своему строению и принципу работы, однако все они выполняют одинаковые функции.

Механический регулятор

Механические термостаты предусматривают ручную регулировку степени нагрева радиаторов. Стоят они недорого, надежны в работе, просты в настройке и практически никогда не дают сбоев, так как вся их работа основана на механических законах физики. На самом кране имеется градуировка в степенях, что позволяет с достаточно высокой точностью выполнять регулировку нагрева. Однако такая установка осуществляется опытным путем – вы не можете просто задать нужное количество градусов, что можно отнести к недостатку прибора.

Механический регулятор

В механическом терморегуляторе имеется три основные рабочие части – сильфон (газовый или жидкостный), привод и сам регулятор. Наполненный сильфон (вещество в нем) играет решающую роль в автоматической подстройке прибора. Когда мы поворачиваем рычаг термостата, содержимое переходит в золотник, влияя на положение штока.

Сам шток при давлении на него опускается и частично перекрывает проход для теплоносителя. Ограничивая его прохождение. На схеме ниже показано более подробное строение такого термостата.

Строение механического терморегулятора

Электронный термостат

Второй вид терморегуляторов является электронным. Внутри него установлен микропроцессор, отвечающий за регулировку нагрева батарей. Безусловно, в пользовании такие устройства очень удобны, так как позволяют выполнить поградусную настройку.

Электронный термостат

Управляется термостат обычно при помощи кнопочной панели, что достаточно надежно и удобно. Некоторые модели умеют одновременно управлять котлами, насосами и даже смесителями. Стоят они немало, что и не удивительно.

Электронный термостат также имеет механическую рабочую часть, которая практически ничем не отличается от описанного выше варианта. Сильфон в этом случае идет цилиндрический, а стенки его сделаны в виде гофры. Внутри сильфона находится вещество, которое реагирует на окружающую температуру.

Электронный термостат выглядит очень технологично

Такое вещество при нагревании начинает расширяться, внутри прибора растет давление, оказывающее влияние на положение штока, который также регулирует объем проходимого через прибор теплоносителя. При понижении температуры происходит обратный процесс. Такой терморегулятор очень надежный, сильфон способен без проблем выдерживать десятки тысяч сжатий и расширений, его ресурса хватит более чем на 10 лет, главное, чтобы электроника не подвела.

Среди электронных термостатов можно выделить два отличающихся вида приборов – закрытые и открытые. Первые не могут определять температуру автоматически, поэтому все настройки пользователь должен производить самостоятельно. Преимущество его перед ручным прибором состоит в том, что вы можете выставлять температуру по градусам, а не градуированной шкале больше-меньше.

Открытые являются сложными электронными устройствами с возможностью программирования. Например, при повышении температуры до определенного порога, прибор автоматически меняет режим своей работы на выбранный.

Для питания электронной части нужны батарейки

Работают такие термостаты от сменных элементов питания – батареек. Энергии не потребляется много, поэтому частая замена не требуется – за весь отопительный сезон вы можете сделать это 1-2 раза. Также есть модели, в которых установлен заряжаемый аккумулятор – в комплекте с ним поставляется зарядное устройство.

Инновационный монитор

Есть еще и полуэлектронные приборы. Их принцип работы также схож с механическими, но есть несколько важных отличий. Сильфонная головка ориентируется на температуру в помещении, поэтому она достаточно габаритная. Датчик у них выносной, который соединяется с рабочей частью капиллярной трубкой.

Особенности термоклапана

Ранее упоминалось, что он является универсальным, то есть на него можно устанавливать любой вид термоголовки. Однако, несмотря на это, он имеет две разновидности. Они зависят от того, в какой системе отопления должен использоваться кран. однотрубной или двухтрубной.

Разновидностями термоклапана не стоит пренебрегать, ведь, установив в однотрубную систему кран для двухтрубной. радиатор будет плохо прогреваться. Причиной этого является то, что запорная арматура для 2-трубной системы имеет высокое гидравлическое сопротивление. Фактически оно вдвое больше такого показателя вентилей для 1-трубной системы. Чтобы достичь такого сопротивления, производители делают малое проходное сечение. Оно же позволяет уменьшить давление на вентили и сбалансировать давление в системе. Из-за этого при условии низкого давления (характерно для 1-трубной системы) через кран поступает мало теплоносителя.

Для 1-трубных систем подходят те вентили, проходная способность которых равна или превышает 3.

Монтируют электронный терморегулятор на батарею весьма просто. Для этого выполняют следующие действия:

1. Перекрывают стояк и спускают воду.
2. У радиатора отрезают кусок трубы. Его длина должна соответствовать длине термостатического вентиля. По сути дела трубу перерезают в одном месте.
3. Демонтируют часть трубы, которая осталась в радиаторе. Эти шаги не выполняют, если система отопления только создается или стоит кран с такими размерами, как и у нужного вентиля.
4. Откручивают от термовентиля штуцер с американкой.
5. Штуцер фиксируют в радиаторе, а основание крана на трубе.
6. Прикладывают кран до штуцера в радиаторе и затягивают американку. Вентиль должен находиться так, чтобы шток «смотрел» в сторону.
7. Фиксируют электронную или механическую термоголовку.

Особенности установки являются такими:

• термостат обычно ставят на вводную трубу. При этом стрелка на нем должна совпадать с направлением движения теплоносителя;
• электронное устройство всегда должно находиться в горизонтальном положении. Запрещается размещение термоголовки над трубой. Это потому, что тепло от трубы будет нагревать цилиндр и вызывать ненужное перекрытие радиатора. Следствие — холодное помещение;
• большинство электронных и механических регуляторов настроены для монтажа на высоте 40-60 см. Если же разместить их на высоте 10-15 см (нижнее подключение батареи), то в помещении будет слишком тепло. Решить проблему с нижним подключением можно благодаря перенастройке терморегулятора, использованию выносного датчика или покупкой специально предназначенного регулятора;
• если система отопления является однотрубной, то вводную и выводную трубу правильно соединять дополнительной трубой. То есть надо создавать байпас.

Термостатические головки

Термостатические элементы на терморегуляторы отопления бывают трех видов — ручные, механические и электронные. Они выполняют одни и те же функции, различаются разным уровнем комфорта и возможностями.

Ручные

Ручные термостатические регуляторы работают как обычный кран — поворачивая регулятор в ту или другую сторону, регулируется пропуск количества теплоносителя. Самые дешевые и надежные, но не самые удобные устройства. Чтобы изменить теплоотдачу надо вручную крутить вентиль.

Ручная термоголовка — самый простой и надежный вариант

Данные устройства недорогие, их можно поставить на входе и на выходе радиатора отопления вместо шаровых кранов. Регулировать можно будет любым из них.

Механические

Сложное устройство, которое поддерживает заданную температуру автоматически. Основа термостатической головки этого типа — сильфон. Это небольшой эластичный цилиндр, который заполнен антифризом. Антифриз имеет большой коэффициент расширения — при нагревании он сильно увеличиваются в объеме.

Устройство терморегулятора на радиатор отопления с механической термостатической головкой

Сильфон подпирает шток, перекрывающий проходное сечение клапана. Пока антифриз в сильфоне не нагрелся, шток поднят. При повышении температуры, цилиндр увеличивается в размерах (расширяется антифриз), он давит на шток, который все больше перекрывая проходное сечение. Через радиатор проходит все меньше теплоносителя, он понемногу остывает. Остывает и антифриз в сильфоне, из-за чего цилиндр уменьшается в размерах, шток поднимается, объем теплоносителя проходит больше, он начинает немного разогреваться. Далее цикл повторяется.

Газовый или жидкостный

При наличии такого устройства температура в помещении поддерживается корректно, но вообще дельта зависит от того, насколько инертным является антифриз в сильфоне. Он заполняться может каким-то газом вместо антифриза. Газы быстрее реагируют на изменения температуры, чем антифриз, но технологически их производить сложнее.

Антифриз или газ в сильфоне — особой разницы нет

Жидкости чуть медленнее изменяют объемы, но их производить проще. В целом, разница в точности поддержания температуры — порядка 0,5 °С, что заметить практически невозможно. В результате большая часть представленных терморегуляторов для радиаторов отопления оснащена термоголовками с жидкостными сильфонами.

С выносным датчиком

Устанавливаться механический термостатический регулятор должен по направлению в комнату. Так измеряется температура точнее. Из-за приличных размеров, такой способ установки возможен не всегда. Также можно поставить терморегулятор для радиатора отопления с выносным датчиком. Температурный датчик соединяется с регулятором при помощи капиллярной трубки. Распологается он в любой точке, в который вам удобнее измерять температуру воздуха.

С выносным датчиком

Все изменения теплоотдачи радиатора будут происходить в зависимости от температуры воздуха в комнате. Единственный минус такого решения — высокая стоимость таких моделей. Но температура поддерживается точнее.

Электронные

По размерам электронный терморегулятор для радиатора отопления еще больше. Термостатический элемент еще больше. В нем кроме электронной начинки устанавливаются еще и две батарейки.

Электронные терморегуляторы на батареи отличаются большими размерами

Движением штока в клапане в этом случае управляет микропроцессор. Данные модели имеют довольно большой набор дополнительных функций. Например, возможность по часам выставлять температуру в помещении. Как это модно использовать? Врачи давно доказали, что спать лучше в прохладном помещении. Потому на ночь можно запрограммировать температуру пониже, а к утру, когда придет время просыпаться, ее можно выставить выше. Удобно.

Недостаток этих моделей — большой размер, необходимость следить за разрядом батарей (хватает на несколько лет эксплуатации) и высокая цена.

Как работает термоголовка?

Терморегулятор состоит из механизма с термодинамическими параметрами, основанными на элементарных физических качествах вещества – расширении при высоких температурах. В корпусе термоголовки есть специальная емкость с веществом, отвечающим на нагрев, а под ней – толкатель для клапанного штока.

Термоголовка для теплого пола работает следующим образом:

1. Внутри термостата находится сильфон с твердым или жидким веществом. Стенки его сделаны гофрированными, что дает емкости способность к растяжению;
2. Когда повышается градус, сильфон расширяется, стенки растягиваются и давят на клапанный шток. Баланс системы поддерживается пружиной;
3. Когда сильфон остывает, его размеры восстанавливаются и перестают оказывать давление на шток.

Термоголовка для теплого пола продается отдельно или с вентилем в комплекте. Покупка комплекта оптимальна, потому что в таком случае резьба и посадочные места кранов и головки идеально совпадают.

Комплектация производится разными типами вентилей, поэтому бывают прямыми или угловыми термоголовками. Выбрать нужный вариант можно по конфигурации отопительной системы.

Что это такое

Ее предназначение состоит в регулировании прохождения теплоносителя через радиатор, производя открывание/закрывание термостатического клапана, который совместно с ней работает.

Современный рынок предлагает два основных вида, которые принципиально отличаются друг от друга по принципу действия:

• жидкостные – регулирование осуществляется за счет расширения жидкости или газоконденсатной смеси;
• электронные – шток приводится в действие механическим путем, от элементов питания.

Электронные термоголовки стоят дороже, однако по эффективности своего действия, предпочтительнее жидкостных головок.

Принцип работы терморегуляторов

Бесспорно, автоматический регулятор температуры отопления значительно упрощает жизнь владельцам. Но экономить тепловую энергию можно и без термостата, при том, что заниматься регулировкой радиаторов придется самостоятельно. В этом помогут обычный вентиль и дроссель, но по сравнению с терморегулятором использование данных приспособлений все же неудобно.

Термостат реагирует на колебания уличной температуры и регулирует подачу тепла.

Используя дроссель и вентиль придется несколько раз в день подстраивать все самостоятельно. Также теплоотдача будет несколько варьироваться в зависимости от колебаний температуры теплоносителя.

Термостат автоматически регулирует температуру помещений, увеличивая или уменьшая поток воды через батареи. Если жарко – расход воды снижается. В случае похолодания термостат приоткрывается. Сам принцип работы терморегулятора отопления зависит от конкретного вида регулировки.

Механический терморегулятор

Составными частями терморегулятора являются термическая головка и клапан. Термическая головка включает в себя регулятор, жидкостный элемент и привод. Иногда происходит замена жидкостного элемента упругим или газовым. Термоэлемент в форме цилиндра имеет гофрированные внутренние стенки, которые называют сильфоном. Сильфон содержит в себе рабочую среду, в которой происходит реакция на изменения температурных показателей.

Пропорционально с увеличением температуры помещения возрастает объем рабочей среды и сильфон растягивается. Далее сдвигается рабочий шток регулировки клапана, закрывая подачу теплоносителя. Если температура в доме падает, значит рабочая среда уменьшается в объеме и сильфон сжимается. Обратный ход штока способствует увеличенному поступлению теплоносителя к радиатору. Интересно, что механический регулятор температуры отопления, а точнее механизм растяжения и сужения, может выполнять растяжение до 1 миллиона раз.

Электронный терморегулятор

Терморегулятор с электронным управлением автоматически контролирует котел и остальные исполнительные механизмы, типа клапанов, насосов, смесителей и т.д. Пользователь сам может задать наиболее предпочтительный температурный микроклимат, а электронный терморегулятор поддерживает заданную температуру.

Стандартный электронный терморегулятор для отопления содержит термодатчик, что устанавливается в любом месте квартиры, но на удаленном расстоянии от отопительных приборов. Далее прибор считывает информацию в той части пространства, в которой он находится. Данные передаются и терморегулятор может управлять системой отопления дома.

Электронный программируемый терморегулятор для системы отопления делится на два вида: терморегулятор с открытой и закрытой логикой.

В закрытой логике изменять разрешается только некоторые параметры, открытая же предоставляет больше свободы: терморегуляторы легко программируются, также имеется огромный перечень функций и всевозможных настроек. Как ни странно, но большим спросом пользуются закрытые терморегуляторы. Это объясняется тем, что обычным жителям трудно разобраться в настройках и всяческих режимах, проще установить закрытый терморегулятор, который сделает все сам.

Установка термостатов

Многих волнует в каких именно комнатах ставить термостаты. Часто установку производят в спальне, но это нежелательно. Эффективнее производить установку в помещениях с перепадом температур, в комнатах с частым пребыванием людей (кухня, гостиная и т.д.). Для спальни вполне хватит обычного вентиля, регулирующего подачу тепла.

Установка термостата в двухэтажном доме обязательно происходит на втором этаже, откуда будет выполняться регулировка системы отопления частного дома. Объясняется это тем, что поток теплого воздуха направляется вверх, в следствие чего первый этаж остается прохладнее второго. Термостат с датчиком устанавливается в комнатах со свободной циркуляцией воздуха. Приспособление размещается в горизонтальном положении, только так датчик показывает достоверные данные. Как работает термостат для отопления мы уже писали здесь .

Правильный монтаж происходит при установке терморегулятора на входе в батарею. Клапан термостата на одном конце имеет наружную резьбу, на другом – внутреннюю. Диаметры бывают полудюймовые и четырехдюймовые. Термостат вкручивается в радиаторную пробку наружным концом подходящего диаметра.

Советы по установке

Перед установкой термоголовки на радиатор отопления необходимо установить максимально значение температуры на ней. Установить термоголовку в удобном месте. Для корректной работы датчик термоголовки следует располагать на достаточном расстоянии от источников тепла: трубопровод, восходящие теплые потоки воздуха. Рекомендуется устанавливать головки в горизонтальном положении и предохранять от попадания прямых солнечных лучей. В случае невозможности оградить термоголовку от воздействия источника тепла, следует использовать термоголовку с выносным датчиком. Датчик рекомендуется располагать на расстоянии около 60 сантиметров от радиатора.

Когда нужна и когда не нужна термоголовка

Термоголовка — устройство с датчиком температуры воздуха, которое устанавливается на радиатор. Она позволяет экономить на отоплении, причем значительные суммы.

Термоголовка позволяет отключать радиатор в случае, когда помещение уже достаточно прогрето — а нужную температуру можно выставлять прямо на ее корпусе. Принцип ее работы довольно простой: термостатическая вставка сравнивает заданную температуру на термоголовке с фактической в помещении, и толкает в нужном направлении шток. Шток, в свою очередь, приоткрывает или перекрывает проток через термостатический вентиль на подаче радиатора, регулируя его тепловую мощность.

В настоящее время на рынке представлено большое количество термоголовок с разнообразными подключениями (резьбовое, клипсовое), с различной точностью настройки. Они могут быть из пластика разных цветов, хромированные, или в дизайнерском корпусе.

Есть даже цифровые термоголовки с экраном! Стоимость термоголовок колеблется от 500 до 4000 рублей, при этом она позволяет сэкономить до 30% на ежемесячных платежах за отопление. Более того, они позволяют в разных помещениях устанавливать разную температуру — ведь все люди по-разному ощущают «комфорт». Казалось бы, ставить их можно всегда и везде… но нет.

Есть ситуации, когда термоголовки не нужны. Например, в случае, когда планируется отопление объемного и открытого пространства большим количеством радиаторов, можно обойтись одним настенным термостатом. Этот единственный в системе отопления термостат будет сравнивать фактическую температуру воздуха с требуемой, и регулировать работу системы отопления. В этом случае он не будет перекрывать подачу на одном или несколько радиаторах, а будет управлять котлом.

Помещения с большим количеством контуров

Если монтируется основание с большим количеством контуров, целесообразней разбить помещения на определенные участки. В этих участках подключение к котлу может осуществляться либо с помощью трехходового термостатического вентиля, либо специального устройства для отопления пола.

Приемлемая альтернатива – смонтировать один общий узел смешения. Такой подход требует совместимости клапана с контроллером и приводом. Второй позволяет различать пограничные температуры труб. Рабочая жидкость поступает в распределитель или в общий коллектор. Регулировка температурного режима возможна в этом случае с помощью дистанционных термоголовок.

Статья по теме: Как выбрать петли для стеклянных дверей

Краткий обзор популярных брендов

Верным решением при покупке термоголовки будет ориентация на авторитетных производителей. Незнакомый товарный знак с неизвестной историей — это большой риск потратить деньги попусту.

Смело можно приобретать продукцию таких производителей, как Dunfoss, Oventrop, Caleffi, Salus и других известных фирм.

Место #1 – компания Danfoss

Более 60 лет выпускает термоголовки концерн Danfoss. Это датский производитель, по его лицензии изделия производят и в России.

Ассортимент оборудования для автоматизации систем отопления у концерна Данфос богат и отвечает передовым технологиям. Управлять работой и настраивать термоголовки можно дистанционно, используя смартфон для этого

Наиболее часто спрашивают термоголовку RTS Everis. Это сильфонное изделие с наполнителем в виде жидкости. Путем прямой фиксации сопрягается с фирменными термоклапанами. Для других необходим адаптер.

Тест существующих видов термоголовок бренда в следующем видеоролике:

Место #2 – бренд Oventrop

Большим спросом у потребителей пользуются термоголовки Oventrop линейки Uni. Они укомплектованы жидкостным сильфоном. С термоклапаном соединяются при помощи накидной гайки. Температуру можно установить в пределах +7 – +28 °C.

Существует возможность полного закрытия. Рассчитаны головки на предельную температуру в системе +100 – +120 °C – именно такие характеристики указывает производитель в сопроводительной документации.

Головки Oventrop Uni совместимы с другими сантехническими изделиями этой фирмы. Их можно присоединять без адаптера к другим приборам со встроенным клапаном и соответствующей резьбой

Устанавливают их на термостатических вентилях с подходящим соединением. На головках многих серий есть специальная отметка для людей со слабым зрением, антивандальный кожух.

Место #3 – компания Thermo

Высокую оценку дали потребители продукции швейцарской компании Thermo, в частности, модели Royal Thermo RTE 50,30. Она отличается широким регулировочным диапазоном — от +6 до +28 °C, низким значением гистерезиса — 0,55 градусов. Есть и нулевая позиция.

Для корректной работы теплоноситель должен иметь температуру не выше 100 °C. Сопряжение с клапаном — гайка накидная.

Термоголовки компании Thermo отличаются надежностью, качеством сборки. Среди предложений есть модели с выносным датчиком

Место #4 – производитель Caleffi

Итальянский производитель Caleffi поставляет широкий ассортимент радиаторных термоголовок. Модель Caleffi 210000 — программируемая. Она оснащена цифровым жидкокристаллическим индикатором температуры. Кроме значения температуры, он показывает время, дату, установленную дневную программу.

При покупке оборудования для отопительных систем обязательно спрашивайте у продовца сопроводительные документы, гарантию от производителя и инструкцию у продукту

При программировании на неделю можно выставить 3 температурных уровня: «Комфорт», «Экономия», «Антизамерзание». Устанавливают эту головку в тандеме с вентилями Келеффи.

Место #5 – компания Salus

Немецкая фирма Salus также пользуется заслуженной репутацией. К примеру, модель Salus PH 60 — это электронная головка с энергонезависимой памятью, возможностью задавать температурный режим на неделю. Диапазон температур — +5 – +40 °C.

Электропитание осуществляется от 2 элементов АА. Дисплей имеет функцию подсветки и вывода на экран температурных параметров, а также уровня заряда элементов.

Новая разработка — мини-термоголовка беспроводная, питающаяся от батареек. Управлять устройством можно через компьютер или смартфон, предварительно скачав приложение «Умный дом»

Технические новинки не перестают радовать пользователей – беспроводные термоголовки позволяют владельцу создавать комфортный микроклимат в помещении, находясь при этом в другом конце города или другой стране. И все это становится возможным, если интегрировать устройство в систему отопления умного дома или скачать фирменное приложение.

Как работает система?

Устройство датчика можно схематично представить как обычный вентиль или кран с термоголовкой для радиатора. В контакте с горячей жидкостью находится термостатический клапан, в простейшем виде представляющий собой пружину с поршнем. Упругий элемент соединен с рабочим объемом, в котором находится газообразное вещество, чувствительное к температуре.

Усилие прижима регулируется ручкой поворотной шкалы, так выставляется требуемая температура в комнате. В зависимости от нее ходит поршень, перекрывающий поток жидкости. Монтируется устройство накидными гайками, это позволяет менять элемент при выходе из строя деталей его конструкции. Предусматривают дополнительный подвод жидкости через шаровые краны, на случай поломки автоматической системы управления.