Termostat za ogrevalni kotel: načelo delovanja, vrste, sheme priključitve

Avtomatika v ogrevalnem sistemu omogoča natančnejše nadzorovanje temperaturnega režima v ogrevanih prostorih in prihranek pri gorivu. Z namestitvijo termostata za ogrevalni kotel lastnik vikendice poveča učinkovitost delovanja kotlovske opreme za 20–30 % in si močno poenostavi njeno vzdrževanje.

Povedali vam bomo o vrstah termoregulatorjev, ki se uporabljajo v praksi, o pravilih njihove namestitve in posebnostih priključitve. V predlaganem članku so podrobno opisane možnosti in sheme priključitve naprav. Ob upoštevanju naših nasvetov boste lahko pravilno izbrali napravo in jo po želji namestili.

Kako deluje termostat ogrevanja?

Običajni ogrevalni sistem z vodo kot nosilcem toplote je sestavljen iz ogrevalne opreme ali priključnega vozlišča na centralno omrežje, cevi notranjega razvoda in radiatorjev.

Za uravnavanje količine toplote, ki iz njega prihaja v prostore, je treba bodisi stalno spremljati kotel bodisi redno zapirati/odpirati ventile na radiatorjih.

Pri tem inercija takega sistema ne omogoča vzdrževanja želene temperature skozi ves dan na nastavljeni ravni. Če v peč naložimo več drv ali v kotel dovedemo več plina, se bo nosilec toplote v ceveh bolj segrel, pri tem pa bo preko radiatorjev oddal tudi več toplote.

Pri nizki temperaturi zunaj okna je to dobro. Toda ob nenadni otoplitvi zunaj postane vročina v hiši neznosna. Gorivo je že v kurišču in voda se je že segrela, toplote se ni mogoče znebiti. Poleg tega kotel še naprej deluje.

Brez termostata v sistemu ga je treba ročno izklopiti. Seveda lahko odprete okna za prezračevanje in izpustite toploto, vendar bodo takrat računi za gorivo za hišno kotlovnico zagotovo uničujoči. Zaključek se vsiljuje sam: termostat za ogrevanje poenostavi bivanje in ga naredi maksimalno udobno.

Termostat (termoregulator) je naprava za spremljanje temperature v ogrevanem prostoru in povečanje/zmanjšanje dovoda toplote vanj.

Termostat za ogrevalni sistem je sestavljen iz:

• termoobčutljivega senzorja (elementa);
• nastavitvenega bloka;
• krmilnega modula;
• elektromagnetnega releja ali mehanskega ventila.

Pri najpreprostejših modelih krmilni blok ni prisoten. Vse poteka s čisto mehaniko in spremembo fizikalnih lastnosti termoobčutljivega elementa.

Takšni termostati ne potrebujejo napajanja. Po učinkovitosti in natančnosti regulacije sistema so slabši od elektronskih naprav, vendar so neodvisni od energije. Pri težavah z napetostjo v omrežju zagotovo ne bodo prenehali delovati.

Načelo delovanja termoregulatorja je naslednje:

1. S pomočjo krmilne enote se nastavi želena temperatura.
2. Ko so doseženi zahtevani parametri, se sproži senzor, kar povzroči izklop kotla ali zapiranje zapirnega ventila v ogrevalnih ceveh.
3. Po padcu temperature zraka v prostoru se ponovno vklopi kotel ali grelci.

Elektronski krmilni modul omogoča nastavitev ne le ene temperaturne vrednosti, ampak več hkrati, ločeno za vsak čas dneva. Poleg tega je ob prisotnosti takega modula možno namestiti dodatni temperaturni senzor na prostem in povezati delovanje termostata s podatki iz njega.

Glede na vrsto naprave se termoregulator priključi neposredno na kotel za uravnavanje njegovega delovanja ali na vhod v radiator za nadzor količine dovajanega toplotnega nosilca.

Najpreprostejši termostat je zaporna armatura s termosenzorjem, nameščena na cevi pri radiatorju. Ko je dosežena želena temperatura, se termostatski ventil zapre in zmanjša pretok toplotnega nosilca. Ko se sobni zrak ohladi, se ponovno odpre, kar poveča količino dovedene toplote.

Bolj zapleteni in napredni modeli vključujejo brezžične senzorje in krmilne enote. Vsa komunikacija med posameznimi elementi poteka preko radijskega kanala. V tem primeru se žice ne polagajo, kar pozitivno vpliva na estetski vidik namestitve takšnih termoregulatorjev v prostoru.

Vrste termoregulatorjev za kotle

Glavna razlika med termostati so različne vrste toplotno občutljivih senzorjev. Nekateri se namestijo na ogrevalno cev, drugi v njo, tretji pa na steno. Nekateri so namenjeni merjenju temperature zraka, drugi pa temperature toplotnega nosilca.

Izbira modela termoregulatorja je odvisna od:

• tipa kotla;
• sheme razvoda ogrevalnega sistema;
• razpoložljivega prostora;
• zahtevane funkcionalnosti.

Mnogi sodobni kotli so že vnaprej pripravljeni za priključitev termostatov. Proizvajalec kotlovne opreme v tehničnem listu takoj navede vse podrobnosti te namestitve.

Če izbirate elektronski model termoregulatorja, je najbolje dati prednost najučinkovitejšemu – tistemu, ki ga priporoča proizvajalec kotla.

Idealno bi moral termostat neposredno uravnavati delovanje grelne naprave, torej dovod goriva vanjo. To je najučinkovitejša shema povezave glede prihranka goriva. V tem primeru se bo porabilo natanko toliko energenta, kolikor je potrebno toplote.

Toda tak termostat je mogoče namestiti le na plinski ali električni grelni agregat. Če je kotel na trda goriva, bo za uravnavanje sobne temperature pomagal termostat z mehanskim ventilom, ki se montira na cev.

Regulatorji, nameščeni na radiatorje, so namenjeni zapiranju dovoda vode pri previsoki temperaturi v prostoru ali pri nosilcu toplote. Kotel v tem primeru preneha delovati nekoliko kasneje, ko v njem sproži lastni temperaturni senzor, ki preprečuje pregrevanje opreme.

Skupina #1: mehanski

Osnova delovanja mehanskega temperaturnega senzorja je sprememba lastnosti materiala ob spremembi njegove temperature. To je enostavna, cenovno ugodna, dovolj učinkovita in popolnoma neodvisna od električnega napajanja možnost. Namenjen je namestitvi na ceveh vodnega ogrevalnega sistema za uravnavanje pretoka nosilca toplote.

Klasičen primer mehanskega termoregulatorja – naprava z igličastim ventilom (zaporom) in termoglavo-sifonom.

Kot snov, ki se odziva na spremembe temperature, se v mehanskih termostatih uporabljajo:

• plin;
• tekočina.

Pri segrevanju tekočine se plini razširijo, kar povzroči njihov pritisk na vreteno zapiralnega ventila. Pri znižanju temperature se skrčijo, zapor se s povratno vzmetjo vrne nazaj in segreta voda ponovno teče po ceveh v ogrevalne radiatorje.

Za termostate na radiator so značilni slaba občutljivost in velika napaka pri uravnavanju. Sprožijo se šele pri povišanju temperature za dve ali več stopinj. Poleg tega sčasoma polnilo sifona izgubi svoje lastnosti, številke na ročaju za nastavitev zahtevanih temperaturnih parametrov in dejanske stopnje se začnejo razhajati.

Takšni termoregulatorji imajo precej velike dimenzije. Velika večina jih je zasnovana za merjenje temperature vode v radiatorjih, ne pa zraka v prostoru. Pogosto jih je težko natančno uravnati tako, kot si želi lastnik hiše.

Skupina #2: elektromehanski

Ti termostati delujejo na podobnih načelih kot zgolj mehanski analogi. Le kot termoobčutljivi element se tu uporablja kovinska plošča.

Pri segrevanju se ta upogne in sklene kontakt, pri ohlajanju pa se vrne v prvotni položaj in odpre tokokrog. Preko tega tokokroga se nato pošlje signal krmilni enoti gorilnikov.

Elektromehanski termoregulator potrebuje električno napajanje; z električnimi signali upravlja ventile, ki uravnavajo pretok nosilca toplote, ali gorilnike v kotlu.

Še ena različica elektromehanskega termostata je naprava s senzorjem v obliki dveh ploščic iz različnih kovin. V tem primeru je termoobčutljivi element nameščen neposredno v kurišče kotla na trda goriva.

Pri visoki temperaturi med ploščicama nastane potencialna razlika, ki vpliva na elektromagnetni rele. Kontakti v slednjem se bodisi razprejo bodisi zaprejo. Posledično se vklopi/izklopi dovod zraka v zgorevalno komoro.

Skupina #3: elektronski

Ta vrsta termostatov za grelnike vode spada v energijsko odvisno kategorijo. Takšne naprave imajo zunanji temperaturni senzor, ki spremlja temperaturo v prostoru, in polnopravno krmilno enoto z zaslonom.

Za električne kotle so takšni termoregulatorji obvezen dodatek. Brez njih bi električni grelci delovali neprekinjeno ter preveč segrevali zrak ali toplotni medij.

Električni kotli in bojlerji so v veliki večini primerov opremljeni s termostati že v tovarni.

V elektronskem termoregulatorju sta dva glavna elementa:

1. Temperaturni senzor.
2. Mikrokrmilnik.

Prvi meri temperaturo, drugi pa jo nadzoruje in oddaja signale za povečanje/zmanjšanje dovajanja toplotne energije v prostor. Senzor lahko pošilja analogni ali digitalni signal krmilniku. V prvem primeru je termostat po zmogljivostih podoben mehanskemu analogu, le da ga močno presega v natančnosti merjenja temperaturnih vrednosti.

Digitalni termoregulatorji so vrh razvoja teh naprav. Omogočajo uravnavanje dovajanja toplote po vnaprej določenem algoritmu. Poleg tega lahko nanje priključimo veliko več senzorjev, nameščenih tako v prostorih kot na prostem.

Številni elektronski termostati imajo možnost daljinskega upravljanja prek IR-vrat ali mobilnega omrežja. To omogoča uravnavanje sobne temperature ne samo s pomočjo daljinskega upravljalnika v prostoru, ampak tudi iz katere koli točke zunaj njega.

Na primer, še ko zapuščate delovno mesto, lahko pošljete signal za ogrevanje zraka v prostoru na udobne parametre, in ob vašem prihodu vas bo dom pričakal s prijetnostjo in toploto.

Elektronske naprave, namenjene samodejni regulaciji kakovostnih in količinskih značilnosti toplotnega medija, so obvezen sestavni del ogrevalnih sistemov v pametnih domovih. Priporočamo, da se seznanite z njihovo zgradbo.

Principialne sheme priključitve

Vsi načini vključitve termostata v ogrevalni sistem se delijo na tri možnosti priključitve:

1. Neposredno na kotel.
2. Na obtočno črpalko.
3. Na cev, ki dovaja toplotni medij v radiator.

Prvi dve shemi izključujeta poslabšanje pretoka ogrevalnega cevovoda. Vanj se ne vstavljajo nobeni dodatni zaporni ventili, hidravlični upor celotnega sistema se ne spremeni. Termostat tukaj upravlja samo delovanje črpalke ali kotla, z vodo pa »nima stika«.

Pri namestitvi termostatskega regulatorja na radiator ali na skupno cev z več radiatorji se hidravlični upor, nasprotno, poveča. Tudi v popolnoma odprtem stanju termostatski ventil nekoliko upočasni gibanje ogrevalnega medija.

V idealnem primeru bi bilo treba načrt vezave kotla izdelati že takoj ob upoštevanju vseh termoregulacijskih in drugih naprav.

Vgradnja termostatov v obstoječe ogrevalne cevovode naj bo le skrajni ukrep; največjo učinkovitost njihove uporabe je mogoče doseči le, če jih v sistem vključimo že v fazi načrtovanja.

Če je sistem vodnega ogrevanja v hiši narejen po enocevni shemi, je bolje, da tretjo možnost takoj opustite. Ko se termostatsko tipalo sproži, bo ventil takoj zaprl celotno vejo radiatorjev v več prostorih, in takrat lahko na udobje v prostorih, ki so dlje od kotla, takoj pozabite.

Termostat je treba na vhod radiatorja priključiti prek obvoda. Tako bo ob sprožitvi preusmeril tok ogrevalnega medija mimo radiatorja. Pri tem se bo voda neohlajena vračala nazaj v kotel. Ta je ne bo več segreval, s čimer se zmanjša poraba plinskega goriva ali električne energije.

Pri namestitvi termostatskega tipala temperature zraka se je treba držati določenih pravil, sicer bo zaradi vpliva sosednjih naprav ali predmetov lažno sprožalo.

Termostatsko tipalo je treba namestiti:

• na mestu, kamor ne padajo neposredni sončni žarki;
• dlje od hladnih mostov, prepiha in dvigajočih se toplotnih tokov od radiatorjev;
• tako, da ne bi bil prekrit z dekorativnimi zasloni ali zavesami;
• na višini od tal med 1,2 in 1,5 metra.

Ob nepravilni namestitvi tipala bo termostat oddajal lažne signale. To lahko povzroči pregrevanje ne le zraka v prostoru, ampak tudi ogrevalnega medija v sistemu. V drugem primeru pa ni daleč do težav s kotlom.

Zaključki in koristen video na to temo

Pri montaži termostatskega regulatorja ne bi smelo biti posebnih težav. Le pravilno ga je treba izbrati za določen ogrevalni sistem. In izbrani video posnetki vam bodo pri tem zagotovo pomagali.

Video #1. Priklop sobnega termostata na plinski kotel v vseh podrobnostih:

Video #2. Pregled stenskega termostatskega regulatorja:

Video #3. Tehnologija vključitve kontaktnega termostata v sistem s cirkulacijsko črpalko:

Dodatek k ogrevalnemu kotlu v obliki termostata je odličen način, da prihranite pri ogrevanju bivališča, povečate bivalno udobje in zmanjšate obrabo opreme, ki segreva ogrevalni medij. Denar, porabljen za termostatske regulatorje, se povrne v eni zimski sezoni.

Pri tem lahko izberete tako preprosto mehansko različico z ročnim upravljanjem kot tudi naprednejšo napravo s programatorjem.

Želite povedati, kako deluje kotel s termostatom v vaši podeželski hiši? Imate informacije, ki bi bile koristne obiskovalcem spletišča? Prosimo, napišite komentarje, postavljajte vprašanja in objavite fotografije na temo članka v spodnjem bloku.