Регулятор на батарею отопления принцип работы: принцип работы, типы устройств, установка и монтаж

Содержание

конструкция, настройка и проверка устройства

Приборы, позволяющие регулировать температуру в помещении, впервые были разработаны и выпущены в 1943 году в Дании, и в скором времени вся Европа стала использовать их для снижения затрат на отопление. Сегодня вопрос экономии как нельзя актуален, а принцип работы терморегулятора нового поколения такой, что позволяет не только следить за поддержанием заданной температуры, но и экономить до 25% затрат на обогреве жилья.

Регулирующие устройства нового поколения

Если первые регулирующие устройства для батарей отопления требовали обязательного контроля человека, то у моделей последних лет появился ряд существенных преимуществ перед «старичками».

  • Дизайн современных термостатов таков, что они практически не заметны и выглядят, как естественное продолжение радиатора. Их легко настраивать и регулировать.
  • Термостаты нового поколения просто монтировать, как в старую централизованную отопительную систему, так и в автономную.
  • Длительный срок эксплуатации и отсутствие потребности в профилактическом и техническом обслуживании делают их желательными элементом отопительных систем.
  • Принцип работы регулятора температуры позволяет выставить нужные параметры, которых он будет придерживаться весь отопительный сезон, с учетом изменений температуры воздуха за окном. Это позволит избежать таких неприятных моментов, когда на улице стало тепло, а батареи еще настолько горячие, что приходится открывать балкон или окна для проветривания.
  • Терморегулятор позволяет калибрировать температурные параметры от +5°C, если требуется создать условия, чтобы система не замерзла, но при этом не «съедала» бюджет, до +27°C для любителей жары. Прибор будет придерживаться заданных параметров с точностью до 1 градуса.
  • Принцип действия терморегулятора таков, что теплоноситель в отопительном контуре начинает распределяться равномерно, доходя горячим даже до последних в цепи радиаторов отопления.
  • Если прибор установить в автономной системе обогрева, то владельцев ожидает экономия топлива до 25%.

Современные термостаты настолько автоматизированы, что требуют участия человека только в начале отопительного сезона, когда выставляются параметры температур в комнатах.

Как устроен термостат

Сегодня на рынке можно найти два вида регуляторов температуры: механические и электронные. Хотя у них существенные различия в способе настроек параметров, устройство терморегулятора со времен первых моделей не сильно поменялось. В настоящее время можно выбирать прибор не только по способу регулировки температуры, но и по типу отопительной системы. Есть модели, специально разработанные для однотрубных и двухтрубных отопительных контуров, но в основе и тех и других находится термическая головка (сильфон) и клапан.

Термоголовка представляет собой цилиндр с гофрированной внутренней поверхностью. Внутри сильфона располагается газообразная или жидкостная среда, очень чувствительная к любым колебаниям температур в окружающем пространстве.

В момент, когда температура в помещении достигла установленной критической нормы, средство в сильфоне расширяется, увеличивая его в размере. Следствием этого становится давление увеличенной термоголовки на клапан и его закрытие, что приводит к остановке подачи теплоносителя в батарею.

В случае понижения температуры происходит обратный процесс: внутренняя среда в сильфоне сжимается, он уменьшается в размере и перестает давить на клапан. Тот в свою очередь открывается, давая свободный проход теплоносителю.

Современная регулирующая техника настроена, как минимум, на миллион «сжатий-растяжений», чего она сможет достичь примерно за 100 лет эксплуатации.

Типы терморегуляторов

Все большее количество людей сходятся в том, что в современных условиях потребления тепла необходима жесткая экономия, чтобы снизить на него затраты. Чтобы не сидеть в холодных домах и квартирах, можно выбрать терморегулятор, подходящий под конкретную отопительную систему и создать не только оптимальные условия для проживания, но и пусть небольшую, но все-таки экономию средств.

Как показывает практика, термостаты последнего поколения могут «реанимировать» даже старые чугунные радиаторы, подключенные к центральной городской теплосети. Увеличение теплоотдачи без дополнительных денежных затрат возможно при установке термостата в отопительный контур или котел.

Большим спросом пользуются механические приборы, которые стоят дешевле электронных аналогов, но все изменения в их настройках производятся вручную. Изделия, оснащенные электронным дисплеем, полностью освобождают человека от контроля над тем, как работает терморегулятор на протяжении всего отопительного сезона.

Параметры в эти устройства вводятся один раз, а так как можно указать не только конкретную температуру, но и установить ее минимум и максимум, то это позволяет создать по-настоящему комфортный микроклимат.

Кроме того, что термостаты бывают электронные и механические, они так же отличаются по своему внутреннему содержанию. Приборы с сильфонами, наполненными жидкостью, как правило, стоят недорого, но и реакция их на температурные изменения в окружающей среде несколько замедленная.

Газонаполненные термоголовки очень чувствительны к любым колебаниям температуры. Они «заметят», если воздух в комнате потеплеет от того, что в окно светит солнце и перекроют клапан, остановив подачу носителя в батарею.

Самыми удобными в эксплуатации являются электронные терморегуляторы с программным управлением. Они позволяют устанавливать температурный режим на разный временной промежуток. Например, когда в квартире никого нет в течение рабочего дня, параметры нагрева воздуха могут быть понижены, но в определенное время суток термостат включается на повышение температуры. Это позволяет экономить на оплате отопления и энергоресурсах.

Подобные приборы стоят дорого, но купленные и установленные один раз, они на протяжении многих лет будут создавать комфорт в доме и экономию в кошельке.

Терморегулятор с выносным датчиком

Чтобы прибор работал корректно, он должен быть монтирован в горизонтальном положении, в этом случае воздух свободно циркулирует вокруг него, не влияя на заложенные в датчик параметры. Если установить его вертикально, то тепло, поднимаясь снизу, будет воздействовать на среду в сильфоне, заставляя его расширяться и закрывать клапан.

Если устройство отопительной системы таково, что установить терморегулятор горизонтально не получится, можно приобрести прибор с выносным температурным датчиком. Это так же актуально, если батареи закрыты декоративным коробом или фальш-панелью.

Выносной датчик идет в комплекте со специальной трубкой длиной 2 метра. На таком расстоянии он позволяет, как проверить терморегулятор, так и настроить его параметры. Подобной возможностью обладают и механические, и электронные устройства. Кроме того, существуют так называемые антивандальные терморегуляторы, оснащенные специальным чехлом, закрывающим его дисплей. Их устанавливают в помещениях, где живут или находятся дети.

Заключение

Принцип работы современного терморегулятора таков, что позволяет следить как за температурным режимом в доме или квартире, так и за экономией средств на отопление. Так как существуют приборы, приспособленные под конкретные отопительные системы, то стоит только определиться с его устройством, способом настройки и ценой, а установку можно произвести самостоятельно, действуя по инструкции.

принцип работы терморегулятора для радиатора, как пользоваться

Терморегулятор — устройство, соответствуя названию, предназначенное для контроля температуры в системе отопления.

Приборы делят по двум принципам — управлению и характеристикам.

Терморегулятор на батареи: как регулировать отопление?

Контроллер температуры состоит из двух компонентов: головки и клапана. Последний — исполнительный механизм.

Термоголовка содержит цилиндр с рабочей жидкостью. В некоторых устройствах её заменяют на газ.

Летучие вещества быстрее влияют на подачу воды в обвязку, но делают это не столь точно.

Важно! При создании проекта учитывайте гидравлическое сопротивление системы. При использовании одной трубы оно меньше, чем при двух.

Принцип работы регулятора тепла для радиатора

Рабочая жидкость реагирует на изменение температуры, увеличиваясь или уменьшаясь в объёме.

Он оказывает на шток влияние, толкая исполнительный клапан. Механизм воздействует на подачу теплоносителя в систему.

Устройства делят на две категории по способу управления.

Приборы с механическим контролем работают по принципу старых холодильников, требуют ручной настройки температурного режима. Программируемые самостоятельно меняют подачу теплоносителя, в зависимости от заданных функций.

Виды устройств и как они работают: особенности регулировки температуры

Отличают механические и электрические, жидкостные и газонаполненные термостаты. Разделение по первому принципу влияет на управление прибором, а по второму — на технические характеристики.

Механические

Используют в качестве рабочего тела не только спирты и летучие вещества, но также твёрдые. Последние надёжнее, но оказывают влияние спустя 30–40 минут после изменения температуры.

Фото 1. Механический терморегулятор для батареи, работает на спирту, твердых веществах, быстро меняет температуру.

Имеет пару значительных недостатков:

  • Сложную настройку.
  • Высокую чувствительность к солнечному свету, ветру и источникам тепла.

Внимание! Последний фактор сильно ограничивает количество мест, в которых разрешён монтаж.

Электрические

Для изменения температуры используются характеристики электрической цепи:

  • резистор меняет сопротивление, в зависимости от нагрева или охлаждения устройства;
  • поддержка постоянного напряжения влияет на силу тока;
  • в зависимости от этого работает вентилятор.

Хотя ток получается небольшим, транзисторы воздействуют на клапаны, управляя подачей теплоносителя. Электронная схема работает вне зависимости от разброса температуры.

Прибор достаточно прост, но позволяет регулировать и управлять лишь небольшими механизмами. Существуют промышленные устройства, способные контролировать котлы до нескольких тысяч Ватт.

Электрические термостаты бывают аналоговыми и цифровыми. Первые попроще, легко настраиваются, в них встроено всего пару индикаторов. Вторые можно запрограммировать на несколько дней вперёд.

Фото 2. Термостат электрический для изменения температуры, подключен в розетку над батареей, прост в эксплуатации.

Цифровые также делятся на две категории по логике работы:

  1. Закрытые легко настраиваются, но обладают ограниченным потенциалом.
  2. Открытые полностью программируемы, но требуют приглашения специалиста.

Вторые, обычно, используют в промышленных целях, поскольку они дороже и требуют более редкого отслеживания сотрудниками.

Справка! Термостаты могут управлять газовыми или электрическими котлами, вне зависимости от размеров обвязки.

Жидкостные

Средняя длительность отклика устройства на регулировку и изменение температуры составляет 25 минут. Они находят более широкое применение, поскольку достаточно головки меньшего диаметра. В зависимости от модели, изменяется защита от температурного воздействия и погрешность измерений.

Газонаполненные

Среди трёх типов механических термостатов является лучшим. Он быстрее реагирует на изменения, хотя обладает немного большей погрешностью.

Время перемещения штока составляет 7–9 минут, что втрое меньше, чем у жидкостного.

Эта особенность вызвана строением устройства. Капсула со сжатым газом устанавливается на максимальном расстоянии от стенок. Отсутствие взаимодействия с внешними факторами повышает чувствительность и скорость работы регулятора.

Полезное видео

В видео рассказывается о том, как регулировать температуру в помещении с помощью комнатного термостата.

Эксплуатация термостата: как им пользоваться?

Пользоваться прибором просто. В механических достаточно указать температуру тепла, которая должна поддерживаться. Для обслуживания проверяют износ компонентов раз в полгода. Электрические нужно тщательно программировать, а работоспособность контролируют постоянно.

Как работает терморегулятор на батарее

Терморегулятор на батарею: принцип работы, настройка, установка

January 17, 2016

Главной задачей отопительной системы является поддержание комфортной температуры воздуха в здании. Эта температура может быть различной, в зависимости от назначения помещения, но обязательным условием является ее неизменность на протяжении всего дня.

В помещение тепловая энергия поступает от системы отопления через радиаторы. Объем тепловой энергии, отдаваемый нагревательными приборами, регулируется количеством теплоносителя.

Устройством, осуществляющим регулирование поток жидкости, поступающей в радиатор, является клапан или вентиль, который может быть автоматическим или ручным.

В помещении всегда происходит теплообмен с окружающим пространством. Это приводит к оттоку или притоку из помещения тепла, и, следовательно, к понижению или повышению в нем температуры воздуха.

Для восстановления в помещении теплового баланса необходимо увеличить или уменьшить количество тепла, поступающего от нагревательных приборов. С этой задачей прекрасно справится терморегулятор на батарею, установленный на подводящих трубопроводах.

Механический терморегулятор

Данное устройство состоит из клапана и чувствительного элемента (термической головки). Они функционируют слаженно без посторонней внешней энергии. Термическая головка комплектуется приводом, регулятором и жидкостным элементом, который может заменяться упругим или газовым.

Выбирать терморегулятор на батарею необходимо с учетом всех факторов, которые в дальнейшем смогут оказать влияние на его работу. Важно произвести специальный расчет — только в этом случае данный прибор будет функционировать максимально эффективно.

Составные элементы

Механический терморегулятор на батарею состоит из следующих элементов:

  • Компенсационный механизм.
  • Шток.
  • Разъемное соединение.
  • Золотник.
  • Чувствительный элемент.
  • Термостатический элемент.
  • Клапан термостатический.
  • Шкала настройки.
  • Накидная гайка.
  • Кольцо, которое фиксирует заданный температурный режим.

Факторы воздействия

На температуру в помещении, а значит, и на работу механического терморегулятора способны воздействовать следующие факторы:

  • Наружная температура.
  • Проветривание или сквозняк.
  • Солнечный свет.
  • Дополнительные источники холода или тепла (холодильник, трубопровод с горячей водой, электрические нагревательные приборы и т. д.).

Как работает терморегулятор на батарее

При изменении в обогреваемом помещении температуры воздуха происходит изменение количества теплоносителя. Одновременно с этим изменяется объем сильфона, что приводит в действие регулирующий золотник. Перемещение золотника напрямую связано с изменением в комнате температуры воздуха. При изменении температуры чувствительный элемент реагирует и приводит в действие шток клапана регулятора. В результате изменение хода осуществляет регулирование подачи теплоносителя в нагревательный прибор.

Терморегулятор на батарею механического типа необходимо устанавливать на подающем трубопроводе. При этом головка терморегулятора должна располагаться горизонтально, не должна подвергаться влиянию прямых солнечных лучей и тепла. Если клапан закрыт занавеской или заставлен мебелью, то образуется нечувствительная зона, другими словами, термостат не контактирует с температурой окружающей среды, и по этой причине он не выполняет свои функции эффективно.

Если же иное размещение данного устройства не представляется возможным, применяются специальные датчики с накладным чувствительным элементом, предназначенные для дистанционного регулирования.

Электронные терморегуляторы

Электронный регулятор температуры отопления представляет собой автоматическое устройство регулирования, обеспечивающее поддержание заданного температурного режима в различном тепловом оборудовании.

В отопительной системе он осуществляет автоматическое управление котлом и остальными исполнительными механизмами (клапанами, насосами, смесителями и т. д.). Основная цель электронного терморегулятора – создание в помещении температурного режима, который был заранее определен пользователем.

Принцип работы

Регулятор температуры отопления электронного типа укомплектован термодатчиком, который устанавливается в месте, свободном от прямого воздействия нагревательных электроприборов, он обеспечивает прибор информацией о термическом состоянии помещения. На основании полученных данных электронный прибор управляет элементами отопительной системы.

Различают цифровые и аналоговые термореле с регулировкой температуры. Первые получили наибольшее распространение благодаря своей функциональности. Терморегуляторы электронного типа бывают:

  • С закрытой логикой.
  • С открытой логикой.

Закрытая логика – это постоянный алгоритм работы во времени и жесткая внутренняя структура, не зависящая от изменения факторов окружающей среды. Можно изменять лишь определенные программируемые параметры.

Терморегулятор с открытой логикой – это свободно программируемое устройство, характеризующееся большим диапазоном функций и настроек, его можно настроить на любую работу и условия окружающей среды.

В отличие от приборов с закрытой логикой, данные устройства не получили столь широкого распространения. Обосновано это тем, что их управление требует определенной квалификационной степени. Поэтому далеко не каждому рядовому гражданину под силу разобраться в режимах и настройках электронных терморегуляторов. Широкое применение получила открытая логика в индустриальном сегменте, однако со временем она может стать неотъемлемым элементом быта любого человека.

Установка терморегулятора на батарею

В процессе монтажа очень важно придерживаться инструкции и не размещать устройства данного типа в нишах, за декоративными решетками и шторами. Если же по какой-либо причине это не представляется возможным, устанавливается дистанционный датчик.

Неэффективно устанавливать терморегулятор для чугунных батарей, так как они очень долго нагреваются и остывают.

Прежде чем перейти к монтажу терморегуляторов необходимо отключить стояк и слить теплоноситель из отопительной системы.

Только после этого можно перейти к работам по установке данного прибора, их рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

  • Горизонтальные подводки трубопроводов отрезаются на определенном расстоянии от нагревательного прибора.
  • Отсоединяется отрезанный трубопровод и запорное устройство.
  • Отсоединяются гайки и хвостовики совместно с гайками клапана или крана.
  • В пробки радиатора заворачиваются хвостовики.
  • На выбранное место устанавливается трубная обвязка.
  • Обвязка соединяется с горизонтальными трубопроводами.

Настройка термореле с регулировкой температуры производится следующим образом:

  • В помещении плотно закрываются все окна и двери, чтобы утечку тепла свести к минимуму.
  • В помещении, где требуется поддержание определенного значения температуры, необходимо установить комнатный термометр.
  • Клапан полностью открывается, для чего головка терморегулятора поворачивается до упора влево, в таком случае радиатор будет функционировать с максимальной теплоотдачей, в помещении начнет повышаться температура.
  • Как только температура станет выше первоначальной на 5-6 °C, нужно закрыть клапан, для этого его головка поворачивается до упора вправо, после чего в помещении начнет постепенно остывать воздух.
  • После того как температура достигнет желаемой величины, клапан медленно открывается посредством вращения головки регулятора в левую сторону. При этом необходимо внимательно прислушаться, как только услышите шум воды и ощутите резкое нагревание корпуса терморегулятора, прекратите вращение головки и запомните ее положение.
  • Настройка полностью завершена. Температура в помещении будет держаться с точностью до 1 °C.

Терморегуляторы на электрических радиаторах

В условиях современной работы коммунальных предприятий, когда в холодный период года в квартирах далеко не всегда температура имеет необходимую для комфортного ощущения величину, многие переходят на электрические нагревательные приборы. Они могут выполнять как функцию дополнительного, так и основного источника тепла.

Как правило, сегодня многие производители выпускают электрические батареи с терморегулятором, что позволяет устанавливать индивидуальную температуру в каждой комнате. Электрические радиаторы – это удобная альтернатива и отличное дополнение центральному отоплению.

Топ-10 разорившихся звезд Оказывается, иногда даже самая громкая слава заканчивается провалом, как в случае с этими знаменитостями.

7 частей тела, которые не следует трогать руками Думайте о своем теле, как о храме: вы можете его использовать, но есть некоторые священные места, которые нельзя трогать руками. Исследования показыва.

Эти 10 мелочей мужчина всегда замечает в женщине Думаете, ваш мужчина ничего не смыслит в женской психологии? Это не так. От взгляда любящего вас партнера не укроется ни единая мелочь. И вот 10 вещей.

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

10 загадочных фотографий, которые шокируют Задолго до появления Интернета и мастеров «Фотошопа» подавляющее большинство сделанных фото были подлинными. Иногда на снимки попадали поистине неверо.

20 фото кошек, сделанных в правильный момент Кошки — удивительные создания, и об этом, пожалуй, знает каждый. А еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют оказаться в правильное время в правил.

Как выбрать и установить терморегуляторы на батареи отопления

Ярким представителем управляющей арматуры отопительных систем является терморегулятор для батареи, иначе – радиаторный клапан или термостатический вентиль. Как и прочие новинки в сфере отопления, он пришел к нам из Европы, причем почти сразу был внесен в государственные строительные нормы как обязательный элемент любой водяной системы обогрева. Соответственно, цель данной статьи – раскрыть принцип работы терморегулятора и подсказать пользователям, как его подобрать, установить и настроить в домашней системе отопления.

Для чего нужен терморегулятор

Правильно выбранные и установленные термостатические вентили позволяют не только экономить энергоносители, но и сильно упрощают жизнь домовладельцу в плане регулировки температуры в помещениях. Ведь с помощью котлов отопления можно менять обогрев всех комнат одновременно, увеличивая или уменьшая температуру теплоносителя. А вот регуляторы батарей отопления дают возможность нагревать помещения по-разному в зависимости от их назначения, что приносит немалую экономию энергоносителей.

Для справки. К большинству современных котлов можно подключить выносной терморегулятор отопления, чтобы управлять нагревом в автоматическом режиме. Но это не решает вопрос, поскольку теплоноситель с определенной температурой все равно будет поступать во все комнаты сразу.

Задача термостатического клапана – регулировать количество поступающего в радиатор теплоносителя в зависимости от температуры воздуха в помещении, автоматически ее поддерживая на том уровне, что установил пользователь. Главное, чтобы со стороны теплогенератора поступало достаточное количество нагретой воды, ведь терморегулятор для радиатора может только уменьшать ее расход, но не увеличивать.

О назначении радиаторных термоклапанов доступно рассказывается в следующем видео:

Устройство и принцип работы термостата

Любой автоматический радиаторный клапан состоит из 2 частей:

  1. Термостатический вентиль с исполнительным механизмом перекрывания потока теплоносителя.
  2. Термоголовка с управляющим элементом, реагирующим на изменение температуры воздуха.

Вентиль, изготавливаемый из латуни, имеет традиционный механизм с рабочим конусом, входящим в седло и таким способом уменьшающим его проходное сечение. Отличие от обычного ручного крана состоит в том, что конус прикреплен к нажимному штоку с пружиной, выходящему наружу. Нажатие на конец штока осуществляет второй элемент – термоголовка. Чем сильнее нажатие, тем меньше проходное сечение. Ниже на схеме показано устройство регулятора батареи отопления в сборе:

Внутри термостатической головки находится маленький герметичный контейнер, заполненный термочувствительной средой — жидкостью или газом. При нагревании эта среда расширяется, контейнер увеличивается и сильнее нажимает на шток, перекрывая поток теплоносителя. При охлаждении процесс идет в обратном направлении, в чем и заключается принцип работы термоголовки. Рукоятка регулировки с нанесенной шкалой механически ограничивает максимальное открывание клапана.

Важно. Установленный на батарею терморегулятор влияет только на расход теплоносителя, меняя его в ту или иную сторону. Термостат не является регулятором температуры воды, то есть, выполняет количественное регулирование, но не качественное.

Разновидности и выбор терморегуляторов

По исполнению радиаторные вентили делятся на 3 группы:

  • прямые;
  • угловые;
  • в составе гарнитуры подключения отопительных приборов.

Если с прямыми и угловыми терморегуляторами все понятно, то о гарнитуре следует сказать отдельно. Она позволяет одновременно установить термостат на батарею и подключить ее к трубам, выходящим прямо из пола. Хотя цена подобной гарнитуры выйдет больше, чем традиционные подводки из труб, зато выглядеть подобное присоединение будет куда эстетичнее.

Гарнитура подключения радиатора со встроенным термостатом

Для двухтрубных систем с циркуляционным насосом отопления подойдет любой из перечисленных клапанов, вопрос заключается лишь в способе подключения отопительного прибора, а с технической точки зрения все они одинаковы. Другое дело – однотрубная схема, для нее лучше купить специальный регулятор температуры батареи с увеличенным проходным сечением седла. Такие терморегуляторы оказывают меньшее гидравлическое сопротивление, что хорошо видно на схеме:

Помимо клапанов, следует выбрать также и термоголовки для батарей, и тут сразу же рекомендация: клапан и головка должны быть от одного производителя, а стыковочные резьбы совпадать. Стандартная резьба на вентиле – М28 и М30. Вообще, выбор конструкций головок не слишком широк – кроме обычных элементов со встроенным сильфоном есть еще изделия с электронным блоком управления и дисплеем. Эти терморегуляторы – программируемые, их можно настраивать на поддержание различных температур в комнате в течение дня.

Совет. Выбирая программируемую термостатическую головку, помните, что она нуждается в электропитании от батарей или сети. Чтобы терморегулятор работал корректно, за наличием электропитания придется следить.

В тех случаях, когда планируется монтаж отопительных приборов за экранами либо окна комнаты предполагается завесить плотными шторами, обычные термоэлементы могут функционировать некорректно. Из-за слабого движения воздуха в районе радиатора температура за экраном и перед ним может отличаться на пару градусов, так что дополнительно к терморегулятору стоит купить выносной датчик с капиллярной трубкой.

Стоящий за экраном датчик посредством капиллярной трубки будет управлять термостатом, ориентируясь на правильную температуру в помещении. Существует и более продвинутая версия в виде выносного регулятора, который тоже присоединяется капиллярной трубкой. Но тут надо быть внимательнее: не ко всем вентилям такие термоголовки подходят, поэтому при выборе терморегулятора нужно консультироваться с продавцом.

Напоследок несколько слов о производителях радиаторных клапанов. Их появилось достаточно много, особенно китайских, чье качество более чем сомнительно. Однозначно рекомендуются к применению терморегуляторы следующих брендов, их надежность не подлежит сомнению:

Совет. Не следует покупать и устанавливать термостаты на все радиаторы в доме. Правило такое: чтобы обеспечить нормальное регулирование, в каждом помещении надо оснастить терморегуляторами только те батареи, чья суммарная мощность составляет 50% от общей и более. Простыми словами: при 2 отопителях в комнате вентиль надо ставить на одном (который больше), при 3 – на двух радиаторах и так далее.

Установка и настройка

Перед тем как купить и установить терморегулятор на батарею, надо убедиться, что ваш отопительный прибор не укомплектован клапаном с завода. Это касается стальных панельных радиаторов некоторых производителей, например, KERMI или HEIMEIER. Для них нужно приобрести только саму термостатическую головку с подходящей резьбой и вкрутить ее в соответствующее гнездо.

Настройка и установка терморегулятора на батареи своими руками не должна вызвать у вас больших сложностей. Вот несколько рекомендаций:

  1. Вентиль всегда ставится только на подающем трубопроводе.
  2. Соблюдайте направление потока, указанное в паспорте на изделие.
  3. При монтаже используйте американки, дабы узел всегда можно было разобрать.
  4. Положение клапана и головки, а также расстояния до ближайших конструкций указаны на схеме:

Если в терморегуляторе не предусматривается функция механической блокировки потока теплоносителя, то для обслуживания радиатора перед клапаном придется поставить дополнительный шаровой кран, как показано на схеме:

Монтаж термоголовки

Крепление элемента к корпусу вентиля осуществляется двумя способами – на резьбе или простым защелкиванием, как на изделиях фирмы DANFOSS. В любом случае сначала надо снять с буксы клапана защитный колпачок, затем рукоятку головки повернуть в положение «max» и вставить в гнездо до щелчка или же слегка подтянуть ключом (когда соединение – резьбовое). Если головка терморегулятора вращается нормально, то установка выполнена успешно.

Вентили некоторых производителей, а также все головки имеют функцию преднастройки. Это заблаговременное ограничение диапазона регулирования температур, которое реализуется в различных моделях по-разному. Например, терморегулятор HERZ ARMATUREN ограничивается с помощью специальных штифтов, в других изделиях прилагается ключ, фиксирующий головку в определенном положении.

Эксплуатационная настройка термостата батареи осуществляется рукояткой с нанесенной шкалой и цифрами (обозначениями). Как правило, диапазон плавной настройки составляет 16—28 °С, а в положении «*» клапан станет поддерживать температуру воздуха 6—7 °С, дабы не случилось размораживания.

В заключение несколько слов о совместимости терморегуляторов с чугунными приборами отопления. В принципе, противопоказаний к установке никаких нет, но есть сомнения в эффективности работы термостатов. Чугунные батареи массивны и вмещают много воды, а оттого инерционны и будут с опозданием реагировать на автоматическое регулирование. Так что здесь предпочтительнее поставить обычный кран на подаче и балансировочный – на обратке.

Рекомендуем:

Выгодно ли ставить индивидуальный счетчик тепла в квартире и как это правильно сделать Как выбрать предохранительный клапан сброса давления в котле Как подобрать трехходовой клапан для теплых полов и дровяного котла

Системы отопления > Как выбрать и установить терморегуляторы на батареи отопления

Как выбрать терморегулятор для радиаторов отопления

В странах постсоветского пространства до 40% энергоресурсов уходит на нужды отопления и вентиляции зданий, это в несколько раз больше, чем у продвинутых европейских стран. Вопрос энергосбережения стоит остро, как никогда, особенно на фоне постоянного повышения стоимости энергоносителей. Одним из устройств, позволяющих экономить тепловую энергию в доме, является терморегулятор для батареи, чья установка может уменьшить расход тепла до 20%. Но для этого необходимо правильно подобрать регуляторы к системе отопления и выполнить их монтаж, о чем и будет рассказано в данной статье.

Принцип работы термостатического клапана

Первые термостаты для радиаторов, призванные поддерживать постоянную температуру в помещении, были изобретены еще в далеком 1943 году фирмой DANFOSS, ей же принадлежит первенство на рынке по производству и продаже подобных устройств. По этой причине наша статья будет опираться на материалы и рекомендации компании DANFOSS, чей многолетний опыт не подлежит сомнению.

За прошедшие с момента изобретения годы терморегуляторы для радиаторов видоизменились и стали такими, какими мы их знаем. Конструктивно они состоят из двух основных элементов: клапана и термоголовки, соединяющихся между собой фиксирующим механизмом. Назначение термоголовки – воспринимать температуру окружающей среды и для ее регулирования воздействовать на исполнительный механизм – клапан, он и перекрывает поток теплоносителя, поступающего в отопительный прибор.

Такой метод регулирования называется количественным, поскольку устройство влияет на расход проходящего в радиатор теплоносителя. Существует и другой метод – качественный, с его помощью меняется температура воды в системе. Это осуществляет регулятор температуры (смесительный узел), устанавливаемый в котельной или тепловом пункте.

Чтобы понять принцип работы термоголовки, предлагается изучить схему прибора, изображенного в разрезе:

Внутри корпуса элемента расположен сильфон, заполненный термочувствительной средой. Она бывает двух видов:

Жидкостные сильфоны проще в изготовлении, но проигрывают газовым по быстродействию, поэтому последние получили очень широкое распространение. Итак, при повышении температуры воздуха вещество в замкнутом пространстве расширяется, сильфон растягивается и нажимает на шток клапана. Тот, в свою очередь, перемещает вниз специальный конус, уменьшающий проходное сечение клапана. В результате расход теплоносителя уменьшается. При охлаждении окружающего воздуха все происходит в обратном порядке, количество протекающей воды растет до максимума, это и есть принцип работы терморегулятора.

Рекомендации по выбору

В зависимости от типа системы отопления и условий монтажа прибора, для управления потоком теплоносителя могут применяться комплекты клапан – термоголовка в различных сочетаниях. В однотрубных системах обогрева рекомендуется устанавливать клапаны с повышенной пропускной способностью и малым гидравлическим сопротивлением (маркировка изделия производства DANFOSS – RA-G, RA-KE, RA-KEW).

Та же рекомендация касается и двухтрубных самотечных систем, где теплоноситель циркулирует естественным образом, без принудительного побуждения. Если же схема обогрева – двухтрубная с циркуляционным насосом, то следует выбрать клапан с возможностью регулировки пропускной способности (маркировка DANFOSS – RA-N, RA-K, RA-KW). Эта регулировка производится достаточно просто и специальный инструмент для нее не нужен.

Когда вопрос с подбором клапана решен, нужно определиться с типом термоголовки. Они предлагаются в следующих исполнениях:

  1. С внутренним термоэлементом (как на схеме, представленной выше).
  2. С выносным температурным датчиком.
  3. С внешним регулятором.
  4. Электронные (программируемые).
  5. Антивандальные.

Обычный терморегулятор для радиаторов отопления с внутренним датчиком принимается к установке, если есть возможность расположить его ось горизонтально, чтобы воздух помещения свободно омывал корпус прибора, как показано на рисунке:

Внимание! Не допускается установка терморегулятора на батарею в вертикальном положении, тепловой поток, поднимающийся от подающего трубопровода и корпуса клапана, станет оказывать влияние на сильфон, в результате чего устройство будет работать некорректно.

Если горизонтальный монтаж головки невозможен, то лучше приобрести к ней выносной датчик температуры в комплекте с капиллярной трубкой длиной 2 м. Именно на таком расстоянии от радиатора можно расположить данное устройство, прикрепив его к стене:

Помимо вертикального монтажа для покупки выносного датчика бывают и другие объективные причины:

  • радиаторы отопления с регулятором температуры находятся за плотными шторами;
  • в непосредственной близости от термоголовки проходят трубы с горячей водой либо присутствует другой источник тепла;
  • батарея стоит под широким подоконником;
  • внутренний термоэлемент попадает в зону сквозняка.

В комнатах с высокими требованиями к интерьеру батареи зачастую прячут под декоративными экранами из различных материалов. В таких случаях попавший под кожух терморегулятор регистрирует температуру скапливающегося в верхней зоне горячего воздуха и может целиком перекрыть теплоноситель. Мало того, полностью закрыт доступ к управлению головкой. В этой ситуации выбор следует сделать в пользу выносного регулятора, совмещенного с датчиком. Варианты его размещения показаны на рисунке:

Электронные термостаты с дисплеем также бывают двух видов: со встроенным и съемным блоком управления. Последний отличается тем, чтоб электронный блок отсоединяется от термоголовки, после чего она продолжает функционировать в обычном режиме. Назначение подобных устройств — регулировка температуры в помещении по времени суток в соответствии с программой. Это позволяет снижать отопительную мощность в рабочее время, когда дома никого нет и в прочих подобных случаях, что приводит к дополнительной экономии энергоресурсов.

Когда в доме есть маленькие дети, которым все хочется попробовать своими ручками, лучше установить терморегулятор антивандального типа с кожухом, предохраняющим настройки прибора от неквалифицированного вмешательства. Это касается и термостатов, стоящих в других общественных зданиях: детских садах, школах, больницах и так далее.

Как установить терморегулятор на батарею

Первая рекомендация – не ставить термоголовки на все нагреватели в пределах видимости. Здесь правило следующее: регулированию должны подвергаться радиаторы, чья суммарная мощность составляет 50% и более от всех, находящихся в одной комнате. Например, когда в помещении имеется 2 отопителя, то термостатом должна быть оснащена 1 батарея, чья мощность больше.

Совет. Если в качестве отопительных приборов применены чугунные радиаторы, то поддержание микроклимата с помощью термостатических клапанов будет неэффективным. Дело в том, что работа чугунных батарей очень инерционна, после перекрытия потока теплоносителя они еще долго излучают тепло и наоборот, долго разгоняются. Монтаж клапанов не имеет смысла, вы только напрасно потратите свое время и средства.

Первую часть устройства – клапан – рекомендуется монтировать на подводящий подающий трубопровод в момент подключения радиатора к отопительной системе. В случае когда его требуется врезать в собранную систему, то подводку подачи придется демонтировать. Это доставит некоторые сложности, если подключение выполнено стальными трубами, понадобится инструмент для резки труб и нарезания резьбы.

После того как термостат на батарею отопления установлен, термоголовка монтируется без всякого инструмента. Достаточно просто совместить метки на корпусах и плавным нажатием зафиксировать головку в гнезде. Сигналом послужит щелчок фиксирующего механизма.

Немного сложнее устанавливать антивандальный терморегулятор, для этого понадобится шестигранный ключ размером 2 мм. Совместив требуемые метки, как показано на схеме, нужно прижать термоголовку, а шестигранником закрутить фиксирующий болт, находящийся сбоку.

Монтаж выносного датчика и регулятора осуществляется на свободном от деталей интерьера и мебели участке стены, разместив их на высоте 1.2—1.6 м от пола, как показано на схеме:

Сначала дюбелями к стене прикрепляется монтажная пластина, а потом на нее простым нажатием защелкивается корпус. Капиллярная трубка закрепляется к стене пластмассовыми хомутиками, как правило, они идут в комплекте с изделием.

Помимо штатной регулировки температуры в головках предусмотрена настройка терморегулятора на максимальный и минимальный пределы, дальше которых поворот колеса станет невозможным. Для этого предусмотрены ограничительные штифты, находящиеся в задней части изделия. Нужно вытащить один из них и после отладки системы вставить в отверстие под соответствующей меткой:

Заключение

Источники: http://fb.ru/article/224805/termoregulyator-na-batareyu-printsip-rabotyi-nastroyka-ustanovka, http://otivent.com/kak-vybrat-i-ustanovit-termoregulyatory-na-batarei, http://cotlix. com/termoregulyator-dlya-radiatorov

как установить терморегулятор на батарею, настройка, установка, термостатические регуляторы, как работают, как снять

Содержание:

Прежде чем рассказывать о термостатах, необходимо понять, в каких случаях требуются эти устройства. Во-первых, термостат необходимо устанавливать на радиаторы в помещениях, где требуется регулировка температурных значений. В частности речь идет о верхних этажах высотных домов, в которых система отопления предполагает верхнюю подачу теплоносителя и вертикальную разводку. С помощью терморегулятора, установленного на батарее, задается определенное значение температуры, и тепло в квартиру подается с установленными параметрами.


Однако следует помнить, что термостат не используется для повышения теплоотдачи радиатора. Кроме того термостаты не совместимы с чугунными батареями, которые характеризуются значительной тепловой инерцией.

Поэтому перед выбором и установкой регулятора на батарею важно подробно изучить виды приборов, а также особенности их монтажа и использования.

Описание термостатов и принцип работы

Конструкция устройств, с помощью которых регулируется температура радиатора, выглядит следующим образом:

  • Термоклапан. Эта часть представляет собой обычный вентиль, который состоит из металлического корпуса с проходным отверстием, седла и конуса. По сути, конус является запорным механизмом, опускание и подъем которого влияет на пропускную способность вентиля.
  • Термостатический элемент является средством для приведения в движение запорного конуса. Термоэлемент выполнен в виде небольшого герметичного цилиндра, внутри которого находится тепловой агент. Цилиндр носит название «сильфон», в качество теплового агента используется газ или жидкость, объем которых сильно зависит от температуры.

Принцип работы терморегулятора заключается в следующем: при повышении температуры происходит увеличение объема теплового агента, что приводит к растягиванию цилиндра. Он в свою очередь оказывает давление на поршень, двигающий запорный конус. В результате поток теплоносителя перекрывается, а тепловой агент начинает остывать. Здесь можно наблюдать обратную реакцию: вещество-агент уменьшается в объеме, а цилиндр сжимается. Соответственно поршень возвращается в исходное положение, запорный конус открывает движение теплоносителя и головка нагревается вновь. Так поддерживается установленная температура в комнате с максимальной точностью.


Однако разные устройства характеризуются разной точностью, что объясняется их особенностями. Нагревание и остывание происходит постепенно, следовательно, сильфон сжимается и расширяется плавно. Поэтому подача теплоносителя открывается и закрывается также плавно. Из этого следует, что максимально открытым или закрытым конус не бывает.

Для каждой термоголовки существует гестезис – показатель, характеризующий величину погрешности. Наименьшее значение этого показателя говорит о более быстрой реакции устройства на изменение температуры.

Решаясь на установку регулятора на радиатор отопления, следует запомнить еще одну особенность: радиатор в этом случае не будет прогреваться полностью и равномерно. Чтобы понять, что такое состояние не является причиной образования воздушных пробок или засоров, нужно снять термоголовку. Исправный радиатор должен равномерно прогреться.

Виды термоголовок для батарей

Под термоголовкой для радиатора принять понимать верхнюю сменную часть устройства.

Выделяют несколько ее видов:

  • Ручная.
  • Механическая.
  • Электронная.

Термоголовка механического типа термостатического регулятора на батареи считается базовой комплектацией, на основе которой выпускают различные модификации, различающиеся по стоимости и характеристикам. Производители высшего уровня выпускают изделия, в которых вентиль совместим с любым термоэлементом.


Ручной терморегулятор, по сути, является тем же вентилем, который работает по аналогичному принципу. То есть при вращении ручки изменяется количество проходящего теплоносителя. Единственным отличием можно назвать следующее: ручной механизм можно снять, заменив его механическим или электронным устройством. При этом сам корпус снимать или менять не нужно, он является универсальным. Главное знать, как снять регулятор температуры с батареи.

Термоголовка электронного типа считается самой дорогостоящей и массивной. В корпус этого варианта можно вставлять батарейки, для этого имеются специальные ниши. Основным отличием можно назвать большие возможности. К примеру, на протяжении всего времени можно поддерживать стабильную температуру. Кроме того существует возможность задавать определенные значения по дням недели или часам. Если жильцы не находятся в квартире в течение дня, то необязательно в это время создавать комфортный микроклимат. Достаточно запрограммировать термоголовку и к определенному времени воздух в помещении прогреется до установленной температуры. Из этого следует, что с помощью электронной термоголовки можно сэкономить на отоплении, поддерживая при этом уровень комфорта.

В зависимости от используемого температурного агента регуляторы температуры на радиаторе отопления делятся на два вида:

  • Газовые.
  • Жидкостные.

При выборе устройства по этому признаку следует обратить внимание, что оба варианта имеют достаточно высокий качественный уровень, практически одинаковую скорость реакции на изменение температуры. При этом изготовление жидкостного терморегулятора более простое, а ассортимент более широкий.

Главным критерием выбора должен быть температурный диапазон, который способно поддерживать устройство. В большинстве случаев это значения от +6 до +26 градусов с небольшими отклонениями. Кстати, от широты диапазона зависит стоимость термоголовки, ее размеры, внешний вид и способ подключения.

Классификация термоклапанов для радиаторов отопления

Нижняя часть термостата – это клапан или вентиль, который подбирается в зависимости от используемой системы отопления. Следует сказать, что для различных систем производители выпускают разные регулирующие устройства. Например, для систем двухтрубного типа характерна балансировка за счет снижения давления на клапанах. Поэтому устройства в этом случае имеют малое проходное сечение и характеризуются большим гидравлическим сопротивлением.

Установка регуляторов на батареи отопления в однотрубных системах не даст положительного эффекта и в помещении будет намного холоднее.  В этой ситуации можно устанавливать приборы, пропускная способность которых имеет значение не меньше 3.

Также имеются модели, предназначенные для систем с естественным движением теплоносителя. Для них свойственно более низкое гидравлическое сопротивление, что делает возможных использование указанных модификаций для однотрубных систем.


Поэтому следует очень внимательно изучить все характеристики регулирующих устройств.

В зависимости от способа подводки труб различают осевые, угловые или прямые регуляторы температуры для радиаторов отопления. Выбор модели в этом случае определяется типом подключения приборов отопления. К примеру, при боковом подходе труб прямой вентиль поставить удобнее, а при нижней подводке лучше воспользоваться угловым элементом.

Материал для изготовления термовентилей также может использоваться разный. Чаще всего производители отдают предпочтение металлам, характеризующимся высокой устойчивостью к коррозии. Для большей надежности на поверхность некоторых их них дополнительный защитный слой.

Основными материалами для изготовления регулятора температуры для батарей отопления можно назвать следующее:

  • Нержавеющая сталь. Это самый надежный вариант, но стоимость таких клапанов достаточно высокая, а в торговой сети они встречаются не часто.
  • Латунь, может использоваться материал с нанесением слоя никеля.
  • Бронза, также может быть хромированной или никелированной.

Особенности монтажных работ – как установить регулятор температуры правильно

Перед тем, как установить терморегулятор на радиатор отопления, следует ознакомиться с некоторыми особенностями этого процесса. В большинстве случаев термостаты устанавливают на подающей трубе непосредственно перед входом в прибор отопления. Конструкция вентиля предполагает пропуск теплоносителя только в одном направлении, которое обозначено стрелкой на корпусе изделия. Движение теплоносителя должно осуществляться именно в эту сторону. Работа устройства при неправильном подключении невозможна. Также можно установить прибор на выходе, но с обязательным соблюдением направления потока. Эффективность работы термостата от места установки не снижается.

При установке терморегулятора на батарею следует соблюдать и другие рекомендации производителя, в частности речь идет о высоте установки. Для большинства моделей оптимальным вариантом считается значение 0,4-0,6 метра от уровня пола, так как они откалиброваны для температуры, характерной для этой высоты.


Однако следует помнить, что некоторые модели радиаторов имеют нижнее подключение, для них высота установки определяется индивидуально. Если нет возможности подобрать модель с определенными параметрами, можно установить значение температуры меньше рекомендуемого. Дело в том, что воздух на полу всегда холоднее, а датчик запрограммирован на поддержание температуры на уровне верхнего края прибора отопления. Следовательно, в помещении будет довольно жарко.

Также можно воспользоваться вторым вариантом, который предполагает самостоятельную настройку прибора. С основными действиями в этом случае можно ознакомиться в прилагаемом паспорте.

Кроме того существует третий вариант – установка на батарею отопления регулятора, оснащенного выносным датчиком. В этой ситуации высота установки значения не имеет, главное, правильно расположить датчик. Стоит учесть, что цена на такие модели достаточно высокая, поэтому при дефиците семейного бюджета лучше воспользоваться другим вариантом.

Важным условием при монтаже термостатической головки является ее расположение, прибор обязательно должен быть развернут горизонтально. В противном случае поток горячего воздуха всегда будет омывать головку, и вещество в сильфоне будет постоянно нагретым. Следовательно, прибор отопления будет постоянно выключен, а результат – в помещении холодно.


Ситуация с радиатором, установленным в нише или закрытым шторами, выглядит немного лучше. В этом случае термоэлемент большую часть времени находится в нагретом состоянии. Такая ситуация имеет два решения: регулятор температуры настраивают на большее значение или используют выносной датчик. Второй вариант будет стоить на несколько пунктов дороже, однако точка контроля выбирается в индивидуальном порядке.

Перед тем, как установить терморегулятор на батарею, следует позаботиться об обязательном наличии нерегулируемого байпаса. Это предотвратит блокировку стояка при закрытой подаче на прибор отопления и не доставит неприятностей соседям.

Тип соединения термоклапанов может быть двух видов и зависит от типа используемых гаек, которые могут быть накидного или обжимного типа. В соответствии с этим применяется для определенного вида трубных элементов. Тип соединения и рекомендуемый вид труб указывает производитель в сопровождающей документации.

Правила настройки

Поддержание комфортной температуры зависит от того, как работают терморегуляторы на батареях, и от правильно выполненной настройки. Этот процесс предполагает выполнение следующих действий:

  • Включают отопление и закрывают дверь в помещение.
  • В том месте, где планируется проводить контроль температуры, устанавливают термометр.
  • Поворачивают головку регулятора влево до упора, полностью открывая поток теплоносителя.
  • Ждут, пока значение температуры не поднимется на 5-6 пунктов.
  • Поворачивают головку в крайнее правое положение, тем самым перекрывая поток теплоносителя. Это должно привести к постепенному охлаждению воздуха в комнате.
  • Когда в помещении установится комфортная температура, начинают открывать клапан. Головку поворачивают до тех пор, пока корпус не станет нагреваться, а теплоноситель не начнет шуметь. В этом положении можно оставлять термоголовку, так как температура достигла комфортного значения. Для удобства потребителя на большинстве приборов имеется цифровая шкала, по которой можно ориентироваться при настройках и дальнейшей эксплуатации.

Настройку терморегулятора нельзя назвать сложным процессом, поэтому самостоятельно можно провести калибровку в соответствии в определенными условиями. В большинстве случае эта процедура имеет стандартную схему, хотя для некоторых моделей существуют некоторые исключения. О том, как установить регулятор на батарею, можно узнать в паспорте изделия.


принцип работы, типы устройств, установка и монтаж

Терморегулирующее оборудование позволяет человеку влиять на микроклимат в доме, устанавливая приемлемый диапазон дневных и ночных температур воздуха. Помимо поддержания температурного баланса в жилом помещении терморегуляторы для отопления позволяют оптимизировать расходы по оплате услуг ЖКХ. Многие жильцы многоквартирных домов в зимнее время вынуждены постоянно держать открытыми форточки, пытаясь спастись от «дышащих» жаром батарей. С такой ситуацией можно мириться, если расчеты за отопление ведутся по нормативам. Если же в квартире или доме установлены счетчики тепла, то терпеть неудобства, «отапливая» при этом улицу, владельцам становится совсем невыгодно.

Просмотрев видеоролик, вы узнаете, как установить регулятор температуры отопления и произвести его настройку.

Более всего в установке терморегуляторов нуждаются помещения, в которых значительно колеблются значения температур в течение суток (кухни и комнаты, ориентированные на солнечную сторону). Важно регулировать уровень температуры в спальнях, так как полноценный сон возможен лишь при 18-19°С.

Что такое регуляторы для радиаторов центрального отопления

Для того чтобы понять что такое терморегулятор, расскажем о пользе такого прибора. Как все мы знаем, в квартирах многоквартирного дома сложно добиться одинаковой температуры во всех помещениях. Кроме того, вовсе необязательно круглосуточно и каждый день поддерживать один и тот же температурный режим. Различаются и нормы температуры в разных помещениях.

Так, на кухне вполне комфортно себя можно чувствовать даже при плюс 19 градусах; а вот если в ванной этот показатель будет ниже плюс 24-26, то в этом помещении будет не только некомфортно, но и сыро. А для детской комнаты обогрев должен обеспечивать температуру на уровне 23-24 градусов. Более того, для детей постарше этот показатель также меняется – на 21-22 градуса по Цельсию. В то же время для остальных комнат норма будет составлять 18-22 градуса.

Регулировка батарей отопления

К этому можно добавить, что по ночам температуру можно понижать во всех комнатах квартиры; это способствует более комфортному сну. А если жильцы на некоторое время уезжают, то зачем в их отсутствие поддерживать высокую температуру? Во всех описанных ситуациях только специальный термостат на радиаторе может обеспечить в комнате комфортный микроклимат. При этом воздух в помещении не будет перегреваться, и, соответственно, пересушиваться. А вообще следует сказать, что качественный терморегулятор решает сразу ряд проблем, например:

  • в комнатах разного назначения обеспечивается разный температурный режим;
  • уменьшается количество расходных материалов для обслуживания отопительной системы чуть ли не вполовину и увеличивается ресурс котла;
  • появляется возможность для аварийного отключения и ремонта радиатора без перекрытия всего стояка;
  • повышается КПД батареи и увеличивается ее теплоотдача.

Рекомендуем: Характеристики инфракрасного радиатора отопления

Принцип работы

Регулятор температуры отопления электронного типа укомплектован термодатчиком, который устанавливается в месте, свободном от прямого воздействия нагревательных электроприборов, он обеспечивает прибор информацией о термическом состоянии помещения. На основании полученных данных электронный прибор управляет элементами отопительной системы.

Различают цифровые и аналоговые термореле с регулировкой температуры. Первые получили наибольшее распространение благодаря своей функциональности. Терморегуляторы электронного типа бывают:

  • С закрытой логикой.
  • С открытой логикой.

Закрытая логика – это постоянный алгоритм работы во времени и жесткая внутренняя структура, не зависящая от изменения факторов окружающей среды. Можно изменять лишь определенные программируемые параметры.

Терморегулятор с открытой логикой – это свободно программируемое устройство, характеризующееся большим диапазоном функций и настроек, его можно настроить на любую работу и условия окружающей среды.

В отличие от приборов с закрытой логикой, данные устройства не получили столь широкого распространения. Обосновано это тем, что их управление требует определенной квалификационной степени. Поэтому далеко не каждому рядовому гражданину под силу разобраться в режимах и настройках электронных терморегуляторов. Широкое применение получила открытая логика в индустриальном сегменте, однако со временем она может стать неотъемлемым элементом быта любого человека.

Разновидности терморегуляторов для системы централизованного обогрева

В настоящее время выпускаются три основных типа терморегуляторов:

  • механические, с возможностью настройки подачи теплоносителя вручную;
  • электронные, которые управляются при помощи выносного датчика температуры;
  • полуэлектронные, с возможностью управления специальной термоголовкой, оснащенной сильфонным устройством.

Далее расскажем о каждом из типов термостатов более подробно; и начнем с механических устройств. Скажем сразу, что главные достоинства последних – это простота в эксплуатации, стабильная работа и невысокая стоимость. Кроме того, для их работы не требуются дополнительные источники энергии. А приборы отличаются еще и достаточно высокой точностью регулировки. Но есть у таких приборов и свои недостатки, в том числе, отсутствие шкалы для регулировки и балансировки, а потому настройка производится опытным путем.

Как правило, каждое такое устройство состоит из привода, регулятора, а также сильфона, который наполнен газом или жидкостью. При этом вещество, находящееся в сильфоне и играет ключевую роль. При изменении положении рычага оно перемещается в специальный золотник и меняет положение штока; а тот, в свою очередь, частично закрывает проход для теплоносителя.

Более сложные конструкции – это электронные термостаты, ими управляет программируемый микропроцессор. И при помощи нескольких кнопок на таком терморегуляторе в комнате можно создать нужную температуру. Более того, есть и многофункциональные модели, которые можно применять для регулировки смесителя, насоса и котла.

Если говорить о строении и принципах работы такого устройства, то они мало чем отличаются от механических систем. Здесь также используется сильфон, наполненный веществом, которое чутко реагирует на все изменения температуры в помещении. Так, при повышении последней вещество расширяется, давит на стенки и двигает шток, который автоматически перекрывает клапан. Снижение температуры ведет сжатию рабочего вещества, сильфон не растягивается и клапан открывается.

Рекомендуем: По каким характеристиками выбирают автономные батареи отопления?

Существует несколько разновидностей электронных термостатов, но в основном их подразделяют на открытые и закрытые. В последних не предусмотрена возможность автоматически определять температуру. А вот главное преимущество открытых приборов – это возможность программирования многих функции. Но используются подобные устройства чаще всего на промышленных предприятиях. Добавим, что для всех электронных приборов требуются дополнительные источники энергии – батарейки или аккумуляторы.

Конструкция термостата для батареи отопления

Считается, что для использования в быту лучше всего подходят полуэлектронные терморегуляторы. Последние снабжены специальным цифровым дисплеем, на котором отображается температура в помещении.

Добавим, что все такие устройства можно подразделить по типу используемого вещества в сильфоне – на жидкостные и газонаполненные. Кроме того, такие приборы обычно оснащаются встроенным либо дистанционным датчиком. Отметит, что газонаполненные приборы обладают повышенным сроком службы от двадцати лет и более.

Монтаж

Терморегулятор на батарею механического типа необходимо устанавливать на подающем трубопроводе. При этом головка терморегулятора должна располагаться горизонтально, не должна подвергаться влиянию прямых солнечных лучей и тепла. Если клапан закрыт занавеской или заставлен мебелью, то образуется нечувствительная зона, другими словами, термостат не контактирует с температурой окружающей среды, и по этой причине он не выполняет свои функции эффективно.

Если же иное размещение данного устройства не представляется возможным, применяются специальные датчики с накладным чувствительным элементом, предназначенные для дистанционного регулирования.

Советы по выбору устройств для регулировки тепла в батареях

Специалисты советуют уделить внимание следующим моментам при выборе и установке подобных приборов:

  • обязательно ознакомьтесь с рекомендациями производителя перед покупкой монтажом такого запорно-регулирующего механизма;
  • хрупкие детали в приборе могут выйти из строя при ударах; а потому при установке соблюдайте осторожность;
  • термостат надо устанавливать горизонтально, иначе поступающий на элемент теплый воздух снизит его точность и вообще негативно скажется на работе;
  • при установке обратите внимание на стрелки на приборе, указывающие, куда поступает вода;
  • если система отопления однотрубная, то под трубами надо сначала монтировать байпасы; если этого не сделать, то при отключении одного радиатора, даст сбой вся система.

YouTube responded with an error: Access Not Configured. YouTube Data API has not been used in project 268921522881 before or it is disabled. Enable it by visiting https://console.developers.google.com/apis/api/youtube.googleapis.com/overview?project=268921522881 then retry. If you enabled this API recently, wait a few minutes for the action to propagate to our systems and retry.

    Похожие записи
  • Можно ли ставить биметаллические радиаторы на центральное отопление?
  • Характеристики инфракрасного радиатора отопления
  • Как установить отопление на балконе от центрального отопления?
  • Какое давление в батареях центрального отопления?
  • Чем можно красить батареи центрального отопления?
  • Как выполнить ремонт чугунного радиатора отопления своими руками?

Фотогалерея (17 фото)

Терморегулятор для радиатора отопления Терморегулятор на выходе из котла (или бойлера). Термостат угловой Термостат прямой Термостат из нержавейки

Термостат для отопления жидкостный Автоматический (электронный) термостат для отопления Ручной терморегулятор — конусный вентиль Механический терморегулятор Устройство терморегулятора Электронный терморегулятор для отопления Электронный термостат с выносным датчиком Правильное расположение терморегулятора для радиатора Терморегулятор для отопления производства компании Данфосс Правила монтажа терморегуляторов. Схема установки Термостат с дистанционным датчиком

13.11.2016

Устройство и принцип действия

Основное действие конструкции направлено на снижение скорости в схеме для подачи жидкости.

Главные узлы терморегулятора для радиатора:

  1. Термический клапан – регулировка потока.
  2. Термоголовка – управление работой клапана.

Устройство термоклапана для радиатора отопления:

  1. Корпус – выполнен нержавеющей стали, латуни или бронзы, имеющий высокую сопротивляемость коррозии. Сверху покрыт дополнительным хромовым защитным слоем. Есть никелированные корпуса. Вход оснащён резьбой, выход – штуцером для стыковки с трубопроводом. На маркировке указано направление потока, которого нужно строго придерживаться при стыковке;
  2. Клапан – обеспечивает проход или остановку жидкости. Снабжён каучуковым золотником;
  3. Шток – отвечает за размер просвета в трубе, пропускающего теплоноситель в систему;
  4. Сильфон (штифт толкатель) – основа термостатики конструкции.


Устройство терморегулятора Источник termogolovka-ec.ru

Устройство и назначение сильфона

Достоинством сильфонных термоголовок является их полная автономность, без дополнительного питания. Они работают в автоматическом режиме без вмешательства человека, круглые сутки всю зиму. Достаточно вначале отрегулировать на заданные параметры.

Работа сильфона базируется на первом законе термодинамики – расширение жидких сред в горячем состоянии.

Небольшой пружинящий цилиндр, заполненный жидкостью или газом (температурный агент) с высоким коэффициентом расширения. В качестве жидкости употребляют парафин, имеющий низкую температуру плавления.

Нагреваясь, он сильно увеличивает объем и подпирает шток, который толкает клапан, закрывающий проход. Сечение прохода сужается и перестаёт пропускать теплоноситель. Секция не получает достаточно тепла и остывает до заданной нормы, а с ним и температурный агент. Охлаждаясь жидкость принимает начальный объем, а шток поднимается, открывая доступ горячей воде, поступающей в систему. Цикл возвращается к началу и повторяется.


Конструкция терморегулятора с сильфоном Источник wikimedia.org

Смотрите также: Компании, специализирующиеся на водоснабжении, канализации и отоплении.

Газовый температурный агент разогревается на порядок быстрее, но производство подобных сильфонов стоит дороже, соответственно и термостат для радиаторов отопления будет дорогим.

Как отрегулировать прибор

После установки термостата на батареи проводят контрольные замеры и настраивают прибор. Для этого выполняют такие действия:

  • закрывают все окна и двери в помещении, чтобы любые движения воздушных масс не повлияли на микроклимат в конкретной комнате;
  • в центре пространства ставят термометр на уровне половины высоты комнаты, то есть примерно в средний рост человека;
  • открывают вентиль вмонтированного в систему устройства, поворачивают его до упора влево и выставляют максимальное значение температуры нагрева воды;
  • когда помещение прогреется до 7 градусов (подскажет термометр), краник на приборе закрывают поворотом до упора вправо;
  • после этого следят за изменениями показателей на градуснике.
  • когда температура на нём окажется в нужных пределах, вентиль аккуратно, не спеша поворачивают влево. Делают это до того момента, пока явно не услышат шум воды в устройстве.
  • краник фиксируют на этой отметке, а на приборе создают маркировку (рисуют линию или делают насечку). Это поможет в дальнейшем правильно регулировать прибор.

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Как победить шум в батареях отопления?

Если на батареи устанавливают автоматические термостаты, ручное регулирование не требуется. Здесь важно правильно выверить показания удалённых датчиков с отметками на градуснике и шкале прибора.

Терморегулятор для радиатора отопления – назначение, устройство, эксплуатация,клапан радиаторный запорный,как регулировать радиаторы отопления,регулировка радиаторов,принцип работы батареи,регулятор температуры на радиаторе,регуляторы температуры для бата

Основные разновидности терморегуляторов

Основные разновидности терморегуляторов

Термостаты – это большая группа приборов, предназначенных для поддержания температуры на определенном постоянном уровне. Существует несколько разновидностей термостатов, классифицируемых по принципу действия, а именно:

  • пассивные. Такие устройства работают в изолированных условиях. Для ограждения от окружающей среды применяются специальные материалы;
  • активные. Автоматически поддерживают температуру на заданном уровне;
  • фазового перехода. Принцип действия таких устройств основывается на свойстве рабочего вещества менять свое физическое состояние, к примеру, из жидкого в газообразное.

В быту наибольшую популярность получили активные термостаты. Именно их и принято называть терморегуляторами. Большинство существующих приборов, предназначенных для контроля температуры, комплектуются подходящим терморегулятором еще на этапе своей фабричной сборки. Необходимо лишь внимательно разобраться с инструкцией к устройству перед его использованием.

Также существуют выносные терморегуляторы. Они выполнены в виде отдельного блока. Подключение к радиатору выполняется в соответствии с определенной технологией, без соблюдения требований которой нельзя рассчитывать на эффективную, экономичную, безопасную и долговечную работу установки.

Установка термостата

Чтобы устройство правильно работало, нужно знать, как поставить регулятор на батарее отопления и как им пользоваться. Его помещают в отверстие, закрывающее пробку на радиаторе по ходу циркуляции горячей жидкости. Монтаж осуществляют так, чтобы термостатический элемент оказался закрепленным горизонтально. При этом будет скомпенсировано влияние нагрева на клапан и трубы.

Установку регуляторов температуры на батареи в однотрубных конструкциях  производят исключительно при наличии байпаса. Так называется трубная перемычка, обеспечивающая независимое передвижение теплоносителя от труб, которые подводят его к радиаторам.

На клапане терморегулятора можно увидеть стрелку, указывающую на направление движения нагретой жидкости. Когда термостат помещают на функционирующую отопительную систему, тогда этот нюанс определяют относительно вертикальных трубопроводов.

Работа терморегуляторов механического типа зависит от ряда факторов:

  • движения воздушных потоков в помещении;
  • прямого солнечного света;
  • наличия в комнате источников холода или тепла;
  • температуры снаружи помещения.

4 Советы перед началом установки

Термоголовка на радиаторе отопления работает благодаря физическому явлению расширения веществ под воздействием температуры. Монтаж можно осуществить своими руками, не прибегая к помощи специалистов. Главное, правильно установить оборудование. Основные рекомендации:

1. Перед началом монтажа механизма желательно ознакомиться с инструкцией от производителя.

2

Во время работы следует соблюдать особую осторожность, так как конструкция имеет уязвимые места. Механические нагрузки могут повредить элемент.

3

Поставить термостат необходимо так, чтобы он находился в горизонтальном положении.

4. На корпусе имеются подсказки, которые указывают необходимое направление движения воды. Это обязательно следует учитывать во время установки.

5. Если отопительная система является однотрубной, то следует установить байпасы. Это позволяет демонтировать один радиатор без отключения всего обогрева.

Полуэлектронные устройства обычно устанавливают на батареях, которые не закрываются шторами или различными декоративными элементами. В противном случае оборудование может неправильно работать. Электронные приборы не рекомендуется монтировать в кухне, холле или вблизи котельной, так как они более чувствительные.

Принцип работы устройства

Устройство механического терморегулятора

Принцип функционирования прибора основывается на изменении клапанного сечения. Термоклапан соединяется с головкой штоком и накидной гайкой. Шток перемещается под воздействием нагрузки от газа или воды, которые в процессе нагревания расширяются. Внутри головки увеличивается давление, шток постепенно спускается вниз, полностью либо частично закрывает просвет клапана.

Особенности настройки терморегулятора для труб отопления зависят от системы управления:

  • автоматический прибор с сильфоном отличается способностью штока возвращаться в исходное состояние при изменении характеристик среды;
  • электронный тип регулятора оснащается термостатом. Датчик уровня температуры встраивается в него или монтируется на радиатор;
  • механические устройства, в конструкцию которых входит вентиль и кран, выпускаются без сильфона, имеют ручной режим работы – пользователь должен повернуть рукоятку вентиля.

5 Рекомендации домовладельцам

Ручные вентили имеют доступную стоимость, что положительно сказывается на их популярности у отечественных домовладельцев. Это надежная и простая в использовании запорная аппаратура, которая позволит упростить регулировку радиаторов отопления.

Сегодня в продаже можно найти десятки различных видов запорной арматуры для радиаторов отопления. Предпочтение следует отдавать немецким и итальянским клапанам и регуляторам, которые будут отличаться надежностью, долговечностью и великолепным качеством сборки. А вот недорогие вентили от отечественных или китайских производителей имеют посредственное качество и прослужат от силы один-два отопительных сезона, после чего потребуют замены.

Регулирующие краны устанавливаются с использованием обжимных фитингов. Резьбовой вид соединения с трубами позволит гарантировать отсутствие протечек, а при необходимости можно с легкостью выполнить замену и обслуживание термостата. Для уплотнения фитингов используют лен или фум-ленту.

Регулировка тепла в батареях отопления в квартире и в частном доме позволяет не только обеспечить максимально возможный комфорт проживания, но и экономит расходы домовладельца на оплату коммунальных услуг. Для управления работой радиаторов могут использоваться ручные, механические и электронные клапаны.

Необходимо правильно подобрать запорную арматуру, а в последующем грамотно смонтировать ее, что позволит обеспечить беспроблемность эксплуатации терморегуляторов, которые будут работать в полностью автономном режиме.

5 Монтаж автоматических устройств

Следующим этапом является снятие адаптера. Перед этим желательно чем-нибудь застелить полы, так как остатками воды в системе можно затопить соседей. Корпус необходимо зафиксировать с помощью гаечного ключа. Также следует открутить гайки, которые располагаются на адаптере и трубе. После завершения демонтажа устанавливается новый адаптер. Его помещают в конструкцию и потом закручивают гайки.

По завершении монтажа можно начинать установку нового воротника. Иногда довольно трудно снять старый элемент, поэтому часто прибегают к грубой силе. Затем, идёт установка непосредственно терморегулятора. Его монтируют на воротник в соответствии с направлениями стрелок. На последнем этапе снова нужно наполнить систему и убедиться, что нет никаких протечек.

Производители температурных регуляторов

Среди пользователей популярны следующие бренды:

  • Danfoss, выпускающий термоголовки сильфонного типа для прямой фиксации на фирменный клапан или установки посредством адаптера.
  • Oventrop, который производит модели регуляторов с возможностью установки температуры в диапазоне от +7 до +28 градусов.
  • Thermo, сопрягающиеся с клапанами при помощи накидных гаек.

Устройства всех производителей рекомендуют устанавливать по принципу балансировочный кран на обратке и стандартный – на подаче.

Используя регулятор для системы отопления, можно откорректировать температуру в помещении, нормализовать микроклимат, сэкономить на оплате отопления в сезон. Приспособления подойдут для монтажа в коттеджах без постоянного проживания, квартирах или частных домах.

3 Способы увеличения теплоотдачи

Если домовладельцу необходимо увеличить теплоотдачу системы обогрева, то нужно будет поменять старые неэффективные радиаторы на новые установки или же выполнить соответствующее обслуживание батареи.

Для увеличения теплоотдачи рекомендуется выполнить следующее:

  • Проверяют трубы и фильтры на предмет засорения. Такая работа выполняется летом, что позволяет провести сервис без отключения от обогрева всего стояка.
  • При автономном обогреве можно увеличить температуру теплоносителя. Однако в квартирах при централизованном отоплении сделать это будет невозможно.
  • Изменение типа подключения батарей также может положительно сказаться на их эффективности. Например, боковой способ монтажа радиаторов уменьшает мощность обогрева на 25%.
  • Имеется возможность установки дополнительных батарей или же увеличения количества секций. Такая работа выполняется исключительно после согласования с коммунальными службами.

Принцип работы

Регулятор температуры отопления электронного типа укомплектован термодатчиком, который устанавливается в месте, свободном от прямого воздействия нагревательных электроприборов, он обеспечивает прибор информацией о термическом состоянии помещения. На основании полученных данных электронный прибор управляет элементами отопительной системы.

Различают цифровые и аналоговые термореле с регулировкой температуры. Первые получили наибольшее распространение благодаря своей функциональности. Терморегуляторы электронного типа бывают:

  • С закрытой логикой.
  • С открытой логикой.

Закрытая логика – это постоянный алгоритм работы во времени и жесткая внутренняя структура, не зависящая от изменения факторов окружающей среды. Можно изменять лишь определенные программируемые параметры.

Терморегулятор с открытой логикой – это свободно программируемое устройство, характеризующееся большим диапазоном функций и настроек, его можно настроить на любую работу и условия окружающей среды.

В отличие от приборов с закрытой логикой, данные устройства не получили столь широкого распространения. Обосновано это тем, что их управление требует определенной квалификационной степени. Поэтому далеко не каждому рядовому гражданину под силу разобраться в режимах и настройках электронных терморегуляторов. Широкое применение получила открытая логика в индустриальном сегменте, однако со временем она может стать неотъемлемым элементом быта любого человека.

Куда выполняют установку прибора

На эксплуатацию прибора влияет 4 фактора:

  • попадание солнечных лучей на корпус;
  • температура за пределами помещения;
  • циркуляция воздуха в комнате;
  • дополнительные источники обогрева.

В многоквартирных домах термостаты размещают вверху, около крыши, поскольку тепло поднимается. Это помогает сбалансировать разность температур в здании. В одноэтажных, наоборот, их монтируют возле нагревателя.

Фото 2. Электронный терморегулятор, установленный на батарее отопления. Прибор подключен к контуру подачи теплоносителя.

Наиболее благоприятным считается размещение высокочувствительного прибора на подаче. У этого принципа есть ограничение: элементы обвязки не должны быть закрыты чем-либо. Термостат размещают перед батареей, после ответвления от магистрали. Это позволяет ему регулировать температуру комнаты, не затрагивая соседей снизу.

Важно! В противном случае необходимо использовать устройство с вынесенным датчиком

2 Виды терморегуляторов и принцип работы

Регуляторы температуры для батарей отопления в последнее время пользуются всё большим спросом. Их производят в разных конструктивных решениях. Устройство подразделяется на три вида:

  1. 1. Электронный. Управление происходит за счёт выносного термодатчика.
  2. 2. Полуэлектронный. Конструкция имеет термоголовку, а также сильфонное устройство.
  3. 3. Механический (ручной). Количество подачи теплоносителя настраивается вручную.

Главный недостаток такой конструкции состоит в том, что в ней не предусмотрена разметка на регуляторе, поэтому осуществлять настройку прибора приходится только опытным путём. Механический агрегат включает в себя такие элементы:

  • сильфон, который может быть заполнен газом, а также жидкостью;
  • регулятор;
  • привод;

Вещество, которым наполнен сильфон, играет важную роль. Если расположение рычага термостатной головки изменится, то наполнитель начнёт смещать золотник, тем самым происходит регулировка штока. На шток оказывает действие этот элемент, что приводит к частичному перекрыванию патрубка. Это ограничивает количество теплоносителя, который может попасть в радиатор.

Электронные термостаты являются более сложными конструктивными решениями. В их основе лежит микропроцессор, который запрограммирован определённым образом. Это даёт возможность задавать конкретную температуру в помещении путём нескольких нажатий кнопок на термоголовке. Некоторые модели от популярных производителей многофункциональны и пригодны для регулирования работы котла и насоса.

Электронные терморегуляторные приборы можно условно разделить на:

  1. 1. Закрытые. У них нет функции автоматического мониторинга температурных показателей.
  2. 2. Открытые. Такие приборы можно программировать.

Газонаполненные или жидкостные термостаты

На отечественном рынке отопительного оборудования предлагаются газовые и жидкостные терморегуляторы, срок эксплуатации которых достигает примерно 20 лет. Первые из них быстрее реагируют на изменение температурного режима внутри помещения.

В свою очередь жидкостные терморегуляторы более точно и лучше откликаются на изменение давления, происходящее внутри сильфона, после чего передают данные на исполнительный механизм.

Техническое решение, предусматривающее наполнение термостата газом, имеет ряд серьезных преимуществ:

  1. Конденсация газа осуществляется в самой прохладной части устройства, которая больше всего удалена от корпуса клапана. Реагирование происходит быстрее, поскольку его работа не зависит от температуры воды.
  2. Терморегулятор данного типа мгновенно откликается на изменение температуры в комнате, благодаря этому поступление тепла осуществляется эффективнее.

Терморегуляторы на электрических радиаторах

В условиях современной работы коммунальных предприятий, когда в холодный период года в квартирах далеко не всегда температура имеет необходимую для комфортного ощущения величину, многие переходят на электрические нагревательные приборы. Они могут выполнять как функцию дополнительного, так и основного источника тепла.

Как правило, сегодня многие производители выпускают электрические батареи с терморегулятором, что позволяет устанавливать индивидуальную температуру в каждой комнате. Электрические радиаторы – это удобная альтернатива и отличное дополнение центральному отоплению.

Терморегулятор для батарей отопления: термостатический клапан для радиатора, как настроить регулятор тепла, термостат, вентиль, как правильно установить, как работает, как снять

В завершение

Использование терморегуляторов для радиаторов отопления позволяет сделать работу отопительной системы максимально гибкой. Можно изменять в широком диапазоне температуру отдельных батарей, так что в доме всегда будет комфортный микроклимат.

На видео в этой статье рассмотрен принцип действия автоматического терморегулятора.

При установке радиаторов отопления и в системах горячего водоснабжения используются термостатические клапаны, которые обеспечивают автоматическое поддержание заданных температурных параметров. Для этого в конструкции изделия предусмотрен вентиль, который подсоединен к элементу термического срабатывания. Настройка вентилем задает предельно допустимую температуру рабочей среды; превышение заданных показателей приводит к прекращению подачи нагретого потока.

Виды и выбор термостатических клапанов

Устройства автоматического срабатывания, реагирующие на превышение заданных температурных параметров, отличаются:

  • по форме корпуса;
  • материалам изготовления;
  • диаметром и способом подключения.

Термостатические клапаны бывают прямолинейными и угловыми, с вертикальным и горизонтальным размещением вентиля. Изделия выбирают с учетом пропускной способности и функциональной совместимости с трубами, радиаторами, трубопроводной арматурой.

Характеристики термостатических клапанов

Устройства автоматического срабатывания на превышение заданной температуры с регулировкой вентилем характеризуются:

  • максимально допустимым внутренним давлением;
  • диапазоном регулировки и точностью настроек;
  • типом, размером соединительных окончаний и местом установки;
  • устойчивостью к электрохимической коррозии и температурным расширениям.

Особенности изделий

Термостатические клапаны отличаются от регулирующих кранов конструкцией и принципом действия. Запорно-регулировочная арматура требует выставления значения, определяющего направленную динамику рабочей среды до внесения очередных корректировок в настройки. Устройства, реагирующие на превышение заданных температурных параметров, автоматически перекрывают и восстанавливают движение потока по трубопроводному участку согласно положению вентиля.

Применение термостатических клапанов

Устройства автоматического срабатывания, реагирующие на превышение заданных температурных параметров, применяются в локальных отопительных системах с подключением к радиаторам, батареям или конвекторам. Термостатические клапаны-смесители используются в системах горячего водоснабжения и подачи теплоносителя для смешивания подаваемых потоков с разной температурой.

Установка и монтаж

Термостатические клапаны устанавливаются рядом с отопительными радиаторами и на трубопроводных участках согласно технической схеме.

Для чего нужен термостатический комплект для подключения радиатора? Из чего он состоит? Как устроены основные элементы этого комплекта и как они работают? Трудно ли укомплектовать радиатор термостатом и настроить его? Попробуем ответить на эти вопросы.

Ручные вентили

Вентили с ручной регулировкой позволяют изменять объем теплоносителя, поступающего в радиатор, за счет увеличения или уменьшения диаметра проходного отверстия.

В состав вентиля входит клапан, имеющий запорную головку. Она, в свою очередь, связана с рукояткой, на которую может быть нанесена шкала с делениями. Поворот рукоятки вызывает перемещение запорной головки и изменение объема поступающего теплоносителя в меньшую или большую сторону. Метки на шкале позволяют выставить требуемую температуру батареи.

Ручные вентили просты, надежны и недороги, однако требуют регулярного контроля.

Установка и настройка

Перед тем как купить и установить терморегулятор на батарею, надо убедиться, что ваш отопительный прибор не укомплектован клапаном с завода. Это касается стальных панельных радиаторов некоторых производителей, например, KERMI или HEIMEIER. Для них нужно приобрести только саму термостатическую головку с подходящей резьбой и вкрутить ее в соответствующее гнездо.

Настройка и установка терморегулятора на батареи своими руками не должна вызвать у вас больших сложностей. Вот несколько рекомендаций:

  1. Вентиль всегда ставится только на подающем трубопроводе.
  2. Соблюдайте направление потока, указанное в паспорте на изделие.
  3. При монтаже используйте американки, дабы узел всегда можно было разобрать.
  4. Положение клапана и головки, а также расстояния до ближайших конструкций указаны на схеме:

Если в терморегуляторе не предусматривается функция механической блокировки потока теплоносителя, то для обслуживания радиатора перед клапаном придется поставить дополнительный шаровой кран, как показано на схеме:

Монтаж термоголовки

Крепление элемента к корпусу вентиля осуществляется двумя способами – на резьбе или простым защелкиванием, как на изделиях фирмы DANFOSS. В любом случае сначала надо снять с буксы клапана защитный колпачок, затем рукоятку головки повернуть в положение «max» и вставить в гнездо до щелчка или же слегка подтянуть ключом (когда соединение – резьбовое). Если головка терморегулятора вращается нормально, то установка выполнена успешно.

Вентили некоторых производителей, а также все головки имеют функцию преднастройки. Это заблаговременное ограничение диапазона регулирования температур, которое реализуется в различных моделях по-разному. Например, терморегулятор HERZ ARMATUREN ограничивается с помощью специальных штифтов, в других изделиях прилагается ключ, фиксирующий головку в определенном положении.

Эксплуатационная настройка термостата батареи осуществляется рукояткой с нанесенной шкалой и цифрами (обозначениями). Как правило, диапазон плавной настройки составляет 16—28 °С, а в положении «*» клапан станет поддерживать температуру воздуха 6—7 °С, дабы не случилось размораживания.

В заключение несколько слов о совместимости терморегуляторов с чугунными приборами отопления. В принципе, противопоказаний к установке никаких нет, но есть сомнения в эффективности работы термостатов. Чугунные батареи массивны и вмещают много воды, а оттого инерционны и будут с опозданием реагировать на автоматическое регулирование. Так что здесь предпочтительнее поставить обычный кран на подаче и балансировочный – на обратке.

Рекомендуем:

Выгодно ли ставить индивидуальный счетчик тепла в квартире и как это правильно сделать Как выбрать предохранительный клапан сброса давления в котле Как подобрать трехходовой клапан для теплых полов и дровяного котла

Системы отопления > Как выбрать и установить терморегуляторы на батареи отопления

Клапан для теплого пола

Небольшое помещение

Если теплый пол устраивается в ванной, прихожей, на кухне или просто в одной комнате, нецелесообразно устанавливать узел подмеса, т. к. его стоимость будет слишком высокой. Как вариант, есть возможность установить комплект, специально предназначенный для теплого пола. В комплект входят отсечные вентили (две штуки) и термостатический клапан.

Теплоноситель для теплого пола не должен быть слишком горячим. Для этого термостат определяет температуру подачи его из котла и, если она превышает допустимые границы – клапан перекрывается. После этого прекращается циркуляция в системе отопления теплого пола. Когда жидкость остывает – клапан открывается.

Большая площадь

Если устраивается теплый пол для большого помещения или частного дома, то целесообразно установить узел смешения, который будет являться распределителем отопительной системы на два контура. Один контур будет высокотемпературным, он обеспечит подвод теплоносителя до 90 0 С к радиаторам отопления. Второй контур будет обеспечивать подачу теплоносителя до 50 0 С к теплому полу.

Такая система заключается в работе большого контура, который будет обеспечивать радиаторы отопления, а на обратке устанавливается трехходовой термостатический клапан. Он обеспечивает остывшим теплоносителем контур теплого пола. После этого жидкость стремится в сторону котла для подогрева.

Общественные здания

Если выполняется большой объем работ по устройству теплого пола в здании общественного назначения или многоэтажного жилого дома, устраивается сложная система отопления. Здание разбивается на отдельные зоны или монтируется большой смесительный узел, который будет обеспечивать смешивание для всех контуров теплых полов. Смешивание обеспечивает трехходовой термостатический клапан.

Такую систему обеспечивает вязка контроллера, трехходового оборудования и привода. Термостат определяет допустимые температурные границы, которые будут приемлемы для отопления с помощью системы теплого пола. После смесительного узла жидкость попадает на общий распределительный коллектор теплого пола либо на коллектор, находящийся на этаже или в квартире.

Особенности установки

Отопительные системы собираются по различным схемам, от чего будет зависеть расположение труб горячего водоснабжения, заглушек и регулировочных клапанов. Прежде чем начинать установку, нужно перекрыть подачу теплоносителя к радиатору и слить остатки воды.

При однотрубной отопительной системе горячая вода циркулирует по одной трубе, а приборы отопления подключаются последовательно. Теплоноситель к радиатору подводится посредством специальной трубы, установленной сверху. В контуре он проходит через батарею и выходит с другой стороны, перенаправляясь в магистраль. При таком подключении термостат монтируется на байпас, соединяющий прямую и обратную трубу прибора отопления. И даже если клапан будет перекрыт, горячая вода все равно продолжит перемещаться. Сбой термостата может произойти из-за того, если не установить байпасы под трубами. Если отключиться одну батарею, то сбой будет не только у вентиля, но и у всей отопительной системы.

В двухтрубных системах дела обстоят иначе, так как в ней по одной трубе подается теплоноситель, а по другой он отводится. Перемычка, то есть байпас, в такой ситуации не требуется, поэтому термостатический вентиль устанавливается на трубе подачи. Регулировочный клапан эффективен и в индивидуальных отопительных системах. Актуален он и для централизованных сетей, но с учетом того, что предусмотрен счетчик горячей воды.

Установленный в систему отопления вентиль

Прежде чем приступить к настройке термостата, в первую очередь потребуется изолировать помещение от тепловых потерь. Для этого закрываются все двери и окна. Далее клапан выставляют на максимальную теплоотдачу и включают отопление, после чего замеряют температуру в комнате. После ее увеличения на 5 градусов, вентиль закрывают. Теперь нужно немного выждать и плавно открывать регулятор до той поры, пока не пойдет вода. Это положение следует запомнить.

Разновидности 3-ходовых клапанов

Все термостатические трехходовые клапаны для отопления делятся на 3 вида по устройству и принципу работы:

  • смесительные;
  • разделительные;
  • переключающие.

О назначении каждой из 3 разновидностей можно судить по названию. Первый тип клапана смешивает два потока теплоносителя с различной температурой, второй – разделяет, третий занимается переключением воды между 2 линиями. Распознать их внешне нетрудно, обычно принцип работы изображен на корпусе в виде рисунка. Вот как выглядит трехходовой смесительный клапан:

На заводском шильдике от фирмы Herz четко показано смешивание 2 потоков, значит, это смесительный вентиль

Похожее обозначение стоит на разделительном элементе. Что же касается переключающих кранов, то на их корпусе изображения может и не быть, зато есть значительные внешние отличия по форме.

Разделительный (фото слева) и переключающий (справа) 3-ходовой клапан

С помощью смешивания или разделения потоков добиваются оптимальной температуры теплоносителя, подаваемого в радиаторы системы отопления или контуры теплого пола. Переключение используется в газовых двухконтурных котлах, когда нагретую воду надо поочередно направлять в разные теплообменники.

Предназначение. Характеристика

С помощью кранов обеспечивается эффективная работа водопроводов. Система отопления не может работать без этих устройств, а в некоторых ситуациях ее использование без них становится просто опасным.

Когда стояк дает течь, именно запорная арматура перекрывает воду, что дает возможность сделать ремонт и при этом не останавливать всю систему

Важной функцией также будет управление теплоотдачей батареи

Минимальный набор для нормального функционирования обычной системы отопления состоит из нескольких видов запорной и регулирующей арматуры. При соединении к радиатору монтируются запорные шаровые краны на трубы подачи, на отвод и на байпас. На подачу устанавливается механизм для регулировки напора теплоносителя. Сам радиатор должен быть оснащен краном Маевского. чтобы стравливать воздух. Как видим, количество таких изделий существенное и это отнюдь не избыточный вариант.

Вся вместе указанная система позволяет:

  • отключать радиатор без перекрытия всего контура для ремонта, замены, обслуживания;
  • направлять весь носитель тепла через отопитель при отключенном байпасе;
  • управлять мощностью напора через радиатор для снижения или повышения температуры;
  • спускать воду, стравливать воздух;
  • осуществлять защиту системы от гидравлических ударов, поломок;
  • регулировать эффективность и уровень теплоснабжения, что экономит расходы на отопление.

Требования

Критериями видового разнообразия кранов, размещаемых на радиаторах отопления, являются: конструкция, принцип действия и материал

Важно знать, что механизмы такого типа разделяются на запорную и регулирующую арматуру. Какие лучше краны ставить? Нужно учитывать, что они имеют достаточно сложное устройство и должны отвечать ряду требований, чтобы функционировать в непростых условиях

  • температура теплоносителя до 200°С;
  • должны выдерживать давление в 16–40 Бар;
  • высокая коррозионная стойкость;
  • стойкость к механическим нагрузкам.

Для систем отопления такие механизмы изготавливаются более устойчивыми. Обычные краны и вентили для холодной воды нельзя ставить в отопительных батареях.

У каждого подключения свои особенности: есть обычные и угловые (для нижнего соединения) краны. Такое разделение позволяет максимально оптимизировать распределения труб при монтаже системы отопления. Особенности конструкции вентилей позволяют спрятать трубы за декором, в стяжке, смонтировать радиаторы в небольшом пространстве под оконным проемом.

В быту применяют обобщающее название – «краны». Но с технической точки зрения правильно различать:

В отопительных системах также используются терморегуляторы, в радиаторах не рекомендуют использовать заслонки или задвижки – они быстро становятся неработоспособными. Если нужна запорная арматура, то лучшими для этого будут шаровые краны. Они имеют только два положения — закрыто/открыто. Для управления напором вручную предназначены вентили с конусом. Также есть механизмы для автоматической регулировки — это терморегуляторы с клапанами или конусами.

Регулировочные вентили

Принцип действия

Регулировочный кран на радиатор отопления – это устройство, которое позволяет автоматически управлять движением теплоносителя.

Конструкция таких изделий достаточно сложна, но и работают они куда эффективнее вентилей для ручной регулировки:

За восприятие наружной температуры отвечает сильфон – емкость, заполненная жидкостью или газом. При повышении температуры сильфон расширяется, оказывая воздействие на регулировочный узел.

Обратите внимание! Цена жидкостных и газонаполненных устройств примерно одинакова, а вот особенности работы отличаются. Так, газовые модели быстрее реагируют на изменение температуры, а жидкостные – точнее передают воздействие на поток теплоносителя

  • Расширенный сильфон давит на шток клапана, тот опускается и постепенно перекрывает седловину крана, по которой горячая вода поступает в батарею.
  • При охлаждении наблюдается обратная ситуация: шток поднимается, и просвет седловины расширяется.

Степень изначального сжатия сильфона мы задаем самостоятельно, либо устанавливая нужное нам значение температуры на цифровом дисплее, либо вращая рукоятку механической настройки. Также возможно соединение термоклапана с внешними датчиками — в этом случае движением штока управляет не сильфон, а сервопривод под действием электрической или гидравлической системы.

Установка терморегуляционного крана

В среде специалистов вопрос о том, нужно ли ставить краны на радиаторы отопления, практически не обсуждается. Даже монтаж простого шарового вентиля обеспечивает ряд преимуществ, а наличие качественного терморегулятора — и подавно. Однако инструкция советует при установке подобных устройств соблюдать ряд правил:

Пример правильной установки изделия

  • Во-первых, нужно выбрать подходящую модификацию вентиля. Для систем с одной трубой используем изделия типа RTD-G, для двухтрубных — RTD-N.
  • Во-вторых, перед тем как ставить краны на радиаторы отопления, проверяем направление движения теплоносителя (указывается на корпусе стрелочкой). Если перепутаем, то устройство будет работать как угодно, только не так, как нам нужно.
  • В-третьих, располагаем терморегуляционную головку перпендикулярно плоскости батареи. чтобы тепловой поток не влиял на ее работу.

Как регулировать радиаторы отопления кранами – тоже вопрос достаточно простой:

  • Установив вентиль на радиатор, проверяем герметичность и подаем теплоноситель в систему .
  • С помощью рукоятки или циферблата выставляем среднюю температуру .
  • Примерно через час корректируем настройку клапана по своим ощущениям и сверяясь с градусником в комнате.
  • Если необходимо, повторяем корректировку еще раз. однако обычно это не требуется.

Систему настраиваем путем вращения рукоятки

После этого вмешиваться в работу устройства обычно приходится не чаще раза в месяц — при резких изменениях внешней температуры.

Запорные устройства

Краны, используемые для установки в систему обогрева помещения, следует условно разделить на две группы – запорные и регулирующие. Деление это во многом условно, поскольку и запорная арматура позволяет регулировать движение теплоносителя. Естественно, в этом случае точность регулировки получается довольно низкой, однако отсечь батарею от источника воды можно.

Схема шаровой конструкции

Самой простой и часто используемой разновидностью кранов являются шаровые:

Шаровой кран предназначен для отключения радиатора. Его конструкция позволяет устанавливать устройство либо в открытое, либо в закрытое положение, так что регулировка осуществляется довольно по принципу «есть тепло – нет тепла».

Шаровые краны для радиаторов отопления обеспечивают двухпозиционную регулировку

Обратите внимание!В принципе, можно зафиксировать вентиль и в промежуточном положении, но тогда скорость его износа возрастет многократно за счет трения взвешенных в воде частиц о запорный элемент.Так что лучше этого не делать без крайней необходимости

  • Блокировка потока теплоносителя осуществляется за счет движения металлического шара с отверстием, соосным трубному просвету. При повороте рукоятки крана в действие приходит шток, который проворачивает сферу внутри корпуса, совмещая отверстие в ней с просветом трубы.
  • Как правило, детали кранов производятся из стали, бронзы или латуни. За герметизацию соединений и запорной части отвечают фторопластовые прокладки, которые при необходимости можно заменить своими руками.
  • Присоединение к радиатору осуществляется либо с помощью обычной гайки, либо с помощью «американки».

Шаровая конструкция с американкой

В отличие от шаровых кранов, конусные вентили дают возможность регулировать поток теплоносителя более плавно. Это обеспечивается особенностями их конструкции:

Устройство в разрезе

  • Запорным элементом выступает конусный шток, на поверхность которого наносится резьба.
  • Когда мы вращаем маховик, шток двигается по резьбе, смещаясь в вертикальной плоскости.
  • В крайнем нижнем положении просвет трубы полностью перекрывается. Герметичность перекрытия обеспечивается эластичными прокладками, которые надеваются на кольцевые канавки штока.
  • Поднимая запорную часть, мы приоткрываем просвет, и теплоноситель начинает поступать в радиатор.

Обратите внимание!Регулировать микроклимат в помещении можно лишь приблизительно, уменьшая или увеличивая количество горячей воды в каждой батарее

Модель в полипропиленовом корпусе

На практике чаще всего используются бронзовые или латунные конусные краны для радиаторов отопления: полипропиленом комплектуются только системы, часть труб в которых тоже сделана из пластика. Это объясняется сравнительно небольшой прочностью и износостойкостью полимеров по сравнению с сантехническими сплавами.

С другой стороны, полипропиленовые краны для радиаторов отопления стоят несколько дешевле, потому в условиях дефицита бюджета их вполне можно использовать.

Кран Маевского

При заливке теплоносителя в систему отопления внутрь вместе с водой или антифризом попадает и воздух.

Для его удаления используются специальные устройства – так называемые краны Маевского:

Устройство для выпуска воздуха

  • Конструкция такого изделия достаточно проста: его основу составляет запорный шток, установленный в корпусе с резьбой под радиаторную пробку.
  • Шток приводится в движение либо отверткой, либо специальным ключом, открывая просвет трубы в седловине.

Обратите внимание!Если есть возможность, покупайте вентили под отвертку, поскольку ключ вы будете регулярно терять, что и неудивительно – пользоваться им придется один-два раза в год. Нужно иметь в виду, что пропускная способность у такого крана невелика, так что, например, на расширительный бак его ставить не стоит: стравливать лишний воздух придется около часа. В такой ситуации больше подойдет обычный вентиль или водоразборный кран, установленный изливом вверх

В такой ситуации больше подойдет обычный вентиль или водоразборный кран, установленный изливом вверх

Нужно иметь в виду, что пропускная способность у такого крана невелика, так что, например, на расширительный бак его ставить не стоит: стравливать лишний воздух придется около часа. В такой ситуации больше подойдет обычный вентиль или водоразборный кран, установленный изливом вверх.

Фото установленного клапана

Устройство и принцип работы термостата

Задача термостата — контроль нагрева батареи при изменениях температуры воздуха в помещении. Порядок работы у всех автономных термоголовок основан на внутреннем устройстве. Внутри корпуса прибора расположен сильфон — гофрированная емкость с теплочувствительным веществом.

Принцип работы термоголовки:

  1. Нагретый воздух действует на состав, начинается расширение сильфона.
  2. За счет гофрированной структуры сама емкость тоже увеличивается в объеме.
  3. Расширение приводит в движение шток, который постепенно ограничивает проход теплоносителя в радиатор.
  4. Пропускная способность уменьшается, температура радиатора отопления падает.
  5. Обогрев ослабляется, воздух остывает.
  6. Охлаждение заставляет сильфон сжиматься, возвращая шток в исходное положение.
  7. Подача теплоносителя возобновляется с прежней силой.

Деления определяют границу движения штока

Любой автоматический радиаторный клапан состоит из 2 частей:

  1. Термостатический вентиль с исполнительным механизмом перекрывания потока теплоносителя.
  2. Термоголовка с управляющим элементом, реагирующим на изменение температуры воздуха.

Внутри термостатической головки находится маленький герметичный контейнер, заполненный термочувствительной средой — жидкостью или газом. При нагревании эта среда расширяется, контейнер увеличивается и сильнее нажимает на шток, перекрывая поток теплоносителя. При охлаждении процесс идет в обратном направлении, в чем и заключается принцип работы термоголовки. Рукоятка регулировки с нанесенной шкалой механически ограничивает максимальное открывание клапана.

В качестве основного датчика выступает сильфон, жидкость или газ в котором находятся под определенным давлением. За балансировку устройства отвечает настроечная пружина, которая сжимает сильфон, когда мы устанавливаем нужную нам температуру путем вращения поворотной рукоятки.

  • При повышении температуры объем сильфона увеличивается (в основном за счет расширения газа или частичного испарения рабочей жидкости).
  • Увеличение объема сильфона приводит к тому, что пружина, фиксирующая шток, освобождается, и клапан постепенно перекрывает просвет в трубе.
  • Это продолжается до тех пор, пока внутри устройства не установится равновесие, или пока радиаторный клапан под термоголовку не будет полностью перекрыт, т.е. шток не перейдет в крайнее нижнее положение.

Модели с выносными элементами работают по аналогичной схеме. Разница заключается лишь в том, что на изменение температуры реагируют либо специальные программируемые устройства (системы климат-контроля), либо дистанционные датчики (жидкостные, газовые или электронные). Только после этого информация поступает к механизму термоклапана и приводит в действие шток.

Регулировать температуру можно с помощью термоголовки для радиатора отопления.

Первые термостаты для установки на радиаторы отопления были выпущены компанией DANFOSS в середине 20-го века, а уже в конце того же столетия устройства претерпели модернизацию и стали более точными.

Устройство состоит из клапана и термоголовки, соединенных посредством специального фиксирующего механизма. Принцип работы термоголовки для радиатора отопления заключается в измерении и анализе температуры в батарее и регулировки ее с помощью клапана, который перекрывает поток теплоносителя.

Установка и эксплуатация терморегулятора

Термостатическая головка для радиаторов устройство достаточно простое, но требующее правильной установки и калибровки перед использованием. От этого зависит точность его работы.

Классификация терморегуляторов


Любой терморегулятор можно разделить на 2 основных компонента: термоголовку, которая, собственно, и следит за изменением температуры в доме и клапан, перемещение которого изменяет ток теплоносителя .

В зависимости от особенностей конструкции и принципа действия можно выделить такие типы регулирующих устройств как:

механический термостатический регулятор на радиатор, регулировка выполняется вручную путем поворота ручки
. При этом снижается расход теплоносителя и теплоотдача отопительного прибора. Для удобства использования такие регуляторы снабжены шкалой;

автоматические устройства
. Калибровка выполняется только один раз, после установки регулятора. В дальнейшем он сам будет регулировать объем теплоносителя, проходящий через батарею, подстраиваясь под температуру в комнате;

можно приобрести термостатический комплект для подключения радиатора с электронным регулирующим устройством
. Это наиболее сложная категория терморегуляторов, но и возможностей они дают куда больше. В дополнение к простой регулировке температуры в комнате можно, например, задать режим работы отопительной системы на каждый день недели и даже время суток. Когда хозяева в отъезде отопительная система будет работать в экономном режиме, не отапливая пустые комнаты.

Что касается внешнего вида, то подобрать терморегулятор можно под любой тип батареи. Под обычные батареи подбирают устройства, которые врезаются непосредственно перед батареей. Но можно приобрести и встраиваемый термостатический клапан для стальных радиаторов, он немного отличается по конструкции, хотя принцип действия остается тот же.

Устройство и принцип работы терморегулятора


По соотношению стоимость/эффективность лучшим выбором можно считать автоматические регулирующие устройства. Электронные комплекты слишком дорогие, а ручные не так удобны в эксплуатации, если дом большой, то придется вручную регулировать температуру каждого отопителя.

Ключевой элемент, отвечающий за то, что термостатический кран радиаторов быстро реагирует на изменение температуры в комнате – сильфон, заполненный жидкостью либо газом.Газовые устройства быстрее реагируют на изменение температуры, но и стоят чуть дороже.

Сильфон выглядит как герметичная емкость (иногда с гофрированными стенками), при нагревании газа или жидкости внутри нее емкость расширяется и толкает шток, а золотник частично перекрывает проход трубы, в этом и заключается принцип работы термостатического клапана для радиатора.

Первоначальная калибровка проводится для того, чтобы выявить положение ручки, при котором в комнате будет комфортная температура. В дальнейшем прибор сам будет заниматься регулировкой.

Установка и настройка термоклапана


Регулятор устанавливается только на подающей трубе, сам процесс несложен, так что его можно выполнить своими руками от начала и до конца.

Его установка ничем не отличается от врезки обычного клапана, работа выполняется в такой последовательности:

сперва радиатор выключается из системы отопления, вода спускается. То есть схема подключения должна выглядеть так: сперва идет байпас, затем шаровый кран, а только потом терморегулятор;

Регулировка выполняется в такой последовательности:

  • сперва клапан открывается полностью, ждем пока температура в комнате поднимется и стабилизируется;
  • затем он полностью закрывается и ждем, пока в комнате не установится комфортная температура;
  • после этого понемногу нужно начать открывать его, пока не станет слышен шум проходящей воды, а корпус устройства не станет теплым.

На этом установка термостатической головки на радиатор может считаться завершенной.

Правила установки термоголовки

Место подключения при установке термоголовки на радиатор не зависит от ее вида. В любом случае это труба, напрямую подающая теплоноситель к батарее.

Чтобы устройство работало корректно, вокруг него беспрерывно должен циркулировать воздух.

Рекомендации по подключению

Каждый производитель дает рекомендации по поводу подключения термоголовки.

Несмотря на это, существуют и общие условия монтажа:

  1. Корпус должен быть защищен от прямых ультрафиолетовых лучей. В противном случае прибор будет работать неточно.
  2. Термоголовка должна быть открыта. Ее не следует скрывать никакими защитными коробами, мебелью.
  3. Нельзя, чтобы устройство находилось над трубами отопления. В этом случае будет несоответствие между температурой в помещении и зоной вокруг головки.
  4. Если устройство практически изолировано, нужно устроить байпасную линию или поставить перепускной клапан в районе подающей трубы и обратки.
  5. Подсоединяемый трубопровод не должен оказывать давление на корпус клапана.

Во время монтажа регулятор термоголовки нужно установить на максимум. Это обеспечит правильную работу устройства. Непосредственно перед установкой движение воды или другого теплоносителя в контуре нужно перекрыть, затем слить.

Устанавливать термоголовку вертикально запрещено. Она должна располагаться параллельно полу. Такое положение гарантирует, что на нее не оказывает влияния теплый воздух

Последовательность монтажа прибора

Монтаж нужно начать с обрезки труб, которую выполняют, отступив немного от радиатора. Следующий шаг — демонтаж существующей запорной арматуры. Далее, отделяют хвостовики от клапанов и ввинчивают их в пробки радиатора.

Монтируют на место обвязку, предварительно собрав ее, соединяют трубы. Остается отрегулировать температуру путем поворота ручки термостата до тех пор, пока насечки не совпадут с имеющимися метками на корпусе, соответствующими определенной температуре.

Не рекомендуется перетягивать гайки крепления термоголовки, т.к. материалы, из которых она изготовлена, довольно мягкие. Для этого лучше применить динамометрический ключ

Важно, чтобы стрелка на корпусе показывала в сторону потока горячего теплоносителя в системе. В противном случае работа проделана напрасно, работать ничего не будет

Устанавливать термоголовку можно как на входе, так и на выходе.

Нельзя пренебрегать рекомендациями производителей по поводу уровня установки прибора, поскольку он откалиброван на температурный режим на этой высоте. В основном это 0,4 – 0,6 м от пола.

Но не все батареи имеют верхнюю подачу, она бывает и нижней. Если нет образца, подходящего по высоте, выход в настройке термоголовки на более низкую температуру.

Поскольку у пола более прохладно, а прибор настроен на температуру, которая должна быть у верхнего края батареи, в помещении будет жарко. Чтобы не делать этого, можно установить термоголовку с выносным датчиком. Есть и такой вариант, как самостоятельная настройка регулятора.

Особенности выполнения настройки

Для нормальной работы устройства нужна предварительная настройка. Перед этим включают отопление и изолируют комнату, закрыв дверь.

В определенной точке устанавливают термометр и приступают к выполнению настройки:

  1. Поворачивают термоголовку в левую сторону до упора с тем, чтобы течение теплоносителя было полностью открыто.
  2. Ждут пока температура повысится на 5-6° по сравнению с исходной.
  3. Поворачивают головку до упора вправо.
  4. Когда температура упадет до нужной величины, вентиль постепенно откручивают. Останавливают вращение, при появлении шума в радиаторе и потеплении корпуса.

Последнее положение термоголовки соответствует комфортной температуре. Она и будет постоянно поддерживаться.

В конструкцию электронных термоголовок заложены встроенные программы. Они дают возможность настраивать температуру с большой точностью — вплоть до 1 градуса

Описанная последовательность подходит для большинства приборов. Если она и отличается, то выполнить ее несложно, поскольку в паспорте все подробно расписано.

Что это такое и для чего он нужен

Термоклапан — это разновидность трубопроводной арматуры. Он позволяет поддерживать в помещении заданный температурный режим за счет оптимизации теплоотдачи отдельного отопительного прибора.

Назначение и область применения

Термоклапан предназначен для ручного или автоматического регулирования расхода теплоносителя через радиатор или распределительный коллектор.

Установка подобных устройств рекомендуется:

  1. В автономных отопительных системах, где нагрев носителя осуществляется твердотопливным котлом.
  2. На трубопроводах горячего водоснабжения. Вода для бытовых нужд может подаваться слишком горячей (до 95 ºС) и при отсутствии крана-смесителя вызывает ожоги у пользователей.
  3. Перед пластиковыми элементами трубопроводной системы. Термоклапан защитит от перегрева материал, из которого изготовлены трубы.

Характеристики

Для ознакомления приведу ряд основных технических характеристик термостатических клапанов:

  1. Максимальный уровень рабочего давления — 1,0 Мпа.
  2. Давление опрессовки перед вводом в эксплуатацию — 1,5 Мпа.
  3. Максимальная рабочая температура — +110 ºС.
  4. Максимально допустимая температура окружающей среды — +50 ºС.
  5. Пропускная способность клапана — от 1,6 до 2,5 м³/ч.
  6. Диапазон регулирования температур — +20…+60 ºС.
  7. Время срабатывания — 25 мин.
  8. Наработка на отказ при ручном управлении — 8000 циклов.

Из каких материалов изготавливают

Для изготовления корпуса термостатического клапана используют стойкие к коррозии металлы:

  • Латунь.
  • Бронзу.
  • Нержавеющую сталь.
Типы регуляторов напряжения

и принцип работы | Статья

.

СТАТЬЯ

Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик – рассылается раз в месяц

Мы ценим вашу конфиденциальность


Как работает регулятор напряжения?

Стабилизатор напряжения – это схема, которая создает и поддерживает фиксированное выходное напряжение независимо от изменений входного напряжения или условий нагрузки.

Регуляторы напряжения (VR) поддерживают напряжение источника питания в диапазоне, совместимом с другими электрическими компонентами.Хотя регуляторы напряжения чаще всего используются для преобразования мощности постоянного / постоянного тока, некоторые из них также могут выполнять преобразование мощности переменного / переменного или переменного / постоянного тока. В этой статье речь пойдет о регуляторах постоянного / постоянного напряжения.

Типы регуляторов напряжения: линейные и импульсные

Существует два основных типа регуляторов напряжения: линейные и импульсные. Оба типа регулируют напряжение в системе, но линейные регуляторы работают с низким КПД, а импульсные регуляторы работают с высоким КПД. В высокоэффективных импульсных регуляторах большая часть входной мощности передается на выход без рассеивания.

Линейные регуляторы

В линейном стабилизаторе напряжения используется устройство активного прохода (например, BJT или MOSFET), которое управляется операционным усилителем с высоким коэффициентом усиления. Чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение, линейный регулятор регулирует сопротивление проходного устройства, сравнивая внутреннее опорное напряжение с дискретизированным выходным напряжением, а затем сбрасывая ошибку до нуля.

Линейные регуляторы – это понижающие преобразователи, поэтому по определению выходное напряжение всегда ниже входного.Однако у этих регуляторов есть несколько преимуществ: они, как правило, просты в конструкции, надежны, экономичны и обладают низким уровнем шума, а также малыми колебаниями выходного напряжения.

Линейные регуляторы, такие как MP2018, требуют только входной и выходной конденсаторы для работы (см. Рисунок 1) . Их простота и надежность делают их интуитивно понятными и простыми устройствами для инженеров, а зачастую и очень рентабельными.

Рисунок 1: Линейный регулятор MP2018

Импульсные регуляторы

Схема импульсного регулятора обычно более сложна в разработке, чем линейный регулятор, и требует выбора значений внешних компонентов, настройки контуров управления для обеспечения стабильности и тщательного проектирования компоновки.

Импульсные регуляторы

могут быть понижающими преобразователями, повышающими преобразователями или их комбинацией, что делает их более универсальными, чем линейный регулятор.

Преимущества импульсных регуляторов заключаются в том, что они высокоэффективны, имеют лучшие тепловые характеристики и могут поддерживать более высокие токи и более широкие приложения VIN / VOUT. Они могут достичь эффективности более 95% в зависимости от требований приложения. В отличие от линейных регуляторов, для импульсной системы питания могут потребоваться дополнительные внешние компоненты, такие как катушки индуктивности, конденсаторы, полевые транзисторы или резисторы обратной связи.HF920 является примером импульсного стабилизатора, который обеспечивает высокую надежность и эффективное регулирование мощности (см. Рисунок 2) .

Рисунок 2: Импульсный регулятор HF920

Ограничения регуляторов напряжения

Одним из основных недостатков линейных регуляторов является то, что они могут быть неэффективными, поскольку в определенных случаях использования они рассеивают большое количество энергии. Падение напряжения линейного регулятора сравнимо с падением напряжения на резисторе. Например, при входном напряжении 5 В и выходном напряжении 3 В между клеммами возникает падение на 2 В, а эффективность ограничивается 3 В / 5 В (60%).Это означает, что линейные регуляторы лучше всего подходят для приложений с более низкими дифференциалами VIN / VOUT.

Важно учитывать расчетную рассеиваемую мощность линейного регулятора в приложении, поскольку использование более высоких входных напряжений приводит к высокому рассеянию мощности, которое может привести к перегреву и повреждению компонентов.

Еще одним ограничением линейных регуляторов напряжения является то, что они способны только к понижающему (понижающему) преобразованию, в отличие от импульсных регуляторов, которые также предлагают повышающее (повышающее) и понижающее-повышающее преобразование.

Импульсные регуляторы

очень эффективны, но некоторые недостатки включают то, что они, как правило, менее рентабельны, чем линейные регуляторы, больше по размеру, более сложны и могут создавать больше шума, если их внешние компоненты не выбраны тщательно. Шум может быть очень важным для конкретного приложения, поскольку шум может повлиять на работу и производительность схемы, а также на характеристики электромагнитных помех.

Топологии импульсного регулятора

: понижающий, повышающий, линейный, LDO и регулируемый

Существуют различные топологии линейных и импульсных регуляторов.Линейные регуляторы часто используют топологию с малым падением напряжения (LDO). Для импульсных регуляторов существует три распространенных топологии: понижающие преобразователи, повышающие преобразователи и повышающие-понижающие преобразователи. Каждая топология описана ниже:

Регуляторы LDO

Одной из популярных топологий линейных регуляторов является стабилизатор с малым падением напряжения (LDO). Линейные регуляторы обычно требуют, чтобы входное напряжение было как минимум на 2 В выше выходного напряжения. Тем не менее, стабилизатор LDO разработан для работы с очень небольшой разницей напряжения между входными и выходными клеммами, иногда до 100 мВ.

Понижающие и повышающие преобразователи

Понижающие преобразователи

(также называемые понижающими преобразователями) принимают большее входное напряжение и производят более низкое выходное напряжение. И наоборот, повышающие преобразователи (также называемые повышающими преобразователями) принимают более низкое входное напряжение и производят более высокое выходное напряжение.

Пониженно-повышающие преобразователи

Понижающий-повышающий преобразователь – это одноступенчатый преобразователь, который сочетает в себе функции понижающего и повышающего преобразователя для регулирования выхода в широком диапазоне входных напряжений, которые могут быть больше или меньше выходного напряжения.

Управление регулятором напряжения

Четыре основных компонента линейного регулятора – это проходной транзистор, усилитель ошибки, опорное напряжение и цепь обратной связи резистора. Один из входов усилителя ошибки установлен двумя резисторами (R1 и R2) для контроля процентного значения выходного напряжения. Другой вход – это стабильное опорное напряжение (VREF). Если дискретизированное выходное напряжение изменяется относительно VREF, усилитель ошибки изменяет сопротивление проходного транзистора для поддержания постоянного выходного напряжения (VOUT).

Для работы линейных регуляторов

обычно требуется только внешний входной и выходной конденсатор, что упрощает их внедрение.

С другой стороны, импульсный стабилизатор требует большего количества компонентов для создания цепи. Силовой каскад переключается между VIN и землей для создания пакетов заряда для доставки на выход. Подобно линейному стабилизатору, есть операционный усилитель, который производит выборку выходного постоянного напряжения из сети обратной связи и сравнивает его с внутренним опорным напряжением.Затем сигнал ошибки усиливается, компенсируется и фильтруется. Этот сигнал используется для модуляции рабочего цикла ШИМ, чтобы вернуть выход в режим регулирования. Например, если ток нагрузки быстро увеличивается и вызывает падение выходного напряжения, контур управления увеличивает рабочий цикл ШИМ, чтобы обеспечить больший заряд нагрузки и вернуть шину в режим регулирования.

Приложения для линейных и импульсных регуляторов

Линейные регуляторы часто используются в приложениях, которые чувствительны к затратам, чувствительны к шуму, слаботочны или ограничены в пространстве.Некоторые примеры включают бытовую электронику, такую ​​как наушники, носимые устройства и устройства Интернета вещей (IoT). Например, в таких приложениях, как слуховой аппарат, можно использовать линейный регулятор, поскольку в них нет переключающего элемента, который мог бы создавать нежелательный шум и влиять на работу устройства.

Более того, если проектировщики в основном заинтересованы в создании недорогого приложения, им не нужно так беспокоиться о рассеивании мощности, и они могут полагаться на линейный регулятор.

Импульсные регуляторы полезны для более общих приложений и особенно полезны в приложениях, требующих эффективности и производительности, таких как потребительские, промышленные, корпоративные и автомобильные приложения (см. Рисунок 3) .Например, если приложение требует большого понижающего решения, лучше подходит импульсный стабилизатор, так как линейный регулятор может создать большое рассеивание мощности, которое может повредить другие электрические компоненты.

Рисунок 3: Понижающий регулятор MPQ4430-AEC1

Каковы основные параметры микросхемы регулятора напряжения?

Некоторые из основных параметров, которые следует учитывать при использовании регулятора напряжения, – это входное напряжение, выходное напряжение и выходной ток. Эти параметры используются для определения того, какая топология VR совместима с ИС пользователя.

Другие параметры, включая ток покоя, частоту переключения, тепловое сопротивление и напряжение обратной связи, могут иметь значение в зависимости от приложения.

Ток покоя важен, когда приоритетом является эффективность в режимах малой нагрузки или ожидания. Если рассматривать частоту коммутации как параметр, максимальное увеличение частоты коммутации приводит к меньшим системным решениям.

Кроме того, термическое сопротивление имеет решающее значение для отвода тепла от устройства и его рассеивания по системе.Если контроллер включает в себя внутренний полевой МОП-транзистор, то все потери (проводящие и динамические) рассеиваются в корпусе и должны учитываться при расчете максимальной температуры ИС.

Напряжение обратной связи – еще один важный параметр, который необходимо изучить, поскольку он определяет минимальное выходное напряжение, которое может поддерживать регулятор напряжения. Стандартно смотреть на параметры опорного напряжения. Это ограничивает нижнее выходное напряжение, точность которого влияет на точность регулирования выходного напряжения.

Как правильно выбрать регулятор напряжения

Чтобы выбрать подходящий регулятор напряжения, разработчик должен сначала понять их ключевые параметры, такие как V IN , V OUT , I OUT , системные приоритеты (например, эффективность, производительность, стоимость) и любые дополнительные ключевые особенности, такие как индикация хорошего питания (PG) или включение управления.

После того, как разработчик определил эти требования, используйте таблицу параметрического поиска, чтобы найти лучшее устройство, отвечающее желаемым требованиям.Таблица параметрического поиска – ценный инструмент для дизайнеров, поскольку она предлагает различные функции и пакеты, доступные для соответствия требуемым параметрам для вашего приложения.

Каждое устройство MPS поставляется с таблицей данных, в которой подробно описано, какие внешние компоненты необходимы и как рассчитать их значения для достижения эффективной, стабильной и высокопроизводительной конструкции. Таблицу данных можно использовать для расчета таких значений компонентов, как выходная емкость, выходная индуктивность, сопротивление обратной связи и другие ключевые компоненты системы.Кроме того, вы можете использовать инструменты моделирования, такие как программное обеспечение DC / DC Designer или MPSmart, ознакомиться с примечаниями к применению или задать вопросы в местном FAE.

MPS предлагает множество эффективных, компактных линейных и импульсных стабилизаторов напряжения, включая семейство HF500-x, семейство MP171x, MP20056, MP28310, MPQ4572-AEC1 и MPQ2013-AEC1.

Список литературы

Глоссарий по электронике

_________________________

Вам это показалось интересным? Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик – рассылайте их раз в месяц!

Получить техническую поддержку

Принцип работы регуляторов напряжения

РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ Принцип работы регуляторов напряжения

Автор / Редактор: Люк Джеймс / Johanna Erbacher

Стабилизатор напряжения – это схема, которая создает и поддерживает фиксированное выходное напряжение независимо от того, как изменяются входное напряжение и условия нагрузки, сохраняя источники питания в диапазоне, совместимом с другими компонентами.

Связанные компании

В этой статье вы узнаете больше о двух основных типах регуляторов напряжения: линейных и импульсных, каждый со своими подтипами.

Регулятор напряжения – это очень простое устройство с прямой связью, в котором используются контуры управления с отрицательной обратной связью. Когда требуется стабильное и надежное напряжение, рекомендуется использовать регулятор напряжения. Он используется для генерации фиксированного выходного напряжения, которое остается постоянным, несмотря на изменения как входного напряжения, так и условий нагрузки. Тем самым он защищает другие компоненты от повреждений, которые могут быть вызваны скачками напряжения.

Существует два основных типа регуляторов напряжения: линейный и импульсный , каждый со своими подтипами.Они используются во множестве приложений.

#expert

Линейные регуляторы напряжения

Линейные регуляторы напряжения бывают двух типов: серии и шунтирующие . Линейные регуляторы действуют как делители напряжения. Сопротивление регулятора напряжения изменяется с нагрузкой, в результате чего выходное напряжение остается постоянным.

В линейном стабилизаторе напряжения используется устройство с активным проходом, такое как MOSFET или BJT, которое управляется операционным усилителем с высоким коэффициентом усиления.Чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение, линейные регуляторы регулируют сопротивление проходного устройства, сравнивая внутреннее напряжение с дискретизированным выходным напряжением, а затем сбрасывая ошибку до нуля.

Несмотря на то, что линейные регуляторы напряжения имеют быстрое время отклика на изменения нагрузки или линии, низкие электромагнитные помехи, низкий уровень шума и низкую пульсацию выходного напряжения, они относительно неэффективны, занимают много места и требуют использования радиатор. Кроме того, напряжение выше входа не может быть увеличено.

Для работы линейным регуляторам напряжения требуется только входной и выходной конденсатор. Это делает их простыми, надежными и очень рентабельными для использования инженерами-конструкторами.

Линейные регуляторы часто используются в приложениях, которые чувствительны к стоимости и шуму, слаботочны или ограничены пространством. Примеры включают бытовую электронику и устройства Интернета вещей, которые не вмещают громоздкие упаковки.

Импульсные регуляторы напряжения

Импульсные регуляторы напряжения, напротив, обычно более сложны и требуют выбора значений внешних компонентов, настройки контуров управления и более тщательного проектирования и компоновки схем.

Импульсные регуляторы могут быть как понижающими, так и повышающими преобразователями или их комбинацией. Это делает их гораздо более универсальными, чем линейные регуляторы, и делает их полезными для более широкого круга приложений.

Импульсные регуляторы напряжения высокоэффективны, обладают лучшими тепловыми характеристиками и могут поддерживать более высокий ток. В зависимости от требований применения импульсные регуляторы могут достигать КПД до 95 процентов. Однако, в отличие от линейных регуляторов, импульсные регуляторы могут потребовать дополнительных внешних компонентов, таких как катушки индуктивности или резисторы обратной связи, что делает их более сложными с точки зрения конструкции и, как правило, более дорогими для интеграции.

Импульсные регуляторы часто используются в приложениях, где эффективность и производительность определяют конструкцию. Примеры включают промышленные, корпоративные и автомобильные приложения.

Ограничения регулятора напряжения

Одним из самых больших недостатков линейных регуляторов является то, что они могут быть неэффективными из-за больших уровней рассеиваемой мощности в определенных приложениях. Падение напряжения линейного регулятора сравнимо с падением напряжения на резисторе, что делает его более подходящим для приложений с более низкими дифференциалами VIN / VOUT.

При рассмотрении линейного регулятора важно, чтобы инженеры-проектировщики прогнозировали рассеиваемую мощность, чтобы избежать случаев перегрева и повреждения компонентов. Также важно помнить, что линейные регуляторы допускают только понижающее преобразование.

Хотя импульсные регуляторы очень эффективны, это делает их менее рентабельными, чем линейные регуляторы. Это потому, что они больше, сложнее и могут создавать больше шума, если используются неправильные внешние компоненты, что, в свою очередь, приводит к увеличению количества материалов.Шум является важным фактором для любого конкретного приложения, потому что он может отрицательно повлиять на работу и производительность схемы.

(ID: 47260179)

Регуляторы напряжения

, схемы, типы, принцип работы, конструкция, применение

Регулятор напряжения предназначен для автоматического «регулирования» уровня напряжения. Он в основном понижает входное напряжение до желаемого уровня и поддерживает его на том же уровне во время подачи питания. Это гарантирует, что даже при приложении нагрузки напряжение не падает.

Таким образом, регулятор напряжения используется по двум причинам: –

  1. Для регулирования или изменения выходного напряжения цепи.
  2. Для поддержания постоянного выходного напряжения на желаемом уровне, несмотря на колебания напряжения питания или тока нагрузки.

Чтобы узнать больше об основах этого предмета, вы также можете обратиться к Регулируемый источник питания .

Регуляторы напряжения

находят свое применение в компьютерах, генераторах переменного тока, электростанциях, где схема используется для управления мощностью установки.Регуляторы напряжения можно разделить на электромеханические и электронные. Его также можно классифицировать как регуляторы переменного тока или регуляторы постоянного тока.

Мы уже рассказали о регуляторах напряжения IC .

Электронный регулятор напряжения

Все электронные регуляторы напряжения имеют стабильный источник опорного напряжения, который обеспечивается рабочим диодом обратного напряжения пробоя, называемым стабилитроном. Основная причина использования регулятора напряжения – поддержание постоянного выходного напряжения постоянного тока.Он также блокирует пульсации переменного напряжения, которые не могут быть заблокированы фильтром. Хороший регулятор напряжения может также включать в себя дополнительные схемы защиты, такие как короткое замыкание, схему ограничения тока, тепловое отключение и защиту от перенапряжения.

Электронные регуляторы напряжения разработаны на основе любого из трех или комбинации любого из трех регуляторов, указанных ниже.

1. Транзисторный стабилизатор напряжения с стабилитроном

Стабилизатор напряжения, управляемый стабилитроном, используется, когда эффективность регулируемого источника питания становится очень низкой из-за высокого тока.Существует два типа транзисторных стабилизаторов напряжения с стабилитроном.

Стабилизатор напряжения серии управляемых транзисторов

Такую схему еще называют регулятором напряжения с эмиттерным повторителем. Он назван так потому, что используемый транзистор подключен по схеме эмиттерного повторителя. Схема состоит из транзистора N-P-N и стабилитрона. Как показано на рисунке ниже, выводы коллектора и эмиттера транзистора включены последовательно с нагрузкой. Таким образом, в этом регуляторе есть именная серия.Используемый транзистор представляет собой транзистор с последовательным проходом.

Стабилизатор напряжения с последовательным транзисторным управлением на стабилитронах

Выходной сигнал выпрямителя, который отфильтрован, затем подается на входные клеммы, и на нагрузочном резисторе Rload получается регулируемое выходное напряжение Vload. Опорное напряжение обеспечивается стабилитроном, а транзистор действует как переменный резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от рабочих условий тока базы Ibase.

Основной принцип работы такого регулятора заключается в том, что большая часть изменения напряжения питания или входного напряжения возникает на транзисторе, и, таким образом, выходное напряжение имеет тенденцию оставаться постоянным.

Таким образом, выходное напряжение можно записать как

.

Vout = Vzener – Vbe

Напряжение базы транзистора Vbase и напряжение стабилитрона Vzener равны, поэтому значение Vbase остается почти постоянным.

Эксплуатация

Когда входное напряжение питания Vin увеличивается, выходное напряжение Vload также увеличивается. Это увеличение Vload вызовет снижение напряжения Vbe эмиттера базы транзистора, поскольку напряжение стабилитрона Vzener является постоянным.Это уменьшение Vbe вызывает снижение уровня проводимости, что дополнительно увеличивает сопротивление коллектор-эмиттер транзистора и, таким образом, вызывает увеличение напряжения коллектор-эмиттер транзистора, и все это вызывает снижение выходного напряжения Vout. Таким образом, выходное напряжение остается постоянным. Работа аналогична при уменьшении входного напряжения питания.

Следующим условием будет влияние изменения выходной нагрузки на выходное напряжение. Рассмотрим случай, когда ток увеличивается за счет уменьшения сопротивления нагрузки Rload.Это вызывает уменьшение значения выходного напряжения и, таким образом, вызывает увеличение напряжения эмиттера базы транзистора. Это вызывает уменьшение сопротивления коллектора-эмиттера из-за увеличения уровня проводимости транзистора. Это приводит к небольшому увеличению входного тока и, таким образом, компенсирует уменьшение сопротивления нагрузки Rload.

Самым большим преимуществом этой схемы является то, что изменения тока стабилитрона уменьшаются в β раз, и, таким образом, эффект стабилитрона значительно снижается, и получается гораздо более стабильный выходной сигнал.

Выходное напряжение последовательного регулятора Vout = Vzener – Vbe. Ток нагрузки Iload схемы будет максимальным током эмиттера, который может пройти транзистор. Для обычного транзистора, такого как 2N3055, ток нагрузки может доходить до 15 А. Если ток нагрузки равен нулю или не имеет значения, то ток, потребляемый от источника питания, можно записать как Izener + Ic (min). Такой регулятор напряжения с эмиттерным повторителем более эффективен, чем обычный стабилизатор напряжения. Обычный стабилитрон, в котором есть только резистор и стабилитрон, должен обеспечивать ток базы транзистора.

Ограничения

Ограничения, перечисленные ниже, доказали, что использование этого последовательного регулятора напряжения подходит только для низких выходных напряжений.

  1. С повышением температуры в помещении значения Vbe и Vzener имеют тенденцию к уменьшению. Таким образом, выходное напряжение нельзя поддерживать постоянным. Это еще больше увеличит напряжение эмиттера базы транзистора и, следовательно, нагрузку.
  2. Нет возможности изменить выходное напряжение в цепи.
  3. Из-за небольшого процесса усиления, обеспечиваемого только одним транзистором, схема не может обеспечить хорошее регулирование при высоких токах.
  4. По сравнению с другими регуляторами, этот регулятор имеет плохую регулировку и подавление пульсаций в отношении изменений на входе.
  5. Рассеиваемая мощность проходного транзистора велика, потому что она равна Vcc Ic, и почти все изменения возникают при Vce, а ток нагрузки приблизительно равен току коллектора. Таким образом, при прохождении больших нагрузочных токов транзистор должен рассеивать много энергии и, следовательно, нагреваться.

Шунтирующий стабилизатор напряжения на транзисторах, управляемый стабилитроном

На изображении ниже показана принципиальная схема шунтирующего регулятора напряжения.Схема состоит из NPN-транзистора и стабилитрона, а также последовательного резистора Rseries, подключенного последовательно с входным источником питания. Стабилитрон подключен к базе и коллектору транзистора, который подключен к выходу.

Транзисторный шунтирующий стабилизатор напряжения с стабилитроном

Operation

Поскольку в последовательном сопротивлении Rseries наблюдается падение напряжения, вместе с ним уменьшается и нерегулируемое напряжение. Величина падения напряжения зависит от тока, подаваемого на нагрузку Rload.Величина напряжения на нагрузке зависит от стабилитрона и напряжения эмиттера базы транзистора Vbe.

Таким образом, выходное напряжение можно записать как

Vout = Vzener + Vbe = Vin – I.Rseries

Выход остается почти постоянным, поскольку значения Vzener и Vbe почти постоянны. Это условие объясняется ниже.

Когда напряжение питания увеличивается, выходное напряжение и напряжение эмиттера базы транзистора увеличивается и, таким образом, увеличивается базовый ток Ibase и, следовательно, увеличивается ток коллектора Icoll (Icoll = β.Ibase).

Таким образом, напряжение питания увеличивается, вызывая увеличение тока питания, который, в свою очередь, вызывает падение напряжения на последовательном сопротивлении Rseries и тем самым снижает выходное напряжение. Этого уменьшения будет более чем достаточно, чтобы компенсировать первоначальное увеличение выходного напряжения. Таким образом, выпуск остается почти постоянным. Работа, описанная выше, происходит в обратном порядке, если напряжение питания снижается.

Когда сопротивление нагрузки Rload уменьшается, ток нагрузки Iload увеличивается из-за уменьшения токов через базу и коллектор Ibase и Icoll.Таким образом, на Rseries не будет падения напряжения, а входной ток останется постоянным. Таким образом, выходное напряжение останется постоянным и будет разницей между напряжением питания и падением напряжения на последовательном сопротивлении. Это происходит наоборот, если увеличивается сопротивление нагрузки.

Ограничения

Последовательный резистор вызывает огромные потери мощности.

1. Ток питания через транзистор будет больше, чем через нагрузку.

2. В цепи могут быть проблемы, связанные с перенапряжением.

2. Дискретный транзисторный регулятор напряжения

Дискретные транзисторные регуляторы напряжения можно разделить на два. Они объясняются ниже. Эти две схемы способны производить регулируемое выходное постоянное напряжение, которое регулируется или поддерживается на заданном уровне, даже если входное напряжение изменяется или нагрузка, подключенная к выходной клемме, изменяется.

Регулятор напряжения серии на дискретных транзисторах

Блок-схема дискретного стабилизатора напряжения транзисторного типа приведена ниже.Элемент управления размещен для сбора нерегулируемого входа, который контролирует величину входного напряжения и передает его на выход. Затем выходное напряжение возвращается в схему выборки, затем сравнивается с опорным напряжением и отправляется обратно на выход.

Стабилизатор напряжения

на дискретных транзисторах Таким образом, если выходное напряжение имеет тенденцию к увеличению, схема компаратора выдает управляющий сигнал, чтобы заставить элемент управления уменьшать величину выходного напряжения, пропуская его через схему выборки и сравнивая его, тем самым поддерживая постоянное значение. и стабильное выходное напряжение.

Предположим, что выходное напряжение имеет тенденцию к снижению, схема компаратора выдает управляющий сигнал, который заставляет последовательный элемент управления увеличивать величину выходного напряжения, таким образом поддерживая стабильность.

Шунтирующий стабилизатор напряжения на дискретных транзисторах

Блок-схема дискретного транзисторного шунтирующего стабилизатора напряжения приведена ниже. Как следует из названия, регулирование напряжения обеспечивается за счет отвода тока от нагрузки. Элемент управления шунтирует часть тока, возникающего в результате входного нерегулируемого напряжения, подаваемого на нагрузку.Таким образом, напряжение регулируется на нагрузке. Из-за изменения нагрузки, если есть изменение выходного напряжения, оно будет скорректировано путем подачи сигнала обратной связи в схему компаратора, которая сравнивается с опорным напряжением и передает выходной управляющий сигнал на элемент управления для корректировки величины. сигнала, необходимого для отвода тока от нагрузки.

Шунтирующий стабилизатор напряжения на дискретных транзисторах

Если выходное напряжение увеличивается, шунтирующий ток увеличивается и, таким образом, создается меньший ток нагрузки и поддерживается стабилизированное выходное напряжение.Если выходное напряжение уменьшается, ток шунта уменьшается и, таким образом, создается больший ток нагрузки и поддерживается постоянное регулируемое выходное напряжение. В обоих случаях важную роль играют схема выборки, схема компаратора и элемент управления.

Ограничения транзисторных регуляторов напряжения

Устойчивое и стабилизированное выходное напряжение, получаемое от регулятора, ограничено диапазоном напряжения (30-40) вольт. Это связано с малым значением максимального напряжения коллектор-эмиттер транзистора (50 Вольт).Это ограничивает использование транзисторных источников питания.

3. Электромеханический регулятор

Как следует из названия, это регулятор, сочетающий в себе электрические и механические характеристики. Процесс регулирования напряжения осуществляется спиральным измерительным проводом, который действует как электромагнит. Магнитное поле создается соленоидом в соответствии с протекающим через него током. Это магнитное поле притягивает движущийся материал сердечника из железа, который связан с натяжением пружины или гравитационным притяжением.Когда напряжение увеличивается, ток усиливает магнитное поле, поэтому сердечник притягивается к соленоиду. Магнит физически связан с механическим переключателем. Когда напряжение уменьшается, магнитное поле, создаваемое сердечником, уменьшается, поэтому натяжение пружины заставляет сердечник втягиваться. Это замыкает механический переключатель и позволяет току течь.

Если конструкция механического регулятора чувствительна к небольшим колебаниям напряжения, к соленоиду может быть добавлен селекторный переключатель в диапазоне сопротивлений или обмотки трансформатора для постепенного повышения и понижения выходного напряжения или для изменения положения подвижного элемента. катушка регулятора переменного тока.

Ранее автомобильные генераторы и генераторы переменного тока содержали механические регуляторы. В регуляторах такого типа процесс выполняется одним, двумя или тремя реле и различными резисторами, чтобы установить выходную мощность генератора чуть выше 6 или 12 вольт, и этот процесс не зависит от частоты вращения двигателя или нагрузки, изменяющейся на транспортном средстве. электрическая система. Реле используются для выполнения широтно-импульсной модуляции для регулирования выходной мощности генератора и управления током возбуждения, проходящим через генератор.

Регулятор, используемый для генераторов постоянного тока, отключается от генератора, когда он не работает, чтобы предотвратить обратный поток электричества от батареи к генератору. В противном случае он будет работать как мотор.

4. Автоматический регулятор напряжения (АРН)

Этот активный системный регулятор в основном используется для регулирования выходного напряжения очень больших генераторов, которые обычно используются на кораблях, нефтяных вышках, больших зданиях и т. Д. Схема AVR сложна и состоит из всех активных и пассивных элементов, а также микроконтроллеров.Основной принцип работы AVR такой же, как и у обычного регулятора напряжения. Входное напряжение возбудителя генератора контролируется АРН, и когда напряжение генератора увеличивается или уменьшается, выходное напряжение генератора автоматически увеличивается или уменьшается. Будет предопределенная уставка, по которой АРН определяет величину напряжения, которое должно передаваться на возбудитель каждую миллисекунду. Таким образом регулируется выходное напряжение. Та же операция становится более сложной, когда только один АРН используется для регулирования нескольких генераторов, подключенных параллельно.

5. Трансформатор постоянного напряжения (CVT)

В некоторых случаях вариатор также используется в качестве регулятора напряжения. CVT состоит из резонансной обмотки высокого напряжения и конденсатора, который производит регулируемое выходное напряжение для любого типа входного переменного тока. Как и у обычного трансформатора, вариатор имеет первичную и вторичную обмотки. Первичная обмотка находится на стороне магнитного шунта, а вторичная обмотка – на противоположной стороне с настроенной цепью катушки. Регулирование поддерживается за счет магнитного насыщения вторичных обмоток.Чтобы узнать больше о вариаторах, ознакомьтесь с нашей статьей – Трансформатор постоянного напряжения.

Некоторые применения регуляторов напряжения

  • Используется во всех блоках питания электронных устройств для регулирования напряжения и защиты устройства от повреждений
  • Используется с генератором двигателей внутреннего сгорания для регулирования выходной мощности генератора.
  • Используется для электронных схем для подачи точного количества напряжения

Примечание: Регуляторы напряжения отличаются от стабилизаторов напряжения.Регуляторы используются для понижения напряжения до желаемого уровня, тогда как стабилизатор «стабилизирует» напряжение. Регуляторы в основном используются для постоянного тока, а стабилизаторы – для переменного тока. Стабилизаторы удерживают напряжение от слишком высокого или слишком низкого, чтобы не повредить подключенное к нему устройство, например телевизор или холодильник.

Типы регуляторов напряжения: работа и их ограничения

В электроснабжении регуляторы напряжения играют ключевую роль. Итак, прежде чем переходить к обсуждению регулятора напряжения, мы должны знать, какова роль источника питания при проектировании системы?Например, в любой рабочей системе, такой как смартфон, наручные часы, компьютер или ноутбук, источник питания является важной частью для работы системы Owl, поскольку он обеспечивает последовательное, надежное и непрерывное питание внутренних компонентов системы. В электронных устройствах источник питания обеспечивает стабильную, а также регулируемую мощность для правильной работы цепей. Источники питания бывают двух типов, например, источник питания переменного тока, который поступает от сетевых розеток, и источник питания постоянного тока, который поступает от батарей.Итак, в этой статье рассматривается обзор различных типов регуляторов напряжения и их работы.


Что такое регулятор напряжения?

Регулятор напряжения используется для регулирования уровней напряжения. Когда требуется стабильное и надежное напряжение, предпочтительным устройством является регулятор напряжения. Он генерирует фиксированное выходное напряжение, которое остается постоянным при любых изменениях входного напряжения или условий нагрузки. Он действует как буфер для защиты компонентов от повреждений. Стабилизатор напряжения – это устройство с простой конструкцией с прямой связью, в котором используются контуры управления с отрицательной обратной связью.

Регулятор напряжения

Существует два основных типа регуляторов напряжения: линейные регуляторы напряжения и импульсные регуляторы напряжения; они используются в более широких приложениях. Линейный регулятор напряжения – самый простой тип регулятора напряжения. Он доступен в двух типах, которые являются компактными и используются в системах с низким энергопотреблением и низким напряжением. Обсудим различные типы регуляторов напряжения.

Основные компоненты , используемые в регуляторе напряжения :

  • Цепь обратной связи
  • Стабильное опорное напряжение
  • Цепь управления проходным элементом

Процесс регулирования напряжения очень прост благодаря использованию трех вышеперечисленных компонентов.Первый компонент регулятора напряжения, такой как цепь обратной связи, используется для обнаружения изменений в выходном напряжении постоянного тока. На основе опорного напряжения, а также обратной связи может быть сгенерирован управляющий сигнал, который приводит в действие элемент Pass для компенсации изменений.

Здесь проходной элемент – это один из видов твердотельного полупроводникового устройства, похожий на BJT-транзистор, диод с PN-переходом, иначе MOSFET. Теперь выходное напряжение постоянного тока можно поддерживать приблизительно стабильным.

Работа регулятора напряжения

Схема регулятора напряжения используется для создания и поддержания постоянного выходного напряжения, даже когда входное напряжение в противном случае изменяется.Регулятор напряжения получает напряжение от источника питания, и его можно поддерживать в диапазоне, который хорошо подходит для остальных электрических компонентов. Чаще всего эти регуляторы используются для преобразования мощности постоянного / постоянного тока, переменного / переменного тока или переменного / постоянного тока.

Типы регуляторов напряжения и их работа

Эти регуляторы могут быть реализованы в виде интегральных схем или дискретных компонентных схем. Стабилизаторы напряжения подразделяются на два типа: линейный регулятор напряжения и импульсный регулятор напряжения.Эти регуляторы в основном используются для регулирования напряжения в системе, однако линейные регуляторы работают с низким КПД, а импульсные регуляторы работают с высоким КПД. В импульсных регуляторах с высоким КПД большая часть i / p-мощности может передаваться на o / p без рассеивания.

Типы регуляторов напряжения

В основном существует два типа регуляторов напряжения: линейный регулятор напряжения и импульсный регулятор напряжения.

  • Существует два типа линейных регуляторов напряжения: последовательные и шунтовые.
  • Существует три типа импульсных регуляторов напряжения: повышающие, понижающие и инверторные регуляторы напряжения.

Линейные регуляторы напряжения

Линейный регулятор действует как делитель напряжения. В омической области используется полевой транзистор. Сопротивление регулятора напряжения меняется в зависимости от нагрузки, что приводит к постоянному выходному напряжению. Линейные регуляторы напряжения – это оригинальный тип регуляторов, используемых для регулирования источников питания. В этом типе регулятора переменная проводимость активного проходного элемента, такого как MOSFET или BJT, отвечает за изменение выходного напряжения.

Как только нагрузка объединена, изменения на любом входе, в противном случае нагрузка приведет к разнице в токе через транзистор, чтобы поддерживать постоянный выход. Чтобы изменить ток транзистора, он должен работать в активной, иначе омической области.

Во время этой процедуры этот тип регулятора рассеивает много энергии, потому что сетевое напряжение падает внутри транзистора и рассеивается подобно теплу. Как правило, эти регулирующие органы делятся на разные категории.

  • Регулируемый положительный
  • Регулируемый отрицательный
  • Фиксированный выход
  • Отслеживание
  • Плавающий
Преимущества

К преимуществам линейного регулятора напряжения можно отнести следующее.

  • Обеспечивает низкую пульсацию выходного напряжения
  • Быстрое время отклика на нагрузку или смену строки
  • Низкие электромагнитные помехи и низкий уровень шума
Недостатки

К недостаткам линейного стабилизатора напряжения можно отнести следующее.

  • КПД очень низкий
  • Требуется большое пространство – необходим радиатор
  • Напряжение выше входа не может быть увеличено
Регуляторы напряжения серии

В последовательном регуляторе напряжения используется переменный элемент, включенный последовательно с нагрузкой. Изменяя сопротивление этого последовательного элемента, можно изменить падение напряжения на нем. И напряжение на нагрузке остается постоянным.

Количество потребляемого тока эффективно используется нагрузкой; это главное преимущество последовательного регулятора напряжения.Даже когда нагрузка не требует тока, последовательный регулятор не потребляет полный ток. Следовательно, последовательный стабилизатор значительно эффективнее шунтирующего регулятора напряжения.

Шунтирующие регуляторы напряжения

Шунтирующий регулятор напряжения работает, обеспечивая путь от напряжения питания к земле через переменное сопротивление. Ток через шунтирующий регулятор отклоняется от нагрузки и бесполезно течет на землю, что делает эту форму, как правило, менее эффективной, чем последовательный регулятор.Однако он проще, иногда состоит только из диода опорного напряжения и используется в схемах с очень низким энергопотреблением, в которых потери тока слишком малы, чтобы вызывать беспокойство. Эта форма очень распространена для схем опорного напряжения. Шунтирующий регулятор обычно может только поглощать (поглощать) ток.

Применение шунтирующих регуляторов

Шунтовые регуляторы используются в:

  • Импульсные источники питания с низким выходным напряжением
  • Цепи источника и стока тока
  • Усилители ошибок
  • Линейные и импульсные источники питания с регулируемым напряжением или током
  • Контроль напряжения
  • Аналоговые и цифровые схемы, требующие точных эталонов
  • Прецизионные ограничители тока

Импульсные регуляторы напряжения

Импульсный регулятор быстро включает и выключает последовательное устройство.Рабочий цикл переключателя устанавливает количество заряда, передаваемого нагрузке. Это контролируется механизмом обратной связи, аналогичным линейному регулятору. Импульсные регуляторы эффективны, потому что последовательный элемент либо полностью проводит ток, либо выключен, потому что он почти не рассеивает мощность. Импульсные регуляторы способны генерировать выходное напряжение, превышающее входное напряжение, или противоположную полярность, в отличие от линейных регуляторов.

Импульсный регулятор напряжения быстро включается и выключается для изменения выходной мощности.Он требует управляющего генератора, а также заряжает компоненты накопителя.

В импульсном регуляторе с частотно-импульсной модуляцией, изменяющейся по частоте, постоянный рабочий цикл и спектр шума, налагаемый PRM, изменяются; отфильтровать этот шум труднее.

Импульсный стабилизатор с широтно-импульсной модуляцией, постоянной частотой, изменяющимся рабочим циклом, эффективен и легко отфильтровывает шум.
В импульсном регуляторе ток в непрерывном режиме через катушку индуктивности никогда не падает до нуля.Это обеспечивает максимальную выходную мощность. Это дает лучшую производительность.

В импульсном стабилизаторе ток в прерывистом режиме через катушку индуктивности падает до нуля. Это дает лучшую производительность при низком выходном токе.

Топологии коммутации

Имеет два типа топологии: диэлектрическая изоляция и неизолированная.

Изолированный

Он основан на радиации и интенсивных средах. Опять же, изолированные преобразователи подразделяются на два типа, в том числе следующие.

  • Обратные преобразователи
  • Прямые преобразователи

В перечисленных выше изолированных преобразователях рассматривается тема импульсных источников питания.

Без изоляции

Он основан на небольших изменениях Vout / Vin. Примеры: повышающий регулятор напряжения (Boost) – увеличивает входное напряжение; Step Down (Бак) – снижает входное напряжение; Повышение / Понижение (повышение / понижение) Регулятор напряжения – понижает, повышает или инвертирует входное напряжение в зависимости от контроллера; Зарядный насос – обеспечивает многократный ввод без использования индуктора.

Опять же, неизолированные преобразователи делятся на разные типы, но наиболее значимыми являются

.
  • Понижающий преобразователь или понижающий регулятор напряжения
  • Повышающий преобразователь или повышающий регулятор напряжения
  • Понижающий или повышающий преобразователь

Преимущества топологий коммутации

Основными преимуществами импульсного источника питания являются эффективность, размер и вес. Это также более сложная конструкция, способная обеспечить более высокую энергоэффективность.Импульсный регулятор напряжения может обеспечивать выходной сигнал, который больше или меньше, или инвертирует входное напряжение.

Недостатки топологий коммутации

  • Повышенное пульсирующее напряжение на выходе
  • Более медленное переходное время восстановления
  • EMI производит очень шумный вывод
  • Очень дорого

Повышающие импульсные преобразователи, также называемые повышающими импульсными регуляторами, обеспечивают более высокое выходное напряжение за счет увеличения входного напряжения.Выходное напряжение регулируется до тех пор, пока потребляемая мощность находится в пределах выходной мощности схемы. Для управления гирляндой светодиодов используется повышающий импульсный регулятор напряжения.

Повышающие регуляторы напряжения

Предположим, что цепь без потерь Pin = Pout (входная и выходная мощности одинаковы)

Тогда V на выходе I на выходе = V на выходе I на выходе ,

I из / I из = (1-D)

Из этого следует, что в этой схеме

  • Полномочия остались прежними
  • Напряжение увеличивается
  • Снижение тока
  • Эквивалент трансформатора постоянного тока
Понижающий регулятор напряжения

Понижает входное напряжение.

Понижающие регуляторы напряжения

Если входная мощность равна выходной мощности, то

P вход = P выход ; V вход I вход = V выход I выход ,

I выход / I вход = V вход / V выход = 1 / D

Понижающий преобразователь эквивалентен трансформатору постоянного тока, в котором коэффициент передачи находится в диапазоне 0-1.

Шаг вверх / Шаг вниз (Boost / Buck)

Его еще называют инвертором напряжения.Используя эту конфигурацию, можно повышать, понижать или инвертировать напряжение в соответствии с требованиями.

  • Выходное напряжение имеет полярность, противоположную входной.
  • Это достигается за счет прямого смещения диода с обратным смещением VL во время выключения, выработки тока и зарядки конденсатора для выработки напряжения во время выключения
  • Используя этот тип импульсного регулятора, можно достичь КПД 90%.
Повышающие / понижающие регуляторы напряжения

Регуляторы напряжения генератора

Генераторы переменного тока вырабатывают ток, необходимый для удовлетворения требований к электричеству автомобиля во время работы двигателя.Он также восполняет энергию, которая используется для запуска автомобиля. Генератор имеет способность производить больше тока на более низких скоростях, чем генераторы постоянного тока, которые когда-то использовались в большинстве транспортных средств. Генератор состоит из двух частей

Регулятор напряжения генератора

Статор – это неподвижный элемент, который не движется. Он содержит набор электрических проводников, намотанных катушками на железный сердечник.
Ротор / Якорь – Это движущийся компонент, который создает вращающееся магнитное поле любым из следующих трех способов: (i) индукцией (ii) постоянными магнитами (iii) с помощью возбудителя.

Электронный регулятор напряжения

Простой регулятор напряжения может быть изготовлен из резистора, включенного последовательно с диодом (или последовательно соединенными диодами). Из-за логарифмической формы кривых V-I на диоде напряжение на диоде изменяется незначительно из-за изменений потребляемого тока или изменений на входе. Когда точный контроль напряжения и эффективность не важны, эта конструкция может работать нормально.

Электронный регулятор напряжения

Транзисторный регулятор напряжения

Электронные регуляторы напряжения имеют источник нестабильного опорного напряжения, который обеспечивается стабилитроном, который также известен как рабочий диод обратного пробоя.Он поддерживает постоянное выходное напряжение постоянного тока. Пульсации переменного напряжения заблокированы, но фильтр не может быть заблокирован. Регулятор напряжения также имеет дополнительную схему защиты от короткого замыкания, схему ограничения тока, защиту от перенапряжения и тепловое отключение.

Основные параметры регуляторов напряжения

  • Основные параметры, которые необходимо учитывать при работе регулятора напряжения, в основном включают в себя напряжение i / p, напряжение o / p, а также ток o / p. Как правило, все эти параметры в основном используются для определения топологии типа VR, хорошо согласованной или нет с ИС пользователя.
  • Другие параметры этого регулятора: частота коммутации, ток покоя; термическое сопротивление напряжения обратной связи может применяться в соответствии с требованием
  • Ток покоя имеет большое значение, если главное внимание уделяется эффективности в режимах ожидания или малой нагрузке.
  • Если частота коммутации рассматривается как параметр, использование частоты коммутации может привести к решениям небольшой системы. Кроме того, тепловое сопротивление может быть опасным для отвода тепла от устройства, а также для отвода тепла от системы.
  • Если контроллер имеет полевой МОП-транзистор, после этого все кондуктивные, а также динамические потери будут рассеиваться внутри корпуса и должны учитываться при измерении предельной температуры регулятора.
  • Самый важный параметр – это напряжение обратной связи, поскольку он определяет меньшее напряжение включения / выключения, которое может выдержать ИС. Это ограничивает меньшее напряжение o / p, а точность влияет на регулирование выходного напряжения.

Как правильно выбрать регулятор напряжения?

  • Ключевые параметры играют ключевую роль при выборе регулятора напряжения разработчиком, например Vin, Vout, Iout, системные приоритеты и т. Д.Некоторые дополнительные ключевые функции, такие как включение управления или индикация состояния питания.
  • Когда разработчик описал эти потребности, используйте таблицу параметрического поиска, чтобы найти лучшее устройство для удовлетворения предпочтительных потребностей.
  • Для дизайнеров эта таблица очень ценна, потому что она предоставляет несколько функций, а также пакеты, доступные для удовлетворения необходимых параметров в соответствии с требованиями дизайнера.
  • Устройства MPS доступны с их техническими описаниями, в которых подробно описаны необходимые внешние части, как измерить их значения, чтобы получить стабильную, эффективную конструкцию с высокой производительностью.
  • Это техническое описание в основном помогает в измерении значений таких компонентов, как выходная емкость, сопротивление обратной связи, индуктивность выходного сигнала и т. Д.
  • Кроме того, вы можете использовать некоторые инструменты моделирования, такие как программное обеспечение MPSmart / DC / DC Designer и т. Д. MPS предоставляет различные регуляторы напряжения с компактными линейными, различными эффективными и переключаемыми типами, такие как семейство MP171x, семейство HF500-x, MPQ4572- AEC1, MP28310, MP20056 и MPQ2013-AEC1.

Ограничения / недостатки

Ограничения регуляторов напряжения включают следующее.

  • Одним из основных ограничений регулятора напряжения является его неэффективность из-за рассеивания большого тока в некоторых приложениях
  • Падение напряжения на этой ИС аналогично падению напряжения на резисторе. Например, когда на входе регулятора напряжения 5 В, а на выходе получается 3 В, тогда падение напряжения между двумя клеммами составляет 2 В.
  • Эффективность регулятора может быть ограничена до 3 В или 5 В, что означает, что эти регуляторы применимы с меньшим количеством дифференциалов Vin / Vout.
  • В любом приложении очень важно учитывать ожидаемое рассеивание мощности для регулятора, потому что, когда входное напряжение велико, рассеивание мощности будет большим, что может привести к повреждению различных компонентов из-за перегрева.
  • Другое ограничение заключается в том, что они просто способны к понижающему преобразованию по сравнению с переключательными типами, поскольку эти регуляторы обеспечивают понижающее преобразование и преобразование.
  • Регуляторы, подобные импульсным, очень эффективны, однако у них есть некоторые недостатки, такие как экономическая эффективность по сравнению с регуляторами линейного типа, более сложные, большие по размеру и могут генерировать больше шума, если их внешние компоненты не выбраны осторожно.

Речь идет о различных типах регуляторов напряжения и принципах их работы. Мы считаем, что информация, представленная в этой статье, поможет вам лучше понять эту концепцию. Кроме того, по любым вопросам, касающимся этой статьи или любой помощи в реализации проектов в области электротехники и электроники, вы можете обратиться к нам, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос – где мы будем использовать регулятор напряжения генератора?

Принцип действия и устройство линейного регулятора

1.Принцип действия линейного регулятора

Ниже приводится описание принципа действия линейного регулятора. На рисунке ниже показана модель, дающая упрощенный вид линейного регулятора.

Линейный регулятор может поддерживать постоянное выходное напряжение (V OUT ) путем регулировки сопротивления элементов управления (R ON ) для компенсации изменений входного напряжения (V IN ) и нагрузки (R L ). Подробности внутренней конфигурации и контроля описаны в разделе «2.Внутренняя конфигурация линейного регулятора ».

・ Что такое потери тепла?

Мы будем использовать эту модель для рассмотрения «потерь тепла», которые всегда возникают во время работы линейного регулятора. Предполагается следующее:
Входное напряжение (V IN ) 3,0 В, выходное напряжение (V OUT ) = 1,0 В, выходной ток (I OUT ) 100 мА.

В этом случае мощность на входе линейного регулятора составляет около 0,3 Вт, а поскольку на выходе 0,1 Вт, разница между стороной входа и выхода составляет около 0.2Вт.

«Потери тепла» в линейном регуляторе являются причиной этой разницы, большая часть которой приходится на самонагрев через элементы управления, а остальная часть расходуется на собственное потребление тока линейного регулятора. Чем больше разница между входным и выходным напряжением и больше ток нагрузки, тем больше будут потери тепла.

По этой причине при использовании линейного регулятора требуется тепловой расчет. Рассеиваемая мощность микросхемы
является важным фактором при реализации теплового расчета.Рассеиваемая мощность IC указывает допустимое значение потерь тепла.
Если ИС используется в рабочих условиях, превышающих ее рассеиваемую мощность, гарантированная рабочая температура ИС будет превышена.

ABLIC предоставляет «услугу теплового моделирования» для поддержки теплового проектирования с использованием ИС источников питания ABLIC в условиях использования заказчика. Эта услуга теплового моделирования помогает снизить риск теплового расчета на этапе разработки заказчика.
Свяжитесь с нашими торговыми представителями для использования нашей услуги теплового моделирования.

2. Внутренняя конфигурация линейного регулятора

Рассмотрим подробнее внутреннюю конфигурацию линейного регулятора.


1. Выходной драйвер

Ток, проходящий от стороны входного напряжения (V IN ) к стороне выходного напряжения (V OUT ), проходит через выходной драйвер.
По этой причине большая часть тепловых потерь линейного регулятора происходит в выходном драйвере.

Используя превосходный выходной драйвер, то есть выходной драйвер с низким сопротивлением в открытом состоянии, даже регулятор с высоким выходным током сможет выдавать требуемое выходное напряжение при низком входном напряжении, одновременно снижая тепловые потери.
Линейный стабилизатор, который может обеспечивать необходимое выходное напряжение даже при небольшой разнице между входным и выходным напряжениями, называется стабилизатором LDO.


2. Схема опорного напряжения

Схема опорного напряжения выдает напряжение (= опорное напряжение, V REF ), используемое в качестве стандарта для усилителя ошибки, чтобы определить, является ли выходное напряжение (V OUT ) выше или ниже требуемого напряжения.

Поскольку он используется в качестве критерия для проверки выходного напряжения, важно, чтобы оно было стабильным и точным.Он должен выдавать стабильное напряжение, не подвергаясь влиянию входного напряжения, температуры и других факторов окружающей среды.


3. Резистор обратной связи

Резистор обратной связи подключен между выходным контактом и землей (GND) для деления выходного напряжения (V OUT ) на резисторы R F и R S для вывода результирующего напряжения (V FB ) на усилитель ошибки.

Резистор обратной связи требуется для вывода напряжения (V FB ) от деления выходного напряжения (V OUT ) на требуемое напряжение на усилитель ошибки.Даже если критерий (V REF ) стабилен, усилитель ошибки не сможет сделать правильную оценку, если он не сможет правильно распознать состояние выходного напряжения (V FB ).


4. Усилитель ошибки

Усилитель ошибки сравнивает опорное напряжение (V REF ), выдаваемое схемой опорного напряжения, и напряжение обратной связи (V FB ), разделенное резистором обратной связи, для управления сопротивлением включения выходного драйвера для обеспечения выходного напряжения (V OUT ) поддерживается на требуемом напряжении.
Усилитель ошибки управляет выходным драйвером следующим образом. Когда V OUT выше требуемого значения (V REF FB ), усилитель ошибки увеличивает сопротивление выходного драйвера в открытом состоянии, а когда V OUT ниже требуемого значения (V REF > V FB ), он снижает сопротивление выходного драйвера в открытом состоянии.

Подробнее об усилителях ошибок см. В разделе «Что такое операционный усилитель?»

> Что такое LDO? Что такое линейный регулятор?

> Введение линейного регулятора ABLIC

Стабилизатор напряжения

: типы, работа и применение

Стабилизатор напряжения – это часть устройства электропитания, которая при любых условиях эксплуатации обеспечивает стабильную и непрерывную подачу напряжения.Во время изменений мощности и разницы нагрузок он контролирует напряжение. Помимо постоянного напряжения, он контролирует переменный ток. В этом блоге мы более подробно рассмотрим идею регулятора напряжения и его различные формы, а также подробно остановимся на общих микросхемах стабилизаторов напряжения и их распространенных реализациях!

Каталог

Ⅰ Что такое регулятор напряжения?

Блок питания электронного устройства преобразует входную мощность в желаемую форму (AC-DC или DC-AC) и желаемые характеристики напряжения / тока.Стабилизатор напряжения является частью блока питания, который при любых условиях эксплуатации обеспечивает стабильную и непрерывную подачу напряжения. Во время изменений мощности и разницы нагрузок он контролирует напряжение. Помимо постоянного напряжения, он контролирует переменный ток.

Обычно регулятор напряжения принимает более высокое входное напряжение и выпускает более низкое выходное напряжение, которое является более стабильным. Их вторичное использование также заключается в защите схемы от потенциально опасных скачков напряжения.

Оба электрических прибора, т.е.е. напряжение и ток предназначены для работы при фиксированных номинальных мощностях. Хотя потребление тока является динамическим и зависит от нагрузки устройства, для правильной работы устройства напряжение питания устанавливается и предпочтительно постоянное. Задача регулятора напряжения – поддерживать оптимальное напряжение, необходимое для системы. У них обоих есть регуляторы напряжения для вашего ноутбука, сетевой адаптер и кофеварка.

Ⅱ Принцип работы регуляторов напряжения

Регулятор напряжения – это схема, которая, независимо от изменений входного напряжения или условий нагрузки, создает и поддерживает заданное выходное напряжение.

Аккумулятор в вашем автомобиле, который питается от генератора, розетка в вашем доме, которая обеспечивает всю необходимую вам энергию, мобильный телефон, который, вероятно, есть у вас под рукой каждую минуту дня, – все это требует определенного напряжения для работать. Колеблющиеся выходы, скачкообразные от +2 В, приведут к тому, что ваши зарядные устройства будут работать неэффективно и, вероятно, даже повредить их. Колебания напряжения могут происходить по ряду причин: состояние электросети, выключение и включение других приборов, время суток, влияние окружающей среды и т. Д.Присоединяйтесь к регулятору напряжения из-за необходимости стабильного, непрерывного напряжения.

Регуляторы напряжения (VR) регулируют напряжения в диапазоне, который согласуется с другими электрическими элементами источника питания. Хотя регуляторы напряжения обычно используются для преобразования постоянного / постоянного тока, некоторые из них могут также преобразовывать переменный / переменный или переменный / постоянный ток. Стабилизаторы постоянного / постоянного напряжения будут предметом данного отчета.

Ⅲ Типы регуляторов напряжения

Регуляторы напряжения, используемые в электронных низковольтных системах, обычно представляют собой интегральные схемы.Центры распределения электроэнергии используют более современные и более широкие с точки зрения механики регуляторы напряжения, которые поставляют электроэнергию переменного тока бытовым и промышленным потребителям, чтобы поддерживать номинальное напряжение 110 В (стандарты США для домашних хозяйств) независимо от потребностей потребления в регионе.

Регуляторы напряжения могут использоваться в интегральных схемах, электромеханических системах или твердотельных автоматических регуляторах, в зависимости от физической конфигурации. Линейные и импульсные регуляторы являются наиболее общей классификацией активных регуляторов напряжения (использующих компоненты усилителя, такие как транзисторы или операционные усилители).

Простые системы на основе транзисторов, которые обычно выпускаются как ИС, представляют собой линейные регуляторы. Для регулирования выходного напряжения относительно опорного напряжения в их внутренней схеме используются дифференциальные усилители. Заданный выход или регулируемое управление могут применяться линейными регуляторами напряжения. В настоящее время им требуется входной ток, равный выходному току.

Импульсные регуляторы переключают серию высокочастотного оборудования ВКЛ / ВЫКЛ, изменяя рабочий цикл напряжения, выдаваемого на выходе.Понижающий, повышающий и понижающий-повышающий – их традиционные топологии. Во время понижения напряжения понижающие преобразователи более эффективны, а также могут увеличивать выходной ток. Повышающие преобразователи повышают выходное напряжение до уровня, превышающего входное, например, TPS6125 от Texas Instruments (TI).

Интегральные схемы линейного регулятора напряжения

Для выхода положительного и отрицательного напряжения наиболее распространенными ИС линейного фиксированного стабилизатора постоянного напряжения, используемыми в электронных схемах, являются серии 78XX и 79XX.XX обозначает выходное напряжение от 2,5 В до 35 В, которое может выдерживать ток до 2 А. Они доступны в упаковке для поверхностного монтажа, ТО-3 и ТО-220. У них есть три контакта для подключения, вход, типичный GND и контакт для выхода. Часто в продаже имеются регуляторы напряжения.

LM7805

STMicroelectronics LM7805 обеспечивает выходное напряжение +5 В и клемму GND, а TI LM7912 обеспечивает выходное напряжение -12 В. Что касается клеммы GND, отрицательные напряжения являются лишь относительным сравнением.

Линейные регуляторы напряжения с очень низким уровнем электромагнитных помех и быстрой реакцией на колебания напряжения представляют собой недорогие и простые в использовании ИС. Хотя они полезны для базовых приложений, их использование имеет ряд недостатков.

Схема семейства микросхем LM317

Постоянное и номинальное выходное напряжение может выдаваться микросхемами 78XX и 79XX, только если входное напряжение не менее 2,5 В или выше выходного напряжения. Во-первых, если он питается от литий-ионной батареи 9 В, вы не можете получить выход 9 В от микросхемы LM7809.

Падение напряжения происходит из-за того, что эти ИС эффективно работают как псевдорезисторы и, как тепло, высвобождают дополнительную входную мощность батареи. Это неэффективно, и при использовании радиаторов или вентиляторов необходимо отводить тепло. Чтобы поддерживать надежные уровни температуры, высоковольтные сильноточные ИС требуют больших радиаторов или постоянного использования вентилятора. Высокие входные напряжения имеют очень низкую производительность – 20% для низких выходов, таких как вход 24 В на LM7805.

LM317 – это линейный регулируемый регулятор напряжения постоянного тока, который позволяет изменять выходное напряжение с помощью резисторов на основе концепции внешнего делителя напряжения R1 / R2.Он прост в использовании и, как показано, требует двух резисторов. В диапазоне положительного напряжения от 1,25 В до 37 В он может обеспечивать ток до 1,5 А. Другие версии семейства LM317 IC, LM317L и LM317M, обеспечивают ток 100 мА и 500 мА соответственно.

Ⅳ Основные параметры регулятора напряжения IC

Входное напряжение, выходное напряжение и выходной ток – это некоторые из важных параметров, которые следует помнить при использовании регулятора напряжения. Чтобы решить, какая топология VR соответствует ИС потребителя, используются эти параметры.

В зависимости от приложения могут быть важны другие параметры, включая ток покоя, частоту переключения, тепловое сопротивление и напряжение обратной связи.

Ток покоя имеет решающее значение, когда выход является приоритетным в режимах малой нагрузки или в режиме ожидания. Максимальное увеличение частоты коммутации помогает решениям с меньшими размерами устройств, поскольку частота коммутации рассматривается как параметр.

Кроме того, тепловое сопротивление важно для отвода тепла от устройства и его рассеивания по системе.Если в контроллере используется внутренний полевой МОП-транзистор, все потери (проводящие и динамические) рассеиваются внутри корпуса и должны приниматься во внимание при определении оптимальной температуры ИС.

Еще одним важным параметром для анализа является напряжение обратной связи, поскольку оно определяет минимальное выходное напряжение, которое может выдержать регулятор напряжения. Нормально смотреть на параметры сравнения напряжений. Это ограничивает более низкое выходное напряжение, специфика которого влияет на точность управления выходным напряжением.

Ⅴ Применение регуляторов напряжения

Для питания датчиков, операционных усилителей и других электронных модулей, требующих обоих напряжений, регуляторы положительного и отрицательного напряжения могут использоваться вместе.

Используя выход LM7805 на выводе 5 В, можно управлять всеми популярными производственными платами микроконтроллеров, такими как платы Arduino и Raspberry Pi. Платы Arduino также имеют встроенный стабилизатор напряжения с малым падением напряжения для регулирования мощности, поступающей от цилиндрического разъема или Vin, например, NCP1117S от On Semiconductor.

Одним из важнейших элементов электрической схемы являются регуляторы напряжения. Они несут ответственность за его безопасную и надежную работу. Стабилизаторы сверхвысокого напряжения используют сильноточные электрические цепи в промышленных средах на тяжелом оборудовании с высокой номинальной мощностью.

Ⅵ Ограничения регуляторов напряжения

Одним из основных недостатков линейных регуляторов является то, что они могут быть ненадежными, поскольку в некоторых случаях использования они рассеивают большое количество электроэнергии.Падение напряжения линейного регулятора равно падению напряжения на резисторе. Например, между клеммами имеется падение 2 В при входном напряжении 5 В и выходном напряжении 3 В, а производительность ограничена 3 В / 5 В (60 процентов). Это означает, что для приложений с более низкими дифференциалами VIN / VOUT лучше подходят линейные регуляторы.

Поскольку использование более высоких входных напряжений приводит к значительному рассеиванию мощности, которое может привести к перегреву и разрушению устройств, важно помнить приблизительное рассеивание мощности линейного регулятора в рабочем состоянии.

По сравнению с импульсными регуляторами, которые часто обеспечивают повышающее (повышающее) и понижающее / повышающее преобразование, другим недостатком линейных регуляторов напряжения является то, что они способны только на понижающее (понижающее) преобразование.

Импульсные регуляторы очень эффективны, но некоторые ограничения включают то, что они, как правило, менее рентабельны, чем линейные регуляторы, больше по размеру, более сложны и, если их внешние компоненты не выбраны должным образом, они могут производить больше шума. Для конкретного приложения шум может быть очень критичным, поскольку шум может влиять на работу и эффективность схемы, а также на характеристики электромагнитных помех.

Принцип работы автоматического регулятора напряжения | by Starlight Generator

Регулятор напряжения лежит в основе устройств, часто называемых стабилизаторами мощности. Типичный стабилизатор напряжения представляет собой автоматический регулятор напряжения в сочетании с одной или несколькими другими функциями обеспечения качества электроэнергии, такими как:

1) Подавление перенапряжения

2) Защита от короткого замыкания (автоматический выключатель)

3) Снижение шума в линии

4) Баланс междуфазного напряжения

5) Фильтрация гармоник и т. Д.

Стабилизаторы мощности обычно используются в системах с низким напряжением (<600 В) и мощностью менее 2000 кВА.

В общем случае автоматический регулятор напряжения переменного тока (АРН) представляет собой устройство, предназначенное для автоматического регулирования напряжения, то есть для того, чтобы принимать колеблющийся уровень напряжения и превращать его в постоянный уровень напряжения.

Принцип работы АРН

Регулятор напряжения – это регулирующее устройство, которое регулирует выходное напряжение генератора в заданном диапазоне.Его функция состоит в том, чтобы автоматически контролировать напряжение генератора и поддерживать его постоянным при изменении скорости вращения генератора, чтобы предотвратить слишком высокое напряжение генератора, чтобы сжечь электрооборудование и вызвать перезарядку аккумулятора. В то же время он также предотвращает слишком низкое напряжение генератора, которое может привести к неисправности электрооборудования и недостаточному заряду аккумулятора.

Поскольку передаточное отношение генератора к двигателю фиксировано, частота вращения генератора будет изменяться с изменением частоты вращения двигателя.Электропитание генератора к электрическому оборудованию и зарядка аккумулятора требуют, чтобы его напряжение было стабильным, поэтому необходимо регулировать выходное напряжение генератора, если напряжение в основном поддерживается на определенном уровне.

Регулятор синхронного генератора, который поддерживает напряжение синхронного генератора на заданном уровне или изменяет напряжение на клеммах в соответствии с планом.

При изменении напряжения на клеммах и реактивной мощности синхронного двигателя выходной ток возбудителя автоматически регулируется в соответствии с соответствующим сигналом обратной связи для достижения цели автоматического регулирования напряжения на клеммах или реактивной мощности синхронного двигателя.

По принципу работы регулятор напряжения генератора делится на:

1. Регулятор напряжения контактного типа

Регулятор напряжения контактного типа применялся ранее, частота колебаний контакта регулятора мала, есть механическая инерция и электромагнитная инерция, точность регулирования напряжения низкая, контакт легко искры, большие радиопомехи, низкая надежность, короткий срок службы теперь устранены.

2.Транзисторный регулятор

С развитием полупроводниковой технологии был принят транзисторный регулятор. Преимущества – высокая частота переключения триода, отсутствие искр, высокая точность настройки, малый вес, небольшой объем, длительный срок службы, высокая надежность, небольшие радиопомехи и т. Д. Сейчас он широко используется в автомобилях среднего и низкого класса.

3. Ic-регулятор (стабилизатор интегральной схемы)

В дополнение к преимуществам транзисторного регулятора, стабилизатор интегральной схемы имеет сверхмалые размеры и устанавливается внутри генератора (также известного как встроенный в регуляторе), что уменьшает внешнюю проводку и улучшает охлаждающий эффект.Сейчас он широко используется в автомобилях Santana, Audi и других моделях.

4. Регулятор с компьютерным управлением

После того, как детектор электрической нагрузки измеряет полную нагрузку системы, сигнал посылается на компьютер генератора, затем регулятор напряжения генератора управляется компьютером двигателя, и цепь магнитного поля включается и выключается своевременно, тем самым надежно обеспечивая нормальную работу электрической системы, аккумулятор полностью заряжен и может снизить нагрузку на двигатель и улучшить экономию топлива.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.