Капилляр термостата что это
Подключение и принцип работы капиллярного термостата
Термостат (от греч. therme — тепло, жар; statos — стоящий, неподвижный), прибор для поддержания заданной температуры. Существуют две основные группы :
Также изделия подразделяются на два вида:
Назначение
Капиллярный термостат используется для контроля температуры. Используется в качестве реле в бытовой технике, промышленности, для обеспечения безопасности при возникновении пожаров.
Данное устройство может использоваться в качестве терморегулятора двойного действия. В первом случае элемент может отключать различные системы в случае увеличения температуры. Во втором случае, способен отключать работающие системы, переключаясь на обеспечение работы других систем. Например, при повышении температуры может отключить приборы, нагревательные элементы и включить кондиционер или вентилятор, для охлаждения помещения. Также способен запустить оповещение при пожаре. Назначений у этого элемента много, главное по какой схеме он включен в электрическую цепь.
Принцип работы
Принцип работы капиллярного термостата очень прост. Для начала надо разобраться что это такое и из чего состоит устройство. Элемент состоит из следующих частей:
Термостат с капиллярной трубкой работает, используя принцип давления от расширяющейся жидкости. В запаянной колбе находится жидкость, по плотности меньше чем у обычной воды. Колба припаяна к трубке, которая в свою очередь крепиться к мембране на механической части капиллярного термостата. При увеличении температуры выше 3 градусов, жидкость начинает расширяться, создавая давление на поверхность регулируемой мембраны. После преодоления величины упругости, мембрана срабатывает, размыкая электрические контакты регулятора. В зависимости от настроек, регулятор может сработать при температуре от + 3 до +40 градусов. Все зависит от того где используется капиллярный термостат.
Критерии выбора конструкции
В случае поломки терморегулятора лучше купить аналогичную модель. Перед приобретением нужно проверить технические характеристики товара:
При выборе термостата важно определить ключевой элемент управления (автоматические датчики или электромеханические элементы), способ задавания температурных показателей (ручной или программируемый) и установки (накладные или врезные). Узнать характеристики регулятора можно в техпаспорте нагревателя.
Разновидности
Существует 2 основные разновидности регулятора температуры. Механические устройства имеют ручную регулировку температуры срабатывания. Они относятся к самым простым устройствам.
Существуют электронные регуляторы. Их можно регулировать удаленно, через компьютер или сеть Wi-Fi.
На рынке все чаще появляются не регулируемые датчики. Такие варианты невозможно настроить на момент срабатывания, они имеют очень узкую сферу применения.
Термостат для водонагревателя
Терморегулятор обеспечивает безопасную работу водонагревателя. Объясняется этот процесс следующим образом: когда повышается температура воды, то повышается давление внутри бака, который является герметичным.
Когда повышение давления не будет контролироваться, то вся конструкция взорвётся, что опасно не только для техники и окружающих предметов, но и для человеческого здоровья, если человек во время взрыва будет находиться рядом.
Терморегулятор позволяет удерживать температуру на необходимом уровне. Итог: регулятор температуры защищает от взрыва, перегрева, порчи оборудования и имущества, обеспечивает безопасность людей.
Большинство производителей стараются снабдить бойлер термостатом, потому что именно он контролирует нагрев воды в тот момент, когда подключается устройство, и за своевременную блокировку ТЭНа.
На рынке представлен широкий ассортимент моделей, но принцип работы у них всех одинаковый. В тот момент, когда необходимо подключить прибор к сети, нужно сразу же настроить уровень нагрева воды, что делается с помощью панели управления, которая расположена на корпусе.
Сфера применения
Капиллярный термостат очень распространенный датчик температуры. Его часто используют в:
Как уже упоминалось ранее, данный механизм можно включить в электрическую цепь практически любого устройства.
Обнаружение неисправности
Отметим сразу, что такой элемент как терморегулятор для водонагревателя ремонту не поддается, то есть при выходе его из строя следует сразу заменить на новый компонент. Но ведь сперва нужно определить, что старый девайс неисправен.
Если вы заметили, что ТЭН не работает при включении напряжения, вполне возможно, что регулятор сломался. Чтобы проверить его работоспособность, следует извлечь из бака, измерить сопротивление, которое вычисляют в Омах при помощи специального устройства.
Поставьте рукоятку регулировки на максимум и на контактах проверьте сопротивление. Если тестер останется неподвижным, тогда компонент вышел из строя. Приобрести новый терморегулятор вовсе не сложно, но и тут есть свои нюансы.
Проверка
Несмотря на свою простоту и надежность, капиллярные терморегуляторы выходят из строя. Связано это со следующими факторами:
Для определения работоспособности элемента, можно осуществить только проверку контактной группы. Часто регуляторы бытового назначения оснащаются 3–4 контактами, 2 из которых находятся в замкнутом (рабочем положении), а следующие 2 контакта замыкаются при срабатывании механизма. Для проверки нужно:
Удачная прозвонка всех клемм является признаком полной исправности регулятора.
Полную проверку можно провести тем же способом, только с увеличением момента срабатывания.
Как выбрать
Обычно неисправный термостат можно заменить на аналогичный по форме и принципу срабатывания. Однако, если есть возможность купить и установить другой термостат и в этом есть острая нужда, то почему бы и нет. Главное, уметь правильно выбрать нужный прибор и установить его. Хотя и здесь потребителю смогут помочь интернет или консультант в точке продажи.
Но следует не забывать: любые самостоятельные действия без наличия определенных знаний и четкого соблюдения правил по технике безопасности могут привести к очень неприятному исходу.
Казалось бы, что в бойлере важным должен быть ТЭН или объем, но, как оказалось, термостатом и его ролью нельзя пренебрегать. Задавая нужную температуру и защищая бойлер от перегрева, термостат крайне важен в работе нагревательного прибора.
Термостат водонагревателя — автоматический регулятор нагрева бойлера, контролирующий предел нагревания и минимальную температуру, при которой вода снова должна нагреваться. Формально, это условный предохранитель, который срабатывает на отключение, когда вода достигла предельно допустимой температуры нагревания, и на включение, когда остыла. Если такого предохранителя нет, водонагреватель — это герметичная емкость с кипятильником, который будет греть воду, пока не взорвется или не выйдет из строя.
Наличие термостата позволяет не только всегда поддерживать бойлер в готовности к эксплуатации, но и сокращает расходы на электричество.
Подключение
Самостоятельно выполнить подключение капиллярного термостата очень просто. Перед началом работы нужно изучить схему электрической цепи на корпусе устройства. Если ее нет, то придется выполнить прозвонку всей контактной группы. Стоит учитывать, что подключение любого прибора выполняется строго от источника потребления электрической энергии, через терморегулятор на прибор, который должен через него работать. Существует 2 схемы подключения механизма.
Прямое подключение
Далее будет приведен пример прямого подключения лампы накаливания через капиллярный термостат. Термостат будет использован в качестве выключателя.
При такой схеме подключения лампа будет гореть. Если нагреть колбу термостата, контакты разомкнуться, лампа погаснет. Эта схема подключения используется в нагревательных котлах. Вода не успевает закипать, термостат отключает котел при достижении заданной температуры, что предотвращает образования пара и высокого давления.
Обратное подключение
Пример обратного подключения с той же лампой накаливания. Теперь термостат используется в качестве включателя.
При прозвонке клемм регулятора было определено, что контакт «1» и «3» замыкаются при размыкании контактов ввода «1» и «2». На собранной схеме лампа накаливания не горит, так как не получает электрической энергии. При нагреве капиллярной колбы, контакт «1» разомкнется, замкнув цепь с контактом «3». При этом положение происходит передача напряжения от одной клеммы на другую. Лампа накаливания теперь горит. Такая схема подключения используется в системах вентиляции и кондиционирования. Приборы не включаются до тех пор, пока не повысится температура воздуха в помещении. Как только датчик сработал, приборы включаются для охлаждения помещения.
При помощи контактной группы капиллярного термостата можно распределить рабочий момент нескольких устройств или приборов. Главное знать точную схему включения и отключения контактной группы.
В нагревательных котлах трех контактный терморегулятор используется для работы прибора и активного реле оповещения. До момента размыкания, термостат работает в цепи с котлом. После преодоления порога срабатывания, контакты размыкают цепь, выключая котел. При этом замыкается вторичный контакт, включая лампочку или сигнал оповещения о прекращении работы.
Последовательность действий
Вышедший из строя датчик можно заменить следующим образом:
Полученное устройство ставится в трубку и фиксируется простой изолентой. Это делается для быстрого извлечения терморегулятора при необходимости.
Подготовленная электронная схема подключается к термодатчику экранированным проводом, способствующий уменьшению помех. Замыкают контакты, которыми подключался предыдущий датчик, в противном случае цепь останется разомкнутой.
Конструкция готова к работе, правда, выглядит не очень красиво. Принцип «минимального вмешательства» позволяет вернуть все в исходное положение.
Особенности монтажа
По своей сути капиллярный регулятор температуры очень хрупкий элемент. При его монтаже нужно соблюдать следующие правила:
Полное соблюдение правил монтажа и эксплуатации капиллярного терморегулятора позволит значительно продлить срок его службы.
Преимущества и недостатки
Капиллярный термостат элемент многих электрических приборов. К основным преимуществам устройства можно отнести:
Единственным минусом этого элемента является его непригодность к ремонту. Невозможно заменить оплавленные контакты или потерявшую упругость мембрану. Термостаты, используемые в промышленности, имеют большие габариты. В зависимости от конструкции некоторые модели являются пригодными к ремонту.
Слабые места наиболее популярных производителей газовых устройств
Среди ведущих компаний по изготовлению газовых водонагревателей можно выделить: Bosch, Электролюкс, Vaillant, Beretta, Аристон.
Рассмотрим «слабые места» устройств, для нагрева воды.
Таким образом, учитывая вышеперечисленные причины образования дефектов в конструкции и методы их устранения, можно легко произвести диагностику прибора с последующим устранением неисправности.
Если вы не чувствуете силы в определении уязвимого места конструкции и выполнении его ремонта, необходимо обратиться в сервисный центр.
Обзор моделей
Капиллярные термостаты для бытового использования должны быть надежными, долговечными, с простой схемой подключения. Далее будет дано описание 3-х наиболее подходящих для бытового использования термостатов.
Термостат механический. Основное назначение: контроль температуры водяных калориферов. Прибор оснащен только ручкой подстройки рабочей температуры срабатывания. Работает в режимах — 15 + 85 градусов C.
AZT-6 отличный помощник для контроля температурных изменений воздуха в доме.
Ballu BMT-2
Регулятор температуры для нагревателей и вентиляционных систем. Рабочий диапазон +5–35 °C. Прибор используется для переключения между нагревательными приборами и системами вентиляции. Имеет встроенное оповещение о смене режима работы. Может быть использован для подключения сразу 4 приборов в общую систему, с их последующим разделением по температурным режимам.
Регулятору Ballu BMT-2 можно доверить контроль температуры в доме, при электрической нагрузке более 10 ампер.
Terneo EG
Прибор разработан для контроля температуры в инкубаторе. Модель полностью электронная. Имеет на корпусе дополнительную розетку. Работа в инкубаторах не единственное назначение этой модели. Ее можно использовать для работы в складских и подвальных помещениях.
Terneo EG очень надежен. Через данное устройство можно подключить несколько приборов и задать температуру срабатывания для каждого устройства.
Основные составляющие терморегулятора
Существует несколько вариантов ее разновидностей. Небольшие изменения в оригинальную схему позволяют добиться плавного регулирования температуры:
Сам термодатчик монтируется в нижней части накопительного водонагревателя через герметичную трубку. Длина ее зависит от вместимости водонагревателя и составляет половину длины бака. В эту трубку и ставится капиллярный датчик терморегулятора.
Капиллярный терморегулятор принцип работы
Капиллярные термостаты и терморегуляторы
Большинство оборудования функционирует в определенном температурном диапазоне. Контроль над ним осуществляется при помощи термостатов, регуляторов и тепловых реле. Выбор конкретных устройств определяется конструктивными особенностями техники, требованиями к точности контроля нагрева и другими факторами. Капиллярный термостат тут; входит в число наиболее распространенных устройств регулирования температурного режима.
Принцип работы капиллярных термостатов
Работа капиллярного термостата базируется на первом законе термодинамики, который гласит, что при изменении температуры в термодинамической системе она выполняет механическую работу, пока не придет к равновесному состоянию. Конструкция капиллярного термостата позволяет контролировать температуру за счет регулирования величины точки равновесия и включает в себя следующие элементы:
При нагревании датчика происходит расширение содержимого капсулы, которое через капиллярную трубку оказывает давление на мембрану реле, а при достижении заданной температуры происходит размыкание контактов. Обычная погрешность такого устройства составляет ±3-4°C. Такой вид электротехники https://www.scat-technology.ru/, как капиллярный терморегулятор, очень прост, надежен и энергонезависим, благодаря чему используется в разнообразной технике.
Сфера применения капиллярных термостатов
Теоретически температурный датчик и регулирующий блок могут быть разнесены на любое расстояние. Кроме того, в них можно использовать рабочие жидкости с различными физическими характеристиками (например, фреоны), что позволяет эксплуатировать капиллярный термостат и при отрицательных температурах (в тех же холодильниках).
Чаще всего эти устройства используются в технике, где регулирующий блок необходимо максимально защитить от нагрева. Поэтому терморегуляторы капиллярного типа устанавливают в отопительных котлах, проточных водонагревателях, бойлерах и другом теплотехническом оборудовании, духовых и жарочных шкафах, различных системах автомобилей, кондиционерах и т. д.
Термостат для водонагревателя является важным элементом устройства бойлера. Главная задача прибора состоит в поддержании заданного температурного режима нагреваемой жидкости, а у некоторых моделей он должен поддерживаться и при аварийном отключении электроприбора в случае возникновения неисправностей. Рекомендации по поводу выбора и установки подобного прибора будут рассмотрены в данной статье.
Особенности
Принцип работы термостата достаточно прост. Он заключается в размыкании контактов ТЭНа при достижении температурой заданной отметки и в их соединении при понижении температуры жидкости ниже заданного значения. Практически все модели терморегуляторов снабжены индикаторной лампочкой, показывающей, в каком состоянии находится прибор: горящая лампочка обозначает работу нагревательного элемента, а погасшая говорит о том, что нагрев воды до заданной температуры произошёл, и бойлером можно пользоваться.
Нужная температура задаётся на специальном электронном табло или с помощью механического переключателя в зависимости от модели, и может быть изменена в любой момент по желанию пользователя.
Более современные и высокотехнологичные приборы в случае неисправности электрического нагревательного элемента моментально отключат его от сети и не допустят поражения электрическим током во время принятия душа при незаземлённом бойлере. Также некоторые модели терморегуляторов способны выполнять свои функции даже при отказе электроники.
В таких случаях происходит аварийное отключение прибора при достижении температуры 95 градусов, а в бойлерах последнего поколения – при 105 градусах.
Современные бойлеры, как правило, уже оборудованы термостатами, среди которых выделяют стержневые, электронные, биметаллические и капиллярные модели.
Стержневой термостат является самым распространённым типом бытовых терморегуляторов и представлен в виде небольшой трубки, линейно расширяющейся при повышении температуры и давящей при этом на реле выключателя. Обратный процесс с включением ТЕНов происходит при остывании воды в баке и понижении её температуры ниже заданных значений.
Среди достоинств моделей данного вида можно отметить невысокую стоимость приборов, к минусам относят некоторую неточность в работе, связанную с близким расположением устройства к системе подвода холодной воды, из-за чего работа термостата часто бывает не вполне корректной. В виду постоянного охлаждения прибор не успевает своевременно среагировать на нагрев жидкости и не отключает ТЭН. Поэтому температура воды из бойлеров, оборудованных стержневыми термостатами, часто превышает заданные значения.
Капиллярный термостат является наиболее современным образцом терморегулятора и представляет собой трубку, внутри которой размещена капсула, содержащая контрастную жидкость. При повышении температуры вода оказывает давление на мембрану, которая, в свою очередь, размыкает контакты нагревательного элемента. Данный вид термостатов отличается повышенной точностью и долгим сроком службы. Трубка, содержащая баллон, выполнена из антикоррозийных сплавов, в связи с чем агрегат не подвержен появлению ржавчины и окислению. Температурная погрешность капиллярных термостатов не превышает 3 градусов.
Электронный термостат снабжен защитным реле, останавливающим работу ТЕНа при пустом баке. Стоимость таких моделей несколько превышает цену более простых аналогов. Терморегуляторы данного типа устанавливаются на бойлеры известных мировых брендов, и отличаются высокой точностью, надёжностью и простотой в использовании. Особо технологичные модели имеют функцию программирования температуры и времени включения.
Биметаллические. Если в стержневых и капиллярных моделях индикатором изменения температуры является жидкость, находящаяся в запаянной трубке, то в термостатах этого вида роль жидкости выполняют металлические пластинки. При изменении температурного режима пластины изменяют своё расположение и размыкают или замыкают электрическую цепь.
По предназначению терморегуляторы подразделяются на регулируемые, защитные и регулируемо-защитные. Первые поддерживают температуру нагреваемой жидкости в определённом диапазоне и работают в автоматическом режиме. Достигая верхнего предела заданного значения, реле размыкает контакты, и нагрев воды прекращается. По достижении нижнего предела заданного температурного режима, реле замыкает цепь, и работа керамического или стального ТЭНа возобновляется.
По способу крепления термостаты для водонагревателей можно разделить на врезные и накладные модели. Первые используются при механическом управлении, вторые – при электронном.
Монтаж
Для более точного выбора следует переписать все данные с маркировки старого прибора, и на основании техпаспорта и этих данных вы сможете приобрести новый термостат.
Схема подключения и правила регулировки обычно прописываются в сопроводительной документации, поэтому перед началом самостоятельного монтажа рекомендуется внимательно ознакомиться с инструкцией.
Установка терморегулятора своими руками требует наличия определённых навыков и знаний в области электромонтажных работ. Очень важным является соблюдение правил техники безопасности, без знания которых работы начинать нельзя. Замена термостата должна проводиться только на аналогичную по своим техническим характеристикам модель, использование самодельного устройства для установки в бойлер заводского изготовления не допускается.
На первом этапе следует обесточить водонагреватель и прекратить подачу в него воды из системы водопровода. Затем необходимо слить имеющуюся жидкость и снять нижнюю панель прибора, открыв, тем самым, доступ к нагревательному элементу. После открытия крышки нужно снять прижимное кольцо и вынуть старый терморегулятор вместе с регулирующим блоком.
Далее следует установить и подсоединить новый термостат, поставить на место прижимное кольцо и произвести фиксацию нижней панели. После окончания установки нужно наполнить бак водонагревателя водой, включить нагревательный элемент и проверить работу нового прибора, выставив его на минимальное температурное значение.
Если термостат отключил ТЭН после того, как вода достигла нужной температуры, то установка была произведена правильно, и терморегулятор функционирует в рабочем режиме. На последнем этапе следует отрегулировать термостат, задав ему необходимые рабочие параметры.
Вот наконец, мы подобрались к самому интересному термостату. Он интересен нам, как вентиляционщикам, так как обеспечивает одну из защит от заморозки водяного калорифера. Стоит сразу сказать, что капиллярный термостат – это не только данфосс. Есть и другие производители, их много, просто показать проще один, принцип действия у всех похож, как и внешний вид, и способ монтажа.
Рисунок 9.1 – Danfoss KP61, надпись на упаковке.
Рисунок 9.2 – Danfoss KP61, общий вид.
Вот он, этот самый чувствительный элемент, внизу на фото. При монтаже его необходимо АККУРАТНО и ОСТОРОЖНО раскручивать у поверхности калорифера так, как показано на рисунке 9.13. Если перегнете трубочку до излома, датчик выйдет из строя. Это проявится в том, что контакты не будут менять свое положение. Они застынут навечно. Монтажник может скрыть этот грех, если подключит провода так, что контроллер вашей системы будет считать, что все хорошо. Наладчик может проморгать это. Если вы эксплуатируете вентустановку, не верьте никому на слово, проверьте сами его исправность. Как это сделать – есть несколько вариантов. Можете кинуть на капилляр снегом, в процессе работы. Это потребует включения установки со снятой крышкой вентблока. Будьте осторожны, чтобы туда ничего и никого не засосало. Можно перекрыть подачу горячей воды. Либо краном, который должен быть на смесительном узле, либо вручную, управляя положением привода с контроллера, или опять же вручную, некоторые приводы такое допускают. Но при таком способе будьте КРАЙНЕ ОСТОРОЖНЫ, чтобы реально не заморозить калорифер! Лучше всего это делать при температуре на улице чуть выше нуля. Следите при этом за температурой обратной воды и температурой приточного воздуха. Заодно можно проверить и сработку по низкой температуре обратной воды, если у вас система обладает такой защитой. Чтобы узнать, есть ли она – ЧИТАЙТЕ ИНСТРУКЦИЮ производителя!
Рисунок 9.3 – Danfoss KP61, вид со снятой защитной крышкой.
Рисунок 9.4 – Danfoss KP61, вид без крышки, под углом.
Как установить температуру. Вращайте регулировочную ручку и следите за указателем на шкале. Данфосс в этом плане немного заморочен, так как имеет защитную стопорную планку. Для проведения регулировок её необходимо снять. Обратите внимание на рисунок 9.12. на фото ниже эта планка видна сразу под ручкой. Рядом с ручкой находится золотистого цвета шестигранник. Это ручка задания гистерезиса. Надеюсь, вы помните из предыдущих страниц, что это такое? Он задает разницу в температуре, при которой контакты датчика будут возвращаться в исходное состояние после достижения задания. Чтобы задать гистерезис нужно снять ручку и переставить, как показано на рисунке 9.12.
Не рекомендую задавать температуру ниже 5 градусов. Выше – пожалуйста, но смотрите, чтобы ложных срабатываний не было. Обычно выставляют от 5 до 10 градусов.
Рисунок 9.5 – Danfoss KP61, регулировочная ручка и шкала.
Рисунок 9.6 – Danfoss KP61, панель регулировок.
Рисунок 9.7 – Danfoss KP61, шкала задания температуры и гистерезиса.
Рисунок 9.8 – Danfoss KP61, вид с закрытым клеммником.
Рисунок 9.9 – Danfoss KP61, вид с открытым клеммником.
Рисунок 9.10 – Danfoss KP61, клеммник.
Рисунок 9.11 – Danfoss KP61, инструкция.
Рисунок 9.12 – Danfoss KP61, как выставить температуру и гистерезис термостата.
Рисунок 9.13 – Монтаж капиллярного термостата.
При монтаже обратите внимание на то, куда ставить термостат. Постарайтесь поставить его на такую часть вентсистемы, которая скорее всего не будет открываться. Не стоит ставить его на кожух, закрывающий водяной калорифер. Он может извлекаться для каких-то сервисных целей. Лишний раз демонтировать и монтировать этот термостат опасно, можно повредить капиллярную трубку.
Рисунок 9.14 – Капиллярный термостат PolarBear PBFP 6N в комплекте с монтажными скобами.
Посмотрите на еще один капиллярный термостат, производства Polar Bear. Называется PBFP 6N. Циферка 6 в названии термостата характеризует длину капиллярной трубки. Здесь она 6 метров. Еще этот термостат интересен тем, что он идет сразу в комплекте со скобами для монтажа капиллярной трубки, которые показаны на позиции 2 рисунка 9.13. На рисунке 9.14 эти скобы видны в левой части фотографии, они черного цвета и упакованы в полиэтиленовый пакетик. При работе с другими термостатами учитывайте, что скобы могут продаваться отдельно. Уточняйте при покупке – есть ли они в комплекте, или их надо заказывать отдельно.
Рисунок 9.15 – Пример монтажа датчика PBFP со слишком длинным чувствительным элементом.
На рисунке 9.15 видно, что можно было поставить термостат с вдвое меньшим чувствительным элементом. При той же защите калорифера, датчик бы стоил дешевле. Однако сам монтаж выполнен очень хорошо. Обратите внимание на левую сторону рисунка. Видите белую стяжку? Это крепление свободного конца капилляра, чтобы он не дребезжал при работе вентилятора.
Рисунок 9.16 – Пример монтажа датчика PBFP, крепление корпуса.
На рисунке 9.16 видно, как решено закрепить корпус датчика, крепление чувствительного элемента которого показано на рисунке 9.15. Датчик рядом со вводом «прямой воды», в левой верхней части фотографии. Капилляр здесь защищен гибкой трубкой из комплекта датчиков перепада давления. Решение неплохое, но плохо, что получается довольно протяженный участок капилляра вне зоны калорифера. Лучше вводить капилляр в установку как можно раньше, пример такого варианта показан на рисунке 9.17.
Рисунок 9.17 – Пример монтажа датчика PBFP.
На рисунке 9.17 показан вариант с хорошим вводом капилляра в установку, без протяженных участков снаружи.
Из недостатков: