Termostat pre vykurovací kotol: princíp činnosti, typy, schémy zapojenia

Automatika v systéme vykurovania umožňuje presnejšie kontrolovať teplotný režim vo vykurovaných miestnostiach a šetriť palivo. Inštaláciou termostatu pre vykurovací kotol majiteľ kotedža zvyšuje o 20–30 % efektivitu práce kotlového zariadenia a výrazne si uľahčuje jeho údržbu.

Povieme vám o prakticky používaných druhoch termoregulátorov, o pravidlách ich umiestnenia a zvláštnostiach pripojenia. V nami predloženom článku sú podrobne opísané varianty a schémy pripojenia zariadení. S ohľadom na naše rady si budete môcť odborne vybrať zariadenie a v prípade záujmu ho nainštalovať.

Ako funguje termostat vykurovania?

Bežný vykurovací systém s vodou ako teplonosným médiom pozostáva z vykurovacieho zariadenia alebo uzla pripojenia k centralizovanej sieti, rúrok vnútornej distribúcie a radiátorov.

Na reguláciu objemov tepla prichádzajúceho z nej do miestností je potrebné buď neustále sledovať kotol, alebo pravidelne zatvárať/otvárať ventily na batériách.

Pri tom inertnosť takéhoto systému neumožňuje udržiavať požadovanú teplotu počas celého dňa na nastavenej úrovni. Ak do pece pridáte viac dreva alebo do kotla pustíte plyn, teplonosné médium v rúrkach sa zohreje silnejšie, pričom tepla cez radiátory tiež odovzdá viac.

Pri nízkej teplote za oknom je to dobré. Ale pri prudkom oteplení vonku v dome sa horúčava stáva neznesiteľnou. Palivo je už v ohnisku a voda sa už zohriala, zbaviť sa tepla sa nedá. Navyše kotol ešte stále pracuje.

Bez termostatu v systéme ho treba vypínať manuálne. Samozrejme, môžete otvoriť okná na vetranie a vypustiť teplo, ale potom vás účty za palivo pre domácu kotolňu určite zruinujú. Záver sa ponúka sám: termostat na vykurovanie zjednodušuje bývanie, robí ho maximálne pohodlným.

Termostat (termoregulátor) je zariadenie na sledovanie teploty vo vykurovanej miestnosti a zvyšovanie/zníženie prívodu tepla do nej.

Termostat pre vykurovací systém pozostáva z:

• teplocitlivého snímača (prvku);
• nastavovacieho bloku;
• riadiacieho modulu;
• elektromagnetického relé alebo mechanického ventilu.

V najjednoduchších modeloch riadiaci blok chýba. Všetko sa deje čistou mechanikou a zmenou fyzikálnych vlastností teplocitlivého prvku.

Takéto termostaty nepotrebujú elektrické napájanie. Z hľadiska efektívnosti a presnosti regulácie systému zaostávajú za elektronickými zariadeniami, ale sú energeticky nezávislé. Pri problémoch s napätím v sieti rozhodne neprestanú fungovať.

Princíp činnosti termoregulátora je nasledovný:

1. Pomocou riadiacej jednotky sa nastavuje požadovaná teplota.
2. Po dosiahnutí požadovaných parametrov sa aktivuje senzor, čo vedie k vypnutiu kotla alebo uzavretiu uzatváracieho ventilu na vykurovacích potrubiach.
3. Po poklese teploty vzduchu v miestnosti dôjde k opätovnému zapnutiu kotlového zariadenia alebo ohrievačov.

Modul elektronického riadenia umožňuje nastaviť nie jeden, ale hneď niekoľko teplotných hodnôt pre každú dennú dobu samostatne. Navyše pri takejto jednotke je možné nainštalovať dodatočný teplotný senzor vonku a prepojiť fungovanie termostatu s údajmi z neho.

V závislosti od typu zariadenia sa termoregulátor pripája priamo ku kotlu na reguláciu jeho činnosti alebo na vstupe do radiátora na kontrolu množstva dodávanej teplonosnej kvapaliny.

Najjednoduchší termostat je uzatváracia armatúra s teplotným senzorom umiestnená na potrubí pri radiátore. Po dosiahnutí požadovanej teploty sa termostatický ventil uzavrie a zníži prietok teplonosnej kvapaliny. Pri ochladení vzduchu v miestnosti sa opäť otvorí, čím sa zvýši množstvo prichádzajúceho tepla.

Zložitejšie a pokročilejšie modely zahŕňajú bezdrôtové senzory a riadiace jednotky. Všetka komunikácia medzi jednotlivými prvkami prebieha cez rádiový kanál. V tomto prípade sa neinštalujú vodiče, čo pozitívne ovplyvňuje estetickú stránku umiestnenia takýchto termoregulátorov v miestnosti.

Druhy termoregulátorov pre kotly

Hlavný rozdiel medzi termostatmi sú rôzne typy teplotne citlivých senzorov. Niektoré sa inštalujú na vykurovacie potrubie, iné do neho a ďalšie sa montujú na stenu. Niektoré sú určené na meranie teploty vzduchu, iné na meranie teploty teplonosnej kvapaliny.

Výber modelu termoregulátora závisí od:

• typu kotla;
• schémy rozvodu vykurovacieho systému;
• dostupnosti voľného miesta;
• požadovanej funkcionality.

Mnohé moderné kotly sú vopred navrhnuté na pripojenie termostatov. Navyše výrobca kotlového zariadenia hneď v technickom liste uvádza všetky nuansy tejto montáže.

Ak sa vyberá elektronický model termoregulátora, je najlepšie uprednostniť čo najefektívnejší – ten, ktorý odporúča výrobca kotla.

V ideálnom prípade by mal termostat regulovať činnosť priamo vykurovacieho zariadenia, teda prívod paliva do neho. Toto je najefektívnejšia schéma zapojenia z hľadiska úspory paliva. V tomto prípade sa spáli presne toľko paliva, koľko je potrebné tepla.

Takýto termostat však bude možné nainštalovať len na plynový alebo elektrický vykurovací agregát. Pokiaľ je kotol na tuhé palivo, potom s reguláciou izbovej teploty pomôže termostat s mechanickým ventilom, ktorý sa montuje už na potrubie.

Regulátory inštalované na radiátory sú určené na uzavretie prívodu vody pri príliš vysokej teplote v miestnosti alebo u teplonosného média. Kotol v tomto prípade prestáva pracovať o niečo neskôr, keď v ňom zareaguje vlastný teplotný senzor, ktorý zabraňuje prehrievaniu zariadenia.

Skupina #1: mechanické

Základom činnosti mechanického teplotného snímača je zmena vlastností materiálu pri zmene jeho teploty. Je to jednoduché na realizáciu, cenovo dostupné, pomerne účinné a úplne nezávislé od elektrického napájania riešenie. Je určený na inštaláciu na potrubiach vodného vykurovacieho systému na reguláciu prietoku teplonosného média.

Klasický príklad mechanického termoregulátora – zariadenie s ihlovým ventilom (uzáverom) a termohlavicou-silfónom

Ako látka reagujúca na zmeny teploty v mechanických termostatoch sa používa:

• plyn;
• kvapalina.

Pri zahrievaní kvapaliny sa plyny rozťahujú, čo vedie k ich tlaku na tyč uzatváracieho ventilu. Pri poklese teploty sa stláčajú, uzáver sa vracia pružinou späť a ohriata voda opäť tečie potrubiami do vykurovacích radiátorov.

Pre termostaty na radiátory je charakteristická slabá citlivosť a veľká chyba regulácie. Reagujú až pri zvýšení teploty o 2 a viac stupňov. Navyše časom náplň silfónu stráca svoje vlastnosti, čísla na rukoväti nastavenia požadovaných teplotných parametrov a skutočné stupne sa začínajú rozchádzať.

Také termoregulátory majú pomerne veľké rozmery. Prevažná väčšina z nich je navrhnutá na meranie teploty vody v radiátoroch, nie vzduchu v miestnosti. Často je presné nastavenie podľa želania majiteľa domu náročné.

Skupina #2: elektromechanické

Tieto termostaty fungujú na princípoch podobných čisto mechanickým analógom. Iba ako teplotne citlivý prvok sa tu používa kovová platnička.

Pri zahrievaní sa ohýba a uzatvára kontakt, pri ochladzovaní sa vracia do pôvodnej polohy a rozopína obvod. Prostredníctvom tohto okruhu sa potom vysiela signál do riadiacej jednotky horákov.

Elektromechanický termoregulátor vyžaduje elektrické napájanie, regulačné ventily prietoku teplonosného média alebo horáky v kotle riadi pomocou elektrických signálov.

Ďalší variant elektromechanického termostatu je zariadenie so senzorom v podobe dvoch platní z rôznych kovov. V tomto prípade sa termocitlivý prvok inštaluje priamo do ohniska kotla na tuhé palivo.

Pri vysokej teplote medzi platňami vzniká rozdiel potenciálov, ktorý pôsobí na elektromagnetické relé. Kontakty v ňom sa raz rozpoja, raz spoja. Výsledkom je zapínanie/vypínanie prívodu vzduchu do spaľovacej komory.

Skupina #3: elektronické

Tento druh termostatov pre ohrievače vody patrí do energeticky závislej kategórie. Podobné zariadenia majú externý teplotný senzor, ktorý sleduje teplotu v miestnosti, a plnohodnotnú riadiacu jednotku s displejom.

Pre elektrické kotly sú takéto termoregulátory povinným doplnkom. Bez nich by elektrické ohrievače pracovali bez zastavenia, príliš silno ohrievajúc vzduch alebo teplonosné médium.

Kotly a bojlery pracujúce na elektrinu sú v drvivej väčšine prípadov vybavené termostatmi už vo výrobe.

V elektronickom termoregulátore sú dva hlavné prvky:

1. Teplotný senzor.
2. Mikrokontrolér.

Prvý meria teplotu, druhý ju kontroluje a vydáva signály na zvýšenie/zníženie dodávky tepelnej energie do miestnosti. Senzor môže posielať na kontrolér analógový alebo digitálny signál. V prvom prípade je termostat svojimi možnosťami podobný mechanickému analógu, len ho výrazne prevyšuje v presnosti merania teplotných ukazovateľov.

Digitálne termoregulátory – to je vrchol vývoja týchto zariadení. Umožňujú regulovať prívod tepla podľa vopred stanoveného algoritmu. Navyše k nim možno pripojiť oveľa viac senzorov umiestnených v miestnostiach aj vonku.

Mnohé elektronické termostaty majú možnosť diaľkového ovládania cez IR port alebo mobilnú sieť. To umožňuje regulovať izbovú teplotu nielen pomocou diaľkového ovládača v miestnosti, ale aj z akéhokoľvek miesta mimo nej.

Napríklad, ešte pri odchode z práce možno poslať signál na ohrev vzduchu v miestnosti na komfortné parametre, a pri vašom príchode domov vás privíta útulnosťou a teplom.

Elektronické zariadenia určené na automatickú reguláciu kvalitatívnych a kvantitatívnych charakteristík teplonosného média sú povinným komponentom vykurovacích systémov v inteligentných domoch. S ich konštrukciou odporúčame sa oboznámiť.

Principiálne schémy pripojenia

Všetky spôsoby zapojenia termostatu do vykurovacieho systému sa delia na tri varianty pripojenia:

1. Priamo ku kotlu.
2. K obehovému čerpadlu.
3. Na potrubie, ktoré dodáva teplonosné médium do radiátora.

Prvé dve schémy vylučujú zhoršenie priepustnosti vykurovacieho potrubia. Do neho sa neumiestňujú žiadne ďalšie uzatváracie prvky, hydraulický odpor celého systému sa nemení. Termostat tu riadi prácu len čerpadla alebo kotla, s vodou "neprichádza do kontaktu".

Pri inštalácii termoregulátora na batériu alebo spoločnú rúru s niekoľkými radiátormi sa hydraulický odpor naopak zvyšuje. Aj v úplne otvorenom stave ventil termostatu mierne spomaľuje pohyb teplonosného nosiča.

V ideálnom prípade je potrebné projekt obväzu kotla vykonať hneď s ohľadom na všetky termoregulačné a iné zariadenia.

Inštalovať termostaty do existujúcich vykurovacích potrubí by sa malo iba v krajnom prípade, maximálnu účinnosť z ich použitia možno dosiahnuť len pri ich začlenení do systému už vo fáze projektovania.

Ak je systém vodného vykurovania v dome vyhotovený podľa jednotrubkovej schémy, potom je lepšie hneď odmietnuť tretiu možnosť. Pri aktivácii termočidla ventil okamžite uzavrie celú vetvu radiátorov v niekoľkých miestnostiach, a potom na pohodlie v miestnostiach vzdialených od kotla môžete hneď zabudnúť.

Pripojiť termostat na vstup radiátora by sa malo cez bypass. Tak pri aktivácii presmeruje tok teplonosného nosiča mimo radiátora. Pritom sa bude voda vracať neochladená späť do kotla. Ten prestane ohrievať vodu, čím zníži spotrebu plynového paliva alebo elektrickej energie.

Pri chybnej inštalácii senzora bude termostat vydávať falošné signály. To môže viesť k prehrievaniu nielen vzduchu v miestnosti, ale aj teplonosného nosiča v systéme. A v druhom prípade je nedaleko aj k problémom s kotlom.

Termočidlo je potrebné namontovať:

• na miesto, kam nedopadajú priame slnečné lúče;
• ďalej od mostíkov chladu, prievanov a stúpajúcich prúdov tepla z radiátorov;
• tak, aby nebol zakrytý dekoratívnymi zástenami alebo závesmi;
• vo výške od podlahy v rozmedzí 1,2 – 1,5 metra.

Pri chybnej inštalácii senzora bude termostat vydávať falošné signály. To môže viesť k prehrievaniu nielen vzduchu v miestnosti, ale aj teplonosného nosiča v systéme. A v druhom prípade je nedaleko aj k problémom s kotlom.

Závery a užitočné video k téme

Osobitné ťažkosti pri montáži termoregulátora by nemali vzniknúť. Treba ho len správne vybrať pre konkrétny vykurovací systém. A vybrané videomateriály vám v tom určite pomôžu.

Video #1. Pripojenie izbového termostatu k plynovému kotlu vo všetkých nuansách:

Video #2. Prehľad nástenného termoregulátora:

Video #3. Technológia zapojenia kontaktného termostatu do systému s cirkulačným čerpadlom:

Doplnenie k vykurovaciemu kotlu vo forme termostatu je skvelý spôsob, ako ušetriť na vykurovaní bývania, zvýšiť komfort bývania a znížiť opotrebenie zariadenia ohrievajúceho teplonosný nosič. Peniaze vynaložené na termoregulátory sa oplatia počas jednej zimnej sezóny.

Pri tom je možné vybrať ako jednoduchý mechanický variant s ručným ovládaním, tak aj vylepšené zariadenie s programátorom.

Chcete porozprávať, ako funguje kotol s termostatom vo vašom vidieckom dome? Vlastníte informácie, ktoré budú užitočné pre návštevníkov webu? Napíšte, prosím, komentáre, pýtajte sa, zverejnite fotografie k téme článku v bloku umiestnenom nižšie.