Термостат для котла отопления: принцип работы, виды, схемы подключения

Автоматика в системе отопления позволяет более точно контролировать температурный режим в обогреваемых помещениях и экономить на топливе. Установив термостат для котла отопления, хозяин коттеджа повышает на 20–30% эффективность работы котельного оборудования и сильно себе упрощает его обслуживание.

Мы расскажем о применяемых на практике видах терморегуляторов, о правилах их расположения и особенностях подсоединения. В предложенной нами статье подробно описаны варианты и схемы подключения приборов. С учетом наших советов вы сможете грамотно выбрать устройство и при желании установить.

Как работает термостат отопления?

Обычная отопительная система с водой в качестве теплоносителя состоит из нагревательного оборудования или узла подключения к централизованной сети, труб внутренней разводки и радиаторов.

Чтобы регулировать объемы поступающего от нее в комнаты тепла, приходится либо постоянно следить за котлом, либо регулярно прикрывать/открывать вентиля на батареях.

При этом инертность такой системы не позволяет поддерживать нужную температуру в течение всего дня на установленном уровне. Если больше в печь наложить дров или в котел подать газа, то теплоноситель в трубах нагреется сильнее, при этом тепла через радиаторы он также отдаст больше.

При низкой температуре за окном это хорошо. А вот при резком потеплении на улице в доме жара становится невыносимой. Топливо уже в топке, и вода уже нагрелась, избавиться от тепла никак. Плюс котел еще и продолжает работать.

Без термостата в системе отключать его приходится вручную. Можно, конечно, открыть окна на проветривание и выпустить тепло, но тогда счета за горючее для домашней котельной точно разорят. Вывод напрашивается сам собой: термостат для отопления упрощает проживание, делает его максимально комфортным.

Термостат (терморегулятор) – это устройство для отслеживания температуры в отапливаемом помещении и увеличения/уменьшения подачи в него тепла

Состоит термостат для отопительной системы из:

• термочувствительного датчика (элемента);
• блока настройки;
• модуля управления;
• электромагнитного реле или механического клапана.

В самых простых моделях управляющий блок отсутствует. Все происходит за счет чистой механики и изменения физических свойств термочувствительного элемента.

Таким термостатам электропитание не нужно. По эффективности и точности регулировки системы они уступают электронным приборам, но зато энергонезависимы. При проблемах с напряжением в сети они точно не перестанут работать.

Принцип работы терморегулятора выглядит следующим образом:

1. С помощью блока управления выставляется нужная температура.
2. При достижении требуемых параметров срабатывает датчик, что приводит к отключению котла либо перекрытию запорного клапана в трубах отопления.
3. После падения температуры воздуха в комнате происходит обратное включение котельного оборудования или обогревателей.

Модуль электронного управления позволяет задавать не один показатель температуры, а сразу несколько для каждого времени суток отдельно. Плюс при наличии такого блока есть возможность установки дополнительного температурного датчика на улице и привязки функционирования термостата к данным с него.

В зависимости от вида устройства терморегулятор подключается непосредственно к котлу для регулировки его работы либо на входе в радиатор для контроля объемов подачи теплоносителя

Простейший термостат – это запорная арматура с термодатчиком, стоящая на трубе у батареи. При достижении нужной температуры термостатический клапан закрывается и уменьшает ток теплоносителя. А при охлаждении комнатного воздуха он вновь открывается, в результате чего объемы поступающего тепла увеличиваются.

Более сложные и продвинутые модели предполагают наличие беспроводных датчиков и блоков управления. Вся связь между отдельными элементами происходит через радиоканал. Провода в этом случае не прокладываются, что положительно сказывается на эстетической стороне размещения подобных терморегуляторов в помещении.

Зачем нужен выносной термостат для газового котла

Непросто приспособиться к регулировке температуры воздуха через регулирование температуры воды в системе отопления. Многим знаком способ, при котором наносятся «рисочки» на регулятор, соответствующие «нормальным» значениям комнатных температур в разные времена года.

Температура в комнате меняется в зависимости от времени суток, расположения (север-юг) и количества людей, в ней находящихся. В результате, котел или слишком сильно или недостаточно греет. Приходится бегать к нему, что раздражает, а главное, ощущается явный перерасход энергоресурсов.

Такой способ регулировки называется косвенным. Об автоматической терморегуляции говорят тогда, когда связь между температурой в комнате и режимом работы газового котла прямая. Такую возможность предоставляет комнатный термостат.

Виды терморегуляторов для котлов

Главное различие между термостатами – это разнотипные термочувствительные датчики. Одни устанавливаются на трубу отопления, другие внутрь нее, а третьи монтируются на стене. Одни рассчитаны на измерение температуры воздуха, а вторые – теплоносителя.

Выбор модели терморегулятора зависит от:

• типа котла;
• схемы разводки отопительной системы;
• наличия свободного места;
• требуемого функционала.

Многие современные котлы заранее рассчитаны на подключение к ним термостатов. Причем производитель котельного оборудования сразу в техпаспорте прописывает все нюансы данного монтажа.

Если подбирается электронная модель терморегулятора, то лучше всего отдавать предпочтение максимально эффективной — той, что рекомендована разработчиком котла

В идеале термостат должен регулировать работу непосредственно нагревательного прибора, то есть подачу в него топлива. Это наиболее эффективная в плане экономии горючего схема подключения. Энергоносителя в этом случае будет сожжено ровно столько, сколько требуется тепла.

Но такой термостат получится установить только на газовый или электрический нагревательный агрегат. Если котел твердотопливный, то отрегулировать комнатную температуру поможет термостат с механическим клапаном, который монтируется уже на трубу.

Устанавливаемые на батареи регуляторы предназначены для перекрывания подачи воды при слишком высокой температуре в комнате или у теплоносителя. Котел в этом случае перестает работать несколько позже, когда у него внутри срабатывает собственный температурный датчик, предотвращающий перегрев оборудования.

Группа #1: механические

В основу работы механического термодатчика положено изменение характеристик материала при изменении его температуры. Это простой в исполнении, бюджетный, достаточно эффективный и полностью независимый от электропитания вариант. Он предназначен для установки на трубах водяной системы отопления для регулировки потока теплоносителя.

Классический пример механического терморегулятора – устройство с игольчатым клапаном (запором) и термоголовкой-сильфоном

В качестве реагирующего на изменения температуры вещества в механических термостатах используются:

• газ;
• жидкость.

При нагреве жидкости газы расширяются, что приводит к их давлению на шток запорного клапана. При снижении температуры они сжимаются, запор возвращается пружиной обратно, и нагретая вода вновь течет по трубам в радиаторы отопления.

Для термостатов на батарею характерны слабая чувствительность и большая погрешность регулировки. Срабатывают они только при повышении температуры на 2 и более градусов. Плюс со временем наполнитель сильфона теряет свои характеристики, цифры на ручке установки требуемых температурных параметров и реальные градусы начинают расходиться.

У таких терморегуляторов достаточно большие размеры. Подавляющее большинство из них рассчитано на измерение температуры воды в батареях, а не воздуха в помещении. Зачастую точно отрегулировать их так, как хочется хозяину дома, сложно.

Группа #2: электромеханические

Данные термостаты работают на схожих с сугубо механическими аналогами принципах. Только в качестве термочувствительного элемента здесь применяется металлическая пластина.

При нагреве она изгибается и замыкает контакт, а при охлаждении возвращается в исходное положение и размыкает цепь. А уже через этот контур происходит подача сигнала на блок управления горелками.

Электромеханическому терморегулятору требуется электропитание, он регулирующими поток теплоносителя клапанами или горелками в котле управляет посредством электрических сигналов

Еще один вариант электромеханического термостата – это устройство с датчиком в виде двух пластин из разных металлов. В этом случае термочувствительный элемент устанавливается непосредственно в топку твердотопливного котла.

При высокой температуре между пластинами возникает разность потенциалов, воздействующая на электромагнитное реле. Контакты в последнем то размыкаются, то смыкаются. В результате происходит включение/выключение наддува воздуха в камеру горения.

Группа #3: электронные

Этот вид термостатов для водогрейных котлов относится к энергозависимой категории. Подобные приборы имеют выносной термодатчик, отслеживающий температуру в помещении, и полноценный блок управления с дисплеем.

Для электрокотлов такие терморегуляторы являются обязательным дополнением. Без них электрические нагреватели будут работать без остановки, нагревая воздух или теплоноситель слишком сильно.

Работающие на электричестве котлы и бойлеры в подавляющем большинстве случаев термостатами оснащаются еще на заводе

В электронном терморегуляторе есть два главных элемента:

1. Температурный датчик.
2. Микроконтроллер.

Первый измеряет температуру, а второй контролирует ее и выдает сигналы на увеличение/уменьшение подачи тепловой энергии в помещение. Сенсор может посылать на контроллер аналоговый либо цифровой сигнал. В первом случае термостат по возможностям схож с механическим аналогом, только сильно превосходить его в точности замеров температурных показателей.

Цифровые терморегуляторы – это вершина развития данных приборов. Они позволяют регулировать теплоподачу по заранее заложенному алгоритму. Плюс к ним можно подключить гораздо больше датчиков расположенных как в комнатах, так и на улице.

Многие электронные термостаты имеют возможность дистанционного управления через ИК-порт или сотовую связь. Это позволяет регулировать комнатную температуру не только с помощью пульта в помещении, но и из любой точки вне него.

Например, еще выходя с работы, можно отправить сигнал на нагрев комнатного воздуха до комфортных параметров, и к вашему приходу дом порадует уютом и теплом.

Электронные устройства, предназначенные для автоматической регулировки качественных и количественных характеристик теплоносителя, являются обязательным компонентом систем отопления в умных домах. С их устройством рекомендуем ознакомиться.

Виды комнатных термостатов

Выносной термостат для газового котла двух основных видов:

• Проводным. Такие подключаются к котлу непосредственно с помощью проводов. Они стоят недорого и отличаются высокой надежностью. Оснащаются механическим регулятором поворотного типа (ручка со шкалой). Точность выставки температуры невелика и возможно задание только одного значения.
• Беспроводным. Комплект включает два блока. Один подсоединяется к клеммам котла и устанавливается непосредственно рядом с ним. Другой монтируется в желаемом месте (не далее 35 метров). Связь между приемным и управляющим блоками радио сигналами выделенной частоты. Управляющий блок оснащен электронным дисплеем, температурным сенсором и системой настройки для эффективного управления работой котла. Иногда его называют программатором ввиду возможностей длительного программирования.

Есть версии с встроенной функцией гидростата. Они контролируют уровень влажности в помещениях.

Схема подключения комнатного термостата

Термостат газового котла получает электропитание следующими способами:

• Подключением к общей сети через адаптер.
• От встроенного аккумулятора.
• Подключением к электронной плате котла. Для этого на нем специально обозначенные клеммы (ТА).

Стоит отметить, что беспроводной термостат (управляющий блок) работает только от батареек. При этом учитывают, что при прекращении работы котел управляется по сигналам внутреннего регулятора. Современные модели оснащены функцией предупреждения о недостаточном остатке заряда батарей с аудио и визуальной сигнализацией.

Принципиальные схемы подсоединения

Все способы включения термостата в систему отопления делятся на три варианта подсоединения:

1. Непосредственно к котлу.
2. К циркуляционному насосу.
3. На трубу, подающую теплоноситель в радиатор.

Первые две схемы исключают ухудшение пропускной способности трубопровода отопления. В него никаких дополнительных запоров не помещается, гидравлическое сопротивление всей системы не изменяется. Термостат здесь управляет работой только насоса или котла, с водой он “не соприкасается”.

При установке терморегулятора на батарею или общую трубу с несколькими радиаторами гидравлическое сопротивление, наоборот, повышается. Даже в полностью открытом состоянии клапан термостата немного замедляет движение теплоносителя.

В идеале проект обвязки котла необходимо производить сразу с учетом всех терморегулирующих и иных устройств.

Врезать термостаты в существующие отопительные трубопроводы следует только в крайнем случае, максимальной эффективности от их применения можно добиться лишь при включении их в систему еще на стадии проектирования

Если система водяного отопления в доме сделана по однотрубной схеме, то от третьего варианта лучше сразу отказаться. При срабатывании термодатчика клапан перекроет сразу всю ветку радиаторов в нескольких комнатах, и тогда о комфорте в дальних от котла помещениях можно сразу забыть.

Подключать термостат на вход радиатора следует через байпас. Так он при срабатывании перенаправит поток теплоносителя в обход батареи. При этом вода будет возвращаться неостывшей обратно в котел. Последний перестанет ее нагревать, снижая тем самым потребление газового топлива или электроэнергии.

При установке термостатного датчика температуры воздуха следует придерживаться определенных правил, иначе под воздействием соседних приборов или предметов он будет ложно срабатывать

Термодатчик необходимо монтировать:

• в месте, куда не попадают прямые солнечные лучи;
• подальше от мостиков холода, сквозняков и поднимающихся потоков тепла от радиаторов;
• так, чтобы он не оказался закрытым декоративными экранами или шторами;
• на высоте от пола в пределах 1,2–1,5 метра.

При неправильной установке сенсора термостат станет выдавать ложные сигналы. Это может привести к перегреву не только воздуха в комнате, но и теплоносителя в системе. А во втором случае недолго и до проблем с котлом.

Преимущества беспроводных терморегуляторов

Комнатный термостат в схеме газового котла точно регулирует температуру и снижает энергопотребление. Кроме того, он работает в автоматическом режиме – нет необходимости в ручных настройках.

Использование программатора избавляет пользователя от проблем с поддержанием микроклимата в доме или квартире, открывая следующие возможности:

• Точная и быстрая регулировка температуры. Точность выставки составляет 0,3 градуса.
• Режимы день-ночь, функции задания температур по временным интервалам на несколько суток вперед.
• Подключение GSM-модуля или системы управления через Wi-Fi еще больше снижает необходимость участия человека в управлении котлом.
• Регулирование температуры воздуха в разных комнатах.
• Экономичность работы газового оборудования. Термостат стоит денег, но окупается за счет снижения общих расходов на отопление, включая электроэнергию, на 20-25%. Дело в том, что при отключении котла автоматика отключает насос, являющийся ее потребителем.

Управление выносного термостата

Окупаемость достигается уже за два сезона эксплуатации. Сокращение числа пусков/отключений приводит к экономии ресурса газового котла, стоимость которого превышает цену дополнительного оборудования. Программируемые устройства регулируют порог срабатывания температурного сенсора. И использование изменяет время задержки включения/отключения газового котла, что минимизирует вероятность срабатывания автоматики при кратковременных колебаниях температуры, например из-за сквозняка.

Современный беспроводной термостат с эргономичным дизайном, он легко вписывается в любой дизайн интерьера. Для монтажа не требуется прокладки проводки, что удобно при проектировании системы в старых домах.

Единственный недостаток то, что термостат и котел поддерживают совместную эффективную работу часто в том случае, если они выполнены одним производителем. Различия в электронике иногда делают несовместимыми устройства разных производителей.