Термостат для котла как работает

Термостаты для котлов, нужны ли они вообще!

Терморегуляторы, комнатные термостаты, датчики комнатной температуры – это все названия одного и того же понятия. Понятия о комфорте экономии и долговечности. А именно, комфортной температуры в помещении, экономии расхода газа и электроэнергии и увеличения срока службы Вашего отопительного агрегата.

арт:RT300арт:EP200

Но начнем по порядку – когда у Вас установлен двухконтурный газовый котел, то температуру в помещении, которое он отапливает, Вы регулируете путем увеличения или уменьшения температуры теплоносителя (ВОДЫ) в Вашей системе отопления. Включение и выключение котла происходит уже в зависимости от того, достигла ли ВОДА в системе отопления заданной на котле температуры. При понижении или повышении температуры за пределами помещения, Вам опять необходимо регулировать температуру отопления на Вашем котле вручную. И эти манипуляции необходимо проделывать весь отопительный сезон, когда температура в отапливаемом помещении становится либо слишком прохладной, либо слишком жаркой. В таком режиме работы происходят очень частые пуски котла на небольшой период времени. Как правило — один раз в 5-10 минут на 1-2 минуты работы горелки котла. То есть котел постоянно работает в режиме включения-выключения, при этом циркуляционный насос котла работает ПОСТОЯННО, не в зависимости от того горит ли газ в котле или нет. Расход электроэнергии двухконтурным котлом мощностью 24кВт в отопительный период посчитать не составит труда — это порядка 60-90Вт/час. А это уже 1,44-2,160 кВт в сутки или 43-65 кВт в месяц. Не о каком комфорте, экономии и долговечности работы газового прибора здесь не может быть и речи.

Вернемся к нашим — терморегуляторам, комнатным термостатам, датчикам комнатной температуры. Что это, для чего они нужны и нужны ли они вообще!

Комнатный термостат – прибор, который регулирует работу газового котла в зависимости от температуры ВОЗДУХА в помещении. Мы не зря обращаю Ваше внимание на температуру ВОЗДУХА.

Повторим:

• котел БЕЗ КОМНАТНОГО ТЕРМОСТАТА включается и выключается в зависимости от температуры ВОДЫ в системе отопления.
• котел, к которому подключен КОМНАТНЫЙ ТЕРМОСТАТ, включается и выключается в зависимости от температуры ВОЗДУХА в помещении.

Как это работает?

Вы задаете на термостате необходимую Вам температуру в помещении, — например + 23°С. При понижении температуры воздуха на 0,25-1°С (порог срабатывания зависимости от моделей термостата), термостат дает команду котлу на включение – котел начинает работать на отопление. Как только температура воздуха в помещении достигает + 23,25°С — + 24°С термостат отключает котел. Причем отключает не только горелку, а и насос (начинаем экономить).
Воздух в помещении остывает намного медленнее, чем вода в системе отопления, и частота включений котла сокращается в десятки раз, что не может не сказаться на увеличении срока эксплуатации прибора.

Серия «Standart»

арт:091FL арт:091FLRF

Преимущества:

Вам нет необходимости регулировать температуру на котле вручную – один раз вы ее задали на термостате! Потеплело зимой на улице – котел не включается, собралась вся семья в доме, температура в помещении повысилась — котел не включается, солнце греет комнату через окно – котел не включается, ваша квартира находиться внутри дома и соседские квартиры Вас подогревают — котел не включается.

Котлы не управляемые термостатом, бесполезно расходуют до 25-30% энергии, так как повышение комнатной температуры, свыше требуемой, даже на 1°С , кроме ощутимого дискомфорта, приводит к значительному перерасходу топлива котлом. Теперь можете поднять расчетные книжки по газу, посчитать, какую сумму вы заплатили за последний отопительный сезон. Отнять от этой суммы 25-30% — именно на столько бы Вы заплатили меньше за газ, если бы у Вас был установлен комнатный термостат. Плюс еще 30-40кВт сэкономленной электроэнергии в месяц и еще плюс уменьшение износа котла, посчитать который невозможно. Окупаемость и эффективность прибора очевидна.

Что такое комнатный термостат для котла и зачем он нужен?

Что такое комнатный термостат для котла и зачем он нужен?

Многим пользователям современных газовых котлов вполне достаточно их заводского функционала. Они могут установить температуру воды на котле и больше не париться. Котел самостоятельно работает, греет дом и все счастливы. Зачем изобретать что-то лучшее, если уже и так все хорошо? Есть несколько веских причин сказать «да» дополнительным новшествам. И сегодня мы говорим об одоном из таких новшеств — комнатному термостату.

Что же таит в себе эта магическая коробочка под названием «комнатный термостат»?

По своей сути термостат – это реле, которое что-то включает или выключает, основываясь на показаниях термодатчика и указанных настройках по температуре.

Комнатный термостат, он же терморегулятор, связывается с газовым котлом и отключает котел по достижении желаемой комнатной температуры (желаемую температуру комнаты указываете Вы).

Поскольку термостат у нас комнатный, то устанавливается он в одной из комнат дома (как правило, это комната со средней температурой в доме). На термостате можно устанавливать желаемую температуру комнаты. Можно сказать, что это своеобразный климат-контроль по температуре воздуха в помещении.

Как работает котел без комнатного терморегулятора?

Котел видит только температуру теплоносителя (воды в системе отопления). Он не может заглянуть в дом и посмотреть, нужно ли греть, или не нужно греть. Как следствие, дом может перегреться выше нормы. Чтобы это не происходило – Вы вынуждены крутить регулятор температуры воды на котле. Также Вы вынуждены крутить регулятор температуры, когда в доме станет холодно. В этой схеме комнатным регулятором температуры является хозяин. К сожалению, этот метод неизбежно приводит к дискомфорту, необходимости уделять внимание котлу и, увы, к перерасходу газа.

Как работает котел с комнатным термостатом?

Например, у котла стоит задача греть воду до +70 *С. Пока котел грел воду – в комнате сработал комнатный термостат, на котором стояло значение +22 *С. Термостат подал сигнал в котел, что нет необходимости греть воду, ведь в комнате уже набрались желаемые +22 *С. И котел перестает греть воду даже если на котле еще нет +70 *С. Прошел час, и комната остыла до +21 *С. Термостат в комнате вновь сработал, но на этот раз он подал сигнал в котел о необходимости возобновить нагрев воды.

В этой схеме главным является комнатный термостат. Именно термостат, а не котел решает по факту – нужно греть или не нужно. А котел является второстепенным звеном. Его дело – исполнять приказы

Термостат для котла как работает

Комнатный термостат — принцип работы

Во-первых, определимся, что комнатные термостаты бывают разными по типу передачи сигналов.

Назначение комнатного термостата

Комнатный термостат – это устройство предназначенное для того чтобы регулировать температуру помещения.

Принцип работы

Датчик температуры сравнивается с требуемой температурой и если температура ниже нормы, то сигнал подается соответствующий для подачи тепла в помещение. Соответственно норма температуры регулируется. Если температура выше соответствующей нормы, то подается сигнал на прекращения подачи тепла в помещение. Существует понятие гистерезиса – о нем поговорим ниже.

Комнатный термостат посылает электрический сигнал методом сухого контакта или созданным электрическим сигналом.

Сухой контакт – это обычное замыкание и размыкание цепи в термостате.

Специальный сигнал – это какое-либо напряжение, исходящее от комнатного термостата. (Обычно 220 Вольт переменного тока).

Обычно сигналы дают электронные термостаты, которым необходимо постоянное питание от сети 220 Вольт. Они же по средствам своей логики работы дают определенные сигналы. Обычно 220 Вольт.

Рассмотрим сначала сухой контакт

Обычно существует такая логика работы термостатов

1.Устанавливается норма температуры, например, 25 градусов.

2.При температуре помещения 24 градусов, комнатный термостат зарегистрирует температуру 24 и контакты замкнуться. (Контакт)

3.При температуре помещения 26 градусов, комнатный термостат зарегистрирует температуру 26 и контакты разомкнуться. (Контакта не будет)

Гистерезисом называется или величина, при котором сигнал меняется на противоположный сигнал. Или сам эффект при котором, действие переключения на противоположный сигнал осуществляется с некоторой задержкой по величине влияния. (Например, при достижение нормы температуры и превышение этой нормы сигнал изменится не сразу, а по достижению той самой величины гистерезиса).

Термостат настроен на 25 градусов, при этом контакт замкнут (сигнал подачи тепла). Реальная температура помещения 20 градусов. Сигнал переключиться на противоположный в случае, если температура помещения будет равна 27 градусов. В таком случае гистерезис будет равный двум градусам.

Если гистерезис равен 1 градусу, то сигнал измениться при 26 градусов. То есть сигнал будет меняться на двух пороговых величинах (24 и 26 градусов). Во многих электронных термостатах этот гистерезис регулируется. Чем меньше гистерезис, тем чаще у Вас будет меняться сигнал на противоположный и точнее будет регулировка температуры.

Обычно могут существовать два вида контактов сухого хода: Двухконтактный и трехконтактный термостат

Трехконтактный термостат более универсальный, и позволяет получить инверсию сигнала. То есть сигнал на оборот. То есть когда сигнал меняется на противоположный то один контакт отключается(размыкается), а другой включается(замыкается).

Теперь рассмотрим специальный сигнал от комнатного термостата

Обычно логика работы следующая:

Датчик термостата регистрирует температуру и сравнивает ее с настроечной температурой. Если температура датчика ниже настроечной температуры на величину гистерезиса, то термостат выдает сигнал 220 вольт. Это обычный переменный ток сети. Такой термостат не подходит для подключения котлов.

Например, настроечная температура 25 градусов. При этом температура помещения 27 градусов и сигнал при этом отсутствует. Как только температура падает до 24=(25 – гистерезис 1) появляется сигнал 220 Вольт. Как только температура поднимается до 26=(25 + гистерезис 1) исчезает сигнал 220 Вольт.

К сожалению на рынке я не нашел электронный программируемый термостат на три контакта. Но для хорошего электрика получить инверсию сигнала не проблема. Нужно использовать электромагнитное реле на три контакта и если потребуются большие токи то использовать контактор. Технически такие задачи решаются с помощью других хитрых электрических элементов.

Как подключить комнатный термостат к котлу?

Достаточно использовать двухконтактный термостат с сухим контактом. Найти в электрической схеме элемент сухого контакта с надписью комнатный термостат.

Подписаться на рассылку

Оставьте свой E-mail и мы на него отправим новые интересные статьи и видео о расчетах водоснабжения и отопления

Управление отоплением. Часть 1. Комнатные термостаты, запрос тепла

Основным потребителем тепловой энергии в частном доме является система отопления.

Простейший способ управления системой управления – включение/выключение оборудования. Оборудование включено – воздух в помещении нагревается, оборудование выключено – воздух в помещении остывает.

Для автоматизации процесса включения/выключения оборудования используются термостаты.

Термостаты, поддерживающие диапазон настройки целевой температуры от 0 до +30°С называются комнатными. Именно о них пойдет речь в данной статье.

Практически все комнатные термостаты рассчитаны на работу в системах отопления и охлаждения. В рамках данной статьи нас интересует только функция работы на нагрев.

Алгоритм работы комнатного термостата на нагрев

Комнатный термостат коммутирует электрический ток, возвращая логическую единицу контроллеру котла, или подавая питание на различное оборудование вроде насоса или сервопривода. Оборудование, управляемое комнатным термостатом, работает до достижения заданной пользователем температуры.

Для простоты понимания, что такое термостат, его можно представлять как обычный выключатель, который управляет светом в комнате. Свет включается автоматически, когда в комнате стало холодно и выключается, когда температура достигла заданного значения.

Запрос тепла – это условное обозначение состояния термостата в замкнутом состоянии, т.е. в состоянии, когда требуется включение исполнительного оборудования на нагрев для достижения заданной пользователем целевой температуры.

В небольших системах отопления достаточно одного комнатного термостата, установленного в «эталонном» помещении», который управляет источником тепла (котлом). При таком подходе минус только один: котел, поддерживая температуру в одном помещении, включает и выключает отопление во всём доме. Плюсы – простота, надежность, стоимость.

Управление отоплением во всём доме при помощи одного термостата

В домах с большой отапливаемой площадью систему отопления делят на несколько частей. Это делается, в том числе, и для удобства управления. Комнатные термостаты в данном случае управляют уже не котлом, а отдельными ветками системы, включая и выключая их.

На схеме изображена тепловая схема котельной двухэтажного дома. Система отопления разделена на 2 зоны — 1 этаж и 2 этаж. За работу каждой зоны отвечает отдельный насос, который в свою очередь управляется отдельным термостатом (или группой термостатов, объединенных контроллером в один «условный» термостат — принцип покомнатного регулирования описан в следующей статье).

При выключении обоих насосов желательно выключать и котел (переводить в режим ожидания, снимать запрос тепла). Это можно сделать несколькими способами, один из самых очевидных — создание цепи управления при помощи промежуточных реле, как показано на схеме выше.

Виды комнатных термостатов

Функционал термостата определяет насколько «умным» будет управление котлом или иным оборудованием.

Простейший комнатный термостат – позволяет задать только один параметр – целевую температуру. В основном это механические энергонезависимые термостаты. Но встречаются и электронные, работающие от проводной сети или от батареек.

Плюсы – простота, надежность, стоимость. Минусы – заводская настройка гистерезиса с диапазоном от 0,5 до 4°С; проводное соединение с котлом – провод закладывается на этапе строительства, термостат привязан к конкретному месту и перенести его, например, в другое помещение, уже не получится.

Программируемый термостат – позволяет задавать температуру воздуха в помещении по времени суток и дню недели. Позволяет экономить деньги на условном топливе, понижая температуру в доме, когда все жильцы на работе/в школе. Такие термостаты более сложны в обращении, и не каждый пожилой человек с ними справится, на некоторых моделях даже задание текущей температуры интуитивно не доступно, не говоря уже о программировании.

Проводной недельный термостат

Беспроводной термостат. Состоит из двух частей: приемник – монтируется вблизи котла, подключается к сети 220 и к котлу; передатчик – он же термостат, работает от батареек либо аккумулятора, размещается в любом месте, переносится из одного помещения в другое, пока не определится то место, откуда управление котлом будет наиболее эффективным.

Беспроводной недельный термостат

Интернет-термостат. Отличный выбор, если дом не для постоянного проживания. Позволяет производить удаленный мониторинг и установку температуры. Обмен данными между пользователем и термостатом происходит через сервер производителя посредством мобильного интернета. GSM модуль в составе термостата по определению позволяет пользоваться и другими «дедовскими» возможностями — обмен СМС-сообщениями, «тревожные звонки» на указанный номер и т.п. Разумеется, в таких устройствах функция термостата основная, но не единственная. Производители в конкурентной борьбе прикручивают другие полезные функции: подключение одного или нескольких охранных шлейфов, возможность управления дополнительным оборудованием, подключение различных датчиков и алгоритмы взаимодействия с ними, вход для микрофона, выход на динамик и т.д. — список пополняется с каждым годом.

Многофункциональный термостат с возможностью удаленного управления

Термостат с поддержкой протокола OpenTherm.

Протокол OpenTherm используется для обмена данными между котлом и внешним логикозадающим устройством (например, комнатным термостатом). Помимо запроса тепла котлу можно задавать ряд других задач и параметров, таких как, например: температура теплоносителя, запрос тепла на контур ГВС. Котел в свою очередь по протоколу отправляет текущие параметры, среди которых наиболее полезными являются: наличие ошибки котла, статус работы, текущая температура теплоносителя, статус горелки и уровень модуляции.

При использовании в небольших системах отопления практической пользы от использования таких термостатов мало: разве что задание температурного графика (зависимость температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха), если данная функция не предусмотрена автоматикой котла, ну и расширенный мониторинг параметров котла.

В больших системах, где систему разделяют на нескольких потребителей, функция Opentherm оказывается крайне полезной: логика работы оборудования котельной выстраивается таким образом, чтобы каждый отдельный потребитель тепла отправлял запрос тепла на котел вместе с требуемой температурой теплоносителя. Котел включается по задаче, выходит на заданную температуру и поддерживает её до момента, когда задача будет снята. Такой подход обеспечивает наиболее слаженную работу котла и продлевает его срок службы, т.к. благодаря корректной работе алгоритма модуляции горелки количество циклов включения-выключения сведено к минимуму. Подробнее об алгоритме управления газовым котлом можно прочитать тут.

Термостаты с сухим контактом и выходом 230В

Также все термостаты различаются по способу подключения. Их можно разделить на 2 группы – термостаты, к которым подключается нагрузка с напряжением питания 230В и термостаты с сухим контактом, которые могут использоваться как для размыкания слаботочных сетей с постоянным или переменным током, так и для маломощных нагрузок 230В.

Можно сказать что термостаты с сухим контактом универсальны, потому что могут коммутировать что угодно, и именно они подходят для подключения к платам газовых и прочих котлов, где в качестве управляющего сигнала обычно 5, 12 или 24V DC. Если видите на клеммной колодке термостата два контакта с обозначением размыкателя эл. сети — это сухой контакт.

Все механические термостаты, а также термостаты, работающие от батареек гарантированно с сухим контактом.

Слева — сухой контакт, справа — выход 230В

Осторожнее надо быть с термостатами, работающими от сети 230В. Некоторые модели делают под конкретные задачи — для эл. теплого пола, трехходовых клапанов, тепловентиляторов. В таких моделях нагрузка напрямую подключается на соответствующие клеммы и напряжение там тоже 230В. Насос при подключении к такому термостату не почувствует разницы, а плате газового котла потребуется небольшой ремонт.

Различные варианты клемм термостата. GA — перекидной контакт с 230В, GB — подключение нагрузки 230В (эл. теплые полы), GC — «сухой» NO контакт