Комфортная для человека температура воздуха лежит в пределах 22-24°С. У каждого человека она своя, у кого-то чуть больше, у кого-то чуть меньше, но в большинстве случаев температура 23°С устраивает всех. Долговременное отклонение температуры от оптимальной уже на 1°С в ту или иную сторону человек воспринимает как холод или жару, поэтому главной задачей системы домашнего климат-контроля является поддержание температуры с точностью около 1°С.
Для реализации этой задачи промышленность предлагает нам три варианта технических решений.
1. Термоголовка на батарее
Вариант термоголовки на батарее отопления самый простой. Термоголовка устанавливается на радиатор на клапан терморегулятора.
Установка температуры выполняется поворотом задатчика на термоголовке.
При снижении температуры ниже заданной исполнительный орган термоголовки (шток) втягивается, освобождая нажимной штифт терморегулятора. Нажимной штифт под действием пружины выдвигается и открывает подачу теплоносителя в батарею.
При увеличении температуры выше заданной шток термоголовки нажимает штифт терморегулятора и подача теплоносителя прекращается.
Однако точность терморегулирования таким методом не превышает 4°С, т.к. температура в помещении замеряется в 10 см от источника тепла.
2. Термоголовка на батарее с выносным датчиком температуры
Для повышения точности терморегулирования существует вариант термоголовки с выносным датчиком температуры.
Термоголовка также устанавливается на радиатор на клапан терморегулятора. Выносной термодатчик позволяет измерять температуру на удалении от радиатора и других источников тепла.
Установка выносного термодатчика будет ограничена длиной капиллярной трубки (2 м).
Необходимо обеспечить механическую защиту капиллярной трубки, т.к. нарушение ее герметичности выведет термодатчик из строя.
Точность регулирования температуры с помощью термоголовки с выносным датчиком составляет уже около 2°С.
3. Термостат с термоэлектрическим приводом
Третий вариант является наиболее практичным, но подходит только для коллекторной схемы системы отопления.
В третьем варианте расположение датчика температуры технически ничем не ограничено, поэтому его расположение выбирается оптимальным образом.
Датчик температуры входит состав устройства под названием термостат. Термостат объединяется в себе два устройства: датчик температуры и задатчик температуры.
Термостат замеряет разницу между заданной и текущей температурой и выдает соответствующий сигнал включения/выключения прибора отопления. Передача сигнала от термостата до исполнительного привода осуществляется по двухпроводному кабелю. Точность регулирования температуры электромеханическим термостатом составляет около 1°.
Для повышения точности и функционала также можно использовать электронные термостаты. Но на практике точности электромеханического термостата вполне достаточно. Особенно привлекательны электромеханические термостаты своей надежностью в виду технической простоты.
Исполнительные приводами термостатов являются т.н. термоэлектрические приводы, которые устанавливаются на клапаны терморегуляторов в коллекторе.
Принцип их работы такой же как у термоголовки: при замыкании цепи привод втягивает шток и открывает подачу теплоносителя в контур отопления и наоборот.
Для ухода от необходимости прокладки кабельной сети существуют беспроводные термостаты. Беспроводные термостаты требуют установки специальных беспроводных контроллеров. Стоимость комплекта беспроводного оборудования достаточно высока.
Вывод
Наиболее оптимальным способом терморегулирования в помещении является использование решения «проводной термостат – термоэлектрический привод». С помощью этого решения можно собрать систему терморегулирования дома с практически неограниченной сложностью. Количество термостатов будет соответствовать количеству зон терморегулирования, количество термоэлектрических приводов – количеству управляемых источников тепла (радиаторов или петель теплого пола).
Пример реализации системы климат-контроля типа «проводной термостат – термоэлектрический привод» смотрите здесь.
Спасибо за внимание!