Termostato su elektrine pavara veikimas: kaip tai veikia ir kodėl verta rinktis?

Turbūt daugelis yra girdėję žodį „termostatas“, tačiau tikrai ne visi iki galo suvokia jo svarbą automobilio variklyje. Pagrindinės termostato atliekamos funkcijos valdant vidaus degimo variklio šilumą yra šios: sumažina degalų sąnaudas, mažina išmetamųjų teršalų kiekį, patikimai apsaugo variklį nuo perkaitimo bei pailgina jo tarnavimo laiką.

Vidaus degimo varikliai iš principo yra šiluminiai varikliai: degalai, kurie sudeginami variklyje, generuoja šilumą, kuri stūmoklių ir alkūninių velenų paverčiama į kinetinę energiją. Nuolat kuriamos ir tobulinamos naujos technologijos, siekiant pagerinti vidaus degimo variklių efektyvumą, tačiau vis dar galima konvertuoti tik dalį degalų į energiją. Likusi energija yra šilumos nuostolis, tačiau tas nuostolis gali būti naudojamas salonui šildyti šaltojo sezono metu. Šilumos perteklius gali būti išskaidytas - paprastai tai daroma naudojant įvairius aušinimo skysčius. Šie aušinimo skysčiai sugeba absorbuoti didelį šilumos energijos kiekį, jį greitai bei efektyviai transportuoti ir perduoti.

Vidaus degimo variklio temperatūra turi būti nuolat kontroliuojama, kad būtų užtikrintas optimalus jo veikimas. Tam svarbu užtikrinti:

Greitas šildymas: variklis turi būti sušildytas iki darbinės temperatūros kaip įmanoma greičiau.
Efektyvus virsmas: vidaus degimo variklis turi efektyviai konvertuoti degalus į kinetinę energiją, sunaudodamas minimalų šilumos kiekį.
Ideali temperatūra: darbo metu variklyje turi būti palaikoma pastovi darbinė temperatūra.
Patikimas šildymas: šaltojo sezono metu transporto priemonės salonas turi būti šildomas greitai ir patikimai.
Tinkamas aušinimas: vidaus degimo variklis turi būti efektyviai aušinamas, norint išlaikyti reikiamą darbinę temperatūrą.
Temperatūros reguliavimas: nuo žemos iki aukštos - ir atvirkščiai.

Esant šaltam varikliui, termostatas reguliuoja aušinimo sistemą taip, kad aušinimo skystis cirkuliuotų tik variklyje. Termostato vožtuvas būna uždarytas, todėl siurblio varomas aušinimo skystis negali tekėti į radiatorių, o yra priverstas grįžti atgal į variklio bloką. Šis skysčio cirkuliacijos ratas vadinamas mažuoju ratu. Jis užtikrina greitesnį šalto variklio įšilimą.

Esant šiltam varikliui, termostatas užtikrina aušinimo skysčio cirkuliaciją ne tik variklyje, bet ir per radiatorių. Termostato vožtuvas atsidaro, o aušinimo skystis pradeda tekėti per radiatorių, kuriame jis aušinamas oro srautu. Atvėsęs skystis grįžta į cilindrų bloką. Šis skysčio kelias vadinamas didžiuoju ratu. Kai reikalinga maksimali aušinimo galia (pvz., kylant į kalną ar vasaros metu), visas aušinimo skystis cirkuliuoja išskirtinai tik per radiatorių.

Esant žemai temperatūrai, termostatas kontroliuoja aušinimo sistemą taip, kad ji greitai prisitaikytų prie norimos salono temperatūros.

Originalus MAHLE termostatas, turintis elektroninę valdymo sistemą, gali fiksuoti sistemos pokyčius. Jei vairuotojui reikalinga didesnė variklio jėga, pvz., lenkimo metu, kylant į kalną, jis stipriau spaudžia greičio pedalą. Net tada, kai variklis labiau šildomas suvartojant daugiau degalų, elektroninė termostato valdymo sistema atpažįsta vairuotojo ketinimus. Elektroninis valdymo blokas priima informaciją apie dabartinius vairuotojo sprendimus, variklio ir pakabos temperatūrą ir vairuotojo reikalaujamus pakeitimus. Transporto priemonės elektroninė sistema perduoda informaciją, kuri toliau pritaikoma būsimoms sąlygoms, termostatui. Sistema gali pasiruošti, pavyzdžiui, numatomoms papildomoms šilumos apkrovoms. Naudojant elektroninio valdymo termostatus, vidaus degimo variklyje gali būti palaikoma pastovi optimali darbinė temperatūra.

Šiluma generuojama vidaus degimo variklio degimo kameroje. Norint apsaugoti variklį, ypač cilindrų galvutes, šilumos perteklius perduodamas aušinti, kaip šilumos nuostoliai: karštas aušinimo skystis perduodamas per aušinimo pompą, o termostatas nusprendžia, kiek aušinimo skysčio perduoti radiatoriui. Radiatorius šią šilumą perduoda į aplinkos orą.

Aušinimo sistemos veikimas išbandytas esant mažam transporto priemonės greičiui ir aukštai aplinkos temperatūrai (tipiška situacija: vasara, greitkelis, eismo spūstis). Tuo metu variklis ir radiatorius reikalauja papildomo oro aušinimo. Tokiu atveju yra ventiliatorius, kuris įmontuotas tarp variklio ir radiatoriaus ir kuris generuoja trūkstamą oro srautą.

Rinkoje paklausą turi dviejų tipų ventiliatoriai: arba ventiliatorius veikia kartu su vidaus degimo varikliu, arba jo energijos šaltinis yra atskiras elektrinis variklis. Ventiliatorius būna įjungiamas per Visco sistemą ar elektromagnetinę sankabą (tai yra vadinamoji „priklausoma“ variklio pavara) arba jis paleidžiamas ir sustabdomas naudojant šilumos kontakto jungiklį (elektrinę pavarą).

Autobusuose reikalingi specialūs, galingi ventiliatoriai. Dėl konstrukcijos ypatumų jie paprastai būna įmontuoti galinėje autobuso dalyje, kur iš lauko patenkantis oro srautas nėra pakankamas netgi tuomet, kai autobusas važiuoja.

Aušinimo skysčio mišinys sudarytas iš vandens ir antifrizo (neužšąlančio skysčio). Antifrizas turi įtakos aušinimo skysčio fizikinėms savybėms: didėjant jo tūriui, užšalimo temperatūra krenta, o virimo temperatūra kyla. Antifrizas ne tik aušina variklį, bet kartu dar tepa visas judančias aušinimo sistemos dalis (tokias kaip vandens siurblys ir termostatas), taip pat apsaugo vidaus degimo variklį nuo korozijos.

Termostato principas ir veikimas

Termostato principas pagrįstas temperatūros jutimu ir valdymu. Jis veikia aptikdamas dabartinę temperatūrą ir palygindamas ją su iš anksto nustatyta ar norima temperatūra.

Temperatūros jutimas: Termostate esantis temperatūros jutiklis nustato aplinkos temperatūrą.
Aktyvinimas / išjungimas: Jei temperatūra yra per aukšta arba per žema, palyginti su nustatyta verte, termostatas siunčia signalą į šildymo arba vėsinimo sistemą, kad ji įjungtų arba išjungtų. Pavyzdžiui, jei patalpoje per šalta, termostatas praneš šildytuvui įsijungti.

Termostatai grindinio šildymo sistemose

Vandeniu šildomų grindų sistema be termostato negali veikti efektyviai. Nors pats šildymas vyksta per kolektorių, vamzdžius ir šilumos šaltinį, būtent termostatas lemia, kada ir kiek šilumos patenka į konkrečią patalpą. Tinkamai įrengtas vandeniu šildomų grindų termostatas leidžia palaikyti stabilų komfortą, valdyti atskiras patalpas (zonas) ir ženkliai sumažinti energijos suvartojimą.

Vandeniu šildomų grindų termostatas - tai valdymo įrenginys, kuris reguliuoja šilumos tiekimą į grindų kontūrus pagal nustatytą temperatūrą. Termostatas pats tiesiogiai nešildo grindų. Jo funkcija - perduoti signalą pavarai (aktuatoriui), esančiai ant kolektoriaus, kuri atidaro arba uždaro vandens srautą grindų vamzdžiuose. Svarbu suprasti, kad vandeniu šildomų grindų termostatas nėra tas pats, kas kolektorius ar siurblys. Kolektorius paskirsto šilumą, o termostatas sprendžia, kuri patalpa ir kada tą šilumą gaus.

Vandeniu šildomų grindų termostato veikimo principas yra paprastas, tačiau labai svarbus visos sistemos stabilumui. Temperatūra matuojama vienu iš dviejų būdų: patalpos oro arba grindų paviršiaus davikliu. Oro temperatūros matavimas leidžia palaikyti komfortišką patalpos klimatą, o grindų daviklis apsaugo nuo per didelio grindų įkaitimo.

Kai termostatas fiksuoja, kad temperatūra yra žemesnė nei nustatyta, jis siunčia elektrinį signalą pavarai, sumontuotai ant kolektoriaus. Pavara atidaro konkretų grindų kontūrą ir leidžia šiltam vandeniui cirkuliuoti vamzdžiais. Svarbu pabrėžti, kad termostatas nevaldo vandens temperatūros - jis reguliuoja tik srautą. Vandens temperatūrą nustato katilas, šilumos siurblys arba maišymo mazgas.

Termostatų tipai grindiniam šildymui

Renkantis vandeniu šildomų grindų termostatą, labai svarbu suprasti, kokią temperatūrą jis reguliuos - grindų ar patalpos oro. Oro termostatas matuoja patalpos oro temperatūrą ir pagal ją reguliuoja šildymą. Tai dažniausiai sutinkamas sprendimas gyvenamosiose patalpose, kur svarbiausias kriterijus - stabilus ir komfortiškas mikroklimatas.

Grindų termostatas naudoja grindyse įmontuotą temperatūros daviklį ir reguliuoja šildymą pagal grindų paviršiaus temperatūrą. Šis sprendimas ypač aktualus patalpose, kuriose grindų danga jautri karščiui, pavyzdžiui, laminatas, vinilas ar parketas. Praktikoje dažniausiai naudojami kombinuoti termostatai, kurie turi abu daviklius. Tokiu atveju oro temperatūra naudojama komfortui palaikyti, o grindų temperatūra - kaip apsauginė riba.

Vandeniu šildomų grindų termostatai skiriasi ne tik dizainu, bet ir funkcionalumu, valdymo tikslumu bei galimybėmis taupyti energiją:

Mechaniniai termostatai: Temperatūra nustatoma sukant rankenėlę, be tikslaus laipsnių nustatymo.
Elektroniniai termostatai: Leidžia tiksliai nustatyti norimą temperatūrą ir rodo ją ekrane.
Programuojami termostatai: Suteikia galimybę nustatyti skirtingus temperatūros režimus pagal paros laiką ar savaitės dienas.
Išmanieji (Wi-Fi) termostatai: Leidžia valdyti šildymą nuotoliniu būdu per mobiliąją programėlę.

Termostatų tipai pagal valdymą ir nustatymus

Termostatų tipai gali būti labai įvairūs, ne tik šildymui, bet ir šaldymui (pvz. „TI-N“ vienapakopis sieninis patalpų elektromechaninis termostatas), ir jų valdymo galimybių (pvz. „RRT025“ -patalpų termostatas fankoilų valdymui. Termostatai reguliuoja kiekvieno įrenginio ir visos zonos prietaisų režimus.

Pagal Valdymą:

Laidiniai: Jungiami laidais prie šildymo įrenginio.
Belaidžiai: Susideda iš imtuvo (prie šildymo įrenginio) ir siųstuvo (patalpoje).
Wi-Fi termostatai: Jungiasi prie namų interneto, valdomi per programėlę.

Pagal Nustatymus:

Programuojami: Savaitiniai termostatai, leidžiantys nustatyti skirtingas temperatūras kiekvienai dienai.
Paprasti: Palaiko vieną nustatytą temperatūrą.

Programuojamieji belaidžiai termostatai gali būti valdomi mobiliuoju telefonu ar planšete, naudojantis mobiliaja programėle. Dabar yra savaime besimokančių termostatų. Jie įsimena savo šeimos narių įpročius ir automatiškai palaiko norimus parametrus.

Termostatų nauda

Turėti patalpų termostatą itin patogu ir naudinga dėl kelių priežasčių:

Jis užtikrina nuolatinį komfortą.
Efektyvų energijos naudojimą.
Tausoja aplinką.
Padeda reguliuoti patalpų šildymo ir/ar vėsinimo išlaidas.

Visa tai galioja ir automatinio veikimo funkcijai, kuri be anksčiau išvardintų privalumų kartu suteikia ir visišką ramybę dėl temperatūros reguliavimo gyvenamojoje erdvėje - net tuomet, kai miegate ar esate ne namuose.

Pajungimas ir dažniausios klaidos

Vandeniu šildomų grindų termostato pajungimas yra vienas atsakingiausių etapų, nes čia susijungia elektros valdymas ir šildymo sistema. Dauguma vandeniu šildomų grindų termostatų veikia nuo 230 V arba 24 V įtampos. Termostatas maitinamas elektra ir veikia kaip jungiklis, kuris atidaro arba uždaro elektros grandinę pavarai.

Labai svarbu atkreipti dėmesį į termostato ir pavarų suderinamumą. Pavaros gali būti normaliai uždaros (NC) arba normaliai atviros (NO), todėl termostatas turi būti pritaikytas būtent tam tipui. Praktiškai kiekviena patalpa su vandeniu šildomomis grindimis turi atskirą termostatą, kuris valdo vieną arba kelias pavaras ant kolektoriaus. Jeigu vienas termostatas valdo kelis grindų kontūrus (pavyzdžiui, didesnėje patalpoje), visos pavaros jungiamos lygiagrečiai. Tokiu atveju būtina įsitikinti, kad termostato kontaktai atlaiko bendrą apkrovą.

Jeigu naudojamas grindų daviklis, jis montuojamas grindyse, gofruotame vamzdelyje. Tai leidžia prireikus daviklį pakeisti neardant grindų dangos. Netinkama daviklio vieta yra viena dažniausių problemų, dėl kurių termostatas veikia netiksliai.

Net ir kokybiškas termostatas neatliks savo funkcijos, jei jis bus prijungtas neteisingai. Viena dažniausių klaidų - netinkamas pavarų tipo pasirinkimas. Jei termostatas prijungiamas prie normaliai uždarų (NC) pavarų, tačiau sistemoje naudojamos normaliai atviros (NO), grindys gali šildyti nuolat arba visai nereaguoti į nustatymus.

Kita dažna problema - neteisingas grindų daviklio montavimas. Daviklis kartais įbetonuojamas be apsauginio vamzdelio arba per arti šildymo vamzdžio. Tokiu atveju jis rodo netikslią temperatūrą, o termostatas per anksti išjungia arba per ilgai palaiko šildymą.

Taip pat pasitaiko klaidų elektros jungime. Supainiojama fazė ir nulis, neteisingai prijungiami valdymo kontaktai arba neatsižvelgiama į pavarų bendrą apkrovą. Tai gali lemti ne tik sistemos neveikimą, bet ir termostato ar pavarų pažeidimus.

DUK apie grindų termostatus

Ar vandeniu šildomoms grindims būtinas termostatas?

Taip, termostatas yra būtinas norint reguliuoti šildymą pagal patalpos poreikius. Be jo grindys gali šildyti nuolat, didindamos energijos sąnaudas ir mažindamos komfortą.

Ar vienas termostatas gali valdyti kelis grindų kontūrus?

Taip, vienas termostatas gali valdyti kelias pavaras, jei jos prijungtos prie to paties kolektoriaus ir bendra apkrova neviršija termostato leistinų ribų.

Kur geriausia montuoti vandeniu šildomų grindų termostatą?

Termostatas montuojamas patalpos sienoje, maždaug 1,2-1,5 m aukštyje, toliau nuo tiesioginių saulės spindulių, šilumos šaltinių ir skersvėjų.

Ar grindų temperatūros daviklis būtinas?

Jis nėra būtinas visais atvejais, tačiau labai rekomenduojamas, ypač kai grindų danga jautri karščiui. Daviklis apsaugo grindis nuo perkaitimo.

Ar galima termostatą prijungti savarankiškai?

Teoriškai - taip, tačiau dėl elektros saugos ir sistemos patikimumo rekomenduojama pajungimą patikėti specialistui, ypač jei nėra patirties su šildymo sistemomis.