Термостат - Thermostat

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: "Термостат"  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Март 2009 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Honeywell культовая модель "The Round" T87 термостат, один из которых находится в Смитсоновский институт.

Продукты Lux нового поколения TX9600TS Универсальный 7-дневный программируемый термостат с сенсорным экраном.

Электронный термостат Honeywell в розничном магазине

А термостат компонент, который воспринимает температура из физическая система и выполняет действия, чтобы температура системы поддерживалась около желаемой уставка.

Термостаты используются в любом устройстве или системе, которые нагревают или охлаждают до заданной температуры, примеры включают строительство обогрев, центральное отопление, Кондиционеры, HVAC системы, водные нагреватели, а также кухонное оборудование, в том числе духовки и холодильники и медицинские и научные инкубаторы. В научной литературе эти устройства часто классифицируются как нагрузки с термостатическим управлением (TCL). Нагрузки с термостатическим управлением составляют примерно 50% от общего спроса на электроэнергию в США.^[1]

Термостат работает как устройство управления «замкнутым контуром», поскольку он стремится уменьшить ошибку между желаемой и измеренной температурами. Иногда термостат сочетает в себе как чувствительные, так и управляющие элементы управляемой системы, например, в автомобильном термостате.

Слово термостат происходит от Греческий слова θερμός термос, «горячий» и στατός статос, "стоячие, стационарные".

Обзор

Термостат осуществляет управление путем включения или выключения нагревательных или охлаждающих устройств или путем регулирования потока теплоносителя по мере необходимости для поддержания правильной температуры. Термостат часто может быть основным блоком управления для системы отопления или охлаждения в различных приложениях, от управления окружающим воздухом до управления охлаждающей жидкостью в автомобиле. Термостаты используются в любом устройстве или системе, которые нагревают или охлаждают до заданной температуры, примеры включают строительство обогрев, центральное отопление, Кондиционеры, а также кухонное оборудование, в том числе духовки и холодильники и медицинские и научные инкубаторы.

Строительство

В термостатах используются разные типы датчики для измерения температуры. В одной форме механический термостат, a биметаллическая лента в виде катушки непосредственно управляет электрическими контактами, управляющими источником нагрева или охлаждения. Электронные термостаты вместо этого используют термистор или другой полупроводниковый датчик, требующий усиления и обработки для управления нагревательным или охлаждающим оборудованием. Термостат - это пример "контроллер взрыва "поскольку мощность нагревательного или охлаждающего оборудования не пропорциональна разнице между фактической температурой и заданной температурой. Вместо этого нагревательное или охлаждающее оборудование работает на полную емкость до тех пор, пока не будет достигнута заданная температура, затем отключится. Таким образом, увеличение разницы между настройкой термостата и желаемой температурой не приводит к изменению времени достижения желаемой температуры. Скорость, с которой может изменяться целевая температура системы, определяется как способностью нагревательного, так и охлаждающего оборудования соответственно добавлять или удалять высокая температура в целевую систему или из нее, а также способность целевой системы аккумулировать тепло.

Чтобы предотвратить чрезмерно быстрое переключение оборудования, когда температура близка к уставке, термостат может включать некоторые гистерезис. Вместо того, чтобы мгновенно переключаться с «вкл» на «выкл» и наоборот при заданной температуре, термостат с гистерезисом не будет переключаться, пока температура не изменится немного выше заданной температуры. Например, холодильник, установленный на 2 ° C, может не запустить охлаждающий компрессор до тех пор, пока температура в отделении для пищевых продуктов не достигнет 3 ° C, и будет продолжать работу до тех пор, пока температура не снизится до 1 ° C. Это снижает риск износа оборудования из-за слишком частого переключения, хотя и вносит целевые колебания температуры системы определенной величины.

Для повышения комфорта обитателей отапливаемых или кондиционируемых помещений, термостаты с биметаллическими датчиками могут включать в себя систему «упреждающего», чтобы слегка нагревать датчик температуры во время работы нагревательного оборудования или слегка нагревать датчик, когда система охлаждения не работает. операционная. При правильной настройке это уменьшает чрезмерный гистерезис в системе и уменьшает величину колебаний температуры. Электронные термостаты имеют электронный эквивалент. ^[2]

Типы датчиков

Ранние технологии включали ртутные термометры с электродами, вставленными непосредственно через стекло, так что при достижении определенной (фиксированной) температуры контакты замыкались ртутью. Они были точны с точностью до градуса температуры.

Общие сенсорные технологии, используемые сегодня, включают:

• Биметаллический механические или электрические датчики.
• Пеллеты из вспученного воска
• Электронный термисторы и полупроводниковые приборы
• Электрические термопары

Затем они могут управлять нагревательным или охлаждающим устройством, используя:

• Прямое механическое управление
• Электрические сигналы
• Пневматические сигналы

История

Возможно, самые ранние зарегистрированные примеры управления термостатом были построены голландским новатором. Корнелис Дреббель (1572–1633) около 1620 года в Англии. Он изобрел Меркурий термостат для регулирования температуры курицы инкубатор.^[3] Это один из первых записанных с обратной связью устройств.

Современное управление термостатом было разработано в 1830-х гг. Эндрю Юр (1778–1857), шотландский химик, который изобрел биметаллический термостат. Текстильные фабрики того времени нуждались в постоянной и стабильной температуре для оптимальной работы, поэтому для достижения этой цели Юр разработал биметаллический термостат, который изгибался, когда один из металлов расширялся в ответ на повышение температуры и отключал подачу энергии.^[4]

Уоррен С. Джонсон (1847–1911) из Висконсин запатентовал биметаллический комнатный термостат в 1883 году, а два года спустя подал патент на первую многозонную термостатическую систему управления.^[5][6]Альберт Бутц (1849–1905) изобрел электрический термостат и запатентовал его в 1886 году.

Одним из первых промышленных применений термостата было регулирование температуры в инкубаторах для птицы. Чарльз Хирсон, британский инженер, спроектировал первый современный инкубатор для яиц, которые начали использовать на птицефермах в 1879 году. Инкубаторы включали точный термостат для регулирования температуры, чтобы точно имитировать естественный вывод яйца.^[7]

Механические термостаты

Это относится только к устройствам, которые распознают и управляют с помощью чисто механических средств.

Биметалл

Системы центрального отопления на основе воды и пара традиционно управляются биметаллическими ленточными термостатами, и этот вопрос рассматривается далее в этой статье. Локализовано чисто механическое управление пар или горячая вода радиатор биметаллические термостаты, которые регулируемый индивидуальный поток. Тем не мение, термостатические радиаторные клапаны (TRV) в настоящее время широко используются.

Чисто механические термостаты используются для регулирования заслонок в некоторых вентиляционных отверстиях турбин на крыше, уменьшая потери тепла в зданиях в прохладные или холодные периоды.

Некоторые автомобильные системы обогрева пассажиров имеют термостатический клапан для регулирования расхода и температуры воды до регулируемого уровня. В более старых автомобилях термостат управляет приложением вакуума двигателя к исполнительным механизмам, которые управляют водяными клапанами и заслонками для направления потока воздуха. В современных автомобилях вакуумные приводы могут работать от небольших соленоиды под управлением центрального компьютера.

Восковая пеллета

Автомобильная промышленность

Термостат двигателя автомобиля

Возможно, наиболее распространенным примером чисто механической технологии термостата, используемой сегодня, является двигатель внутреннего сгорания термостат системы охлаждения, используемый для поддержания двигателя в оптимальном состоянии Рабочая Температура регулируя поток охлаждающая жидкость к воздушному охлаждению радиатор. Этот тип термостата работает с использованием герметичной камеры, содержащей шарик воска, который плавится и расширяется при заданной температуре. Расширение камеры приводит в действие шток, который открывает клапан при превышении рабочей температуры. Рабочая температура определяется составом воска. Как только рабочая температура достигается, термостат постепенно увеличивает или уменьшает свое открытие в ответ на изменения температуры, динамически балансируя поток рециркуляции охлаждающей жидкости и поток охлаждающей жидкости к радиатору, чтобы поддерживать температуру двигателя в оптимальном диапазоне.

На многих автомобильных двигателях, включая всю продукцию Chrysler Group и General Motors, термостат не ограничивает поток в сердечник нагревателя. Бачок радиатора со стороны пассажира используется в качестве байпаса к термостату, протекая через сердечник отопителя. Это предотвращает образование паровых карманов до открытия термостата и позволяет нагревателю работать до того, как термостат откроется. Еще одно преимущество заключается в том, что через радиатор остается некоторый поток, если термостат выходит из строя.

Душ и другой контроль горячей воды

А термостатический смесительный клапан использует восковую гранулу для контроля смешивания горячей и холодной воды. Распространенным применением является разрешение работы электрического водонагревателя при температуре, достаточно высокой, чтобы убить Легионелла бактерий (выше 60 ° C (140 ° F)), а на выходе клапана образуется вода, достаточно прохладная, чтобы не обжечься сразу (49 ° C (120 ° F)).

Анализ

Клапан с приводом от восковой гранулы можно проанализировать, построив график гистерезис который состоит из двух кривых теплового расширения; растяжение (движение) против увеличения температуры и сжатие (движение) против уменьшения температуры. Разброс между кривыми вверх и вниз наглядно иллюстрирует гистерезис клапана; внутри клапанов с парафиновым приводом всегда есть гистерезис из-за изменение фазы между твердыми телами и жидкостями. Гистерезис можно контролировать с помощью специальных смесей углеводородов; больше всего желает жесткий гистерезис, однако для некоторых приложений требуются более широкие диапазоны. Клапаны с приводом от восковых гранул используются для защиты от ожогов, защиты от замерзания, продувки при перегреве, солнечная тепловая энергия, автомобильные и аэрокосмические приложения и многие другие.

Расширение газа

Иногда для регулирования газовых духовок используются термостаты. Он состоит из газонаполненной колбы, соединенной с блоком управления тонкой медной трубкой. Лампа обычно находится в верхней части духовки. Трубка заканчивается камерой, закрытой диафрагмой. Когда термостат нагревается, газ расширяется, оказывая давление на диафрагму, что снижает поток газа к горелке.

Пневматические термостаты

А пневматический термостат - это термостат, который управляет системой отопления или охлаждения через серию заполненных воздухом контрольных трубок. Эта система «управляющего воздуха» реагирует на изменения давления (из-за температуры) в управляющей трубке, чтобы при необходимости активировать нагрев или охлаждение. Управляющий воздух обычно поддерживается в сети на 15-18psi (хотя обычно работает до 20 фунтов на квадратный дюйм). Пневматические термостаты обычно обеспечивают давление на выходе / ответвлении / пост-ограничителе (для однотрубной работы) 3-15 фунтов на квадратный дюйм, которое подводится к конечному устройству (клапан / привод заслонки / пневмоэлектрический переключатель и т. Д.).^[8]

Пневматический термостат был изобретен Уорреном Джонсоном в 1895 году.^[9] вскоре после этого он изобрел электрический термостат. В 2009 году Гарри Сим получил патент на преобразователь пневматики в цифровой.^[10] который позволяет интегрировать здания с пневматическим управлением в системы автоматизации зданий, чтобы получить те же преимущества, что и прямое цифровое управление (DDC).

Клапан с приводом от восковой гранулы можно проанализировать, построив график гистерезиса восковой гранулы, который состоит из двух кривых теплового расширения; растяжение (движение) против повышения температуры и сжатие (движение) против снижения температуры. Разброс между кривыми вверх и вниз визуально иллюстрирует гистерезис; В технологии с парафиновым приводом всегда присутствует гистерезис из-за фазового перехода между твердыми частицами и жидкостями. Гистерезис можно контролировать с помощью специальных смесей углеводородов; жесткий гистерезис - это то, чего больше всего желает, однако для специализированных инженерных приложений требуется более широкий диапазон. Клапаны с приводом от восковых гранул используются, среди прочего, для защиты от ожогов, защиты от замерзания, продувки при перегреве, солнечной энергии, автомобильной и аэрокосмической промышленности.

Электрические и аналоговые электронные термостаты

Биметаллические переключающие термостаты

Биметаллический термостат для зданий.

Системы центрального отопления на водной и паровой основе традиционно управляются настенными биметаллическими ленточными термостатами. Они определяют температуру воздуха, используя дифференциальное расширение двух металлов, чтобы активировать переключатель включения / выключения. Обычно центральная система включается, когда температура опускается ниже уставки на термостате, и выключается, когда она поднимается выше, с несколькими градусами гистерезис для предотвращения чрезмерного переключения. Биметаллическое считывание теперь заменяется электронным. датчики. Основное применение биметаллического термостата сегодня - это индивидуальные электрические конвекционные нагреватели, где управление включается / выключается в зависимости от местной температуры воздуха и заданного значения, желаемого пользователем. Они также используются в кондиционерах, где требуется местное управление.

Номенклатура конфигурации контактов

Это соответствует той же номенклатуре, как описано в Реле (реле с принудительными контактами) и Switch (Контактная терминология).

• «NO» означает «нормально открытый». Это то же самое, что и "COR" ("Close on Rise"). Может использоваться для запуска вентилятора, когда он становится горячим, т. Е. Остановки вентилятора, когда он достаточно остыл.
• «NC» означает «нормально замкнутый». Это то же самое, что и «OOR» («Открывать на подъеме»). Может использоваться для запуска нагревателя, когда становится холодно, т. Е. Остановки нагревателя, когда он достаточно нагревается.
• «CO» означает «Change Over». Это служит одновременно как «NO», так и «NC». Может использоваться для запуска вентилятора, когда он становится горячим, а также (на противоположной клемме) для запуска нагревателя, когда становится холодно.

Любое начальное число обозначает количество наборов контактов, например «1НО», «1НЗ» для одного набора контактов с двумя выводами. «1CO» также будет иметь один набор контактов, даже если это переключение с тремя клеммами.

Простые двухпроводные термостаты

Механизм милливольтного термостата

На рисунке показан вид изнутри обычного бытового термостата с двумя проводами, работающего только на обогрев, который используется для регулирования газ - обогреватель через электрический газовый клапан. Подобные механизмы могут также использоваться для управления мазутными печами, котлами, котлами. зонные клапаны, электрические вентиляторы для чердаков, электрические печи, электрические обогреватели плинтусов и бытовая техника, такая как холодильники, кофейники и фены. Питание через термостат обеспечивается нагревательным устройством и может составлять от милливольт до 240 вольт в общей конструкции в Северной Америке и используется для управления системой отопления либо напрямую (электрические обогреватели плинтуса и некоторые электрические печи), либо косвенно (все газовые, масляные и принудительные системы горячего водоснабжения). Благодаря разнообразию возможных напряжения и токи имеется на термостате, следует соблюдать осторожность при выборе устройства для замены.

1. Контроль уставки рычаг. Это перемещено вправо для более высокой температуры. Круглый индикаторный штифт в центре второй прорези виден сквозь пронумерованную прорезь во внешнем корпусе.
2. Биметаллическая полоса свернутый в катушку. Центр катушки прикреплен к вращающейся стойке, прикрепленной к рычагу (1). По мере того, как катушка становится холоднее, подвижный конец - несущий (4) - перемещается по часовой стрелке.
3. Гибкая проволока. Левая сторона подключается одним проводом из пары к клапану управления отопителем.
4. Подвижный контакт прикреплен к биметаллической катушке. Оттуда к контроллеру отопителя.
5. Винт с фиксированным контактом. Это регулируется производитель. Он электрически подключен вторым проводом пары к термопаре и электрически управляемому газовому клапану нагревателя.
6. Магнит. Это обеспечивает хороший контакт при замыкании контакта. Он также предоставляет гистерезис для предотвращения коротких циклов нагрева, так как температуру необходимо повысить на несколько градусы до того, как контакты откроются. В качестве альтернативы в некоторых термостатах используется ртутный переключатель на конце биметаллической катушки. Вес ртути на конце змеевика имеет тенденцию удерживать ее там, также предотвращая короткие циклы нагрева. Однако этот тип термостата запрещен во многих странах из-за его высокой и постоянной токсичный природа если сломана. При замене этих термостатов их следует рассматривать как химические отходы.

На рисунке не показан отдельный биметаллический термометр на внешнем корпусе, показывающий фактическую температуру на термостате.

Милливольтные термостаты

Как показано на примере использования термостата выше, вся мощность для системы управления обеспечивается за счет термобатарея который представляет собой комбинацию множества установленных друг на друга термопар, нагреваемых контрольной лампой. Термобатарея производит достаточную электрическую мощность для приведения в действие газового клапана малой мощности, который под управлением одного или нескольких переключателей термостата, в свою очередь, регулирует подачу топлива в горелку.

Этот тип устройства обычно считается устаревшим, поскольку контрольные лампы могут тратить удивительное количество газа (точно так же, как капающий кран может расходовать большое количество воды в течение длительного периода времени), а также больше не используются на плитах, но являются до сих пор можно найти во многих газовых водонагревателях и газовых каминах. Их низкий КПД приемлем для водонагревателей, поскольку большая часть энергии, «потраченной впустую» на пилот, по-прежнему представляет собой прямой приток тепла для водяного бака. Система «Милливольт» также избавляет от необходимости прокладки специальной электрической цепи к водонагревателю или печи; эти системы часто полностью автономны и могут работать без внешнего источника питания. Для безрезервуарных водонагревателей «по запросу» пилотное зажигание предпочтительнее, поскольку оно быстрее, чем зажигание от горячей поверхности, и более надежно, чем искровое зажигание.

Немного программируемые термостаты - те, которые предлагают простые «милливольтовые» или «двухпроводные» режимы - будут управлять этими системами.

Термостаты 24 вольт

Большинство современных термостатов для отопления / охлаждения / теплового насоса работают от низкого напряжения (обычно 24 В. AC ) схемы управления. Источником питания 24 В переменного тока является управляющий трансформатор, установленный в составе оборудования для нагрева / охлаждения. Преимуществом низковольтной системы управления является возможность управления несколькими электромеханическими переключающими устройствами, такими как реле, контакторы и секвенсоры, использующие безопасные уровни напряжения и тока.^[11] В термостат встроено средство для улучшенного контроля температуры с упреждением. Предотвращение тепла выделяет небольшое количество дополнительного тепла на чувствительный элемент во время работы нагревательного прибора. Это размыкает нагревательные контакты немного раньше, чтобы температура в помещении не превышала уставку термостата. Механический датчик нагрева обычно регулируется и должен быть настроен на ток, протекающий в цепи управления нагревом, когда система работает. Предохранитель охлаждения выделяет небольшое количество дополнительного тепла на чувствительный элемент, когда охлаждающее устройство не работает. Это приводит к тому, что контакты включают питание охлаждающего оборудования немного раньше, предотвращая чрезмерное повышение температуры помещения. Предохранители охлаждения обычно не регулируются.

В электромеханических термостатах в качестве упреждающих элементов используются элементы сопротивления. Большинство электронных термостатов используют либо термисторные устройства, либо встроенные логические элементы для функции упреждения. В некоторых электронных термостатах датчик термистора может быть расположен на открытом воздухе, обеспечивая переменное ожидание в зависимости от температуры наружного воздуха. Усовершенствования термостата включают отображение наружной температуры, возможность программирования и индикацию неисправностей системы. Хотя такие 24-вольтовые термостаты не могут управлять печью при отключении сетевого питания, большинству таких печей требуется питание от сети для вентиляторов с подогревом воздуха (а также часто с подогревом или электронным искровым зажиганием), что затрудняет работу термостата. В других обстоятельствах, таких как пилотируемая стена и пол с «гравитацией» (без вентилятора) и центральные обогреватели, система низкого напряжения, описанная ранее, может оставаться работоспособной при отсутствии электроэнергии.

Стандартов на цветовую кодировку проводки не существует, но в соответствии с принятыми соглашениями используются следующие коды и цвета клемм.^[12][13]Во всех случаях инструкции производителя должны считаться окончательными.

Старые, в основном обесцененные обозначения

Термостаты сетевого напряжения

Термостаты сетевого напряжения чаще всего используются для электрических обогревателей, таких как плинтус ТЭН или электропечь с прямым подключением. Если используется термостат с линейным напряжением, питание системы (в США 120 или 240 В) переключается напрямую термостатом. С переключением Текущий часто превышает 40 амперы, использование термостата низкого напряжения в цепи сетевого напряжения приведет как минимум к выходу из строя термостата и, возможно, к возгоранию. Термостаты сетевого напряжения иногда используются в других приложениях, например, для управления фанкойл (вентилятор, питаемый от сетевого напряжения, продувающий змеевик трубопровода, который либо нагревается, либо охлаждается более крупной системой) блоки в больших системах, использующие централизованные котлы и чиллеры или для управления циркуляционными насосами в системах водяного отопления.

Некоторые программируемые термостаты доступны для управления системами сетевого напряжения. Обогреватели плинтуса особенно выиграют от программируемого термостата, который способен непрерывно регулировать (как, по крайней мере, некоторые Honeywell модели), эффективно управляя нагревателем, как диммер лампы, и постепенно увеличивая и уменьшая нагрев, чтобы обеспечить чрезвычайно постоянную температуру в помещении (непрерывное управление, а не полагаться на усредняющие эффекты гистерезиса). Системы, которые включают вентилятор (электрические печи, настенные обогреватели и т. Д.), Обычно должны использовать простые элементы управления включением / выключением.

Цифровые электронные термостаты

Цифровой термостат для дома

Lux продукты 'Термостат сенсорного экрана модели TX9000TS.

Lux Products WIN100 Программируемый выходной термостат для нагрева и охлаждения показан с закрытой и открытой дверцей управления.

Новее цифровой термостаты не имеют движущиеся части к мера температуры и вместо этого полагаться на термисторы или другой полупроводниковые приборы например, термометр сопротивления (датчик температуры сопротивления). Обычно один или несколько обычных батареи должны быть установлены для его работы, хотя некоторые так называемые цифровые термостаты с «похищением энергии» используют обычные цепи переменного тока 24 В в качестве источника питания, но не будут работать от термобатарея питаемые «милливольтовые» цепи, используемые в некоторых печах. У каждого есть ЖК-дисплей экран, показывающий текущую температуру и текущую настройку. У большинства также есть Часы, а также настройки времени суток и даже дня недели для температуры, используемые для комфорт и энергосбережение. Некоторые продвинутые модели имеют сенсорные экраны, или умение работать с Домашняя автоматизация или же автоматизация зданий системы.

Цифровые термостаты используют либо реле, либо полупроводниковый прибор Такие как симистор действовать как переключатель для управления HVAC единица. Устройства с реле работают в милливольтных системах, но часто издают слышимый щелчок при включении или выключении.

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с возможностью регулирования своей мощности можно комбинировать с термостатами, имеющими встроенный ПИД-регулятор Чтобы добиться более плавной работы. Существуют также современные термостаты с адаптивными алгоритмами для дальнейшего улучшения поведения инерционной системы.Например, настройка их таким образом, чтобы утром в 7 часов утра была 21 ° C (69,8 ° F), гарантирует, что в это время температура будет 21 ° C (69,8 ° F), тогда как обычный термостат просто начал бы работать в то время. Алгоритмы решают, в какое время система должна быть активирована, чтобы достичь желаемой температуры в желаемое время.^[14] Другой термостат, используемый для технологического / промышленного управления, где управление ВКЛ / ВЫКЛ не подходит, ПИД-регулирование также может гарантировать, что температура очень стабильна (например, за счет уменьшения выбросов путем точной настройки констант ПИД для заданного значения (SV)^[15] или поддержание температуры в диапазоне за счет использования гистерезисного контроля.^[16])

Большинство цифровых термостатов, широко используемых в жилых помещениях в Северной Америке и Европе, являются программируемые термостаты, которые обычно обеспечивают экономию энергии на 30%, если оставить их программы по умолчанию; изменение этих значений по умолчанию может увеличить или уменьшить экономию энергии.^{[нужна цитата ]} В программируемый термостат В статье приведены основные сведения по эксплуатации, выбору и установке такого термостата.

Термостаты и система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Последовательности зажигания в современных обычных системах

• Газ

1. Запустите вытяжной вентилятор / нагнетатель (если печь сравнительно недавно), чтобы создать столб воздуха, поднимающийся вверх по дымоходу.
2. Тепловой воспламенитель или пусковая система искрового зажигания
3. Откройте газовый клапан, чтобы зажечь основные горелки.
4. Подождите (если печь относительно недавняя), пока теплообменник находится при надлежащей рабочей температуре перед запуском главного нагнетательного вентилятора или циркуляционного насоса

• Масло

1. Подобно газу, за исключением того, что вместо открытия клапана, печь запускает масляный насос для впрыска масла в горелку.

• Электрический

1. Будет запущен нагнетательный вентилятор или циркуляционный насос, и большое электромеханическое реле или ТРИАК включит нагревательные элементы

• Уголь (включая зерна, такие как кукуруза, пшеница и ячмень, или гранулы из дерева, коры или картона)

1. Обычно сегодня редко (хотя популярность зерна и пеллет растет); аналогично газу, за исключением того, что вместо открытия клапана печь запускает винт загнать уголь / зерно / пеллеты в топку

В незонированных (типовых жилых домах, один термостат на весь дом) системах, когда клеммы R (или Rh) и W термостата подключены, печь выполняет процедуру запуска и производит тепло.

В зонированных системах (некоторые жилые, многие коммерческие системы - несколько термостатов, управляющих разными «зонами» в здании), термостат заставляет небольшие электродвигатели открывать клапаны или заслонки и запускать печь или котел, если он еще не работает.

Большинство программируемых термостатов будут управлять этими системами.

Комбинированное регулирование нагрева / охлаждения

В зависимости от того, что контролируется, надувной кондиционер термостат обычно имеет внешний выключатель для нагрева / выключения / охлаждения, а другой - включения / автоматического включения вентилятор включен постоянно или только при работе обогрева и охлаждения. Четыре провода поступают к центральному термостату от основного блока нагрева / охлаждения (обычно расположенного в стенной шкаф, подвал, а иногда и в чердак ): Один провод, обычно красный, подает питание 24 В переменного тока на термостат, в то время как другие три подают управляющие сигналы от термостата, обычно белый для нагрева, желтый для охлаждения и зеленый для включения вентилятора. Питание осуществляется от трансформатор, и когда термостат устанавливает контакт между источником питания 24 В и одним или двумя другими проводами, реле на блоке нагрева / охлаждения активирует соответствующую функцию нагрева / вентилятора / охлаждения блока (ов).

Термостат, установленный в положение «охлаждение», включается только тогда, когда температура окружающей среды в окружающей комнате выше установленной температуры. Таким образом, если контролируемое пространство имеет температуру обычно выше желаемой уставки, когда система нагрева / охлаждения выключена, было бы разумно оставить термостат установленным на «охлаждение», несмотря на то, какая температура находится на улице. С другой стороны, если температура в контролируемой зоне опускается ниже желаемого градуса, то желательно установить термостат в положение «нагрев».

Регулировка теплового насоса

Воспроизвести медиа

Дизайн термостата

В Тепловой насос представляет собой холодильный прибор, который меняет направление потока хладагента между внутренним и наружным змеевиками. Это делается путем подачи энергии на реверсивный клапан (также известный как «4-ходовой» или «переключающий» клапан). Во время охлаждения внутренний змеевик представляет собой испаритель, отводящий тепло от внутреннего воздуха и передающий его наружному змеевику, где оно отводится наружному воздуху. Во время нагрева наружный змеевик становится испарителем, а тепло отводится от наружного воздуха и передается в воздух помещения через внутренний змеевик. Реверсивный клапан, управляемый термостатом, вызывает переключение с нагрева на охлаждение. Термостаты для бытовых тепловых насосов обычно имеют клемму «O» для подачи питания на реверсивный клапан при охлаждении. Некоторые бытовые и многие коммерческие термостаты тепловых насосов используют клемму «B» для подачи питания на реверсивный клапан при обогреве. Тепловая мощность теплового насоса уменьшается при падении наружной температуры. При некоторой температуре наружного воздуха (называемой точкой баланса) способность холодильной системы передавать тепло в здание падает ниже потребностей здания в отоплении. Типичный тепловой насос оснащен электрическими нагревательными элементами для дополнения тепла охлаждения, когда температура наружного воздуха ниже этой точки баланса. Работа дополнительного источника тепла регулируется нагревательным контактом второй ступени в термостате теплового насоса. Во время нагрева наружный змеевик работает при температуре ниже температуры наружного воздуха, и на змеевике может образоваться конденсат. Затем этот конденсат может замерзнуть на змеевике, уменьшив его теплопередающую способность. Таким образом, тепловые насосы предусматривают периодическое размораживание наружного змеевика. Это достигается путем переключения цикла в режим охлаждения, выключения наружного вентилятора и подачи питания на электрические нагревательные элементы. Электроотопление в режиме размораживания необходимо, чтобы система не выдувала холодный воздух внутрь здания. Затем элементы используются в функции «повторного нагрева». Хотя термостат может указывать на то, что система находится в режиме размораживания и включен электрический нагрев, функция размораживания не контролируется термостатом. Поскольку тепловой насос имеет электрические нагревательные элементы для дополнительного нагрева и повторного нагрева, термостат теплового насоса предусматривает использование электрических нагревательных элементов в случае выхода из строя системы охлаждения. Эта функция обычно активируется клеммой «E» на термостате. При аварийном обогреве термостат не пытается управлять компрессором или наружным вентилятором.

Расположение термостата

Термостат не должен располагаться на внешней стене или там, где он может подвергаться воздействию прямых солнечных лучей в любое время в течение дня. Он должен быть расположен вдали от вентиляционных или отопительных отверстий или устройств в помещении, но при этом должен быть открыт для общего потока воздуха из комнаты (комнат), которую необходимо регулировать.^[17] Открытая прихожая может быть наиболее подходящей для однозонной системы, где гостиные и спальни работают как единая зона. Если коридор может быть закрыт дверями из регулируемых пространств, то их следует оставить открытыми, когда система используется. Если термостат расположен слишком близко к контролируемому источнику, система будет иметь тенденцию «сокращать цикл», и многочисленные пуски и остановки могут раздражать и в некоторых случаях сокращать срок службы оборудования. Многозонная система может сэкономить значительную энергию за счет регулирования отдельных пространств, позволяя неиспользуемым комнатам варьироваться по температуре путем отключения отопления и охлаждения.

Фиктивные термостаты

Сообщалось, что многие термостаты в офисных зданиях являются нефункциональными фиктивными устройствами, устанавливаемыми для того, чтобы сотрудники арендаторов могли иллюзия контроля.^[18][19] Эти фиктивные термостаты фактически представляют собой кнопка плацебо. Однако эти термостаты часто используются для определения температуры в зоне, даже если их элементы управления отключены. Эту функцию часто называют «блокировкой».^[20]

Смотрите также

• Автоматический контроль
• Двухпозиционное управление
• OpenTherm

Примечания и ссылки

внешняя ссылка

• Профессиональное справочное руководство
• «Как термостат ухаживает за вашей мебелью» Статья 1951 г. об основах автоматических термостатов для печей - в этой ссылке есть хорошие чертежи и иллюстрации.
• Как солнце влияет на термостат (Energy2D: онлайн-моделирование Java)
• Иллюстрация «Как работают термостатические клапаны на восковых гранулах»
• «Диаграммы восковых двигателей, т.е.« восковые гранулы »»
• «Анимация биметаллического переключателя»