Регулятор температуры воды

Используется для программируемого автоматического управления отпуском тепловой энергии в системах отопления и горячего водоснабжения.

Предназначен для применения в местных и центральных тепловых пунктах для автоматического регулирования t теплоносителя в системах теплоснабжения жилых, общественных, административных и прочих помещений с целью создания комфортных условий внутри помещений и экономии тепла, путем изменения соотношения потоков теплоносителя, поступающих из подающего и обратного трубопроводов.

Используется для автоматического регулирования t вторичного теплоносителя (горячей воды) в закрытых системах горячего водоснабжения и множества других применений.

Используется для автоматического регулирования t смешанного потока (горячей воды) в открытых системах горячего водоснабжения.

Используется для автоматического поддержания t воды в системах открытого (ТРТС ОС) или закрытого (ТРТС ЗС) водоснабжения.

Используется для автоматического регулирования t в системах централизованного горячего водоснабжения. Энергоматика.

Используется для автоматического поддержания t регулируемой среды путём изменения расхода пара, жидких и газообразных сред, неагрессивных к материалам регулятора.

Используется для автоматического регулирования t в нагревательных и охладительных системах.

Используется для программируемого автоматического управления отпуском тепловой энергии в системах отопления и горячего водоснабжения.

Предназначен для применения в местных и центральных тепловых пунктах для автоматического регулирования t теплоносителя в системах теплоснабжения жилых, общественных, административных и прочих помещений с целью создания комфортных условий внутри помещений и экономии тепла, путем изменения соотношения потоков теплоносителя, поступающих из подающего и обратного трубопроводов.

Используется для автоматического регулирования t вторичного теплоносителя (горячей воды) в закрытых системах горячего водоснабжения и множества других применений.

Используется для автоматического регулирования t смешанного потока (горячей воды) в открытых системах горячего водоснабжения.

Используется для автоматического поддержания t воды в системах открытого (ТРТС ОС) или закрытого (ТРТС ЗС) водоснабжения.

Используется для автоматического регулирования t в системах централизованного горячего водоснабжения. Энергоматика.

Используется для автоматического поддержания t регулируемой среды путём изменения расхода пара, жидких и газообразных сред, неагрессивных к материалам регулятора.

Используется для автоматического регулирования t в нагревательных и охладительных системах.

Назначение, типы и виды — общая справочная информация

Регулятор температуры воды – это устройство, в задачу которого вменяется управление нагревом воды до необходимых температурных показателей. Как правило, они применяют как в различных сетях, так и в системах централизованного или локального действия. Можно с полной уверенностью сказать, что ни одна система горячего водоснабжения в современном представлении не обходится без подобных устройств разного типа. Среди всех вариантов можно выделить два основных:

• Конструкцию прямого действия, которая отличается относительной простотой как в производстве, так и в эксплуатации. Д ействует она просто: за счет изменения пропускной способности самого клапана и воздействия на него одного из возможных датчиков (нагрева, давления) происходит необходимый контроль за нагревом теплоносителя, а также меняется пропускная способность сети.
• Конструкцию непрямого действия, которая является более сложной и предусматривает наличие датчика. В таком типе присутствует не только сам датчик, но и узел, обрабатывающий сигнал, который впоследствии формирует воздействие на сам исполнительный (нагревающий) механизм.

Они обладают несомненными достоинствами, такими, как высокая точность регулировки, отличная пропускная способность, к тому же, большинство устройств, представленных в данном разделе, могут реализовывать различные алгоритмы управления (линейные, нелинейные).

Регуляторы прямого действия

Тип водопроводной арматуры, имеет четкое предназначение – поддерживать t теплоносителя в необходимых заданных параметрах. Как правило, он работает в автоматическом режиме и может изменять проходное сечение клапана. Управление происходит за счет наличия термостатического элемента, а сам регулятор не требует установки источника энергии.

Принцип работы

Главным параметром работы в данном случае можно считать энергию: замкнутое пространство самого датчика получает возможность изменить проходное сечение клапана под воздействием энергии и непосредственного теплового расширения. Сами датчики подразделяются на два типа – закрывающиеся и открывающиеся под воздействием роста температуры.

Достоинства

Как устройства применяются прежде всего в системах горячего водоснабжения. Их непосредственная роль заключается в том, чтобы под прямым управлением теплоносителя (нагревающегося) обеспечить конечного потребителя горячей водой.

• Надежность устройств за счет конструкций, проверенных временем.
• Относительно невысокие цены на большинство моделей.
• Простые параметры настройки.
• Эксплуатация в необходимом для каждой сети режиме.
• Отсутствие необходимости подключения к внешним источникам энергии.

Недостатки

• Подобные устройства обладают повышенными требованиями к качеству теплоносителя.
• Настройки возможны только лишь в ручном режиме.
• Ограничения касаются также и возможного выноса температурного датчика.

Электронные регуляторы

Данный тип применяется не только в системах горячего водоснабжения, но также и в системах вентиляции, водяного отопления, кондиционирования. Главная задача электроники в данном случае заключается в поддержании температуры в нужных рамках: при снижении порога нижнего параметра аппарат автоматически включается, подогревая воду до нужных размеров, а при повышении – наоборот, отключается.

Среди главных плюсов применения электронных моделей можно обозначить заметную экономию газа или электричества. Также наблюдается заметное улучшение микроклимата в помещении за счет отсутствия перегрева или переохлаждения, а сами приборы – работают дольше и лучше.

Регулятор потребления тепловой энергии

Одно- и двухконтурные регуляторы в данном сегменте позволяют создать автоматическое управление или регулирование потребления тепловой энергии. Как правило, здесь используется определенный алгоритм, включающий в себя отпуск энергии по одному или, соответственно, по двум контурам. Используются они преимущественно в системах горячего водоснабжения, а также отопления на объектах, которые относятся к промышленному или бытовому сектору.

Двухконтурные модели могут работать в нескольких форматах:

• система отопления;
• система отопления и горячего водоснабжения;
• две системы ГВС.

Регулятор температуры воды в системе ГВС 2021 год

Д.т.н. П.В. Ротов, заместитель главного инженера;
А.А. Сивухин, начальник ПТО, МУП «Городской теплосервис»;
д.т.н. В.И. Шарапов, профессор, заведующий кафедрой «Теплогазоснабжение и вентиляция», ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный технический университет», г. Ульяновск

Потребление горячей воды в жилых и общественных зданиях характеризуется значительной неравномерностью как в течение суток, так и в отдельные дни недели. Мгновенный расход потребляемой воды является случайной величиной. При этом, в разные дни недели, в одно и то же время при прочих равных условиях, вероятность потребления аналогичного количества воды мала. В рабочие дни наибольшее потребление воды наблюдается в вечерние часы, в выходные дни — с утра. Кроме того, на неравномерность потребления могут оказывать влияние климатические условия, периоды массовых отпусков и школьные каникулы, даже телевизионные передачи.

Для компенсации тепловых потерь в трубопроводах системы ГВС предусматривают циркуляцию. Но, поскольку данные по тепловым потерям во внутридомовых системах ГВС зачастую отсутствуют, то для их определения используют долевую часть от расхода воды, а именно 10% от расчетного расхода воды, определенного для неотопительного периода [1, 2]. В [3] потери теплоты трубопроводами систем ГВС учитываются прибавлением доли среднего за отопительный период расхода воды в системах ГВС с учетом коэффициента, учитывающего потери теплоты трубопроводами в зависимости от конструктивных особенностей и наличия изоляции, который изменяется в пределах от 0,15 до 0,35.

Повысить эффективность работы системы ГВС возможно путем автоматического регулирования расхода воды в циркуляционном трубопроводе с учетом неравномерности режима потребления горячей воды. Одна из таких технологий, разработанная в научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки» (НИЛ «ТЭСУ») УлГТУ, реализована в 2014 г. на ЦТП Ульяновского МУП «Городской теплосервис» [4]. На рис. 1 показана принципиальная схема ЦТП с установленным оборудованием. Регулирование расхода воды в циркуляционном трубопроводе осуществляется запорно-регулирующим клапаном (регулятором температуры) 11, установленном на циркуляционном трубопроводе. Управление запорно-регулирующим клапаном осуществляется программируемым логическим контроллером по импульсу от датчика температуры 12. В период водоразбора тепловые потери в системе ГВС компенсируются за счет слива воды, поэтому можно снизить расход воды в циркуляционном трубопроводе. При отсутствии водоразбора расход воды в циркуляционном трубопроводе поддерживается в зависимости от определенного перепада температур в подающем и обратном трубопроводе системы ГВС, тем самым обеспечивая необходимую тепловую нагрузку.

В течение 2014 г. проводился инженерный эксперимент, в результате которого анализировались параметры работы ЦТП при различных режимах настройки регулятора температуры, установленного на циркуляционном трубопроводе. Настройка регулятора температуры по времени суток осуществлялась на основании предварительного анализа работы ЦТП. На рис. 2 представлена диаграмма изменения расхода воды в системе ГВС за 6 дней, из которой следует, что максимальный отбор горячей воды происходит в период с 8:00 до 15:00-16:00. Среднечасовое значение температуры горячей воды за этот же период составило 60,3 О С. Во время минимального разбора горячей воды настройка регулятора температуры производилась на температурный перепад в системе ГВС, равный 10 О С.

В период с 19.06.2014 г. по 06.08.2014 г. анализировались режимы работы ЦТП с различными настройками регулятора температуры на циркуляционном трубопроводе. В I режиме регулятор температуры был настроен на круглосуточном поддержании температуры воды, равной 50 О С, в циркуляционном трубопроводе. Во II режиме настройки регулятора температуры изменялись в течение суток по графику: с 9:00 до 15:00 поддерживалась температура циркуляционной воды, равная 45 О С, в остальное время температура циркуляционной воды поддерживалась равной 50 О С. В III режиме регулирование температуры воды в циркуляционном трубопроводе не производилось.

Среднечасовые значения параметров работы ЦТП в каждом из трех режимов представлены в табл. 1. Экономия тепловой энергии на ЦТП определялась для I и II режимов в сравнении с III режимом, когда не производилось регулирование циркуляционного расхода воды.

Таблица 1. Режимные показатели работы ЦТП при регулировании циркуляционного расхода в период с 19.06.2014 г. по 06.08.2014 г.

Интеллектуальный термостат отопительного котла

Экономность и качество работы системы отопления загородного дома зависят от правильной регулировки температуры теплоносителя в системе отопления. Слишком низкая температура воды или антифриза приведет к тому, что дом не будет отоплен, возможно даже перемерзание. Слишком высокая температура приводит к перегреву (если нет термостатических клапанов на отопительных радиаторах), или к перегрузке циркуляционного насоса (если термостатические регуляторы есть — они перекрываются и препятствуют циркуляции). Кроме того, наблюдается повышенный и совершенно не оправданный расход энергии. А это — загрязнение окружающей среды и лишние расходы.

Постоянно регулировать температуру теплоносителя на самом отопительном котле достаточно обременительно, даже если Вы ежедневно бываете в доме. Если же Вы отлучаетесь на несколько дней, то регулировка вообще становится невозможна.

Я поставил перед собой и успешно решил задачу по разработке устройства, автоматически устанавливающего температуру теплоносителя в зависимости от погонных условий (температуры воздуха вне здания).

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Так как поток тепла пропорционален разности температур и обратно пропорционален тепловому сопротивлению между областями с этими температурами, то верно соотношение: [Поток тепла] = ([Температура в помещении] — [Температура на улице]) / [Полное тепловое сопротивление от воздуха помещения до воздуха улицы] = ([Температура теплоносителя в котле] — [Температура в помещении]) / [Полное тепловое сопротивление от котла до воздуха помещения ]

Это соотношение верно, так как тепло никуда не девается. Вся тепловая энергия, которая поступает от котла, рассеивается в конечном итоге в окружающую среду.

Так что температуру в котле нужно поддерживать таким образом, чтобы приведенное соотношение было верно для необходимой нам температуры воздуха в помещении

Все приведенные рассуждения верны очень приблизительно. Однако, погрешности невелики и легко компенсируются термостатическими клапанами на отопительных приборах. С помощью этих клапанов также можно установить разную температуру в разных помещениях. В любом случае, температура теплоносителя не будет слишком велика.

Эта и следующая схемы могут применяться с автоматическим котлами, которые работают от сетевого напряжения, выключаются при его отсутствии и автоматически включаются при его появлении, потребляют до 400 Вт. Это газовые котлы с турбогорелкой, дизельные котлы, котлы на темном печном топливе и отработке. Для работы с электрическим котлом необходимо применить в схеме более мощное коммутирующее устройство, если котел на три фазы, то трехфазное.

Для начала я применил такой механизм. Установил бронзовый стержень диаметром 2 см. Один конец стержня смазал теплопроводящей пастой и упер в трубу, выходящую сверху котла (выход нагретой воды). Второй конец через отверстие в стене вывел на улицу и там прикрутил его к металлической пластине толщиной 4 мм и площадью 100 кв. см. Длина стержня должна быть небольшой (около 30 см). В районе середины стержня закрепил терморезистор. Терморезистор, сопротивление которого уменьшается с повышением температуры, подключил к схеме, приведенной ниже. Стержень обернул пенофолом для теплоизоляции. Для правильной работы схемы стержень не должен рассеивать тепло по длине, только через радиатор на уличном конце.

D1 — операционный усилитель с высоким входным сопротивлением, например, 544УД1

R1 — Терморезистор 47 кОм, снижающий сопротивление при повышении температуры.

Резистор R5 обеспечивает небольшой гистерезис. Его следует подобрать, чтобы интервал между включением и выключением котла составлял 10 гр.

Стабилитрон VD1 — 3.6 вольт 1 Вт.

Реле с напряжением переключения 12 вольт, допустимое коммутируемое напряжение не менее 250 вольт переменного тока.

Устройство питается от стабилизированного напряжения 12 вольт. У меня используется компьютерный блок питания.

Вилочка на схеме подключается к сети 220 вольт. Розетка предназначена для подключения отопительного котла.

Полученная конструкция имитирует всю систему отопления. С ее помощью мы стабилизируем температуру в точке крепления терморезистора. Если терморезистор закреплен так, что [расстояние по стержню до улицы] / [расстояние по стержню до котла]= [Полное тепловое сопротивление от котла до воздуха помещения] / [Полное тепловое сопротивление от воздуха помещения до воздуха улицы], то температура в этой точке будет равна температуре воздуха в помещении. Так что мы стабилизируем температуру в помещении, что нам и нужно.

Для того чтобы понять, зачем нужно использовать регуляторы температуры отопления, необходимо вспомнить структуру коммунальных расходов. Представим себе летние месяцы – определенная часть затрат идет на оплату счетов за квартплату, воду и газ, однако большую часть занимает относительно дорогая электроэнергия. Однако зимой все меняется – снижение температуры воздуха приводит к выходу на первый план оплаты отопления вне зависимости от его типа и схемы обустройства. И это справедливо, ведь нельзя экономить на собственном здоровье, которое зависит и от наличия комфортной температуры в помещении. Однако это касается зимы, а что же происходит в более теплые осенние и весенние месяцы?

Как правило, система отопления в этот период работает с такой же производительностью, как и в зимний период. Это является в корне неверным, так как в этом случае собственник несет повышенные затраты на производство ненужного тепла, а также несет убытки за счет повышенного износа котлов. Для того чтобы предотвратить подобный негативный эффект, были разработаны терморегуляторы, необходимые для изменения температуры отопления в том или ином помещении. Такой регулятор представляет собой устройство, которое способно менять параметры работы нагревательного устройства, а также изменять конфигурацию контура в зависимости от тех или иных факторов.

Благодаря этому становится возможным значительно снизить потребляемую мощность в системе отопления, уменьшив затраты на приобретение энергоресурсов, а также предотвратив преждевременную поломку котлов. Кроме того, используя регулятор температуры отопления, который вполне можно установить своими руками на определенном участке магистрали, вы сможете полностью отключать свои батареи от общего контура. В результате вы получите существенное снижение температуры в помещении. А еще это даст вам возможность демонтировать батареи для замены или обслуживания без остановки всего комплекса отопления.

Существует огромное количество разновидностей, в которых выпускаются терморегуляторы. Для того чтобы понять, какой регулятор наиболее рационально использовать в каждом конкретном случае, необходимо рассмотреть основные их группы.

Как правило, механический регулятор представляет собой клапан с ручным управлением, которое осуществляется поворотом специальной головки. На рукояти имеются деления, которые обозначают степень доступности трубопровода для теплоносителя. Ноль означает, что батарея полностью отключена от системы отопления, а 6,9,10, MAX (в зависимости от производителя) – свободное течение воды, обеспечивающее значительное повышение температуры. Используя промежуточные деления, нанесенные на терморегуляторы, вы можете добиться оптимальной температуры в помещении, а при использовании сразу нескольких радиаторов – отдельных «климатических зон».

Конечно, такой принцип управления может использоваться только в двухтрубных, лучевых или «ленинградских» системах отопления, так как, уменьшая расход мощности на прогрев батареи, регулятор перекрывает подачу воды, которая в однотрубных системах проходит последовательно через все отопительные приборы. Результатом перекрытия нормальной циркуляции станет полное отключение системы отопления во всем доме, а в случае с использованием гидравлического насоса – неконтролируемое повышение давления, ведущее к аварии. Механический регулятор должен устанавливаться в двухтрубных схемах и их аналогах непосредственно перед батареей или же на участке ответвления после выхода из центральной магистрали.

Примечание! Устанавливая механический регулятор в «ленинградку», стоит заранее просчитывать возможность беспрепятственного протока теплоносителя через обходной трубопровод. Если его характеристики не позволяют работать с полным отключением нескольких батарей, поддерживая нормальное давление, от его применения стоит воздержаться.

Преимущества приборов механического типа очевидны. С их помощью вы можете осуществлять точную регулировку температуры в каждом помещении отдельно, обеспечивая формирование индивидуальных климатических зон. Причем число их может значительно превышать количество комнат в доме. Однако такой регулятор имеет и свои недостатки. Помимо описанной выше невозможности использования в однотрубных схемах, необходим постоянный контроль давления, которое может значительно повыситься при отключении большей части отопительных приборов. Кроме того, при изменении температуры окружающей среды вам придется пройтись по всему дому, заново изменяя режим работы каждого из элементов системы.

Электрические и электронные системы

В последнее время все большую популярность набирают автоматические и полуавтоматические системы управления температурой отопления, которые представляют собой терморегуляторы с электрическим приводом. Такие приборы делятся на две категории:

• В одну входят те, которые предназначены для контроля температуры батареи или отдельной ветки магистрали.
• В другую – необходимые для регулировки мощности котлов, от которых также зависит эффективность работы замкнутого контура обогрева.

Кроме того, среди них различают простые термостатические приборы и управляемые электроникой, которая обеспечивает возможность программирования режимов работы системы.

Обычный электрический регулятор для радиатора или обособленного кольца работает по такому же принципу, что и механический прибор. Разница заключается в том, что он может автоматически менять положение клапана для поддержания постоянной температуры, заданной пользователем. И это является его основным преимуществом. К недостаткам же можно отнести ограниченное воздействие и необходимость постоянного подключения к электропитанию.

Термостатическое устройство, нужное для управления температурой котлов, принципиально отличается от него. В нем изменение характеристик обогрева достигается не регулировкой объема теплоносителя, а изменением подачи топлива в камеру сгорания или мощности электронагревателя. Благодаря этому он может быстро менять производительность всей магистрали при изменении погоды или температуры воздуха. А также использоваться в одноконтурной схеме, не приемлющей перекрытия трубопровода даже в одном участке.

Внимание! В системе водяного обогрева все электроприборы должны быть тщательным образом заземлены во избежание причинения ущерба здоровью человека.

Электронноуправляемый регулятор может стать темой для отдельного исследования, однако мы рассмотрим его основные возможности в двух словах. Применение сложной схемы, состоящей из современной техники и программного обеспечения, позволяет ему плавно изменять мощность котла или положение клапанов, определяющих скорость потока теплоносителя по заданной программе.

Кроме того, он может автономно управлять системой отопления, анализируя такие показатели, как:

• Время года.
• Время суток.
• Влажность.
• Температура окружающего воздуха.
• Наличие людей в помещении (с помощью датчиков движения).

Один из современных регуляторов температуры

Рассмотрим такое устройство как регулятор температуры горячего водоснабжения. В нашей статье опишем его назначение и устройство, принцип действия разновидности. Также опишем схемы монтажа и приведем конструкцию для сборки своими руками. В нашей статье постараемся разъяснять все специальные термины.

На первый взгляд назначение регулятора непонятно, мы и так настраиваем нужную температуру воды из крана смесителем…

Как и понятно из названия устройство предназначается для того чтобы управлять температурой горячей воды идущей из крана. Но для неспециалистов не совсем ясно, зачем это делать?

Ведь мы и так регулируем ее, добавляя различное количество холодной воды. Для начала, чтобы было проще раскрыть все вопросы, опишем устройство систем горячего водоснабжения (сокращенно ГВС).

Устройство системы горячего водоснабжения и отопления современного дома

Большинство систем горячего водоснабжения увязываются с отопительными системами. При этом вода не отбирается прямо от котла, только если это не небольшой двухконтурный котел, в котором есть специальные теплообменники для нужд ГВС.

1. вода для котлов очищается специальным образом, чтобы было меньше накипи, невыгодно отбирать ее для водоснабжения, а потом готовить снова;
2. подготовленная вода мягкая и не утоляет жажду, в ней могут содержаться вредные примеси;
3. неконтролируемый отбор воды опасен для котлов.

Поэтому устанавливают специальные теплообменники (еще их называют бойлеры), в которых нагревается водопроводная вода. Они бывают различной конструкции пучок труб в кожухе с водой для ГВС омываемый сетевой водой, наборы пластин с каналами.

Принцип действия один — обеспечивается нагрев воды теплоносителем через хорошо проводящий тепло материал, который препятствует их смешиванию.

Такой подход дает и еще одно преимущество. Если отопление центральное, то нет необходимости к каждому потребителю тянуть четыре трубы от котельной. Достаточно двух для отопления, а саму систему ГВС можно разместить в доме или центральном теплопункте (сокращенно ЦТП)

Почти всегда чтобы не приходилась долго ждать, пока вся холодная сбежит из системы и пойдет горячая,от теплообменника прокладывают еще одну трубу и устанавливают рециркуляционные (иногда называют просто циркуляционные) насосы. Горячая вода постоянно движется по кругу, та, которая не была отобрана, возвращается на дополнительный подогрев. Система горячего водоснабжения без рециркуляции применяется только в небольших домах, где длина трубопроводов тоже небольшая.

Та вода, которая идет нагретой от теплообменника (и труба тоже) называется подачей, которая возвращается назад обраткой. Эти же термины используют и для отопительных систем. Правда там, в роли теплообменника (не всегда) выступает котел, а вода может называться сетевой или теплоносителем.

На схемах подачу отопления обозначают Т1, обратку Т2. Для систем ГВС — Т3 и Т4 соответственно.

Теперь перейдем к ответу на вопрос: для чего регулируют температуру горячей воды. Ведь можно оставит ее такой, какой она на выходе теплообменника, то есть равной температуре сетевой воды. Причин три.

Большинство потребителей платят по счетчикам горячей воды

1. В целях экономии. В стране существует норматив для горячего водоснабжения, в котором оговаривается, что ее температура должна быть не меньше 60 и не больше 75 оС. Температура сетевой воды определяется специальным графиком в зависимости от температуры на улице и может достигать до 90 градусов.

Так как большинство потребителей платят за объем израсходованнойгорячей воды по показаниям водомеров, то компаниям, подающим ее, нет смысла тратить топливо на то чтобы нагревать ее выше нижнего предела норматива.

Совет. В частном доме автономным отоплением и горячим водоснабжением экономии не будет. Нагрев воду сильнее мы просто разбавим больше ее холодной (мы уже говорили об этом) и используем меньший объем.

1. В целях безопасности. Те же 60-75 градусов регламентирует и СанПиН 2.1.4.2496-09. Причем если нижний предел выбран для того чтобы в воде были максимально неблагоприятные условия для развития бактерий то верхние 75оС объясняются заботой о здоровье. Если, например, в душе случайно открыть кран с водой нагретой выше этого предела на полный напор, то есть вероятность получить ожог.
2. Третья причина действует только в отдельных случаях. Если котел работает на газе, в летнее время и только для того чтобы обеспечивать нужды ГВС, то можно было бы держать температуру теплоносителя вблизи нижней границы норматива и регулировать ее котлом, обойдясь без регулятора на теплообменнике.

Но 60 оС находятся в районе точки росы газового топлива. И если сетевая вода будет такой температуры, котел начнет «плакать», на его внутренних поверхностях начнет конденсироваться вода, которая снижает КПД и ведет к коррозии. Поэтому нужно нагревать теплоноситель больше, а нужной температуры горячей воды достигают с помощью регулятора.

Сразу разберемся с принципом, с помощью которого снижают температуру подогреваемой воды.

Пример байпаса без регулятора

Как мы помним, горячая вода нагревается от той, которая сетевая, через теплообменник. И тут начинает действовать закон сохранения энергии. Если через прошедшее за единицу времени через бойлер количество теплоносителя равно или больше чем количество воды для подогрева, то температура горячей воды будет почти такой же как у него.

Уменьшив поток сетевой воды, мы уменьшаем нагрев воды горячей на выходе. Меньшее количество теплоносителя не может принести столько энергии, чтобы подогреть больший объем воды до своей температуры.

Регулятор температуры воды в системе водоснабжения снижает проходящее через теплообменник количество сетевой воды двумя способами:

1. Уменьшая сечение труб на входе или выходе неполным закрытием запорной арматуры (кранами, клапанами, вентилями и т. п.). На сленге энергетиков это называется «прижимать».
2. Направляя часть теплоносителя в обратку. Такой способ называют «холодный перепуск» а трубопровод, по которому это делают, называется байпас.

Эти два метода могут применяться и в комбинации. По этим же принципам работают и регуляторы отопления.

Любой регулятор температуры систем водоснабжения состоит минимум из двух узлов:

1. датчик, который контролирует температуру горячей воды на выходе теплообменника или сетевой воды на подаче в него;
2. исполнительное устройство, которое управляет потоками сетевой воды перед бойлером.

Также, в большинстве современных устройств есть блок управления, который анализирует показания датчика и по заданным значениям или программе управляет исполнительными механизмами. Широко встречаются терморегуляторы, у которых управляющие узлы одновременно работают и на отопление.

Регулятор температуры для горячего водоснабжения может выполнять и дополнительные функции. Например, регулировать давление или расход в системе, отправлять информацию на диспетчерский пульт.

Иногда эти приборы комбинируют и со счетчиками тепловой энергии. Тогда информация датчиков используется дополнительно для контроля и для учета.

Принцип действия терморегуляторов предельно прост:

1. Датчик фиксирует превышение температуры.
2. Подается сигнал на исполнительное устройство.
3. Исполнительное устройство уменьшает поток сетевой воды через бойлер.
4. Температура горячей воды начинает падать.
5. При достижении заданного уровня подается следующий приказ на исполнительное устройство,оно снова увеличивает расход теплоносителя.

Причем, превышение температуры может фиксировать сам датчик, тогда он является настраиваемым. Он может и подавать команду на исполнительное устройство. В более распространенном случае сигнал датчика анализирует блок управления и уже он командует арматурой регулирующей поток воды.

Уменьшение потока воды через теплообменник может быть на фиксированную величину, ступенчатым или плавным. В большинстве устройств оно плавное. Таким образом, избегают гидроударов. А само исполнительное устройство находится почти в постоянной работе,то закрываясь то открываясь.

Общепринятой классификации не существует, поэтому попробуем разделить терморегуляторы для системы горячего водоснабженияусловно.

1. Пневмо- или гидромеханические, прямого действия. Это самые простые регуляторы. В них используются сильфоны, наполненные жидкостью, газом изменяющими свой объем в зависимости от температуры. Сильфон при этом удлиняется или укорачивается и приводит в действие исполнительный механизм. Так работают и регуляторы на батареях отопления.

Устаревшая система, но благодаря простоте врезки используется до сих пор. Еще одним достоинством таких регуляторов является их независимость от электропитания, которое просто им не нужно. Блок управления у них чаще всего тоже отсутствует.

1. Пневмогидромеханические с командными трубопроводами непрямого действия. В них тоже чаще всего используются сильфоны датчики.Но для передачи и усиления сигнала от них используются импульсные трубопроводы и давление сетевой воды. В отличие от предыдущей разновидности могут работать на более мощных системах ГВС с трубопроводами большого давления.
2. Электромеханические. В них исполнительные устройства уже с электрическим приводом (двигатель или соленоид) и имеется бок управления. Для связи их с датчиком могут устанавливаться промежуточные реле.
3. Электронные. Наиболее распространенная на сегодня разновидность. В них работой системы управляет электронная схема. Он может быть аналоговой (почти не встречается) или цифровой. Современные терморегуляторы для горячего водоснабжения обычно включают в свою электронную схему микроконтроллеры и благодаря программному управлению их очень легко перенастраивать.

Схемы установки регуляторов определяются врезками датчиков и исполнительных устройств. Блок управления, если он есть, как и понятно, монтируется в любом удобном месте.

1. Врезка на выходе горячей воды из теплообменника. Это наиболее распространенный способ, он прописан почти во всех руководствах по эксплуатации терморегуляторов. Тем более второй нижеописанный способ невозможен при системе ГВС без рециркуляции, так как обратка там отсутствует. Недостаток в том, что нужно учитывать остывание на пути к потребителю и немного завышать температуру настройки.
2. Врезка на обратке трубопроводов горячей воды. Способ применяется редко, но только он может обеспечить соответствие заданной температуры на всех точках разбора воды.
3. Врезка на подаче сетевой воды. Используется пи установке простейших регуляторов, в которых исполнительное устройство находится в одном корпусе с датчиком. Врезка на подаче обычно применяется когда теплоноситель и горячая вода в бойлере движутся противотоком и температура последней на выходе почти равна температуре подачи.
4. Врезка на обратке сетевой воды. Используется если в бойлере вода и теплоноситель движутся в одном направлении, в этом случае горячая вода на выходе будет нагрета до температуры обратки.

Существуют четыре схемы установки исполнительных устройств терморегуляторов:

1. Двухходовое (кран задвижка вентиль и т.п.) исполнительное устройство монтируется на трубопроводах сетевой воды подкаченной к бойлеру. Исполнительное устройство перекрывает сечение обратки или подачи. Это простейшая схема врезки наиболее часто используемая.
2. Исполнительное двухходовое устройство устанавливается на байпасе сетевой воды перед бойлером и, при открытии за счет перепуска части потока мимо, уменьшает поток через теплообменник. Так врезают реже всего.
3. Врезается трехходовой кран или подобная ему арматура с приводом. Он одновременно перепускает часть потока через байпас и прижимает подачу на теплообменник. Самый выгодный вариант, так как обеспечивает эффективное регулирование и минимально влияет на режимы других узлов отопительной сети.
4. Два двухходовых запорных устройства устанавливаются на подаче или обратке теплоносителя и байпасе. Работает система точно так же как и с трехходовым краном (являясь его имитацией). Требует более сложной схемы управления.Схема применяется редко.

Дополнительно можете просмотреть видео в этой статье, где рассказываться о подобных системах. Дальше разберем несколько промышленно выпускаемых и используемых на сегодняшний день терморегуляторов, а также одно устройство для самостоятельной сборки.

Температура горячей воды. Кто и как должен обеспечить температурный режим горячего водоснабжения (ГВС) в наших квартирах? ТРЖ – что это? Как устроен ТРЖ? Попробуем разобраться в обозначенных вопросах.

А почему именно такая температура? Да все очень просто, здесь соблюден компромисс между потребителями и «производителями» горячей воды.

С одной стороны потребителям выгоднее иметь более горячую воду, чтобы счетчик учитывал, как можно меньше кубических метров дорогой горячей воды, а разбавить ее холодной мы всегда сможем. В тоже время мы пользуемся водой (подставляем руки под горячую воду) с температурой 40-50°С, и чем выше температура горячей воды, тем больше шансов ошпарить свое любимое тело, и не дай Бог, если это маленькие дети. Пластиковые трубы, водомеры, смесители также рассчитаны на рабочую температуру 75-85°С.

С другой стороны энергетикам и поставщикам ГВС выгоднее производить менее горячую воду, т.к. потребители ее будут использовать в большем количестве и соответственно количество кубических метров в показаниях счетчиков будет больше, а значит и энергетики получат больше денег. Менее горячую воду к тому же дешевле и быстрее нагреть, меньше нагрузка на оборудование и сети, меньше теплопотери в сетях.

А если в отопительный период вода в сети 100°С и больше, без снижения температуры в ГВС нас могут серьезно ошпарить, т.к. это уже температура парообразования. Даже в радиаторы запрещено подавать теплоноситель свыше 95°С, т.к. в случае любой незначительной аварии из-за резкого падения давления теплоносителя будет происходить интенсивное парообразование, людей заживо сварит, а теперь представьте, что из вашего смесителя пошел пар. А вот здесь, чтобы обеспечить нормативную температуру горячей воды, обязаны поработать управляющие компании, обслуживающие организации и местный сантехник. С технической точки зрения с этой проблемой успешно справляются регуляторы температуры (ТРЖ – терморегулятор жидкости), которые должны быть установлены на каждую систему ГВС от ТЭЦ, т.е. в наших с вами домах.

Приведем пример наиболее часто применяемых (в нашем случае и более дешевых) ТРЖ в российском ЖКХ.

Наиболее применяемый в ЖКХ регулятор температуры это ТРЖ сильфонного типа (см.эскиз):

1. Сварной стальной корпус
2. Сильфон (внутри заполнен легко испаряемым веществом), имеет вид цилиндрической металлической «гармошки».
3. Крышка корпуса.
4. Шток для регулировки температуры.
5. Сальниковое уплотнение штока.

Принцип работы очень простой: сетевая горячая вода поступает в ТРЖ сверху через гильзу с отверстиями, вода, остывшая после отдачи тепла в батареях, поступает справа, внутри ТРЖ они смешиваются и из левого патрубка вода уходит к потребителю в квартиры. Если вода очень горячая сильфон удлиняется, отверстия гильзы перекрываются и уменьшается подача сетевой воды, если вода остыла, сильфон сжимается и горячей сетевой воды поступает больше. Все происходит в автоматическом режиме. ТРЖ можно отрегулировать вручную на подачу воды от 30 до 90°С. Поворотом штока по часовой стрелке мы поднимаем сильфон вверх и тем самым уменьшаем поступление горячей сетевой воды, против часовой — опускаем сильфон и вода на выходе будет горячее.

Пример регуляторов температуры сильфонного типа: — ТРТС-50-ОС, — РТЕ-21М.

Для примера, наиболее применяемая и доступная модель ТРЖ-М-1. Принцип действия и регулировки аналогичен выше указанному прибору, но в отличие от него в ТРЖ-М-1 вместо сильфона установлен термостат, подобный автомобильному.

У данной модели есть преимущества и недостатки по сравнению с сильфонным ТРЖ.

Преимущества: в случае выхода из строя термочувствительного клапана, можно заменить только датчик.

1. Датчик регулирует температуру воды в диапазоне 15°С ( 45-55; 55-65; 75-85…), для каждого режима требуется свой датчик.
2. В летний период когда вода подается только по одному трубопроводу и температура воды превышает на 20°С верхнюю градацию установленного датчика, его нужно извлечь из корпуса ТРЖ, иначе он выйдет из строя и потребует замены.

Внешний вид термостата и датчиков устанавливаемых внутри корпуса ТРЖ-М-1 (как в двигателе автомашины).

Пример: РТВЖ исполнение-2, Ру16, но это совершенно другая ценовая ниша ≈ в 3÷5 раз дороже вышеназванных ТРЖ, хотя принцип работы такой же. В целом рынок предлагает множество моделей ТРЖ, но к сожалению другие модели, особенно импортные, очень дорогие и их применение рядовым собственникам жилья и муниципальным учреждениям просто не по карману.