Термоголовка радиатора

Активное распространение термоголовок на территории СНГ началось с 2000ных, хотя изобретены они были еще в 40е годы прошлого столетия. А серийное производство начато в 50е.

Термостатическая головка входит в состав автоматического терморегулятора отопительного прибора. И устанавливается на термостатический клапан. Основная задача такого терморегулятора – автоматически регулировать теплоотдачу отопительного прибора.

Рассмотрим, как это происходит.

Откатимся немного к основам.

Основной задачей системы отопления является поддержания теплового баланса в здании и в отдельных помещениях при комфортных параметрах микроклимата. Помещение в холодное время года имеет интенсивные потери тепла. Это осуществляется через пол, стены, окна и через другие ограждающие конструкции.

Для примера, если помещение теряет 1,5 кВт, то задача системы отопления – компенсировать именно — это количество тепла – 1,5 кВт. При этом в помещении должна поддерживаться стабильная температура внутреннего воздуха. Значение температуры зависит от типа помещения.

Далее, мы подбираем по этому параметру отопительный прибор и подключаем его к системе отопления. Для удобства монтажа радиатор к трубам подсоединяем с помощью запорно-регулирующей арматуры.

Вот здесь перед нами постает выбор. Так как мы можем выбрать три варианта: шаровой кран с «американкой», ручной радиаторный вентиль или термостатический клапан. Все они отличаются принципом работы, а также ценой.

Шаровой кран будет служить только лишь для перекрытия и открытия радиатора. Это необходимо в процессе инсталляции, ремонта или чистки. Но если Вам в какой-то момент стало жарко, то «прикручивать» радиатор им не рекомендуется. Так как его срок службы резко сокращается, если затворный элемент находится в полуоткрытом положении. Также возрастает вероятность протечки крана.

Эту проблему решает ручной радиаторный вентиль. Такие вентили имеют принципиально другую конструкцию, и позволяют вручную регулировать теплоотдачу отопительных приборов. Если Вам стало жарко – Вы просто крутите ручку и увеличиваете внутренний проход крана. Или наоборот – если Вам стало холодно.

А вот терморегулятор (термостатический клапан и головка) делают это автоматически. Он поддерживает заданную температуру воздуха в помещении путем изменения количества теплоносителя, приходящего в радиатор. За счет того, что терморегулятор это делает постоянно, и подает в радиатор ровно столько тепла, что бы воздух прогрелся до необходимой температуры (не меньше ни больше), эффективность работы системы отопления сильно увеличивается.

Если в радиатор теплоносителя заходит меньше, значит он там не остывает, и соответственно котлу не нужно затрачивать ресурсы на его нагрев. Именно здесь и заключается экономическая полезность применения термостатических головок и клапанов. Размер экономии варьируется в пределах 15-25%.

Принцип работы

Принцип работы основан на преобразовании тепловой энергии в механическую, используя термическое расширение сенсора термоголовки. Внутри нее располагается сильфон с рабочей средой, которая реагирует на изменении температуры в помещении. При повышении температуры рабочая среда сенсора расширяется и давит на шток клапана. Он опускается, и тем самым тарелка клапана перекрывает проходное сечение.

При понижении температуры в помещении происходит обратный процесс. 

Конструкция

Термоголовка состоит из нескольких частей. Внутри полимерного корпуса располагается сильфон с рабочим веществом. Расширение или сужения вещества приводит в движение шток. Подключение головки к клапану происходит с помощью присоединительной гайки. Тип соединение бывает резьбовым или быстросъёмным.

Большинство производителей используют резьбовой тип подключения. Основные размеры присоединительной резьбы являются М30*1,5 и М28*1,5.

Второй тип соединения применяется не так часто. Потому что любой вид такого соединения как правило запатентован, и не может использоваться другими брендами. Наиболее популярный пример – клапаны фирмы Danfoss.

Еще одним существенным отличием термоголовок может быть вид рабочего вещества. Их может быть три – воск, жидкость и газ.

Первым был изобретен восковый термостат. Его разработал Сергиус Вернет в 1934 году.

Основным параметром, который отличает тот или иной вид термостата есть время срабатывания.

Например, когда в помещение поступает дополнительное количество тепла. Это происходит, когда повышается температура внешнего воздуха, или, когда приходит большое количество людей, которые также выделяют тепло и в других ситуациях. Это повышение температуры и воспринимает рабочее вещество. И начинает расширятся. Процесс от начала расширения до конечной точки занимает определенное время. И оно зависит от вида вещества.

Наиболее быстрым является газ. Время реакции составляет 12-15 минут. На втором месте – жидкость с временем 20-25 минут. И наиболее «медлительным» является воск. Время реагирования воскового термостата составляет 40-60 минут. Следовательно, чем быстрее реакция термоголовки, тем выше ее эффективность.

Дизайн корпуса

В такой отрасли как отопление дизайнерское искусство в продуктах очень тяжело применить. Но термоголовки дают ему эту возможность. 

Корпуса термоголовок могут выполняться различной формы – цилиндрические, круглые, конусные и даже в форме акульего носа.

Кроме этого они могут быть различных цветов, иметь как полностью полимерный корпус, так и комбинированный с металлом. Иметь малые габариты или большие. Все зависит от степени задач при создании термоэлемента.

Но в погоне за уникальным дизайном не нужно забывать об эффективности. То есть основной цели ради которой термоголовки и используются. Я говорю о количестве отверстий для допуска воздуха к сенсору термоголовки. Как видно их количество и площадь значительно отличается от модели к модели. Необходимо выбирать продукт с большим количеством и площадью отверстий.

Правила установки

На уровень эффективности работы радиаторного терморегулятора влияет и правильность установки. Главное условие, которое необходимо выполнять – это создание вокруг термоголовки реального микроклимата. Иными словами, что бы воздух возле датчика был такой же, как и во всем остальном помещении, а не перегретым или охлажденным.

Такое может случатся при закрытии термоголовки шторами или декоративными экранами. Или когда радиатор располагается в нише. Тогда вокруг термостатической головки создается зона повышенных температур. Как и в случае попадания прямых солнечных лучей.

Сюда же относится правило горизонтальной установки. При вертикальном расположении, на термоголовку влияют тепловые потоки от подводящих трубопроводов системы отопления.

С другой стороны, когда головка подвергается действию сквозняков, тогда наблюдается обратный эффект.

Эти правила логичны и просты, но при этом каждый год тысячи термоголовок устанавливаются с нарушением этих законов. Вот посмотрите на некоторые примеры.

Но как же быть, когда не хочется отказываться от штор, или, когда термоголовка сильно выступает за пределы отопительного прибора в горизонтальном положении и ее можно повредить? Для таких случаев существуют другие модификации термоголовок – с выносным датчиком и даже с выносным регулирующим механизмом.

Применяя этот вид термоголовок Вы можете устанавливать основной корпус в любом положении – даже вертикальном. Так как рабочее вещество находится за пределами корпуса, а связь между выносным датчиком и телом термоголовки поддерживается посредством капиллярной трубки.

Выносные датчики рекомендуется располагать на высоте 1,5 метра от уровня пола при этом соблюдать те же правила к установке, как и для основной термоголовки. Не попадание прямых солнечных лучей и так далее.

Настройка

Процесс настройки температуры происходит довольно просто. Как видно на корпусе термоголовки указаны значение от 1го до 5ти. Каждому значению отвечает определенная температура воздуха. Как правило значение 3 отвечает 20ти градусам температуры воздуха в помещении.

Также есть изображение звездочки. Этот так называемый режим антизамерзания системы отопления. При установке такого значения, в помещении будет поддерживаться минимальная температура воздуха 6-8 градусов.

Для того что бы установить необходимое значение нужно выбранную цифру привести в рабочее положение где находится указатель. Также некоторые виды термоголовок обладают функцией фиксации значения.

В людных местах иногда применяются термоголовки с антивандальным кожухом. В таком случае изменение или поворот термоголовки можно осуществить только при наличии специального инструмента.

Как видно модификаций и типов термостатических головок очень много. Однако выбрать нужную модель достаточно просто.

С другой стороны, когда Вы выбрали модель, наступает выбор производителя. Именно о них будет рассказано в следующей статье. 

Видео-версию статьи Вы можете посмотреть на моем Youtube-канале - Build your life.