Для чего нужна и как работает термоголовка на радиаторе отопления

Проблема энергосбережения является актуальной во многих странах, Россия в этом плане – не исключение. В нашей стране большое количество вырабатываемых энергоресурсов тратится на отопление и вентиляцию зданий. К сожалению, этот показатель намного выше, чем во многих развитых странах, несмотря на постоянно растущую стоимость энергоносителей.

Принцип действия и классификация

Термостатические клапаны используются для регулировки температуры в системе отопления. Выполняется это с высокой точностью, устройство способно обнаруживать колебания величиной в 1 °С. Этот высокоточный элемент с выносным регулятором позволяет точно фиксировать обогрев помещения.

Устройство оснащено тремя основными элементами: датчиком, поршнем и клапаном. На этой основе оно способно открывать и закрывать поток воды. В первом случае, жидкость свободно протекает через клапан, повышая температуру в системе отопления. Если же она превысит заданный лимит, то поршень задействует клапан, блокирующий поток воды.

Термоклапан имеет множество классификаций, различающихся по некоторым факторам. Среди них классификации:

Принцип действия и классификация
  • По типу систем отопления;
  • По термочувствительной среде;
  • По способу установки.

По первой классификации термочувствительные клапаны изготавливаются для однотрубных и двухтрубных систем. Их основное различие в том, что термоклапан для однотрубных систем отопления имеет увеличенную пропускную способность, что позволяет обеспечить достаточную эффективность по сравнению с двухтрубным вариантом.

Клапаны для разных типов систем не совместимы, поэтому игнорировать их тип при установке нельзя. Это приведет к некорректной работе систем отопления или же их поломке.

Далее идет разделение по термочувствительной среде. Клапан оснащен датчиком температуры, наполненным специальным веществом. Именно по нему определяется следующая классификация, в которой отмечают следующие варианты:

  • Газонаполненные;
  • Парафиновые;
  • Жидкостные.

По способу установки термостатические клапаны разделяются на:

Принцип действия и классификация
  • Прямые;
  • Осевые;
  • Угловые;
  • Левосторонние;
  • Правосторонние.

Поэтому важно учитывать эти факторы при планировке системы отопления и расположении радиатора. Это позволит установить элемент в правильной позиции, при этом имея свободный доступ к нему в период эксплуатации системы.

Способы применения термостатических клапанов для твердотопливных котлов

Любая система отопления (СО) с твердотопливным (ТТ) котлом – это довольно сложный и не всегда понятный механизм, в конструкцию которого входит масса узлов и деталей. Одним из главнейших компонентов грамотной отопительной системы является термостатический клапан для твердотопливного котла, которому отведена роль регулятора температуры теплоносителя. О видах, конструкции и назначении данных приборов и пойдет речь в этой публикации.

Типы клапанов, их конструктивные особенности и назначение

Оптимальной температуры теплоносителя можно добиться смешиванием потоков с разной температурой.

Чтобы понять принцип действия термосмесительного клапана для твердотопливного котла следует внимательно рассмотреть его конструкцию.

Данное устройство представляет собой обычный тройник, в корпус которого установлен механизм запирания протоков на одном подпружиненном штоке. При перемещении, шток передвигает запорный механизм, в результате чего открывается проход для одного потока воды и одновременно закрывается для другого. Предел срабатывания настраивается термоголовкой, главным исполнительным механизмом которой является термодатчик.

Датчик и термоголовка объединены между собой капиллярной трубкой, по которой происходит перемещение специального термочувствительного состава. При нагреве, жидкость (внутри  датчика) расширяется и перемещается в резервуар (сильфон), который находится внутри термостатической головки. В результате такого перемещения сильфон начинает давить на шток, тот, в свою очередь, воздействует на запорный механизм, приоткрывая один и частично перекрывая другой проход.

Кроме этого, в современных СО возникает необходимость разделять один поток теплоносителя на два. Эту функцию взяли на себя разделительные трехходовые термостатические клапаны для твердотопливных котлов.

Принцип действия данного устройства схож со смесительным, с единственной разницей в положении запорного механизма. При нажатии на шток, поток не смешивается, а разделяется. Управляет положением штока внешний электропривод. Более подробно о работе этих устройств можно узнать, посмотрев видео:

к оглавлению ↑

Способы управления

Кроме термостатической головки, существует еще два варианта управления устройством.

  1. Механический. Ход штока определяется поворотом ручки регулятора.
  2. Электрический. Положением клапана управляет электропривод.

На электрическом варианте нужно остановиться более подробно. Термостатический смесительный клапан для твердотопливных котлов данного вида имеет поворотную  конструкцию, которой наглядно показана на схеме ниже.

Читайте также:  Особенности электрокотла 3 кВт для отопления

Принцип действия данного элемента прост: электропривод, управляемый контроллером, поворачивает запорный механизм на нужный угол. Сигнал на контроллер поступает от одного или нескольких термодатчиков, что особенно актуально в многоконтурных СО.

Совет! Основными недостатками всех теплотехнических приборов с электроприводом являются энергозависимость и довольно высокая стоимость. Существует и упрощенный вариант данного устройства, в которых отсутствует такое звено, как контроллер: механизм управляется напрямую термодатчиком. Средняя стоимость бюджетных моделей с электроприводом составляет 7-10у.е.

к оглавлению ↑

Применение в системе отопления

Установка трехходового термостатического смесительного клапана для твердотопливных котлов производится в следующих случаях:

Для того чтобы в короткий промежуток времени поднять температуру в буферной емкости нужно подать в нее поток с высокой температурой, которая не нужна в СО. Термосмесительный клапан служит для понижения температура воды, идущей от бака на радиаторы. Устанавливается данный прибор а отопительный контур (после емкости).

Чаще всего, термостатические механизмы регулирования применяются в многоконтурных системах отопления, для регулировки температуры теплоносителя на каждого отдельного потребителя. Пример схемы отопления можно видеть на рисунке ниже.

Важно! Данные устройства  достаточно востребованы в отопительных системах с твердотопливными котлами, так как являются точными энергонезависимыми  механизмами контроля и регулирования температуры теплоносителя. Элеваторные системы выполняют схожую функцию, но имеют гораздо более низкую эффективность.

Краткий обзор запорно-регулирующего оборудования для отопления

Закрывающей, регулирующей арматурой называются части системы отопления, не относящиеся к основному обогревательному оборудованию. Детали, которые не являются котлом, насосом, расширителем, трубами, радиатором.

Целевое назначение арматуры

Перекрывающие детали применяют для принудительного уменьшения объема проходящего теплоносителя, полной остановки циркуляции в определенном участке.

Оборудование формирует безопасную обстановку для работы системы обогрева. Элементы регулируют уровень внутритрубного давления, контролируют температуру воды, добавляя холодную.

Краткий обзор запорно-регулирующего оборудования для отопления

Приборы регулировки контролируют срабатывание устройств автоматики.

Популярный материал для отопительной арматуры — ковкий чугун, часто используется латунь, реже медь. Из-за высокой предрасположенности металла к коррозии, практически не применяют.

Запорная арматура

Закрывающие элементы располагают на входе в магистраль.

Нужно, чтобы диаметры патрубков, арматуры совпадали на входе, выводе, поставленная задвижка не должна создавать помехи теплоносителю.

Запорные устройства

Нужна возможность регулировки, от которой зависит точность изменения силы напора воды. Шаровые модели выполняют процедуру быстро, клиновые — более плавно.

Краткий обзор запорно-регулирующего оборудования для отопления

Необходима возможность поставить автоматический регулятор, открывающий арматуру.

Регулирующая арматура

Регулирующие приборы контролируют работу отопительной конструкции целиком, на отдельных участках.

К группе арматуры относятся обратный клапан, кран Маевского, смесительные узлы.

Клапан Маевского стравливает воздух из труб отопления, помогает эффективно устранить газовые пробки.

Обратный прибор

Обратный клапан должен создавать препятствие для обратного направления движения воды, увеличивать степень безопасности приборов, повышать КПД.

Краткий обзор запорно-регулирующего оборудования для отопления

Смесительный узел

Смесительные конструкции с двумя, тремя ходами нужны, чтобы смешивать горячую воду с холодной. Часто узлы встречаются в конструкциях теплого пола.

Какой терморегулятор для батарей отопления выбрать – устройство, виды, преимущества

Терморегулирующие приспособления выпускают многие производители.

Чтобы сделать правильный выбор, нужно руководствоваться следующими критериями:

Какой терморегулятор для батарей отопления выбрать – устройство, виды, преимущества
  1. Термоклапан, к которому головка будет крепиться. Поскольку соединение может быть клипсовое либо резьбовое, нужно обратить внимание на этот момент. Если производитель один и тот же, проблем не будет.
  2. Вид резьбового соединения на самой головке. Оно может быть в виде гайки со шторками или просто круглое. В первом случае при монтаже нужен дополнительный инструмент для обжатия соединения. Во втором — все намного проще.
  3. Наличие «юбки». С ней головка смотрится лучше, т.к. она закрывает рабочую область.
  4. Материал изготовления. Наиболее дешевыми являются термоголовки в пластиковом корпусе. У дорогих моделей корпус металлический.
  5. Качество пластика. Некоторые производители с целью удешевления своих изделий, используют самый дешевый вид пластика. От этого страдает прочность конструкции, а со временем пластик желтеет и теряет свой эстетический вид.
  6. Тип рабочего элемента. Выбор придется делать между жидким, газовым, электронным и парафиновым.
  7. Плавность вращения. Рукоятка должна вращаться плавно. Это является признаком хорошего качества. Всякие потрескивания, скрипы и заедания указывают на не совсем качественный продукт.
  8. Градуировка и длина шкалы. У большинства моделей она находится в диапазоне 5 – 30 °C. Если шкала делений расположена по всему периметру головки, она может быстро стереться.
  9. Наличие антивандального кожуха. Он защищает от несанкционированного доступа к настройкам.
  10. Дизайн. Так как термоголовки в основном располагаются на виду, важен их внешний вид и цветовое решение.

Готовый комплект, состоящий из термоклапана и термоголовки приобретать не обязательно. Эти устройства можно купить по отдельности.

Газонаполненный сильфон не слишком чувствительный к сторонним источникам тепла. Это несомненный плюс, но стоимость у него намного выше, чем у жидкостного сильфона

Какой терморегулятор для батарей отопления выбрать – устройство, виды, преимущества

Термоголовка, оснащенная автоматикой, во много выигрывает, но она не всегда эффективна. Нет смысла монтировать ее на чугунные радиаторы. Материал этот очень теплоемкий, а так как масса батареи большая, она обладает большой инертностью. Корректно работать здесь сможет работать только ручной тип головки.

Читайте также:  Виды АГВ газовых котлов и их основные преимущества

Принцип действия кранов отопления

Использование запорной арматуры в системе отопления

Принцип работы крана удобнее рассмотреть на примере вентиля шарового типа. Для управления им достаточно от руки повернуть барашек. Суть работы такого механизма заключается в следующем:

  1. При механическом повороте ручки крана импульс передается на запорный элемент, выполненный в виде шара с отверстием посередине.
  2. За счет плавного вращения на пути потока жидкости появляется или исчезает преграда.
  3. Она либо полностью перекрывает имеющийся проход, либо открывает его для свободного прохождения теплоносителя.

Регулировать объемы поступающей в батареи жидкости с помощью шарового крана не представляется возможным.

Вентиль, позволяющий делать это, по своему принципу действия заметно отличается от шарового аналога. Его внутреннее устройство позволяет плавно перекрывать проходное отверстие за несколько оборотов. Сразу после изменения балансировки положение вентиля фиксируется, чтобы случайно не нарушить настройки прибора. Как правило, такие краны ставятся на выходном патрубке радиатора.

В ассортименте вентильных изделий имеются образцы с расширенным функционалом, позволяющим реализовать дополнительные возможности по регулировке потока теплоносителя.

Критерии выбора

Электронная беспроводная термоголовка с WiFi

Изделия для регулировки температуры выпускаются многими известными компаниями. К ним относятся Buderus, Danfoss, Овентроп. Они имеют свои представительства во всех крупных городах.

Критерии выбора

Чтобы подобрать лучшее устройство, следует опираться на следующие критерии:

  • Термоклапан, на который фиксируется головка. Бывает клипсовое и резьбовое соединение.
  • Тип резьбы на самой термоголовке. Бывает в виде гайки со шторками или круглое.
  • Наличие юбки. Она скрывает рабочую часть и делает внешний вид более привлекательным.
  • Материал. Самые дешевые приборы делаются из пластика, дорогие – из металла. Первые ненадежные и недолговечные.
  • Качество материала. Использование дешевого пластика удешевляет конструкцию, но от этого страдает прочность и время работы.
  • Тип рабочего элемента. Бывает жидкий, газовый, электронный, парафиновый.

    Термоголовка Danfoss

  • Плавность поворота рукоятки. Влияет на точность выставления характеристик.
  • Наличие дополнительных характеристик. Есть беспроводные модели с WiFi, различными сенсорами и другими устройствами управления и регулировки.
  • Градуировка, длина шкалы.
  • Имеется ли антивандальная защита.
  • Внешний вид.

В магазинах предлагаются готовые комплекты, состоящие из клапана и термоголовки. При желании эти элементы можно купить по отдельности. В частности, к радиаторам Rifar и Kermi приходится приобретать терморегулятор отдельно. Большой популярностью пользуются приборы компании Данфосс.

Также стоит заранее выбрать, какая именно термоголовка будет использоваться по способу управления. Термостатическая головка для радиатора отопления с датчиками и системой автоматики удобнее, но подходит не для всех видов батарей.

Критерии выбора

Для чугунных обогревателей подходят только модели с ручной регулировкой. Это связано с теплоемкостью материала и его большой инерцией.

Принцип работы терморегулятора

На эффективность работы регулятора влияют точность и скорость реакции термоголовки на выполненные изменения. Чем быстрее устройство позволяет изменить режим работы системы и оперативнее обеспечить внесение изменений в её функционирование, тем больше за него придётся заплатить.

Основными элементами терморегуляторов являются вентили (клапаны) и термоголовка. Принцип работы устройства зависит от вида используемого элемента.

Принцип работы терморегулятора
Элемент Функциональные возможности Устройство Принцип действия
Вентили либо клапан Запирающий механизм Включает седло, конус, шток. Уменьшение потока обеспечивается движением рабочего штока, который, задвигаясь, уменьшает зазор между конусом и седлом. Если надо увеличить поток, шток совершает обратное движение для увеличения величины зазора.
Термоголовка Управление штоком Внутри «сильфона», имеющего цилиндрическую форму, помещено термочувствительное вещество. Используется принцип теплового расширения газа и жидкости. Горячий теплоноситель воздействует на вещество, находящееся в «сильфоне», заставляя его расширяться. В результате начинает двигаться поршень, соединённый с «сильфоном» специальной пружиной. Поршень оказывает воздействие на шток, заставляя его двигаться в нужном направлении.

Принцип работы терморегулятора зависит от его конструктивных особенностей

Запорные устройства

Краны, используемые для установки в систему обогрева помещения, следует условно разделить на две группы – запорные и регулирующие. Деление это во многом условно, поскольку и запорная арматура позволяет регулировать движение теплоносителя. Естественно, в этом случае точность регулировки получается довольно низкой, однако отсечь батарею от источника воды можно.

Схема шаровой конструкции

Самой простой и часто используемой разновидностью кранов являются шаровые:

Шаровой кран предназначен для отключения радиатора. Его конструкция позволяет устанавливать устройство либо в открытое, либо в закрытое положение, так что регулировка осуществляется довольно по принципу «есть тепло – нет тепла».

Шаровые краны для радиаторов отопления обеспечивают двухпозиционную регулировку

Обратите внимание!В принципе, можно зафиксировать вентиль и в промежуточном положении, но тогда скорость его износа возрастет многократно за счет трения взвешенных в воде частиц о запорный что лучше этого не делать без крайней необходимости

  • Блокировка потока теплоносителя осуществляется за счет движения металлического шара с отверстием, соосным трубному просвету. При повороте рукоятки крана в действие приходит шток, который проворачивает сферу внутри корпуса, совмещая отверстие в ней с просветом трубы.
  • Как правило, детали кранов производятся из стали, бронзы или латуни. За герметизацию соединений и запорной части отвечают фторопластовые прокладки, которые при необходимости можно заменить своими руками.
  • Присоединение к радиатору осуществляется либо с помощью обычной гайки, либо с помощью «американки».

Шаровая конструкция с американкой

В отличие от шаровых кранов, конусные вентили дают возможность регулировать поток теплоносителя более плавно. Это обеспечивается особенностями их конструкции:

Устройство в разрезе

  • Запорным элементом выступает конусный шток, на поверхность которого наносится резьба.
  • Когда мы вращаем маховик, шток двигается по резьбе, смещаясь в вертикальной плоскости.
  • В крайнем нижнем положении просвет трубы полностью перекрывается. Герметичность перекрытия обеспечивается эластичными прокладками, которые надеваются на кольцевые канавки штока.
  • Поднимая запорную часть, мы приоткрываем просвет, и теплоноситель начинает поступать в радиатор.

Обратите внимание!Регулировать микроклимат в помещении можно лишь приблизительно, уменьшая или увеличивая количество горячей воды в каждой батарее

Модель в полипропиленовом корпусе

На практике чаще всего используются бронзовые или латунные конусные краны для радиаторов отопления: полипропиленом комплектуются только системы, часть труб в которых тоже сделана из пластика. Это объясняется сравнительно небольшой прочностью и износостойкостью полимеров по сравнению с сантехническими сплавами.

С другой стороны, полипропиленовые краны для радиаторов отопления стоят несколько дешевле, потому в условиях дефицита бюджета их вполне можно использовать.

Кран Маевского

При заливке теплоносителя в систему отопления внутрь вместе с водой или антифризом попадает и воздух.

Для его удаления используются специальные устройства – так называемые краны Маевского:

Устройство для выпуска воздуха

  • Конструкция такого изделия достаточно проста: его основу составляет запорный шток, установленный в корпусе с резьбой под радиаторную пробку.
  • Шток приводится в движение либо отверткой, либо специальным ключом, открывая просвет трубы в седловине.

Обратите внимание!Если есть возможность, покупайте вентили под отвертку, поскольку ключ вы будете регулярно терять, что и неудивительно – пользоваться им придется один-два раза в год. Нужно иметь в виду, что пропускная способность у такого крана невелика, так что, например, на расширительный бак его ставить не стоит: стравливать лишний воздух придется около часа. В такой ситуации больше подойдет обычный вентиль или водоразборный кран, установленный изливом вверх

В такой ситуации больше подойдет обычный вентиль или водоразборный кран, установленный изливом вверх

Нужно иметь в виду, что пропускная способность у такого крана невелика, так что, например, на расширительный бак его ставить не стоит: стравливать лишний воздух придется около часа. В такой ситуации больше подойдет обычный вентиль или водоразборный кран, установленный изливом вверх.

Балансировочный клапан

При монтаже систем теплоснабжения его используют с целью регулировки работы нескольких гидравлических контуров. Установка балансировочного клапана позволяет повысить эффективность отопительной конструкции, так как он помогает контролировать допустимый объем потребляемого теплоносителя.

Правильно смонтированный данный вид арматуры, у которой принцип работы заключается в равномерном распределении нагретой жидкости по всем сегментам теплоснабжающей системы, может функционировать в наиболее сложных условиях. Данное устройство способно выдерживать значительные перепады давления в контурах и высокую скорость передвижения теплоносителя по трубопроводам.

Балансировочный клапан

Состоит балансировочный клапан, стоимость которого для модификаций прямого действия не маленькая, из следующих основных элементов:

  • корпуса, выполненного из стали, силумина или латуни;
  • патрубка;
  • фиксатора положения;
  • мембранной перегородки;
  • измерительной диафрагмы;
  • индикатора затвора.

Последовательность монтажа

Схема подключения термоголовки к батарее

Затем собирается и монтируется обвязка и соединяются трубы с боков от батарей. Путем поворота рычага выставляется необходимый температурный режим. Термостатическая головка для радиаторов может монтироваться на входе или выходе системы.

Последовательность монтажа

При выборе места установки обязательно должны соблюдаться рекомендации изготовителя. В основном высота установки равняется 0,4-0,6 метров от пола. Именно на это значение откалиброван температурный режим. Такие критерии соблюдаются при верхней подаче. Если она нижняя, нужно отрегулировать термоголовку на более холодную температуру.