Чем отличается термостат от терморегулятора. Как работают разные виды термостатов. Какие преимущества у электронных терморегуляторов перед механическими. Зачем нужны термостаты в бытовой технике и промышленном оборудовании.
Что такое термостат и терморегулятор
Термостат и терморегулятор — это устройства для контроля и поддержания заданной температуры. Хотя эти термины часто используются как синонимы, между ними есть некоторые различия:
- Термостат — это самостоятельное устройство, которое поддерживает постоянную температуру.
- Терморегулятор — это элемент системы управления, который может менять температуру согласно заданным параметрам.
Термостат обычно работает по принципу включения/выключения нагрева или охлаждения при достижении граничных значений. Терморегулятор может плавно регулировать мощность для более точного контроля температуры.
Принцип работы механических термостатов
Механические термостаты используют физические свойства материалов, меняющиеся при нагреве или охлаждении. Наиболее распространены следующие типы:
Биметаллический термостат
Как работает биметаллический термостат?
- Состоит из двух металлических пластин с разным коэффициентом теплового расширения
- При нагреве пластины изгибаются из-за разного расширения металлов
- Изгиб размыкает или замыкает электрическую цепь
- Это включает или выключает нагрев/охлаждение
Газонаполненный термостат
Принцип действия газонаполненного термостата:
- Герметичная камера заполнена газом или летучей жидкостью
- При нагреве вещество расширяется и давит на мембрану
- Мембрана приводит в действие контакты переключателя
- Контакты коммутируют цепь нагрева/охлаждения
Особенности электронных терморегуляторов
Электронные терморегуляторы имеют ряд преимуществ перед механическими:
- Более высокая точность контроля температуры
- Возможность программирования различных режимов
- Удаленное управление через Wi-Fi или Bluetooth
- Сбор и анализ статистики энергопотребления
- Интеграция с системами умного дома
Как работает электронный терморегулятор?
- Датчик измеряет текущую температуру
- Микроконтроллер сравнивает ее с заданным значением
- При отклонении подается сигнал на исполнительное устройство
- Исполнительное устройство включает/выключает нагрев или охлаждение
Применение термостатов в бытовой технике
Термостаты широко используются в различных бытовых приборах:
- Холодильники — для поддержания оптимальной температуры хранения продуктов
- Кондиционеры — для регулирования температуры воздуха в помещении
- Водонагреватели — для нагрева и поддержания температуры воды
- Утюги — для контроля температуры подошвы
- Духовые шкафы — для точного соблюдения температурного режима приготовления
Роль термостатов в промышленном оборудовании
В промышленности термостаты выполняют важные функции:
- Обеспечение безопасности оборудования, предотвращая перегрев
- Поддержание оптимальных условий технологических процессов
- Экономия энергии за счет эффективного управления нагревом/охлаждением
- Повышение качества продукции благодаря точному температурному контролю
Умные термостаты: новый уровень управления климатом
Умные термостаты предлагают расширенные возможности по сравнению с обычными:
- Самообучение и адаптация под привычки пользователей
- Управление через смартфон из любой точки мира
- Интеграция с датчиками движения и геолокацией
- Анализ энергопотребления и рекомендации по экономии
- Голосовое управление через виртуальных ассистентов
Как выбрать подходящий термостат или терморегулятор
При выборе термостата или терморегулятора важно учитывать следующие факторы:- Тип управляемого оборудования (отопление, охлаждение, технологический процесс)
- Требуемая точность поддержания температуры
- Диапазон рабочих температур
- Необходимость программирования режимов
- Возможность удаленного управления
- Совместимость с существующей системой автоматизации
Заключение
Термостаты и терморегуляторы играют ключевую роль в обеспечении комфорта, безопасности и энергоэффективности как в быту, так и в промышленности. Понимание принципов их работы и особенностей различных типов позволяет выбрать оптимальное решение для конкретных задач управления температурой.
Термостат и терморегулятор. В чем отличие между термостатом и терморегулятором для печей
Сегодня поговорим о том, что такое терморегулятор и термостат и в чем их отличия друг от друга. Рассмотрим основные принципы их работы, а также необходимость установки данных устройств на лабораторные и промышленные муфельные печи.
Значение термина «терморегулятор» кроется в самом слове. Это прибор, предназначенный для контроля температуры во время работы лабораторной электропечи. Он отвечает за подключение системы управления и достижение выставленных параметров.
Главной функцией термостата является оптимизация расхода электроэнергии. Он проводит своевременное включение и отключение устройства в случае приближения к граничным температурным показателям.
Современные печи обладают встроенной панелью управления – цифровой или механической, на выбор
В чем схожесть и отличие термостата от терморегулятора? Перечислим главные характерные особенности:
- Что общего? Если терморегулятор используется для поддержания температуры на одном уровне и выступает как самостоятельное устройство, его можно называть термостатом. Если же он является модульным элементом термостата, то считается просто его частью. В таком случае общим определением будет «термостат».
- В чем разница? Значение слова «терморегулятор» может подразумевать отдельно взятый элемент, в то время как «термостат» – это полностью самостоятельное устройство, в состав которого и входит регулятор тепла.
В качестве отдельного устройства терморегулятор может служить для изменения температуры согласно заданным параметрам. Функция термостата – не управление, а поддержание температурного режима
Во время работы промышленной печи чаще всего необходимо обеспечить своевременное ее отключение. Механические термостаты действуют с учетом способности веществ видоизменяться при нагреве. Чтобы понимать, чем отличается термостат от терморегулятора, приведем пример действия первого на основании описания разных его моделей.
Пластины из биметаллаКонструкция такого механизма довольно проста – две пластины из разных металлов, соединенных болтами. Наружный диск имеет циферблат с нанесенными температурными делениями.
Главным принципом является неодинаковый нагрев металлов. Одна пластинка нагревается меньше и остается неподвижной, вторая – изгибается при нагреве до определенной температуры.
Так как пластины – это часть общей электрической цепи, то, пока они ровные, цепь замкнута. После достижения определенного уровня деформации, цепь разрывается, и электричество прекращает поступать.
Существует много разновидностей биметаллических термостатов, но принцип действия у них одинаков
Датчики с газомПринцип действия данной конструкции схож с вышеописанным. Единственное отличие – использование газа, который нагревается и расширяется быстрее, чем металлы. Датчик внутри наполнен газом, заключенный между металлическими дисками. При достижении нужной температуры расширенный газ разъединяет диски, которые и размыкают цепь питания. После охлаждения диски постепенно приближаются, замыкая контакты.
Газовые термостаты быстрее реагируют на нагрев, если сравнить их с металлическими
Как работает электронный терморегуляторОписывая термостаты и терморегуляторы (в чем разница между ними), нельзя не отметить преимущество электронных регуляторов тепла перед механическими. Их установка позволяет выставить и поддерживать нужную температуру с высокой точностью, что бывает просто необходимым в работе с промышленными и лабораторными печами.
Вместо механических датчиков используются резисторы, сопротивление которых изменяется в зависимости от степени нагрева. Поступающий сигнал обрабатывается в электронном модуле, откуда и подается команда на начало или завершение работы.
Основными разновидностями терморегуляторов считаются:
- Непрограммируемые. Представляют собой цифровой дисплей с кнопками для установки нужных температурных параметров. Не имеют широкого функционала.
- Программируемые. Эти приборы можно сравнить с миниатюрными компьютерами. Их применение позволяет выставлять не только температуру, но и время включения, а также спланировать конкретные дни работы.
- Беспроводные. Самые современные устройства, позволяющие осуществлять контроль на расстоянии. Используя Bluetooth или Wi-Fi-технологии, можно управлять работой печи, находясь в другом месте. Кроме того, исчезают проблемы, связанные с прокладываем электропроводки.
Использование беспроводных технологий значительно расширяет возможности управления нагревом
Достоинства электронных регуляторов теплаИспользование электронных термостатов и терморегуляторов дает ощутимые преимущества:
- Возможность координировать работу нескольких печей одновременно.
- Крепление датчиков в любом удобном месте.
- Дистанционное управление с компьютера или смартфона.
- Получение на телефон сигнала тревоги в случае неполадок.
Некоторые устройства снабжены функцией отправки электронных отчетов. Многие модели позволяют осуществлять контроль при помощи голосового управления
Ни один нагревательный прибор, в данном случае муфельная печь, не обходится без комплектации терморегулятором или термостатом. Как видим, хоть эти устройства и имеют конструктивные отличия, не будет большой ошибкой использовать любое из этих названий.
Термостаты. Что такое термостат и как он работает? Статья компании Элемаг
Термостаты
Вам слишком жарко? Тогда вам захочется охладиться. Вам слишком холодно? Значит нужно согреться. Наши тела — это удивительные саморегулирующиеся механизмы, которые могут постоянно приспосабливаться, чтобы поддерживать температуру в пределах 37 ° C. Но остальной мир не так устроен. Если мы хотим, чтобы в наших домах поддерживалась более или менее постоянная температура, мы должны постоянно включать и выключать обогреватели — или, в качестве альтернативы, полагаться на умные устройства, называемые термостатами, которые сделают эту работу за нас. Что они собой представляют и как работают? Заглянем внутрь!
На фото: простой механический термостат, устанавливаемый в шкафах управления и автоматики для контроля температуры нагрева воздуха от обогревателей ОША. На нем демонстрируется текущая температура в градусах Цельсия. После того, как вы установили температуру, термостат должен включать и выключать обогрев по мере необходимости, чтобы поддерживать в шкафу нужную температуру. На практике такой термостат не включается и не выключается при одной температуре, а переключается между небольшим диапазоном температур по обе стороны от установленного вами значения.
Что такое термостат?Наверняка вы где-либо уже видели терморегулятор, размещенный на стене или бытовой технике для управления системой отопления . И хотя на самом устройстве указывается температура, это не термометр . Это называется термостатом , современным словом на основе два древних греческих: термо- (значение тепла ) и Статос (что означает стоячие и связанный с такими словами , как стаз, статус — кво, и статическим электричеством, означающим оставаться таким же). Уже по названию мы можем сказать, что термостат — это то, что «сохраняет тепло одинаково»: когда температура контролируемого отопления или технологического процесса слишком низкая, термостат включает отопление, поэтому температура быстро повышается; как только температура достигает установленного нами уровня, термостат отключает нагрев. Для контроля охлаждения термостат работает аналогично: пока температура больше установленной, охладители работают, как только достигается граничное значение, они отключаются.
Давайте просто проясним разницу: термометр — это то, что измеряет температуру; термостат — это то, что пытается поддерживать температуру (поддерживать ее примерно такой же).
На фото: электронный термостат STC-1000 с цифровым показанием температуры. Этот работает немного иначе, чем механический на верхнем фото. Дисплей является частью программатора. Данные о температуре поступают с термопары, которая постоянно измеряет температуру в контролируемой среде, а затем терморегулятор включает и выключает нагрев или охлаждение, чтобы поддерживать его в пределах 1 ° C от установленной вами температуры.
Как работают термостатыТак как же работает термостат? Большинство вещей становятся больше при нагревании и меньше при остывании (заметным исключением является вода : она расширяется при нагревании и при замерзании). Механические термостаты используют эту идею (которая называется тепловым расширением) для включения и выключения электрической цепи. В двух наиболее распространенных типах используются биметаллические ленты и газонаполненные сильфоны.
Биметаллические термостатыТрадиционный термостат состоит из двух частей, состоящих из разных металлов, скрепленных вместе, образуя так называемую биметаллическую полосу (или биметаллическую пластину). Пластина работает как мост в электрической цепи, подключенной к вашей системе нагрева. Обычно «мост не работает», пластина пропускает электричество по цепи, и нагрев включен. Когда пластина нагревается, один из металлов расширяется больше, чем другой, поэтому вся полоса очень немного изгибается.
В конце концов, он так сильно изгибается, что разрывает цепь. «Мост установлен», мгновенно отключается электричество, отключается нагрев, и температура начинает снижаться.Но что происходит потом? По мере охлаждения пластина тоже остывает и возвращается к своей первоначальной форме. Рано или поздно он снова включается в цепь и снова заставляет электричество течь, и нагрев снова включается. Регулируя шкалу температуры, вы изменяете температуру, при которой контур включается и выключается. Поскольку металлической полосе требуется некоторое время для расширения и сжатия, нагрев не включается и выключается постоянно каждые несколько секунд, что было бы бессмысленно (и весьма раздражающе). К примеру, при отоплении дома, в зависимости от того, насколько хорошо изолирован ваш дом и насколько холодно на улице, может потребоваться час или больше, чтобы термостат снова включился после того, как он выключился. А встроенные терморегуляторы в обогревателях шкафов управления ОША, которые служат для поддержания температуры нагревателя в безопасном диапазоне, могут включаться чаще.
Как биметаллический термостат включается и выключается
- Внешний диск позволяет установить температуру, при которой термостат включается и выключается.
- Циферблат соединен цепью с датчиком температуры (биметаллическая полоса, показанная здесь красным и синим), который включает и выключает электрическую цепь путем изгиба.
- Биметаллическая («двухметаллическая») пластина состоит из двух отдельных металлических полос, скрепленных между собой: кусок латуни (синий) прикручен к железному элементу (красный).
- При нагревании железо расширяется меньше, чем латунь, поэтому биметаллическая полоса изгибается внутрь при повышении температуры.
- Биметаллическая пластина образует часть электрической цепи (серый путь). Когда полоска остыла, она прямая, поэтому она действует как мост, по которому может течь электричество. Включен контур и нагрев. Когда полоса более горячая, она изгибается и разрывает цепь, поэтому электричество не может течь. Теперь цепь отключена.
Проблема с биметаллическими пластинами заключается в том, что они долго нагреваются или охлаждаются, поэтому они не быстро реагируют на изменения температуры. Альтернативная конструкция термостата определяет изменения температуры быстрее с помощью пары металлических дисков с газонаполненным сильфоном между ними. Диски имеют большую площадь поверхности, поэтому они быстро реагируют на тепло, и они гофрированы (на них есть выступы), что делает их упругими и гибкими. Когда контролируемая среда нагревается, газ в сильфоне расширяется и раздвигает диски. Внутренний диск нажимает на микровыключатель в центре термостата, выключающий электрическую цепь (и нагрев). По мере охлаждения помещения газ в сильфоне сжимается, и металлические диски снова сжимаются. Внутренний диск отходит от микровыключателя, включение электрической цепи и повторное включение нагрева. Вы также можете найти термостаты с гофрированными сильфонами в других областях применения (например, в старых автомобилях), и вместо газа они иногда заполняются летучей (низкокипящей) жидкостью, такой как разбавленный спирт; точное химическое вещество внутри зависит от диапазона температур, в котором они должны работать.
Фото: термостат регулирует температуру с помощью пары металлических дисков, разделенных газонаполненными сильфонами, которые нажимают на микровыключатель. При повороте шкалы температуры диски перемещаются ближе или дальше от микровыключателя в центре. Это означает, что газовый сильфон должен более или менее расшириться, чтобы включить или выключить электричество, эффективно повышая температуру, при которой срабатывает переключатель (и комнатную температуру).
Восковые термостаты
Подводя итог тому, что мы уже определили, вы можете увидеть, что все механические термостаты (все неэлектронные) используют вещества, которые изменяют размер или форму с повышением температуры. Таким образом, битметаллические термостаты полагаются на расширение металлов по мере их нагрева, в то время как газовые сильфоны работают за счет расширения газов. Некоторые термостаты идут дальше и используют изменение состояния вещества с жидкости на газ. Восковые термостаты, вероятно, являются наиболее распространенным примером, и вы найдете их в домашних радиаторных клапанах, автомобильных двигателях и душевых смесителях. . Они используют маленькую пробку воска внутри запечатанной камеры. При изменении температуры воск плавится (меняет состояние с твердого на жидкое), сильно расширяется и выталкивает стержень из камеры, который включает или выключает что-то (управление системой охлаждения двигателя в автомобиле или регулирование смеси горячего и холодной воды в душе, чтобы тело не закипело, как омар). Восковые термостаты имеют тенденцию быть более надежными и долговечными в экстремальных условиях внутри двигателя автомобиля.
Фото1: Как работает восковой термостат. Воск (синий) находится внутри запечатанной камеры (серый), в которой находится металлическая игла (серебряная). При повышении температуры воск плавится, расширяется и выталкивает иглу из камеры (желтые стрелки). Поднимающаяся стрелка включает или выключает любое устройство, которым управляет термостат. Пружина (не показано) тянет весь механизм снова, когда температура падает. Фото2: вот внутренняя часть регулятора душа со смесителем, показывающая, как на самом деле выглядит восковой термостат. Маленький черный цилиндр посередине — это восковой термостат, который перемещается внутрь и наружу, регулируя подачу горячей и холодной воды, поддерживая более или менее постоянную температуру смешанной воды (выходящей из душевой лейки). На этой фотографии показана пружина, которая отводит термостат назад, когда температура падает, а восковой термостат снова сжимается.
Термостатические радиаторные клапаныНа фото: этот термостатический клапан регулирует поток горячей воды через радиатор, предотвращая перегрев помещения. Если в комнате становится слишком жарко, срабатывает восковой термостат, который приводит в действие клапан, перекрывая поток воды через радиатор до тех пор, пока температура снова не упадет.
Температурные клапаны, установленные на радиаторах центрального отопления, обычно используют восковые термостаты. Когда радиаторы нагреваются до установленного вами уровня, восковые клапаны расширяются и уменьшают поток воды через радиатор, пока температура снова не упадет. В сочетании с комнатными термостатами такие клапаны могут защитить ваш дом от перегрева — и это хороший способ как сэкономить энергию и деньги, так и внести свой вклад в борьбу с глобальным потеплением .
Цифровые электронные термостаты
Более современные цифровые терморегуляторы не имеют подвижных частей, измеряющих температуру, и вместо этого они опираются на данные электронных температурных датчиков сопротивления – термопар.
Электронные терморегуляторы имеют жидкокристаллический дисплей, на который выводится температура текущая и запрограммированные параметры. Некоторые из них имеют кнопки для настройки или же сенсорный экран.
Для управления нагревом и охлаждением в цифровых электронных терморегуляторах используется реле или полупроводник, к примеру, симистор. Датчики температуры (термопары) обычно идут в комплекте с цифровыми терморегуляторами.
Недорогим и в то же время достаточно качественным примером цифрового терморегулятора является популярный современный терморегулятор STC-1000. Он очень прост в настройке, имеет жк дисплей и 4 кнопки для программирования параметров. Данные температуры поступают от термопары, которая также входит в комплект.
Есть терморегуляторы, которые функционируют на основе не одного, а нескольких термодатчиков, анализируя показатели температуры с них. К примеру, если вам нужно контролировать температуру радиатора для отопления в комнате, один из термодатчиков может быть настроен на поддержание батареи на определенном уровне температуры, а второй на определенную температуру воздуха в самой комнате. Таким образом можно не допустить как перегрева батареи, так и оптимальной температуры воздуха.
На сайте компании Элемаг вы найдете большой выбор терморегуляторов как механического, так и цифрового типов. Для подбора наиболее подходящего термостата для вашей системы нагрева или охлаждения обращайтесь к нашим специалистам по телефону и получите бесплатную квалифицированную консультацию по данной теме.
Разница между термометром и термостатом
Опубликовано Admin
Термометр против термостата
Термостат и термометр — это два устройства, которые широко используются для измерения и контроля температуры. В этой статье мы намерены обсудить различия между этими двумя устройствами.
Термометр
Термометр – устройство, используемое для измерения температуры объекта или температурного градиента между двумя объектами (точками). Существует несколько форм термометров. Ртутные стеклянные термометры являются наиболее распространенным типом, используемым сегодня. Принцип ртутного стеклянного термометра заключается в расширении материалов из-за температуры. Ртутный стеклянный термометр состоит из капиллярной трубки с вакуумом внутри и колбы, наполненной ртутью, соединенной с одним концом. Если температура ртути повышается, она расширяется, указывая на высоту в капиллярной трубке. Эта высота принимается за меру температуры. Стенка колбы сделана очень тонкой, чтобы свести к минимуму температурный градиент между ртутью и объектом, тем самым сокращая время, необходимое для установления равновесия. Количество используемой ртути очень мало; таким образом, падение температуры из-за поглощения тепловой энергии минимально. Капиллярная трубка сделана очень тонкой, так что небольшое изменение объема вызовет большое изменение высоты ртути, что сделает показания более точными. Другими распространенными типами термометров являются термопары, газовый термометр постоянного объема и кремниевые датчики с запрещенной зоной. Разрешение является важным качеством термометра. Разрешение термометра говорит о минимальной разнице температур, которую можно измерить с помощью термометра. Другими заслуживающими внимания аспектами являются точность, тепловое поглощение, время отклика, воспроизводимость, время восстановления, стоимость и мобильность.
Термостат
Термостат — это прибор, используемый для контроля температуры в системе. Система термостата состоит из датчика температуры, теплогенератора, а иногда и системы охлаждения. Принцип работы термостата следующий.
– взять вход для стабилизации температуры
– измерить температуру системы
– включить систему отопления и выключить систему охлаждения, если температура системы ниже заданной температуры
– отключить систему отопления и включить систему охлаждения, если температура системы выше заданной температуры.
Термостаты простейшей формы используются в электрических утюгах. Он состоит из нагревательного змеевика и биметаллической пластины с регулируемой длиной контакта, соединенных последовательно с источником питания. Регулятор температуры утюга регулирует зазор между биметаллической полосой и контактной клеммой. Биметаллическая планка подсоединена таким образом, что при касании контактной клеммы биметаллической планки выключатель находится во включенном состоянии. Когда температура системы выходит за пределы желаемой температуры, биметаллическая полоска отсоединяется от контактной клеммы, тем самым устраняя протекание тока. Когда система остывает, биметаллическая планка возвращается в нормальное состояние и касается контактной клеммы.
В чем разница между термометром и термостатом? • Термометр – это устройство, используемое для измерения температуры; Термостат – это система, используемая для контроля температуры в системе. • Термометр является пассивным устройством, а термостат – активным устройством. • Термометр — это измерительное устройство, а термостат — управляющее устройство. |
Умные термостаты и традиционные термостаты: в чем разница?
19 августа 2020 г.
Когда дело доходит до дебатов об умных термостатах по сравнению с традиционными термостатами в Уилмингтоне, Северная Каролина, экономия, которую вы получаете, является одним из основных пунктов обсуждения. Продолжайте читать, чтобы узнать о различиях между умными термостатами и традиционными термостатами, чтобы вы могли принять обоснованное решение о том, нужно ли вам обновление.
Программируемый
В традиционных термостатах необходимо проверить температуру, а затем отрегулировать ручку прибора или нажать кнопку, чтобы установить желаемую температуру. Как только это будет сделано, термостат будет повышать или понижать температуру в помещении. Если есть центральный холодильный агрегат, то до этой температуры будет охлаждаться весь дом или квартира.
Умные термостаты можно запрограммировать на охлаждение еще до того, как вы вернетесь домой. Таким образом, к вашему приезду температура уже будет на комфортном уровне. Вы также можете установить предпочтительную температуру как вечером, так и днем.
Удаленный доступ
С традиционными термостатами вам нужно быть дома, чтобы настроить их. Мало того, вы также должны быть в одной комнате и стоять перед ними, чтобы внести коррективы. Если у вас есть традиционный термостат и вы хотите, чтобы в доме было прохладно или тепло, когда вы вернетесь домой, вам придется подождать, пока температура не изменится после того, как вы отрегулируете термостат.
С помощью интеллектуального термостата вы можете использовать приложение, чтобы видеть температуру внутри вашего дома. Если слишком тепло или слишком прохладно, вы можете получить доступ к настройкам термостата и отрегулировать их в соответствии с вашим уровнем комфорта. Таким образом, когда вы вернетесь домой, вам не придется ничего делать с термостатом.
Обучается и соответственно настраивается
В традиционном термостате всегда приходится использовать кнопки для увеличения или уменьшения температуры. Хотя кондиционеры и обогреватели активируются, если они запрограммированы, они не могут запоминать и предугадывать ваши температурные предпочтения.
Интеллектуальный термостат может запоминать ваши температурные предпочтения в течение дня, а затем автоматически регулировать температуру в течение дня. Он узнает, что вы предпочитаете не включать кондиционер, если идет дождь, но хотели бы, чтобы воздух дул, если на улице солнечно.
Данные и отчеты
Интеллектуальный термостат может предоставить вам подробные отчеты. Эти отчеты показывают, как долго работает обогрев или охлаждение каждый день, еженедельные и ежемесячные отчеты об энергопотреблении, потребление энергии и сколько энергии вы экономите. Он даже будет представлять ежемесячное сравнение и выдавать предупреждения, если обнаружит какие-либо проблемы, такие как отключение обогревателя или кондиционера, когда этого не должно быть.