El termòstat és un equip de laboratori popular

REGULADOR MECÀNIC DE SALA

Un termòstat mecànic d’ambient és un dispositiu que regula el funcionament dels equips climàtics, mantenint els paràmetres de temperatura establerts a l’habitació. Es pot utilitzar tant per escalfar com per refrigerar un apartament o una casa.

La principal diferència entre els termòstats mecànics d’ambient i els termòstats d’un altre tipus és que es tracta d’un dispositiu independent i completament independent, fabricat sovint en forma de cablejat extern, destinat a la instal·lació interior.

En poques paraules, un termòstat mecànic, segons el programa establert, en activar o apagar determinats dispositius de calefacció o refrigeració, manté la temperatura requerida a l’habitació.

La característica principal del termòstat mecànic és la completa absència d’ompliment elèctric, és a dir, no es necessita energia per al seu funcionament, ni tan sols les bateries.

Com funciona un termòstat mecànic, què li permet exactament mesurar la temperatura de l’espai circumdant i controlar els aparells elèctrics?

Termòstat defectuós. Que són ells?

El termòstat és una part important. Pot fallar per moltes raons, però, la corrosió és la més freqüent.

Si el termòstat està encallat en la posició totalment tancada, en qualsevol mode de conducció a qualsevol temperatura de l’aire, el motor es pot sobreescalfar i fins i tot amb una lleugera gelada. Si el termòstat està obert, però no del tot, el motor es sobreescalfa, però al mateix temps pot no "bullir", tot depèn dels modes en què s'utilitzi el cotxe.

Si la vàlvula del termòstat "penja" en estat obert totalment o parcialment obert, el motor s'escalfarà fins a la seva temperatura de funcionament durant molt de temps i a l'hivern és possible que no s'arribi a la temperatura de funcionament. Per tant, amb un sistema de refrigeració en funcionament i a una temperatura de l’aire de zero graus, la unitat de potència s’ha d’escalfar fins a la seva temperatura de funcionament durant el moviment en cinc o deu minuts. La temperatura del motor en estat mig obert del termòstat no superarà els setanta graus.

Com es pot saber si un termòstat funciona o no?

Cal escalfar el motor perquè la fletxa de temperatura no arribi lleugerament a la línia vermella. A continuació, apagueu la unitat d’alimentació, obriu el capó i comproveu la mànega del radiador. La mànega superior està fixada a la part superior del radiador i és una mànega de goma negra d’uns cinc centímetres de diàmetre. I trobeu la mànega inferior, que té el mateix aspecte que la superior.

A continuació, toqueu les mànegues, però heu de fer-ho amb cura, perquè poden estar calentes. Si el sensor de temperatura del motor mostra que el motor s’ha escalfat i, alhora, una mànega està calenta i l’altra freda, és probable que la vàlvula del termòstat estigui tancada i el “refredament” no passi pel radiador. En aquest cas, substituïu el termòstat per un de nou.

Hi ha un "mètode popular" per provar el rendiment d'un termòstat. Per tant, la qüestió és posar el termòstat en un recipient amb aigua cremant, a una temperatura d’uns cent graus. Després d'això, mireu visualment si la vàlvula s'obre, vol dir que és un treballador. I si no, es tracta d’un termòstat que no funciona i canvieu-lo per un de nou. Aquest mètode requerirà treure el termòstat del cotxe. En actualitzar el termòstat, esbrineu la temperatura d’obertura de la vàlvula. El fet és que pot variar en una àmplia gamma per a diferents termòstats.I, tal com enteneu pel que s’ha dit, és impossible posar un termòstat amb una temperatura elevada en obrir-lo, ja que en aquest cas el motor pot escalfar-se en excés.

• Endavant>

PRINCIPI OPERATIU DEL TERMOSTAT MECÀNIC

Un termòstat mecànic és un dispositiu que reflecteix perfectament el principi: "Tot l'enginy és senzill!". Amb tota la diferència en els dissenys i components utilitzats, hi ha un principi únic en el funcionament dels termòstats mecànics, és a dir, la capacitat d'alguns materials i substàncies, segons la temperatura, per canviar les seves propietats mecàniques.

Com a exemple quotidià, familiar per a tothom, que explicaria el principi de funcionament d’un termòstat mecànic, podem citar un termòmetre de mercuri normal amb el qual mesurem la temperatura corporal.

El mercuri contingut dins del termòmetre augmenta de volum amb l’augment de la temperatura i entra al capil·lar graduat, mostrant així la temperatura exacta.

Aproximadament es produeixen els mateixos processos en un termòstat mecànic, l’única diferència és que un canvi de temperatura fins a un nivell determinat, que s’indica per separat amb una roda reguladora, inicia certs processos, el que més sovint tanca o trenca un circuit elèctric encendre o apagar els dispositius de calefacció.

Per deixar més clar el seu funcionament, vegem el disseny d’un termòstat mecànic d’habitació estàndard.

Tipus de termòstats

Segons el principi de funcionament, els termòstats es divideixen en dos tipus:

• mecànica;
• electrònica.

Al seu torn, cada tipus es subdivideix en subespècies.

Termòstats mecànics

En els termòstats mecànics s’utilitzen sensors amb diferents tecnologies d’actuació, però tots es basen en el mateix principi. Per entendre com funciona un termòstat mecànic, cal parar atenció a les propietats físiques de moltes substàncies que s’expandeixen quan s’escalfa i es contrauen quan es refreden (l’aigua és una excepció notable, s’expandeix quan es refreda). Els termòstats mecànics utilitzen aquesta propietat anomenada expansió tèrmica.

Termòstat mecànic

Plaques bimetàl·liques

El principi de funcionament del termòstat, el més utilitzat, és utilitzar una placa de dues tires de metalls diferents, cargolades entre si.

Encendre i apagar el termòstat bimetàl·lic:

1. La unitat externa del dispositiu permet configurar la temperatura a la qual s’encén i s’apaga;
2. El dial del disc es connecta a través d’un circuit a un sensor de temperatura: una placa bimetàl·lica que tanca i obre un circuit elèctric, en funció de la corba major o menor;
3. Una franja bimetàl·lica està formada per diferents metalls units entre si;
4. Un metall s’expandeix menys que l’altre quan s’escalfa; per tant, la placa es doblega cap a l’interior quan la temperatura augmenta;
5. La placa forma part d’un circuit elèctric, de manera que quan la tira és freda és recta i el circuit està tancat. El sistema està en funcionament i s’escalfa. Quan s’escalfa a una temperatura determinada, la placa es doblega i trenca la cadena. El circuit està desactivat.

El treball de la placa bimetàl·lica

Important! Com que la placa triga a expandir-se i contraure’s, el sensor té una inèrcia de resposta.

Sensors plens de gas

A causa de la lenta reacció dels metalls als canvis de temperatura, s'han desenvolupat dissenys alternatius de termòstats. Una d’elles és l’ús d’una manxa plena de gas entre un parell de discos metàl·lics. La gran superfície d’aquests discs els permet reaccionar ràpidament a la calor. A més, són resistents i tenen arestes.

Termòstat mecànic amb sensor ple de gas

1. A mesura que augmenta la temperatura, el gas a l’espai del disc s’expandeix i separa els discos.En aquest cas, el que hi ha a dins, prem el microinterruptor al centre del termòstat, obrint el circuit. Parades de calefacció;
2. Quan baixa la temperatura, el gas es contrau i torna a apropar els discos l'un a l'altre. El disc intern s’allunya del microinterruptor. El contacte es tanca, inclosa la calefacció.

Els termòstats plens de gas s’utilitzen per a sistemes de calefacció a les llars, s’utilitzaven en models de cotxes antics. De vegades no utilitzen gasos, sinó líquids volàtils amb un punt d’ebullició baix. Per exemple, alcohol diluït.

Important! La composició química específica dels líquids es selecciona en funció del rang de temperatures controlades.

Termòstats de cera

Aquest tipus de termòstat té una cambra segellada amb un tap de cera i una vareta metàl·lica de funcionament lliure a l’interior. A mesura que augmenta la temperatura, la cera es fon, s’expandeix i empeny la vareta fora d’aquesta cambra. Al mateix temps, la vareta actua per encendre i apagar el circuit elèctric. La molla torna el mecanisme al seu lloc quan la cera es refreda.

Dispositiu de termòstat de cera

Els termòstats de cera s’utilitzen en sistemes de control de refrigeració de motors d’automoció, aixetes, etc.

Les vàlvules s’instal·len als radiadors de calefacció central, on sovint s’utilitzen termostats de cera. Quan el radiador s’escalfa fins a un nivell establert, els reguladors de cera redueixen el flux d’aigua a través del radiador.

Termòstats electrònics

Un termòstat digital és una versió electrònica d’un termòstat mecànic. En lloc d’un sensor mecànic, es pot instal·lar un termistor, una resistència que canvia la seva resistència respecte a la temperatura, o un termopar. El senyal entra al mòdul electrònic, on es processa, i des d’aquí s’envien ordres per activar i apagar la calefacció o la refrigeració. L’avantatge del termòstat electrònic és un control de temperatura més precís.

Els controladors digitals són:

1. No programable. Dispositius amb un conjunt senzill de funcions, amb pantalla digital i botons de control per configurar el valor de temperatura seleccionat;
2. Programable. Dispositius miniordinadors que permeten configurar els dies de la setmana, les hores, el manteniment temporal de la temperatura, la substitució manual, etc .;

Termòstat programable

1. Sense fil. Amb el desenvolupament de la tecnologia moderna, els dispositius termostàtics s’han convertit en “més intel·ligents” i s’alliberen dels cables. Aquests dispositius s’enllacen mitjançant diversos portals sense fils, com ara WiFi o Bluetooth. El més comú és la connexió WiFi. En aquestes connexions, s’augmenta l’eficiència de les connexions i s’eliminen els problemes associats al cablejat.

Algunes funcionalitats addicionals dels dispositius electrònics:

1. Integració de contactes de finestra per a la reducció de temperatura amb finestres obertes;
2. Coordinació del treball de diversos radiadors;
3. Muntatge separat dels sensors de mesura en un lloc òptim;
4. Control remot del sistema per telèfon, internet o telèfon intel·ligent. A una distància considerable de casa, sempre podeu fer ajustaments a la configuració;
5. Alarma si la temperatura és massa baixa o alta. Si es desitja, el propietari rep un missatge de correu electrònic;
6. Integració d'alarmes per a detectors de fum i detectors de ràfegues de canonades.

A més, l’última generació de termòstats sense fils té un aspecte elegant i modern. Poden proporcionar informes energètics detallats i hi ha disponible un sistema de control de veu.

Termòstat sense fils

Termòstats de doble zona

El termòstat de doble zona permet controlar simultàniament diferents sistemes de calefacció i programar dos habitatges (per exemple, un dormitori i una cuina, una sala d’estar i un rebedor). És possible establir diferents nivells de la temperatura desitjada a cada habitació o zona de la casa.

El model del dispositiu normalment conté diversos programes gravats, podeu fer les vostres pròpies correccions. El rang de temperatura que s’utilitza habitualment és de 7 a 30 graus. El pas de regulació és de mig grau.

El termòstat de dues zones és adequat per a gairebé tots els tipus de calefacció: terres i terres elèctrics, gasos amb radiadors d’aigua i altres sistemes.

El dispositiu consta de diversos elements:

• mòdul programable electrònic;
• sensors de temperatura;

Els sensors s’han d’instal·lar en llocs lliures de corrents d’aire i llum solar directa, que poden distorsionar les dades transmeses a la unitat de control electrònic.

A més dels termòstats de dues zones, hi ha termostats de dues etapes que s’utilitzen, per exemple, en instal·lacions de climatització, on es requereix un control automàtic en cicles de fred i calor amb una zona morta intermèdia. Consisteix en un doble contacte de commutació elèctricament. També es pot utilitzar per al control de temperatura convencional mitjançant un sol contacte.

Dispositiu de termòstat mecànic

El principal element estructural de gairebé qualsevol termòstat mecànic d’ambient és una membrana de gas. Per cert, és per això que sovint s’anomenen termòstats de membrana.

El gas especial a l'interior de la membrana, quan canvia la temperatura, canvia el seu volum, afectant així les parets de la membrana. Que, en canviar, activen el mecanisme de tancament o obertura del circuit elèctric que alimenta el sistema de calefacció o refrigeració.

L’elecció d’aquest mètode de dispositiu per a un termòstat d’ambient es deu a la possibilitat d’organitzar una forma senzilla d’ajustar la temperatura de resposta, així com al fet que el dispositiu respon amb precisió als canvis de temperatura de l’aire i no a la superfície, que és el més important en sistemes de calefacció i refrigeració. Per tant, per exemple, per a calefacció per terra radiant, és més prudent utilitzar termòstats líquids mecànics amb un sensor remot.

L'ajust de la temperatura de resposta d'un termòstat d'ambient de membrana es realitza mitjançant una roda de control amb una bàscula, que està connectada al mecanisme de membrana. En girar la roda, ens acostem o acostem més a les parets de la membrana des del mecanisme de control, canviant així la temperatura a la qual es tancarà o s’obrirà el circuit elèctric. En altres paraules, si el mecanisme de desencadenament està més a prop de la paret de la membrana, el gas que hi ha ha de canviar lleugerament el volum perquè es desencadeni; per tant, es necessita una temperatura més baixa i viceversa. Així funciona la roda d’ajust.

Vegem exactament com es pot aplicar un termòstat mecànic al sistema de calefacció d’una casa o apartament.

El termòstat és un equip de laboratori popular

Un termòstat de laboratori és un dispositiu que s’utilitza per mantenir una temperatura constant en una cambra o contenidor durant un temps determinat, independentment de la temperatura ambient. És demandat en laboratoris de diversos perfils: químic, mèdic, biològic, investigació, proves, producció. Els termòstats s’utilitzen en la indústria i l’agricultura, en microbiologia i genètica, bacteriologia i productes farmacèutics, en els laboratoris de clíniques ordinàries i en els centres científics més grans. En molts estudis, el termòstat és un equip crític que no es pot prescindir.

Classificació dels termòstats

Els termòstats estan disponibles en diferents dissenys, funcionalitat i volum.Molt sovint es classifiquen segons el tipus de "portador de calor": - termòstats elèctrics d'aire sec; - líquid; - criogènica.

Termòstat elèctric d’aire sec: equip que subministra aire calent a la cambra amb l’ajut d’una bomba. Els fans la distribueixen de manera uniforme per tota la cambra.

Un termòstat criogènic té un disseny similar, amb la diferència que la bomba condueix l’aire que entra a la cambra no a través de l’escalfador de calor, sinó a través dels tubs amb el refrigerant que circula. Aquest tipus de termòstat també s’anomena “termòstat de refrigeració elèctrica”. A més de l'aire sec, els termòstats criogènics estan equipats amb circulació forçada d'aire per mantenir una temperatura estable en qualsevol punt de la cambra.

Els termòstats líquids estan disponibles en diferents dissenys i per a diferents usos. El rang de temperatura i la precisió del control de temperatura depenen del tipus de portador de calor utilitzat. Els termòstats líquids poden escalfar-se i refredar-se. Els més convenients són els termòstats amb aigua destil·lada: és fàcil de canviar, la viscositat de l’aigua no canvia quan canvia la temperatura; és possible aconseguir una precisió de control de temperatura elevada. L’inconvenient dels termòstats d’aigua destil·lada és un rang de temperatura relativament estret: de +5 ° С a +95 ° С. En el rang més ampli de temperatures, un termòstat líquid funciona amb un oli de silicona especial: de -80 ° C a +350 ° C. Però aquest oli és car i s’ha de canviar amb freqüència, ja que s’oxida i polimeritza ràpidament. Quan es treballa a altes temperatures, l’aparell requereix ventilació d’escapament. Al mateix temps, no es pot prescindir d’un termòstat d’oli, per exemple, quan es comproven termòmetres amb temperatures de funcionament superiors a 300 ° C.

Característiques de disseny dels termòstats moderns

Els dispositius moderns de control de temperatura estan equipats amb un control de microprocessador amb un conjunt de sensors, una pantalla d’informació, un temporitzador, un sistema de seguretat i alarma en cas d’errors i emergències, una finestra de vidre (porta de vidre) i il·luminació per controlar els processos a la cambra. El control electrònic proporciona una alta precisió del control de temperatura, fins a centèsimes de grau. La base de qualsevol termòstat modern, independentment del tipus i del disseny, és una cambra aïllada tèrmicament que proporciona un aïllament fiable d’objectes, mostres o materials col·locats a l’interior de l’entorn. La cambra, per regla general, és d’acer inoxidable i conté diversos sensors per controlar el procés. La cambra de termòstats d’aire sec ha de tenir ventiladors per a una distribució uniforme de l’aire. En dispositius líquids, la mescla de líquids es pot solucionar de diferents maneres.

Les cambres del termòstat varien molt en volum.

A l’hora d’escollir un termòstat, s’ha de procedir pel volum, el rang de temperatura i la precisió del control de temperatura. La comoditat i les condicions de funcionament, la funcionalitat i el cost també són importants.

La botiga d’equips de laboratori Prime Chemicals Group ofereix un termòstat d’aire sec mc 1 80, termòstat mc 80 spu, altres termòstats, termòmetres, una àmplia gamma d’equips de laboratori i química. reactius. Tenim preus i serveis competitius, lliurament ràpid a Moscou i la regió de Moscou.

Utilització d’un termòstat mecànic en calefacció

Molt sovint, els termòstats mecànics d’habitació s’utilitzen a les cases de calefacció, juntament amb les calderes de gas. Els fabricants amb molta freqüència en el disseny de calderes preveuen un diagrama de connexió mitjançant un termòstat mecànic. El dispositiu s’instal·la en un trencament del cable d’alimentació que condueix a la caldera i en el cas que la temperatura de l’aire a l’habitació baixi del valor llindar establert, el circuit es tanca i la caldera de gas s’engega, començant a escalfar l’habitació, mantenint la temperatura del refrigerant.

Els diagrames bàsics per connectar un termòstat mecànic a calefacció o refrigeració es descriuen al nostre article "Esquema de cablejat per a un termòstat mecànic"

De la mateixa manera, els termòstats domèstics es connecten a qualsevol escalfador elèctric de les habitacions, ja siguin escalfadors d’oli, escalfadors per infrarojos o qualsevol altre que s’utilitzi per escalfar l’aire interior. Per tant, el procés d’escalfament s’automatitza completament i no requereix gairebé cap participació humana en el seu treball, després de l’ajust.

Hi ha moltes opcions possibles per utilitzar termòstats mecànics; simplement és insubstituïble en l’automatització de la calefacció per la seva poca pretensió i fiabilitat. I la senzillesa del disseny permet als fabricants produir termòstats mecànics d’ambient a un cost molt inferior als electrònics, que és una part important de la seva popularitat entre els consumidors.

Els principals tipus i capacitats dels termòstats

Esquema de connexió del termòstat.

Hi ha dos tipus principals de termòstats: el sòl de gas i el líquid.

Un termòstat de sòl de gas, a diferència d’un tipus de líquid, és més sensible als canvis en el règim de temperatura de l’entorn i té una vida útil més llarga fins a 20 anys. El condensat gasós s’utilitza com a substància sensible a la calor.

Pel que fa a la forma líquida, té indicadors de temperatura més precisos que el de terra de gas. En la majoria dels casos, s’utilitza parafina per omplir-la.

També són termòstats:

1. Sala analògica. Aquest dispositiu permet mantenir contínuament el règim de temperatura seleccionat. No obstant això, les seves capacitats tècniques són una mica limitades. L’inici i l’aturada, a més de canviar els paràmetres de funcionament, només es produeixen manualment i exclouen completament la programació del sistema.
2. Sala digital. La instal·lació d’aquest tipus de dispositius amplia la capacitat de control, cosa que redueix la càrrega del sistema de calefacció. El termòstat digital canvia i manté la temperatura segons un programa predeterminat. A més de les funcions més senzilles ("comoditat" i "amortiment"), us permet ajustar el mode i canviar automàticament fins a 4 vegades al dia.
3. Termòstats per a un sistema addicional de "terra càlid". Una característica del funcionament d’aquest sistema és la seva independència de la temperatura de l’aire i la sala s’escalfa mitjançant altres instal·lacions de calefacció (convector, radiador, etc.). Per tant, el funcionament del termòstat és proporcionat per un sensor instal·lat al superfície.

Article relacionat: Com triar i enganxar un sòcol al terra del bany

De vegades, no és possible ni tècnicament difícil regular el funcionament del sistema de calefacció de la manera habitual. Aquesta situació pot sorgir durant la reconstrucció d’objectes o en cas d’instal·lació addicional de dispositius de calefacció. Per tant, el control òptim del subministrament de calor en aquest cas és la instal·lació d’un termòstat amb un mètode de control sense fils.

Selecció d'un termòstat mecànic (termòstat)

Actualment, hi ha molts fabricants de termòstats mecànics, hi ha models i marques famoses, però, la majoria de les vegades, a la venda trobareu noms desconeguts i desconeguts. A la meva pràctica, he utilitzat un gran nombre de termòstats mecànics diferents i puc aconsellar el següent:

- En triar, assegureu-vos de prestar atenció a la màxima potència de commutació. Si s’escriu que el termòstat és de 10 amperes, es podrà connectar-hi una càrrega no superior a 2,2-2,3 kW. Els termòstats amb més de 3,6 kW de potència connectada són rars. Si necessiteu connectar més energia, haureu d’utilitzar un contactor, segons el diagrama de connexió, l’enllaç al qual he donat una mica més alt.

— Dels termòstats econòmics, aquest m'ha agradat - BALLU BMT-1: el podeu comprar aquí. Pel disseny, és completament similar al descrit en aquest article. Funcionarà per a vosaltres durant exactament 3-5 anys i, a continuació, depèn de la qualitat de construcció d’un model concret i de les condicions de funcionament. Per a una residència d’estiu, un garatge, ja està!

Si necessiteu consells per escollir un model de termòstat mecànic: escriviu els comentaris, intentaré ajudar-vos.

Classificació

Els termòstats es poden classificar segons el seu rang de temperatura de funcionament:

• Termòstats d’alta temperatura (300-1200 ° C);
• Termòstats de temperatura mitjana (60-500 ° C);
• Termòstats de baixa temperatura (menys de -60 ° C (200 K)) - criostats.

Els termòstats es poden classificar segons el fluid de treball (portador de calor):

• Aire;
• Líquid;
• Sòlid (normalment s’utilitzen elements de Peltier i de cera).

Els termòstats es poden classificar segons la precisió de la temperatura:

• 5-10 graus i pitjor, per regla general, s’aconsegueix sense remoure a causa de la convecció natural;
• 1-2 graus (bona estabilitat tèrmica per a l'aire, molt mediocre per als líquids), generalment amb agitació;
• 0,1 graus (estabilitat tèrmica molt bona per a l'aire [1], a nivell de les millors mostres, mitjana per a líquids);
• 0,01 graus (per regla general, s’aconsegueix en termòstats líquids de disseny especial [2]), és pràcticament impossible obtenir en un termòstat d’aire amb ventilador.

Els termòstats es poden classificar per àrea i aplicació:

• Termòstats industrials; termòstats aeris;
• termòstats d’immersió;