Il termostato è un'apparecchiatura di laboratorio popolare

REGOLATORE MECCANICO AMBIENTE

Un termostato meccanico ambiente è un dispositivo che regola il funzionamento delle apparecchiature climatiche, mantenendo i parametri di temperatura impostati della stanza. Può essere utilizzato sia per il riscaldamento che per il raffrescamento di un appartamento o di una casa.

La principale differenza tra termostati meccanici ambiente e termostati di un altro tipo è che si tratta di un dispositivo separato, completamente indipendente, il più delle volte realizzato sotto forma di un prodotto di cablaggio esterno, destinato all'installazione interna.

In poche parole, un termostato meccanico, a seconda del programma impostato, accendendo o spegnendo determinati dispositivi di riscaldamento o raffreddamento, mantiene la temperatura richiesta nella stanza.

La caratteristica principale del termostato meccanico è la completa assenza di riempimento elettrico, ad es. non è richiesta alimentazione per il suo funzionamento, nemmeno le batterie.

Come funziona un termostato meccanico, cosa gli consente esattamente di misurare la temperatura dello spazio circostante e controllare gli apparecchi elettrici?

Termostato difettoso. Quali sono?

Il termostato è una parte importante. Può fallire per molte ragioni, tuttavia, la corrosione è la più comune.

Se il termostato è bloccato in posizione completamente chiusa, in qualsiasi modalità di guida a qualsiasi temperatura dell'aria, il motore potrebbe surriscaldarsi e anche in caso di gelo leggero. Se il termostato è aperto, ma non completamente, il motore si surriscalda, ma allo stesso tempo potrebbe non "bollire", tutto dipende dalle modalità in cui viene utilizzata l'auto.

Se la valvola del termostato "si blocca" in uno stato completamente aperto o parzialmente aperto, il motore raggiungerà la sua temperatura di esercizio per un lungo periodo e in inverno la temperatura di esercizio potrebbe non essere raggiunta affatto. Quindi, con un sistema di raffreddamento funzionante e a una temperatura dell'aria di zero gradi, l'unità di potenza dovrebbe riscaldarsi fino alla sua temperatura operativa durante la guida in cinque-dieci minuti. La temperatura del motore nello stato semiaperto del termostato non supererà i settanta gradi.

Come puoi sapere se un termostato funziona o no?

È necessario riscaldare il motore in modo che la freccia della temperatura non raggiunga leggermente la linea rossa. Quindi, spegnere l'unità di alimentazione, aprire il cofano e controllare il tubo del radiatore. Il tubo superiore è fissato sulla parte superiore del radiatore ed è un tubo di gomma nera di circa cinque centimetri di diametro. E trova il tubo inferiore, che ha lo stesso aspetto di quello superiore.

Quindi tocca i tubi, ma dovresti farlo con attenzione, perché potrebbero essere caldi. Se il sensore di temperatura del motore mostra che il motore si è riscaldato, e allo stesso tempo un tubo è caldo e l'altro freddo, molto probabilmente la valvola del termostato è chiusa e il "raffreddamento" non passa attraverso il radiatore. In questo caso, sostituire il termostato con uno nuovo.

Esiste un "metodo popolare" per testare le prestazioni di un termostato. Quindi, il punto è mettere il termostato in un recipiente con acqua che brucia, a una temperatura di circa cento gradi. Dopodiché, guarda visivamente, se la valvola si apre, significa che è un lavoratore. E in caso contrario, questo è un termostato non funzionante e sostituiscilo con uno nuovo. Questo metodo richiederà la rimozione del termostato dall'auto. Durante l'aggiornamento del termostato, scoprire la temperatura di apertura della valvola. Il fatto è che può variare su un'ampia gamma per diversi termostati.E come hai capito da quanto detto, non puoi mettere il termostato con una temperatura alta quando lo apri, poiché in questo caso il motore potrebbe surriscaldarsi.

• Avanti>

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEL TERMOSTATO MECCANICO

Un termostato meccanico è un dispositivo che riflette perfettamente il principio: "Tutto geniale è semplice!". Con tutta la differenza di design e componenti utilizzati, esiste un unico principio nel funzionamento dei termostati meccanici, vale a dire la capacità di alcuni materiali e sostanze, a seconda della temperatura, di modificare le proprie proprietà meccaniche.

Come esempio quotidiano, familiare a tutti, che spiegherebbe il principio di funzionamento di un termostato meccanico, possiamo citare un normale termometro a mercurio, con il quale misuriamo la temperatura corporea.

Il mercurio contenuto all'interno del termometro aumenta di volume con l'aumentare della temperatura ed entra nel capillare graduato, mostrando così la temperatura esatta.

Più o meno gli stessi processi avvengono in un termostato meccanico, l'unica differenza è che un cambiamento di temperatura a un certo livello, che è indicato da noi separatamente con una ruota di regolazione, avvia determinati processi, molto spesso chiude o interrompe un circuito elettrico, quindi accendere o spegnere i dispositivi di riscaldamento.

Per rendere più chiaro come funziona, diamo un'occhiata al design di un termostato meccanico per ambienti standard.

Tipi di termostati

Sulla base del principio di funzionamento, i termostati sono divisi in due tipi:

• meccanico;
• elettronico.

A sua volta, ogni tipo è suddiviso in sottospecie.

Termostati meccanici

Nei termostati meccanici vengono utilizzati sensori con diverse tecnologie di attuazione, ma si basano tutti sullo stesso principio. Per capire come funziona un termostato meccanico, bisogna prestare attenzione alle proprietà fisiche di molte sostanze di espandersi quando riscaldate e contrarsi quando raffreddate (l'acqua è un'eccezione notevole, espandendosi quando raffreddata). I termostati meccanici utilizzano questa proprietà chiamata espansione termica.

Termostato meccanico

Piastre bimetalliche

Il principio di funzionamento del termostato, il più comunemente utilizzato, è quello di utilizzare una piastra di due strisce di metalli diversi, imbullonate insieme.

Accensione e spegnimento del termostato bimetallico:

1. L'unità esterna del dispositivo consente di impostare la temperatura alla quale si accende e si spegne;
2. Il quadrante del disco è collegato tramite un circuito a un sensore di temperatura: una piastra bimetallica che chiude e apre un circuito elettrico, a seconda della curva maggiore o minore;
3. Una striscia bimetallica è composta da diversi metalli legati insieme;
4. Un metallo si espande meno dell'altro quando viene riscaldato, quindi la piastra si piega verso l'interno quando la temperatura aumenta;
5. La piastra fa parte di un circuito elettrico, quindi quando la striscia è fredda è diritta e il circuito è chiuso. Il sistema è acceso e in fase di riscaldamento. Quando viene riscaldata a una certa temperatura, la piastra si piega e rompe la catena. Il circuito è disabilitato.

Il lavoro della piastra bimetallica

Importante! Poiché la piastra richiede tempo per espandersi e contrarsi, il sensore ha un'inerzia di risposta.

Sensori riempiti di gas

A causa della lenta reazione dei metalli ai cambiamenti di temperatura, sono stati sviluppati modelli alternativi di termostati. Uno è l'uso di un soffietto riempito di gas tra una coppia di dischi metallici. L'ampia superficie di questi dischi consente loro di reagire rapidamente al calore. Inoltre, sono resistenti e hanno creste.

Termostato meccanico con sensore a gas

1. All'aumentare della temperatura, il gas nello spazio discale si espande e separa i dischi.Contemporaneamente, quello che sta all'interno, preme il microinterruttore al centro del termostato, aprendo il circuito. Il riscaldamento si ferma;
2. Quando la temperatura scende, il gas si contrae, avvicinando nuovamente i dischi tra loro. Il disco interno si allontana dal microinterruttore. Il contatto si chiude, compreso il riscaldamento.

I termostati a gas sono utilizzati per i sistemi di riscaldamento nelle case, sono stati utilizzati nei modelli di auto più vecchi. A volte non usano gas, ma liquidi volatili con un basso punto di ebollizione. Ad esempio, alcool diluito.

Importante! La composizione chimica specifica dei liquidi è selezionata in base al range di temperature controllate.

Termostati a cera

Questo tipo di termostato ha una camera stagna con un tappo di cera e un'asta metallica a scorrimento libero all'interno. All'aumentare della temperatura, la cera si scioglie, si espande e spinge l'asta fuori da questa camera. Allo stesso tempo, l'asta agisce sull'accensione e lo spegnimento del circuito elettrico. La molla riporta il meccanismo al suo posto quando la cera si raffredda.

Dispositivo termostato a cera

I termostati a cera vengono utilizzati nei sistemi di controllo del raffreddamento del motore automobilistico, nei rubinetti, ecc. Il termostato dal design semplice è adatto per le condizioni difficili all'interno del motore ed è altamente affidabile.

Le valvole sono installate sui radiatori del riscaldamento centralizzato, dove vengono spesso utilizzati termostati a cera. Quando il radiatore si riscalda a un livello prestabilito, i regolatori di cera riducono il flusso d'acqua attraverso il radiatore.

Termostati elettronici

Un termostato digitale è una versione elettronica di un termostato meccanico. Invece di un sensore meccanico, è possibile installare un termistore: un resistore che cambia la sua resistenza rispetto alla temperatura o una termocoppia. Il segnale entra nel modulo elettronico, dove viene elaborato, e da lì vengono inviati i comandi per accendere e spegnere il riscaldamento o il raffrescamento. Il vantaggio di un termostato elettronico è un controllo della temperatura più preciso.

I controller digitali sono:

1. Non programmabile. Dispositivi con un semplice set di funzioni, con display digitale e pulsanti di controllo per l'impostazione del valore di temperatura selezionato;
2. Programmabile. Dispositivi mini-computer che consentono di impostare i giorni della settimana, le ore, il mantenimento temporaneo della temperatura, l'override manuale, ecc .;

Termostato programmabile

1. Senza fili. Con lo sviluppo della tecnologia moderna, i dispositivi termostatici sono diventati "più intelligenti" e liberati dai cavi. Tali dispositivi sono collegati utilizzando vari portali wireless come WiFi o Bluetooth. La più comune è la connessione WiFi. In tali collegamenti, l'efficienza delle connessioni viene aumentata e i problemi associati al cablaggio vengono rimossi.

Alcune funzionalità aggiuntive dei dispositivi elettronici:

1. Integrazione di contatti finestra per abbattimento temperatura con finestre aperte;
2. Coordinamento del lavoro di diversi radiatori;
3. Montaggio separato dei sensori di misura in un luogo ottimale;
4. Controllo remoto del sistema tramite telefono, internet o smartphone. A notevole distanza da casa è sempre possibile apportare modifiche alle impostazioni;
5. Allarme se la temperatura è troppo bassa o troppo alta. Se lo si desidera, il proprietario riceve un messaggio di posta elettronica;
6. Integrazione di allarmi per rilevatori di fumo e rilevatori di scoppio tubi.

Inoltre, l'ultima generazione di termostati wireless ha un aspetto elegante e moderno. Possono fornire rapporti energetici dettagliati ed è disponibile un sistema di controllo vocale.

Termostato wireless

Termostati bizona

Il termostato bizona permette di comandare contemporaneamente più impianti di riscaldamento ed eseguire la programmazione per due ambienti abitativi (ad esempio, una camera da letto e una cucina, un soggiorno e un ingresso). È possibile impostare diversi livelli della temperatura desiderata in ogni stanza o zona della casa.

Il modello del dispositivo di solito contiene diversi programmi registrati, puoi apportare le tue correzioni. L'intervallo di temperatura comunemente utilizzato è compreso tra 7 e 30 gradi. La fase di regolazione è di mezzo grado.

Il termostato bizona è adatto a quasi tutti i tipi di riscaldamento: elettrico a pavimento e soffitto, gas con radiatori ad acqua e altri sistemi.

Il dispositivo è composto da diversi elementi:

• modulo elettronico programmabile;
• sensori di temperatura;

I sensori devono essere installati in luoghi esenti da correnti d'aria e luce solare diretta, che possono falsare i dati trasmessi alla centralina elettronica.

Oltre ai termostati a due zone, esistono termostati a due stadi utilizzati, ad esempio, negli impianti di condizionamento, dove è richiesta la regolazione automatica nei cicli freddo e caldo con zona morta intermedia. Consiste elettricamente in un doppio contatto in scambio. Può anche essere utilizzato per il controllo della temperatura convenzionale utilizzando un contatto.

Dispositivo termostato meccanico

L'elemento strutturale principale di quasi tutti i termostati meccanici per ambienti è una membrana di gas. A proposito, è per questo che vengono spesso chiamati termostati a membrana.

Il gas speciale all'interno della membrana, quando la temperatura cambia, cambia il suo volume, influenzando così le pareti della membrana. Che al cambio innescano il meccanismo di chiusura o apertura del circuito elettrico che alimenta l'impianto di riscaldamento o raffrescamento.

La scelta di un tale metodo di dispositivo per un termostato ambiente è dovuta alla possibilità di organizzare un modo semplice per regolare la sua temperatura di risposta, nonché al fatto che il dispositivo risponde esattamente ai cambiamenti della temperatura dell'aria, e non della superficie, che è più importante nei sistemi di riscaldamento e raffreddamento. Pertanto, ad esempio, per il riscaldamento a pavimento, è più saggio utilizzare termostati liquidi meccanici con un sensore remoto.

La regolazione della temperatura di risposta per un termostato ambiente a membrana viene eseguita utilizzando una rotella di controllo con una scala, che è collegata al meccanismo a membrana. Girando la ruota, ci avviciniamo o allontaniamo le pareti della membrana dal meccanismo di controllo, cambiando così la temperatura alla quale il circuito elettrico si chiuderà o si aprirà. In altre parole, se il meccanismo di attivazione è più vicino alla parete della membrana, il gas in esso contenuto deve modificare leggermente il volume affinché si attivi; di conseguenza, è necessaria una temperatura inferiore e viceversa. Ecco come funziona la rotella di regolazione.

Vediamo esattamente come applicare un termostato meccanico all'impianto di riscaldamento di una casa o di un appartamento.

Il termostato è un'apparecchiatura di laboratorio popolare

Un termostato da laboratorio è un dispositivo che viene utilizzato per mantenere una temperatura costante in una camera o in un contenitore per un certo tempo, indipendentemente dalla temperatura ambiente. È richiesto in laboratori di vari profili: chimico, medico, biologico, ricerca, analisi, produzione. I termostati trovano applicazione nell'industria e nell'agricoltura, in microbiologia e genetica, batteriologia e farmaceutica, nei laboratori di cliniche ordinarie e nei più grandi centri scientifici. In molti studi, il termostato è un apparecchio critico di cui non si può fare a meno.

Classificazione dei termostati

I termostati sono disponibili in diversi design, funzionalità e volume.Il più delle volte sono generalmente classificati in base al tipo di "vettore di calore": - termostati elettrici aria secca; - liquido; - criogenico.

Termostato elettrico ad aria secca - apparecchiatura che fornisce aria calda nella camera con l'aiuto di una pompa. I fan lo distribuiscono uniformemente in tutta la camera.

Un termostato criogenico ha un design simile, con la differenza che la pompa spinge l'aria che entra nella camera non attraverso il riscaldatore di calore, ma attraverso i tubi con il refrigerante circolante. Questo tipo di termostato è anche chiamato "termostato raffreddato elettrico". Oltre all'aria secca, i termostati criogenici sono dotati di circolazione d'aria forzata per mantenere una temperatura stabile in qualsiasi punto della camera.

I termostati per liquidi sono disponibili in diversi modelli e per scopi diversi. L'intervallo di temperatura e l'accuratezza del controllo della temperatura dipendono dal tipo di vettore di calore utilizzato. I termostati a liquido possono essere riscaldamento e raffreddamento. I più convenienti sono i termostati con acqua distillata: è facile da cambiare, la viscosità dell'acqua non cambia al variare della temperatura; è possibile ottenere un'elevata precisione del controllo della temperatura. Lo svantaggio dei termostati per acqua distillata è un intervallo di temperatura relativamente ristretto: da +5 ° С a +95 ° С. Nel più ampio range di temperature, un termostato liquido opera su uno speciale olio siliconico: da -80 ° C a +350 ° C. Ma questo olio è costoso e deve essere cambiato frequentemente poiché si ossida e polimerizza rapidamente. Quando funziona ad alte temperature, l'apparecchio richiede una ventilazione di scarico. Allo stesso tempo, non si può fare a meno di un termostato dell'olio, ad esempio, quando si controllano termometri con temperature di esercizio superiori a 300 ° C.

Caratteristiche del design dei termostati moderni

I moderni dispositivi di controllo della temperatura sono dotati di un controllo a microprocessore con un set di sensori, un display informativo, un timer, un sistema di sicurezza e allarme in caso di errori ed emergenze, una finestra di vetro (porta di vetro) e una retroilluminazione per il monitoraggio dei processi in la Camera. Il controllo elettronico fornisce un'elevata precisione del controllo della temperatura, fino a centesimi di grado. La base di qualsiasi termostato moderno, indipendentemente dal tipo e dal design, è una camera isolata termicamente che fornisce un isolamento affidabile di oggetti, campioni o materiali posti all'interno dall'ambiente. La camera, di regola, è realizzata in acciaio inossidabile e al suo interno sono posizionati vari sensori per monitorare il processo. La camera dei termostati aria secca deve avere ventilatori per una distribuzione uniforme dell'aria. Nei dispositivi liquidi, la miscelazione liquida può essere risolta in diversi modi.

Le camere del termostato variano notevolmente in volume.

Quando si sceglie un termostato, è necessario procedere dal suo volume, intervallo di temperatura e precisione del controllo della temperatura. Anche la comodità e le condizioni operative, la funzionalità e il costo contano.

Il negozio di attrezzature di laboratorio Prime Chemicals Group offre un termostato per aria secca mc 1 80, termostato mc 80 spu, altri termostati, termometri, una vasta gamma di attrezzature da laboratorio e chimica. reagenti. Abbiamo prezzi e servizi competitivi, consegne rapide a Mosca e nella regione di Mosca.

Utilizzo di un termostato meccanico in riscaldamento

Molto spesso, i termostati meccanici della stanza vengono utilizzati nelle case di riscaldamento, insieme alle caldaie a gas. I produttori abbastanza spesso nella progettazione di caldaie forniscono uno schema di collegamento attraverso un termostato meccanico. Il dispositivo è installato in un'interruzione del cavo di alimentazione che porta alla caldaia e nel caso in cui la temperatura dell'aria nell'ambiente scenda al di sotto del valore di soglia impostato, il circuito si chiude e la caldaia a gas si avvia, iniziando a riscaldare l'ambiente, mantenendo la temperatura del liquido di raffreddamento.

Gli schemi di base per il collegamento di un termostato meccanico al riscaldamento o al raffreddamento sono descritti nel nostro articolo "Schema elettrico per un termostato meccanico"

Allo stesso modo, i termostati domestici sono collegati a tutti i riscaldatori elettrici nelle stanze, siano essi riscaldatori a olio, riscaldatori a infrarossi o qualsiasi altro utilizzato per il riscaldamento dell'aria interna. Pertanto, il processo di riscaldamento diventa completamente automatizzato, richiedendo quasi nessuna partecipazione umana al suo lavoro, dopo la regolazione.

Ci sono molte opzioni possibili per l'utilizzo di termostati meccanici; è semplicemente insostituibile nell'automazione del riscaldamento grazie alla sua semplicità e affidabilità. E la semplicità del design consente ai produttori di produrre termostati meccanici per ambienti a un costo molto inferiore rispetto a quelli elettronici, che è una parte importante della loro popolarità presso il consumatore.

I principali tipi e capacità dei termostati

Schema di collegamento del termostato.

Esistono due tipi principali di termostati: gas a pavimento e liquido.

Un termostato a gas a pavimento, a differenza di un tipo liquido, è più sensibile ai cambiamenti nel regime di temperatura dell'ambiente e ha una vita utile più lunga, fino a 20 anni. La condensa di gas viene utilizzata come sostanza sensibile al calore.

Per quanto riguarda la forma liquida, ha indicatori di temperatura più precisi rispetto a quello del pavimento del gas. Nella maggior parte dei casi, per riempirlo viene utilizzata la paraffina.

Anche i termostati sono:

1. Stanza analogica. Un tale dispositivo consente di mantenere continuamente il regime di temperatura selezionato. Tuttavia, le sue capacità tecniche sono alquanto limitate. L'avviamento e l'arresto, nonché la modifica dei parametri di funzionamento, avvengono solo manualmente ed escludono completamente la programmazione del sistema.
2. Sala digitale. L'installazione di dispositivi di questo tipo espande le capacità di controllo, riducendo il carico sull'impianto di riscaldamento. Il termostato digitale cambia e mantiene la temperatura secondo un programma preimpostato. Oltre alle funzioni più semplici ("comodità" e "smorzamento"), consente di regolare la modalità e di passare automaticamente fino a 4 volte al giorno.
3. Termostati per un ulteriore sistema "warm floor". Una caratteristica del funzionamento di un tale sistema è la sua indipendenza dalla temperatura dell'aria, e la stanza è riscaldata da altri impianti di riscaldamento (termoconvettore, radiatore, ecc.) Pertanto, il funzionamento del termostato è fornito da un sensore installato nel superficie.

Articolo correlato: Come scegliere e incollare uno zoccolo al pavimento del bagno

A volte non è possibile o tecnicamente difficile regolare il funzionamento dell'impianto di riscaldamento nel modo consueto. Tale situazione può verificarsi durante la ricostruzione di oggetti o nel caso di installazione aggiuntiva di dispositivi di riscaldamento. Pertanto, il controllo ottimale della fornitura di calore in questo caso è l'installazione di un termostato con un metodo di controllo wireless.

Selezione di un termostato meccanico (termostato)

Attualmente ci sono molti produttori di termostati meccanici, ci sono modelli e marchi famosi, ma, molto spesso, in vendita troverai nomi sconosciuti e sconosciuti. Nella mia pratica ho utilizzato un gran numero di termostati meccanici diversi e posso consigliare quanto segue:

- Quando si sceglie, assicurarsi di prestare attenzione alla massima potenza di commutazione. Se è scritto che il termostato è di 10 Ampere, sarà possibile collegare un carico non superiore a 2,2-2,3 kW ad esso. I termostati con più di 3,6 kW di potenza collegata sono rari. Se hai bisogno di collegare più potenza, dovrai utilizzare un contattore, secondo lo schema di collegamento, il collegamento a cui ho dato un po 'più alto.

— Dei termostati economici, questo mi è piaciuto - BALLU BMT-1 - puoi acquistarlo qui. In base alla progettazione, è completamente simile a quello descritto in questo articolo. Funzionerà per te esattamente 3-5 anni, quindi dipende dalla qualità di costruzione di un particolare modello e dalle condizioni operative. Per una residenza estiva, un garage - questo è tutto!

Se hai bisogno di consigli sulla scelta di un modello di termostato meccanico, scrivi nei commenti, cercherò di aiutarti con un consiglio!

Classificazione

I termostati possono essere classificati in base al loro intervallo di temperatura di funzionamento:

• Termostati per alte temperature (300-1200 ° C);
• Termostati di media temperatura (60-500 ° C);
• Termostati a bassa temperatura (meno di −60 ° C (200 K)) - criostati.

I termostati possono essere classificati in base al fluido di lavoro (vettore di calore):

• Aria;
• Liquido;
• Solido (di solito vengono utilizzati elementi Peltier e cera).

I termostati possono essere classificati in base alla precisione della temperatura:

• 5-10 gradi e peggio, di regola, si ottengono senza agitazione, a causa della convezione naturale;
• 1-2 gradi (buona stabilità termica per l'aria, molto mediocre per il liquido), solitamente sotto agitazione;
• 0,1 gradi (ottima stabilità termica per l'aria [1], al livello dei migliori campioni, media per liquido);
• 0,01 gradi (di regola, si ottiene in termostati per liquidi di un design speciale [2]), è praticamente impossibile ottenere in un termostato dell'aria con un ventilatore.

I termostati possono essere classificati per area e applicazione:

• Termostati industriali; termostati sopraelevati;
• termostati ad immersione;