Регулятор температуры прямого действия — устройство и принцип работы

Основной задачей любой системы отопления является поддержание комфортной температуры в отапливаемом помещении. Одним из способов решения этой задачи является применение регуляторов температуры, с помощью которых регулируется поток теплоносителя в системе отопления и горячего водоснабжения.

В современных системах отопления используются регуляторы температуры двух типов: прямого и непрямого действия.

Регуляторы температуры непрямого действия – это, в основном, электронные приборы. В них для активации регулирующего температуру механизма используется энергия внешнего источника. В общем виде устройство терморегуляторов непрямого действия можно описать схемой: датчик температуры — электронный блок обработки и регулировки — регулирующий механизм подогрева/охлаждения.

В терморегуляторах прямого действия для перемещения регулирующего механизма используется энергия, поступающая от чувствительного элемента, при этом не требуется наличие дополнительного источника энергии.

Регулятор температуры прямого действия представляет собой клапан с изменяющимся проходным сечением, который управляется с помощью термостатического чувствительного элемента.

Принцип работы регулятора температуры прямого действия

 

В основе принципа работы регулятора температуры прямого действия лежит тепловое расширение жидкости или газа в замкнутом объеме. В качестве замкнутого объема используется внутренняя полость датчика температуры, заполненная рабочей средой. Датчик температуры соединен с сильфоном регулятора с помощью капиллярной трубки. При изменении температуры окружающей среды изменяется объем рабочей среды внутри датчика, что приводит к изменению давления, которое через капиллярную трубку передается на сильфон. Под действием давления сильфон в свою очередь меняет свои геометрические размеры (при увеличении давления вытягивается, при уменьшении – втягивается). Один конец сильфона жестко связан со штоком, который давит на заслонку регулирующего клапана, открывая или закрывая ее, тем самым регулируя интенсивность потока теплоносителя через регулятор.

Устройство регулятора температуры прямого действия

 

Конструктивно клапан терморегулятора прямого действия представляет собой линейный односедельный клапан, разгруженный по давлению, и мало чем отличается от клапанов, использующихся в пневматике и гидравлике, пусть с другими типами привода. Корпус клапана изготавливается из чугуна, стали, бронзы или латуни в зависимости от области его применения. Присоединение к трубопроводу может быть фланцевым и резьбовым.

По реакции на изменение температуры регуляторы делятся на нормально закрытые (открываются с ростом температуры) и нормально открытые (закрываются с ростом температуры). В качестве рабочей среды заполняющей датчик и сильфон могут использоваться различные жидкости, газы, парафин или газоконденсатная смесь, в зависимости от диапазона регулирования температуры.

Накладные датчики температуры S+S Regeltechnik

По способу установки различают три типа датчиков температуры: накладные, погружные и интегрированные.

Накладные датчики температуры крепятся на трубопровод с помощью специальных хомутов. Необходимо только зачистить место соприкосновения трубы с датчиком для лучшей теплопередачи. Для сохранения точности измерений нужно проводить периодическое сервисное обслуживание — проверка состояния контактной площадки и затяжку хомутов. Достоинствами накладных датчиков является простота и легкость их установки, а также отсутствие дополнительного гидравлического сопротивления в трубопроводе с теплоносителем. Основным недостатком накладных датчиков температуры является их высокая инерционность, что увеличивает время срабатывания терморегулятора.

Погружные датчики температуры врезаются непосредственно в трубу с теплоносителем. Врезка осуществляется напрямую (прямой контакт с теплоносителем) или через защитную гильзу. Погружные датчики температуры обладают значительно меньшей инерционностью, чем накладные, благодаря чему они обеспечивают более точное регулирование процессов. К недостаткам погружных датчиков можно отнести дополнительное гидравлическое сопротивление, создаваемое в трубопроводе, и необходимость проведения сварочных работ при их установке. Кроме того, при установке погружных датчиков на трубопроводах малых диаметров (DN меньше 65) требуется применение специальных расширительных карманов для более полного погружения гильзы. Это обусловлено тем, что длины защитных гильз унифицированы для целого ряда условных диаметров трубопроводов.

Погружные датчики температуры S+S Regeltechnik

Интегрированные датчики температуры встраиваются непосредственно в корпус регулятора температуры. Регуляторы с интегрированными датчиками устанавливаются непосредственно на трубу с теплоносителем.

Основные технические характеристики регуляторов температуры прямого действия, характеризующие их работу:
время срабатывания (постоянная времени), зависящее от конструкции термоэлемента (сильфона, капиллярной трубки) и способа установки датчика температуры, который определяет его инерционность;
диапазон регулирования температуры (температура среды, в пределах которой регулятор может выполнять регулировку);
зона пропорциональности (отклонение температуры от заданного значения, при котором клапан полностью открыт или полностью закрыт), зависящее от заданного значения температуры в пределах диапазона регулирования и определяется с помощью номограмм, которые приводятся в технической документации на регулятор;
гистерезис (отклонение температуры среды от заданного значения, при котором задвижка клапана начинает двигаться, другими словами, минимальное изменение температуры, на которое реагирует регулятор);
DN регулятора температуры (номинальный диаметр отверстия присоединительных патрубков) используется для унификации типоразмеров всей трубопроводной арматуры;
PN регулятора температуры (номинальное давление) – максимально допустимое избыточное давление при температуре рабочей среды 20°С, при котором допускается длительная безаварийная эксплуатация регулятора;
KN регулятора температуры (коэффициент пропускной способности) – расход воды при температуре 20°С, при котором перепад давления на входе и выходе клапана составляет 1 бар (используется при гидравлическом расчете для вычисления потерь напора в системах отопления).

 

Написать ответ

Выш Mail не будет опубликован


*