Содержание

Подключение терморегулятора для электрического котла

Автор newwebpower На чтение 10 мин. Просмотров 1.2k. Опубликовано Обновлено

Постоянный расход топлива или электроэнергии в нагревательных приборах невозможен при изменении температуры нагреваемой среды, как это происходит в отапливаемой квартире во время колебания климатических условий. Естественно, что при похолодании для поддержания комфортной температуры понадобится большая мощность системы отопления, которая достигается увеличением расхода энергии. Отслеживание допустимого диапазона температур обеспечивают специальные терморегуляторы для котлов отопления.

По-другому терморегуляторы называют термостатами, термодатчиками, термореле, но в независимости от названия, сложности, точности и функциональности приборов их основным предназначением является отслеживание изменения температуры теплоносителя или воздуха в отапливаемой комнате с выдачей сигнала на включение или выключения отопления в зависимости от измеряемых датчиками параметров и предустановленных температурных режимов работы.

Пример терморегулятора, предназначенного для регулировки температуры теплого пола

Основополагающий принцип терморегуляции систем отопления

Многие люди, жившие в эпоху социализма, помнят тарификацию газа по отапливаемой площади, без применения счетчика. При таком подходе котел отопления мог гореть на максимуме круглые сутки, а терморегулирование в доме осуществлялось путем сброса слишком жаркого воздуха через открытые окна. В наше время, когда на счету каждый кубометр газа или киловатт*час электричества, такое расточительное расходование энергоресурсов будет крайне невыгодным, поэтому существует необходимость в регулировке мощности систем отопления в зависимости от потребности.

Неэкономичная регулировка температуры в комнате при помощи открытого окна

Производители систем отопления издревле знали о зависимости температуры в отапливаемом помещении от расхода топлива, поэтому сразу начали устанавливать ручные регуляторы подачи энергоносителя и стали разрабатывать  термостат для котла, функционирующий в автоматическом режиме. Принцип работы подобного термостата с успехом используется до сих пор – это реакция на температуру теплоносителя, возвращающегося в котел после прохождения радиаторов отопления. Если вода после радиаторов возвращается горячей – значит, батареи отопления прогреты, а воздух в помещении достаточно теплый, и не оказывает существенного влияния на охлаждение теплоносителя, соответственно подачу топлива в котел можно уменьшить.

Пример термостата, регулирующего подачу газа в котел

Данные термостаты не используют электричества и работают благодаря неравномерному тепловому расширению в биметаллической пластине. При нагревании изгибающаяся пластина надавливает на заслонку газового клапана и подача газа в котел уменьшается, а при охлаждении происходит обратный процесс. При появлении интенсивного пламени или резкого роста температуры, биметаллическая пластина термостата сработает как термопредохранитель, полностью перекрывая подачу топлива или воздуха в твердотопливных котлах.

Термостат для твердотопливного котла. В комплект поставки входит рычаг и цепь для управления заслонкой

Контроль температуры в помещении

Современный терморегулятор для котла работает в системе управления нагревательного прибора, которая также отслеживает такие параметры, как наличие тяги в дымоходе, давление газа в газопроводе, обеспечивает циркуляцию теплоносителя, и т. п. Данный всеобъемлющий контроль параметров, и программирование работы котла возможно при использовании

электронных систем управления. Но даже очень «умная» и «продвинутая» электроника, определяющая изменение температуры в котле не способна обеспечить комфортный нагрев помещения, если система отопления рассчитана неправильно, или изменились условия эксплуатации.

Электрический датчик тяги для газового котла

Например, при трескучем морозе за окном, в сопровождении порывистого ветра теплопотери через стены и щели помещения будут увеличены, что незамедлительно скажется на снижении температуры в доме, даже если батареи отопления и возвратная труба будет относительно горячей. При невозможности уменьшить теплопотери, единственным способом повысить температуру в помещении будет ручное увеличение мощности отопления.

Ручная регулировка температуры на встроенном в котел термостате

В данном случае в роли термодатчика для обогревателя выступают тепловые ощущения нервной системы человеческого организма, которые преобразуются в команду телу: встать и пойти перенастроить котел. Логично, что появились электрические устройства, контролирующие температуру в помещении, и связанные с системой управления котлом. Таким образом, вся система отопления будет работать для поддержания заданной температуры в зоне контроля независимо от изменения внешних условий.

Определение своими руками интенсивности обогрева батарей отопления

Применение удаленного терморегулятора

Принцип действия удаленного термодатчика практически не отличается от функционирования встроенного в котел термостата – при достижении пороговой температуры дается команда на увеличение или снижение мощности. Подключение терморегулятора к обогревателю может быть осуществлено при помощи кабеля или беспроводного соединения, при условии, что котел поддерживает данную возможность. Установка даже самого простого терморегулятора, отслеживающего лишь изменение температуры, позволит существенно снизить затраты на отопления, избегая излишнего перегрева в помещении, поддерживая заданный температурный режим.

Установка температурного режима на удаленном от котла терморегуляторе

Установка в детской комнате удаленного терморегулятора котла позволит поддерживать оптимальную температуру для детей, не опасаясь их переохлаждения вследствие изменяющихся погодных условий на улице. Также стабильность температуры очень важна для людей преклонного возраста, или страдающих различными заболеваниями, для лечения которых необходим постоянный комфорт в комнате пребывания.

Установка терморегулятора в детскую позволит избежать переохлаждения детей в холодное время суток

Более функциональные и дорогие терморегуляторы имеют возможность программирования различных температурных режимов отопления помещения в зависимости от времени суток или дней недели.

Например, по будням в дневное время, когда дети в школе, а все взрослые на работе – незачем интенсивно топить детскую и весь дом, компенсируя теплопотери. Поэтому, на период отлучения членов семьи терморегулятор можно запрограммировать на понижение температуры, что снизит теплопотери и счета за энергоресурсы, а ко времени возвращения детей со школы автоматика снова повысит мощность отопления.

Программирование температурных режимов работы котла

Таким образом, при использовании программированного терморегулятора можно добиться существенной экономии энергоресурсов, комбинируя, в зависимости от потребности, различные режимы работы:

  • Отсутствие хозяев в доме – поддерживается минимальная температура, необходимая для жизнедеятельности растений и домашних животных;
  • Интенсивный разогрев системы отопления перед приходом жильцов в помещение, осуществляемый программно или с помощью дистанционной команды;
  • Установка и использование шаблонов управления отоплением в различное время суток в будничные и выходные дни.
Пример программируемого терморегулятора

Подключение и установка терморегуляторов

Производители современных котлов и систем отопления оснащают свои нагревательные приборы разъемами или беспроводными портами для подключения дополнительных термодатчиков, устанавливаемых в контрольных точках помещения. Также многие компании, выпускающие обогреватели, предлагают в качестве опции собственные дополнительные контрольные устройства различной функциональности. В этом случае узнать о том, как подключить терморегулятор к нагревательному прибору, можно из его инструкции по эксплуатации.

Подключение терморегулятора к котлу, поддерживающему данную возможность

На рисунке ниже показана обобщенная простая схема подключения термостата к нагревателю. Существует несколько общих правил и требований по установке и размещению терморегуляторов различной функциональности. Нужно помнить, что работа системы управления будет зависеть от нагрева и охлаждения небольшого термоэлемента, а быстрота реакции напрямую зависит от скорости изменения температуры.

Обобщенная схема подключения термостата

Очевидно, что заблокированный мебелью или шторами терморегулятор будет с опозданием реагировать на изменение параметров в помещении. Возможна и противоположная ситуация – при размещении термодатчика напротив дверей при их открывании будет каждый раз появляться сквозняк, интенсивно охлаждающий теплочувствительный элемент, что приведет к слишком частому увеличению мощности. Показания терморегулятора будут недостоверными, если он установлен слишком близко к излучающему тепло котлу.

Установка программируемого терморегулятора с проводным интерфейсом недалеко от теплого котла не позволит достоверно контролировать температуру в помещении

Поэтому, при выборе места установки терморегулятора рекомендуется опытным путем найти наиболее приемлемую точку, где влияние нагревающих и охлаждающих конвекционных потоков скомпенсировано, а тепловое излучение от различных бытовых электроприборов и Солнца сведено к минимуму. При установке терморегулятора на внешнюю стену, которая может промерзать, следует позаботиться о термоизоляционной прокладке, чтобы избежать ложных срабатываний системы отопления.

Рисунки, наглядно демонстрирующие подходящие и нежелательные места для установки терморегулятора

Реализация раздельной регулировки температуры в комнатах

Применение единичного терморегулятора позволит удерживать комфортную температуру в самой важной комнате в доме, а в остальных помещениях температурный режим будет отличаться от контрольного в зависимости от качества утепления и площади радиаторов. Для полноценной и независимой регулировки теплового климата во всех помещениях потребовалась бы установка индивидуального терморегулятора и котла (или отдельного контура) для каждой комнаты. Очевидно, что такой подход является слишком затратным, поэтому данную проблему решают при помощи терморегуляторов, устанавливаемых на радиаторы отопления.

Установка терморегулятора на радиатор отопления поможет сэкономить денежные средства

Более эффективным способом тепловой регулировки является смешивание горячего и холодного теплоносителя для достижения оптимальной температуры радиатора отопления. Данное смешивание теплоносителей осуществляется специальным трехходовым клапаном. Установка подобного клапана в систему отопления каждого помещения позволит контролировать в нем заданный температурный режим при контроле терморегулятора, установленного в данной комнате.

Установка и настройка индивидуального терморегулятора для каждого радиатора отопления

Таким образом, число комнат в доме с независимо регулируемой температурой будет зависеть от  количества терморегуляторов и смесительных трехходовых клапанов. Но, даже установка в систему отопления одного датчика и смесительного трехходового клапана поможет модернизировать устаревший котел, с все еще исправно работающим встроенным термостатом.

Принцип действия смесительного трехходового клапана

В данном случае схема подключения терморегулятора и трехходового клапана никак не затрагивает внутренние узлы котла, и сказывается на его работе лишь косвенно – при подаче со смесителя в возвратную трубу горячей воды встроенный термостат отреагирует и уменьшит подачу топлива. При охлаждении комнаты терморегулятор закроет клапан, и циркуляция горячего теплоносителя будет происходить во всей системе с интенсивной отдачей тепла.

Схема системы отопления с одним трехходовым клапаном
Советы по выбору терморегуляторов

Поскольку самовольное внедрение в работу газового оборудования опасно и преследуется по закону, применение терморегуляторов и смесительных клапанов позволит увеличить ресурс эксплуатации устаревшего котла, без изменений во внутренней системе, с возможностью автоматической регулировки температуры. В данном случае нужно подобрать совместимые терморегуляторы и электрические трехходовые клапаны.

При выборе любого терморегулятора нужно помнить – он будет малоэффективным при неправильном расчете системы отопления и плохом утеплении

Самые простые терморегуляторы имеют регулируемый диапазон температур, при преодолении которых устройство на выходе может иметь два состояния – включено, или выключено. На входе подключаются фаза, рабочий ноль и заземление (устройство должно иметь соответствующую маркировку клемм), а на выходе подключается нагрузка – смесительный клапан, инфракрасный излучатель или электрический ТЭН.

Модульный терморегулятор для электрокотла с цепями управления накалом и циркуляционным насосом

Терморегулятор для электрического котла работает по аналогичному описанному выше принципу, с той разницей, что должна быть обеспечена коммутация больших токов, ведь электрокотел потребляет значительно больше электроэнергии, чем системы клапанов. Поэтому при покупке терморегулятора для электрокотла в первую очередь следует проверить соответствие токов коммутации и потребления, а также убедиться в наличии выводов для подключения циркуляционного насоса.


Термостаты для котлов, нужны ли они вообще! | Salus Controls

Терморегуляторы?

Терморегуляторы, комнатные термостаты, датчики комнатной температуры – это все названия одного и того же понятия. Понятия о комфорте экономии и долговечности. А именно, комфортной температуры в помещении, экономии расхода газа и электроэнергии и увеличения срока службы Вашего отопительного агрегата.

Серия “Professional”

арт:RT300арт:EP200

Но начнем по порядку – когда у Вас установлен двухконтурный газовый котел, то температуру в помещении, которое он отапливает, Вы регулируете путем увеличения или уменьшения температуры теплоносителя (ВОДЫ) в Вашей системе отопления. Включение и выключение котла происходит уже в зависимости от того, достигла ли ВОДА в системе отопления заданной на котле температуры. При понижении или повышении температуры за пределами помещения, Вам опять необходимо регулировать температуру отопления на Вашем котле вручную. И эти манипуляции необходимо проделывать весь отопительный сезон, когда температура в отапливаемом помещении становится либо слишком прохладной, либо слишком жаркой. В таком режиме работы происходят очень частые пуски котла на небольшой период времени. Как правило — один раз в 5-10 минут на 1-2 минуты работы горелки котла. То есть котел постоянно работает в режиме включения-выключения, при этом циркуляционный насос котла работает ПОСТОЯННО, не в зависимости от того горит ли газ в котле или нет. Расход электроэнергии двухконтурным котлом мощностью 24кВт в отопительный период посчитать не составит труда — это порядка 60-90Вт/час. А это уже 1,44-2,160 кВт в сутки или 43-65 кВт в месяц. Не о каком комфорте, экономии и долговечности работы газового прибора здесь не может быть и речи.

Вернемся к нашим — терморегуляторам, комнатным термостатам, датчикам комнатной температуры. Что это, для чего они нужны и нужны ли они вообще!

Комнатный термостат – прибор, который регулирует работу газового котла в зависимости от температуры ВОЗДУХА в помещении. Мы не зря обращаю Ваше внимание на температуру ВОЗДУХА.

Повторим:

  • котел БЕЗ КОМНАТНОГО ТЕРМОСТАТА включается и выключается в зависимости от температуры ВОДЫ в системе отопления.
  • котел, к которому подключен КОМНАТНЫЙ ТЕРМОСТАТ, включается и выключается в зависимости от температуры ВОЗДУХА в помещении.

 

Как это работает? 

Вы задаете на термостате необходимую Вам температуру в помещении, — например + 23°С. При понижении температуры воздуха на 0,25-1°С (порог срабатывания зависимости от моделей термостата), термостат дает команду котлу на включение – котел начинает работать на отопление. Как только температура воздуха в помещении достигает + 23,25°С – + 24°С термостат отключает котел. Причем отключает не только горелку, а и насос (начинаем экономить).
Воздух в помещении остывает намного медленнее, чем вода в системе отопления, и частота включений котла сокращается в десятки раз, что не может не сказаться на увеличении срока эксплуатации прибора.

Серия “Standart”

арт:091FLарт:091FLRF

Преимущества:

Вам нет необходимости регулировать температуру на котле вручную – один раз вы ее задали на термостате! Потеплело зимой на улице – котел не включается, собралась вся семья в доме, температура в помещении повысилась — котел не включается, солнце греет комнату через окно – котел не включается, ваша квартира находиться внутри дома и соседские квартиры Вас подогревают – котел не включается.

Котлы не управляемые термостатом, бесполезно расходуют до 25-30% энергии, так как повышение комнатной температуры, свыше требуемой, даже на 1°С , кроме ощутимого дискомфорта, приводит к значительному перерасходу топлива котлом. Теперь можете поднять расчетные книжки по газу, посчитать, какую сумму вы заплатили за последний отопительный сезон. Отнять от этой суммы 25-30% – именно на столько бы Вы заплатили меньше за газ, если бы у Вас был установлен комнатный термостат. Плюс еще 30-40кВт сэкономленной электроэнергии в месяц и еще плюс уменьшение износа котла, посчитать который невозможно. Окупаемость и эффективность прибора очевидна.

Терморегулятор для котла отопления своими руками

Автономное отопление – это расходы из семейного бюджета, и экономные хозяева стараются их уменьшить. Но как это сделать, чтобы в доме было тепло и уютно в холода? Выход простой – нужно установить терморегулятор для котла. С его помощью экономится до 20% энергоносителей – газа, электричества, жидкого или твердого топлива.

Разновидности теплогенераторов и регулировка температуры

Типы котлов индивидуального отопления для квартир и домов: теплогенераторы на твердом топливе, газовые котлы, агрегаты на электричестве и на жидком топливе. Основной материал корпуса и элементов любого котла – сталь и/или чугун. В любой из моделей может быть установлен терморегулятор для котла или простейший термоэлемент, чтобы можно было регулировать температуру теплоносителя в автоматическом или ручном режиме. Термоэлементы для котла отопления

 

Конструкция термоэлемента проста – корпус из стали, который уменьшается или увеличивается в размерах, если изменяется температура теплоносителя. При изменении размеров корпуса также меняется положение рычага датчика, регулирующего положение внутренней заслонки. Открытая заслонка провоцирует более активное горение газа или другого топлива, закрытая – уменьшает активность горения. Если необходимо полностью затушить котел, то термостат устанавливают в нулевое положение, и горение без доступа воздуха прекращается. В современные теплогенераторы встраивают микроконтроллеры (микросхемы), управляющие воздушным потоком в зависимости от установленного теплового режима при помощи регулировки режима специального вентилятора. Температурный регулятор для котла на любых энергоносителях

 

Газовый котел используют в качестве генератора тепла для отопительной системы чаще всего, так как это самый экономный и простой в обслуживании агрегат.  Некоторые двухконтурные модели котлов имеют в комплекте отдельный терморегулятор для котла – для системы отопления и ГВС. Одноконтурные агрегаты оборудованы одним теплообменником только для отопления. Проводной терморегулятор для газового котла

 

Электрический котел устанавливают в жилье, к которому не подведена газовая магистраль. Такое оборудование имеет высокий КПД, но электроэнергия стоит дороже, чем газ или твердое топливо. В данном оборудовании предусматривается регулировка температуры и защита от перегревания теплогенератора. Таймер механического типа для отопительных котлов

 

Работает такой механический таймер для котла на электричестве просто – в нем можно активировать три режима: теплогенератор выключен, включен, включается по заданной программе. Стандартное внешнее оформление таймера – крупный круглый циферблат с 24 делениями шкалы. Поворотом диска устанавливается требуемое время включения или выключения отопления. Наружная часть таймера – это набор вкладок с периодом срабатывания в 15 минут. Они служат для более удобного управления режимами работы котла. Есть возможность срочной перенастройки при работающем теплогенераторе. Механический таймер имеет существенный недостаток в управлении – он срабатывает в заданном режиме каждый день, и для перестройки его требуется регулировать.

Разновидности терморегуляторов

  1. По функциональности все регуляторы температуры подразделяются на конструкции с опцией поддержания температуры и многофункциональные.
  2. По конструктивному исполнению терморегуляторы для котлов отопления бывают радиоуправляемыми и с проводным подключением для соединения кабелем. Монтируется терморегулятор в любом месте помещения, датчик температуры подключают в блок управления электрокотлом или газовым генератором.

Комнатные термостаты для отопления требуют постоянного воздушного потока, поэтому их нельзя закрывать плотными решетками, отгораживать шторами или мебелью. Рядом с ними нежелательно располагать осветительные и отопительные приборы, бытовую технику, излучающую тепло при работе.

Комнатный электронный программируемый термостат можно настроить на выбор требуемой температуры, перенастроить и изменить режим работы в любое время. Такой температурный датчик имеет функцию программирования работы в выходные дни и в будни, для любого дня недели, для зимнего и демисезонного отопления, вне зависимости от присутствия или отсутствия людей в доме. Комнатный термостат с программатором

 

Программируемый контроллер оснащен функциями, расширяющими возможности регулирования температуры:

  1. Опция «Партия», выключающая котел на несколько часов, с возобновлением его работы.
  2. Функция «Перекрыть», меняющая температуру в любом из заданных режимов работы.
  3. Опция «Праздник», ускоряющая или замедляющая нагрев котла на определенное количество дней.

Центральный терморегулятор для электрокотла монтируется на любом расстоянии от котла и управляет отоплением во всех помещениях. Ранние модели имеют проводное соединение, современное электронное оборудование управляется из командного пункта. Иногда теплогенераторы снабжены дилатометрическим термостатом для электрокотла или твердотопливного оборудования, управляемым дистанционно. Комнатная автоматика для электрокотла выключает его после замера температуры – при повышенной отопление выключается и наоборот. Терморегулятор для электрического котла

 

Рекомендации по термореле:

  1. Начальное положение – 200С.
  2. Ночная температура – 19-210С.
  3. Для детской –220С.
  4. Для пожилых людей и инвалидов – 220С.

Одним контроллером можно регулировать температуру как в отдельных помещениях, так и во всем доме.

Термостатические клапаны для регулировки температуры

Включение термостатического клапана в систему отопления – самое простое и эффективное решение, чтобы теплоноситель циркулировал по трубам с заданной температурой. Регулировка температуры происходит путем подмешивания более холодного теплоносителя к теплому. Стандартное подключение клапана – на схеме ниже: Как подключить трехходовой термоклапан смешения

 

Термоклапан, установленный на радиатор, контролирует и регулирует температуру в комнатах, изменяя мощность потока горячего теплоносителя к отопительному котлу через секции батареи, и не оказывает влияния на работу котла. Такое подключение устройства обеспечивает настройку температуры для отдельно взятого помещения. Подобную схему подключения терморегулятора с датчиком температуры применяют как дополнение к основному регулирующему оборудованию. Каждый сезон термостатический смесительный клапан необходимо осматривать на предмет перенастройки и проверки работоспособности.

Самодельный терморегулятор для любого котла

Из схемы регулятора температуры для котла с датчиком видно, что аппаратура работает на микросхемах Atmega-8 и 566, имеет жидкокристаллический дисплей, встроенный фотоэлемент и несколько датчиков температуры. Контроллер Atmega-8 следит за заданными режимами работы терморегулятора. Терморегулятор, собранный своими руками, – схема устройства

Данный термодатчик для котла отопления останавливает или запускает теплогенератор при колебаниях температуры в помещениях, а для ее контроля служат датчики U1 и U2. Включенные в схему два таймера задают время остановки или запуска теплогенератора. Работающий в устройстве фоторезистор регулирует остановку или запуск в темное или светлое время суток. Датчик U1 монтируется в комнате, датчик U2 – за окном. Необходимо организовать подключение наружного датчика как можно ближе к котлу. Терморегулятор, собранный на микросхеме K561ЛА7 своими руками

 

Схема регулятора температуры на отечественной микросхеме К651ЛА7 простая и позволяет легко регулировать параметры теплоносителя. Термостатом служит терморезистор, во много раз уменьшающий свое сопротивление при нагреве от теплоносителя. Терморезистор включается в делитель напряжения, а резистор R2 (на схеме) служит для плавной регулировки температуры. Подключение терморегулятора на контроллере PIC16F84A

 

На этой схеме нарисовано электронное оборудование на микросхеме PIC16F84A-04/P. Датчиком температуры выступает цифровой термометр DS18B20. Компактное мини-реле предназначено для управления нагрузкой и присоединяется к ней на выходе схемы. Мини-переключателями SB1-SB3 задают требуемое значение температуры, показатели которой выводятся на жидкокристаллический индикатор. Перед реализацией этой схемы необходимо перепрограммировать контроллер и стереть с микросхемы все предыдущие данные. Такая схема надежна в работе при любых условиях эксплуатации.

Рекомендации:

  1. Практически все термостаты – унифицированные, то есть их можно устанавливать на любые котлы. Но профессионалы рекомендуют выбирать регулятор температуры от изготовителя котла. Это сделает намного проще и монтаж, и процесс эксплуатации оборудования.
  2. Перед тем, как приобрести оборудование, рекомендуется произвести расчеты полной площади отапливаемого помещения, вычислить оптимальную температуру для него, чтобы оно не перегружалось, но и не простаивало. Также рекомендуется поменять электропроводку, которая будет задействована при подключении всего электрооборудования, включая электрический котел.
  3. Перед монтажом отопительного оборудования помещение необходимо теплоизолировать, чтобы уменьшить неоправданные тепловые потери и затраты на энергоносители.
  4. При нехватке средств дорогостоящее оборудование механический термостат – лучший выход. Единственный недостаток – нужно будет периодически корректировать работу термостата вручную.

Терморегулятор для отопления своими руками / Хабр

Представляю электронную разработку — самодельный терморегулятор для электрического отопления. Температура для системы отопления, устанавливается автоматически исходя из изменения уличной температуры. Терморегулятору не нужно в ручную, вносить и менять показания для поддержания температуры в отопительной системе.

В теплосети, есть подобные приборы. Для них четко прописаны соотношение средне суточной температур и диаметра стояка отопления. На основании этих данных, задается температура для системы отопления. Данную таблицу теплосети взял за основу. Конечно, некоторые факторы мне неизвестны, здание может оказаться к примеру, не утепленным. Теплопотери такого здания будут большими, нагрева может оказаться недостаточным для нормального отопления помещений. В терморегуляторе есть возможность вносить корректировки для табличных данных. (дополнительно можно прочитать материале по этой ссылке).

Я планировал показать видео в работе терморегулятора, с эклектическим котлом (25Кв), подключенным в систему отопления. Но как оказалось, здание, для которого все это делалось, долгое время было не жилое, при проверке, отопительная система практически вся пришла в негодность. Когда все восстановят, не известно, возможно это будет и не в этом году. Так как в реальных условиях я не могу настраивать терморегулятор и наблюдать динамику изменяя температурных процессов, как в отоплении, так и на улице, то я пошел другим путем. Для этих целей соорудил макет отопительной системы.

Роль электрокотла, выполняет стеклянная пол литровая банка, роль нагревательного элемента для воды- пятьсот ватный кипятильник. Но при таком объема воды, данной мощности было в избытке. Поэтому кипятильник подключил через диод, понизив мощность нагревателя.

Соединенные последовательно, два алюминиевых проточных радиатора, выполняют отбор тепла из отопительной системы, образуя подобие батареи. При помощи кулера создаю динамику остывания отопительной системы, так как программа в терморегуляторе отслеживает скорость нарастание и спад температуры в отопительной системе. На обратке, расположен цифровой датчик температуры T1, на основании показаний которого поддерживается заданная температура в отопительной системе.

Чтобы система отопления начала работать, нужно чтобы датчик T2 (уличный) зафиксировал понижение температуры, ниже +10С. Для имитации изменения уличной температуры, сконструировал мини холодильник на элементе пельтье.

Описывать работу всей самодельной установки нет смысла, все заснял на видео.

Некоторые моменты о сборке электронного устройства:

Электроника терморегулятора, размещается на двух печатных платах, для просмотра и распечатки понадобится программа SprintLaut, не ниже версии 6.0. Терморегулятор для отопления крепится на дин рейку, благодаря корпусу серии Z101, но нечто не мешает расположить всю электронику в другой корпус подходящий по размерам, главное чтобы вас устраивало. В корпусе Z101 не предусмотрено окно для индикатора, так что придется самостоятельно разметить и вырезать. Номиналы радиодеталей указаны на схеме, кроме клеммников. Для подключения проводов я применил клеммники серии WJ950-9.5-02P (9шт.) но их можно заменить на другие, при выборе учитывайте чтобы шаг между ножками совпадал, также высота клеммника не мешала закрываться корпусу. В терморегуляторе применяется микроконтроллер, который нужно запрограммировать, конечно, прошивку я также предоставляю в свободном доступе (возможно в процессе работы придется дорабатывать). Прошивая микроконтроллер, установите работу внутреннего тактового генератора микроконтроллера на 8Мгц.

P.S. Конечно, отопление дело серьезное и скорей всего придется доработать устройство, так что законченным устройством пока нельзя назвать. Все изменения, которым подвергнется терморегулятор я в дальнейшем внесу.

Скачать: Прошивка, печатные платы

Функция термостата электрического водонагревателя

Среди новых типов водонагревателей, доступных сегодня, традиционный резервуарный агрегат по-прежнему остается самым популярным. Из этих накопителей горячей воды примерно половина работают на газе, а другая половина – на электричестве. Любой сантехник скажет вам, что электрические водонагреватели установить проще всего, но не все знают, как их починить, когда они выйдут из строя.

В Америке мы будем заменять около 1,5 миллиона водонагревателей каждый год просто потому, что они не работают так, как ожидалось.Сколько из этих блоков можно отремонтировать, увеличив тем самым срок их полезного использования? В этой статье мы определим основные компоненты электрического водонагревателя, объясним, как они работают вместе для обеспечения горячей водой дома, и опишем, что можно сделать для повышения производительности с помощью термостата электрического водонагревателя.

Элементы водонагревателя

Устройство, преобразующее электричество в тепло внутри водонагревателя, – это элемент. По сути, это электрический резистор.Когда электричество проходит через элемент, он становится очень горячим. Поскольку элемент погружен в воду, он передает тепло воде, пока не достигнет определенной температуры (обычно 120 градусов).

Элементы бывают разных форм для повышения их производительности и долговечности и имеют размер в зависимости от мощности. Наиболее распространенный размер – 4500 Вт, также доступны версии на 3500 и 5500 Вт. Эти размеры не взаимозаменяемы, но указаны на паспортной табличке каждого водонагревателя.

Термостаты электрического водонагревателя

Верхний термостат является основным элементом управления для большинства водонагревателей. Он управляет как верхними, так и нижними элементами. Термостат – это, по сути, переключатель, активируемый температурой. Когда термостат обнаруживает, что температура воды ниже заданного значения, он активирует один из элементов в ответ на этот «запрос тепла».

Способ, которым термостат определяет температуру воды, уникален, поскольку он никогда не вступает в прямой контакт с водой.Задняя часть термостата определяет температуру внешнего слоя резервуара. Он плотно прижимается к нему и удерживается на месте зажимом. Этот контакт металл-металл передает тепло от воды к термостату за счет теплопроводности через оболочку резервуара. Все остальные части бака покрыты изоляцией, за исключением двух мест, где установлены термостаты.

Большинство электрических водонагревателей объемом более 20 галлонов имеют два термостата, которые измеряют температуру воды как в верхней, так и в нижней части резервуара.Верхний термостат является боссом и всегда говорит нижнему термостату, что делать.

Последовательность работы

Когда вы просыпаетесь утром и начинаете пить горячую воду, вы эффективно вытягиваете воду из верхней части резервуара. По мере раздачи горячей воды водонагреватель одновременно наполняется холодной водой. Поскольку эта вода направляется на дно резервуара через погружную трубку, нижний термостат сначала определяет падение температуры.

Он обращается к термостату верхнего электрического водонагревателя, и, пока верхняя половина бака еще горячая, подает питание на нижний элемент.В большинстве жилых домов элементы запитываются только по одному. Если вы используете всего несколько галлонов горячей воды, с работой справится только нижний термостат. Однако, если вам трудно просыпаться и вам нужен длительный душ, или если за дверью ванной есть линия, вы можете в конечном итоге опорожнить резервуар от всей доступной горячей воды.

Это могло произойти, но только если верхний элемент что-то скажет об этом. Когда вода в верхней половине бака начинает остывать, верхний термостат будет поддерживать температуру вытекающей воды, прежде чем она разочарует следующего купальщика.

Водонагреватель накопительного типа имеет так называемую «оценку первого часа». Этот рейтинг обычно примерно на 30% больше, чем емкость резервуара. Поскольку элементы находятся под напряжением, как только они чувствуют падение температуры, нагреватель начинает вырабатывать больше горячей воды. За час вы можете получить более 50 галлонов горячей воды из номинального бака на 40 галлонов.

Ограничители, заземление и сброс давления

Каждый водонагреватель включает в себя несколько предохранительных устройств, чтобы вы не ошпарились горячей водой, не получили удар электрическим током или не получили травму в результате взрыва резервуара. С этими сосудами высокого давления не стоит шутить, но у большинства сантехников нервы сделаны из твердой меди, поэтому их нелегко запугать.

Верхний термостат электрического водонагревателя включает в себя устройство ограничения высокой температуры, которое отключит питание обоих элементов, если обнаружит температуру выше 150 градусов. Вода такой температуры мгновенно обожжет вашу кожу.

Водонагреватели, как и все электроприборы, имеют клемму заземления оборудования внутри отсека электропроводки в верхней части резервуара.Этот наконечник заземления обеспечивает путь с низким сопротивлением для прохождения тока в случае, если кожух нагревателя находится под напряжением.

Предохранительный клапан, возможно, является самым важным предохранительным устройством в любой системе отопления под давлением. Если термостат выходит из строя и предел высокой температуры не отключает нагреватель, предохранительный клапан предохраняет устройство от реального повреждения. Если он почувствует давление выше 150 фунтов на квадратный дюйм или температуру выше 210 градусов, чуть ниже точки кипения воды, он откроется, позволяя сбросить это давление контролируемым, а не взрывным образом.

Все эти предохранительные устройства следует периодически проверять в рамках планового технического обслуживания, чтобы нагреватель работал безопасно и бесперебойно.

Повышение эффективности вашего обогревателя

Самый большой вор, грабящий эффективность водонагревателя, – это отстой. Осадок образуется из минералов, таких как кальций и магний, которые содержатся в жесткой воде. Эти нерастворенные минералы, а также любой песок, который может быть взвешен в воде, накапливаются на дне каждого водонагревателя резервуарного типа, уменьшая его способность хранить горячую воду.

Этот твердый слой элементов по-разному воздействует на газовые и электрические обогреватели. В электрических установках осадок накапливается до тех пор, пока не закапывается в нижний элемент. Он вытесняет холодную воду, которая обычно окружает элемент, вызывая его перегрев.

Домовладелец может даже не заметить, что элемент вышел из строя, только то, что водонагреватель, кажется, уже не успевает.

Регулярное обслуживание водонагревателя

Диагностика и замена вышедшего из строя нижнего элемента – очень распространенный ремонт, но, чтобы предотвратить его повторение, необходимо вымыть осадок или как можно больше его.Периодическая промывка осадка могла полностью предотвратить ремонт и поддерживать работу нагревателя на максимальной мощности.

Сантехник может рекомендовать установить противоударный фильтр, если на дне агрегата присутствует песок. Если кажется, что минералы быстро накапливаются, установка смягчителя воды также будет отличной идеей. Эти меры позволят улавливать отложения и удалять минералы из воды до того, как их увидит аквариум.

Еще одна распространенная проблема, которую можно принять за утечку в баке, – это предохранительный клапан капель.Хотя для этого есть несколько причин, обычно это проблема самого клапана. Примерно в половине случаев все, что нужно сделать, это задействовать предохранительный клапан, чтобы остановить капание. Если это не сработает и вы убедитесь, что нет избыточного давления или высокой температуры, вы просто замените клапан.

Ремонт перед заменой

Небольшое профилактическое обслуживание имеет большое значение для продления срока службы электрического водонагревателя, а ремонт может принести более высокую прибыль сантехникам, выполняющим эту работу.Кроме того, можно избежать образования огромного количества неперерабатываемых отходов на свалках и свалках. Чтобы узнать больше о том, как работает водонагреватель, а также о том, как его устранить и отремонтировать, перейдите к курсу «Эксплуатация электрического водонагревателя» SkillMill ™.

Фрэнк Гарро

Interplay Learning Plumbing & HVAC Expert

Франк – постоянный специалист Interplay по сантехнике и HVAC. В то время как он начал свою карьеру в торговле сантехникой, его страсть к HVAC привела его к тому, что он стал доцентом и руководителем программы HVAC в Ivy Tech Community College.Фрэнк является лицензированным подрядчиком по механическим, сантехническим и электротехническим работам и владеет собственной компанией по оказанию механических услуг. Как педагог, Фрэнк твердо верит в основы преподавания и обладает даром упрощать сложные концепции.

Купите впечатляющий термостат водонагревателя электрического бойлера и принесите домой тепло Горячие товары со скидкой 10%

Добавьте эти впечатляющие. электрический котел термостат для водонагревателя доступен на Alibaba.com для вашего объекта по непревзойденным, невероятно низким ценам.Файл. Термостат для водонагревателя электрического бойлера включает в себя самые современные инновации, которые решают потребности в нагреве воды в соответствии с потребностями пользователей. Вы можете купить их для дома, офиса или бизнеса, а также в качестве инвентаря для себя. электрокотловый водонагреватель термостат бизнес. Их эффективность позволит вам забыть обо всех проблемах с нагревом воды, с которыми вы, возможно, сталкивались раньше.

Установка этих. Термостат для водонагревателя электрического бойлера – важная веха для множества пользователей, поскольку он позволяет им достичь желаемых уровней нагрева для максимальной производительности. Файл. Термостат для водонагревателя электрического котла изготовлен из высококачественных материалов, которые были тщательно проверены на эффективность и долговечность. На Alibaba.com качество этих. Термостат для водонагревателя электрического бойлера также поддерживается поставщиками, которые тщательно проверяются на соответствие всем нормативным стандартам. Таким образом, продукты всегда работают в соответствии с требованиями поставщиков.

На сайте представлен широкий выбор. термостат для электрокотловой воды для всех покупателей, в зависимости от их потребностей. Широкие категории. Термостат для водонагревателя электрического котла гарантирует, что все пользователи получат желаемую продукцию по выгодным ценам. Несмотря на то, что они имеют разную потребляемую мощность, расширение. Термостат для водонагревателя электрического бойлера обычно спроектирован для использования меньшего количества электрического тока, чем их эквивалент. Воспользуйтесь этой особенностью и сэкономьте на счетах за энергопотребление.

Решите проблемы и проблемы, связанные с нагревом воды дома или в офисе, уже сегодня. На Alibaba.com вы найдете потрясающие. термостат для водонагревателя электрического котла , который позволит вам получить наиболее подходящее для ваших нужд, как покупателя, так и продавца. Совершая эти покупки, вы обнаружите, что высокое качество также доступно.

Как проверить термостат водонагревателя и при необходимости заменить его

Ваша горячая вода не горячая, и в руководстве сказано; проверьте термостат. Но знаете ли вы, как проверить термостат водонагревателя? А если окажется, что он неисправен, знаете ли вы, как заменить термостат водонагревателя? Все хорошие вопросы, на которые эта статья ответит!

Если ваш электрический водонагреватель не нагревает воду, есть две вероятные причины. Это может быть неисправный нагревательный элемент или неисправный термостат. В этой статье вы найдете пошаговые инструкции, как проверить термостат водонагревателя и при необходимости заменить его. На самом деле это не так сложно, как кажется!

Основы термостата водонагревателя

Термостат электрического водонагревателя расположен под съемной панелью на передней части бака водонагревателя.

Термостат отвечает за поддержание горячей воды в баке. Он делает это путем размыкания и замыкания контактов, чтобы включать и выключать поток электричества к нагревательным элементам, которые погружены в резервуар и фактически нагревают воду.

Есть биметаллический выключатель, который прилегает к стенке бака водонагревателя. По мере того, как вода внутри резервуара нагревается, стальной резервуар нагревается и нагревает биметаллический переключатель внутри термостата.

Если ваш водонагреватель настроен на рекомендованные 120 ° F, то, как только температура термостата достигает 120 ° F, биметаллический переключатель размыкается, и подача электроэнергии к нагревательному элементу прекращается.

Обратное происходит, когда температура падает ниже уставки 120 ° F. Биметаллический переключатель замыкается, и электричество проходит к нагревательному элементу.

Это видео покажет вам, как работает термостат вашего водонагревателя.

Посмотреть видео

Определение того, какой термостат неисправен

В большинстве водонагревателей емкостью 30 галлонов или более используются два нагревательных элемента, каждый со своим собственным термостатом.

Термостаты подключены так, что одновременно включен только один нагревательный элемент.

Верхний термостат доводит верхнюю 1/3 воды в баке до заданной температуры. Затем он отключается и переключает электричество на нижний термостат.

Два термостата не совпадают, и при выходе из строя одного водонагреватель будет реагировать по-разному.

Как определить, какой термостат вышел из строя
  • Неисправность верхнего термостата – Если ваш верхний термостат (или нагревательный элемент) неисправен, водонагреватель полностью перестанет нагревать воду. Поскольку верхний термостат управляет нижним термостатом, при выходе из строя верхнего термостата нижний никогда не включается.
  • Неисправность нижнего термостата – Если ваш нижний термостат (или нагревательный элемент) неисправен, вы либо заметите, что горячая вода теплая, либо горячая вода быстро закончится. Это связано с тем, что верхний термостат будет сигнализировать нагревательному элементу о необходимости нагреть верхнюю 1/3 воды в резервуаре, но нижний термостат неисправен и не может включить нижний нагревательный элемент.

Как проверить термостат водонагревателя

Во-первых, вам необходимо проверить целостность цепи. Для этого вам понадобятся крестовая отвертка с плоской головкой и мультиметр. Перед тем, как начать работу с электрическим водонагревателем, всегда отключайте питание. Затем убедитесь, что питание отключено. Вот как:

Отключите питание водонагревателя

  • Переведите выключатель в положение ВЫКЛ на главной электрической панели.
  • Снимите крышку доступа к термостату.
  • Снимите изоляцию и пластиковую защитную крышку.
  • Коснитесь одним щупом мультиметра заземленного металла (например, неокрашенного металлического корпуса резервуара).
  • Прикоснитесь другим датчиком к каждой клемме термостата и к обоим клеммам нагревательного элемента.
  • Мультиметр должен постоянно показывать отсутствие напряжения (ноль).
  • Посмотрите видео, чтобы наглядно увидеть, как отключить питание водонагревателя.

Как проверить термостат водонагревателя на целостность

Когда питание отключено на главной электрической панели, пора проверить термостат водонагревателя.

Шаг первый

  • Проверьте, не сработала ли кнопка сброса. Если это так, продолжайте и сбросьте его.
  • Снимите провода с термостата. Обратите внимание на то, как они связаны.

Шаг второй

  • Прикоснитесь к одному из выводов мультиметра к левой клемме с помощью кнопки сброса.
  • Коснитесь другим проводом мультиметра другой клеммы с левой стороны кнопки сброса.
  • Мультиметр должен показывать близкие к нулю, если на термостате есть обрыв.Если не показывает близкое к нулю, термостат неисправен и его необходимо заменить.
  • Повторите тест на клеммах справа с помощью кнопки сброса.

Шаг третий

  • Проверьте нижнюю часть термостата, прикоснувшись одним проводом к общей клемме (рядом с настройкой температуры), а второй провод к левой клемме нагревательного элемента.
  • Если вода в резервуаре на ниже заданной температуры термостата, мультиметр должен показывать сопротивление, близкое к нулю.
  • Переместите нижний провод от левой клеммы нагревательного элемента к правой клемме нагревательного элемента. Мультиметр должен показывать НЕТ непрерывности.
  • Если вода в баке на выше заданной температуры термостата, вы должны увидеть прямо противоположные результаты.
  • Если термостат работает должным образом, вам необходимо проверить нижний термостат.

Шаг четвертый

  • Отсоедините провода питания от нижнего термостата.
  • Прикоснитесь проводом к одному из выводов, а вторым выводом к другому выводу.
  • Если температура воды на ниже заданной температуры термостата, мультиметр должен показывать сопротивление, близкое к нулю.
  • Если температура воды на выше установленной температуры термостата, мультиметр не должен показывать непрерывность.
  • Противоположное показание указывает на неисправный термостат.

Посмотрите видео

Как купить новые термостаты водонагревателя

Если вы определили, что один из термостатов вашего водонагревателя неисправен и нуждается в замене, рекомендуется заменить их оба. Термостаты можно приобрести по отдельности или в комплекте.

Покупка комплекта для настройки

Возможно, вы захотите приобрести комплект для настройки, который включает в себя верхний и нижний термостаты, а также 2 новых нагревательных элемента. Это может стоить на несколько долларов больше, но в большинстве случаев вы заметите разницу в том, как работает ваш водонагреватель.

Это особенно хорошая идея, если ваш водонагреватель прослужит еще как минимум несколько лет.

Комплект для настройки ZERO EWH-01 подходит для большинства электрических водонагревателей.Он включает в себя 1 верхний и нижний термостат одновременного нагрева воды и 2 ввинчиваемых нагревательных элемента HWD.

Rheem также предлагает OEM-комплект для настройки электрических водонагревателей.

Если вы все же решите заменить нагревательные элементы одновременно, убедитесь, что нагревательные элементы имеют правильный размер и тип для вашего водонагревателя. Эта статья поможет вам подобрать подходящий нагревательный элемент.

Покупка верхнего или нижнего термостата

Хотя всегда рекомендуется заменять оба термостата одновременно, иногда имеет смысл просто заменить неисправный.

Это особенно актуально, если в вашем будущем появится новый водонагреватель, и вы просто пытаетесь запустить свой текущий водонагреватель, пока не купите новый.

Верхний термостат Camco 08163 имеет встроенный переключатель сброса, регулируемые настройки температуры и поставляется с годовой гарантией.

Если хотите, Rheem также производит верхний термостат OEM.

Если вам нужен нижний термостат, Camco 8123 – хороший недорогой вариант, и, конечно же, Rheem также предлагает его.

Одноэлементные водонагреватели

Мы сосредоточились на двухэлементных водонагревателях, но некоторые, особенно резервуары на 20 галлонов или меньше, будут нагревать воду с помощью одного нагревательного элемента. Эти водонагреватели имеют разную проводку и требуют одноэлементного термостата.

Они могут выглядеть очень похоже на верхний двухэлементный термостат, однако имеют меньше клемм для проводов.

Одноэлементный термостат Camco

Одноэлементный термостат Camco 07843 имеет встроенный предохранительный выключатель, регулируемые настройки температуры и включает в себя защитную крышку.

Как заменить термостат водонагревателя

Заменить термостат водонагревателя очень просто, и вы сможете сделать это самостоятельно без каких-либо проблем. Однако многим домовладельцам удобнее нанять профессионального сантехника для выполнения этой работы.

Вам понадобятся крестовая отвертка с плоским жалом, мультиметр, а также ваш новый термостат. Убедитесь, что вы приобрели правильный термостат для вашего водонагревателя.

Отключите питание водонагревателя

  • Переведите выключатель в положение ВЫКЛ на главной электрической панели.
  • Снимите крышку доступа к термостату.
  • Снимите изоляцию и пластиковую защитную крышку.
  • Коснитесь одним щупом мультиметра заземленного металла (например, неокрашенного металлического корпуса резервуара).
  • Прикоснитесь другим датчиком к каждой клемме термостата и к обоим клеммам нагревательного элемента.
  • Мультиметр должен постоянно показывать отсутствие напряжения (ноль).

Step One

  • Отсоедините провода термостата.Обратите внимание на то, как они будут подключаться заново.
  • Осторожно выньте термостат из удерживающего кронштейна.

Шаг второй

  • Замените старый термостат на новый. Убедитесь, что это правильный термостат для вашего обогревателя.
  • Убедитесь, что задняя часть термостата плотно прилегает к резервуару.
  • Подсоедините провода к термостату.
  • Заменить защитную крышку.

Шаг третий

  • Проверьте и отрегулируйте настройку температуры на 120 ° F.
  • Установите на место изоляцию и крышку доступа.
  • Включите питание водонагревателя.

Посмотреть видео

Общие вопросы

Вот несколько общих вопросов, которые домовладельцы задают о термостатах для водонагревателей:

Универсальны ли термостаты для электрических водонагревателей?

Нет. В некоторых водонагревателях используются два нагревательных элемента, а в других вода нагревается одним элементом. Это не то же самое, поэтому вам нужно убедиться, что вы покупаете правильный тип для вашего водонагревателя.

Кроме того, в двухэлементных водонагревателях нижний и верхний термостаты не совпадают и не могут использоваться взаимозаменяемо. Верхний термостат больше и имеет больше выводов, чем нижний.

Всегда рекомендуется проверять информационную бирку на водонагревателе, чтобы убедиться, что вы приобрели правильный термостат. Существуют десятки производителей бытовых электрических водонагревателей, и большинство из них могут использовать OEM-запчасти, но если вы потратите несколько дополнительных минут заранее, вы сэкономите время, деньги и нервы позже.

Как сбросить термостат водонагревателя?

Если ваш термостат сработал, вы можете открыть крышку доступа на передней части бака и удалить изоляцию. На термостате должна быть красная кнопка. Просто нажмите, чтобы сбросить. Если он снова сработает, у вас более серьезная проблема (см. Ниже).

Что вызывает срабатывание термостата?

Термостат может отключиться по нескольким причинам. Наиболее распространенными являются неисправный термостат или нагревательный элемент, но это также может быть вызвано ненадежным электрическим соединением или даже неисправной кнопкой сброса.Если вы не можете определить причину, обратитесь к профессиональному сантехнику.

Котельные термостаты – Полное руководство

Термостат является неотъемлемой частью котельной системы, но что именно он делает? В этой статье мы рассмотрим основы, а затем более подробно рассмотрим, как они работают и какие бывают виды.

Что такое термостат?

Что касается центрального отопления, термостат – это, по сути, выключатель, но вместо того, чтобы человек переключает ручку или нажимает кнопку, он включается и выключается при изменении температуры в комнате.

Многие термостаты используют тот факт, что материалы расширяются и сжимаются при нагревании и охлаждении для физического замыкания и разрыва электрических цепей. Обычные материалы – биметаллы и воск. С биметаллами (две металлические полосы, соединенные вместе по длине), они работают за счет разницы в скорости расширения между двумя металлами (например, сталью и медью), заставляя полосу изгибаться. В случае воска это чистое расширение, физически давящее на клапан.

Есть также термостаты, в которых нет движущихся частей, которые определяют температуру с помощью термисторов, полупроводников и термопар (например, кухонный термометр, который вы погружаете в свой торт или курицу).

Не все термостаты имеют простую функцию включения-выключения. Некоторые открываются и закрываются осторожно, чтобы контролировать поток жидкости через них. Принцип остается прежним – они реагируют на тепло, но они предназначены для более контролируемого уравновешивания температуры. Газовые печи работают, контролируя поток газа в зависимости от температуры внутри; Системы охлаждения автомобилей пропускают через двигатель необходимое количество воды для поддержания оптимальной температуры. Это также принцип, лежащий в основе термостатических радиаторных клапанов, о которых мы расскажем ниже.

Главный термостат

В системе центрального отопления главный термостат является важным компонентом. Без него вам пришлось бы включать и выключать отопление несколько раз в день, чтобы поддерживать постоянную температуру в доме. Скорее всего, вы будете ложиться спать с включенным отоплением на 8 часов каждую ночь!

Важно помнить, что термостат реагирует на температуру в помещении, а не в радиаторах или бойлере. Если вы установите термостат на 18 ° C в жаркий день, есть большая вероятность, что отопление вообще не включится, так как всю работу делает солнце.Однако в разгар зимы он будет включать и выключать отопление по мере того, как температура в доме падает и поднимается.

Традиционно термостат подключается к котлу проводами, проходящими через стены дома. Часто он находится в нейтральном месте, например, в коридоре, но часто может находиться в главной гостиной дома, где обитатели проводят большую часть своего времени. Расположение термостата очень важно, как показывают следующие примеры:

  • Представьте, что вы поместили его в теплое место, например, в подсобное помещение со стиральной / сушильной машиной, и установили желаемую температуру на 20 ° C.Поскольку в подсобном помещении часто бывает теплее, чем 20 ° C, вы можете обнаружить, что центральное отопление никогда не включается.
  • А теперь представьте, что вы разместили его в прохладном месте, например, на крыльце. Зимой маловероятно, что на крыльце когда-нибудь дойдет до 20 ° C, поэтому, что касается вашего термостата, отопление должно быть постоянно включено. Ваши радиаторы никогда не выключатся, даже если температура в помещении намного выше 20 ° C.

Беспроводные термостаты

В настоящее время беспроводные термостаты означают, что их не нужно встраивать в стены, и их можно переносить из комнаты в комнату.Многие новые котлы поставляются с беспроводной технологией, но часто можно преобразовать существующий котел на беспроводную технологию с помощью простого комплекта.

Преимущество беспроводного термостата в том, что вы можете быть уверены, что он поддерживает регулировку температуры именно там, где вам нужно. Если вы ночуете в гостиной, какая разница, какая температура в столовой? Если у вас есть ребенок, термостат в его спальне будет поддерживать в этой комнате идеальную температуру.

Единственным недостатком является то, что они время от времени требуют подзарядки или замены батарей.

Радиаторные термостаты

Термостатические радиаторные клапаны (ТРК) – это устройства, которые часто можно встретить рядом с впускной трубой радиатора. Они больше стандартных двухпозиционных клапанов и имеют вращающуюся головку с номерами.

Как и основной термостат, они измеряют температуру воздуха (а не радиатора). Однако, в отличие от основного термостата, они не имеют простой функции включения / выключения – они регулируют скорость, с которой горячая вода проходит через этот конкретный радиатор, поэтому может быть выключена, низкая, средняя, ​​высокая или полная, в зависимости от того, где вы установить его.

TRV полезны, когда вы хотите, чтобы в разных комнатах была разная температура. Обратите внимание, что главный термостат по-прежнему будет решать, включен или выключен обогрев, поэтому, если он говорит, что он выключен, никакая регулировка TRV не изменит температуру в этом радиаторе.

Wi-Fi и интеллектуальные термостаты

Новейшая инновация – «умные» термостаты. Обычно они подключены к Wi-Fi, поэтому вы можете управлять ими из любой точки мира с помощью телефона или компьютера – это полезно, если вы приходите домой неожиданно рано или поздно.Но некоторые модели на самом деле идут дальше и узнают, в какое время и в какие дни вам обычно требуется тепло, и могут включаться и выключаться, чтобы соответствовать.

Все термостаты могут быть заблокированы, поэтому вы можете включать или выключать нагрев независимо от температуры. Но как способ поддерживать комфортный уровень тепла и при этом оставаться максимально эффективным, они бесценны при правильном использовании.

Найди мой новый котел


Как сбросить электрический водонагреватель за два простых шага

Представьте себе это. В понедельник, утро, минус. Вы нажали кнопку повтора шесть раз – и если бы ваш супруг не угрожал задушить вас во сне, вы бы нажали ее в седьмой раз. Вместо этого вы глубоко вздыхаете, отбрасываете одеяло и спешите в ванную. Вы включаете душ, ждете, пока великолепный пар поднимется над занавеской, и запрыгиваете внутрь. А затем, через две миллисекунды после того, как вы намылились, ваш приятный горячий душ практически превращается в мокрый снег. «ГААААААААА!» Вы кричите. «Что случилось с горячей водой ?!» Ладно, конечно, бывают и худшие «ситуации» с сантехникой.Но этот? Тот, с шампунем, струящимся тебе в глаза? Тот, в котором вы вслепую пытаетесь найти полотенце, чтобы не стучать зубами? Это определенно входит в наш список 10 лучших моментов, которые не приносят удовольствия в домовладении.

Почему перестают работать электрические водонагреватели

Итак, что вызывает прерывание Hot-Showerus? Если у вас есть электрический водонагреватель, возможно, сработала кнопка сброса . Время от времени эти кнопки случайным образом срабатывают.Однако часто это происходит по следующим причинам:

  • Неисправен термостат агрегата.
  • Сама кнопка сброса неисправна.
  • Часть устройства, которая предотвращает перегрев воды – концевой выключатель – больше не работает.
  • Нагревательный элемент имеет короткое замыкание.
  • Где-то отсоединился провод.

Имейте в виду, что кнопка сброса водонагревателя служит важной цели – отключению питания в случае неисправности, например скачка напряжения или неисправного термостата. Если ваш водонагреватель постоянно теряет электроэнергию, вероятно, проблема должна быть устранена профессиональным сантехником округа Калпепер. И, пожалуйста, помните, что сочетание электричества и воды опасно – даже смертельно. Не стесняйтесь обращаться к профессионалу, чтобы все проверить. В рамках этого поста мы предполагаем, что ваш водонагреватель , как правило, заботится о своем поведении, и это не повторяющаяся проблема. Понимая это, давайте пройдемся через два простых шага, чтобы снова начать работу.

Сначала проверьте свою электрическую панель.

Подойдите к электрической панели (обычно в гараже, подвале или кладовке) и найдите цепь с надписью «водонагреватель».

  • Если выключатель находится в положении ВЫКЛ: Переведите его в положение ВКЛ. Если он останется там, вы, вероятно, можете предположить, что все эти неприятности были случайностью, и вы можете продолжить свои дела. Но если он снова переключается на ВЫКЛ – сразу или вскоре после этого – вызовите электрика .
  • Если выключатель находится в положении ВКЛ: Переведите его в положение ВЫКЛ.

Затем нажмите кнопку (и) сброса водонагревателя.

Где-то на вашем электрическом водонагревателе вы найдете кнопку сброса. Обычно он красный и часто находится рядом с термостатом. Он также может быть спрятан за съемной металлической панелью на устройстве, а затем за некоторой изоляцией. Как только вы найдете кнопку, нажмите и отпустите ее. Пока у вас отключена панель доступа, посмотрите, есть ли второй термостат и вторая кнопка сброса. Если кнопка снова срабатывает сразу после ее нажатия, что-то работает неправильно, и вам следует обратиться к профессионалу.В противном случае замените съемную панель, затем снова переведите соответствующий автоматический выключатель в положение ВКЛ.

  • Если на ваш водонагреватель подано питание, значит, все готово. (Готово!) Просто имейте в виду, что на разогрев воды в резервуаре потребуется несколько часов.
  • Если ваш водонагреватель по-прежнему не работает, переведите выключатель в положение ВЫКЛ. И позвоните нам, чтобы мы могли определить, что происходит, и снова запустить горячую воду.
  • Если ваш водонагреватель начинает работать, но снова срабатывает кнопка сброса, снова переключите этот прерыватель в положение ВЫКЛ. И позвольте нам взглянуть. Опять же, ваша кнопка сброса – это функция безопасности, поэтому, если она продолжает срабатывать, что-то не так.

Ваш водонагреватель пытается вам что-то сказать?

Один внезапно холодный душ (вроде) смешно. Но когда это продолжается, проблема усугубляется. Для нас будет честью зайти и выяснить, что происходит, поэтому позвоните нам сегодня. Вы заслуживаете приятного горячего душа!

Влияние положения термостата и его заданной температуры на производительность бытового электрического водонагревателя | Международный журнал низкоуглеродных технологий

Аннотация

В бытовых зданиях вода обычно нагревается с помощью электрического водонагревателя погружного типа, оборудованного термостатом как единое целое, которое устанавливается на дне резервуара.Несмотря на то, что эти системы работают от электроэнергии, что неблагоприятно по сравнению с прямыми солнечными водонагревателями, они по-прежнему широко используются из-за практичности и низких затрат на установку.

При текущем использовании электрических водонагревателей положение термостата и заданная температура воды имеют решающее значение, и эти параметры должны быть оптимизированы для эффективного и экономичного использования таких систем. В этом исследовании влияние размещения термостата на трех разных уровнях; а именно в нижней части, в середине и в верхней части EWH экспериментально исследуется.Кроме того, экспериментально исследуется влияние установки температуры термостата на дне резервуара на работу EWH.

Данные получены для расхода нагретой воды 5 л / мин. Эффективность разряда выше для положения термостата внизу, в то время как эффективность разряда для положений термостата в середине и вверху очень близка, но ниже, чем у позиции внизу.

1.Введение

Многие семьи по всему миру используют электрический водонагреватель (EWH) для производства и хранения горячей воды. Требуемая энергия может быть получена от солнечной энергии с помощью фотоэлектрических панелей. Для отдельного резервуара или дополнительного резервуара (параллельного или последовательного) электрический тип нагревателя является наиболее часто используемым нагревательным элементом для систем хранения горячей воды [1]. Fernándes-Seara et al. [2] и McMenamy et al. [3] показали, что эффективность нагрева таких систем имеет очень высокие значения, превышающие 85%.Единственный недостаток систем электрического отопления – это большое количество электроэнергии, потребляемой для производства необходимой горячей воды. Однако с развитием устойчивого производства электроэнергии на месте (например, с фотоэлектрическими панелями) электрические обогреватели могут найти более широкий потенциал применения в жилищах в ближайшем будущем для производства горячей воды.

В таких системах скорость смешивания генерируемой горячей воды и поступающей холодной воды будет влиять на тепловые характеристики накопительного бака. Aviv et al.[4] исследовали смешивание входящей холодной воды с горячей водой в вертикальном резервуаре. Исследователи предложили использовать горизонтальную перегородку над вертикальной входящей струей воды на дне резервуара. Они обнаружили, что при очень низких расходах (2–3 л / мин) поступающей холодной воды перегородка не требуется, однако для более высоких расходов (5–7 л / мин) одного буфера достаточно, чтобы иметь равномерное перемешивание и установление стратифицированного распределения температуры. Они обнаружили, что установка перегородки является более эффективным и экономически целесообразным решением по сравнению с подходом с двумя резервуарами.

Термическая стратификация может рассматриваться как альтернативный вариант уменьшения влияния проблемы перемешивания в EWHs и широко изучалась рядом исследователей [5]. Когда происходит термическое расслоение, холодная и горячая вода разделяются без необходимости физического разделения. Он устанавливается автоматически из-за меняющейся плотности горячей и холодной воды в процессе нагрева. Горячая вода из-за своей низкой плотности будет перемещаться вверх, а холодная вода с более высокой плотностью будет перемещаться в нижнюю часть резервуара для хранения, создавая температурный градиент.Этот температурный градиент называется термоклином, и он удерживает горячую воду в верхней части более плотной холодной воды в виде тонких слоев без необходимости физического разделения. Установившийся термоклин нарушается, когда горячая вода выходит из верхней части накопительного бака, а холодная вода поступает из нижней части накопительного бака. На скорость разрушения термоклина будут влиять многие факторы, такие как скорость слива горячей воды в резервуаре, геометрическая конфигурация выходных и входных отверстий для воды, а также аспектное отношение резервуара для хранения тепла.

Hegazy [6] показал, что на тепловое расслоение может влиять входной порт поступающей холодной воды и аспектное отношение резервуара для хранения. Предложена новая конструкция приточного диффузора (клиновидного типа), в которой поступающая холодная вода не мешает горячей воде. Новая конструкция позволила снизить скорость смешивания горячей и холодной воды за счет создания дисковой перегородки для холодной воды на дне резервуара, направляя поток холодной воды к основанию резервуара. Благодаря этой новой конструкции скорость возмущения термоклина была уменьшена, а эффективность отвода отвода повысилась.Тепловые характеристики бака также были увеличены за счет увеличения удлинения бака и уменьшения скорости слива.

Сезай и др. [7] исследовали влияние расположения нагревателя на тепловые характеристики накопителя EWH объемом 120 л. Они обнаружили, что, когда нагревательный элемент расположен горизонтально на боковой / боковой поверхности резервуара для хранения, только часть воды над нагревательным элементом может быть нагрета, тогда как холодная вода под нагревателем не зависит от процесса нагрева.Для ЭБН такой большой емкости с нагревательным элементом, установленным вертикально в нижней части бака, они рекомендовали использовать вторичный нагревательный элемент, расположенный горизонтально на боковой поверхности бака ниже самого верхнего объема 50 л для экономии энергии. Когда требуется небольшое количество горячей воды, они предлагали включить вторичный нагревательный элемент, тогда как при необходимости большего количества горячей воды можно было включить нагреватель внизу.

В литературе есть несколько исследований по параметрической оптимизации и динамическому управлению системами хранения тепла горячей воды.Рахман и др. [8] выполнили параметрический анализ резервуара для хранения тепла на воде. В ходе исследования было исследовано влияние вертикальной высоты и расположения нагревательных и охлаждающих змеевиков, а также влияние расхода воды на характеристики аккумулирования тепла. Результаты исследования показали, что увеличение высоты как горячего, так и холодного теплообменника приводит к увеличению температуры холодной воды на выходе, хотя при превышении высоты h x / h = 0,75 прирост температуры оказался низким. Assari et al.[9] исследовали влияние места входа и выхода воды из жидкости на тепловые характеристики в цилиндрическом резервуаре для хранения. Было обнаружено, что расположение входа горячей воды в бак имеет большое влияние на повышение производительности. С увеличением вертикальной высоты места обогрева была получена лучшая производительность за счет меньшего смешивания горячей и холодной воды. В недавнем исследовании Booysen et al. [10] изучили три различные стратегии управления термостатом с использованием динамического моделирования. Исследованные стратегии были нацелены на обеспечение желаемой выходной температуры из водяного бака с максимально возможной экономией энергии.Результаты исследования показали, что с помощью продемонстрированных стратегий управления термостатом можно получить экономию энергии в диапазоне 8–18%. Roux et al. [11] разработали стратегию динамического управления для EWH с учетом моделей потребления горячей воды и различных заданных температур. Было обнаружено, что исследуемый метод управления по требованию может обеспечить экономию энергии на 14% в системах водяного отопления. Хуанг и др. [12] исследовали влияние положения термостата, коэффициента теплопотерь и конфигурации системы на производительность резервуара для горячей воды.Получилось, что; для бака горячей воды с низкими тепловыми потерями более высокое расположение термостата обеспечивает повышение производительности. Однако в случае высоких тепловых потерь более низкое расположение термостата было сочтено более подходящим для стабилизации процесса зарядки и достижения лучшей производительности. Fernández-Seara et al. [13] экспериментально исследовали четыре различные стратегии управления зарядкой резервуара для хранения горячей воды. При анализе использовались разные регулирующие клапаны и разные скорости потока. Результаты исследования показали, что стратегия управления системой производства горячей воды для бытового потребления значительно влияет на тепловые характеристики резервуара для горячей воды.

В северной части Кипра EWH производятся в стандартном объемном размере 120 л. Резервуары-аккумуляторы оснащены резервным электронагревателем погружного типа мощностью 3 кВт, который устанавливается вертикально в нижней части резервуара-аккумулятора. В таких системах вода нагревается за счет использования солнечной энергии, а зимой используется электрический нагреватель для повышения температуры воды, когда солнечной энергии не хватает в дневное время. На Северном Кипре такие водонагревательные установки широко используются как в частных домах, так и в квартирах, как показано на рис.1. Несмотря на то, что летом нет необходимости в дополнительных обогревателях из-за высокой солнечной радиации, в зимнее время горячая вода в основном производится с помощью работающих электронагревателей. Это связано с недостаточной радиацией или эффектом облачности в зимние дни. В связи с этим любое улучшение производительности электрического нагрева воды может обеспечить значительную экономию энергии и затрат для жителей.

Рисунок 1

Вид солнечных / электрических водонагревателей в Cpyrus (Фотография сделана авторами) .

Рисунок 1

Вид солнечных / электрических водонагревателей в Cpyrus (Фотография сделана авторами) .

Предварительная цель настоящего исследования состоит в том, чтобы экспериментально исследовать экономию энергии за счет использования нескольких термостатов (в нижней, средней и верхней частях) в резервуаре для хранения вместо традиционной конфигурации, когда один термостат устанавливается в нижней части резервуара. . С помощью этой модификации предлагается обеспечить лучшее управление потреблением горячей воды в зданиях за счет реализации контроля объема нагретой воды, тем самым минимизируя тепловые потери.В большинстве случаев при небольшом объеме потребности в горячей воде электрический нагреватель нагревает всю воду внутри накопительного резервуара, поскольку термостат расположен внизу, таким образом, после потребления необходимой горячей воды, остальная энергия остается в резервуаре. оставшаяся вода теряется в окружающей среде. Помимо преимущества экономии энергии, еще одним преимуществом использования нескольких термостатов на разных уровнях является сокращение времени нагрева воды, что делает процесс более практичным для конечных пользователей. Этого можно достичь, установив желаемую температуру на термостате, расположенном в средней или верхней части (в зависимости от требуемого объема горячей воды), тем самым позволяя нагревать только воду выше определенного уровня в резервуаре.

Вторая цель данной работы – изучить тепловые характеристики бытовых EWH при различных температурах термостата. Для достижения этой цели термостат настраивается на различные температуры зарядки, и экспериментально исследовалось влияние заданной температуры термостата на эффективность аккумулирования тепла.

Несмотря на то, что методы термической стратификации и улучшения теплопередачи были широко исследованы для резервуаров для хранения горячей воды, исследования конфигураций термостатов (т.e использование нескольких термостатов с использованием различных заданных температур термостата) для управления и оптимизации процессов зарядки / разрядки аккумуляторов тепла в литературе отсутствует. Соответственно, в настоящем исследовании рассматривается использование нескольких термостатов на разных высотах для расширенного управления процессом зарядки аккумуляторов тепла. Кроме того, влияние различных заданных температур термостата применялось для определения оптимальных условий эксплуатации резервуаров для хранения горячей воды в различных случаях.Стоит отметить, что в литературе не было найдено соответствующих исследований, посвященных влиянию положения термостата и его заданной температуры на работу EHW. Таким образом, результаты исследования могут внести значительный вклад в разработку более эффективных и экономичных устройств для производства и хранения горячей воды, особенно в холодном климате, где солнечная энергия ограничена.

2. Материалы и методы

2.1 Испытательное оборудование

На рисунке 2 показано испытательное оборудование, которое в основном состоит из цилиндрического резервуара для хранения, имеющего объем приблизительно 121 л.Бак изготовлен из оцинкованной (гальванизированной) листовой стали методом дуговой сварки с внутренним диаметром (d) 470 мм и высотой (h) 700 мм и, таким образом, имеет соотношение сторон 1,489. Цилиндрический корпус резервуара изготавливается путем прокатки стального листа, а две крышки для верхней и нижней части изготавливаются путем вырезания двух дисков из аналогичного материала толщиной 2 мм. Входное отверстие для холодной воды расположено на высоте 60 мм над дном резервуара. Диаметр входного и выходного отверстий равен 0.5 дюймов. Входное отверстие для холодной воды расположено на боковой поверхности цилиндрического корпуса в радиальном направлении, а выходное отверстие для слива горячей воды размещено на верхней поверхности накопительного бака. Любое повышение давления внутри резервуара предотвращается путем присоединения расширительной трубы с боковой стороны на расстоянии 40 мм от верхней поверхности резервуара. Весь резервуар изолирован стекловолокном толщиной 35 мм. Наконец, чтобы защитить изоляцию и избежать заражения пользователей, резервуар для хранения накрывается знаком 0.Оцинкованный стальной лист толщиной 5 мм со всех сторон.

Рис. 2

(a) Поперечное сечение, (b) 3D вид резервуара для хранения .

Рисунок 2

(а) Поперечный разрез, (б) 3D вид резервуара для хранения .

Винтовой нагреватель погружного типа мощностью 3 кВт используется для нагрева воды. Нагревательный элемент и гнездо термостата собраны на общей резьбовой заглушке как одно целое. Этот блок закреплен на резьбовом патрубке, который приваривается встык на нижней стороне накопительного бака.Термостат предназначен для регулирования температуры воды внутри резервуара. Для исследования влияния положения термостата на работу EWH, еще два резьбовых патрубка приварены встык на вертикальной цилиндрической поверхности для установки термостатов. Тесты производительности были выполнены для трех различных положений термостата; а именно A, B и C. В положении A (z / H = 0) термостат установлен в вертикальном положении в нижней части бака, где размещен нагреватель.Для исследования положений B и C термостат устанавливают горизонтально на боковой поверхности резервуара для хранения на высоте 380 мм (z / H = 0,54) и 600 мм (z / H = 0,86) соответственно. Резервуар с постоянным напором и повышенным напором объемом 1 м 3 используется для подачи холодной воды с целью обеспечения условий постоянного потока во время экспериментов. Соответственно, поскольку резервуар действует как регулируемый объем в установившемся режиме, расход горячей и холодной воды во время экспериментов был одинаковым.

Всего 33 термопары Т-типа использовались для измерения распределения температуры внутри резервуара.Эти термопары были размещены на равном расстоянии и закреплены на прямоугольном поперечном сечении стержня из оргстекла, который помещается вертикально в осевом направлении через герметичное отверстие в верхней части резервуара, как показано на рисунке 2. Расстояние между каждой термопарой составляет 2 см. . Другой набор из 6 термопар был прикреплен к горизонтально расположенному неметаллическому стержню, который вставлялся через боковое отверстие на высоте 380 мм над нижней (z / H = 0,54) поверхностью резервуара. Расстояние по горизонтали между каждой термопарой составляет 5 см.Для контроля температуры воды на входе и выходе были установлены три термопары на входе и три на выходе. Блок сбора данных, подключенный к ПК, используется для считывания и записи показаний температуры с интервалом времени 3 минуты для периода нагрева (зарядки) и с интервалом времени 5 секунд для периода разряда для всех тестов. Также были проведены калибровочные испытания для определения ошибок и точности термопар. По результатам тестирования точность термопар, используемых для измерения температуры, составила ± 0.15 ° С.

2.2 Экспериментальная процедура

Эксперименты проводились при скорости отбора 5 л / мин. Клапан управления потоком используется после впускного отверстия для регулировки расхода до заданного значения. Перед началом испытаний также были скорректированы требуемые нормы отбора с помощью градуированной бюретки и секундомера. В ходе экспериментов для нагрева воды использовался электрический нагреватель, который вертикально установлен в нижней части резервуара. В первой части экспериментов нагреватель управлялся термостатом, установленным в точках A, B и C, который был настроен на отключение нагревателя при температуре 80 ° C.Для второй части термостат был расположен в точке A, из которой заданная температура изменялась с помощью регулятора термостата для отключения нагревателя при различных температурах.

Перед запуском бак опорожняется. Затем вода рециркулирует через резервуар, открывая выпускной и впускной клапаны. Процесс рециркуляции продолжается в течение 10 минут для достижения однородности температуры воды внутри резервуара. Затем закрываются впускной и выпускной клапаны и при включении электронагревателя запускается процесс нагрева (зарядки) воды.Во время периода зарядки изменение температуры воды записывается с интервалом в 3 минуты. В системе, как только температура воды в верхней части резервуара поднимается до 80 ° C, термостат автоматически отключает нагреватель. Затем открываются впускной и выпускной клапаны, чтобы начать процесс выгрузки с постоянной скоростью зарядки 5 л / мин. Температура нагнетания регистрируется каждые 5 секунд в течение этого периода времени разрядки. В каждом эксперименте процесс перезарядки завершается, когда температура забитой воды упадет до 40 ° C.Такая процедура применяется по той причине, что 40 ° C считается минимальной комфортной температурой для принятия душа в жилых домах.

2.3 Анализ производительности

В ходе экспериментов перед процессом слива регистрировалась температура каждого слоя термоклина внутри резервуара. Это даст общую энергию, хранящуюся в резервуаре, которая получается путем сложения всех энергий элементов, рассчитанных с учетом разницы температур между слоем термоклина, T j , и температурой холодной воды на входе, T в с помощью использование уравнения 1;

$$ \ begin {уравнение} {E} _ {st} = \ sum_ {j = 1} ^ {33} {\ left (\ rho V {C} _p \ right)} _ {\ mathrm {j}} \ left ({T} _j- {T} _ {in} \ right) \ end {формула} $$

(1) где V – объем, ρ – плотность и C p – удельная теплоемкость слоя j, регистрируемая термопарой j.Энергосодержание воды на выходе из накопительного бака в момент времени т определяется следующим образом;

$$ \ begin {уравнение} {E} _ {out} = \ underset {0} {\ overset {\ mathrm {t}} {\ int}} \ rho V {C} _p \ left ({T} _ {out} (t) – {T} _ {in} \ right) dt \ end {формула} $$

(2) где T out (t) представляет собой температуру воды на выходе в момент времени t . Энергия, рассчитанная по уравнению 2, представляет собой разность энергосодержания воды на выходе по сравнению с энергией воды на входе.Эксперименты на EWH проводились для рассмотрения трех различных случаев. В каждом случае был включен один из термостатов, установленных в положении A, B или C. Исследование рабочих характеристик также выполняется путем изменения заданной температуры термостата для термостата, установленного на A. Путем расчета эффективности разрядки, η , можно получить общую производительность хранилища. Эффективность нагнетания, η , рассматривается как отношение извлеченной тепловой энергии из накопительного бака (до тех пор, пока температура нагнетаемой воды не упадет до определенной заданной температуры) к измеренной общей тепловой энергии воды перед подачей.В настоящем исследовании эта заданная температура принята равной 40 ° C. Соответственно, эффективность разряда определяется следующим образом;

$$ \ begin {уравнение} \ eta = \ frac {E_ {out}} {E_ {st}}. \ end {уравнение} $$

(3) Эта эффективность разряда объясняется в формуле. 3 представляет собой полезную энергию, извлеченную из резервуара для хранения тепла и используемую для нужд горячего водоснабжения. Теоретически максимальная эффективность разгрузки составляет 100%, чего можно достичь с помощью хорошо изолированного резервуара с незначительными потерями для окружающей среды.В таком случае потери тепла от горячей текучей среды к холодной при перемешивании также считаются незначительными. Однако в реальных приложениях происходят как потери тепла в окружающую среду, так и потери тепла в холодную жидкость в результате смешивания горячей и холодной жидкости. Следовательно, эффективность разряда падает, таким образом, энергия, подводимая к накопительному резервуару в цикле зарядки, может быть частично восстановлена ​​в цикле разряда при температуре выше определенной.

3. Результаты и обсуждение

Были проведены испытания для исследования производительности резервуара-хранилища, работающего с электронагревателем, установленным на дне.{\ ast} = \ frac {T \ left (z, t \ right) – {T} _ {in}} {T_ {max} – {T} _ {in}} \ end {формула} $$

( 4), где T (z, t) иллюстрирует местную температуру воды на определенном уровне резервуара и в любое конкретное время t . T max показывает максимальную температуру воды внутри бака, которая также соответствует температуре воды на выходе в начале процесса слива.

Для положений термостата A, B и C распределение температуры воды в конце процесса зарядки (до сброса заряда) показано на рисунке 3.Наблюдается равномерное распределение температуры воды внутри емкости, что очень желательно. Небольшое понижение температуры воды у дна резервуара связано с теплопроводностью через металлические трубопроводы и опорные стержни электрического нагревателя. Эти металлические компоненты действуют как охлаждающие ребра, что приводит к потерям тепла, которые отрицательно сказываются на характеристиках резервуара-хранилища.

Рисунок 3

Распределение температуры воды внутри накопительного бака для положений термостата A, B и C перед циклом слива .

Рисунок 3

Распределение температуры воды внутри накопительного бака для положений термостата A, B и C перед циклом слива .

Как видно из рисунка 3, корпус, соответствующий положению термостата A, имеет более высокие температуры воды, чем те, которые находятся в положении термостата в B и C.

В результате этих температурных различий время зарядки / разрядки для положений термостата B и C меньше, чем у A. Эффективность разряда выше для положения термостата A, в то время как эффективность разряда в положениях термостата B и C очень близка, но ниже, чем у A.Числовые значения составляют 93,77% для термостата, расположенного в точке A, и 83,65% –85,80% для местоположения термостата B и C, соответственно. Эти результаты показывают, что тепловая стратификация лучше поддерживается во время процесса слива, когда термостат находится на дне (местоположение A) резервуара, что приводит к меньшим потерям тепла в нижнюю холодную воду из-за перемешивания.

Безразмерная температура, | $ {T} _ {out} (t) $ | ⁠, представляет собой изменение температуры горячей воды на выходе из теплоаккумулятора и получается следующим образом;

$$ \ begin {уравнение} \ theta = \ frac {T_ {out} (t) – {T} _ {in}} {\ left.{T} _ {out} \ right | t = 0- {T} _ {in}} \ end {формула} $$

(5) где θ – профиль вытяжки.

Рисунок 4

Температурные профили в накопительном баке для термостатов, расположенных в положениях A и B, во время разгрузки .

Рисунок 4

Температурные профили в накопительном баке для термостатов, расположенных в положениях A и B, во время разгрузки .

Безразмерное время, t * , представляет собой отношение любой конкретной продолжительности зарядки / разрядки к общему времени зарядки / разрядки.{\ ast} = \ frac {t} {t_ {total}} \ end {формула} $$

(6) где, t total показывает продолжительность зарядки / слива резервуара для воды для рассматриваемого расхода. воды. Требуемое время может быть определено по формуле. 7;

$$ \ begin {уравнение} {t} _ {total} = \ frac {V_ {st}} {Q} \ end {equal} $$

(7) где V st и Q – объемная емкость бака и расход воды соответственно. Вариации температуры на выходе для двух положений термостата показаны на Рисунке 4.Результаты экспериментов проиллюстрированы для условий, когда температура воды на выходе из резервуара> 40 ° C. В случае термостата A объем забираемой воды был близок к объему резервуара, тогда как для случаев положений термостата B и C объем забираемой воды составлял около 50% и 25% соответственно. Это связано с тем, что общий объем нагретой воды (во время зарядки) уменьшается на порядок термостатов A, B, C в зависимости от их положения внутри бака.В результате продолжительность разряда для термостатов A и B составила около 25 и 22 минут соответственно (см. Рисунок 4), а для термостата C – около 16 минут. Кроме того, безразмерный температурный диапазон сужается на порядок положений термостата A, B, C. Для того же порядка положений термостата начальный объем горячей воды становится меньше, поэтому скорость падения температуры горячей воды (из-за смешивания с поступающей холодной водой) для положений термостата B и C была выше по сравнению с положением термостата A.Однако в течение позднего периода быстрого охлаждения скорости падения температуры были обнаружены в близком приближении для всех рассмотренных положений термостата.

Изменения температуры вдоль вертикальной оси бака во время процессов нагрева, соответствующие случаям термостатов, расположенных в точках A и C, показаны на рисунке 5. Температура воды в баке начинает повышаться от температуры на входе (90 · 103 T). в ) до максимального значения ( T макс ) во время процессов нагрева.Температура повышается почти равномерно со временем во время процессов нагрева, что видно по очень небольшим вертикальным градиентам температуры. Время, необходимое для нагрева бака до желаемой температуры, уменьшается на 18 минут, если термостат установлен на B или C, а не на A.

Рисунок 5

Распределение температуры в накопительном баке в период нагрева для различных интервалов времени для термостата, расположенного в положениях A и C .

Рисунок 5

Распределение температуры в накопительном баке в период нагрева для различных интервалов времени для термостата, расположенного в положениях A и C .

На рисунке 6 показано распределение температуры в горизонтальном направлении. Распределение температуры довольно равномерное, что свидетельствует об интенсивной рециркуляции в баке во время нагрева. На рисунке 7 показано изменение температуры нагнетания во времени для различных температурных настроек термостата в положении A.В качестве уставки температуры были выбраны пять различных настроек термостата. Четыре из них находились в диапазоне низких температур от 40 до 55 ° C, а одна из них была на 80 ° C. Здесь основной целью было исследовать влияние заданной температуры на (i) характеристики профиля температуры откачки (ii) распределение температуры воды внутри резервуара для хранения и (iii) эффективность слива воды из резервуара. Выбор заданного значения как при низкой температуре (40–55 ° C), так и при высокой температуре (80 ° C) позволяет анализировать изменение производительности ( i.е. ) бака горячей воды с повышением заданной температуры термостата. Кроме того, было также предложено определить количество людей, которые могут принимать душ при различных заданных температурах термостата.

Рисунок 6

Распределение температуры в период нагрева для горизонтальных термопар в разные интервалы времени .

Рисунок 6

Распределение температуры в период нагрева для горизонтальных термопар в разные интервалы времени .

Рисунок 7

Профиль вытяжки в накопительном баке во время периода разгрузки для различных температурных настроек с термостатом, расположенным в позиции A .

Рисунок 7

Профиль вытяжки в накопительном баке во время периода разгрузки для различных температурных настроек с термостатом, расположенным в позиции A .

Как показано на Рисунке 7, во всех случаях достигается довольно равномерная температура на отводе, что указывает на то, что термическое расслоение также сохраняется при более низких настройках термостата, что предотвращает смешивание горячей воды в верхней части резервуара с поступающей холодной водой. .

Вертикальное распределение температуры в накопительном баке для различных температурных настроек термостата, расположенного в положении A, показано на рисунке 8. Во всех случаях температура в накопительном баке в конце процесса нагрева довольно однородна.

Рисунок 8

Распределение температуры в накопительном баке при различных настройках температуры для термостата, расположенного в позиции A .

Рисунок 8

Распределение температуры в накопительном баке при различных настройках температуры для термостата, расположенного в позиции A .

При более высоких настройках термостата ожидается, что в накопительном баке может храниться больше энергии. В результате количество людей, которые могут принимать душ с водой из одного и того же накопительного резервуара, увеличится при более высоких настройках термостата (Таблица 1).

Таблица 1 Эффективность нагнетания ЭБН

для различных настроек термостата

907 907 907 907 907 время . 907
Температура термостата и время нагрева . Эффективность разгрузки .
1 человек . 2 человека . 3 человека . 4 человека . 5 человек .
40 ° C (2880 сек) 0,3610 0,7208
45 ° C (3600 с) 0,2729784 0,2729784
50 ° C (4860 сек) 0.2146 0,4384 0,6521 0,8485
55 ° C (6840 сек) 0,1853 0,3768 0,5679 0,75667
Эффективность разгрузки .
1 человек . 2 человека . 3 человека . 4 человека . 5 человек .
40 ° C (2880 сек) 0,3610 0,7208
45 ° C (3600 сек) 0,2729784 0,27297
50 ° C (4860 сек) 0,2146 0,4384 0,6521 0,8485
55 ° C (6840 сек) 0.1853 0,3768 0,5679 0,7566 0,9391
Таблица 1

КПД нагнетания ЭВН для различных настроек термостата

907
Температура и время нагрева термостата . Эффективность разгрузки .
1 человек . 2 человека . 3 человека . 4 человека . 5 человек .
40 ° C (2880 сек) 0,3610 0,7208
45 ° C (3600 сек) 0,2729784 0,27297
50 ° C (4860 сек) 0,2146 0,4384 0,6521 0,8485
55 ° C (6840 сек) 0.1853 0,3768 0,5679 0,7566 0,9391
907 0,4384
Температура термостата и время нагрева . Эффективность разгрузки .
1 человек . 2 человека . 3 человека . 4 человека . 5 человек .
40 ° C (2880 сек) 0.3610 0,7208
45 ° C (3600 сек) 0,2729 0,5456 0,810484
0,6521 0,8485
55 ° C (6840 сек) 0,1853 0,3768 0,5679 0,7566 0,93967 9908 9078 другой стороны также будет 9038 зависит от настройки термостата.На рисунке 9 показана эффективность разряда ЭВН для различных настроек термостата, а также количество людей, которые могут принимать душ, используя всю горячую воду, хранящуюся в накопительном баке. Замечено, что эффективность снижается при более высоких настройках термостата, хотя больше людей могут принимать душ с полным зарядом накопительного бака. Регулятор термостата, закрепленный внутри дома, можно использовать для регулировки настройки температуры термостата в зависимости от количества людей, желающих принять душ.

В этом исследовании объемный расход воды был установлен на уровне 5 л / мин при выпускных испытаниях. Таким образом, влияние расхода воды на профиль температуры на отводе и эффективность слива не исследовалось. Однако ожидается, что; с увеличением расхода нагнетаемой воды температура забираемой воды будет падать на более ранней стадии для положений термостата A и B. С другой стороны, для положения термостата C ожидается, что профиль температуры забираемой воды будет минимальным. в зависимости от расхода нагнетаемой воды согласно исследованию, проведенному Sezai et al.[7]. Кроме того, на основе того же исследования эффективность разряда для расхода 5 л / мин и 10 л / мин была в близком приближении для положения термостата A. Для положений термостата B и C эффективность разряда при расходе нагнетаемого газа 5 л / мин была почти на 8% выше по сравнению с эффективностью при расходе 10 л / мин. Соответственно, можно сделать вывод, что в реальных приложениях при высоких скоростях потока производительность нагнетания бака для горячей воды может немного снизиться в случае использования термостата в точках B или C.В случае использования термостата A ожидается, что производительность нагнетания будет аналогичной для разных скоростей потока.

С экономической точки зрения результаты показали, что, в зависимости от количества потребляемой горячей воды, использование оптимальной заданной температуры термостата может обеспечить значительную экономию энергии и затрат. Например, в случае, если горячая вода необходима для принятия душа 1 человеком, установка термостата на 40 ° C вместо 55 ° C может повысить эффективность с 18% до 36%.В результате может быть достигнута ежегодная экономия от 100 до 150 долларов. Точно так же, если для принятия душа требуется горячая вода для двух человек, снова выбор 40 ° C в качестве заданной температуры может повысить эффективность в диапазоне от 36 до 72%, и можно добиться такой же экономии годовых затрат. Если количество людей, принимающих душ, равно 3, выбор 45 ° C (оптимальная заданная температура для 3 человек) вместо 55 ° C может привести к ежегодной экономии 80-120 долларов США. Для 4 человек и более заданная температура термостата всегда должна быть> 50 ° C, и в этом случае эффективность аккумулирования тепла составляет> 75%.Поэтому достижимая экономия средств очень ограничена.

Стоит отметить, что предлагаемый способ не требует дополнительных затрат, так как обычные бытовые ЭБН уже оснащены термостатом. Таким образом, на основе полученных результатов оптимизация заданной температуры термостата может быть потенциальным методом обеспечения экономии энергии и затрат в строительстве. Согласно «правилам водоснабжения» [14] минимальная температура горячей воды в душе должна составлять 41 ° C, что соответствует выбранной минимальной температуре уставки термостата в данном исследовании.Однако в реальных условиях, чтобы предотвратить образование и рост бактерий легионеллы, вода нагревается до минимальной температуры 60 ° C. Когда выбираются более низкие заданные температуры термостата, как это было исследовано в этом исследовании для достижения экономии затрат, следует рассмотреть другие методы обработки воды, такие как ионизация меди и серебра или обработка биоцидами [15,16].

4. Выводы

Типичный EWH, доступный на местном рынке на Северном Кипре, используется для определения влияния расположения термостата на рабочие характеристики.Использовались три различных положения термостата, а именно на высоте A (z / H = 0), B (z / H = 0,54) и C (z / H = 0,86). Кроме того, исследуется влияние настройки температуры термостата в положении A на производительность. Результаты показывают, что резервуар с термостатом в положении A имеет более высокую конечную температуру воды, чем у термостата в положении B и C. В случае, когда термостаты расположены в точках B и C, доля забираемой воды для хранения равна меньше, чем у корпуса, соответствующего термостату на A.Время, необходимое для нагрева бака до желаемой температуры, уменьшается на 18 минут, когда термостат установлен на B или C по сравнению с A.

Рисунок 9

Эффективность нагнетания ЭБН при различных настройках термостата .

Рисунок 9

Эффективность нагнетания ЭБН при различных настройках термостата .

Эффективность разряда составляет 93,77% для термостата, расположенного в A и 83.65% –85,80% для термостатов в точках B и C соответственно. Эти результаты показывают, что тепловая стратификация лучше поддерживается во время процесса слива, когда термостат находится на дне (местоположение A) резервуара, что приводит к меньшим потерям тепла в нижнюю холодную воду из-за перемешивания.

Установлено, что при одинаковой заданной температуре для всех термостатов самая высокая средняя температура, а также максимальное количество накопленной тепловой энергии внутри резервуара достигается с помощью термостата A.С термостатами B и C количество накопленной энергии почти на 15% и на 20% меньше по сравнению с термостатом A.

Результаты также показали, что; Повышение заданной температуры термостата отрицательно сказывается на эффективности нагнетания, и в зависимости от количества людей, принимающих душ, следует выбирать оптимальную заданную температуру. При увеличении заданной температуры от 40 до 55 ° C КПД снижается вдвое. Для 1-2 человек оптимальная заданная температура была определена как 40 ° C, тогда как для 3,4 и 5 человек она была определена как 45, 50 и 55 ° C соответственно.

С точки зрения экономии затрат, установка до 2 человек термостата на 40 ° C вместо 55 ° C может обеспечить экономию затрат в 100–150 долларов в год. Для 3 человек термостат может быть установлен на минимум 45 ° C (вместо 55 ° C), что также может обеспечить экономию 80–120 долларов в год. Если количество людей, принимающих душ, составляет 4 или более человек, потенциал экономии средств ограничен.

Согласно результатам исследования, в домашних условиях использование термостата рядом с дном резервуара для воды (термостат A) улучшает термическое расслоение и обеспечивает более высокий КПД (Δη = 8%).С другой стороны, в зависимости от потребности в горячей воде, выбор оптимальной заданной температуры обеспечивает значительное количество годовой энергии (400–600 кВтч) и экономию средств (80–150 долларов США). Однако в случае выбора заданной температуры <60 ° C следует также применять методы очистки воды для предотвращения любого роста бактерий легионеллы внутри резервуара для хранения.

Благодарности

Это исследование не получало какого-либо специального гранта от финансирующих агентств в государственном, коммерческом или некоммерческом секторах.

Список литературы

1.

Kepplinger

P

,

Huber

G

,

Preißinger

M

,

Petrasch

J

.

Оценка состояния резистивных водонагревателей в произвольных режимах работы для управления потреблением

.

Прогресс теплотехники и науки

2019

;

9

:

94

109

.2.

Fernándes-Seara

J

,

Uhía

FJ

,

Sieres

J

.

Экспериментальный анализ накопителя электрической горячей воды для бытовых нужд. Часть 1: Статический режим работы

.

Прикладная теплотехника

2007

;

27

:

129

36

.3.

McMenamy

J W

,

Homan

K O.

Переходные и зависящие от скорости характеристики традиционных электрических накопительных систем водяного отопления

.

Журнал инженерии солнечной энергии

2005

;

128

(

1

):

90

97

.DOI: .4.

Авив

А

,

Бляхман

Y

,

Beeri

O

,

Ziskind

G

,

Letan

R

.

Экспериментально-численное исследование смешения в накопителе горячей воды

.

Журнал солнечной энергетики

2009

;

131

(

3

):. DOI: 5.

Chandra

YP

,

Matuska

T

.

Расслоение резервуаров горячей воды

.

Энергетика и строительство

2019

;

187

:

110

31

.6.

Hegazy

AA

.

Влияние конструкции воздухозаборника на производительность накопительных электрических водонагревателей

.

Appl Energy

2007

;

84

:

1338

55

.7.

Sezai

I

,

Aldabbagh

L B Y

,

Atikol

U

,

Hacisevki

H.

Повышение производительности за счет использования двойных нагревателей в бытовом электрическом водонагревателе накопительного типа

.

Appl Energy

2005

;

81

(

3

):

291

305

.8.

Рахман

A

,

Smith

AD

,

Fumo

N

.

Моделирование производительности и параметрическое исследование резервуара для хранения тепла с стратифицированной водой

.

Прикладная теплотехника

2016

;

100

:

668

79

.9.

Assari

MR

,

Tabrizi

HB

,

Savadkohy

M

.

Численное и экспериментальное исследование влияния расположения входа-выхода в горизонтальном накопительном баке солнечного водонагревателя

.

Технологии и оценки устойчивой энергетики

2018

;

25

:

181

90

.10.

Booysen

MJ

,

Engelbrecht

JAA

,

Ritchie

MJ

et al.

Сколько энергии можно сэкономить при оптимальном управлении нагревом воды для бытового потребления?

Энергия для устойчивого развития

2019

;

51

:

73

85

.11.

Roux

M

,

Apperley

M

,

Booysen

MJ

.

Комфорт, пиковая нагрузка и энергия: централизованное управление водонагревателями для определения приоритетов по потребности

.

Энергия для устойчивого развития

2018

;

44

:

78

86

.12.

Huang

T

,

Yang

X

,

Svendsen

S

.

Многорежимный метод управления существующими резервуарами для горячей воды для бытового потребления с централизованным теплоснабжением

.

Энергия

2020

;

191

:

1165172

. 13.

Fernández-Seara

J

,

Uhía

FJ

,

Pardiñas

ÁÁ

,

Bastos

S

.

Экспериментальный анализ внешней системы производства горячей воды по запросу с использованием четырех стратегий управления

.

Applied Energy

2013

;

103

:

85

96

.

© Автор (ы) 2020. Опубликовано Oxford University Press. Все права защищены. За разрешениями обращайтесь по электронной почте: [email protected]

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http: // creativecommons.org / licenses / by / 4.0 /), который разрешает неограниченное повторное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы. Умный термостат

Girier Electric Boiler Smart

Интеллектуальный термостат электрического котла Girier, максимальная точность мощности

Умный термостат для электрического бойлера – Дистанционное управление – Совместимость с Amazon Alexa и Google Home – Программируемый – Защита от детей – Устранение неисправностей

Мы знаем, что вы любите домашнюю автоматизацию – удобный дом с голосовым управлением или управлением со смартфона.С интеллектуальным термостатом Girier Electric Boiler Smart Thermostat у вас будет все необходимое для поддержания оптимальной температуры в вашем доме. Максимальная точность, чтобы вы могли наслаждаться нужной температурой в вашем доме. Эта модель предназначена для использования с газовым котлом, имеет максимальную производительность и полностью программируется. Продолжайте читать, и вы узнаете, почему он один из лучших.

Большая точность

Ваш дом встретит вас идеальной температурой по прибытии.У вас будет желаемая температура благодаря пульту дистанционного управления через смартфон, который является моделью , совместимой с Amazon Alexa и Google Home . Модель разработана таким образом, что вам нужно только запросить желаемую температуру и наслаждаться ею. Это модель, которая позволяет вам заранее запрограммировать желаемую температуру. Более того, вы можете использовать его дома, даже если у вас есть дети, потому что он позволяет вам заблокировать его, чтобы они не меняли температуру. И, наконец, эта модель восстановится после любых сбоев в электросети – замечательная модель.

Добейтесь максимальной точности с новым интеллектуальным термостатом Girier Electric Boiler на выставке Powerplanetonline

Умный термостат, который вы искали, с двухлетней гарантией и доставкой из Испании в течение нескольких дней.

Технические характеристики Girier Electric Boiler 16A Tuya Smart Thermostat:

  • Бренд: Girier
  • Умный термостат для электрокотла
  • Датчик: NTC (10K) при 1%
  • Связь: WPA / WPA2
  • Функции:
    • Пульт дистанционного управления
    • Голосовое управление: совместимо с Amazon Alexa и Google Home
    • Программируемый
    • Простота установки
    • Блокировка от детей
    • Восстановление после сбоя
  • Контроль температуры: от 0º до 70ºC
  • Точность: 0.5ºC
  • Питание: 90-240 В, 50/60 Гц
  • Размеры: 94 x 94 x 22 см
  • Цвет: белый

В коробке

  • 1 x Girier Electric Boiler 16A Tuya Smart Thermostat
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *