Термоголовка для радиатора отопления: устройство, функционирование + порядок монтажа

Варианты регулировки радиатора отопления термоголовкой

Регулировка может быть двух видов: количественной и качественной.

Принцип первого метода заключается в изменении температуры за счет изменения количества теплоносителя, проходящего через радиатор.

Второй метод подразумевает изменение температуры воды непосредственно в системе. Для этого в котельной устанавливают смесительный узел с сифоном, заполненным термочувствительной средой. Эта среда может быть жидкостной или газонаполненной.

Вариант с жидкостной средой отличается простотой изготовления, но действует медленнее газового. Суть обоих вариантов заключается в следующем: при нагревании происходит расширение рабочей среды, что приводит к растяжению сифона. В результате специальный конус внутри него перемещается и уменьшает размер сечения клапана. Это приводит к снижению расхода теплоносителя. При охлаждении воздуха в помещении процесс протекает в обратном порядке.

Достоинства современных терморегуляторов

Модели терморегуляторов, которые выпускаются в настоящее время, не только удобны в использовании, но и имеют эстетичный внешний вид подходящий к интерьеру практически любого помещения.

Стоит отметить, что монтаж данных приборов несложен не только в новых отопительных системах, но и в действующих. Кроме этого, по оценке специалистов, они имеют достаточно большой эксплуатационный срок, на протяжении которого практически не требуется профилактическое и техническое обслуживание. После установки терморегуляторов отпадает необходимость в регулировании температурного режима, путем открытия окон или дверей.

Терморегулятор для батареи отопления

Температурный диапазон для нормальной работы данного прибора составляет 5–27 °C, вы можете сами подобрать необходимый температурный режим и он будет поддерживаться в помещении с точность до 1 °C. Кроме этого термостат установленный на радиаторе позволяет предупредить излишнее нагревание воздуха в помещении прямыми солнечными лучами, электробытовыми приборами или скоплением большого количества людей.

Терморегуляторы способны не только создать тепловой комфорт в помещении, но и обеспечить равномерное распределение теплоносителя по всей системе отопления. В том случае если прибор установлен на котле, абсолютно все радиаторы будут иметь одинаковую температуру даже те, которые находятся на максимально удаленном от него расстоянии.

Стоит отметить, что при установке терморегулятор лучше всего начать с тех помещений, в которых наблюдаются резкие температурные колебания, например, кухня, комнаты, находящиеся на солнечной стороне, или гостиная, в которой может собраться одновременно большое количество людей.

Довольно часто терморегуляторы используются в автономных системах отопления, поскольку при их установке затраты топлива сокращаются на 25%. Это, в свою очередь, уменьшает количество вредных отходов, полученных в результате его сгорания, и снижает стоимость отопления.

Достоинства применения в системе отопления терморегуляторов довольно значительны, особую эффективность их использования можно отметить в частных домах и коттеджах, ведь в этом случае установка данных приборов окупается за счет экономии топлива буквально за год.

Установку терморегуляторов в частных домах следует начинать с верхних этажей, поскольку обычно имеется существенная разница между температурой на нижних этажах и температурой верхних помещений.

Высокую экономическую эффективность могут обеспечить панельные радиаторы, имеющие значительную скорость реакции на открытие и закрытие клапанов термостата.

При выборе терморегулятора стоит обратить внимание на наличие сертификата качества и соответствия, у качественных приборов всегда имеются такие документы. Эксплуатационный срок службы таких изделий достигает 20 лет

Устройство термоголовки

Термостатическая головка представляет собой изготовленный методом горячего штампования белый (черный, серый, золотистый или прозрачный) пластиковый корпус, в котором расположена сильфонная емкость (сильфон, термобаллон) из оцинкованной стали или латуни. Емкость наполнена этилацетатом или толуолом – веществами с высоким коэффициентом температурного расширения. Некоторые производители в качестве наполнителя сильфонной емкости используют газоконденсат (к примеру, в моделях Danfoss RTD), который имеет самую высокую скорость реакции на изменение температуры в помещении.

Термостатическая арматура на распределительном коллекторе теплого пола.

Примечание! Существуют модели, в которых в качестве термоэлемента используется воск, также обладающий высоким коэффициентом расширения.

Термоголовка используется совместно с термостатическим радиаторным клапаном (вентилем).

Полипропиленовый или нержавеющий стальной шток, под воздействием вещества в сильфоне, сужает или увеличивает сечение проходного канала клапана, тем самым регулируя объем поступающего в радиатор теплоносителя.

В верхней части корпуса расположен стопорный элемент, который позволяет зафиксировать настройки.

Устройство термостатической головки. Модель Danfoss RTD-N.

Некоторые производители для подсоединения клапана к трубопроводу используют конусообразное соединение по принципу «металл к металлу» без уплотнительных прокладок. Такое решение позволяет увеличить срок службы и надежность соединения, особенно при высоких температурах и химически агрессивном, загрязненном теплоносителе. Однако для предотвращения появления на металле вмятин и царапин, перед монтажом рекомендуется смазать соприкасающиеся поверхности техническим жиром. Уплотнительные кольца и прокладки относительно быстро приходят в негодность, что увеличивает вероятность появления течи. К тому же, отсутствие уплотнительных материалов позволяет осуществлять частый демонтаж/монтаж соединения.

Термоголовка для радиатора отопления оборудована системой безопасности, которая защищает прибор отопления от замораживания. Так например, если температура в помещении опускается до +5°С — +8°С (у различных моделей свой минимальный уровень температуры), термоголовка автоматически поднимает шток, тем самым запуская теплоноситель в радиатор.

Термостатические головки

Термостатические элементы на терморегуляторы отопления есть трех типов — ручные, механические и электронные. Все они выполняют одни и те же функции, но по-разному, предоставляют разный уровень комфорта, имеют разные возможности.

Ручные термостатические головки работают как обычный кран — поворачиваете регулятор в ту или другую сторону, пропуская большее или меньшее количество теплоносителя. Самые дешевые и самые надежные, но не самые удобные устройства. Чтобы изменить теплоотдачу надо вручную крутить вентиль.

Ручная термоголовка — самый простой и надежный вариант

Данные устройства совсем недороги, их можно поставить на входе и на выходе радиатора отопления вместо шаровых кранов. Регулировать можно будет любым из них.

Механические

Более сложное устройство, которое поддерживает заданную температуру в автоматическом режиме. Основа термостатической головки этого типа — сильфон. Это небольшой эластичный цилиндр, который заполнен температурным агентом. Температурный агент — это газ или жидкость, которые имеют большой коэффициент расширения — при нагревании они сильно увеличиваются в объеме.

Устройство терморегулятора на радиатор отопления с механической термостатической головкой

Сильфон подпирает шток, перекрывающий проходное сечение клапана. Пока вещество в сильфоне не нагрелось, шток поднят. По мере повышения температуры, цилиндр начинает увеличиваться в размерах (расширяется газ или жидкость), он давит на шток, который все больше перекрывая проходное сечение. Через радиатор проходит все меньше теплоносителя, он понемногу остывает. Остывает и вещество в сильфоне, из-за чего цилиндр уменьшается в размерах, шток поднимается, теплоносителя через радиатор проходит больше, он начинает немного разогреваться. Далее цикл повторяется.

Газовый или жидкостный

При наличии такого устройства температура в помещении довольно поддерживается точно +- 1°C, но вообще дельта зависит от того, насколько инертным является вещество в сильфоне. Он заполняться может каким-то газом или жидкостью. Газы быстрее реагируют на изменения температуры, но технологически их производить сложнее.

Жидкостный или газовый сильфон — особой разницы нет

Жидкости чуть медленнее изменяют объемы, но их производить проще. В целом, разница в точности поддержания температуры — порядка полу градуса, что заметить практически невозможно. В результате большая часть представленных терморегуляторов для радиаторов отопления оснащена термоголовками с жидкостными сильфонами.

С выносным датчиком

Устанавливаться механическая термостатическая головка должна так, чтобы она была направлена в комнату. Так измеряется температура точнее. Так как имеют они довольно приличные размеры, такой способ установки возможен не всегда. Для этих случаев можно поставить терморегулятор для радиатора отопления с выносным датчиком. Температурный датчик соединяется с головкой при помощи капиллярной трубки. Расположить его можно в любой точке, в который вы предпочитаете измерять температуру воздуха.

С выносным датчиком

Все изменения теплоотдачи радиатора будут происходить в зависимости от температуры воздуха в комнате. Единственный минус такого решения — высокая стоимость таких моделей. Но температура поддерживается точнее.

Электронные

По размерам электронный терморегулятор для радиатора отопления еще больше. Термостатический элемент еще больше. В нем кроме электронной начинки устанавливаются еще и две батарейки.

Электронные терморегуляторы на батареи отличаются большими размерами

Движением штока в клапане в этом случае управляет микропроцессор. Данные модели имеют довольно большой набор дополнительных функций. Например, возможность по часам выставлять температуру в помещении. Как это модно использовать? Врачи давно доказали, что спать лучше в прохладном помещении. Потому на ночь можно запрограммировать температуру пониже, а к утру, когда придет время просыпаться, ее можно выставить выше. Удобно.

Недостаток этих моделей — большой размер, необходимость следить за разрядом батарей (хватает на несколько лет эксплуатации) и высокая цена.

Назначение и конструкция термоголовки для радиаторов отопления

Главная задача термостатической головки — поддержание температуры воздуха в отапливаемом помещении в соответствии с заданными настройками.

В зависимости от возможностей конкретной модели, в комнате устанавливается фиксированный либо динамический температурный фон.

Для этого класса устройств характерна высокая точность регулировки — для моделей среднего ценового сегмента погрешность не превышает 1°C. Кроме поддержания комфортной температуры, использование подобных устройств также способствует более экономному расходу энергии за счёт оптимизации циркуляции теплоносителя в отопительной системе.

Важно! В зависимости от режима эксплуатации, средний объем сэкономленной энергии при использовании термоголовок варьируется в пределе от 10 до 20%

Устройство

Основные элементы конструкции термостатической головки:

• пластиковый корпус;
• сильфон;
• шток, толкатель и возвратная пружина;
• стопорный элемент;
• уплотнительные элементы;
• крепёжные элементы.

Термостатический клапан

Большинство моделей термоголовок комплектуются клапанами, основная задача которых заключается в регулировании диаметра впускного канала радиатора. Термостатические клапаны монтируются на прямом либо угловом участке отопительного контура.

Фото 1. Термоголовка с термостатическим клапаном. Именно клапанное устройство регулирует количество впускаемого теплоносителя в радиатор.

Снятие термоголовки с клапана по окончании отопительного сезона позволяет решить данную проблему и значительно продлить срок эффективной эксплуатации устройства.

Внимание! При длительном бездействии либо продолжительном функционировании в одном режиме, в значительной степени повышается риск «прикипания» подвижных элементов термостатической головки

Принцип работы

Сильфон термоголовки, заполненный веществом с высоким коэффициентом теплового расширения (обычно — этилацетатом, толуолом или воском), реагирует на изменения температурного фона в комнате. Пользователь устанавливает желаемое значение температуры в помещении.

При повышении этого показателя, наполнитель сильфона приводит в движение шток, сокращающий диаметр проходного канала термостатического клапана. Уменьшается пропускная способность радиатора и температура понижается в соответствии с заданными параметрами.

Фото 2. Строение термостатической головки для радиаторов. Стрелками указаны составные части прибора.

При понижении температуры ниже заданного значения, наполнитель сильфона уменьшается в объёме и происходит процесс, обратный вышеописанному. Циркуляция теплоносителя усиливается и температура в помещении повышается до желаемого значения.

Важно! Установка термоголовок на чугунные радиаторы малоэффективна, поскольку остывание и нагрев чугуна занимает длительное время, особенно по сравнению с алюминиевыми, стальными и биметаллическими радиаторами

Разновидности

Классификация термоголовок осуществляется по нескольким признакам:

• совместимость с термостатическими клапанами определённого стандарта;
• способ регулирования температуры.

Для чего нужны терморегуляторы

Погода в зимние месяцы изменяется с сильных морозов на оттепели с плюсовыми показателями и наоборот. В таких ситуациях система отопления испытывает высокие нагрузки, что может привести к прорыву труб. Здесь на помощь приходит терморегулятор для радиаторов отопления, который устанавливают на каждую батарею по всей площади.

В частных домовладениях есть возможность создавать разный климат в отдельных помещениях, в зависимости от предпочтений жильцов.

Частные дома, в которых системы теплоснабжения оснащены терморегуляторами для батарей отопления, способны создавать в каждой комнате разный климат, согласно санитарным нормам и личным предпочтениям. Такая конструкция добавляет комфорта в зимние месяцы и решительно экономит бюджет домовладельца.

Польза от регуляторов температуры на радиаторе отопления:

• Владельцу не нужно постоянно следить за работой датчика, процесс автоматизирован;
• Возможность распределять тепло по разным комнатам, в зависимости от потребностей;
• Снижение объёма расхода электроэнергии и топлива, экономия домашнего бюджета;
• При аварийной ситуации отключается только одна батарея.

Экран терморегулятора показывает температуру батареи Источник pengepugeren.dk

Что такое термостатическая головка

Терморегулятор радиаторный — оборудование, которое устанавливается на радиаторы отопления для корректировки работы прибора. Состоит из терморегулирующего клапана и термоголовки.

Важно! Термоголовка и клапан должны быть одного присоединительного типа, а лучше и производителя. Сам клапан — исполнительный механизм, который по сигналу от термоголовки перемещает затвор и меняет количество теплоносителя, поступающее в отопительный прибор

Это и приводит к повышению или снижению его нагрева и регулировке температуры в комнате

Сам клапан — исполнительный механизм, который по сигналу от термоголовки перемещает затвор и меняет количество теплоносителя, поступающее в отопительный прибор. Это и приводит к повышению или снижению его нагрева и регулировке температуры в комнате.

Именно термоголовка — ключевой и управляющий элемент клапана. STOUT выпускает жидкостную и газо-жидкостную термоголовки. Это устройства цилиндрической формы, которые в автоматическом режиме управляют работой радиатора и расходом тепловой энергии. На них и можно настроить желаемую температуру воздуха в помещении, а при ее изменении термостатический элемент воздействует на клапан.

Термостатические клапаны STOUT можно применять в отопительных системах любого типа: однотрубных и двухтрубных, вертикальных и горизонтальных. Термостатические клапаны STOUT отлично подходят для двухтрубных систем. Для однотрубных желательно подбирать клапаны с повышенной пропускной способностью.

Примеры применения радиаторной арматуры

Конструкция термоголовки и принцип ее работы

В конструкцию входит два основных элемента – термоклапан и термостат. Работают они следующим образом:

1. Сильфон заполняется летучим паром или жидкостью и находится под постоянным давлением.
2. Величина давления всегда соответствует величине нагрева наполнителя, а регулировка осуществляется за счет того, что пружина в сильфоне сжата с определенной силой.
3. Когда температура окружающего воздуха поднимается, часть наполнителя испаряется, что приводит к увеличению давления внутри термоголовки.
4. Пружина разжимается, сильфон увеличивается, что приводит к движению золотника в клапане в сторону закрытия просвета трубы, – это не дает теплоносителю попадать в радиатор в слишком большом количестве.
5. Это происходит до тех пор, пока не восстановится равновесие системы.
6. Если температура воздуха падает, пар в сильфоне конденсируется, давление уменьшается, сильфон становится меньше.
7. Уменьшенный сильфон воздействует на золотник таким образом, чтобы тот начал открывать проход для воды, пока радиатор не прогреется до нужной температуры.

Наполнитель сильфона расположен на максимальном отдалении от нагреваемой водой части устройства, поэтому воздействия горячей воды на датчик не происходит.

На него может действовать нагретый воздух, испускаемый самим радиатором. Чтобы этого избежать, термоголовка для радиатора должна быть установлена в горизонтальном положении.

Разновидности термостатов

Термоголовка для отопительных радиаторов может иметь один из двух видов термостата:

• автоматический;
• ручной.

Принцип балансировки системы отопления с помощью ручного термостата прост: поворот вентиля приводит к тому, что шток клапана сдвигается с места, изменяя просвет трубы в соответствии с выбранным значением температуры. Эффективность прибора в таком случае несколько ниже, а ручка клапана может со временем выйти из строя из-за частого механического воздействия.

В конструкцию автоматического регулятора входит сильфон. Часто такие термоголовки оснащаются цифровыми датчиками и дисплеями, что делает процесс настройки температуры совсем простым.

Конструкция клапана

Термостат нужен для регулировки температуры ручным или автоматическим способом. Вторая основная деталь термоголовки – клапан – нужна для того, чтобы напрямую воздействовать на поток теплоносителя, регулируя диаметр просвета подающей трубы. Клапан может устанавливаться на прямом или угловом участке контура и выполняется по одному из двух стандартов: RTD-G или RTD-N. Выбор конкретного вида устройства основывается на типе схемы отопления, а стандарт подбирается исходя из диаметра трубы подводящего контура.

RTD-G может пропускать через себя большее количество теплоносителя и рассчитан на следующие ситуации:

• однотрубные системы отопления;
• многоэтажные дома;
• частные дома с двухтрубной системой с естественной циркуляцией.

Однотрубные системы должны оборудоваться байпасами в обязательном порядке, если радиаторы оснащаются терморегуляторами.

RTD-N подходит для:

• домов с принудительной циркуляцией теплоносителя в контурах обогрева;
• многоэтажных новостроек с двухтрубным отоплением.

Конструкция устройства

Современный рынок изобилует подобными устройствами разных производителей, однако самыми именитыми на сегодняшний день являются термоголовки для радиаторов Danfoss. Конструкция устройства крайне проста – она заключается в совокупности клапана и термостата. Однако такое простое устройство имеет довольно сложный принцип работы термоголовки для радиатора: (См. также: Обвязка радиаторов отопления)

Работоспособность сильфона определяется обязательным наличием давления, причем внутри этого элемента находится специфическая жидкость, иногда встречаются и пары.

Пружина сильфона обладает определенным показателем силы сжатия, что благотворно влияет на урегулирование величины давления с ее температурой.

Большее разогревание устройства расширяющим или же испаряющим образом действует на содержимое сильфона, в результате чего происходит рост давления.

Объем сильфона увеличивается и начинает воздействовать на клапан, который, под давлением первого элемента, начинает сужать отверстие протока воды.

Закрытие отверстия продолжается до установления комфортной температуры, тем самым достигается равновесие.

Снижение температуры вызывает обратный процесс, в результате которого объемы сильфона возвращаются в привычную фазу, клапан встает на место, открывая отверстие для протока горячей жидкости.

Разумеется, равновесие достигается после того, как все элементы встанут на свое место, а помещение будет нагрето до комфортной температуры.

Клапан признан вторым не менее важным компонентом всего устройства. Само собой, что его большое значение определяется не менее важным предназначением – регулированием поступления теплоносителя. Сегодня такие клапаны выпускаются в нескольких вариациях:

Третий вариант имеет широкое применение в многоэтажных жилых постройках старой конструкции, в зданиях с однотрубной системой или же в загородных домах с двухтрубной системой, не оснащенной специализированным циркуляционным насосом.

Положительные моменты таких клапанов заключаются в мощной пропускной способности. Последний вариант неразрывно связан с двухтрубными система и насосами циркуляционными в коттеджах, а также с новыми строениями жилого характера, где проведена двухтрубная отопительная система.

Преимущества и недостатки

Преимущества использования термоклапанов для радиаторов отопления:

1. Возможность автоматически регулировать нагрев помещения и создавать комфортные условия для жильцов дома.
2. Возможность настраивать степень нагрева радиатора.
3. Снижение температуры в неиспользуемых помещениях до минимальных положительных значений.

Самые значительные достоинства термокранов – возможность экономии топлива. Они ограничивают нагрев помещений и дают возможность минимально обогревать неиспользуемые помещения. Применение регулирования отопления в частном доме экономит примерно 20% топлива, при консервации второго этажа или части комнат – еще больше (например, спальни, гостевые комнаты, сауны, кинозалы, биллиардные, тренажерные залы и т.д.). Даже отключение отопления в одной комнате на пять дней в неделю (в «спальне студента») дает заметную экономию. Но не стоит думать, что одна неотапливаемая комната выстудит весь дом – при закрытых дверях температура в одной комнате не опускается ниже +10 °С.

Любая система отопления, даже рассчитанная опытным конструктором-сантехником, не идеальна. Вероятность не совсем равномерного нагрева комнат возможна – для компенсации неравномерного прогрева также пользуются термоклапанами. Используют их и для понижения температуры в буферных зонах, не требующих постоянного нагрева в 20 °С (в кладовых, котельных, тамбурах, прихожих, верандах). Нередко рачительные хозяева увеличивают обогрев ванных только перед вечерним купанием семьи и особенно детей, а в остальное время поддерживают приемлемые 20…21 °С.

В достаточно сложных и затратных системах «умный дом» вообще программируют отопление таким образом, чтобы температура в доме снижалась днем, когда семья разбегается на работу-учебу-детский сад, и повышалась вечером, когда все в сборе. В такой системе плюсы от использования термоклапанов увеличиваются до максимума, а минусы почти незаметны.

Недостатки применения регуляторов – некоторое усложнение монтажа, небольшое увеличение гидравлического сопротивления. Дополнительное резьбовое сопротивление увеличивает возможность протечки. Кроме этого, термоклапаны нуждаются в обслуживании – они засоряются, и иногда (в частном доме раз в несколько лет, в квартире – ежегодно) их необходимо снимать и прочищать.