Как устроен термометр на бойлере. Терморегулятор для ТЭНа: виды и принцип работы. Видео: Ремонт терморегулятора на водонагревателе

Термостат для водонагревателя играет такую же важную роль, как и предохранитель в любой электрической сети. Пользователь задает необходимую температуру воды в водонагревателе, а термостат ее поддерживает. То есть позволяет нагревательному элементу работать до тех пор, пока температура воды не достигнет заданной величины.

Потом нагревательный элемент прекращает свою работу. Температура воды понижается (принудительно или естественным путем) и термостат вновь дает сигнал нагревательному элементу приступить к своим прямым обязанностям.

Отдельные, специально разработанные, виды термостатов имеют дополнительную функцию – отключать подачу электропитания к отопительному элементу в случае поломки последнего. Это позволяет избежать возможности поражения электричеством, что часто бывает при незаземленных бойлерах.

Виды термостатов

На сегодняшний день разработано множество видов термостатов, но если говорить о приборах именно для бойлеров, то наиболее успешными являются три:

1. Стержневой. Такой термостат представлен трубкой небольшого диаметра (обычно до 10 мм) и небольшой длины (не больше 35 см). Принцип работы построен на элементарных законах физики: нагреваясь, трубка расширяется линейно, что позволяет надавить на выключатель. Такие термостаты долгое время были самыми распространенными в бойлерах. Однако их точность оставляла желать лучшего – при выходе из водонагревателя горячей воды , поступающая холодная вода мгновенно охлаждала термостат из-за близкого расположения последнего к подводу холодной воды. Таким образом, бойлера могли работать сверх положенного времени, а это существенно сказывалось на финансовых затратах.
2. Капиллярный. Более прогрессивный вид термостатов, также работающий по законам физики. Трубка, в которой находится термочувствительный баллон с жидкостью, обычно выполнена из материала, не поддающемуся окислению в течении длительного времени. Внутри баллона находится жидкость, имеющая отличающуюся плотность от воды. При нагревании плотность жидкости меняется, соответственно меняется объем, и жидкость давит на специальную мембрану, которая отключает питание. Такие термостаты более точные, если сравнивать их со стержневыми. Отклонение в температуре составляет примерно 3°С.
3. Электронный. Более современный тип и, соответственно, более точный. Обычно работает в тандеме с защитным реле – если бойлер будет пуст при поступлении напряжения к нагревательному элементу, то сработает защита, которая отключит питание.

По иной классификации все термостаты можно поделить на:

1. Электромеханические и электронные. Первый тип работает из-за биметаллических элементов, второй – благодаря электронным специальным датчикам.
2. Простые и программируемые. При первом типе температура задается вручную механическим путем. Второй тип более точен в своей работе.
3. Накладные и врезные. Для бойлеров чаще всего применяют накладной тип, если управление электронное, и врезные, если управление механическое.

Еще один интересный вариант – термостаты, которые предназначенные для бойлеров косвенного нагрева. Такие бойлеры позволяют нагревать воду используя только питание для отопительного прибора, а значит налицо существенная экономия. Но циркулирующая в отопительной системе жидкость не может нагреваться выше заданной отметки, тогда как для бойлера потребителю может понадобиться иная температура (а чаще всего так и бывает). В таком случае следует купить специально для этого разработанный термостат.

Внимательно изучив статьи по самостоятельному изготовлению, можно попробовать выполнить термостат своими силами.

Неисправности и их способы устранения

Термостат для водонагревателя может выйти из строя. К сожалению, такие явления не редкость, но и ничего смертельного здесь нет. Во-первых, ремонт, как правило, отсутствует – термостат, отработавший верой и правдой, выбрасывают и покупают новый. Купить такой же или с другим сопротивлением – выбор за потребителем. Во-вторых, при правильной эксплуатации водонагревателя поломки термостата можно избежать или, на крайний случай, существенно продлить ему жизнь.

Как потребитель замечает поломку термостата? Как правило, это самый распространенный способ – вода не нагревается в бойлере. В таком случае может иметь место либо неисправность нагревательного элемента, либо неисправность самого термостата, либо (что реже) неисправность обеих элементов. Для проверки последнего следует измерять его сопротивление.

Если при проверки картина на дисплее тестового прибора не поменялась – нужно купить новый термостат. Это не такие большие деньги, так что горевать незачем. Возможен еще один вариант испытания термостата: измерение сопротивления при нагреве самого термостата. Если и тогда тестовый прибор не покажет изменений – все, теперь точно в магазин.

Как выбрать

Обычно неисправный термостат можно заменить на аналогичный по форме и принципу срабатывания. Однако, если есть возможность купить и установить другой термостат и в этом есть острая нужда, то почему бы и нет. Главное, уметь правильно выбрать нужный прибор и установить его. Хотя и здесь потребителю смогут помочь интернет или консультант в точке продажи.

Но следует не забывать: любые самостоятельные действия без наличия определенных знаний и четкого соблюдения правил по технике безопасности могут привести к очень неприятному исходу.

Казалось бы, что в бойлере важным должен быть ТЭН или объем, но, как оказалось, термостатом и его ролью нельзя пренебрегать. Задавая нужную температуру и защищая бойлер от перегрева, термостат крайне важен в работе нагревательного прибора.

2016-12-14 Евгений Фоменко

Способ починки терморегулятора

Первым этапом ремонта является отключение водонагревателя от электрической сети, затем сливание воды, извлечение ТЭНа из водонагревателя. Из ТЭНа извлеките термостат, осторожно вытягивая его. Высверлите медные заклепки, скрепляющие корпус, отсоедините корпус от штока, это надо делать аккуратно, дабы нечего не повредить.

Есть два метода зачистки биметаллических пластин: если загрязнение (окисление) не очень сильное, попробуйте зачистить при помощи смоченной в спирту ткани, просунув кусочек между пластинами и протерев, если же такая чистка не дала результата, зачистите пластины наждачной бумагой самой мелкой зернистости. Лучше даже, если она будет уже использованная, чтобы не нарушить контакты.

Возможно, произошло прилипание размыкающего контакта (качельки) к корпусу. Для устранения этой проблемы разъедините контакты, зачистите это место. Размыкающий контакт должен возвращаться в верхнее положение автоматически.

Если этого не происходит, достаньте «качельку» из устройства, зачистите при помощи мелкоабразивной наждачной бумаги, произведите чистку места, где она установлена (возможно там произошло залипание расплавленного пластика), установите её на прежнее место. Если «качелька» всё же не возвращается на прежнее место, приклейте под нее кусок изолирующей ленты, подобрав такую толщину, чтобы происходило возвращение контактной пластины в верхнее положение.

Вставьте обратно шток, закрутите при помощи саморезов корпус, вставьте обратно в ТЭН.

Кроме вышеописанных, существуют следующие возможные неисправности термостата, которые устраняются только путем его замены:

• Произошел износ медной трубки.
• Неисправность электроники .
• Неисправность, возникшая в следствие перепадов напряжения .

Если вы обнаружили, что ваш прибор перестал работать, существуют способы проверки неисправности своими руками. Для проверки работы терморегулятора для водонагревателя потребуется снять термостат и установить его в режиме изменения сопротивления. Устанавливаем максимально возможную температуру, производим замер сопротивления в контактах входа и выхода прибора.

В случае, когда прибор показывает бесконечное сопротивление, можно смело делать вывод о его неисправности. А если сопротивление есть, тогда переведите регулятор на самое маленькое значение и еще раз подсоедините тестер на контакты. Далее, при помощи зажигалки или свечки производим нагрев трубки устройства, если прибор исправен, сработает реле, которое замыкает цепь, показатель сопротивления вырастет. Если это не случилось, прибор неисправен.

Если не удалось починить термостат, для того, чтобы подобрать подходящее устройство, следует придерживаться следующих рекомендаций. Самым правильным решением будет приобретение такого же устройства, того же производителя.

Однако, если вы его не нашли, при выборе обращайте внимание на его размеры, способ крепления к водонагревателю, количество выполняемых функций (только регулировка температуры, либо еще и защитная), напряжение, на которое рассчитан. Идя за покупкой нового, не забудьте взять технический паспорт на бойлер, или вышедший из строя прибор.

Видео об устройстве терморегулятора:

Терморегулятор для водонагревателя – один из составляющих системы защиты бойлера (вторая – это предохранительный клапан). Он нужен для удобной эксплуатации – благодаря нему вы всегда сможете узнать, какой запас на данный момент в ёмкости.

Термостат также контролирует процесс подогрева и предупреждает перегрев. Если он вышел из строя, требуется его смена. Можно сказать, что это элемент, который прекращает действие нагревающей детали (ТЭНа) тогда, когда температура подошла к установленным ограничениям. В случае поломки, температура начнёт подниматься и в нём образуется огромное давление. Через некоторое время это может привести к взрыву.

Поэтому правильная эксплуатация в целом, а также отдельных частей, сэкономит ваши средства и обезопасит использование. Именно с этой целью данная статья раскроет принцип действия, виды, технические неполадки, способы диагностики и советы по эффективной эксплуатации.

Принцип работы

Внешне они могут очень сильно отличаться, но в основном их принцип функционирования меняется не сильно. Главная деталь – это теплопроводящий стержень. Он расширяется при нагревании, приводит в движение систему контактов, которые в свою очередь отключают от сети ТЭН. При остывании стержня его длина постепенно уменьшается. Тогда термостат передаёт сигнал нагревательному элементу, что вскоре приведёт ТЭН снова в действие. Температуру, которую должен поддерживать регулятор, устанавливает сам пользователь в соответствии со своими потребностями.

Короче это можно описать так:

• Установка нужного уровня температуры при помощи рычага, кнопки или переключателя
• Измерение температуры и включение ТЭНа при надобности
• При достижении нужного значения деления выключается ТЭН
• после охлаждения снова начинает срабатывать терморегулятор, и нагревание начинается заново

На сегодняшний день существуют такие устройства, которые имеют дополнительную функцию – отключение подачи электричества к ТЭНу при поломке. Благодаря этому безопасность использования становится выше и предотвращается вероятность поражения электрическим током.

Основные виды

ТЭНы бывают разной мощности. Чем он мощнее, тем интенсивнее греется жидкость внутри. Более того, терморегулятор – это как раз та деталь, которая является основой. Если вы правильно выбрали все технические характеристики и добросовестно выполняете все правила его эксплуатации, водонагреватель будет служить долгое время без внеплановых чисток. Итак, какими они бывают.

Стержневой

Он состоит из стальной трубки небольшого диаметра (приблизительно до 10 мм) и длины (около от 25 до 45 см), которая зависит от объёма и мощности нагревателя. Этот термостат помещается в трубку ТЭНа и работает он по элементарным законам физики. Когда трубка нагревается, она расширяется линейно, и это позволяет надавить на выключатель. Однако их главный недостаток – неточность и дороговизна использования. Когда горячая вода выходит из бака, поступающая холодная очень быстро охлаждает термостат. По этой причине бойлер по времени греется больше, чем на самом деле надо, а это повышает затраты на электричество и сокращает срок эксплуатации и его деталей.

Стержневой аппарат

Капиллярный

Этот тип считается более прогрессивным. Он состоит из полиэстерового корпуса, который не поддаётся окислению достаточно длинный срок. В него встроено переключающее устройство (термический регулятор). Его работа происходит по принципу объёма расширительной жидкости в капиллярной трубке (тот же физический закон, что и в предыдущем) Расширительная жидкость внутри баллона, которая по плотности отличается, при нагревании меняет свою плотность, после чего действует на установленную мембрану и отключает подачу электропитания. По сравнению со стержневыми, такие приборы точнее в своих показаниях и, как результат, экономнее.

Электронный

Электронный – наиболее современный тип, а значит самый точный и безопасный.

В свою очередь они бывают двух видов: термостат безопасности и регулировочный. Если он будет пуст в тот момент, когда напряжение поступает к нагревательному элементу, тогда включится защита, которая отключит питание.

Другие виды

1. Электронные и электромеханические.Первый работает благодаря специальным электронным датчикам. Второй – благодаря биметаллическим элементам.
2. Простые (нужные градусы устанавливаются вручную) и программируемые (отличается более высокой точностью).
3. Накладные (при электронном управлении используются наиболее часто) и врезные (больше предназначены для механического управления).
4. Предназначенные для бойлеров с косвенным (непрямым) нагревом. Они значительно сэкономят ваши средства, потому что нагревают воду, при этом используя только питание для отопительного прибора. Но жидкость, которая циркулирует в отопительной системе не может нагреваться выше отметки, которая задана изначально.

Самые распространённые поломки

Каким образом обнаружить и устранить:

• Вода слишком горячая (это может возникнуть из-за выхода из строя конструкции, которая выполняет регулирующую функцию)
• Авария в медной капиллярной трубке. Сама по себе эта деталь очень чувствительна к разного рода механическим повреждениям. К сожалению, её невозможно отремонтировать, а только установить новую.
• Сцепление ТЭНа и электрических разъёмов недостаточное.
• Термостат очень часто включается и выключается (причина в чрезмерном образовании накипи, которое превышает допустимую норму).
• Вода недостаточно нагрета, хотя мощность ТЭНа очень высокая (это возникает при неправильной регулировке)
• Неисправность электрических составляющих (чаще всего это из-за перепадов напряжения в электросети; нужно установить средство, которое обеспечит бесперебойное электропитание или же стабилизатор напряжения)

Диагностика поломки и выбор нового прибора

Обнаружить повреждение своевременно, чтобы избежать лишних трат и сохранить своё здоровье довольно просто. То, что можно обнаружить даже невооруженным глазом, – вода перестала нагреваться. Для проверки дееспособности и исправности снимите его с самого теплообменника, после чего поставьте на измерение сопротивления (Ом). Для этого используется специальный тестер. Если тестер не покажет никакой реакции (на экране прибора при проверке не произошло изменений), то можно заключить, что прибор неисправен и его нужно заменить на новый. Термостаты ремонту не подлежат.

Хотелось бы обратить внимание, что какие-либо самостоятельные действия с целью проверки или ремонта без соответствующих знаний, навыков и соблюдения правил безопасности могут стать причиной травм. Лучше обратиться за помощью к специалисту.

Лучше всего выбирать новый, такой же фирмы. Таким образом, все их параметры будут совпадать и слаженно функционировать. Форма и принцип должны быть аналогичны предыдущему. Она определяется температурами, которые нужно регулировать, качеством материалов, из которых изготовлено устройство, маркой, производителем и т.д.

На первый взгляд может сложиться впечатление, что ключевую роль играет ТЭН. Кто-то думает, что самым важным является объём устройства. Но специалисты говорят, что про качество и правила обслуживания не стоит забывать. Устанавливайте адекватные градусы нагрева, мощность ТЭНа, проводите регулярную проверку, а также будьте внимательны к основным «симптомам». Таким образом, вы защитите полноценное функционирование, сделаете его более безопасным для вас и вашей семьи. Более того, срок службы бытовой техники будет продлён, а финансы сэкономлены.

Термостат для водонагревателя – это особый регулятор, автоматизирующий работу бойлера. До какой температуры греть воду и когда выключить бойлер из сети – «знает» только этот узел. Поэтому термостат не только контролирует, но и автоматизирует работу водонагревателя.

Кроме того, этот блок является своеобразным «предохранителем», сберегающим не только кошелек владельца, но и целостность самого водонагревателя и обслуживаемого строения. Ведь лишние «градусы» — это не только лишние «киловатты», утяжеляющие счет за электричество. От перегрева может «сгореть» не только водонагреватель, но и само строение, где он был установлен.

Словом, терморегулятор для водонагревателя – это общеобязательный узел, который должен присутствовать в каждом бойлере. Ведь без подобного устройства любой бойлер – это всего лишь огромный «кипятильник», вмонтированный в бак-накопитель. А подобное сочетание не гарантирует ни эффективную работу устройства, ни безопасность владельца.

Поэтому в данной статье мы рассмотрим принцип работы, типовой сортамент и способы замены термостатов для бойлеров.

Как работает термостат?

Трубчатый электронагреватель – ТЭН – с терморегулятором для водонагревателя накопительного типа снижает энергоемкость подобного устройства, обеспечивает безопасное функционирование емкости под давлением и автоматизирует весь процесс эксплуатации бойлера.

Подобные результаты объясняются работой только одного узла конструкции бойлера – термостата.

Ведь этот элемент функционирует следующим образом:

• При нагреве воды до «нужного градуса» реле температуры регулятора размыкает контакты трубчатого электронагревателя.
• После снижения температуры в накопителе реле «включает» контакты и ТЭН начинает разогревать воду.

В итоге в бойлере хранится «запас» воды, нагретой до нужной температуры. Причем в пустом баке бойлера реле должно отключить питание нагревательного элемента, сработав от температуры ТЭН. Поэтому этот элемент монтируют на одну консоль с электронагревателем.

Кроме того, термостат не дает воде кипеть очень долгое время, повышая давление в баке. То есть этот регулятор работает еще и как предохранитель, сберегая целостность водонагревателя и жизнь владельца бойлера. Ведь образовавшийся после кипения жидкости пар может разорвать корпус бойлера, превратив мирный водонагреватель в практически боевое взрывное устройство.

Типовые разновидности термостатов?

В современных бойлерах используется три типовых разновидности регуляторов, а именно:

Это самый дешевый и, до недавнего времени, самый распространенный вид регуляторов. Такой термостат работает на основе теплового расширения 40-сантиметрового стержня, габариты которого увеличивались по мере повышения температуры воды и снижались по мере охлаждения жидкости. Причем «увеличенный» стержень выключал питание ТЭН, а «уменьшенный» — включал нагрев воды. Первым регулятором подобного типа был термостат для водонагревателя Термекс. Однако подобное устройство служило эталоном термостатов не очень долго. Довольно быстро выяснилось, что при подаче холодной воды в бак бойлера стержень реостата уменьшается в размерах, активируя ТЭН для кипячения уже прилично разогретой воды.

Поэтому стрежневые реостаты постепенно выходят из обихода, оставаясь на рынке лишь в роли запасной части к старым моделям бойлеров.

Стоимость такого термостата – 400-1500 рублей.

для водонагревателя накопительного типа это более совершенная разновидность стрежневого детектора. Этот регулятор работает на основе все того же теплового расширения. Только в данном случае в объеме меняется не стержень, а запаянная в трубке жидкость, «давящая» на включатель/выключатель ТЭН.

С помощью подобного конструкционного решения можно нивелировать проблему «обнуления» сигнала от датчика термостата в случае подачи холодной воды в бак. Поэтому подобными устройствами до сих пор оснащаются все бюджетные модели бойлеров.

Стоимость капиллярного регулятора – до 3000 рублей.

это наиболее продвинутая модель регулятора, комплектуемая двумя датчиками, которые контролируют температуру воды и отслеживают факт перегрева ТЭН. Электронный регулятор работает на основе изменения сопротивления датчика под действием возрастающей температуры.

Причем контролируя диэлектрические свойства активного элемента датчика можно управлять работой бойлера, «программируя» нагрев и охлаждение с точностью до пары-тройки градусов. В итоге электронные версии термостата обеспечивают максимальную энергоэффективность бойлера.

Купив водонагреватель с электронным термостатом, вы сэкономите на оплате счетов за электроэнергию. Однако побочный регулятор стоит не дешево.

Например, за электронные терморегуляторы для Аристона придется заплатить до 9000 рублей.

Замена термостата водонагревателя

Если водонагреватель находится на гарантии или ваш производитель предложил достаточно длительный период бесплатного сервиса, то замену термостата лучше переложить на плечи профессионалов.

Если гарантия и период бесплатного сервиса уже закончились, то вы можете попробовать заменить термостат своими силами.

Для этого нужно сделать следующее:

• Отключить бойлер от сети.
• Перекрыть «холодный» трубопровод, остановив подачу воды в емкость нагревателя.
• Слить воду из бойлера, открыв «горячий» вентиль ближайшего крана.
• Снимают нижнюю крышку корпуса, обнажая монтажный патрубок ТЭН.
• Демонтируют прижимное кольцо ТЭН.
• Извлекают датчики термостата и снимают регулирующий блок.
• Монтируют на место «свежий» термостат, подобранный по паспорту бойлера или рекомендациям производителя.
• Устанавливают на место прижимное кольцо и крышку.

В финале закрывают кран, включают подачу холодной воды, проверяют герметичность стыков и включают бойлер в розетку.

В бытовых накопительных бойлерах в качестве термодатчика используется капиллярный терморегулятор – устройство достаточно неприхотливое, однако, в моем случае, после трехлетней эксплуатации, приказало долго жить. Поиск аналогичного в наших краях успехом не увенчался, посему встал вопрос об электронном регуляторе - в меру простом и, по возможности, надежном. Начались брожения по Интернету, одной из первых мне попалась всем известная схема:

В ходе подготовки к ее практической реализации, я обнаружил в Сети статью: «Простой терморегулятор на регулируемом стабилитроне TL431», которая и была принята к исполнению.

Мой доработанный вариант:

Отличия от оригинальной схемы:

• Термистор – номиналом 22кОм.
• Переменный резистор – 33кОм. Поскольку мне не нужен широкий диапазон регулятора, я сознательно сдвинул его в сторону более высокой температуры, получив взамен плавность регулировки.
• Вместо стабилизатора 7805 применен его российский аналог КР142ЕН5А.
• Тумблер ручного режима заменен на кнопку КМ1-1.
• В качестве коммутатора нагрузки используется комплектный пусковой блок
• IEK КМИ-22560, в корпусе которого и был смонтирована схема.
• Блок питания 220/12В - переделанный из БП от «Сеги». Стабилизацию 12-вольтового напряжения я делал, так сказать, с запасом, теоретически, можно обойтись и без нее. Если решите оставить, то вместо транзистора и стабилитрона можно применить КР142ЕН8Б. Увы, у меня под рукой не оказалось.

На месте кнопки «стоп» установлен неоновый индикатор, подключенный параллельно контактам промежуточного реле, сигнализируя режим Standby. На лицевой стороне через отверстие виден светодиод КЛ102 – индикатор подачи питания на плату управления. Разъем СГ-5 используется для подключения 12-вольтового напряжения и термодатчика.

Вид изнутри:

Переменный резистор, установленный со стороны печатных проводников, одновременно играет роль держателя печатной платы.

Теперь – о самом термодатчике. Дело в том, что в накопительных бойлерах с нижней стороны имеется специальная герметичная трубка, высотой приметно вполовину бака (фактическая длина трубки зависит от емкости бойлера). Именно в нее вставляется капиллярный стержень штатного регулятора. Я поступил следующим образом: взял отрезок провода ПУНП 2х1,5 длиной 60 см. Удалив наружную изоляцию на расстоянии 45 см, я обмотал одну из жил тонкой полоской ФУМ, что используется в сантехнике. Далее, припаяв выводы термистора к проводникам и изолировав места пайки, я обмотал ФУМом всю конструкцию – от термистора до остатка изоляции. Один край обработал цапон-лаком, на второй прикрепил клеммник:

Вставив получившийся термодатчик в трубку, зафиксировал его на выходе изолентой:

Термодатчик подключил к схеме экранированным проводом – для исключения возможных помех. Не забудьте также замкнуть контакты, которые подключались к старому датчику, иначе цепь обогревателей останется разомкнутой

Вид в сборе:

Возможно, не совсем эстетично, зато вполне работоспособно. Двухмесячная эксплуатация показала – схема работает в штатном режиме, триггерного эффекта не наблюдается, точность срабатывания – заметно выше, чем у механического собрата.

При внедрении схемы я руководствовался принципом «минимального вмешательства» - т.е. при необходимости, все можно быстро вернуть на круги своя. Но, думаю, что мне это не понадобится.

Максим Таранец г.Карталы 2016г.