Вам не нужно знать, как работает термостат в вашем доме, чтобы извлечь выгоду из его использования, но если вы устанавливаете или заменяете его, это совсем другая история. Что это за цветные провода, что они контролируют и почему расположение термостата влияет на его работу? Ответы зависят от размера вашего дома и его планировки, а также от сложности вашей системы кондиционирования и типа установленного термостата.
Базовый термостат - это просто термочувствительный переключатель. У него есть датчик, который определяет изменения температуры в помещении, в котором он находится, и он имеет регулируемое управление, которое отключает или отключает систему отопления или охлаждения, когда температура поднимается выше или падает ниже установленного вами значения. Более сложные термостаты могут управлять более чем одной зоной нагрева одновременно. Программируемые термостаты могут включать и выключать воздушную систему в определенное время дня, и многими из них можно управлять дистанционно. Все это может показаться сложным, но, говоря простым языком, термостат работает так же, как выключатель света, и понять его не намного сложнее.
Как работает термостат для измерения температуры
При рассмотрении того, как работает электромеханический термостат (с ручным циферблатом), полезно подумать о сильфонных термостатах, которые были стандартным оборудованием в автомобильной промышленности для охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Когда эти термостаты холодные, они ограничивают поток охлаждающей жидкости через радиатор, тем самым заставляя двигатель прогреваться, и когда это происходит, сильфон расширяется, открывая фланец и пропуская больше охлаждающей жидкости - все это в попытке предотвратить двигатель от перегрева. Тот же самый принцип теплового искажения лежит в основе большинства механических термостатов, но вместо резинового сильфона в них используется биметаллическая катушка или биметаллическая полоса, состоящая из пары металлов с разными тепловыми характеристиками, соединенных вместе.
Изменения температуры деформируют металлы, заставляя их гнуться. В обычной конструкции, которая все еще используется, катушка или полоска наклоняет горизонтально подвешенный стеклянный флакон с ртутью, который приводит в действие переключатель, когда ртуть полностью падает в одну сторону. Настройка температуры на термостате регулирует величину натяжения, необходимого для опрокидывания флакона. В другой конструкции металлическая полоса может касаться клеммы при изгибе, непосредственно замыкая электрическую цепь, которая включает печь.
По современным меркам электромеханический термостат является примитивным, потому что металл долго реагирует, а ртуть токсична и ее утилизация проблематична. В современных цифровых термостатах обычно используется термистор, представляющий собой полупроводниковое устройство, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Этот тип датчика температуры может посылать электрический сигнал непосредственно на печатную плату, которая осуществляет электронное переключение.
Что это за провода?
Термостат простейшего типа, который выполняет единственную функцию включения и выключения печи, нуждается только в двух проводах: линейном проводе, по которому подается питание, и проводе нагрузки, который передает питание на панель управления печью когда цепь замыкается. Вы все еще видите эту простую установку в термостатах сетевого напряжения, которые используются для управления нагревателями плинтуса на 240 вольт. Однако современные воздушные системы имеют несколько функций, и термостату требуется несколько клемм и проводов, чтобы управлять ими всеми.
В отличие от термостатов сетевого напряжения, которые подключаются непосредственно к электрической цепи дома, большинство термостатов для печей и систем кондиционирования получают 24-вольтовое электричество от трансформатора, который является частью панели управления системы. Когда термостат правильно подключен HVAC pro, цвет каждого провода обозначает его функцию, и во избежание двусмысленности клемма каждого провода помечается первой буквой этого цвета:
- Красный провод (клемма «R») несет напряжение 24 В. Это "живой" провод. Некоторые термостаты имеют клемму «Rh» для системы отопления, клемму «Rc» для системы охлаждения или обе.
- Белый провод (клемма «W») питает систему отопления. При подключении печь включается.
- Желтый провод (клемма "Y") подключается к компрессору, если в вашей системе есть кондиционер.
- Зеленый провод (терминал «G») подключается к вентилятору в печи или к воздухораспределителю.
- Оранжевый провод (клемма «O») подключается к тепловому насосу, если он есть в системе. Если у вас нет теплового насоса, вам не нужно использовать клемму «O» на домашнем термостате.
- Общий провод (клемма «B») обычно синего цвета и используется не во всех системах HVAC. Некоторым термостатам требуется питание для светодиодного экрана и всех функций программирования, и если нет батареи, провод «C» обеспечивает обратный путь для питания, подаваемого по красному проводу, чтобы сам термостат мог получать питание.
Хотя это тип механизма переключения, термостат работает только для контроля температуры в помещении и подачи питания на модуль управления системой, когда это необходимо. Сложная сеть реле и переключателей внутри модуля управления системой HVAC затем берет на себя ответственность за включение и выключение различных компонентов в правильной последовательности и с правильным временем задержки. Чтобы термостат обеспечивал комфорт в доме, он должен быть расположен в месте, которое является репрезентативным для общей домашней обстановки, поэтому он не должен находиться рядом с окном, над вентиляцией или в солнечном месте.
Функции программируемого термостата
В некотором смысле, все термостаты являются программируемыми, потому что, когда вы устанавливаете температуру, вы программируете условия, при которых система запускается и выключается. Однако многие современные термостаты включают в себя внутреннюю схему и таймеры, которые обеспечивают гораздо больше программируемых функций для большей функциональности.
Например, некоторые термостаты можно запрограммировать на разную температуру в разное время суток. Например, вы обычно выбираете более высокую температуру для раннего утра и более низкую для середины ночи. Хотя большинство программируемых функций можно настроить с помощью элементов управления на лицевой панели термостата, некоторые из них устанавливаются на заводе и могут быть изменены только путем перенастройки устройства.
Одна из этих заводских настроек известна как мертвая зона, которая представляет собой разрыв между желаемой температурой и температурой, при которой включается система. Обычно используется зона нечувствительности в 4 градуса, и она работает следующим образом: если контроль температуры установлен на 70 градусов, система охлаждения не включится, пока температура не достигнет 72 градусов, а центральное отопление не включится, пока температура не достигнет 72 градусов. температура падает ниже 68 градусов. Разрыв между 68 и 72 градусами является мертвой зоной; это гарантирует, что система не будет включаться без необходимости, что помогает экономить энергию, и гарантирует, что системы нагрева и охлаждения не включаются одновременно. Механические термостаты, такие как линейка Honeywell T87, имеют устройство с переменным сопротивлением, называемое предупредителем тепла, для выполнения этой функции.
Умный термостат узнает о вас и работает удаленно
Умные термостаты, такие как Nest, продвигают концепцию программируемости еще на один шаг вперед, изучая окружающую среду. В течение первых нескольких недель пользователь должен установить термостат Nest вручную, но встроенный компьютерный алгоритм позволяет Nest запоминать эти настройки, и в конечном итоге он берет на себя и регулирует настройки автоматически, принимая во внимание условия окружающей среды, влияющие на температуру., такие как местные погодные условия и необычные сквозняки в доме, вызванные открытыми окнами или дверями. Интеллектуальные термостаты поддерживают Wi-Fi, что позволяет пользователям удаленно отслеживать условия и изменять настройки по мере необходимости с помощью ноутбука или мобильного устройства.