Θερμοστάτης λειτουργίας και θερμοστάτης ασφαλείας λέβητα: Διαφορές, λειτουργία και έλεγχος

Θερμοστάτης λειτουργίας και θερμοστάτης ασφαλείας λέβητα: Διαφορές, λειτουργία και έλεγχος

Ο θερμοστάτης λειτουργίας και ο θερμοστάτης ασφαλείας αποτελούν δύο σημαντικά εξαρτήματα ενός λέβητα θέρμανσης. Παρότι και οι δύο αντιδρούν στη θερμοκρασία του νερού, εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς.

Ο θερμοστάτης λειτουργίας χρησιμοποιείται για τον κανονικό έλεγχο της θερμοκρασίας, ενώ ο θερμοστάτης ασφαλείας προστατεύει τη συσκευή από επικίνδυνη υπερθέρμανση.

Στους συμβατικούς επιδαπέδιους λέβητες οι δύο λειτουργίες συχνά πραγματοποιούνται από ξεχωριστούς ηλεκτρομηχανικούς θερμοστάτες. Στους σύγχρονους λέβητες μπορεί να χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικά αισθητήρια και διαφορετικές πιστοποιημένες διατάξεις προστασίας.

Η γνώση της κατασκευής και της λειτουργίας τους είναι απαραίτητη για τη σωστή διάγνωση προβλημάτων και την ασφαλή συντήρηση της εγκατάστασης.

1. Τι είναι ο θερμοστάτης λειτουργίας λέβητα;

Ο θερμοστάτης λειτουργίας είναι μια διάταξη ελέγχου που παρακολουθεί τη θερμοκρασία του νερού και επιτρέπει ή διακόπτει τη λειτουργία θέρμανσης σύμφωνα με μια επιλεγμένη τιμή.

Σε έναν συμβατικό λέβητα με ανεξάρτητο καυστήρα, ο θερμοστάτης μπορεί να ελέγχει το αίτημα λειτουργίας προς τον αυτοματισμό του καυστήρα.

Όταν η θερμοκρασία του νερού βρίσκεται κάτω από το προβλεπόμενο όριο και υπάρχει αίτημα θέρμανσης, ο θερμοστάτης επιτρέπει την παραγωγή θερμότητας.

Όταν επιτευχθεί η θερμοκρασία διακοπής, αλλάζει κατάσταση η ηλεκτρική επαφή του.

Η ακριβής λειτουργία εξαρτάται από τον τύπο του θερμοστάτη και τη συνδεσμολογία του πίνακα.

2. Κατασκευή μηχανικού θερμοστάτη λειτουργίας

Ένας κλασικός θερμοστάτης με απομακρυσμένο βολβό μπορεί να αποτελείται από:

• Αισθητήριο βολβό θερμοκρασίας.

• Τριχοειδή σωλήνα.

• Θερμοευαίσθητο σύστημα διαστολής.

• Μηχανισμό μεταγωγής επαφών.

• Ρυθμιστικό επιλογέα θερμοκρασίας.

• Ηλεκτρικούς ακροδέκτες.

• Προστατευτικό περίβλημα.

Ο βολβός τοποθετείται σε κατάλληλη θέση μέτρησης της θερμοκρασίας του νερού.

Ο τριχοειδής σωλήνας συνδέει τον βολβό με τον μηχανισμό του θερμοστάτη.

Δεν διαθέτουν όλοι οι θερμοστάτες αυτή την κατασκευή. Υπάρχουν επίσης διμεταλλικοί, επιφανειακοί και ηλεκτρονικοί τύποι.

3. Πώς λειτουργεί ο τριχοειδής θερμοστάτης;

Σε πολλούς τριχοειδείς θερμοστάτες, ο βολβός, ο τριχοειδής σωλήνας και το θερμοευαίσθητο στοιχείο σχηματίζουν ένα σφραγισμένο σύστημα.

Η μεταβολή της θερμοκρασίας προκαλεί μεταβολή της πίεσης ή του όγκου του κατάλληλου θερμοευαίσθητου μέσου.

Η μεταβολή μεταδίδεται στον μηχανισμό του θερμοστάτη και προκαλεί τη μεταγωγή των ηλεκτρικών επαφών.

Έτσι, ο θερμοστάτης μπορεί να ελέγχει ένα ηλεκτρικό κύκλωμα χωρίς να απαιτείται ξεχωριστή ηλεκτρονική μέτρηση θερμοκρασίας.

Ο τριχοειδής σωλήνας δεν αποτελεί σωλήνα κυκλοφορίας νερού. Είναι μέρος του κλειστού συστήματος μέτρησης του θερμοστάτη.

4. Ρύθμιση θερμοκρασίας λειτουργίας

Σε έναν ρυθμιζόμενο θερμοστάτη ο χειριστής επιλέγει την επιθυμητή θερμοκρασία από τον περιστροφικό επιλογέα.

Για παράδειγμα, μπορεί να επιλεγεί θερμοκρασία 70°C, εφόσον αυτή είναι κατάλληλη για τον συγκεκριμένο λέβητα και την εγκατάσταση.

Η επιλεγμένη τιμή δεν σημαίνει ότι ο καυστήρας θα ξεκινά και θα σταματά ακριβώς στην ίδια θερμοκρασία.

Ο θερμοστάτης διαθέτει συνήθως διαφορικό μεταγωγής, γνωστό ως υστέρηση.

Οι επιτρεπόμενες ρυθμίσεις καθορίζονται από τον κατασκευαστή.

5. Τι είναι η υστέρηση θερμοστάτη;

Η υστέρηση είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της κατάστασης διακοπής και της κατάστασης επανενεργοποίησης.

Για παράδειγμα, σε έναν υποθετικό θερμοστάτη:

• Διακοπή λειτουργίας στους 70°C.

• Επανενεργοποίηση στους 65°C.

• Υστέρηση 5°C.

Η υστέρηση περιορίζει τις πολύ συχνές εναλλαγές λειτουργίας.

Η πραγματική τιμή εξαρτάται από το εξάρτημα και μπορεί να είναι σταθερή ή ρυθμιζόμενη.

Η θερμική αδράνεια του λέβητα μπορεί επίσης να προκαλεί πρόσθετες μεταβολές της θερμοκρασίας μετά τη διακοπή της καύσης.

6. Τι είναι ο θερμοστάτης ασφαλείας;

Ο θερμοστάτης ασφαλείας υψηλής θερμοκρασίας είναι προστατευτική διάταξη που ενεργοποιείται όταν η θερμοκρασία υπερβεί ένα καθορισμένο όριο.

Σκοπός του είναι να αποτρέψει τη συνέχιση της παραγωγής θερμότητας υπό μη επιτρεπτές συνθήκες.

Σε πολλές κατασκευές λειτουργεί ανεξάρτητα από τον κανονικό θερμοστάτη λειτουργίας.

Συχνά αναφέρεται ως:

• Θερμοστάτης ασφαλείας.

• Θερμοστάτης υπερθέρμανσης.

• High-limit thermostat.

• Safety temperature limiter.

• STB, από τον γερμανικό όρο Sicherheitstemperaturbegrenzer.

Οι ονομασίες δεν πρέπει να θεωρούνται πάντοτε ισοδύναμες ως προς την πιστοποίηση ή τον τρόπο επαναφοράς. Η πραγματική λειτουργία καθορίζεται από τις προδιαγραφές του εξαρτήματος.

7. Κατασκευή θερμοστάτη ασφαλείας

Ένας ηλεκτρομηχανικός θερμοστάτης ασφαλείας μπορεί να περιλαμβάνει:

• Θερμοευαίσθητο βολβό.

• Τριχοειδή σωλήνα.

• Μηχανισμό ενεργοποίησης.

• Ηλεκτρικές επαφές ασφαλείας.

• Μηχανισμό μανδάλωσης.

• Κουμπί χειροκίνητης επαναφοράς.

Ο μηχανισμός μπορεί να διατηρεί τη διάταξη σε κατάσταση διακοπής ακόμη και όταν η θερμοκρασία μειωθεί.

Η χειροκίνητη επαναφορά αποτελεί σημαντικό χαρακτηριστικό πολλών θερμοστατών ασφαλείας, αλλά δεν εφαρμόζεται με τον ίδιο τρόπο σε κάθε συσκευή.

8. Θερμοκρασία ενεργοποίησης ασφαλείας

Ο θερμοστάτης ασφαλείας ενεργοποιείται σε προκαθορισμένη θερμοκρασία που έχει επιλεγεί σύμφωνα με τον σχεδιασμό του λέβητα.

Σε ορισμένους λέβητες θέρμανσης συναντώνται όρια της τάξης των 100–110°C, αλλά αυτό δεν αποτελεί καθολική προδιαγραφή.

Η ακριβής θερμοκρασία ενεργοποίησης πρέπει να προκύπτει από τα στοιχεία του κατασκευαστή.

Δεν επιτρέπεται η αυθαίρετη αντικατάσταση με θερμοστάτη διαφορετικού ορίου ή διαφορετικής κατηγορίας ασφαλείας.

9. Γιατί υπάρχουν δύο θερμοστάτες;

Ο θερμοστάτης λειτουργίας και ο θερμοστάτης ασφαλείας εξυπηρετούν διαφορετικές λειτουργίες.

Ο πρώτος ρυθμίζει την καθημερινή λειτουργία.

Ο δεύτερος αποτελεί προστασία έναντι μη φυσιολογικών συνθηκών.

Αν ο κανονικός έλεγχος θερμοκρασίας παρουσιάσει βλάβη, ο θερμοστάτης ασφαλείας πρέπει να μπορεί να διακόψει τη λειτουργία σύμφωνα με τον εγκεκριμένο σχεδιασμό.

Η ύπαρξη δύο ξεχωριστών διατάξεων επιτρέπει λειτουργικό διαχωρισμό μεταξύ ελέγχου και προστασίας.

Δεν σημαίνει όμως ότι όλες οι βλάβες μπορούν να αντιμετωπιστούν αποκλειστικά από αυτούς τους δύο θερμοστάτες.

10. Κυάθιο λέβητα

Το κυάθιο είναι μια μεταλλική υποδοχή που τοποθετείται στο σώμα ή στο υδραυλικό τμήμα του λέβητα.

Μέσα στο κυάθιο μπορεί να εισάγεται ο βολβός ενός θερμοστάτη ή άλλου κατάλληλου αισθητηρίου.

Το κυάθιο επιτρέπει τη θερμική επαφή με το νερό χωρίς ο βολβός να βρίσκεται απαραίτητα σε άμεση επαφή με αυτό.

Η κατασκευή του πρέπει να εξασφαλίζει:

• Κατάλληλη θερμική μεταφορά.

• Μηχανική συγκράτηση.

• Στεγανότητα προς το νερό.

• Συμβατότητα με τον αισθητήριο βολβό.

Η σωστή εισαγωγή του βολβού είναι σημαντική για την ακρίβεια και την ταχύτητα απόκρισης.

11. Μπορούν δύο θερμοστάτες να βρίσκονται στο ίδιο κυάθιο;

Σε ορισμένους λέβητες χρησιμοποιούνται κυάθια που έχουν σχεδιαστεί ώστε να δέχονται περισσότερους από έναν αισθητήριους βολβούς.

Για παράδειγμα, μπορεί να προβλέπεται η τοποθέτηση βολβού θερμοστάτη λειτουργίας, βολβού θερμοστάτη ασφαλείας και θερμομέτρου.

Αυτό επιτρέπεται μόνο εφόσον το κυάθιο έχει κατάλληλες διαστάσεις και η συγκεκριμένη διάταξη προβλέπεται από τον κατασκευαστή.

Η υπερβολική πλήρωση ή η ακατάλληλη τοποθέτηση μπορεί να επηρεάσει τη θερμική επαφή.

12. Ηλεκτρικές επαφές θερμοστάτη

Ένας μηχανικός θερμοστάτης μπορεί να διαθέτει επαφές όπως:

• COM: κοινή επαφή.

• NC: κανονικά κλειστή επαφή.

• NO: κανονικά ανοικτή επαφή.

Οι όροι «κανονικά ανοικτή» και «κανονικά κλειστή» αναφέρονται στην κατάσταση αναφοράς που καθορίζει ο κατασκευαστής.

Η πραγματική κατάσταση των επαφών σε συγκεκριμένη θερμοκρασία πρέπει να επιβεβαιώνεται από το διάγραμμα και τα τεχνικά χαρακτηριστικά.

Δεν πρέπει να υποθέτουμε ότι όλοι οι θερμοστάτες διαθέτουν την ίδια διάταξη ακροδεκτών.

13. Συνεργασία με τον πίνακα ελέγχου

Σε έναν συμβατικό λέβητα ο θερμοστάτης λειτουργίας μπορεί να συμμετέχει στο κύκλωμα αιτήματος καύσης.

Ο θερμοστάτης ασφαλείας μπορεί να βρίσκεται σε ξεχωριστή προβλεπόμενη αλυσίδα ασφαλείας.

Σε κανονικές συνθήκες:

1. Υπάρχει αίτημα θέρμανσης.

2. Ο κανονικός θερμοστάτης επιτρέπει τη λειτουργία.

3. Οι διατάξεις ασφαλείας επιτρέπουν τη λειτουργία.

4. Ο αυτοματισμός καυστήρα εκτελεί την προβλεπόμενη ακολουθία.

5. Η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται.

6. Ο θερμοστάτης λειτουργίας διακόπτει την εντολή όταν επιτευχθεί το όριο.

Αν παρουσιαστεί υπερθέρμανση, η προστατευτική διάταξη πρέπει να διακόψει τη λειτουργία σύμφωνα με τον σχεδιασμό της εγκατάστασης.

Η παραπάνω ακολουθία είναι ενδεικτική και όχι ηλεκτρολογικό σχέδιο σύνδεσης.

14. Γιατί ενεργοποιείται ο θερμοστάτης ασφαλείας;

Πιθανές αιτίες είναι:

• Ανεπαρκής κυκλοφορία νερού.

• Βλάβη κυκλοφορητή.

• Αέρας στο υδραυλικό κύκλωμα.

• Κλειστές βάνες ή εμπόδια ροής.

• Δυσλειτουργία θερμοστάτη λειτουργίας.

• Πρόβλημα ηλεκτρονικού ελεγκτή.

• Λανθασμένη θέση αισθητηρίου.

• Υπολειπόμενη θερμότητα μετά τη διακοπή καύσης, σε συνδυασμό με ακατάλληλη κυκλοφορία.

Η ενεργοποίηση του θερμοστάτη ασφαλείας αποτελεί ένδειξη ότι απαιτείται τεχνική διερεύνηση.

Δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται ως απλή ενόχληση που λύνεται με συνεχείς επαναφορές.

15. Χειροκίνητη επαναφορά θερμοστάτη ασφαλείας

Σε θερμοστάτες με μηχανισμό χειροκίνητης επαναφοράς υπάρχει συνήθως ειδικό κουμπί.

Η επαναφορά είναι δυνατή μόνο όταν έχουν ικανοποιηθεί οι συνθήκες που προβλέπει ο κατασκευαστής.

Πριν από οποιαδήποτε επαναφορά πρέπει να εντοπιστεί και να διορθωθεί η αιτία υπερθέρμανσης.

Εάν η προστασία ενεργοποιείται επανειλημμένα, η λειτουργία του λέβητα πρέπει να διακοπεί μέχρι να πραγματοποιηθεί ο κατάλληλος τεχνικός έλεγχος.

16. Συνήθεις βλάβες θερμοστάτη λειτουργίας

Πιθανά συμπτώματα περιλαμβάνουν:

Ο λέβητας δεν ξεκινά

Η αιτία μπορεί να είναι ανοιχτή επαφή, λανθασμένη ρύθμιση, αστοχία θερμοστάτη ή διαφορετικό πρόβλημα στο κύκλωμα ελέγχου.

Ο λέβητας σταματά πρόωρα

Μπορεί να σχετίζεται με λανθασμένη μέτρηση, θερμική επαφή ή λειτουργική απόκλιση.

Η θερμοκρασία ανεβαίνει περισσότερο από το αναμενόμενο

Μπορεί να υπάρχει πρόβλημα στον κανονικό έλεγχο, αλλά απαιτείται έλεγχος του συνολικού συστήματος.

Η λειτουργία παρουσιάζει συχνές εκκινήσεις και διακοπές

Πιθανές αιτίες είναι η υστέρηση, η θερμική αδράνεια, η διαστασιολόγηση ή η λογική ελέγχου.

Τα παραπάνω συμπτώματα δεν αποδεικνύουν από μόνα τους αστοχία θερμοστάτη.

17. Τεχνικός έλεγχος θερμοστατών

Ο έλεγχος πραγματοποιείται από κατάλληλα καταρτισμένο τεχνικό, με βάση τις οδηγίες του κατασκευαστή.

Μπορεί να περιλαμβάνει:

• Οπτική επιθεώρηση.

• Έλεγχο κατάστασης τριχοειδούς σωλήνα.

• Έλεγχο σωστής θέσης βολβού.

• Έλεγχο ακροδεκτών.

• Επιβεβαίωση συμβατότητας.

• Μέτρηση επαφών σε ασφαλώς απομονωμένο κύκλωμα.

• Έλεγχο λειτουργικής απόκρισης με εγκεκριμένη διαδικασία.

• Έλεγχο των αιτιών πιθανής υπερθέρμανσης.

Οι δοκιμές προστατευτικών διατάξεων πρέπει να πραγματοποιούνται με τις προβλεπόμενες μεθόδους και χωρίς παράκαμψη ασφαλειών.

18. Αντικατάσταση θερμοστάτη

Η επιλογή ανταλλακτικού πρέπει να βασίζεται σε:

1. Κατασκευαστή και μοντέλο λέβητα.

2. Προβλεπόμενη λειτουργία του θερμοστάτη.

3. Περιοχή ρύθμισης ή όριο ενεργοποίησης.

4. Διαφορικό λειτουργίας.

5. Ηλεκτρικά χαρακτηριστικά επαφών.

6. Μήκος και μορφή αισθητήριου βολβού.

7. Μήκος τριχοειδούς σωλήνα.

8. Τύπο επαναφοράς.

9. Απαιτήσεις πιστοποίησης και ασφάλειας.

Ο θερμοστάτης ασφαλείας δεν πρέπει να αντικαθίσταται με απλό θερμοστάτη λειτουργίας.

Επίσης, δεν πρέπει να μεταβάλλεται αυθαίρετα το όριο προστασίας.

19. Θερμοστάτες σε σύγχρονους ηλεκτρονικούς λέβητες

Στους σύγχρονους λέβητες ο κανονικός έλεγχος θερμοκρασίας μπορεί να πραγματοποιείται μέσω αισθητηρίου NTC και ηλεκτρονικής πλακέτας.

Η προστασία από υπερθέρμανση μπορεί να υλοποιείται με ξεχωριστό θερμοστάτη, ειδικό αισθητήριο, πιστοποιημένη ηλεκτρονική λειτουργία ασφαλείας ή συνδυασμό διατάξεων, ανάλογα με τον σχεδιασμό της συσκευής.

Δεν πρέπει να θεωρούμε ότι κάθε ηλεκτρονικός λέβητας διαθέτει δύο κλασικούς τριχοειδείς θερμοστάτες.

20. Συγκριτικός πίνακας

Συμπέρασμα

Ο θερμοστάτης λειτουργίας και ο θερμοστάτης ασφαλείας είναι δύο διαφορετικές διατάξεις με συμπληρωματικό ρόλο.

Ο πρώτος ρυθμίζει την καθημερινή λειτουργία του λέβητα, ενώ ο δεύτερος προστατεύει από επικίνδυνες συνθήκες υπερθέρμανσης.

Η σωστή θέση του αισθητήριου βολβού, η κατάλληλη ηλεκτρική συνδεσμολογία και η χρήση εγκεκριμένων εξαρτημάτων είναι απαραίτητες για την αξιόπιστη λειτουργία.

Ο θερμοστάτης ασφαλείας δεν αποτελεί εξάρτημα ρύθμισης της καθημερινής θερμοκρασίας. Είναι προστατευτική διάταξη και η ενεργοποίησή του απαιτεί διερεύνηση.

Το άρθρο έχει ενημερωτικό χαρακτήρα. Οι έλεγχοι και οι αντικαταστάσεις θερμοστατών πρέπει να πραγματοποιούνται από αρμόδιο τεχνικό σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή.

Thermosphere.gr — Τεχνική ενημέρωση για θέρμανση και ύδρευση.