Компания «Загород» с 2012 года занимается проектированием и монтажом инженерных систем, включая водяное отопление для частных домов. В этой статье мы подробно объясним, как работает и как устроена термостатическая головка (термоголовка) для радиатора отопления. Также расскажем об их видах, нюансах установки и настройки, а также дадим практические рекомендации по выбору.
Прочитав данный материал, вы узнаете:
- Для чего нужна термоголовка.
- Как она работает и из чего состоит.
- Какие виды термоголовок бывают и чем они отличаются.
- Какие термоголовки самые быстрые и почему.
- Как правильно установить и настроить устройство.
Для чего нужна термоголовка радиатора отопления?
Термостатическая головка — это компактный прибор, который в автоматическом режиме регулирует подачу теплоносителя в радиатор (или иной отопительный прибор) в зависимости от температуры воздуха в помещении. Простыми словами, термоголовка реагирует на изменение температуры воздуха в помещении: когда в комнате становится жарко она, управляя термостатическим вентилем, уменьшает проток теплоноситель через батарею. Когда становиться условно холодно, наоборот открывает вентиль и увеличивает проток.
Важно!
Термоголовка нужна для автоматического поддержания температуры в помещении путем регулирования потока теплоносителя через отопительный прибор - радиатор. Она функционирует только в паре с термостатическим клапаном (термовентилем), который непосредственно регулирует проток теплоносителя через него. По сути головка — это «мозг», а клапан исполнительный механизм.
Схема термоголовки с термостатическим вентилем для подключения радиатора
Терморегулятор (термостат) для радиатора состоит из двух элементов термоголовки и термостатического вентиля. Основная задача этого механизма не допустить перегрева помещения и сэкономить тепловую энергию. По данным исследований, установка термостатов на радиаторы позволяет снизить расходы на отопление на 10–20%, а в некоторых случаях и более. Для примера перегрев помещения на 1 градус в средней полосе России добавляет 4-6% к расходу тепловой энергии. Это особенно актуально в частных домах, где нет возможности подключить центральное отопление.
Мнение эксперта!
Я рекомендую всем нашим заказчикам и устанавливать термоголовки на все радиаторы. Это недорогое, но эффективное решение для автоматизации отопления и реальной экономии на счетах за газ или электричество. Забудьте про ручные вентили на радиаторы — это прошлый век.
Внешне описать термоголовку можно следующим образом: это устройство цилиндрической формы с поворотной рукоятью, на которую нанесена шкала с условными обозначениями. Диаметр устройства обыкновенно не превышает 50 мм, и ее длина 100 мм.
Принцип действия термоголовки
Принцип работы механической термоголовки основан на физическом явлении теплового расширения веществ. Закон теплового расширения гласит, что увеличение размера тела прямо пропорционально изменению температуры и коэффициенту линейного расширения материала. Если изменение температуры предмета отрицательное, говоря проще тело остывает, то линейный размер уменьшается - происходить сжатие. Для жидкостей и газов говорят об увеличения занимаемого объема при неизменном давлении (эффект объемного расширения) это описывается следующей формулой:
ΔV=β×V×ΔT, где
ΔV – изменение объема,
V – начальный объем среды,
β – коэффициент объемного расширения.
Коэффициенты линейного и объемного расширения – это физическое свойство веществ. Но константой они не являются, так как немного изменяются с температурой (при увеличении температуры растут).
Идея механической термоголовки заключается в передаче движения, вызванное термическим расширением / сжатием элемента, на управляющее устройство. В нашем случае это клапан, который регулирует поток теплоносителя через радиатор.
Принцип работы термоголовки следующий:
- Внутри устройства находится сильфон — герметичная гофрированная камера, заполненная термочувствительным элементом (газом, жидкостью или твердым веществом). Материал должен обладать достаточно большим коэффициентом термического расширения для эффективной работы.
- Когда температура воздуха в комнате повышается, чувствительная среда внутри сильфона нагревается и увеличивает свой объем.
- Расширяясь, наполнитель воздействует на сильфон камеры. Гофра сжимается и перемещает подпружиненный шток (толкатель) термоголовки.
- Шток нажимает на стержень термовентиля. Который в свою очередь прижимает запорный элемент клапана (золотник) к седлу, сужая проход для теплоносителя через радиатор. Циркуляция уменьшается или вовсе прекращаетсяотопительный прибор остывает.
- Когда температура воздуха так же снизиться это передастся на термочувствительный элемент. Среда в сильфоне постепенно остывает и уменьшается в объеме. Пружина клапана отодвигает золотник от седла, и проток теплоносителя возобновляется.
Таким образом, терморегулятор постоянно стремится поддерживать заданный температурный баланс.
Устройство и конструкция термоголовки в разрезе
Давайте детально разберем, из чего состоит стандартная механическая термоголовка.
Строение термоголовки и термостатического клапана с осевым управлением в разрезе
Конструкция прибора включает следующие основные элементы:
- Корпус (или патрон) – поз 1. Обычно изготавливается из пластика на него крепятся все другие детали устройства.
- Маховик - поз 2. К корпусу присоединяется через резьбу поворотная рукоятка со шкалой (чаще всего со значениями от 1 до 5). Выполняется она с прорезями для свободной циркуляции воздуха и обеспечения теплопередачи к термочувствительному элементу головки. По сути маховик смещает термочувствительный элемент относительно патрона и тем самым регулирует температуру открытия / закрытия терморегулятора.
- Термочувствительный элемент – поз 3. По сути, это баллон, заполненный специальной средой (газоконденсатной, жидкостной или твердотельной). Именно он реагирует на изменения температуры. Выполняется он обычно из оцинкованной или нержавеющей стали.
- Сильфон – поз 4. Гофрированная трубка (попросту гофра), которая меняет свои геометрические размеры от давления среды - сжимается или расширяется, и является составной частью камеры. Но часто весь термочувствительный элемент с наполнителем обобщенно называют сильфоном.
- Шток (или толкатель) – поз 5. Подпружиненный элемент, который передаёт движение от сильфона на шток («иглу») клапана – поз 7.
- Накидная гайка для крепления на термовентиль (стандартно имеет резьбу M30×1.5 мм) - поз 6. Служит для закрепления термоголовки на клапане.
Как устроено взаимодействие с клапаном: термоголовка накручивается на термостатический клапан, установленный на подающей трубе к радиатору. Толкатель головки упирается в нажимной стержень клапана. Термостатический вентиль при нижнем подключении радиатора обычно встроен в радиатор, при боковом подключении радиатора докупается отдельно.
Есть мнение, что термостатический вентиль управляет потоком теплоносителя (антифриза или воды) дискретно, то есть имеет всего два положения: открыто или закрыто. Но это миф: термостатический клапан достаточно равномерно регулирует поток от полного открытия до закрытия. Фактически, когда шток поджат, уменьшается сечение отверстия и пропускная способность (Kvs) клапана. Таким образом регулируется поступление теплоносителя в батарею или другой отопительный прибор. Для плавности регулирования потока многие производители делают золотники конической формы. Производители выделяют даже диапазон изменения температуры при которой регулирование расхода через терморегулятор происходит по условно-линейному закону - зону пропорциональности.
Виды радиаторных термоголовок: какую выбрать?
Термоголовки можно классифицировать по нескольким признакам.
- По типу наполнителя сильфона (термоагента).
- По типу управления.
- По расположению датчика температуры.
- По назначению.
Классификация термоголовок по термочувствительному элементу
От типа среды внутри сильфона зависит скорость и точность срабатывания устройства.
Ключевые критерии для наполнителя:
- Максимальный коэффициент температурного расширения. Нужно для обеспечения большего хода толкателя.
- Высокая теплопроводность. Теплопроводность — это свойство среды передавать теплоту от более нагретых участков и менее. Чем она выше, тем быстрее температура распространиться по всему объему камеры.
- Малая теплоемкость. Теплоемкость показывает сколько теплоты (Дж) нужно чтобы нагреть 1 кг вещества на 1 градус. Чем меньше теплоемкость наполнителя сильфона, тем меньше тепловая инерция и быстрее реакция на изменение температуры воздуха.
По типу наполнителя различают следующие виды термоголовок:
- Газоконденсатные (или просто газовые). В таких устройствах используются легкоиспаряемые составы. Когда температура растет жидкость в камере испаряется и давления растет, когда снижается газ конденсируется, соответственно, давление падает. То есть внутри термочувствительного элемента находиться газо-жидкостной смесь. Такая среда обладает наименьшей теплоемкостью, что обеспечивает самую быструю реакцию на изменения температуры воздуха в помещении. Проще говоря, они быстрее нагреваются от воздуха и меньше подвержены тепловой инерционности.
- Жидкостные. Наиболее распространенный тип, особенно на российском рынке. В качестве жидкости обычно используется этилацетат (C4H8O2). Но в бюджетных моделях может использоваться, например, толуол — вещество, требующее осторожного обращения из-за токсичности. Жидкостные термостатически головки имеют оптимальное соотношение цены и скорости реакции. Теплоемкость жидкости выше, чем у газа, поэтому срабатывание немного медленнее.
- Твердотельные (парафиновые). В сильфоне используется специальный состав на основе парафина (армопарафин). Обладают наибольшей теплопроводностью, но и высокой теплоемкостью.
Мнение эксперта!
С моей точки зрения, нет большого смысла гнаться за газоконденсатной головкой. Её скорость срабатывания не так существенно отличается от качественной жидкостной. В реальной эксплуатации, если исключить залповые проветривания, эта разница практически незаметна. Мы в своей работе мы чаще всего применяем надежные жидкостные модели с безопасным наполнителем.
Более подробно про различные типы термоголовок и их тесты мы рассказали тут:…..
По типу управления
По типу управляющего привода различают механические и электронные головки.
Механические - классические устройства не требующие питания устройства. Их принцип действия мы описали выше. Управление и настройка выполняется поворотом рукоятки.
Преимущества классических термоголовок:
- низкая цена (по состоянию на конец 2025 года жидкостные устройства стоят менее 1000 руб),
- автономность – они требует электропитания,
- надежность.
К недостаткам можно отнести:
- относительно высокая тепловая инерция,
- регулировка с некоторой погрешностью.
Электронные (программируемые) устройства снащены электронным блоком управления, датчиком температуры, дисплеем. Они питаются от 2-3 пальчиковых батареек (АА). Зарядки которых обычно хватает на несколько месяцев. Управление клапаном производиться при помощи электромоторчика. Настройка электронной головки производится с точностью до градуса через кнопки на дисплее или мобильное приложение.
Электронная термоголовка
Плюсы умных устройств:
- высокая точность поддержания температуры (±0.5 °C);
- быстрая реакция;
- возможность программирования режимов по дням недели и времени;
- на многих моделях есть управление по Wi-Fi через смартфон.
Минусы электронных терморегуляторов для радиатора:
- высокая стоимость - цена часто сопоставима с сервоприводами отопительных контроллеров (несколько тыс. руб);
- энергозависимость;
- моторчик сервопривода при работе издает звук: некоторые пользователи жалуется на жужжание;
- необходимость следить за зарядом батареи.
По расположению датчика термочувствительного элемента
Со встроенным датчиком. Это самый распространенный вариант, который мы рассмотрели в разрезе. Датчик температуры — это, по сути, сама камера с сильфоном, наполненная термочувствительным материалом. Но важно не закрывать его экранами и плотными занавесками. А также размещать правильно, что бы он верно считывал температуру воздуха в помещении. Если это никак не выполнить, то следует применить термоголовку с выносным температурным датчиком.
С выносным датчиком. Датчик температуры (гильза с термоэлементом) вынесен из корпуса головки и соединен с сильфоном капиллярной трубкой длиной от 2-8 метра.
Термостатический элемент с выносным управлением. В этом случае за корпус прибора выноситься не только термический датчик, но и сама рукоятка для настройки. Уславливается в том случае если и добраться до терморегулятора сложно, например, если радиатор располагается за декоративной панелью.
Термоголовка с дистанционным управлением
Строение жидкостной термоголовки с выносным датчиком температуры
Принцип ее работы следующий – нагреваясь или наоборот остужаясь, термочувствительное вещество в гильзе изменяет свой объем и передает воздействие по трубке на сильфон в корпусе термоголовке, который в свою очередь и воздействует на толкатель термоголовки. В данных устройствах в качестве наполнителя повсеместно используется этилацетат (головка жидкостная).
Термоголовка с выносным датчиком
Применяется она в случаях:
- Радиатор установлен в глубокой нише.
- Батарея закрыта плотными шторами или декоративным экраном.
Такой термодатчик обычно закрепляется на открытом участке стены. Это достаточно интересное устройство, но у него есть существенный недостаток: необходимость кудо-то спрятать капиллярную трубку от датчика.
По назначению
Термоголовки могут использоваться не только для управления потоком отопительной воды или антифриза в радиаторе. Так же они применяются и для управления контуром теплого пола или внутрипольным конвектором. В этом случае термоголовка обычно применяются в составе готового комплекта – термостатического бокса. И ставиться такой в разрез подводящего трубопровода. Выглядит он так:
Термостатический бокс для управления в зависимости от прогрева помещения
Обычно он монтируется в стену, термочувствительный элемент головки выступает наружу. Так же такой комплект производители снабжают ручным воздухоотводчиком (краном Маевского) и балансировочным клапаном, в данном случае с расходомером.
Есть еще очень похожее на термоголовку устройство – клапан RTL. Принцип его работы схож с термостатической головной для радиатора, а отличие в том, что он реагирует на изменение нагрева теплоносителя, а не воздуха. Используется такие устройства для простого и дешевого подключения небольшой петли теплого пола (до 12 м², например, в ванной) напрямую к высокотемпературной системе отопления, без использования насосно-смесительного узла. Важно, что ставиться прибор на обратном трубопроводе контура теплого пола.
Устройство комплекта для подключения теплого пола с клапаном RTL и термоголовко
Так же есть термоголовки, которые используются в насосно- смесительных узлах. Они снабжены погружной гильзой соединённой с корпусом трубкой и служат для регулирования поступления горячего теплоносителя в насосно-смесительный узел (отвечают, как правило, за горячий порт). Такие головки не подойдут для установки на радиатор. Так что обязательно проверяйте назначение устройства перед его покупкой.
Как правильно установить термоголовку на батарею?
Есть разные стандарты сопряжения термоголовки и клапана. Самый распространенный и общепринятый это резьба М30 х 1,5 мм, но есть и другие: М28×1.5 мм у компании Herz, а также клипсовые соединения, которые просто защелкиваются. Самый распространённое клипсовое соединение RTR используется, в частности, производителем Danfoss. Будьте внимательны, при покупке оборудования, необходимо чтобы головка подходила вентилю.
Различный варианты подключения термоголовки клапану
Совет!
Лучше всего покупать термостатические головку и клапан от одного производителя или сразу готовый комплект. Это гарантирует полную совместимость крепления (резьба M30×1.5 мм или другой) и длины рабочего хода штока. Последние крайне важно иначе термоголовка может не полностью закрывать и/или открывать термостатический вентиль.
Для того чтобы смонтировать термоголовку на вентиль необходимо выполнить три действия:
- С клапана снимаем колпачок ручной регулировки.
- Рукоятку термоголовки перевести в положении 5 (открыто на максимум): так не нужно будет применять сильного усилия при установке.
- Не прилагая чрезмерного усилия, закручиваем накидную гайку.
Более подробно про нюансы установки термоголовки мы описали в этой статье:
Термостатический вентиль
Совет!
Колпачок не выбрасывайте – он может потребоваться, когда нужно будет перекрыть подачу теплоносителя в радиатор. или по какой-то причине потребуется перейти на ручное управления нагревом радиатора.
Правильное положение терморегулятора
От правильного расположения зависит эффективность работы устройства. Самые частые проблемы (головка не реагирует, батарея не греет/перегревает) связаны именно с монтажными ошибками.
Главное правило из ходя из принципа работы терморегулятора: головка должна «чувствовать» температуру комнатного воздуха, а не тепло от радиатора или трубы.
Размещение термоголовки со встроенным датчиком на радиаторе
Варианты правильного монтажа:
- Установка горизонтально, перпендикулярно плоскости радиатора, корпусом в сторону комнаты. Мы этот способ считаем допустимым, но не самым оптимальным.
- Лучший вариант, по нашей практике – установить головку горизонтально, но вдоль стены. Это минимизирует влияние конвекционных потоков на работу терморегулятора. При боковом подключении радиатора используйте термостатические клапаны с осевым или угловым подключением, которые позволяют развернуть головку в нужном направлении.
Правильная установка термоголовки на клапан с осевым управлением
- При нижнем подключении это условие выполняется автоматически.
Неправильная установка:
- Установка в вертикальном положении (вверх). Самая частая ошибка самостройщиков и неопытных монтажников. Восходящий поток горячего воздуха от трубы и радиатора будет постоянно греть головку, и она перекроет клапан, даже если в комнате холодно. Другими словами, термоэлемент будет регистрировать большую температуру, чем реальное есть в комнате.
- Установка в нише, за шторами, жалюзи или декоративным экраном без использования выносного датчика. Опять же температура в этих пространствах будет сильно выше, чем в помещении.
Как настроить температуру на термоголовке?
На корпусе механической головки нанесена шкала в условных цифрах (обычно от 1 до 5, но есть и с другими) и/или с пиктограммами (веселыми картинками - снежинка, солнце, луна и т.д.). Но почему не нанести на корпус просто шкалу с температурой? Производители объясняют это так: так, как у механических термоголовок есть значительный гистерезис в регулировании (порядка 2 градусов), то указывать точное значение температуры не совсем верно.
Гистерезис в нашем случае — это разница температуры между полным открытием и закрытием клапана. У механических устройств он составляет порядка двух градусов, а у электронных обычно составляет 1 (или даже 0.5) °С. Диапазон же настройки температуры в помещениях большинства устройств от 6 до 28 °С.
Вот примерное соотношение между условными обозначениями на термоголовке и поддерживаемой температурой:
❄️ (Снежинка) — режим антизамерзания (~ +6 °C).
1 — примерно +12 °C
2 — примерно +16 °C
3 — примерно +20 °C (комфортный режим)
4 — примерно +24 °C
5 — максимальный нагрев (~ +28 °C).
В технической документации некоторые производители (например, Pro Factor, Danfoss), согласно европейским стандартам, указывает температуру, при которой клапан полностью открыт. А вот при превышении ее на 2 градуса, вентиль перекрывается, и циркуляция теплоносителя прекращается. То есть, например в положении 1 термоголовка будет поддерживать температуру воздуха в пределах от 12 до 14 °C.
Некоторые производители указывают примерное соотношение температуры и цифры на шкале, например Tim или Valtec:
Настройка термоголовки соотношение цифр и примерному значению температуры в помещении
Позиция 3 подходит для большинства помещений жилого дома – при превышении температуры свыше 22°C гарантировано произойдет перекрытие потока теплоносителя в отопительный прибор. Именно на этой настройке прибора поддерживается оптимальный микроклимат в жилом помещении (от 20 до 22 град).
Сбить настройки на терморегуляторе достаточно легко: маховик поворачивается почти без усилия. Поэтому на большинстве термоголовок есть фиксирующее вставки (или стопора), которыми можно ограничить диапазон регулировок или закрепить точное значение. Это защита от детей или других домочадцев.
Настройка температуры воздуха на терморегуляторе радиатора
Также некоторые производители рекомендуют закрыть крепление термоголовки и вентиля специальным кольцом или хомутами. Это актуально, для тех помещений и зданий, в которых возможен несанкционированный демонтаж головки (попросту кража). С данным приспособлением термоголовку не отсоединить без применения специального инструмента или разрушения кольца.
Альтернативные системы автоматизации и комплексные решения
Помимо классических термоголовок, существуют более продвинутые системы автоматизации системы с сервоприводами и контроллером, подключённым к отопительному котлу.
На каждый радиаторный клапан или отвод на коллекторе (при лучевой разводке) устанавливается электропривод (сервопривод), которым управляет центральный контроллер (например, Zont или MyHeat) и подключен к комнатному термостату. Это уже элемент полноценной домашней автоматики, с помощью которой можно удаленно с приложения регулировать температуру в каждом помещении.
Плюсы: Высокая точность, централизованное управление со смартфона, возможность создания сложных сценариев (ночь/день, режим отпуска) и управления отопительным котлом.
Минусы: значительно более высокая стоимость системы, необходимость прокладки проводов к каждому приводу или использования радио-модулей, более сложный монтаж и настройка.
Для наших заказчиков мы часто делаем комбинированные схемы – отопительный контроллер управляет работой котла, по температуре в основном помещении, например, в зале или кухне-гостиной. А температуру в отдельных помещениях можно регулировать термоголовкой на батарее. Получается значительная экономия на самой системе, без потери в комфорте.
Такая система автоматизации позволяет:
- управлять котлом (большинство современных электрических и газовых котлов дают такую возможность при подключении по цифровой шине);
- онлайн получать информацию о состоянии системы отопления – наличие питания, температура в помещении, как в режиме реального времени, так и с помощью графиков;
- считывать ошибки котла, через интерфейс приложения;
- изменять нагрев теплоносителя в том числе в погодозависимом режиме,
- установить в доме сниженную температуру на период отсутствия;
- поставить дом на прогрев удаленно (очень полезная функция, когда вы приезжаете по выходным);
- контролировать температуру в каждом помещении с помощью термостатических головок вручную (например, сделать в спальнях или технических помещениях прохладнее).
Заключение от компании «Загород»
Механическая термостатическая головка — это простое, недорогое и невероятно полезное устройство для любого дома или квартиры. И принцип его действия основан на физических законах (а именно термического расширения / сжатия) и не требует дополнительного подключения к электропитанию. Оно делает отопление «умным», избавляет от необходимости постоянно крутить ручные вентили на батареях. И что самое главное, приносит реальную экономию на энергоносителях.
Мы рекомендуем устанавливать термоголовки на все радиаторы в частном доме. Для большинства задач оптимальным выбором будут надежные жидкостные модели, правильно установленные горизонтально в сторону помещения или от радиатора. Если нужен максимум комфорта и точности, обратите внимание на электронные программируемые версии.
Компания «Загород» профессионально занимается системами отопления. Мы работаем в следующих регионах:
- Москва,
- Санкт-Петербург,
- Великий Новгород,
- Псков.
и соответствующих областях.
Наши инженеры готовы выехать для консультации, проведения замера. При расчёте проекта мы анализируем «пироги» стен, пола, кровли и вычисляем теплопотери каждого помещения с помощью собственного программного обеспечения.
Важно!
Мы не подбираем отопительные приборы, диаметры трубопроводов и насосы «на глазок». Все определяется согласно нормам и расчетам – теплотехническим и гидравлическим.
Обращайтесь! Мы поможем сделать ваш дом комфортным и энергоэффективным. Чтобы даже в самую холодную пятидневку в году, говоря на языке нормативных элементов, вам было тепло, и все это работало на автомате. Задавайте вопросы в комментариях, пишите нам в WhatsApp — с удовольствием проконсультируем!
-
Газгольдеры для загородного дома: цена в СПб
Отопление дома электричеством – дорогое и не всегда надежное. Газ дешевле, но подключение к центральному газопроводу обходится в сумму от 250 до 750 тыс. рублей (Северо-Западный и Центральный регионы). Отопление сжиженным газом автономное, бесперебойное и самое выгодное по стоимости
-
Как выбрать газгольдер для частного дома
Отапливать дом электричеством дорого, а газ не подведен: что делать в такой ситуации? Рекомендуется использовать для отопления сжиженный газ. Его стоимость – около 20 руб. за литр. При сезонном проживании газ можно покупать в баллонах, но если в доме живут круглый год, то это невыгодно. Лучше установить газгольдер
-
Газгольдер в частном доме «под ключ»
Чтобы газгольдер исправно подавал газ, его нужно правильно установить. К газовому оборудованию предъявляются повышенные требования безопасности. Поэтому, например, на корпус обязательно наносят антикоррозийное покрытие (если его нет), трубы соединяют только сварным способом, а в доме ставят датчик газа и отсечной клапан для аварийного отключения
-
Отопление частного дома электричеством
Для электрического отопления загородного дома используют разное оборудование – тепловентиляторы, конвекторы, масляные радиаторы и т. д. Но мобильные отопительные устройства подходят для домов небольшой площади. Если дом большой и предназначен для постоянного проживания, то нужно сразу задуматься об устройстве полноценной отопительной системы.
Виталий Седунов,
генеральный директор компании «Загород»,
автор книги «7 ошибок при выборе и монтаже септика»
Комментарии