Схема регулятора температуры воды – Простой регулятор температуры воды

Терморегуляторы своими руками — инструкция и схема подключения

Автоматическое управление подачей теплоносителя используется во многих технологических процессах, в том числе и для бытовых отопительных систем. Фактором определяющим действие терморегулятора, является наружная температура, значение которой анализируется и при достижении установленного предела, расход сокращается либо увеличивается.

Терморегуляторы бывают различного исполнения и сегодня в продаже достаточно много промышленных версий, работающих по различному принципу и предназначенных для использования в разных областях. Также доступны и простейшие электронные схемы, собрать которые может любой, при наличии соответствующих познаний в электронике.

Описание

Терморегулятор представляет собой устройство, устанавливаемое в системах энергоснабжения и позволяющее оптимизировать затраты энергии на обогрев. Основные элементы терморегулятора:

  1. Температурные датчики – контролируют уровень температуры, формируя электрические импульсы соответствующей величины.
  2. Аналитический блок – обрабатывает электрические сигналы поступающие от датчиков и производит конвертацию значения температуры в величину, характеризующую положение исполнительного органа.
  3. Исполнительный орган – регулирует подачу, на величину указанную аналитическим блоком.

Современный терморегулятор – это микросхема на основе диодов, триодов или стабилитрона, могущих преобразовывать энергию тепла в электрическую. Как в промышленном, так и самодельном варианте, это единый блок, к которому подключается термопара, выносная или располагаемая здесь же. Терморегулятор включается последовательно в электрическую цепь питания исполняющего органа, таким образом, уменьшая или увеличивая значение питающего напряжения.

Принцип работы

Датчик температуры подает электрические импульсы, величина тока которых зависит от уровня температуры. Заложенное соотношение этих величин позволяет устройству очень точно определить температурный порог и принять решение, например, на сколько градусов должна быть открыта заслонка подачи воздуха в твердотопливный котел, либо открыта задвижка подачи горячей воды. Суть работы терморегулятора заключается в преобразовании одной величины в другую и соотнесении результата с уровнем силы тока.

Простые самодельные регуляторы, как правило, имеют механическое управление в виде резистора, передвигая который, пользователь устанавливает необходимый температурный порог срабатывания, то есть, указывая, при какой наружной температуре необходимо будет увеличить подачу. Имеющие более расширенный функционал, промышленные приборы, могут программироваться на более широкие пределы, при помощи контроллера, в зависимости от различных диапазонов температуры. У них отсутствуют механические элементы управления, что способствует долгой работе.

Как сделать своими руками

Сделанные собственноручно регуляторы получили широкое применение в бытовых условиях, тем более, что необходимые электронные детали и схемы всегда можно найти. Подогрев воды в аквариуме, включение вентилирования помещения при повышении температуры и многие другие несложные технологические операции вполне можно переложить на такую автоматику.

Схемы авторегуляторов

В настоящее время, у любителей самодельной электроники, популярностью пользуются две схемы автоматического управления:

  1. На основе регулируемого стабилитрона типа TL431 – принцип работы состоит в фиксации превышения порога напряжения в 2,5 вольт. Когда на управляющем электроде он будет пробит, стабилитрон приходит в открытое положение и через него проходит нагрузочный ток. В том случае, когда напряжение не пробивает порог в 2,5 вольт, схема приходит в закрытое положение и отключает нагрузку. Достоинство схемы в предельной простоте и высокой надежности, так как стабилитрон оснащается только одним входом, для подачи регулируемого напряжения.
  2. Тиристорная микросхема типа К561ЛА7, либо ее современный зарубежный аналог CD4011B – основным элементом является тиристор Т122 или КУ202, выполняющий роль мощного коммутирующего звена. Потребляемый схемой ток в нормальном режиме не превышает 5 мА, при температуре резистора от 60 до 70 градусов. Транзистор приходит в открытое положение при поступлении импульсов, что в свою очередь является сигналом для открытия тиристора. При отсутствии радиатора, последний приобретает пропускную способность до 200 Вт. Для увеличения этого порога, понадобится установка более мощного тиристора, либо оснащение уже имеющегося радиатором, что позволит довести коммутируемую способность до 1 кВт.

Необходимые материалы и инструменты

Сборка самостоятельно не займет много времени, однако обязательно потребуются некоторые знания в области электроники и электротехники, а также опыт работы с паяльником. Для работы необходимо следующее:

  • Паяльник импульсный или обычный с тонким нагревательным элементом.
  • Печатная плата.
  • Припой и флюс.
  • Кислота для вытравливания дорожек.
  • Электронные детали согласно выбранной схемы.
Схема терморегулятора

Пошаговое руководство

  1. Электронные элементы необходимо разместить на плате с таким расчетом, чтобы их легко было монтировать, не задевая паяльником соседние, возле деталей активно выделяющих тепло, расстояние делают несколько большим.
  2. Дорожки между элементами протравливаются согласно рисунку, если такого нет, то предварительно выполняется эскиз на бумаге.
  3. Обязательно проверяется работоспособность каждого элемента при помощи мультиметра и только после этого выполняется посадка на плату с последующим припаиванием к дорожкам.
  4. Необходимо проверять полярность диодов, триодов и других деталей в соответствии со схемой.
  5. Для пайки радиодеталей не рекомендуется использовать кислоту, поскольку она может закоротить близкорасположенные соседние дорожки, для изоляции, в пространство между ними добавляется канифоль.
  6. После сборки, выполняется регулировка устройства, путем подбора оптимального резистора для максимально точного порога открывания и закрывания тиристора.

Область применения самодельных терморегуляторов

В быту, применение терморегулятора встречается чаще всего у дачников, эксплуатирующих самодельные инкубаторы и как показывает практика, они не менее эффективны, чем заводские модели. По сути, использовать такое устройство можно везде, где необходимо произвести какие-то действия зависящие от показаний температуры. Аналогично можно оснастить автоматикой систему опрыскивания газона или полива, выдвижения светозащитных конструкций или просто звуковую, либо световую сигнализацию, предупреждающую о чем-либо.

Ремонт своими руками

Собранные собственноручно, эти приборы служат достаточно долго, однако существует несколько стандартных ситуаций, когда может потребоваться ремонт:

  • Выход из строя регулировочного резистора – случается наиболее часто, поскольку изнашиваются медные дорожки, внутри элемента, по которым скользит электрод, решается заменой детали.
  • Перегрев тиристора или триода – неправильно была подобрана мощность или прибор находится в плохо вентилируемой зоне помещения. Чтобы в дальнейшем избежать подобного, тиристоры оборудуются радиаторами, либо же следует переместить терморегулятор в зону с нейтральным микроклиматом, что особенно актуально для влажных помещений.
  • Некорректная регулировка температуры – возможно повреждение терморезистора, коррозия или грязь на измерительных электродах.

Преимущества и недостатки

Несомненно, использование автоматического регулирования, уже само по себе является преимуществом, так как потребитель энергии получает такие возможности:

  • Экономия энергоресурсов.
  • Постоянная комфортная температура в помещении.
  • Не требуется участие человека.

Автоматическое управление нашло особенно большое применение в системах отопления многоквартирных домов. Оборудуемые терморегуляторами вводные задвижки автоматически управляют подачей теплоносителя, благодаря чему жители получают значительно меньшие счета.

Недостатком такого прибора можно считать его стоимость, что впрочем, не относится к тем, что изготовлены своими руками. Дорогостоящими являются только устройства промышленного исполнения, предназначенные для регулирования подачи жидких и газообразных сред, так как исполнительный механизм включает в себя специальный двигатель и другую запорную арматуру.

Советы и рекомендации

Хотя сам прибор достаточно нетребователен к условиям эксплуатации, точность реагирования зависит от качества первичного сигнала и особенно это касается автоматики работающей в условиях повышенной влажности или контактирующей с агрессивными средами. Термодатчики в таких случаях, не должны контактировать с теплоносителем напрямую.

Выводы закладываются в гильзу из латуни, и герметично запаиваются эпоксидным клеем. Оставить на поверхности можно торец терморезистора, что будет способствовать большей чувствительности.

househill.ru

Схема терморегулятора воды

Регулятор температуры воды своими руками

Несложные терморегулятор может найти хорошее применение на даче, в доме, в котедже для нагрева воды в баке.

Метод регулирования устройства двухпозиционный. Включение и отключение тэнов происходит с помощью контактов реле. Устройство не имеет сетевого трансформатора, снабжено контрольной лампочкой, потенциометром, служащим для установки требуемой температуры и датчиком температуры, роль которого выполняет биполярный транзистор.И

своими руками вам нужно только его собрать и пользоватся.

 

Схема:

Питается устройство от сети переменного тока 220в. Через гасящие конденсаторы С3, С4 и шунтирующие диоды Д5, Д6 переменное напряжение поступает на диодный мост и стабилизируется стабилитроном +24в.

Длина провода до датчика составляет не более 1м. При большей длине следует использовать экранированный провод. Плата с деталями монтируется в подходящем корпусе, на лицевую панель выводятся потенциометр, индикаторная лампочка и выключатель питания. Градуировку шкалы потенциометра необходимо выполнить по образцовому термометру от 20 до 100 градусов.

При необходимости диапазон регулирования можно сместить, сузить или расширить с помощью ограничительных резисторов R1,R3.

Детали регулятора: транзистор КТ315 с любым буквенным индексом. КТ815 заменим на КТ817, КТ805. Стабилитрон подойдёт с напряжением стабилизации 20-30в. Диоды D1-D3 практически любые кремниевые низкочастотные. Д5,Д6 на напряжение не ниже 400в. Конденсаторы C3,C4 ёмкостью от 4,7 до 5,6 мкф на напряжение не ниже 400в от энергосберегающих ламп, малогабаритные. Реле с катушкой на 24в и с контактами 5-10А соответствующими мощности нагрузки.

ВНИМАНИЕ! Будте осторожны регулятор не имеет гальванической развязки с сетью, поэтому при его работе не прикасайтесь к его частям. Датчик V1 необходимо заизолировать!

 

Печатной платы в формате LAY жалко не осталось,только то что на картинке

radiostroi.ru

Терморегуляторы для дома и не только. — 24 Октября 2012 — Портфель

Существуют различные мнения по поводу применения терморегуляторов. Некоторые аквариумисты считают, что применение терморегулятора, стабилизирующего температурный режим, нарушает естественное суточное колебание температуры в водоеме. Известно, что днем температура воды повышается за счет нагрева ее солнцем, а в ночное время вода остывает. В тропиках эти колебания обычно не превышают 1 — 2° С. В аквариуме, где применяется терморегулятор, температура воды днем и ночью примерно одинакова. Но, как показывает практика, рыбы и растения чувствуют себя в аквариуме с терморегулятором не только не хуже, а даже значительно лучше, чем без него. Кроме того, исключается случайный перегрев воды.

Купить

Pадиолюбительские наборы «MАСТЕР КИТ», «E-KIT»,»Radio-KIT»,
«КITLAB», «Чип Набор»


Для аквариума с растениями применение терморегулятора очень желательно, так как большинство гидрофитов является выходцами из тропиков, где вода, как правило, постоянно имеет высокую температуру. Размещение терморегулятора относительно нагревателя в аквариуме имеет существенное значение для равномерного нагрева воды. Терморегулятор целесообразно размещать не далее чем в 3 — 5 см от нагревателя, так как в этом случае термодатчик, быстро нагреваясь до установленной температуры, включает нагреватель на короткое время и включает его при притоке более холодной воды, тем самым удлиняя срок службы нагревателя и обеспечивая более равномерное (но и более медленное) прогревание воды н аквариуме. В аквариуме, находящемся в теплом помещении, нагреватель можно разместить у боковой стенки или в углу. А в холодном помещении, где без обогрева температура воды опускается ниже 20° С, желательно расположить грелку у дна аквариума, или, еще лучше, в грунте. Идеальным вариантов для такого водоема считается подогрев со дна. При этом равно мерно прогревается вся толща воды и, самое главное, прогревается грунт, что очень важно для хорошего роста тропических растений. Какие обогреватели для этого использовать, существенного значения не имеет, главное — их доступность и надежность.

 

Терморегулятор можно сделать в домашних условиях. Ниже приведены несколько вариантов терморегуляторов.


Пример №1

 

Предлагается простой регулятор температуры прогрева воды, выполненный на интегральном компараторе К554САЗ. Как известно, выходное напряжение компаратора может находиться лишь, на стандартных уровнях логической 1 или 0 в зависимости от соотношения напряжений сигнала Uсигн опорного напряжения Uoп. Выходная мощность К554САЗ достаточна для управления исполнительным реле. Таким образом, не требуется мощного дополнительного выходного транзистора.

 

 

 

Пределы регулирования температуры воды для аквариума можно ограничить пределом от 16 до 30° С. Точность регулирования в основном определяется градуировкой регулятора и составляет t = 0,5° С. Схема регулятора представлена, на рис. Резисторы R1 — R4 включены по мостовой схеме. Диагональ моста подключена к компаратору DА1. При превышении напряжением сигнала Uсигн опорного напряжения Uoп  на выходе DА1 появляется логический 0. Реле К1 включается и своими контактами К1.1 и К1.2 подключает нагревательный элемент ЕК к напряжению ~220В, при этом включается контрольная лампочка НL2 «Нагрев”. При нагревании воды сопротивление терморезистора R4 уменьшается, и при достижении Uсигн < U oп  компаратор переключается. Реле отключается, и нагрев воды прекращается. Для получения более высокой температуры нагрева воды надо уменьшить Uoп, т. е. уменьшить сопротивление резистора R2. Для градуировки устанавливают рядом термосопротивление R4 и термометр в емкости с водой. Замерив температуру воды и при необходимости подогревая ее до нужной температуры (например, 20° С), устанавливают движок резистора R2 в положение, когда дальнейший его поворот включает реле К1 (контроль по светодиоду НL2). Точность градуировки ± 0,5° С. Детали. Реле К1 — типа РЭС-9, паспорт РС4.524.200. Ее контакты могут управлять тринистором, включенным в диагональ диодного моста в цепи нагревателя Rн, или симистором (см. риса , б ). Если удастся приобрести оптрон АОУ103В, можно вообще обойтись без реле. Примеры использования этого оптрона для коммутации цепи питания электронагревателя показаны, на (рис в и г ). Терморезистор R4 — типа КМТ1, КМТ2. Применены неоновые лампы ТН-0,2-1. Трансформатор Т1 — на напряжение 220В/27В, вторичная обмотка рассчитана на силу тока 200…300 мА.

 


 

В качестве нагревательного элемента использованы четыре сопротивления типа ПЭВ-20 по 1500 Ом каждый, включенные параллельно. Это дает мощность нагревателя 100 Вт. Нагревательный элемент помещен в стеклянную трубку диаметром 20 мм и длиной 200…250 мм. Для лучшего теплообмена со средой свободное пространство в трубке засыпано кварцевым. песком. Пробка залита эпоксидной смолой. Терморезистор помещен в стеклянную трубку диаметром 7 мм. Один конец трубки оплавлен, второй залит эпоксидной смолой. Следует обратить особое внимание, на тщательность изготовления нагревателя с точки зрения электробезопасности. Нагреватель рассчитан, на аквариум емкостью 50…100 л, При этом нагреватель помещают в зону аэрации для снижения градиента температур по объему аквариума. Можно избежать изготовления самодельного нагревательного элемента, если использовать, например, выпускаемый промышленностью электрокипятильник мощностью не более 200 В А или какой-либо другой готовый прибор с подходящей мощностью.


Пример №2

 

Этот терморегулятор разрабатывался для поддержания необходимой температуры в аквариуме с тропическими рыбками, но благодаря своей универсальности его можно использовать в других случаях когда требуется поддерживать температуру воды или воздуха в пределах 10 — 60° С и управлять нагревателем мощностью до 2 кВт. Терморегулятор имеет полную развязку от электросети и исключает попадание сетевого напряжение в емкость с водой, температура которой контролируется. Точность поддержания температуры достаточно высока — отклонение допускается в пределах одного градуса. Еще одно достоинство — использование в конструкции широкодоступной элементной базы. Принципиальная схема терморегулятора показана, на рисунке. Она содержит измерительный узел построенный на транзисторах VT1 и VT2 по схеме триггера Шмитта, исполнительное устройство на транзисторах VT3 и VT4 и на электромагнитном реле Р1, а также гальванически развязанный от сети источник питания на трансформаторе Т1. Триггер Шмитта следит за сопротивлением терморезистора R1, а именно за напряжением, образованным делителем из резисторов R1, R3 и R2. Когда сопротивление резистора R1, уменьшаясь под действием температуры, проходит через нижний порог срабатывания триггера. Триггер своим выходным сигналом при помощи коммутирующего устройства выключает нагревательный элемент и нагрев

 

 

воды прекращается. Вода начинает остывать, и вместе с этим увеличивается сопротивление R1. Как только напряжение на R1, R3 превысит верхний порог срабатывания триггера, он переключится в противоположное состояние и при помощи коммутирующего устройства подаст питание на нагреватель. Затем, при нагревании воды весь процесс повторится. Таким образом, регулятор будет, периодически включая нагреватель поддерживать температуру воды, на заданном уровне. А этот уровень можно задать, изменяя сопротивление R3 включенное последовательно с терморезистором. В эмиттерную цепь транзисторов VT1 и VT2, на которых построен триггер Шмитта, включен два диод VD2 который служит, для сужения петли гистерезиса триггера и способствуют более точному поддержанию температуры. Связь между транзисторами непосредственная, по этому открывание первого из них приводит к закрыванию второго и наоборот. В то время когда открыт VT1 на его коллекторе небольшое напряжение и VT2 закрывается, а в результате по цепи R6 R9 напряжение поступает на базу транзистора VT3, который открывается и открывает транзистор VT4, на реле Р1 поступает ток и его контакты замыкаются подавая сетевое напряжение на нагреватель. При закрывании VT1 через цепь R4 R5 открывается транзистор VT2 и шунтирует базовую цепь VT3 на столько, что этот транзистор закрывается, а вслед за ним и VT4.

Купить

Pадиолюбительские наборы «MАСТЕР КИТ», «E-KIT»,»Radio-KIT»,
«КITLAB», «Чип Набор»


Ток через обмотку реле прекращается, и оно размыкает свои контакты, выключая нагреватель. Питается устройство от источника нестабилизированного напряжения 10 — 12В на трансформаторе Т1. В качестве трансформатора используется кадровый трансформатор ТВК110Л от старого черно-белого лампового телевизора (УЛППТ-61). При помощи омметра находят высокоомную обмотку, которая будет сетевой, а низкоомную используют как вторичную. Реле Р1 — автомобильное реле 3747.10 от переднеприводных «Жигулей”. Вместо него можно использовать любое другое реле, с обмоткой на 10 — 12В и с контактами, соответствующими мощности нагрузки. Автомобильное реле без подгорания контактов коммутирует нагрузку до 2 кВт. Контакты Р1 могут управлять тринистором, включенным в диагональ диодного моста в цепи нагревателя Rн, или симистором ( рис а, б ). Если удастся приобрести оптрон АОУ103В, можно вообще обойтись без реле. Примеры использования этого оптрона для коммутации цепи питания электронагревателя показаны, на (рис в и г ).

 

 

 В процессе настройки нужно подобрать номинал R9 так чтобы реле надежно срабатывало и отпускало. В редких случаях требуется подбор и R4. Температурный диапазон устанавливается резистором R2, а температура, которую нужно поддерживать — резистором R3. В авторском варианте роль нагревательного элемента играет паяльник, на 100 Вт, погруженный в бутылку с широким горлышком (молочную на поллитра), заполненную речным песком. Горлышко бутылки должно возвышаться, на поверхностью воды, так чтобы вода в нее не попадала. К резистору R1 подпаяны провода, и затем он залит эпоксидной смолой (включая и места пайки) так чтобы он не имел электрического контакта с водой.


Пример №3

 

    Технические данные терморегулятора:

напряжение питания — 220 вольт, 50 герц;
коммутируемая мощность активной нагрузки — 100 ватт;
дифференциал (время между включением и отключением нагрузки) — не более 0,5 секунды.

 

 

Терморегуляторы далеко не всегда бывают в продаже, да и стоят они довольно дорого. Предлагаю сделать прибор самому. Схема его очень проста и надежна в работе. Все мои терморегуляторы собраны по такой схеме и работают уже в течение долгих лет. Главным элементом схемы является микросхема DA1 — операционный усилитель, включенный в режим компаратора. Регулировка заданной температуры производится переменным резистором R2. Термодатчик R5 подключен к схеме через фильтр С1, R7 — для уменьшения наводок (он вынесен из схемы на 1 — 1,5 метра). Конденсатор С2 создает отрицательную обратную связь по переменному току. Сопротивление R9 выравнивает потенциалы катода и управляющего вывода при выключенном тиристоре. Питание схемы осуществляется через параметрический стабилизатор на стабилитроне Д1. Конденсатор СЗ — фильтр по питанию. В связи с тем, что на балансном резисторе R10, выделяется некоторая мощность, желательно собрать его из двух-трех включенных параллельно резисторов соответствующих номиналов. Общее сопротивление R10 может быть от 20 до 30 кОм. Большое достоинство данной схемы — отсутствие сетевого трансформатора, самого ненадежного элемента. Ведь терморегулятор подключен к сети круглосуточно, и перегрев или возгорание трансформатора чреваты большими неприятностями. Нагрузку включают в гнезда RH. Неоновая лампочка служит сигнализатором включения. Работа схемы. Когда температура воды, а следовательно, и термодатчика, находящегося в ней, меньше заданного уровня (выставляется R2), напряжение на выводе 6 микросхемы DA1 близко к напряжению питания, тиристор Д2 открыт и обогреватель подключен к сети через диодный мостик ДЗ — Д6.

Купить

Pадиолюбительские наборы «MАСТЕР КИТ», «E-KIT»,»Radio-KIT»,
«КITLAB», «Чип Набор»


Лампа Л1 горит. В процессе нагрева температура воды увеличивается, и как только она достигнет заданного уровня, микросхема переключится, и напряжение на ее выходе будет близко к нулю. Тиристор Д2 закрывается и отключает обогреватель от сети. Конечно, желательно обогреватель помещать близко от распылителя. Термодатчик подключают к схеме экранированным проводом, помещенным в хлорвиниловую трубку. Экран подключают к общему проводу схемы. Если нет экранированного провода, то монтаж ведут двумя тонкими проводами, свитыми в жгут и помещенными в хлорвиниловую трубку Длина провода может быть 1 — 1,5 метра. На сам терморезистор, натягивают более толстую трубку и герметизируют с обоих концов герметиком (КЛТ-30, ВГО-1, КЛ-4, «Спрут”, «Стык”). Можно применять и эпоксидный клей. При повторении схемы, возможно, придется подобрать резистор R8 для надежного открытия и закрытия тиристора Д2, так как все тиристоры имеют большой разброс по току включения. Детали и их замена. В качестве микросхемы DA1 подойдет К140КД7, К140УД8, К153УД2. Электролитические конденсаторы — любого типа Их номинал не критичен и может отличаться от указанного на схеме на 40 — 50 процентов Главное, чтобы напряжение их было выше напряжения питания (которое при использовании стабилитрона Д1 — Д814Д составляет около 12 вольт) в 1,5 — 2 раза. Терморезистор R5 — типа ММТ-4 (допустима замена на любой другой с отрицательным ТКС), номинал его также не критичен и может быть от 10 до 50 кОм Главное, чтобы выполнялось условие R4 = R5, резисторы R6 и R7 могут быть от 4,7 до 47 кОм. Стабилитрон Д814 с любым буквенным индексом. Тиристор Д2 можно заменить на КУ201Л, КУ202Л. Диоды ДЗ — Д6 — подойдут Д226Б, Д226В или диодный блок типа КЦ402, КЦ404, КЦ405 с буквенным индексом А, Б, В, Г, Ж, И. Неоновая лампочка — любого типа Постоянные резисторы — тоже любого типа Мощность рассеивания R10 — 2 ватта. Если предполагается использовать обогреватель мощностью более 100 ватт, необходимо применить более мощные диоды ДЗ — Д6. При этом тиристор и диоды придется установить на небольшие радиаторы.

 


Пример №4

 

Терморегулятор предназначен для поддержания заданной температуры жидкости (например, фотораствора, воды в аквариуме, воды в системе электрического водяного отопления), воздуха в теплице, в жилом помещении и пр. Основой терморегулятора является триггер Шмитта, выполненный на логических элементах D1.1, D1.2 и резисторах R4, R5 (с его работой вы знакомы). На вход триггера, поступает напряжение с делителя R1, R2, RЗ. Датчиком температуры служит терморезистор RЗ. При увеличении температуры его сопротивление уменьшается и поданное на вход триггера, напряжение также уменьшается, что приводит к переключению триггера. При этом на его выходе (вывод 4 микросхемы) устанавливается напряжение низкого уровня, транзистор V2 и тринистор VЗ закрываются, нагреватель, подключенный к разъему Х1, обесточивается. Температура воздуха или жидкости начинает уменьшаться, и при некотором ее значении триггер вновь переключается, включается нагреватель. В процессе работы такие включения и выключения периодически повторяются. Температуру, при которой происходит переключение триггера, устанавливают переменным резистором R1. Точность поддержания заданной температуры определяется в основном сопротивлением резистора R4. Дело в том, что с увеличением его сопротивления увеличивается разница между порогами переключения триггера, следовательно, уменьшается точность поддержания температуры. Однако использовать резистор меньше 10 кОм не следует.

 

Мощность нагревателя не должна, превышать 200 Вт. Если мощность необходимо увеличить, следует подобрать тринистор VЗ и соответственно мощность выпрямителя V4. Так; для мощности нагревателя 2000 Вт потребуются тринистор КУ202М и диоды Д246 (4 шт.), которые включают по схеме выпрямительного моста. Тринистор и диоды придется установить на радиаторах с поверхностью охлаждения-300 см 2 (для тринистора) и 70 см 2 (для каждого диода). Терморезистор RЗ может быть любого типа, например КМТ-1, КМТ-4, КМТ-12, МТ-6 и др.


Пример №5

 

Он разработан группой ребят под руководством Сергея Овсенева и позволяет поддерживать заданную температуру в небольшом аквариуме с точностью до 2°. Чувствительным элементом термерегулятора  — датчиком температуры, является терморезнстор R 2. Он включен в делитель напряжения R1 — R З. Снимаемое с терморезистора постоянное напряжение поступает на усилитель постоянного тока, выполненный на транзисторах VI, V 2. Нагрузка усилителя — электромагнитное реле К1, контакты которого включены в цепь электрического нагревателя (на схеме для простоты не показан). Пока температура не достигла заданной, через обмотку реле протекает ток и нагреватель включен. При повышении температуры воды до определенного значений сопротивление датчика R 2 уменьшается настолько, что реле отпускает и своими контактами отключает нагреватель. Температуру срабатывания автомата устанавливают подстроечным резистором R З.

 


Терморезистор может быть ММТ-1, ММТ-9, ММТ-13, КМТ-12 сопротивлением 1..10 кОм. Его покрывают тонким слоем эпоксидной смолы. Реле РЭС-15, паспорт РС4.591.003, пойдёт и РЭС-10, паспорт РС4.524.302 (в этом случае придется заменить стабилитрон Д814В на Д814Д и подобрать резистор R 5 для обеспечения нужного тока срабатывания реле. Контакты применяемого реле рассчитаны на сравнительно небольшой ток коммутации, поэтому при использовании терморегулятора для аквариума с мощным нагревателем следует установить промежуточное реле и подключить его обмотку к источнику питания через контакты реле К1.

ПРОСТОЙ ТЕРМОСТАТ

Сейчас в литературе есть множество описаний   термостатов   и терморегуляторов  на микросхемах, логических  микросхемах, микроконтроллерах. Но  бывает необходимость и в предельно простых схемах, по  которым можно сделать термостат практически из того что есть дома, и в короткий срок. Описываемый здесь термостат можно использовать для поддержания температуры устанавливаемой в довольно широких пределах. Его можно использовать для  поддержания  положительной температуры зимой в овощехранилищах, или в сауне, или для поддержания комфортной  температуры в жилом помещении. Все зависит от величины сопротивления   резистора R3. которое, устанавливают при налаживании (пределы от нуля до 2 мегаом).
Сопротивление R-R2 вместе с сопротивлением терморезистора R1 образует делитель напряжения на базе транзистора VT1. Схема на транзисторах VT1 и VT2 образует триггер Шмитта, а база VT1 является его входом. Когда температура ниже установленной величины, которую нужно поддерживать, сопротивление R1 велико, и ток базы транзистора VT1 низок на столько что он закрывается. Напряжение на его коллекторе при этом растет и приводит к открыванию транзистора VT2 В результате симистор VS1 открывается и включает питание нагревателя. А за счет тока через транзистор VT2 напряжение на эмиттере VT1 немного увеличивается, что фиксирует триггер а таком состоянии, создавая гистерезис. Когда температура повышается вследствие работы нагревателя сопротивление R1 уменьшается и ток базы VT1 растет. В некий закрывается и нагреватель выключается.

Купить

Pадиолюбительские наборы «MАСТЕР КИТ», «E-KIT»,»Radio-KIT»,
«КITLAB», «Чип Набор»


Далее все повторяется снова и снова. Температура поддерживается периодическим включением и выключением нагревателя. Питается схема транзисторного термореле от бестрансформаторного источника. Сетевое напряжение на него поступает через конденсатор СЗ реактивное сопротивление которого берет на себя большую часть сетевого напряжения. Затем идет выпрямитель на диодах VD2-VD3 и стабилитрон VD1.

Практически получается параметрический стабилизатор из этого стабилитрона и реактивного сопротивления СЗ. Пульсации сглаживает конденсатор С2. В схеме используются постоянные резисторы типа МЛТ 0,125. Терморезистор КМТ-4 с отрицательным ТКС

и номинальным сопротивлением 220 К (при температуре 25°С). Можно использовать терморезистор другого номинала, соответственно изменив R2 и R3. Конденсатор СЗ — на напряжение не ниже 300V. Транзисторы КТ315Г можно заменить на КТ315Е или КТ3102Г. КТ3102Е. Диоды КД209 можно заменить на КД105. Все кроме терморезистора и симистора расположено на печатной плате разводка и монтажная схема которой показана на рисунке под принципиальной схемой. Симистор КУ208Г в металлическом корпусе с крепежным винтом. Его нужно укрепить на металлическом уголке 50×60, которой будет работать и как небольшой радиатор. При таком радиаторе мощность до 1000W.

Налаживание.

Нужен термометр. Поместить терморезистор в стеклянную пробирку, засыпать песком и заткнуть герметично резиновой пробкой, выпустив через неё провода, и поместить его в эту воду. Нагреть воду до нужной температуры включения нагревателя (следя по термометру). Подобрать сопротивление R3 таким, чтобы при этой температуре нагреватель включался, а при превышении её выключался. Разницу между температурами включения и выключения (гистерезис) можно установить подбором R5 в небольших пределах. Работая с термостатом учтите, что он питается непосредственно от электросети, и все его детали под потенциалом сети, поэтому необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе с электроустановками.

Кувшинов А.Н.

Продолжение обзора

 

 

www.junradio.com

вода в системе отопления, электронный и механический, автоматический в системе

Благодаря регулятору температуры можно улучшить эксплуатационные качества системы отопления При помощи регулятора температур можно регулировать: периодичность, интенсивность и режим нагревателей. Если не вести контроль, за системой отопления, то это может спровоцировать возгорание и развитие высокой температуры, которая будет доставлять людям дискомфорт.

Предназначение регулятора отопления

Благодаря терморегуляторам можно автоматом управлять всеми нагревателями и давать защиту от сгорания кислородных масс. Дефицит кислорода пагубно сказывается на состоянии человеческого здоровья. Благодаря регулятору возможно по мере необходимости вкл. и выкл. отопление и удерживать в комнате комфортную температуру.

Регуляторы температуры применяют для:

  • Контроля температуры в помещении;
  • Создания здорового микроклимата;
  • Сохранение кислорода в доме;
  • Экономии тепла.

Температурный регулятор сегодня можно приобрести в специализированных магазинах и установить, обратившись к мастеру.

Разновидности регулятора тепла для дома

Для отопительных систем применяют термораторные регуляторы трех видов: механический, электронный и электромеханический. Благодаря им есть реальная возможность контролировать температурный режим и поддерживать комфорт в помещении.

Регулятор тепла для дома обладает компактными размерами и длительным сроком службы

В независимости от того, какой терморегулятор будет использоваться, каждый из них имеет плюсы и минусы:

  1. Электронные терморегуляторы. Этот прибор состоит из 3 составных частей: микропроцессора, электродатчика, ключа. Электродатчик измеряет температурный режим воздуха, микропроцессор обрабатывает и отправляет сигнал, а ключ совершает коммуникацию управления. Достоинства этой модели регуляторов состоят в: высочайшей точности, лёгкости настраивания и управления системами отопления. Используются электрорегуляторы для того, чтобы управлять системой отопления квартирного помещения или дома и регулировать работу сплит-систем, а также других систем, которые отвечают за поддержание и создание в пространстве комфортного климата. Регуляторы электронного типа могут не сложно устраиваться в систему умного дома и отслеживать температурный режим обогревателей и помещений.
  2. Механические терморегуляторы отопительных систем. Регулятор механического типа для радиатора включает в состав следующие комплектующие: клапан, термоголовки. Эти 2 составляющие работают слажено и без применения сторонней электроэнергии. Термоголовка состоит из следующих элементов: привод, регулятор, газовый, жидкостный или упругий элемент. Принцип функционирования механического терморегулятора не сложный – маленькое колесо с температурным режимом выставляется на необходимый уровень при помощи ручного управления. Механические терморегуляторы помимо регулировочного колесика могут иметь кнопку вкл. и выкл., управление таких приборов производится вручную.
  3. Электромеханические терморегуляторы. Одним из самых незатейливых терморегуляторов, считается электромеханический прибор. Основным его элементом считается реле, которое может быть разным, но в отопительной системе используется терморегулятор с реле, у которого ряд элементов расширяется во время нагрева. Такой тип терморегулятора используется в масляных радиаторах и бойлерах, где реле – это трубка-цилиндр, в которой присутствует чувствительная жидкость. Трубка-цилиндр расположена в небольшом баке с водой, которая греется.

Среди всех видов терморегуляторов, самыми дешевыми являются механические устройства.

Выбор и установка регулятора температуры воды в системе отопления

Выбор регулятора температур зависит от климатических условий извне, числа устройств отопления, разновидностей обогревателей. Выбирая терморегулятор, нужно учитывать все факторы, которые могут оказать влияние на его функционирование.

Системы отопления могут быть следующих разновидностей:

  • Водяные;
  • Паровые;
  • Воздушные;
  • Комбинированные.

Приборы могут монтироваться на любую отопительную систему. Водяное отопление – самый востребованный вариант, где носителем тепла выступает вода, а источник энергии может быть любой. Электроотопление комфортное, практичное, не опасное и долговечное. Регулирование температурного режима выполняется в зависимости от заданного и действительного температурного режима.

Механическими терморегуляторами пользоваться не сложно, и цена их ниже электронных аналогов.

Перед установкой регулятора температуры воды в системе отопления следует ознакомиться с рекомендациями специалистов и посмотреть обучающее видео

Регуляторы монтируются на приборы отопления к магистрали подачи носителя тепла. Принцип функционирования механического терморегулятора несложный, потому что датчик устроен в клапане, а регулирование температурного режима выполняется за счет повышения и снижения носителя тепла в радиаторе. Терморегулятор устраивается в систему и измеряет температурный режим носителя тепла и внешних параметров, для того чтобы снизить его нагревание, нужно поставить необходимую температуру на электрорегуляторе или просто подкрутить колесико на механике.

Монтируются терморегуляторы в нагревательных приборах там, где используется носитель тепла, а также в автономных устройствах и комплексах автономного обогрева. Лучшее место для монтажа регулятора это радиатор, прибор отопления, но только тогда, когда он не закрыт. Если радиатор закрыт, то терморегулятор будет работать неправильно. Монтировать регуляторы возможно также на горизонтальной части трубы, но рядом с точкой ввода в прибор отопления. Чтобы измерения температурных режимов были точнее, если радиатор задекорирован, нужно устроить дополнительный термостат, который будет располагаться немного поодаль от датчика, что даст возможность корректно измерить температурный режим.

Терморегуляторы успешно экономят тепло и создают в пространстве комфорт. В независимости от того, какой прибор будет монтирован и какого изготовителя, все они хорошо регулируют температурные режимы. Электронные модели наиболее комфортные в обслуживании, но механические экономичнее и долговечнее.

Механический регулятор температуры

Обычно, механический терморегулятор представляет собой клапан, управляемый вручную, при помощи поворота специальной головки. На рукояти присутствуют деления, которые значат степень доступности трубы для носителя тепла. Ноль значит, что радиатор полностью отключен от отопительной системы, а 6,9,10, MAX (зависит от бренда) – свободный ход воды, который дает значительное увеличение температуры. Пользуясь промежуточными делениями, которые нанесены на прибор, можно добиться комфортного температурного режима в комнате, а при применении сразу нескольких батарей – отдельных «климат зон».

Естественно, такой принцип управления может применяться только в следующих отопительных системах:

  • 2-трубная;
  • Лучевая;
  • «Ленинградская».

Происходит это потому, что снижается расход мощности на нагревание радиатора, терморегулятор перекрывает ток воды, которая в 1-трубных отопительных системах идет поочередно через все приборы отопления. Если перекрыть нормальную циркуляцию, то во всем доме будет отключена отопительная система. В случае с применением гидравлического насоса – безконтрольное увеличение давления, которое спровоцирует, аварийную ситуацию. Механический терморегулятор должен монтироваться в 2-трубных схемах и их аналогах прямо перед радиатором или же на участке ветки после выхода из основной магистрали.

Достоинства устройств механического типа очевидны. С их помощью, возможно, выполнить точнейшую регулировку температурного режима в каждой комнате по отдельности, создавая индивидуальные зоны комфортного климата.

Механический регулятор температуры можно приобрести в любом специализированном магазине или в интернете

Причем количество климатических зон может в разы превышать число комнатных помещений в доме. Но такой терморегулятор имеет и свои недостатки. Кроме названной выше невозможности применения в 1-трубных схемах, нужно все время контролировать давление, которое может сильно увеличиться при отключении большей части приборов отопления. Помимо этого, при смене температуры на улице надо будет обойти весь дом, вновь меняя режим функционирования каждого из элементов системы.

Электронный регулятор температуры

Сегодня все больше востребован автоматический и полуавтоматический регулятор системы отопления. Приборы представляют собой терморегуляторы с электроприводом.

Такие устройства подразделяются на 2 категории:

  1. Необходимые для контроля температурного режима батареи или ответвления магистрали для воды.
  2. Нужные для регулирования мощности котлов, от которых то же зависит, как эффективно будет функционировать замкнутый контур обогрева.

Помимо этого, среди них можно выделить простые термостатические устройства и электро, которые позволяют задавать программу режима функционирования системы. Обычный электрорегулятор для радиатора или обособленного кольца функционирует по той же схеме, что и механика. Различие состоит в том, что он может автоматом изменять положение клапана для поддержки постоянного температурного режима, который был задан заранее. И это главное достоинство этого прибора.

Система отопления: регулятор температуры (видео)

Выбрать регулятор температуры не сложно. В специализированном магазине продавец подберет хорошую модель, подходящую для вашего дома.


Добавить комментарий

teploclass.ru