Простейший терморегулятор своими руками: САМОДЕЛЬНЫЙ ПРОСТОЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР

Содержание

САМОДЕЛЬНЫЙ ПРОСТОЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР


   Делаем терморегулятор своими руками на основе регулируемого стабилитрона TL431. Логика работы стабилитрона такова: когда на управляющем электроде напряжение превышает 2,5 В (задается внутренним опорным напряжением) стабилитрон, по сути дела являющийся микросхемой, открыт. В этом состоянии через него и нагрузку протекает ток. Если же это напряжение становится чуть меньше указанного порога, стабилитрон закрывается и отключает нагрузку.


   В предлагаемом для самостоятельного повторения терморегуляторе стабилитрон используется в качестве компаратора. При этом у него только один вход: второго входа для подачи опорного напряжения не требуется, так как оно вырабатывается внутри данной микросхемы. Такое решение позволяет предельно упростить конструкцию и уменьшить количество деталей.
Принципиальная схема простого треморегулятора на рисунке ниже:


   Работа устройства. Напряжение на управляющем электроде 1 задается с помощью делителя R1, R2 и R4. В качестве R4 используется терморезистор с отрицательным ТКС, поэтому при нагревании его сопротивление уменьшается. Когда на выводе 1 напряжение выше 2,5В микросхема открыта, реле включено. Контакты реле включают симистор D2, который включает нагрузку. С повышением температуры сопротивление терморезистора падает, за счет чего напряжение на выводе 1 становится ниже 2,5В – реле отключается, отключается нагрузка. С помощью резистора R1 производится настройка температуры срабатывания терморегулятора. Датчик температуры должен быть расположен в зоне измерения температуры: если это, например, электрокотел, то датчик должен быть закреплен на трубе, выходящей из котла. Включение симистора с помощью реле обеспечивает гальваническую развязку терморезистора от сети. Терморезистор берётся типа КМТ, ММТ, СТ1. Реле можно взять типа РЭС-55А с обмоткой на напряжение 10…12В.

Поделитесь полезными схемами




ПРИСТАВКА-АВТОМАТ ДЛЯ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

   Любое простое зарядное устройство, например для для автомобильных аккумуляторов, можно значительно усовершенствовать если дополнить этой приставкой — автоматом, включающим его при понижении напряжения на аккумуляторной батарее до минимума и отключающим после зарядки.



—>


Что собой представляет сварочный инвертор

Сегодня сварку активно используют не только для строительных и монтажных процедур, но и при выполнении различных бытовых работ.


Игровые автоматы Плей Фортуна

Для любителей азартных игр на просторах интернета представлены много игровых площадок, удовлетворяющих требования своих игроков.


Что делать если зависает компьютер

Постепенное снижение работоспособности и производительности компьютера — одна из наиболее частотных проблем, с которой сталкиваются пользователи любого ПК.


Gaminator Slot — игровые автоматы бесплатно

Несмотря на большой ассортимент игровых автоматов, наибольшей популярностью пользуются Гаминаторы.


Для тех, кто любит и знает мир спорта — полная версия Вулкан ставка на спорт

Отличные знания спортивных игр и событий могут значительно улучшить финансовое положение. Для этого существуют букмекерские конторы, где можно воспользоваться опытом прогнозирования в спорте и заработать.


Игровые автоматы на деньги в 2020 году

Очень много игроков уже давно просиживают вечера в казино-онлайн.


Играть в онлайн автоматы без регистрации

Еще с незапамятных времен некоторые люди предпочитали проводить время за игрой. ..


Почему любители игровых автоматов онлайн выбирают Джи Эм Слотс?

Важным параметром при выборе пользователями интернет-площадки для азартных забав является добросовестность заведения.


Казино Вулкан Stars в 2020 году

Со стремительным развитием сети интернет растет и количество предложений от создателей сайтов азартного направления. Игровая индустрия ‒ это отдельная, яркая и эффектная по-своему ниша, где спрос формируется влиянием активности игроков.


Вулкан Рояль – казино, где можно в игровые автоматы играть бесплатно

Многие даже не задумывались над тем, чем онлайн казино лучше реальных залов. Не нужно искать по всему городу зал и ехать туда, нет огромной очереди к автомату. Все, что нужно – это найти хорошее казино и наслаждаться игрой.

Как сделать терморегулятор для инкубатора своими руками | ENARGYS.RU

Основа работы схемы терморегулятора для инкубатора своими руками построена на работе операционного двухканального усилителя. Аккумуляторная батарея на 12 В осуществляет подачу рабочего напряжения на термодатчик.

Рис№1. Схема терморегулятора для инкубатора, построенная на двухканальном операционном усилителе. Рис№2. Схема германиевого транзистора. Рис №3. Схема подключения ламп накаливания, предназначенных для обогрева.

DA1,1должен выдавать выходное стабилизирующее напряжение в двойном значении, должно соответствовать равенству номиналов значенийR1, R2.

Делитель состоит из двух подстроечных сопротивлений R3, R4, температурного датчика R5, половина напряжения стабилизации передается к входу элемента DA1,2;

После уменьшения температурного значения происходит увеличение значения сопротивления датчика, это действие выключает реле после чего происходит включение светодиодной лампыHL1.

Триггерный эффект амплитуды высшей гармоники достигается введением в схему преобразователя отрицательного действия через резистор R7, при повышении значения сопротивления R7, разность температурных значений сужается.

Резисторы R3, R4 являются подстроечными и относятся к проволочному типу, они являются многооборотными. РезисторR3 и температурный датчик должны обладать примерно одинаковым значением сопротивления, а величина сопротивления резистора R4 должна иметь меньшее значение в 10 раз, это делается для производства более удобного осуществления настроек температурного регулятора.

В качестве термодатчика может выступать терморезистор или германиевый транзистор.

Советы необходимые для сборки схемы

Транзистор обладает большей чувствительностью к температурным отклонениям, недостаток элемента заключается в наличии стеклянного изолятора через который может проходить свет и который вызывает изменения настроек, изолятор рекомендуется обмотать черной нитью, пропитанной клеем «момент» и покрытую цапонлаком.

Транзисторный коллектор жестко и плотно вставляется в луженное жестяное отверстие, паять необходимо паяльником большой мощности, место пайки следует охладить очень быстро с помощью воздуха, это делается для избегания порчи кристалла от температурного скачка благодаря этому достигается мало-инерционность температурного датчика, у него появляется возможность быстро реагировать на изменения температуры.

При нагреве инкубатора лампами, пластину-радиатор температурного датчика делается блестящей это помогает избежать нагрев радиатора датчика от ламп.

Если применяется низковольтная катушка реле используют резистор R10, служит для гашения избыточного напряжения.

ЛампаHL2 должна иметь величину мощности, выбранную с запасом для того, чтобы в момент срабатывания выходного сигнала реле питающее напряжение схемы не снизилось на значение выше 1В.

Настройка работы терморегулятора происходит с помощью стеклянного термометра во включенном состоянии инкубатора в сеть.

Срабатывание стеклянного термометра при изменении температурных показаний происходит в течение нескольких минут, время срабатывания транзисторного датчика составляет меньше минуты.

Резистор R7 настраивается в зависимости от величины мощности нагревательного элемента и состояния тепловой инерции инкубатора.

Необходимо помнить, что частое включение нагревательного элемента подразумевает тепловую утечку.

Питание от аккумуляторной батареи способствует повышению теплоизоляции инкубатора в сочетании с экономичным расходованием электроэнергии.

Каждая лампа, предназначенная для обогрева,питается отдельным контактом от реле.

Простой электронный терморегулятор своими руками своими руками. Как сделать терморегулятор своими руками

Представляю электронную разработку — самодельный терморегулятор для электрического отопления. Температура для системы отопления, устанавливается автоматически исходя из изменения уличной температуры. Терморегулятору не нужно в ручную, вносить и менять показания для поддержания температуры в отопительной системе.

В теплосети, есть подобные приборы. Для них четко прописаны соотношение средне суточной температур и диаметра стояка отопления. На основании этих данных, задается температура для системы отопления. Данную таблицу теплосети взял за основу. Конечно, некоторые факторы мне неизвестны, здание может оказаться к примеру, не утепленным. Теплопотери такого здания будут большими, нагрева может оказаться недостаточным для нормального отопления помещений. В терморегуляторе есть возможность вносить корректировки для табличных данных. (дополнительно можно прочитать материале по этой ссылке).

Я планировал показать видео в работе терморегулятора, с эклектическим котлом (25Кв), подключенным в систему отопления. Но как оказалось, здание, для которого все это делалось, долгое время было не жилое, при проверке, отопительная система практически вся пришла в негодность. Когда все восстановят, не известно, возможно это будет и не в этом году. Так как в реальных условиях я не могу настраивать терморегулятор и наблюдать динамику изменяя температурных процессов, как в отоплении, так и на улице, то я пошел другим путем. Для этих целей соорудил макет отопительной системы.

Роль электрокотла, выполняет стеклянная пол литровая банка, роль нагревательного элемента для воды- пятьсот ватный кипятильник. Но при таком объема воды, данной мощности было в избытке. Поэтому кипятильник подключил через диод, понизив мощность нагревателя.

Соединенные последовательно, два алюминиевых проточных радиатора, выполняют отбор тепла из отопительной системы, образуя подобие батареи. При помощи кулера создаю динамику остывания отопительной системы, так как программа в терморегуляторе отслеживает скорость нарастание и спад температуры в отопительной системе. На обратке, расположен цифровой датчик температуры T1, на основании показаний которого поддерживается заданная температура в отопительной системе.

Чтобы система отопления начала работать, нужно чтобы датчик T2 (уличный) зафиксировал понижение температуры, ниже +10С. Для имитации изменения уличной температуры, сконструировал мини холодильник на элементе пельтье.

Описывать работу всей самодельной установки нет смысла, все заснял на видео.

Некоторые моменты о сборке электронного устройства:

Электроника терморегулятора, размещается на двух печатных платах, для просмотра и распечатки понадобится программа SprintLaut, не ниже версии 6. 0. Терморегулятор для отопления крепится на дин рейку, благодаря корпусу серии Z101, но нечто не мешает расположить всю электронику в другой корпус подходящий по размерам, главное чтобы вас устраивало. В корпусе Z101 не предусмотрено окно для индикатора, так что придется самостоятельно разметить и вырезать. Номиналы радиодеталей указаны на схеме, кроме клеммников. Для подключения проводов я применил клеммники серии WJ950-9.5-02P (9шт.) но их можно заменить на другие, при выборе учитывайте чтобы шаг между ножками совпадал, также высота клеммника не мешала закрываться корпусу. В терморегуляторе применяется микроконтроллер, который нужно запрограммировать, конечно, прошивку я также предоставляю в свободном доступе (возможно в процессе работы придется дорабатывать). Прошивая микроконтроллер, установите работу внутреннего тактового генератора микроконтроллера на 8Мгц.

P.S. Конечно, отопление дело серьезное и скорей всего придется доработать устройство, так что законченным устройством пока нельзя назвать. Все изменения, которым подвергнется терморегулятор я в дальнейшем внесу.

Приведенная ниже схема является развитием темы . В данном случае добавляются термочувствительный и нагревательный элементы благодаря которым и поддерживается требуемая температура. Включая-отключая нагрузку, которой служит электронагреватель, терморегулятор регулирует температуру микросреды инкубатора, аквариума или другого замкнутого пространства.

Схема терморегулятора

  • R1 – 10 кОм;
  • R2 – 22 кОм;
  • R3 – 100 кОм;
  • R4 – 6,8 кОм;
  • R5 – 1 кОм;
  • R6 – 6,8 кОм;
  • R7 – 470 Ом;
  • R8 – 51 Ом;
  • R9 – 5,1 кОм;
  • R10 – 27 кОм 2Вт ;
  • С1 – 0,33 мкФ;
  • DA1 – КР140УД6;
  • VT1 – КТ117;
  • VD1 – КС212Ж;
  • VD2 – КД105;
  • VS1 – КУ208Г.

Принцип работы терморегулятора

Итак, рассмотрим как работает схема терморегулятора для инкубатора своими руками: основой данного устройства является операционный усилитель DA1, работающий в режиме компаратора напряжений. На один вход подается изменяющееся напряжение с терморезистора R2, а на второй, задаваемое переменным резистором R5 и подстроечным R4. Для точной и грубой регулировки. В зависимости от области применения, подстроечный резистор можно и исключить.
При равенстве входных напряжений транзистор VT1, управляемый выходом компаратор – закрыт, на управляющем электроде VS1 ноль, а значит закрыт и симистор. При изменении температуры меняется сопротивление R2, а на разницу напряжений на входах компаратор отреагирует подачей открывающего сигнала на VT1. Появившееся на R8 напряжение откроет тиристор, пустив через нагрузку ток. Когда напряжения на входах операционного усилителя выравняются, он отключит нагрузку.
Питание управляющего каскада осуществляется через выпрямительный диод VD2 и гасящее сопротивление R10. При его сверхмалом потреблении тока – это вполне допустимо, как и использование для стабилизации питающего напряжения всего одного стабилитрона VD1. К тому же, управляющие цепи запитываются через нагрузку, на которой тоже происходит падение напряжения, особенно в нагретом состоянии.

Замены деталей

Обратите внимание на мощность резистора R10 — 2Вт, так же этот резистор должен выдерживать мгновенное напряжение 400В, если такой резистор не удается найти, его можно заменить несколькими последовательно включенными резисторами на меньшую мощность и напряжение.
В качестве стабилитрона VD1 можно установить BZX30C12 или любой другой стабилитрон на 12В близкий по параметрам.
Вместо VD2 можно поставить диод с обратным напряжением не менее 400В и током не менее 0,3А: например из серии
На место DA1 можно установить практически любой операционный усилитель, главное чтобы он работал в диапазоне питающих напряжений 10..15В.

А вот однопереходный транзистор КТ117 (VT1) не такой общераспространенный компонент электронных схем (зарубежные однопереходные транзисторы: 2N6027, 2N6028), зато его можно заменить схемой из двух биполярных транзисторов разной структуры и одного резистора 47 кОм. В схеме используются распространенные КТ315 и КТ361, но вполне могут использоваться и другие маломощные комплиментарные биполярные транзисторы.


Области применения терморегулятора

В основном, данное устройство применялось для термостабилизации птичьих инкубаторов. Где в роли тэнов выступали маломощные электрические лампочки по 60 Вт, соединенные параллельно по 4, 6 и 8 штук, в зависимости от размеров инкубатора и количества инкубируемых яиц.

Как монтировать обогреватель для инкубатора

  • лампы должны быть равномерно расположены над поверхностью яиц, на расстоянии 25-30 см от их поверхности;
  • терморезистор должен находиться как можно ближе к поверхности яиц, но не касаться их;
  • использовать вместо лампочек можно и другие нагреватели, но с малой теплоемкостью, к примеру, вольфрамовую проволоку, натянутую на керамическую рамку в форме тетраэдра.

Обогреватель для аквариума

Реже, такой терморегулятор применялся для поддержания заданной температуры в аквариумах с тропическими рыбками. Такая необходимость возникала из-за того, что большинство, выпускаемых для этих целей термообогревателей, имеет механический терморегулятор объединенный с тэном в одном корпусе. А следовательно, они поддерживают в заданных пределах свою, а не окружающую температуру. Это хорошо работает только в помещениях со стабильной, в пределах одного-двух градусов, своей температурой воздуха.

Особенности монтажа

  • из-за инертности воды, датчик и обогреватель должны быть разнесены, но в пределах прямой видимости (без перекрытия растениями и элементами декора) друг от друга;
  • из-за электропроводимости воды, датчик должен быть изолирован, либо средствами с хорошей теплопроводностью, либо тонким слоем обычного герметика;
  • допускается использование как обычных аквариумных обогревателей, так и регулируемых, с выставленной на максимум температурой.

Можно найти и другие сферы применения данному, несложному в изготовлении устройству. К примеру для рассадных парничков, сушильных шкафов, различных термованночек. На что вашей фантазии хватит. Только, если нагрузка допускает возможность короткого замыкания, необходимо добавить плавкий предохранитель на 1 А.

P.S.
Как говорилось выше данный простой терморегулятор применялся в инкубаторах раньше, сейчас на его смену пришли терморегуляторы с микроконтроллерным управлением, способные в автоматическом режиме понижать температуру в течении цикла инкубации. Да и сами инкубаторы обзавелись функцией регулирования влажности и переворачивания яиц.

Российская зима отличается своей суровостью и сильными холодами, о чем известно всем. Поэтому помещения, в которых находятся люди, должны отапливаться. Центральное отопление является наиболее распространенным вариантом, а в случае его недоступности можно воспользоваться индивидуальным газовым котлом. Однако часто случается так, что ни то, ни другое недоступно, к примеру, в чистом поле находится небольшое помещение насосной водопроводной станции, в котором круглосуточно дежурят машинисты. Это может быть комната в каком-то большом необитаемом здании или караульная вышка. Примеров хватает.

Выход из ситуации

Все эти случаи вынуждают осуществлять устройство электрического отопления. При малых размерах помещения вполне можно обойтись обычным электрическим масляным радиатором, а в комнатах больших размеров чаще всего устраивают водяное отопление с использованием радиатора. Если не следить за температурой воды, то рано или поздно она может закипеть, из-за чего из строя выйдет весь котел. Для предохранения от таких случаев используются терморегуляторы.

Особенности устройства

В функциональном плане приспособление можно разделить на несколько отдельных узлов: компаратор, а также устройства управления нагрузкой. Далее будут описаны все эти части. Эта информация необходима для того, чтобы сделать терморегулятор своими руками. В данном случае предложена конструкция, в которой датчиком температуры служит обычный биполярный транзистор, благодаря чему можно отказаться от использования терморезисторов. Данный датчик работает на базе того, что параметры транзисторов всех полупроводниковых приборов в большей степени зависят от температуры среды.

Важные нюансы

Создание терморегулятора своими руками должно осуществляться с обязательным учетом двух моментов. Во-первых, речь идет о склонности автоматических устройств к автогенерации. В случае, когда между исполнительным устройством и датчиком термореле установлена слишком сильная связь, после срабатывания реле сразу же выключается, а затем снова включается. Это будет происходить в тех случаях, когда датчик находится в непосредственной близости к охладителю или обогревателю. Во-вторых, у всех датчиков и электронных устройств имеется определенная точность. К примеру, можно отслеживать температуру в 1 градус, но меньшие величины отследить намного сложнее. В таком случае простая электроника начинает часто ошибаться и принимать взаимоисключающие решения, особенно когда температура почти равна той, что установлена для срабатывания.

Процесс создания

Если говорить о том, как сделать терморегулятор своими руками, то стоит сказать, что датчик тут является терморезистором, уменьшающим свое сопротивление в процессе нагрева. Он включается в цепь делителя напряжения. В цепь также включается R2, посредством которого устанавливается температура срабатывания. С делителя напряжение поступает на элемент 2И-НЕ, который включен в режим инвертора, а после этого на базу транзистора, служащего в качестве разрядника для конденсатора С1. Он, в свою очередь, подключен к входу (S) RS-триггера, который собран на паре элементов, а также на вход еще одного 2И-НЕ. С делителя напряжение поступает на вход 2И-НЕ, который управляет вторым входом (R) RS-триггера.

Как это работает

Итак, мы рассматриваем, как создать простой терморегулятор своими руками, поэтому важно понять, как он работает в разных ситуациях. При высокой температуре терморезисторы характеризуются малым напряжением, поэтому на делителе присутствует напряжение, воспринимаемое логическими схемами как ноль. Транзистор при этом открыт, на входе S-триггера воспринимается логической ноль, а конденсатор C1 разряжен. На выходе триггера устанавливается логическая единица. Реле находится во включенном режиме, а транзистор VT2 является открытым. Чтобы точно понимать, как сделать терморегулятор, стоит отметить, что эта конкретная реализация реле ориентирована на охлаждение объекта, то есть оно включает вентилятор при высокой температуре.

Понижение температуры

Когда происходит снижение температуры, у терморезистора возрастает сопротивление, что приводит к повышению напряжения на делителе. В определенный момент происходит закрытие транзистора VT1, после чего начинается зарядка конденсатора C1 через R5. В конце концов наступает момент достижения уровня логической единицы. Именно она поступает на один из входов D4, а на второй вход данного элемента подается напряжение с делителя. Когда на обоих входах установятся логические единицы, а на выходе элемента появляется ноль, произойдет переключение триггера в противоположное состояние. В этом случае будет выключено реле, что позволит выключить вентилятор, если в этом есть необходимость, либо включить отопление. Так можно сделать терморегулятор для чтобы он включал и отключал вентилятор при необходимости.

Возрастание температуры

Итак, температура снова стала увеличиваться. Ноль на делителе появится сначала на одном из входов D4, он и снимет ноль на входе триггера, сменив его на единицу. Далее по мере увеличения температуры появится ноль на инверторе. После его смены на единицу будет открыт транзистор, что приведет к разрядке элемента C1 и установлению нуля на входе триггера, отключающего нагрев теплоносителя в системе водяного отопления либо включающего вентилятор. Такие своими руками сделанные, работают достаточно эффективно.

Блоки C1, R5 и VT1 предназначены для устранения автогенерации, благодаря тому, что на них устанавливается время задержки выключения. Оно может составлять от нескольких секунд до нескольких минут. Мы рассматриваем достаточно простой терморегулятор, своими руками созданный, поэтому указанный выше узел позволяет также устранить дребезг термодатчика. Даже при очень маленьком самом первом импульсе происходит открытие транзистора и моментальная разрядка конденсатора. Далее дребезг будет игнорироваться. При закрытии транзистора ситуация повторяется. Зарядка конденсатора начинается только после завершения последнего импульса дребезга. Благодаря введению триггера в схему удается обеспечить максимальную четкость срабатывания реле. Как известно, триггер может иметь лишь два положения.

Сборка

Чтобы сделать терморегулятор своими руками, можно воспользоваться специальной монтажной платой, на которой вся схема будет собрана навесным способом. Можно использовать и печатную плату. Питание можно использовать любое в пределах 3-15 вольт. Реле следует подбирать в соответствии с этим.

По аналогичной схеме можно сделать терморегулятор для аквариума своими руками, однако следует учесть, что он должен крепиться снаружи к стеклу, тогда проблем с его использованием не возникнет.

Описанное выше реле продемонстрировало в процессе эксплуатации весьма высокую надежность. Температура поддерживается с точностью до долей градуса. Однако она находится в прямой зависимости от задержки времени, определяемой цепью R5C1, а также реакцией на срабатывание, то есть мощность охладителя или нагревателя. Диапазон температуры и точность ее установки определяется подбором резисторов делителя. Если вы сделали такой терморегулятор своими руками, то он не нуждается в настройке, а начинает сразу же работать.

Необходимость настройки температурного режима возникает при использовании различных систем теплового или холодильного оборудования. Вариантов много, и все они требуют наличия управляющего устройства, без которого работа систем возможна либо в режиме максимальной мощности, либо на полном минимуме возможностей. Контроль и настройка производятся с помощью терморегулятора — устройства, способного воздействовать на систему через датчик температуры и включать или отключать её по необходимости. При использовании готовых комплектов оборудования блоки управления входят в комплект поставки, но для самодельных систем приходится собирать терморегулятор своими руками. Задача не самая простая, но вполне решаемая. Рассмотрим её внимательнее.

Принцип работы терморегулятора

Терморегулятор — это устройство, способное реагировать на изменения температурного режима. По типу действия различают терморегуляторы триггерного типа, отключающие или включающие нагрев при достижении заданного предела, или устройства плавного действия с возможностью тонкой и точной настройки, способные контролировать изменения температуры в диапазоне долей градуса.

Существуют две разновидности терморегуляторов:

  1. Механический. Представляет собой устройство, использующее принцип расширения газов при изменении температуры, или биметаллические пластины, изменяющие свою форму от нагревания или охлаждения.
  2. Электронный. Состоит из основного блока и датчика температуры, подающего сигналы об увеличении или понижении заданной температуры в системе. Используется в системах, требующих высокой чувствительности и тонкой регулировки.

Механические устройства не позволяют обеспечить высокой точности настройки. Они являются одновременно и датчиком температуры, и исполнительным органом, объединёнными в единый узел. Биметаллическая пластина, используемая в нагревательных устройствах, представляет собой термопару из двух металлов с разным коэффициентом теплового расширения.

Главное предназначение терморегулятора — автоматическое поддержание необходимой температуры

Нагреваясь, один из них становится больше другого, отчего пластина изгибается. Контакты, установленные на ней, размыкаются и прекращают нагрев. При охлаждении пластина возвращается в изначальную форму, контакты вновь замыкаются и нагрев возобновляется.

Камера с газовой смесью — чувствительный элемент термостата холодильника или отопительного терморегулятора. При изменениях температуры меняется объём газа, что вызывает перемещение поверхности мембраны, соединённой с рычагом контактной группы.

В терморегуляторе для отопления используется камера с газовой смесью, работающая по закону Гей-Люссака — при изменении температуры меняется объём газа

Механические термостаты надёжны и обеспечивают устойчивую работу, но настройка режима работы происходит с большой погрешностью, практически «на глазок». При необходимости тонкой настройки, обеспечивающей регулировку в пределах нескольких градусов (или ещё тоньше), используются электронные схемы. Датчиком температуры для них служит терморезистор, способный различить мельчайшие изменения режима нагрева в системе. Для электронных схем ситуация обратная — чувствительность датчика слишком высока и её искусственно загрубляют, доводя до пределов разумного. Принцип действия состоит в изменении сопротивления датчика, вызванном колебаниями температуры контролируемой среды. Схема реагирует на смену параметров сигнала и повышает/понижает нагрев в системе до получения другого сигнала. Возможности электронных блоков контроля намного выше и позволяют получить настройку температуры любой точности. Чувствительность таких термостатов даже избыточна, поскольку нагрев и охлаждение — процессы, обладающие высокой инерционностью, которые замедляют время реакции на смену команд.

Область применения самодельного устройства

Изготовление механического терморегулятора в домашних условиях достаточно сложно и нерационально, поскольку результат будет работать в слишком широком диапазоне и не сможет обеспечить требуемой точности настройки. Чаще всего собирают самодельные электронные терморегуляторы, которые позволяют поддерживать оптимальный режим температуры тёплого пола, инкубатора, обеспечивать желаемую температуру воды в бассейне, нагрев парилки в сауне и т. д. Вариантов применения самодельного терморегулятора может быть столько, сколько систем, подлежащих настройке и регулировке температурного режима, имеется в доме. Для грубой настройки с помощью механических устройств проще приобрести готовые элементы, они недороги и вполне доступны.

Преимущества и недостатки

Самодельный терморегулятор обладает определёнными достоинствами и недостатками. Плюсами устройства являются:

  • Высокая ремонтопригодность. Терморегулятор, сделанный самостоятельно, легко отремонтировать, поскольку его конструкция и принцип работы известны до мелочей.
  • Расходы на создание регулятора намного ниже, чем при покупке готового блока.
  • Существует возможность изменения рабочих параметров для получения более подходящего результата.

К недостаткам следует отнести:

  • Сборка такого устройства доступна только людям, имеющим достаточную подготовку и определённые навыки работы с электронными схемами и паяльником.
  • Качество работы устройства в большой степени зависит от состояния использованных деталей.
  • Собранная схема требует настройки и юстировки на контрольном стенде или с помощью эталонного образца. Получить сразу готовый вариант устройства невозможно.

Основной проблемой является необходимость подготовки или, как минимум, участие специалиста в процессе создания прибора.

Как сделать простой терморегулятор

Изготовление терморегулятора происходит поэтапно:

  • Выбор типа и схемы устройства.
  • Приобретение необходимых материалов, инструментов и деталей.
  • Сборка прибора, настройка, запуск в эксплуатацию.

Стадии изготовления прибора имеют свои особенности, поэтому их следует рассмотреть подробнее.

Необходимые материалы

В число необходимых для сборки материалов входят:

  • Фольгированный гетинакс или монтажная плата;
  • Паяльник с припоем и канифолью, в идеале — паяльная станция;
  • Пинцет;
  • Пассатижи;
  • Лупа;
  • Кусачки;
  • Изолента;
  • Медный соединительный провод;
  • Необходимые детали, согласно электрической схемы.

В процессе работы могут понадобиться и другие инструменты или материалы, поэтому данный список не следует считать исчерпывающим и окончательным.

Схемы устройств

Выбор схемы обусловлен возможностями и уровнем подготовки мастера. Чем сложнее схема, тем больше нюансов возникнет при сборке и настройке устройства. В то же время самые простые схемы позволяют получить лишь наиболее примитивные приборы, работающие с высокой погрешностью.

Рассмотрим одну из несложных схем.

В данной схеме в качестве компаратора используется стабилитрон

На рисунке слева изображена схема регулятора, а справа — блок реле, включающий нагрузку. Датчик температуры — это резистор R4, а R1 — переменный резистор, используемый для настройки режима нагрева. Управляющим элементом является стабилитрон TL431, который открыт до тех пор, пока на его управляющем электроде имеется нагрузка выше 2,5 В. Нагрев терморезистора вызывает снижение сопротивления, отчего напряжение на управляющем электроде падает, стабилитрон закрывается, отсекая нагрузку.

Другая схема несколько сложнее. В ней использован компаратор — элемент, производящий сравнение показаний термодатчика и эталонного источника напряжения.

Подобная схема с компаратором применима для регулировки температуры тёплого пола

Любое изменение напряжения, вызванное увеличением или уменьшением сопротивления терморезистора, создаёт разницу между эталоном и рабочей линией схемы, вследствие чего на выходе устройства генерируется сигнал, вызывающий включение или отключение нагрева. Подобные схемы, в частности, используются для регулировки режима работы тёплого пола.

Пошаговая инструкция

Порядок сборки каждого устройства имеет свои особенности, но некоторые общие шаги выделить можно. Рассмотрим ход сборки:

  1. Готовим корпус прибора. Это важно, поскольку оставлять плату незащищённой нельзя.
  2. Готовим плату. Если используется фольгированный гетинакс, придётся травить дорожки при помощи электролитических методов, предварительно нарисовав их нерастворимой в электролите краской. Монтажная плата с готовыми контактами значительно упрощает и ускоряет процесс сборки.
  3. Проверяем с помощью мультиметра работоспособность деталей, при необходимости заменяем их на исправные образцы.
  4. По схеме собираем и соединяем все необходимые детали. Необходимо следить за точностью соединения, правильной полярностью и направлением установки диодов или микросхем. Любая ошибка может привести к выходу из строя важных деталей, которые придётся приобретать снова.
  5. После окончания сборки рекомендуется ещё раз внимательно осмотреть плату, проверить точность соединений, качество пайки и прочие важные моменты.
  6. Плата помещается в корпус, производится пробный запуск и настройка работы устройства.

Как настроить

Для настройки прибора необходимо либо иметь эталонное устройство, либо знать номинал напряжений, соответствующих той или иной температуре контролируемой среды. Для отдельных устройств существуют собственные формулы, показывающие зависимость напряжения на компараторе от температуры. Например, для датчика LM335 такая формула имеет вид:

V = (273 + T) 0,01,

где Т — требуемая температура по Цельсию.

В других схемах настройка производится путём подбора номиналов регулировочных резисторов при создании определённой, известной температуры. В каждом конкретном случае могут быть использованы собственные методики, оптимальным образом подходящие к имеющимся условиям или используемому оборудованию. Требования к точности прибора также отличаются друг от друга, поэтому единой технологии настройки не существует в принципе.

Основные неисправности

Наиболее распространённой неисправностью самодельных терморегуляторов является нестабильность показаний терморезистора, вызванная низким качеством деталей. Кроме того, нередко встречаются сложности с настройкой режимов, вызванные несоответствием номиналов или изменением состава деталей, необходимых для правильной работы устройства. Большинство возможных проблем напрямую зависят от уровня подготовки мастера, производящего сборку и настройку прибора, так как навыки и опыт в этом деле значат очень много. Тем не менее, специалисты утверждают, что изготовление терморегулятора своими руками — полезная практическая задача, дающая неплохой опыт в создании электронных устройств.

Если уверенности в своих силах нет, лучше использовать готовое устройство, которых достаточно в продаже. Необходимо учитывать, что отказ регулятора в самый неподходящий момент может стать причиной серьёзных неприятностей, для устранения которых потребуются усилия, время и деньги. Поэтому, принимая решение о самостоятельной сборке, следует подойти к вопросу максимально ответственно и тщательно взвесить свои возможности.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

СХЕМЫ ТЕРМОРЕГУЛЯТОРОВ

Существует большое количество электрических принципиальных схем, которые могут поддерживать желаемую заданную температуру с точностью до 0,0000033 °С. Эти схемы включают коррекцию при отклонении от установленного значения температуры, пропорциональное, интегральное и дифференциальное регулирование.
В регуляторе для электроплиток (рис. 1.1) используется позистор (терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления или ТКС) типа К600А фирмы Allied Electronics, встроенный в кухонную плиту, чтобы поддерживать идеальную температуру варки. Потенциометром можно регулировать запуск семисторного регулятора и, соответственно, включение или выключение нагревательного элемента. Устройство предназначено для работы в электрической сети с напряжением 115 В. При включении устройства в сеть напряжением 220 В необходимо использовать другой питающий трансформатор и семистор.

Рисунок 1.1 Регулятор температуры электроплиты

Таймер LM122 производства компании National используется как дозирующий терморегулятор с оптической развязкой и синхронизацией при прохождении питающего напряжения через нуль. Установкой резистора R2 (рис. 1.2) задается регулируемая позистором R1 температура. Тиристор Q2 подбирается из расчета подключаемой нагрузки по мощности и напряжению. Диод D3 определен для напряжения 200 В. Резисторы R12, R13 и диод D2 реализуют управление тиристором при прохождении питающего напряжения через нуль.


Рисунок 1.2 Дозирующий регулятор мощности нагревателя

Простая схема (рис. 1.3) с переключателем при переходе питающего напряжения через нуль на микросхеме СА3059 позволяет регулировать включение и выключение тиристора, который управляет катушкой нагревательного элемента или реле для управления электро- или газовой печью. Переключение тиристора происходит при малых токах. Измерительное сопротивление NTC SENSOR обладает отрицательным температурным коэффициентом. Резистором Rp устанавливается желаемая температура.


Рисунок 1.3 Схема терморегулятора с комутацией нагрузки при переходе питания через ноль.

Устройство (рис. 1.4) обеспечивает пропорциональное регулирование температуры небольшой маломощной печи с точностью до 1 °С относительно температуры, заданной с помощью потенциометра. В схеме используется стабилизатор напряжения 823В, который питается, как и печь, от того же источника напряжением 28 В. Для задания величины температуры должен использоваться 10-оборотный проволочный потенциометр. Мощный транзистор Qi работает в режиме насыщения или близко к этому режиму, однако радиатор для охлаждения транзистора не требуется.


Рисунок 1.4 Схема терморегулятора для низковольтного нагревателя

Для управления семистором при переходе питающего напряжения через нуль используется переключатель на микросхеме SN72440 от фирмы Texas Instruments. Эта микросхема переключает симистор TRIAC (рис. 1.5), включающий или выключающий нагревательный элемент, обеспечивая необходимый нагрев. Управляющий импульс в момент перехода напряжения сети через нуль подавляется или пропускается под действием дифференциального усилителя и моста сопротивления в интегральной схеме (ИС). Ширина последовательных выходных импульсов на выводе 10 ИС регулируется потенциометром в цепи запуска R(trigger)? как это показано в таблице на рис. 1.5, и должна изменяться в зависимости от параметров используемого симистора.


Рисунок 1.5 Терморегулятор на микросхеме SN72440

Обычный кремниевый диод с температурным коэффициентом 2 мВ/°С служит для поддержания разницы температур до ±10 °F] с точностью примерно 0,3 °F в широком диапазоне температур. дают напряжение на выводах А и В, которое пропорционально разнице температуры. Потенциометром регулируется ток смещения, который соответствует предварительно устанавливаемой области смещения температуры. Низкое выходное напряжение моста усиливается операционным усилителем MCI741 производства фирмы Motorola до 30 В при изменении напряжения на входе на 0,3 мВ. Буферный транзистор добавлен для подключения нагрузки с помощью реле.


Рисунок 1.6 Регулятор температуры с датчиком на диоде

Температура по шкале Фаренгейта. Для перевода температуры из шкалы Фаренгейта в шкалу Цельсия нужно от исходного числа отнять 32 и умножить результат на 5/9/

Позистор RV1 (рис. 1.7) и комбинация из переменного и постоянного резисторов образуют делитель напряжения, поступающего с 10-вольтового диода Зенера (стабилитрона). Напряжение с делителя подается на однопереходный транзистор. Во время положительной полуволны напряжения сети на конденсаторе возникает напряжение пилообразной формы, амплитуда которого зависит от температуры и установки сопротивления на потенциометре номиналом 5 кОм. Когда амплитуда этого напряжения достигает отпирающего напряжения однопереходного транзистора, он включает тиристор, который и подает напряжение на нагрузку. Во время отрицательной полуволны переменного напряжения тиристор выключается. Если температура печи низка, то тиристор открывается в полуволне раньше и производит больший нагрев. Если предварительно установленная температура достигнута, то тиристор открывается позже и производит меньший нагрев. Схема разработана для использования в устройствах с температурой окружающей среды 100 °F.


Рисунок 1.7 Терморегулятор для хлебопечки

Простой регулятор (рис. 1.8), содержащий измерительный мост с термистором и два операционных усилителя, регулирует температуру с очень высокой точностью (до 0,001 °С) и большим динамическим диапазоном, что необходимо при быстрых изменениях условий окружающей среды.


Рисунок 1.8 Схема терморегулятора повышенной точности

Устройство (рис. 1.9) состоит из симистора и микросхемы, которая включает в себя источник питания постоянного тока, детектор перехода питающего напряжения через нуль, дифференциальный усилитель, генератор пилообразного напряжения и выходной усилитель. Устройство обеспечивает синхронное включение и выключение омической нагрузки. Управляющий сигнал получается при сравнении напряжения, получаемого от чувствительного к температуре измерительного моста из резисторов R4 и R5 и резистора с отрицательным температурным коэффициентом R6, а также резисторов R9 и R10 в другой цепи. Все необходимые функции реализованы в микросхеме ТСА280А фирмы Milliard. Показанные значения действительны для симистора с током управляющего электрода 100 мА, для другого симистора значения номиналов резисторов Rd, Rg и конденсатора С1 должны изменяться. Пределы пропорционального регулирования могут устанавливаться с помощью изменения значения резистора R12. При проходе через нуль напряжения сети симистор будет переключаться. Период колебаний пилообразной формы составляет примерно 30 сек и может устанавливаться изменением емкости конденсатора С2.

Представленная простая схема (рис. 1.10) регистрирует разницу температур двух объектов, нуждающихся в использовании регулятора. Например, для включения вентиляторов, выключения нагревателя или для управления клапанами смесителей воды. Два недорогих кремниевых диода 1N4001, установленные в мост сопротивлений, используются как датчики. Температура пропорциональна напряжению между измерительным и опорным диодом, которое подается на выводы 2 и 3 операционного усилителя МС1791. Так как при разнице температур с выхода моста поступает только примерно 2 мВ/°С, то необходим операционный усилитель с высоким усилением. Если для нагрузки требуется более 10 мА, то необходим буферный транзистор.

Рисунок 1.10 Схема терморегулятора с измерительным диодом

При падении температуры ниже установленного значения разность напряжений, на измерительном мосте с терморезистором, регистрируется дифференциальным операционным усилителем, который открывает буферный усилитель на транзисторе Q1 (рис. 1.11) и усилитель мощности на транзисторе Q2. Рассеиваемая мощность транзистора Q2 и его нагрузки резистора R11 обогревают термостат. Терморезистор R4 (1D53 или 1D053 от фирмы National Lead) имеет номинальное сопротивление 3600 Ом при 50 °С. Делитель напряжения Rl-R2 уменьшает входной уровень напряжения до необходимого значения и способствует тому, что терморезистор работает при малых токах, обеспечивающих малый разогрев. Все цепи моста, за исключением резистора R7, предназначенного для точной регулировки температуры, находятся в конструкции термостата.


Рисунок 1.11 Схема терморегулятора с измерительным мостом

Схема (рис. 1.12) осуществляет линейное регулирование температуры с точностью до 0,001 °С, с высокой мощностью и высокой эффективностью. Источник опорного напряжения на микросхеме AD580 питает мостовую схему преобразователя температуры, в которой платиновый измерительный резистор (PLATINUM SENSOR) работает в качестве датчика. Операционный усилитель AD504 усиливает выходной сигнал моста и управляет транзистором 2N2907, который, в свою очередь, управляет синхронизируемым с частотой 60 Гц генератором на однопереходном транзисторе. Этот генератор питает управляющий электрод тиристора через развязывающий трансформатор. Предварительная установка способствует тому, что тиристор включается в различных точках переменного напряжения, что необходимо для точной регулировки нагревателя. Возможный недостаток — возникновение помех высокой частоты, т. к. тиристор переключается посреди синусоиды.


Рисунок 1.12 Тиристорный терморегулятор

Узел управления мощного транзисторного ключа (рис. 1.13) для нагрева инструментов мощностью 150 Вт использует отвод на нагревательном элементе, чтобы принудить переключатель на транзисторе Q3 и усилитель на транзисторе Q2 достичь насыщения и установить малую рассеиваемую мощность. Когда на вход транзистора Qi поступает положительное напряжение, транзистор Qi открывается и приводит транзисторы Q2 и Q3 в открытое состояние. Ток коллектора транзистора Q2 и базовый ток транзистора Q3 определяются резистором R2. Падение напряжения на резисторе R2 пропорционально напряжению питания, так что управляющий ток обладает оптимальным уровнем для транзистора Q3 при большом диапазоне напряжения.


Рисунок 1.13 Ключ для низковольтного терморегулятора

Операционный усилитель СА3080А производства фирмы RCA (рис. 1.14) включает вместе термопару с переключателем, срабатывающем при проходе питающего напряжения через нуль и выполненным на микросхеме СА3079, который служит как триггер для симистора с нагрузкой переменного напряжения. Симистор нужно подбирать Под регулируемую нагрузку. Напряжение питания для операционного усилителя некритично.


Рисунок 1.14 Терморегулятор на термопаре

При использовании фазового управления симистором ток нагрева сокращается постепенно, если происходит приближение к установленной температуре, что предотвращает большое отклонение от установленного значения. Сопротивление резистора R2 (рис. 1.15) регулируется так, чтобы транзистор Q1 при желаемой температуре был закрыт, тогда генератор коротких импульсов на транзисторе Q2 не функционирует и таким образом симистор больше не открывается. Если температура понижается, то сопротивление датчика RT увеличивается и транзистор Q1 открывается. Конденсатор С1 начинает заряжаться до напряжения открывания транзистора Q2, который лавинообразно открывается, формируя мощный короткий импульс, выполняющий включение симистора. Чем больше открывается транзистор Q1, тем быстрее заряжается емкость С1 и симистор в каждой полуволне переключается раньше и, вместе с тем, в нагрузке возникает большая мощность. Пунктирной линией представлена альтернативная схема для регулирования двигателя с постоянной нагрузкой, например с вентилятором. Для работы схемы в режиме охлаждения резисторы R2 и RT нужно поменять местами.


Рисунок 1.15 Терморегулятор для отопления

Пропорциональный терморегулятор (рис. 1.16) использующий микросхему LM3911 от фирмы National, устанавливает постоянную температуру кварцевого термостата на уровне 75 °С с точностью ±0,1 °С и улучшает стабильность кварцевого генератора, который часто используется в синтезаторах и цифровых счетчиках. Отношение импульс/пауза прямоугольного импульса на выходе (отношение времени включения/выключения) изменяется в зависимости от температурного датчика в ИС и напряжения на инверсном входе микросхемы. Изменения продолжительности включения микросхемы изменяют усредненный ток включения нагревательного элемента термостата таким образом, что температура приводится к заданной величине. Частота прямоугольного импульса на выходе ИС определяется резистором R4 и конденсатором С1. Оптрон 4N30 открывает мощный составной транзистор, у которого в цепи коллектора имеется нагревательный элемент. Во время подачи положительного прямоугольного импульса на базу транзисторного ключа последний переходит в режим насыщения и подключает нагрузку, а при окончании импульса отключает ее.


Рисунок 1.16 Пропорциональный терморегулятор

Регулятор (рис. 1.17) поддерживает температуру печи или ванны с высокой стабильностью на уровне 37,5 °С. Рассогласование измерительного моста регистрируется измерительным операционным усилителем AD605 с высоким коэффициентом подавления синфазной составляющей, низким дрейфом и симметричными входами. Составной транзистор с объединенными коллекторами (пара Дарлингтона) осуществляет усиление тока нагревательного элемента. Транзисторный ключ (PASS TRANSISTOR) должен принимать всю мощность, которая не подводится к нагревательному элементу. Чтобы справляться с этим, большая схема следящей системы подключается между точками «А” и «В», чтобы установить постоянно 3 В на транзисторе без учета напряжения, требуемого для нагревательного элемента. Выходной сигнал операционного усилителя 741 сравнивается в микросхеме AD301A с напряжением пилообразной формы, синхронным с напряжением сети частотой 400 Гц. Микросхема AD301A работает как широтно-импульсный модулятор, включающий транзисторный ключ 2N2219-2N6246. Ключ предоставляет управляемую мощность конденсатору емкостью 1000 мкФ и транзисторному ключу (PASS TRANSISTOR) терморегулятора.


Рисунок 1.17 Высоточный терморегулятор

Принципиальная схема терморегулятора, срабатывающего при проходе напряжения сети через нуль (ZERO-POINT SWITCH) (рис. 1.18), устраняет электромагнитные помехи, которые возникают при фазовом управлении нагрузкой. Для точного регулирования температуры электронагревательного прибора используется пропорциональное включение/выключение семистора. Схема, справа от штриховой линии, представляет собой переключатель, срабатывающий при проходе через нуль питающего напряжения, который включает симистор почти непосредственно после прохода через нуль каждой полуволны напряжения сети. Сопротивление резистора R7 устанавливается таким, чтобы измерительный мост в регуляторе был уравновешен для желаемой температуры. Если температура превышена, то сопротивление позистора RT уменьшается и открывается транзистор Q2, который включает управляющий электрод тиристора Q3. Тиристор Q3 включается и замыкает накоротко сигнал управляющего электрода» симистора Q4 и нагрузка отключается. Если температура понижается, то транзистор Q2 закрывается, тиристор Q3 отключается, а к нагрузке поступает полная мощность. Пропорционального управления достигают подачей пилообразного напряжения, формируемого транзистором Q1, через резистор R3 на цепь измерительного моста, причем период пилообразного сигнала — это сразу 12 циклов частоты сети. От 1 до 12 этих циклов могут вставляться в нагрузку и, таким образом, мощность может модулироваться от 0-100% с шагом 8 %.


Рисунок 1.18 Терморегулятор на симисторе

Схема устройства (рис. 1.19) позволяет оператору устанавливать верхние и нижние границы температуры для регулятора, что бывает необходимо при продолжительных тепловых испытаниях свойств материала. Конструкция переключателя дает возможность для выбора способов управления: от ручного до полностью автоматизированных циклов. С помощью контактов реле К3 управляют двигателем. Когда реле включено, двигатель вращается в прямом направлении с целью повышения температуры. Для понижения температуры направление вращения двигателя меняется на противоположное. Условие переключения реле К3 зависит от того, какое из ограничительных реле было включено последним, К\ или К2. Схема управления проверяет выход программатора температуры. Этот входной сигнал постоянного тока будет уменьшен резисторами и R2 максимально на 5 В и усилен повторителем напряжения А3. Сигнал сравнивается в компараторах напряжения Aj и А2 с непрерывно изменяющимся эталонным напряжением от 0 до 5 В. Пороги компараторов предварительно устанавливаются 10-оборотными потенциометрами R3 и R4. Транзистор Qi закрыт, если сигнал на входе ниже опорного сигнала. Если входной сигнал превосходит опорный сигнал, то транзистор Qi отрывается и возбуждает катушку реле К, верхнего предельного значения.


Рисунок 1.19

Пара преобразователей температуры LX5700 от фирмы National (рис. 1.20) выдает выходное напряжение, которое пропорционально разнице температуры между обоими преобразователями и используется для измерения градиента температуры в таких процессах, как, например, распознавание отказа вентилятора охлаждения, распознавание движения охлаждающего масла, а также для наблюдения за другими явлениями в охлаждающих системах. С измерительным преобразователем, находящимся в горячей среде (вне охлаждающей жидкости или в покоящемся воздухе более 2 мин), 50-омный потенциометр должен устанавливаться таким образом, чтобы выход выключался. Тогда как с преобразователем в прохладной среде (в жидкости или в подвижном воздухе продолжительностью 30 сек) должно находиться положение, при котором выход включается. Эти установки перекрываются между собой, но окончательная установка между тем дает в итоге достаточно стабильный режим.


Рисунок 1.20 Схема детектора температур

В схеме (рис. 1.21) используется высокоскоростной изолированный усилитель AD261K для высокоточного регулирования температуры лабораторной печи. Многодиапазонный мост содержит датчики с сопротивлением от 10 Ом до 1 мОм с делителями Кельвина-Варлея (Kelvin-Varley), которые используются для предварительного выбора точки управления. Выбор точки правления осуществляется с помощью переключателя на 4 положения. Для питания моста допускается применение неинвертирующего стабилизируемого усилителя AD741J, не допускающего синфазной погрешности напряжения. Пассивный фильтр на 60 Гц подавляет помехи на входе усилителя AD261K, который питает транзистор 2N2222A. Далее питание поступает на пару Дарлингтона и подводится 30 В к нагревательному элементу.

Измерительный мост (рис. 1.22) образуется позистором (резистором с положительным температурным коэффициентом) и резисторами Rx R4, R5, Re. Сигнал, снимаемый с моста, усиливается микросхемой СА3046, которая в одном корпусе содержит 2 спаренных транзистора и один отдельный выходной транзистор. Положительная обратная связь через резистор R7 предотвращает пульсации, если достигнута точка переключения. Резистором R5 устанавливается точная температура переключения. Если температура опускается ниже установленного значения, то реле RLA включается. Для противоположной функции должны меняться местами только позистор и Rj. Значение резистора Rj выбирается так, чтобы приблизительно достичь желаемой точки регулировки.


Рисунок 1.22 Регулятор температуры с позистором

Схема регулятора (рис. 1.23) добавляет множество стадий опережающего сигнала к нормально усиленному выходу температурного датчика LX5700 от фирмы National, чтобы, по меньшей мере, частично компенсировать измерительные задержки. Коэффициент усиления по постоянному напряжению операционного усилителя LM216 будет установлен на значение, равное 10, с помощью резисторов с сопротивлением 10 и 100 мОм, что дает в итоге 1 В/°С на выходе операционного усилителя. Выход операционного усилителя активирует оптрон, который управляет обычным терморегулятором.


Рисунок 1.23 Терморегулятор с оптроном

Схема (рис. 1.24) используется для регулирования температуры в установке промышленного отопления, работающей на газе и обладающей высокой тепловой мощностью. Когда операционный усилитель-компаратор AD3H переключается при требуемой температуре, то запускается одновйбратор 555, выходной сигнал которого открывает транзисторный ключ, а следовательно, включает газовый вентиль и зажигает горелку отопительной системы. По истечении одиночного импульса горелка выключается, несмотря на состояние выхода операционного усилителя. Постоянная времени таймера 555 компенсирует задержки в системе, при которой нагрев выключается, прежде чем датчик AD590 достигает точки переключения. Позистор, включенный во времязадающую цепь одновибратора»555, компенсирует изменения постоянной времени таймера из-за изменений температуры окружающей среды. При включении питания во время процесса запуска системы сигнал, формируемый операционным усилителем AD741, минует таймер и включает нагрев отопительной системы, при этом схема имеет одно устойчивое состояние.


Рисунок 1.24 Коррекция перегрузки

Все компоненты терморегулятора находятся на корпусе кварцевого резонатора (рис. 1.25), таким образом, максимальная рассеиваемая мощность резисторов 2 Вт служит для того, чтобы поддерживать температуру в кварце. Позистор имеет при комнатной температуре сопротивление около 1 кОм. Типы транзистора некритичны, но должны иметь низкие токи утечки. Ток позистора примерно от 1 мА должен быть гораздо больше, чем ток базы 0,1 мА транзистора Q1. Если в качестве Q2 выбрать кремниевый транзистор, то нужно повысить 150-омное сопротивление до 680 Ом.


Рисунок 1.25

В мостовой схеме регулятора (рис. 1.26) используется платиновый датчик. Сигнал с моста снимается операционным усилителем AD301, который включен как дифференциальный усилитель-компаратор. В холодном состоянии сопротивление датчика менее 500 Ом, при этом выход операционного усилителя приходит в насыщение и дает положительный сигнал на выходе, который открывает мощный транзистор и нагревательный элемент начинает греться. По мере нагревания элемента растет и сопротивление датчика, которое возвращает мост в состояние уравновешивания, и нагрев выключается. Точность достигает 0,01 °С.


Рисунок 1.26 Регулятор температуры на компараторе

пошаговая инструкция изготовления самодельного устройства

Приведенная ниже схема является развитием темы . В данном случае добавляются термочувствительный и нагревательный элементы благодаря которым и поддерживается требуемая температура. Включая-отключая нагрузку, которой служит электронагреватель, терморегулятор регулирует температуру микросреды инкубатора, аквариума или другого замкнутого пространства.

Схема терморегулятора

  • R1 – 10 кОм;
  • R2 – 22 кОм;
  • R3 – 100 кОм;
  • R4 – 6,8 кОм;
  • R5 – 1 кОм;
  • R6 – 6,8 кОм;
  • R7 – 470 Ом;
  • R8 – 51 Ом;
  • R9 – 5,1 кОм;
  • R10 – 27 кОм 2Вт ;
  • С1 – 0,33 мкФ;
  • DA1 – КР140УД6;
  • VT1 – КТ117;
  • VD1 – КС212Ж;
  • VD2 – КД105;
  • VS1 – КУ208Г.

Принцип работы терморегулятора

Итак, рассмотрим как работает схема терморегулятора для инкубатора своими руками: основой данного устройства является операционный усилитель DA1, работающий в режиме компаратора напряжений. На один вход подается изменяющееся напряжение с терморезистора R2, а на второй, задаваемое переменным резистором R5 и подстроечным R4. Для точной и грубой регулировки. В зависимости от области применения, подстроечный резистор можно и исключить.
При равенстве входных напряжений транзистор VT1, управляемый выходом компаратор – закрыт, на управляющем электроде VS1 ноль, а значит закрыт и симистор. При изменении температуры меняется сопротивление R2, а на разницу напряжений на входах компаратор отреагирует подачей открывающего сигнала на VT1. Появившееся на R8 напряжение откроет тиристор, пустив через нагрузку ток. Когда напряжения на входах операционного усилителя выравняются, он отключит нагрузку.
Питание управляющего каскада осуществляется через выпрямительный диод VD2 и гасящее сопротивление R10. При его сверхмалом потреблении тока – это вполне допустимо, как и использование для стабилизации питающего напряжения всего одного стабилитрона VD1. К тому же, управляющие цепи запитываются через нагрузку, на которой тоже происходит падение напряжения, особенно в нагретом состоянии.

Замены деталей

Обратите внимание на мощность резистора R10 — 2Вт, так же этот резистор должен выдерживать мгновенное напряжение 400В, если такой резистор не удается найти, его можно заменить несколькими последовательно включенными резисторами на меньшую мощность и напряжение.
В качестве стабилитрона VD1 можно установить BZX30C12 или любой другой стабилитрон на 12В близкий по параметрам.
Вместо VD2 можно поставить диод с обратным напряжением не менее 400В и током не менее 0,3А: например из серии
На место DA1 можно установить практически любой операционный усилитель, главное чтобы он работал в диапазоне питающих напряжений 10..15В.

А вот однопереходный транзистор КТ117 (VT1) не такой общераспространенный компонент электронных схем (зарубежные однопереходные транзисторы: 2N6027, 2N6028), зато его можно заменить схемой из двух биполярных транзисторов разной структуры и одного резистора 47 кОм. В схеме используются распространенные КТ315 и КТ361, но вполне могут использоваться и другие маломощные комплиментарные биполярные транзисторы.


Области применения терморегулятора

В основном, данное устройство применялось для термостабилизации птичьих инкубаторов. Где в роли тэнов выступали маломощные электрические лампочки по 60 Вт, соединенные параллельно по 4, 6 и 8 штук, в зависимости от размеров инкубатора и количества инкубируемых яиц.

Как монтировать обогреватель для инкубатора

  • лампы должны быть равномерно расположены над поверхностью яиц, на расстоянии 25-30 см от их поверхности;
  • терморезистор должен находиться как можно ближе к поверхности яиц, но не касаться их;
  • использовать вместо лампочек можно и другие нагреватели, но с малой теплоемкостью, к примеру, вольфрамовую проволоку, натянутую на керамическую рамку в форме тетраэдра.

Обогреватель для аквариума

Реже, такой терморегулятор применялся для поддержания заданной температуры в аквариумах с тропическими рыбками. Такая необходимость возникала из-за того, что большинство, выпускаемых для этих целей термообогревателей, имеет механический терморегулятор объединенный с тэном в одном корпусе. А следовательно, они поддерживают в заданных пределах свою, а не окружающую температуру. Это хорошо работает только в помещениях со стабильной, в пределах одного-двух градусов, своей температурой воздуха.

Особенности монтажа

  • из-за инертности воды, датчик и обогреватель должны быть разнесены, но в пределах прямой видимости (без перекрытия растениями и элементами декора) друг от друга;
  • из-за электропроводимости воды, датчик должен быть изолирован, либо средствами с хорошей теплопроводностью, либо тонким слоем обычного герметика;
  • допускается использование как обычных аквариумных обогревателей, так и регулируемых, с выставленной на максимум температурой.

Можно найти и другие сферы применения данному, несложному в изготовлении устройству. К примеру для рассадных парничков, сушильных шкафов, различных термованночек. На что вашей фантазии хватит. Только, если нагрузка допускает возможность короткого замыкания, необходимо добавить плавкий предохранитель на 1 А.

P.S.
Как говорилось выше данный простой терморегулятор применялся в инкубаторах раньше, сейчас на его смену пришли терморегуляторы с микроконтроллерным управлением, способные в автоматическом режиме понижать температуру в течении цикла инкубации. Да и сами инкубаторы обзавелись функцией регулирования влажности и переворачивания яиц.

Терморегуляторы широко используются в современных бытовых приборах, автомобилях, системах отопления и кондиционирования, на производстве, в холодильном оборудовании и при работе печей. Принцип действия любого терморегулятора основан на включении или выключении различных приборов после достижения определенных значений температуры.

Современные цифровые терморегуляторы управляются при помощи кнопок: сенсорных или обычных. Многие модели также оснащены цифровой панелью, на которой отображается заданная температура. Группа программируемых терморегуляторов является самой дорогостоящей. С помощью прибора можно предусмотреть изменение температуры по часам или задать необходимый режим на неделю вперед. Управлять прибором можно дистанционно: через смартфон или компьютер.

Для сложного технологического процесса, например, сталеплавильной печи, сделать терморегулятор своими руками – задача довольно непростая, которая требует серьезных знаний. Но собрать небольшое устройство для кулера или инкубатора под силу любому домашнему мастеру.

Для того, чтобы понять, как работает регулятор температуры, рассмотрим простое устройство, которое используется для открывания и закрывания заслонки шахтового котла и срабатывает при нагреве воздуха.

Для работы устройства были использованы 2 алюминиевые трубы, 2 рычага, пружина для возврата, цепочка, которая идет к котлу, и регулировочный узел в виде кран-буксы. Все комплектующие были смонтированы на котел.

Как известно, коэффициент линейного теплового расширения алюминия составляет 22х10-6 0С. При нагревании алюминиевой трубы длиной полтора метра, шириной 0,02 м и толщиной 0,01 м до 130 градусов Цельсия происходит удлинение на 4,29 мм. При нагреве трубы расширяются, за счет этого происходит смещение рычагов, и заслонка закрывается. При остывании трубы уменьшаются в длине, а рычаги открывают заслонку. Основной проблемой при использовании данной схемы является то, что точно определить порог срабатывания терморегулятора очень сложно. Сегодня предпочтение отдается устройствам на основе электронных элементов.

Схема работы простого терморегулятора

Обычно для поддержания заданной температуры используются схемы на основе реле. Основными элементами, входящими в данное оборудование, являются:

  • температурный датчик;
  • пороговая схема;
  • исполнительное или индикаторное устройство.

В качестве датчика можно использовать полупроводниковые элементы, термисторы, термометры сопротивления, термопары и биметаллические термореле.

Схема терморегулятор реагирует на превышения параметра над заданным уровнем и включает исполнительное устройство. Самым простым вариантом такого прибора является элемент на биполярных транзисторах. Термореле выполнено на основе триггера Шмидта. В роли датчика температуры выступает терморезистор – элемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от повышения или понижения градусов.

R1 – это потенциометр, который устанавливает начальное смещение на терморезисторе R2 и потенциометре R3. За счет регулировки происходит срабатывание исполнительного устройства и коммутации реле K1, когда сопротивление терморезистора изменяется. При этом рабочее напряжение реле должно соответствовать рабочему питанию оборудования. Чтобы защитить выходной транзистор от импульсов напряжения, параллельно подсоединен полупроводниковый диод. Величина нагрузки подключаемого элемента зависит от максимального тока электромагнитного реле.

Внимание! В интернете можно увидеть картинки с чертежами термостата для разного оборудования. Но довольно часто изображение и описание не соответствуют друг другу. Иногда на рисунках могут быть представлены просто другие устройства. Поэтому изготовление можно начинать только после тщательного изучения всей информации.

Перед началом работ следует определиться с мощностью будущего терморегулятора и температурным диапазоном, в котором предстоит ему работать. Для холодильника потребуются одни элементы, а для отопления –другие.

Терморегулятор на трех элементах

Одним из элементарных устройств, на примере которого можно собрать и понять принцип работы, является простой терморегулятор своими руками, предназначенный для вентилятора в ПК. Все работы производятся на макетной плате. Если же существуют проблемы с пальником, то можно взять беспаечную плату.

Схема терморегулятор в этом случае состоит всего лишь из трех элементов:

  • силового транзистора MOSFET (N канальный), можно использовать IRFZ24N MOSFET 12 В и 10 А или IFR510 Power MOSFET;
  • потенциометра 10 кОм;
  • NTC термистора в 10 кОм, который будет выполнять роль сенсора температуры.

Термодатчик реагирует на повышение градусов, за счет чего срабатывает вся схема, и вентилятор включается.

Теперь переходим к настройке. Для этого включаем компьютер и регулируем потенциометр, задавая значение для выключенного вентилятора. В тот момент, когда температура приближается к критической, максимально уменьшаем сопротивление до того, как лопасти будут вращаться очень медленно. Лучше сделать настройку несколько раз, чтобы убедиться в эффективности работы оборудования.

Современная электронная промышленность предлагает элементы и микросхемы, значительно отличающиеся по виду и техническим характеристикам. У каждого сопротивления или реле есть несколько аналогов. Необязательно использовать только те элементы, которые указаны в схеме, можно брать и другие, совпадающие по параметрам с образцами.

Терморегуляторы для котлов отопления

При регулировке отопительных систем важно точно откалибровать прибор. Для этого потребуется измеритель напряжения и тока. Для создания работающей системы можно воспользоваться следующей схемой.

С помощью этой схемы можно создать наружное оборудование для контроля за твердотопливным котлом. Роль стабилитрона здесь выполняет микросхема К561ЛА7. Работа устройства основана на способности терморезистора уменьшать сопротивление при нагреве. Резистор подключается в сеть делителя напряжения электричества. Необходимую температуру можно задать с помощью переменного резистора R2. Напряжение поступает на инвертор 2И-НЕ. Полученный ток подается на конденсатор С1. К 2И-НЕ, который контролирует работу одного триггера, подключен конденсатор. Последний соединен со вторым триггером.

Контроль температуры идет по следующей схеме:

  • при понижении градусов напряжение в реле растет;
  • при достижении определенного значения вентилятор, который соединен с реле, выключается.

Напайку лучше производить на слепыше. В качестве элемента питания можно взять любое устройство, работающее в пределах 3-15 В.

Осторожно! Установка самодельных приборов любого назначения на системы отопления может привести к выходу из строя оборудования. Более того, использование подобных устройств может быть запрещено на уровне служб, осуществляющих подвод коммуникаций в вашем доме.

Цифровой терморегулятор

Для того чтобы создать полноценно функционирующий терморегулятор с точной калибровкой, без цифровых элементов не обойтись. Рассмотрим прибор для контроля температур в небольшом хранилище для овощей.

Основным элементом здесь является микроконтроллер PIC16F628A. Эта микросхема обеспечивает управление разными электронными устройствами. В микроконтроллере PIC16F628A собраны 2 аналоговых компаратора, внутренний генератор, 3 таймера, модули сравнения ССР и обмена передачи данных USART.

При работе терморегулятора значение существующей и заданной температуры подается на MT30361 – трехразрядный индикатор с общим катодом. Для того чтобы задать необходимую температуру, используются кнопки: SB1 – для уменьшения и SB2 – для увеличения. Если проводить настойку с одновременным нажатием кнопки SB3, то можно установить значения гистерезиса. Минимальным значением гистерезиса для этой схемы является 1 градус. Подробный чертеж можно увидеть на плане.

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 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.

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.

В быту и подсобном хозяйстве часто требуется поддерживать температурный режим какого-либо помещения. Ранее для этого требовалась достаточно огромная схема, выполненная на аналоговых элементах, одну такую мы рассмотрим для общего развития. Сегодня все намного проще, если возникает необходимо поддерживать температуру в диапазоне от -55 до +125°C, то с поставленной целью может отлично справиться программируемый термометр и термостат DS1821.


Схема терморегулятора на специализированном температурном датчике. Этот термодатчик DS1821 можно дешево купить в АЛИ Экспресс (для заказа кликните на рисунок чуть выше)

Порог температуры включения и отключения термостата задается значениями TH и TL в памяти датчика, которые требуется запрограммировать в DS1821. В случае превышения температуры выше значения записанного в ячейку TH на выходе датчика появится уровень логической единицы. Для защиты от возможных помех, схема управления нагрузкой реализована так, что первый транзистор запирается в ту полуволну сетевого напряжения, когда оно равно нулю, подавая тем самым напряжение смещения на затвор второго полевого транзистора, который включает оптосимистор, а тот уже открывает смистор VS1 управляющий нагрузкой. В качестве нагрузки может быть любое устройство, например электродвигатель или обогреватель. Надежность запирания первого транзистора нужно настроить путем подбора нужного номинала резистора R5.

Датчик температуры DS1820 способен фиксировать температуру от -55 до 125 градусов и работать в режиме термостата.


Схема терморегулятора на датчике DS1820

Если температуры превысит верхний порог TH, то на выходе DS1820 будет логическая единица, нагрузка отключится сети. Если температура опустится ниже нижнего запрограммированного уровня TL то на выходе температурного датчика появится логический ноль и нагрузка будет включена. Если остались непонятные моменты, самодельная конструкция была позаимствована из №2 за 2006 год.

Сигнал с датчика проходит на прямой вывод компаратора на операционном усилителе CA3130. На инвертирующий вход этого же ОУ, поступает опорное напряжение с делителя. Переменным сопротивлением R4 задают требуемый температурный режим.


Схема терморегулятора на датчике LM35

Если на прямом входе потенциал ниже установленного на выводе 2, то на выходе компаратора будем иметь уровень, около 0,65 вольта, а если наоборот, то на выходе компаратора получим высокий уровень около 2,2 вольта. Сигнал с выхода ОУ через транзисторы управляет работой электромагнитного реле. При высоком уровне оно включается, а при низком выключается, коммутируя своими контактами нагрузку.

TL431 — это программируемый стабилитрон. Используется в роли источника опорного напряжения и источника питания для схем с малым потреблением. Требуемый уровень напряжения, на управляющем выводе микросборки TL431, задается с помощью делителя на резисторах Rl, R2 и терморезисторе с отрицательным ТКС R3.

Если на управляющем выводе TL431 напряжение выше 2,5В, микросхема пропускает ток и включает электромагнитное реле. Реле коммутирует управляющий вывод симистора и подключает нагрузку. С увеличением температуры, сопротивление термистора и потенциал на управляющем контакте TL431 снижается ниже 2,5В, реле отпускает свои фронтовые контакты и отключает обогреватель.

С помощью сопротивления R1 регулируем уровень нужной температуры, для включения обогревателя. Данная схема способна управлять нагревательным элементом до 1500 Вт. Реле подойдет РЭС55А с рабочим напряжением 10…12 В или его аналог.

Конструкция аналогового терморегулятора используется для поддержания заданной температуры внутри инкубатора, или в ящике на балконе для хранения овощей зимой. Питание организовано от автомобильного аккумулятора на 12 вольт.

Конструкция состоит из реле в случае падения температуры и отключает при повышении заложенного порога.


Температура, срабатывания реле термостата задается уровнем напряжения на контактах 5 и 6 микросхемы К561ЛЕ5, а температура отключения реле — потенциалом на выводах 1 и 21. Разницу температур контролируется падением напряжения на резисторе R3. В роли температурного датчика R4 используется терморезистор с отрицательным ТКС, т.е .

Конструкция небольшая и состоит всего из двух блоков- измерительного на базе компаратора на ОУ 554СА3 и коммутатора нагрузки до 1000 Вт построенного на регуляторе мощности КР1182ПМ1.

На третий прямой вход ОУ поступает постоянное напряжение с делителя напряжения состоящего из сопротивлений R3 и R4. На четвертый инверсный вход подается напряжение с другого делителя на сопротивлении R1 и терморезистор ММТ-4 R2.


Датчиком температуры является терморезистор находящейся в стеклянной колбе с песком, которую располагают в аквариуме. Главным узлом конструкции является м/с К554САЗ — компаратор напряжения.

От делителя напряжений в состав которого входит и терморезистор, управляющее напряжение идет на прямой вход компаратора. Другой вход компаратора используется для регулировки требуемой температуры. Из сопротивлений R3, R4, R5 выполнен делитель напряжения, который образуют чувствительный к изменениям температуры мост. При изменяется температуры воды в аквариуме, сопротивление терморезистора тоже меняется. Это создает дисбаланс напряжений на входах компаратора.

В зависимости от разности напряжений на входах будет изменяться выходное состояние компаратора. Нагреватель сделан так, что при снижении температуры воды терморегулятор аквариума автоматически запускался, а при повышении, наоборот выключался. Компаратор имеет два выхода, коллекторный и эмиттерный. Для управления полевым транзистором требуется положительное напряжение, поэтому, именно коллекторный выход компаратора подключен к плюсовой линии схемы. Управляющий сигнал получается с эмиттерного вывода. Сопротивления R6 и R7 являются выходной нагрузки компаратора.

Для включения и выключения нагревательного элемента в терморегуляторе использован полевой транзистор IRF840. Для разряда затвора транзистора присутствует диод VD1.

В схеме терморегулятора использован бестрансформаторный блок питания. Лишнее переменное напряжение уменьшается за счет реактивного сопротивления емкости С4.

Основа первой конструкции терморегулятора — микроконтроллер PIC16F84A с датчик температуры DS1621 обладающим интерфейс l2C. В момент включения питания, микроконтроллер сначала инициализирует внутренние регистры температурного датчика, а затем проводит его настройку. Терморегулятор на микроконтроллере во втором случае выполнен уже на PIC16F628 с датчиком DS1820 и управляет подключенной нагрузкой с помощью контактов реле.


Датчик температуры своими руками

Зависимость падения напряжения на p-n переходе полупроводников от температуры, как нельзя лучше подходит для создания нашего самодельного датчика.

Для обеспечения полноценного развития растений в различных теплицах (особенно с круглогодичным циклом выращивания) требуется автоматизированная поддержка температурного режима на определенном уровне. Формирование и регулировка внешней среды вокруг растений в теплице осуществляется одновременно несколькими системами — вентиляционной, отопительной, увлажняющей воздух и почву, испарительным охлаждением и пр. Как сделать терморегулятор в теплице для всех этих систем мы расскажем в этой статье.

Контроль этих систем с последующей корректировкой производится с помощью регулятора температуры воздуха, являющегося важнейшей деталью для получения полноценного урожая, т. к. даже минимальные изменения данных могут негативно сказаться на развитии посадок, не исключая их гибель.

Скрупулезное следование температурному режиму — гарантия достойных урожаев

Индивидуальная настройка терморегулятора позволяет контролировать уровень температуры на протяжение всех суток, стабилизируя защитную функцию котла от перегрева.

Для большинства насаждений наиболее комфортная t равна 16 — 25 °C, любые даже незначительные отклонения тормозят развитие растений, могут привести к развитию заболеваний и увяданию посадок. Контроль необходим не только для температуры воздуха теплицы, но и для t грунта. Эти два показателя являются главенствующими при создании условий для развития растений. От них зависит правильность усвоения полезных веществ, находящихся в почве, и они непосредственно воздействуют на рост и полноценное развитие растений.

Для грунта следует придерживаться диапазона t 13 — 25 °C, точные ее показатели определяются в зависимости от разновидности культуры.

Учтите! Перепады значений температуры грунта зачастую более пагубны для посадок, чем снижение температуры воздуха.

Основы функционирования терморегулирующих устройств

Принцип работы конструкций подобного типа незамысловат: контролирующее устройство получает сигнал, после чего разные модели установки могут реагировать подобным образом:

  • увеличивать либо уменьшать мощность отопительной системы;
  • включать либо выключать вентиляцию помещения;
  • открывать либо прикрывать створки естественной вентиляции;
  • подсоединять либо полностью отключать подогрев поливной воды и почвы на грядках.

Появление импульсов сигнала осуществляется при помощи реле термостата, который, в свою очередь, получает данные с датчиков, размещенных в теплице. Как датчики, наиболее чаще применяются такие устройства:

  • В качестве температурного датчика очень часто применяется термистор. В самодельных установках как термочувствительный элемент зачастую применяется p-n переход полупроводникового транзистора либо диода.
  • Как датчик освещенности используется фоторезистор, а в самодельных конструкциях может использоваться опять p-n переход полупроводникового транзистора либо диода, у которого обратное сопротивление напрямую зависит от освещенности. Чтобы получить доступ света к системе, у транзистора отрезается колпачок из металлического корпуса, а у диода удаляется краска со стекла.

  • Параметры влажности регулируются промышленными датчиками, показатели которых зависят от влагопроницаемости среды, находящейся между обкладками конденсатора. Также могут учитываться изменения сопротивления при взаимодействии с увлажненным воздухом оксида алюминия. При корректировке влажности воздуха учитывается и результат перемены длины синтетического волокна либо человеческого волоса и пр. Для самодельных приспособлений подобным датчиком является отрезок фольгированного стеклотекстолита с вырезанными канавками.

К сведению! Для небольших теплиц личного пользования с точки зрения экономичности, абсолютно невыгодно приобретать дорогостоящую систему промышленного образца. В таких ситуациях успешно внедряются терморегуляторы для теплиц, созданные своими руками.

Принципы устройства терморегулятора для теплицы своими руками

Самостоятельная постройка регулятора температуры вполне реальная задача. Но для этого потребуются элементарные инженерные знания и технические навыки.

Основное функционирование системы осуществляется за счет внедрения в конструкцию — 8 битового микроконтроллера марки PIC16F84A.

Как температурный датчик, встраивается цифровой градусник интегральной разновидности DS18B20, имеющий рабочий функционал в диапазоне t -55 — +125°C. Также возможно использование цифрового температурного датчика TCN75-5,0, который по параметрам, компактным размерам и относительной легкости конструкции вполне соответствует для применения в различных автоматических устройствах.

Подобные цифровые датчики по сути имеют незначительные погрешности в измерениях, поэтому параллельное применение нескольких видов датчиков позволяет фактически без погрешностей наблюдать температуру обогрева.

Возможность управлять степенью нагрузки осуществляется при помощи малогабаритного типа реле К1, которое соответствует напряжению срабатывания равному 12 В. Через контакты к реле подсоединяется нагрузка и это позволяет ему производить ее коммутацию. Индикация производится с использованием любых четырехразрядных светодиодов.

Степень температурной реакции задается: SB1-SB2 (микропереключателями). Память микроконтроллера энергетически автономна и хранит заданные параметры. Применяя рабочий режим на индикаторной жидкокристаллической панели устройства можно видеть действующие показатели замеряемой температуры.

На заметку! Подобные электронные терморегуляторы становятся все более популярными, т. к. они обладают способностью чувствовать температуру в любой точке внутри теплицы, а датчик мониторинга может быть помещен между растениями, в почвенный субстрат, либо подвешенным возле крыши. Такой обширный диапазон размещения позволяет терморегулятору иметь точные данные о состоянии внутренней среды теплицы.

Как сделать своими руками терморегулятор для теплицы

Упрощенные терморегуляторы для личных теплиц умельцы изготавливают своими руками. До выбора схемы автоматизации теплицы, нужно сначала установить данные объектов управления.

На фото указана схема терморегулятора с двумя транзисторами типа VT1 и VT2. Как выходное устройство задействовано реле РЭС-10. Датчик температуры — терморезистор ММТ-4.

Одной из моделей терморегулятора, изготовленного своими руками, может послужить, например, вот такая конструкция. В ней в качестве датчика температуры можно использовать стрелочный термометр, подвергшийся переделке:

  • Конструкция термометра полностью разбирается.
  • В шкале регулирования, сверлится отверстие 2,5 мм.
  • Напротив устанавливают фототранзистор в специально сконструированный уголок из тоненькой жести либо листового алюминия, в котором предварительно высверливают отверстия 0 2,8 мм. На фототранзистор наносят по кромке клей и помещают в гнездо.
  • Уголок с фототранзистором крепят к шкале клеем «Момент».
  • Ниже отверстия крепится упор.
  • С другой стороны термометра устанавливают небольшую 9 вольтовую лампочку. Между шкалой и лампочкой размещают линзу — для четкой реакции устройства на показатели.
  • Тоненькие провода фототранзистора прокладывают через центральное отверстие шкалы.
  • Для проводов лампочки сверлится отверстие в пластмассовом корпусе. Жгут продевается в хлорвиниловую трубочку и фиксируется зажимом.

Кроме датчика, терморегулятор должен включать фотореле и стабилизатор напряжения.

Стабилизатор собирается по обычной схеме. Фотореле тоже не сложно сделать. Фотоэлементом служит транзистор ГТ109.

Лучше всего подойдет механизм, основанный на переделанном заводском реле. Работа осуществляется по принципу электромагнита, где якорь втягивается в катушку. Переключатель (2А, 220 В) регулирует электромагнитный пускатель для подачи питания на устройства нагрева.

Фотореле и блоки питания размещаются в общем корпусе. К нему прикрепляется термометр. С лицевой стороны крепится тумблер и лампочка, оповещающая о включении элементов нагрева.

Схема вентилирования

Если теплица проветривается с помощью электровентилятора, можно применять двухпозиционные терморегуляторы. Для создания нужного режима функционирования вентилятора, подсоединяют промежуточное реле.

Если в теплицу встроены форточки, нужно обеспечить их электроприводом (электромагниты либо электродвигательные механизмы).

Но легче решить вопрос вентиляции теплиц при использовани терморегуляторов прямого действия. В них исполнительный механизм и терморегулятор находятся в одном устройстве. Однако у регуляторов подобного вида разброс показателей температуры может составлять до 5 °С. Для достижения более точной регулировки лучше избрать электронным регуляторам.

Регулирование влажности

Идеальное решение — использование датчиков влажности грунта и регулировка полива по указанной влажности. В основу одного из принципов измерения влажности положен учет изменений объема почвы при увлажнении. Также часто подключают электронный регулятор. Как датчик влажности, вмонтируется деполяризатор со стержнями батарейки 3336Л. При относительной влажности показатели сопротивления равняются где-то 1500 Ом. Переменный резистор R1 помогает срабатывать регулятору на определенном уровне, резистор R2 помогает устанавливать начальную влажность.

Регулирование полива

Очень заманчиво контролировать систему полива электроникой, но необходимо помнить, что более надежными оказываются простые устройства. Упрощенное обустройство полива делается своими руками без использования электронных схем. Это позволяет применять его при перерывах в электроснабжении.

При электронном регулировании подачи воды, используют электромагнитный вентиль с электроприводом. Электромагнитный клапан можно сделать самостоятельно. Одну из конструкций можно увидеть на фото.

1 – электромагнит; 2 – емкость; 3 – груз; 4 – клапан

Главный недостаток системы терморегуляции — полная подчиненность источнику электроснабжения. Отключение электроэнергии может вызвать гибель растений. Во избежание подобных недоразумений, применяются запасные источники питания: генератор, солнечная либо аккумуляторная батарея и пр.

Также следует помнить, что все термостаты со временем теряют точность показаний, поскольку они становятся старше. Поэтому нужно проверять их точность каждый год. Во время проверки функционирования термостата необходимо почистить датчики терморегулятора, тщательно вытереть все выводы и соединения.

Терморегулятор оборотов кулера своими руками | Лучшие самоделки своими руками

Сегодня соберём очень простой терморегулятор оборотов кулера всего на трёх деталях своими руками. Эта самоделка будет полезна если Вы делаете например, блок питания и нужно чтобы при большой нагрузке, когда начинают разогреваться силовые транзисторы включался кулер для принудительного активного охлаждения этих транзисторов, ну а также он будет полезен и для других устройств и самоделок, таких как электронная нагрузка.

Детали для терморегулятора:

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

Как сделать терморегулятор оборотов кулера на 12В, инструкция:

Делать терморегулятор будем по этой схеме:

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

Транзистор устанавливаем маркировкой вверх.

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

К крайним выводам припаиваем подстроечный резистор, он будет регулировать температуру срабатывания терморегулятора. Третья ножка резистора просто загнута, она не используется.

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

Припаиваем к левой ножке транзистора IRFZ44N терморезистор.

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

Ко второму выводу терморезистора припаиваем плюсовой вывод кулера.

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

Минусовой вывод кулера припаиваем к средней ножке транзистора.

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

Теперь присоединяем провода питания для работы терморегулятора для кулера, плюс 12 В подаём на левую ножку транзистора, а минус на правую.

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

Устройство готово к работе, теперь можно например, взяться пальцами за терморезистор и крутя подстроечный резистор добиваемся срабатывания терморегулятора, в это время начинает крутиться кулер.

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

Терморегулятор оборотов кулера своими руками

Подстроечным резистором можно добиться срабатывания схемы при гораздо большем нагреве, всё подстраивается под свои нужды. При необходимости можно выставив необходимый режим выпаять подстроечный резистор, измерить его выставленное ранее сопротивление и впаять вместо него постоянный резистор близкого номинала к измеренному значению.

Регулятор температуры до 300 градусов своими руками. Простой электронный терморегулятор своими руками

Простой электронный терморегулятор своими руками. Предлагаю способ изготовления самодельного терморегулятора для поддержания комфортной температуры в помещении в холодное время. Термостат позволяет коммутировать мощность до 3,6 кВт. Самая важная часть любой радиолюбительской конструкции это корпус. Красивый и надежный корпус позволит обеспечить длительную жизнь любому самодельному устройству. В показанном ниже варианте терморегулятора применен удобный малогабаритный корпус и вся силовая электроника от продаваемого в магазинах электронного таймера. Самодельная электронная часть построена на микросхеме компараторе LM311.

Описание работы схемы

Датчиком температуры является терморезистор R1 номиналом 150к типа ММТ-1. Датчик R1 вместе с резисторами R2,R3,R4 и R5 образуют измерительный мост. Конденсаторы С1-С3 установлены для подавления помех. Переменный резистор R3 осуществляет балансировку моста, то есть задает температуру.

Если температура термодатчика R1 снизится ниже заданной, то его сопротивление повысится. Напряжение на входе 2 микросхемы LM311 станет больше чем на входе 3. Компаратор сработает и на его выходе 4 установится высокий уровень, поданное напряжение на электронную схему таймера через светодиод HL1 приведет к срабатываю реле и включению устройства обогрева. Одновременно загорится светодиод HL1, показывая включение нагрева. Сопротивление R6 создает отрицательную обратную связь между выходом 7 и входом 2 . Это позволяет установить гистерезис, то есть нагрев включается при температуре меньшей, чем выключается.Питание на плату подается от электронной схемы таймера. Резистор R1 помещаемый снанужи требует тщательной изоляции, так как питание терморегулятора безтрансформаторное и не имеет гальванической развязки от сети, то есть опасное сетевое напряжение присутствует на элементах устройства . Порядок изготовления терморегулятора и как осуществлена изоляция терморезистора показано ниже.

Как сделать терморегулятор своими руками

1. Вскрывается донор корпуса и силовой схемы — электронный таймер CDT-1G. На сером трехжильном шлейфе установлен микроконтроллер таймера. Отпаиваем шлейф от платы. Отверстия для проводов шлейфа имеют маркировку (+) — питание +5 Вольт, (О) — подача управляющего сигнала, (-) — минус питания. Коммутировать нагрузку будет электромагнитное реле.

2. Так как питание схемы от силового блока не имеет гальванической развязки от сети, то все работы по проверки и настройке схемы проводим от безопасного источника питания 5 вольт. Сначала на стенде проверяем работоспособность элементов схемы.

3. После проверки элементов схемы конструкция собирается на плате. Плата для устройства не разрабатывалась и собрана на куске макетной платы. После сборки также проводится проверка работоспособности на стенде.

4. Термодатчик R1 установлен снаружи на боковой поверхности корпуса блок- розетки, проводники изолированы термоусадочной трубкой. Для недопущения контакта с датчиком, но и сохранения доступа наружного воздуха к датчику сверху установлена защитная трубка. Трубка изготовлена из средней части шариковой авторучки. В трубке вырезано отверстие для установки на датчик. Трубка приклеена к корпусу.

5. Переменный резистор R3 установлен на верхней крышке корпуса, там же сделано отверстие для светодиода. Корпус резистора полезно для безопасности покрыть слоем изоленты.

6. Ручка регулировки для резистора R3 самодельная и изготовлена своими руками из старой зубной щетки подходящей формы:).

Резистор R3

Необходимость настройки температурного режима возникает при использовании различных систем теплового или холодильного оборудования. Вариантов много, и все они требуют наличия управляющего устройства, без которого работа систем возможна либо в режиме максимальной мощности, либо на полном минимуме возможностей. Контроль и настройка производятся с помощью терморегулятора — устройства, способного воздействовать на систему через датчик температуры и включать или отключать её по необходимости. При использовании готовых комплектов оборудования блоки управления входят в комплект поставки, но для самодельных систем приходится собирать терморегулятор своими руками. Задача не самая простая, но вполне решаемая. Рассмотрим её внимательнее.

Принцип работы терморегулятора

Терморегулятор — это устройство, способное реагировать на изменения температурного режима. По типу действия различают терморегуляторы триггерного типа, отключающие или включающие нагрев при достижении заданного предела, или устройства плавного действия с возможностью тонкой и точной настройки, способные контролировать изменения температуры в диапазоне долей градуса.

Существуют две разновидности терморегуляторов:

  1. Механический. Представляет собой устройство, использующее принцип расширения газов при изменении температуры, или биметаллические пластины, изменяющие свою форму от нагревания или охлаждения.
  2. Электронный. Состоит из основного блока и датчика температуры, подающего сигналы об увеличении или понижении заданной температуры в системе. Используется в системах, требующих высокой чувствительности и тонкой регулировки.

Механические устройства не позволяют обеспечить высокой точности настройки. Они являются одновременно и датчиком температуры, и исполнительным органом, объединёнными в единый узел. Биметаллическая пластина, используемая в нагревательных устройствах, представляет собой термопару из двух металлов с разным коэффициентом теплового расширения.

Главное предназначение терморегулятора — автоматическое поддержание необходимой температуры

Нагреваясь, один из них становится больше другого, отчего пластина изгибается. Контакты, установленные на ней, размыкаются и прекращают нагрев. При охлаждении пластина возвращается в изначальную форму, контакты вновь замыкаются и нагрев возобновляется.

Камера с газовой смесью — чувствительный элемент термостата холодильника или отопительного терморегулятора. При изменениях температуры меняется объём газа, что вызывает перемещение поверхности мембраны, соединённой с рычагом контактной группы.

В терморегуляторе для отопления используется камера с газовой смесью, работающая по закону Гей-Люссака — при изменении температуры меняется объём газа

Механические термостаты надёжны и обеспечивают устойчивую работу, но настройка режима работы происходит с большой погрешностью, практически «на глазок». При необходимости тонкой настройки, обеспечивающей регулировку в пределах нескольких градусов (или ещё тоньше), используются электронные схемы. Датчиком температуры для них служит терморезистор, способный различить мельчайшие изменения режима нагрева в системе. Для электронных схем ситуация обратная — чувствительность датчика слишком высока и её искусственно загрубляют, доводя до пределов разумного. Принцип действия состоит в изменении сопротивления датчика, вызванном колебаниями температуры контролируемой среды. Схема реагирует на смену параметров сигнала и повышает/понижает нагрев в системе до получения другого сигнала. Возможности электронных блоков контроля намного выше и позволяют получить настройку температуры любой точности. Чувствительность таких термостатов даже избыточна, поскольку нагрев и охлаждение — процессы, обладающие высокой инерционностью, которые замедляют время реакции на смену команд.

Область применения самодельного устройства

Изготовление механического терморегулятора в домашних условиях достаточно сложно и нерационально, поскольку результат будет работать в слишком широком диапазоне и не сможет обеспечить требуемой точности настройки. Чаще всего собирают самодельные электронные терморегуляторы, которые позволяют поддерживать оптимальный режим температуры тёплого пола, инкубатора, обеспечивать желаемую температуру воды в бассейне, нагрев парилки в сауне и т.д. Вариантов применения самодельного терморегулятора может быть столько, сколько систем, подлежащих настройке и регулировке температурного режима, имеется в доме. Для грубой настройки с помощью механических устройств проще приобрести готовые элементы, они недороги и вполне доступны.

Преимущества и недостатки

Самодельный терморегулятор обладает определёнными достоинствами и недостатками. Плюсами устройства являются:

  • Высокая ремонтопригодность. Терморегулятор, сделанный самостоятельно, легко отремонтировать, поскольку его конструкция и принцип работы известны до мелочей.
  • Расходы на создание регулятора намного ниже, чем при покупке готового блока.
  • Существует возможность изменения рабочих параметров для получения более подходящего результата.

К недостаткам следует отнести:

  • Сборка такого устройства доступна только людям, имеющим достаточную подготовку и определённые навыки работы с электронными схемами и паяльником.
  • Качество работы устройства в большой степени зависит от состояния использованных деталей.
  • Собранная схема требует настройки и юстировки на контрольном стенде или с помощью эталонного образца. Получить сразу готовый вариант устройства невозможно.

Основной проблемой является необходимость подготовки или, как минимум, участие специалиста в процессе создания прибора.

Как сделать простой терморегулятор

Изготовление терморегулятора происходит поэтапно:

  • Выбор типа и схемы устройства.
  • Приобретение необходимых материалов, инструментов и деталей.
  • Сборка прибора, настройка, запуск в эксплуатацию.

Стадии изготовления прибора имеют свои особенности, поэтому их следует рассмотреть подробнее.

Необходимые материалы

В число необходимых для сборки материалов входят:

  • Фольгированный гетинакс или монтажная плата;
  • Паяльник с припоем и канифолью, в идеале — паяльная станция;
  • Пинцет;
  • Пассатижи;
  • Лупа;
  • Кусачки;
  • Изолента;
  • Медный соединительный провод;
  • Необходимые детали, согласно электрической схемы.

В процессе работы могут понадобиться и другие инструменты или материалы, поэтому данный список не следует считать исчерпывающим и окончательным.

Схемы устройств

Выбор схемы обусловлен возможностями и уровнем подготовки мастера. Чем сложнее схема, тем больше нюансов возникнет при сборке и настройке устройства. В то же время самые простые схемы позволяют получить лишь наиболее примитивные приборы, работающие с высокой погрешностью.

Рассмотрим одну из несложных схем.

В данной схеме в качестве компаратора используется стабилитрон

На рисунке слева изображена схема регулятора, а справа — блок реле, включающий нагрузку. Датчик температуры — это резистор R4, а R1 — переменный резистор, используемый для настройки режима нагрева. Управляющим элементом является стабилитрон TL431, который открыт до тех пор, пока на его управляющем электроде имеется нагрузка выше 2,5 В. Нагрев терморезистора вызывает снижение сопротивления, отчего напряжение на управляющем электроде падает, стабилитрон закрывается, отсекая нагрузку.

Другая схема несколько сложнее. В ней использован компаратор — элемент, производящий сравнение показаний термодатчика и эталонного источника напряжения.

Подобная схема с компаратором применима для регулировки температуры тёплого пола

Любое изменение напряжения, вызванное увеличением или уменьшением сопротивления терморезистора, создаёт разницу между эталоном и рабочей линией схемы, вследствие чего на выходе устройства генерируется сигнал, вызывающий включение или отключение нагрева. Подобные схемы, в частности, используются для регулировки режима работы тёплого пола.

Пошаговая инструкция

Порядок сборки каждого устройства имеет свои особенности, но некоторые общие шаги выделить можно. Рассмотрим ход сборки:

  1. Готовим корпус прибора. Это важно, поскольку оставлять плату незащищённой нельзя.
  2. Готовим плату. Если используется фольгированный гетинакс, придётся травить дорожки при помощи электролитических методов, предварительно нарисовав их нерастворимой в электролите краской. Монтажная плата с готовыми контактами значительно упрощает и ускоряет процесс сборки.
  3. Проверяем с помощью мультиметра работоспособность деталей, при необходимости заменяем их на исправные образцы.
  4. По схеме собираем и соединяем все необходимые детали. Необходимо следить за точностью соединения, правильной полярностью и направлением установки диодов или микросхем. Любая ошибка может привести к выходу из строя важных деталей, которые придётся приобретать снова.
  5. После окончания сборки рекомендуется ещё раз внимательно осмотреть плату, проверить точность соединений, качество пайки и прочие важные моменты.
  6. Плата помещается в корпус, производится пробный запуск и настройка работы устройства.

Как настроить

Для настройки прибора необходимо либо иметь эталонное устройство, либо знать номинал напряжений, соответствующих той или иной температуре контролируемой среды. Для отдельных устройств существуют собственные формулы, показывающие зависимость напряжения на компараторе от температуры. Например, для датчика LM335 такая формула имеет вид:

V = (273 + T) 0,01,

где Т — требуемая температура по Цельсию.

В других схемах настройка производится путём подбора номиналов регулировочных резисторов при создании определённой, известной температуры. В каждом конкретном случае могут быть использованы собственные методики, оптимальным образом подходящие к имеющимся условиям или используемому оборудованию. Требования к точности прибора также отличаются друг от друга, поэтому единой технологии настройки не существует в принципе.

Основные неисправности

Наиболее распространённой неисправностью самодельных терморегуляторов является нестабильность показаний терморезистора, вызванная низким качеством деталей. Кроме того, нередко встречаются сложности с настройкой режимов, вызванные несоответствием номиналов или изменением состава деталей, необходимых для правильной работы устройства. Большинство возможных проблем напрямую зависят от уровня подготовки мастера, производящего сборку и настройку прибора, так как навыки и опыт в этом деле значат очень много. Тем не менее, специалисты утверждают, что изготовление терморегулятора своими руками — полезная практическая задача, дающая неплохой опыт в создании электронных устройств.

Если уверенности в своих силах нет, лучше использовать готовое устройство, которых достаточно в продаже. Необходимо учитывать, что отказ регулятора в самый неподходящий момент может стать причиной серьёзных неприятностей, для устранения которых потребуются усилия, время и деньги. Поэтому, принимая решение о самостоятельной сборке, следует подойти к вопросу максимально ответственно и тщательно взвесить свои возможности.

Поводом для сборки этой схемы послужила поломка терморегулятора в электрическом духовом шкафу на кухне. Поискав в интернете, особого изобилия вариантов на микроконтроллерах не нашел, конечно есть кое-что, но все в основном рассчитаны на работу с термодатчиком типа DS18B20, а он очень ограничен в температурном диапазоне верхних значений и для духовки не подходит. Задача ставилась измерять температуры до 300°C, поэтому выбор пал на термопары К-типа. Анализ схемных решений привел к паре вариантов.

Схема терморегулятора — первый вариант

Термостат собраный по этой схеме имеет заявленный предел верхней границы 999°C. Вот что получилось после его сборки:

Испытания показали, что сам по себе термостат работает достаточно надежно, но не понравилось в данном варианте отсутствие гибкой памяти. Пошивка микроконтроллера для обеих вариантов — в архиве .

Схема терморегулятора — второй вариант

Немного поразмыслив пришел к выводу, что возможно сюда присоединить тот же контроллер, что и на паяльной станции, но с небольшой доработкой. В процессе эксплуатации паяльной станции были выявлены незначительные неудобства: необходимость перевода таймеров в 0, и иногда проскакивает помеха которая переводит станцию в режим SLEEP . Учитывая то, что женщинам ни к чему запоминать алгоритм перевода таймера в режим 0 или 1 была повторена схема той же станции, но только канал фен. А небольшие доработки привели к устойчивой и «помехонекапризной» работе терморегулятора в части управления. При прошивке AtMega8 следует обратить внимание на новые фьюзы. На следующем фото показана термопара К-типа, которую удобно монтировать в духовке.

Работа регулятора температуры на макетной плате понравилась — приступил к окончательной сборке на печатной плате.

Закончил сборку, работа тоже стабильная, показания в сравнении с лабораторным градусником отличаются порядка на 1,5°C, что в принципе отлично. На печатной плате при настройке стоит выводной резистор, пока что не нашел в наличии SMD такого номинала.

Светодиод моделирует ТЭНы духовки. Единственное замечание: необходимость создания надежной общей земли, что в свою очередь сказывается на конечный результат измерений. В схеме необходим именно многооборотный подстроечный резистор, а во-вторых обратите внимание на R16, его возможно тоже необходимо будет подобрать, в моём случае стоит номинал 18 кОм. Итак, вот что имеем:

В процессе экспериментов с последним терморегулятором появились ещё незначительные доработки, качественно влияющие на конечный результат, смотрим на фото с надписью 543 — это означает датчик отключен или обрыв.

И наконец переходим от экспериментов до готовой конструкции терморегулятора. Внедрил схему в электроплиту и пригласил авторитетную комиссию принимать работу:) Единственное что жена забраковала — маленькие кнопки на управлении конвекцией, общее питание и обдув, но это решаемо со временем, а пока выглядит вот так.

Регулятор заданную температуру держит с точностью до 2-х градусов. Происходит это в момент нагрева, из-за инертности всей конструкции (ТЭНы остывают, внутренний каркас выравнивается температурно), в общем в работе схема мне очень понравилась, а потому рекомендуется для самостоятельного повторения. Автор — ГУБЕРНАТОР .

Обсудить статью СХЕМА ТЕРМОРЕГУЛЯТОРА

Данный электронный термостат для холодильника поможет в тех случаях, когда собственный (заводской) термостат неисправен или его точность работы уже недостаточна. В старых холодильниках используется механический термостат температуры с использованием жидкости или газа, которыми заполнен капилляр.

При изменении температуры меняется и давление внутри капилляра, которое передается на мембрану (сильфона). В результате термостат включает и выключает компрессор холодильника. Конечно же, подобная система термостатирования имеет низкую точность, и детали ее со временем изнашиваются.

Описание работы термостата для холодильника

Как известно температура хранения пищевых продуктов в холодильной камере должна быть +2…8 градусов Цельсия. Рабочая температура холодильника +5 градусов.

Электронный терморегулятор для холодильника характеризуется двумя параметрами: температура запуска и остановки (либо средняя температура плюс значение гистерезиса) компрессора. Гистерезис необходим для предотвращения слишком частого включения компрессора холодильника.

В данной схеме предусмотрен гистерезис в 2 градуса при средней температуре в 5 градусов. Таким образом, компрессор холодильника включается, когда температура достигнет + 6 градусов и отключается при снижении ее до + 4 градусов.

Этот температурный интервал достаточный для поддержания оптимальной температуры хранения продуктов, и при этом он обеспечивает комфортную работу компрессора, предотвращая его чрезмерный износ. Это особенно важно для уже старых холодильников, использующих термореле для запуска двигателя.

Электронный термостат является подходящей заменой оригинального термостата. Терморегулятор считывает температуру с помощью датчика, сопротивление которого меняется в зависимости от изменения температуры. Для этих целей довольно часто используют термистор (NTC), но проблема заключается в его низкой точности и необходимости в калибровке.

Для обеспечения точной установки контролируемой температуры и избавления от многочасовой калибровки, в данном варианте термостата для холодильника был выбран . Он представляет собой интегральную схему, линейно откалиброванную в градусах Цельсия, с коэффициентом 10 мВ на 1 градус Цельсия. В связи с тем, что пороговая температура близка к нулю, относительное изменение выходного напряжения велико. Поэтому сигнал с выхода датчика можно контролировать с помощью простой схемы состоящей всего из двух транзисторов.

Так как выходное напряжение слишком мало, чтобы открыть транзистор VT1, датчик LM35 включен как источник тока. Его выход нагружен резистором R1 и поэтому сила тока на нем изменяется пропорционально температуре. Этот ток влечет падение на резисторе R2. Падение напряжения управляет работой транзистора VT1. Если падение напряжения превышает пороговое напряжение перехода база-эмиттер, транзисторы VT1 и VT2 открываются, реле К1 включается, чьи контакты подключены вместо контактов старого термостата.

Резистор R3 создает положительно обратную связь. Это добавляет небольшой ток к сопротивлению R2, который сдвигает порог и тем самым обеспечивает гистерезис. Обмотка электромагнитного реле должна быть рассчитана на 5…6 вольт. Контактная пара реле должна выдерживать необходимый ток и напряжение.

Датчик LM35 расположен внутри холодильника в подходящем месте. Сопротивление R1 припаивается непосредственно к датчику температуры, что в свою очередь позволяет соединить LM35 с монтажной платой всего двумя проводами.

Провода соединяющие датчик могут внести в схему помехи, поэтому для подавления помех добавлен конденсатор С2. Схема работает от источника питания 5 вольт построенного . Потребление тока главным образом зависит от типа используемого реле. должен быть надежно изолированы от сети.

Большим преимуществом этой схемы является то, что она начинает работать сразу при первом запуске и не нуждается в калибровке и настройке. Если возникнет необходимость немного изменить уровень температуры, то это можно сделать путем подбора сопротивлений R1 или R2. Сопротивление R3 определяет величину гистерезиса.

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

Терморегуляторы широко используются в современных бытовых приборах, автомобилях, системах отопления и кондиционирования, на производстве, в холодильном оборудовании и при работе печей. Принцип действия любого терморегулятора основан на включении или выключении различных приборов после достижения определенных значений температуры.

Современные цифровые терморегуляторы управляются при помощи кнопок: сенсорных или обычных. Многие модели также оснащены цифровой панелью, на которой отображается заданная температура. Группа программируемых терморегуляторов является самой дорогостоящей. С помощью прибора можно предусмотреть изменение температуры по часам или задать необходимый режим на неделю вперед. Управлять прибором можно дистанционно: через смартфон или компьютер.

Для сложного технологического процесса, например, сталеплавильной печи, сделать терморегулятор своими руками – задача довольно непростая, которая требует серьезных знаний. Но собрать небольшое устройство для кулера или инкубатора под силу любому домашнему мастеру.

Для того, чтобы понять, как работает регулятор температуры, рассмотрим простое устройство, которое используется для открывания и закрывания заслонки шахтового котла и срабатывает при нагреве воздуха.

Для работы устройства были использованы 2 алюминиевые трубы, 2 рычага, пружина для возврата, цепочка, которая идет к котлу, и регулировочный узел в виде кран-буксы. Все комплектующие были смонтированы на котел.

Как известно, коэффициент линейного теплового расширения алюминия составляет 22х10-6 0С. При нагревании алюминиевой трубы длиной полтора метра, шириной 0,02 м и толщиной 0,01 м до 130 градусов Цельсия происходит удлинение на 4,29 мм. При нагреве трубы расширяются, за счет этого происходит смещение рычагов, и заслонка закрывается. При остывании трубы уменьшаются в длине, а рычаги открывают заслонку. Основной проблемой при использовании данной схемы является то, что точно определить порог срабатывания терморегулятора очень сложно. Сегодня предпочтение отдается устройствам на основе электронных элементов.

Схема работы простого терморегулятора

Обычно для поддержания заданной температуры используются схемы на основе реле. Основными элементами, входящими в данное оборудование, являются:

  • температурный датчик;
  • пороговая схема;
  • исполнительное или индикаторное устройство.

В качестве датчика можно использовать полупроводниковые элементы, термисторы, термометры сопротивления, термопары и биметаллические термореле.

Схема терморегулятор реагирует на превышения параметра над заданным уровнем и включает исполнительное устройство. Самым простым вариантом такого прибора является элемент на биполярных транзисторах. Термореле выполнено на основе триггера Шмидта. В роли датчика температуры выступает терморезистор – элемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от повышения или понижения градусов.

R1 – это потенциометр, который устанавливает начальное смещение на терморезисторе R2 и потенциометре R3. За счет регулировки происходит срабатывание исполнительного устройства и коммутации реле K1, когда сопротивление терморезистора изменяется. При этом рабочее напряжение реле должно соответствовать рабочему питанию оборудования. Чтобы защитить выходной транзистор от импульсов напряжения, параллельно подсоединен полупроводниковый диод. Величина нагрузки подключаемого элемента зависит от максимального тока электромагнитного реле.

Внимание! В интернете можно увидеть картинки с чертежами термостата для разного оборудования. Но довольно часто изображение и описание не соответствуют друг другу. Иногда на рисунках могут быть представлены просто другие устройства. Поэтому изготовление можно начинать только после тщательного изучения всей информации.

Перед началом работ следует определиться с мощностью будущего терморегулятора и температурным диапазоном, в котором предстоит ему работать. Для холодильника потребуются одни элементы, а для отопления –другие.

Терморегулятор на трех элементах

Одним из элементарных устройств, на примере которого можно собрать и понять принцип работы, является простой терморегулятор своими руками, предназначенный для вентилятора в ПК. Все работы производятся на макетной плате. Если же существуют проблемы с пальником, то можно взять беспаечную плату.

Схема терморегулятор в этом случае состоит всего лишь из трех элементов:

  • силового транзистора MOSFET (N канальный), можно использовать IRFZ24N MOSFET 12 В и 10 А или IFR510 Power MOSFET;
  • потенциометра 10 кОм;
  • NTC термистора в 10 кОм, который будет выполнять роль сенсора температуры.

Термодатчик реагирует на повышение градусов, за счет чего срабатывает вся схема, и вентилятор включается.

Теперь переходим к настройке. Для этого включаем компьютер и регулируем потенциометр, задавая значение для выключенного вентилятора. В тот момент, когда температура приближается к критической, максимально уменьшаем сопротивление до того, как лопасти будут вращаться очень медленно. Лучше сделать настройку несколько раз, чтобы убедиться в эффективности работы оборудования.

Современная электронная промышленность предлагает элементы и микросхемы, значительно отличающиеся по виду и техническим характеристикам. У каждого сопротивления или реле есть несколько аналогов. Необязательно использовать только те элементы, которые указаны в схеме, можно брать и другие, совпадающие по параметрам с образцами.

Терморегуляторы для котлов отопления

При регулировке отопительных систем важно точно откалибровать прибор. Для этого потребуется измеритель напряжения и тока. Для создания работающей системы можно воспользоваться следующей схемой.

С помощью этой схемы можно создать наружное оборудование для контроля за твердотопливным котлом. Роль стабилитрона здесь выполняет микросхема К561ЛА7. Работа устройства основана на способности терморезистора уменьшать сопротивление при нагреве. Резистор подключается в сеть делителя напряжения электричества. Необходимую температуру можно задать с помощью переменного резистора R2. Напряжение поступает на инвертор 2И-НЕ. Полученный ток подается на конденсатор С1. К 2И-НЕ, который контролирует работу одного триггера, подключен конденсатор. Последний соединен со вторым триггером.

Контроль температуры идет по следующей схеме:

  • при понижении градусов напряжение в реле растет;
  • при достижении определенного значения вентилятор, который соединен с реле, выключается.

Напайку лучше производить на слепыше. В качестве элемента питания можно взять любое устройство, работающее в пределах 3-15 В.

Осторожно! Установка самодельных приборов любого назначения на системы отопления может привести к выходу из строя оборудования. Более того, использование подобных устройств может быть запрещено на уровне служб, осуществляющих подвод коммуникаций в вашем доме.

Цифровой терморегулятор

Для того чтобы создать полноценно функционирующий терморегулятор с точной калибровкой, без цифровых элементов не обойтись. Рассмотрим прибор для контроля температур в небольшом хранилище для овощей.

Основным элементом здесь является микроконтроллер PIC16F628A. Эта микросхема обеспечивает управление разными электронными устройствами. В микроконтроллере PIC16F628A собраны 2 аналоговых компаратора, внутренний генератор, 3 таймера, модули сравнения ССР и обмена передачи данных USART.

При работе терморегулятора значение существующей и заданной температуры подается на MT30361 – трехразрядный индикатор с общим катодом. Для того чтобы задать необходимую температуру, используются кнопки: SB1 – для уменьшения и SB2 – для увеличения. Если проводить настойку с одновременным нажатием кнопки SB3, то можно установить значения гистерезиса. Минимальным значением гистерезиса для этой схемы является 1 градус. Подробный чертеж можно увидеть на плане.

При создании любого из устройств важно не только правильно спаять саму схему, но и продумать, как лучше разместить оборудование. Необходимо, чтобы сама плата была защищена от влаги и пыли, иначе не избежать короткого замыкания и выхода из строя отдельных элементов. Также следует позаботиться об изоляции всех контактов.

Видео

Простой самодельный терморегулятор для инкубатора своими руками. Часть 1

Данная схема простого терморегулятора, помимо самодельного инкубатора, применялась для согрева ульев ослабленных пчелиных семей. Его также возможно использовать тогда, когда перегрев может привести к непоправимым последствиям.

По причине  выхода из строя элементов схемы термостата для инкубатора, либо из-за непредсказуемых скачков питающего напряжения, любой даже самый надежный терморегулятор для инкубатора   может выйти из строя. Несмотря на то, что автомат от перегрева немного усложняет терморегулятор для инкубатора в целом, но преимущество от его наличия бесспорно.

Принципиальная схема простого самодельного терморегулятора для инкубатора

Схема защиты от перегрева работает с высокоточным (0,05 С) терморегулятором. Собственно терморегулятор может быть любым, но он должен работать по принципу фазоимпульсного регулирования. Защита основана на свойстве фазоимпульсного регулятора выдавать малые импульсы управления нагревателем после выхода на рабочий режим температуры. Обратная связь осуществляется при помощи самодельной оптопары, состоящей из 15-ти ваттной лампы накаливания и фототранзистора ФТ2К.

Схема терморегулятора изображена на рис. 1.10. Задающим элементом является конденсатор С4. Стабилизированное  стабилитроном VD1 переменное напряжение с вторичной обмотки трансформатора Tl выпрямляется диодами VD3, VD4 и попеременно поступает на конденсатор С4 через резисторы R6, R7. Конденсатор С4 заряжается положительной полуволной напряжения, поступающей через диод VD3 и резистор R6.

Отрицательной полуволной напряжения, поступающей через диод VD4 и терморезистор R7, конденсатор разряжается. Разряд конденсатора происходит не до нуля, а до определенного уровня, например U0. Управление тиристором VS1 осуществляется усилителем тока, выполненном на транзисторе VT1.

Для привязки постоянного напряжения, поступающего с транзистора VT2, к фазе переменного, существует фазовращающая цепь R3, С1. Переменное напряжение с фазовращателя через конденсатор С2 суммируется с постоянным на базе транзистора VT1. Таким образом, тиристор VS2 открывается только в положительные полупериоды напряжения.

При нагревании терморезистора R7 его сопротивление уменьшается, ток разряда конденсатора С4 увеличивается. Напряжение на конденсаторе уменьшается до уровня U,. Формирование длительности управляющего импульса тиристорами поясняет рис. 1.11.

Паяльный фен YIHUA 8858

Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час…

При напряжении на конденсаторе С4 равном U0, на нагреватель подается напряжение большее время t0,чем при напряжении U1, равном времени t1. В установившемся режиме длительность импульса управления тиристорами пропорциональна тепловым потерям, поэтому импульсы имеют малую амплитуду. Лампа накаливания ЕL1, включенная параллельно нагревателю, в установившемся режиме не будет светиться.

Блок защиты от перегрева показан на рис. 1.12. Сигнал с фототранзистора VTl проходит через формирователь на элементе DD1.1, переключатель рода работы SA1, логический элемент DD1.2 и устанавливает управляющий триггер DD2.1. Управляющий триггер включает: ждущий мультивибратор звуковой сигнализации на элементах DD1.3, DD1.4 и излучателе ZQ1; ждущий мультивибратор световой сигнализации на триггере DD2.2,и светодиод HL1; реле Кl через ключевой транзистор VT2.

Перед началом работы с самодельным терморегулятором необходимо переключатель рода работы установить в положение «Пуск». При включении напряжения питания управляющий триггер DD2.1 обнуляется интегрирующей цепочкой С2, R2. Реле Kl и ждущие мультивибраторы аварийной сигнализации выключены.

Фототранзистор VT1 установлен рядом с лампой накаливания ЕL1 (рис. 1.10). При включении питания нагреватель холодный, поэтому на него поступает максимальное напряжение, и лампа EL1 загорается. Фототранзистор открывается, на выходе элемента DD1.1 появляется лог. 0, светодиод НL1 светится. На входах элемента DD1 2 лог. 1, а на выходе — лог. 0. Конденсатор Cl разряжен и на установочном входе S триггера DD2.1 уровень лог. 0.

Если терморезистор R7 (рис. 1.10) установлен вблизи нагревателя или на самом нагревателе, то происходит быстрый выход на режим стабилизации температуры, установленной резистором R6. Через 2…3 с светодиод погаснет, и можно будет установить переключатель тип работы SAl в положение «Работа».

Лампа не светится, фототранзистор закрыт, и на входе элемента DD1.1 установлен лог. 0. Регулирующие устройства на тиристорах в терморегуляторах чувствительны к импульсным помехам по сети. Во время импульса помехи тиристор открывается, а лампа кратковременно вспыхивает.

На выходе элемента DD1.2 возникают короткие импульсы, которые будут заряжать конденсатор Cl. Поскольку постоянная времени интегрирующей цепочки С l — R3 большая, на входе S триггера DD2.1 появится лог. 1 только через (примерно) одну секунду после включения лампы. Этим достигается большая помехозащищенность блока защиты.

Если лампа горит более одной секунды, управляющий триггер DD2.1 установится в единичное состояние. На вход 13 элемента DD1.2 поступит лог. О, запрещая прохождение сигналов, вызванных изменением состояния фототранзистора. Включается реле К1 и размыкаются контакты реле К1.1, ТЭН обесточивается. Аварийная ситуация работы самодельного терморегулятора индицируется миганием светодиода HL1 с периодом 1 с и звуковым сигналом.

Повторное включение после аварийной ситуации возможно только после выключения напряжения питания. Лампа накаливания EL1 с патроном «миньон» установлена вместе с фототранзистором VI1 в отдельной светонепроницаемой коробке.

Термостаты | DoItYourself.com

Практически все эксперты по благоустройству дома и представители экологического сообщества согласны с тем, что одним из наиболее эффективных инструментов контроля энергопотребления в доме является программируемый термостат . Тем не менее, для непосвященных выбор подходящего термостата, отвечающего их потребностям, может быть трудным процессом, поскольку в большинстве магазинов товаров для дома есть сотни различных типов и стилей на выбор.

В этом руководстве для покупателя термостатов мы более подробно рассмотрим типы доступных термостатов и то, что отличает каждый из них от других.

Программируемые термостаты -Программируемый термостат — это любой термостат, который можно настроить на автоматическое включение или выключение в определенное время днем ​​или ночью или всякий раз, когда внутренняя температура достигает определенного градуса. Например, если вы уходите на работу в 8:00 и возвращаетесь в 18:00, вы можете запрограммировать свой термостат, чтобы кондиционер не работал в эти часы, чтобы сэкономить энергию. Вы также можете запрограммировать термостат на включение кондиционера в 5:30, чтобы в вашем доме было хорошо и прохладно, когда вы вернетесь с работы.Или вы можете настроить его так, чтобы температура вашего дома постоянно составляла 74 градуса, независимо от того, дома ли вы.

Программируемые термостаты доступны в широком диапазоне марок и моделей, некоторые из которых более продвинутые, чем другие. Конечно, чем больше возможностей доступно для программируемого термостата, тем выше будет его цена, но все зависит от того, насколько гибкими должны быть ваши системы отопления и охлаждения.

Базовый программируемый термостат с 7-дневным контролем температуры. Это означает, что термостат можно настроить в соответствии с вашим недельным графиком, который в большинстве случаев остается неизменным.Термостат подключается к вашей системе центрального кондиционирования / печи через низковольтную проводку и обычно устанавливается на первом этаже вдали от окон и дверей. К конкретным типам программируемых термостатов относятся:

  • Программируемый термостат нагрева. Этот тип программируемого термостата предназначен для управления только нагревом плинтуса, кабеля или потолка.
  • Непрограммируемый термостат. Непрограммируемый термостат по-прежнему является программируемым термостатом, за исключением того, что его нельзя настроить на включение или выключение в определенное время.Его функция — поддерживать температуру в доме на заданном уровне.
  • Программируемый термостат теплового насоса — Этот термостат предназначен для использования только с тепловым насосом.
  • Программируемый термостат линейного напряжения. Программируемый линейным напряжением термостат — это термостат, который регулирует линейное напряжение (120 или 240 вольт), питающее электрический нагреватель, например электрический нагреватель основной платы.

Цифровые термостаты — Цифровые термостаты не имеют подвижных частей, как старые биметаллические модели.Вместо этого в этих новых термостатах используются термисторы или резистивный датчик температуры для измерения температуры. К наиболее распространенным типам цифровых термостатов относятся следующие:

  • Цифровой программируемый термостат. Большинство современных цифровых термостатов также программируются с возможностью 7-дневного контроля температуры. Более продвинутые устройства могут управлять отдельными зонами, если система отопления и охлаждения дома спроектирована таким образом.
  • Цифровой комнатный термостат-Цифровой комнатный термостат предназначен для регулирования температуры только в том помещении, где он установлен.В большинстве случаев это используется для управления электрическим обогревом плинтуса или каким-либо другим независимым источником тепла.
  • Цифровой термостат линейного напряжения — это то же самое, что и программируемый термостат линейного напряжения. Он оснащен цифровым ЖК-экраном для удобства использования.
  • Цифровой термостат теплового насоса — это просто цифровая версия программируемого термостата теплового насоса.

Комнатные термостаты -Комнатные термостаты устанавливаются в комнате, где они регулируют только температуру этой конкретной области.Например, электрический обогреватель плинтуса в спальне управляется комнатным термостатом, установленным в этой комнате. Такой термостат устанавливается на одной из стен; они могут быть программируемыми или непрограммируемыми; и, в зависимости от модели, некоторые из них даже имеют возможность беспроводного управления.

Беспроводные термостаты -Беспроводные термостаты позволяют контролировать температуру в вашем доме вручную из любой точки дома. Беспроводной термостат не устанавливается в фиксированном месте на стене, а переносится, поэтому вы можете взять его в гостиной, когда смотрите телевизор, а затем разместить его на прикроватной тумбочке, когда пора ложиться спать.Большинство моделей поставляются с 7-дневными настройками контроля температуры и имеют возможность управлять до четырьмя отдельными комнатными термостатами. Дальность передачи варьируется в зависимости от модели, поэтому всегда убедитесь, что вы покупаете такую, которая способна охватить весь ваш дом для достижения наилучших результатов.

Электрические термостаты -Электрический термостат — это термостат, подключенный к электрической цепи, например, встроенный термостат или термостат, в котором используется 24-вольтовый трансформатор. Фактически, можно с уверенностью сказать, что практически все современные термостаты являются электрическими, поскольку все они используют цепь 24, 120 или 240 В в качестве средства управления работой печи, теплового насоса, обогревателя плинтуса или центрального отопления. кондиционер.

Дистанционные термостаты -Дистанционные термостаты или термостаты с дистанционной лампочкой отличаются от беспроводных термостатов, хотя их названия позволяют легко спутать их. Термостат с выносной лампочкой разработан для использования с холодильной камерой, такой как морозильная камера или встроенный холодильник. Их также можно использовать для регулирования температуры жидкости или воздуха внутри котлов, резервуаров, трубопроводов и воздуховодов. Блок управления установлен снаружи камеры содержания и подключен к дистанционному чувствительному элементу через тонкую медную трубку.

Термостаты вентилятора -Термостат вентилятора представляет собой небольшой встроенный электрический термостат, предназначенный для управления работой вентилятора. Чаще всего термостат вентилятора используется для управления вытяжным вентилятором чердака; однако их можно найти и в других приложениях, таких как оконные вентиляторы, охлаждающие вентиляторы и блоки управления фанкойлами.

Как видите, времена простых круговых электромеханических термостатов давно прошли. Сегодняшние дома обогреваются и охлаждаются с помощью интеллектуальных инновационных термостатов, разработанных для обеспечения максимального комфорта при сохранении как можно большего количества энергии.Воспользуйтесь приведенной здесь информацией, чтобы подобрать термостат, подходящий для вашего дома.

Опасности установки собственного термостата и почему вам следует установить его профессионально


Термостаты. Эти удобные предметы домашнего обихода, которые сохраняют в наших домах тепло или прохладу, в зависимости от времени года.

«Термостат — это компонент, который определяет температуру физической системы (например, дома или здания) и выполняет действия так, чтобы температура в зданиях поддерживалась около желаемой уставки» ~ Википедия)

Пока человек Хаус может подумать, что установить его самому — отличная идея, но он ошибается… (и, возможно, очень тупой.)

Почему установка термостата НЕ является делом «сделай сам»

Существует множество стилей и конфигураций, которые следует учитывать при замене термостата. От полных систем домашнего зонирования до систем управления одним касанием с мобильным доступом или даже, возможно, простого механического бюджетного термостата.

Существует множество переменных при определении того, что может работать для вашей системы HVAC. Он может использовать как простые механические, так и цифровые комнатные термостаты для базового управления микроклиматом в помещении, вплоть до усовершенствованных мультисистемных коммуникационных термостатов для интеграции с системами автоматизации зданий.

Можно сэкономить деньги, установив или заменив термостат самостоятельно, но вам потребуются:

  • Базовые знания в области электрики
  • Общее представление о типе используемого оборудования.

Возможные последствия неправильной установки могут включать:

  • Удар электрическим током
  • Перерыв выключателя
  • Повреждение блока термостата, электрической системы или даже самого блока переменного тока / печи
  • Двухтопливные системы, неудачно расположенные термостат, увлажнители воздуха в доме или неправильная проводка могут сделать установку термостата более длительным, утомительным и сложным процессом.
  • Для продвинутых систем требуется больше деталей для определения наилучших вариантов, и их установка может быть более дорогой.

Проблемы с электропроводкой

Термостаты разрабатывались в течение последних нескольких десятилетий, не говоря уже о последних нескольких годах. Большинство систем будет оснащено термостатом нового типа, и они больше не будут напоминать простые системы прошлого.

Настройка и подключение этих новых термостатов требует опыта в области электропроводки, чтобы понять, как правильно настроить вашу конфигурацию.

Очевидно, что помимо риска пореза себя электрическим током, вы также можете повредить термостат во время установки. Например, передача слишком большого тока через устройство может вызвать отказ термостата.

Лучше нанять профессионала (например, Smits) для установки термостата, чтобы вы не нанесли травм или повреждений.

Гарантия

Некоторые производители термостатов аннулируют гарантию на термостат, если специалист по HVAC не выполнит установку.

Все производители хотят защитить себя от претензий, вызванных халатностью пользователя. Гарантии могут показаться неважными, но они могут пригодиться. Если ваш термостат внезапно выйдет из строя, вы не хотите платить из своего кармана.

Характеристики системы

Термостаты работают более надежно, если их устанавливают обученные профессионалы.

Мы хотим, чтобы вы получали от своего устройства максимальную производительность, включая энергоэффективность, надежность и комфорт.Если у вас есть система производства солнечной энергии, вы не хотите тратить эту экономию на плохую конфигурацию.

Хотя самодельный подход может показаться привлекательным, вы не хотите платить за него позже ремонтом или высокими счетами за отопление и охлаждение.

Выберите Smits вместо

В дополнение к тому, чтобы избавить вас от всего вышеперечисленного, мы устанавливаем все формы и стили термостатов, включая проводные и беспроводные термостаты, в дополнение к нашим вариантам установки и обслуживания кондиционирования воздуха, отопления жилых помещений и солнечной энергии. .

И да, мы даже можем установить интеллектуальные термостаты, такие как Nest, Ecobee, Lyric, или обычные термостаты, такие как Honeywell, Emerson и White Rodgers.


Сохраните себя и доверьтесь Smits для установки термостата


Свяжитесь с нами сегодня!

СДЕЛАЙ ЭТО САМОСТОЯТЕЛЬНО: отремонтировать термостат не сложно, но обязательно отключите питание

Термостаты, управляющие домашними системами отопления и приготовления пищи, редко ломаются, но когда это происходит, большинство из них легко диагностировать и исправить.Даже заменить сломанный или устаревший термостат обычно не так уж и сложно.

Если печь или центральный кондиционер не запускается, попробуйте повернуть термостат на 10 градусов вверх (в системе отопления) или вниз (в системе охлаждения). Это должно запустить агрегат. В противном случае перейдите к главной сервисной панели или блоку предохранителей и проверьте, не сработал ли автоматический выключатель или перегоревший предохранитель.

Переустановите прерыватель или замените предохранитель, если необходимо, и попробуйте еще раз. Если система по-прежнему не запускается, проверьте, не отключилась ли сама печь или кондиционер из-за неисправности.После устранения этих возможностей заподозрите неисправный термостат.

Практически все комнатные термостаты работают от низкого напряжения, что не несет риска поражения электрическим током. Тем не менее, всегда разумно отключить питание термостата на сервисной панели, прежде чем проверять его или работать с ним.

Не трогайте термостат, который управляет электрическим обогревателем плинтуса; они обычно проходят через бытовой ток полной мощности и могут вызвать смертельный удар. Вместо этого обратитесь к специалисту по теплотехнике или электрику для проверки устройства.

*

Для работы с термостатом снимите крышку и сдуйте пыль, прилипшую к внутренним частям. Ищите небольшие металлические кнопки, называемые контактами, которые при срабатывании термостата сжимаются вместе, замыкая цепь, запускающую систему.

Не все термостаты имеют контакты. На тех, которые это делают, отрегулируйте настройку термостата, чтобы закрыть их, затем вставьте грубую бумагу между контактами, чтобы очистить их. Не используйте наждачную бумагу или другой абразивный материал.

Также проверьте наличие сломанных частей — особенно витой биметаллической пружины, которая является сердцем большинства термостатов.Если вы обнаружите сломанные детали, замените термостат. Снова закрепите незакрепленные провода, обернув их по часовой стрелке вокруг винтов клемм и плотно затянув винты. Иногда винты находятся на обратной стороне пластины термостата. Снимите пластину, чтобы достать до винтов.

Обгоревшие провода могут указывать на опасность поражения электрическим током или возгорания. Немедленно обратитесь к специалисту по отоплению или электрику для проверки любого такого состояния.

Восстановите питание и попробуйте снова запустить систему с помощью термостата.Если ничего не происходит, оголите концы запасного куска любого изолированного медного электрического провода; затем, удерживая провод за изолированную часть, прикоснитесь концами провода к клеммам на термостате, отмеченным буквами «R» и «W.» Если включается система нагрева или приготовления пищи, термостат неисправен; замени это.

Ни один из вышеперечисленных тестов не может быть проведен на новых электронных термостатах, имеющих печатные платы. Если это не удается, обратитесь к руководству пользователя и попробуйте установить новые батареи. Если проблема осталась, замените термостат.

Чтобы заменить термостат, сначала отключите питание на сервисной панели. Снимите крышку и пластину, а затем промаркируйте провода кусочками малярной ленты, указав их клеммы.

Отстегните провода. Отвинтите термостат от стены и снимите его, следя за тем, чтобы провода не соскользнули в стену, где они могут потеряться.

Пропустите провода через заднюю часть нового термостата и прикрепите термостат к стене, используя уровень, чтобы убедиться, что он расположен горизонтально.

Подключите провода, следуя этикеткам и инструкциям, прилагаемым к термостату. Присоедините переднюю панель и любые батарейки; затем установите крышку, включите питание и проверьте термостат, используя его для включения системы. Закончите программированием термостата или настройкой его по мере необходимости.

Описание проводки термостата: удобное руководство для домовладельцев

Когда центральный кондиционер впервые появился на рынке, термостат был очень простым. Все, что они делали, — это включали и выключали систему и отслеживали температуру в комнате.Им не нужен был отдельный блок питания.

Но в эту новую эпоху высоких технологий, умных домов и модных сенсорных дисплеев вашему термостату нужен постоянный источник энергии.

Как он получает эту мощность? Провод C термостата или общий провод позволяет непрерывно передавать энергию на термостат.

Как узнать, есть ли в вашей системе провод C? Если вы подумываете о модернизации термостата, можете ли вы сделать это самостоятельно? Здесь мы расскажем вам все, что вам нужно знать о проводе термостата C и основах подключения термостата, чтобы вы больше не были в темноте.

Что такое провод термостата C?

Провод C — это дополнительный провод, который используется для создания непрерывного контура питания 24 В между вашим термостатом и остальной системой HVAC. Это позволяет использовать мощность для любого применения и позволяет более совершенным термостатам работать с максимальным потенциалом.

C означает обычный и обычно обозначается буквой C. Он может быть любого цвета. Это не всегда будет помечено. Хотя существуют стандартные методы, они не требуются и поэтому не применимы к каждой установке.

Хотя некоторые люди думают, что провод C — это то, что приводит в действие термостат, это не совсем так. Обычно «горячие» провода или провода, обеспечивающие питание устройства, представляют собой нагревательные и охлаждающие провода, обозначенные Rc и Rh соответственно.

Они обеспечивают источник питания 24 В, который поступает на саму главную плату управления HVAC. Другие провода на панели подключают схему, так что петля передает питание назад и вперед к плате.

Таким образом, провод C не питает термометр, а обеспечивает обратный путь, замыкающий контур и предотвращающий перебои в подаче электроэнергии.

Хорошо, но почему мне снова нужен провод C?

Вы можете подумать, что все это звучит действительно сложно и ненужно, но факт в том, что термостаты прошли долгий путь от ртутной капли, двигавшей иглу прошлого.

Сегодняшние системы включают собственные сигналы Wi-Fi, чтобы иметь возможность программировать устройство из любого места. Термостат становится главным узлом конфигурации вашего умного дома и выполняет все операции. Это требует много энергии.

Если термостат зависел от батарей, вам нужно было бы заменять их через день, чтобы соответствовать потребляемой мощности.

Помимо сигнала Wi-Fi, большинство современных термостатов имеют красивый большой полноцветный сенсорный экран. Это дополнительная потребляемая мощность, которая требует постоянной мощности для поддержания эффективности и функциональности.

В конце концов, ваш термостат — это не то, что вы хотите подвергнуть риску неожиданного отключения, когда это жизненно важно для производительности всей вашей системы.

Отсутствие термостата означает отсутствие переменного тока или тепла. Вы хотите, чтобы это случилось, пока вы находитесь вдали от дома? Лучше всего установить правильное оборудование, даже если это стоит несколько дополнительных долларов.

Переключение термостата — это проще простого, если у вас уже есть провод C термостата для подключения к

Может быть, вы подумываете о замене текущего термостата на смарт-устройство. Достаточно просто переключить и установить. Вам просто нужно замкнуть цепь между проводом R (красный провод) и проводом C, чтобы запустить поток энергии 24/7.

Но, если ваша система уже не имеет настройки C-Wire, все может стать немного сложнее. Проверить, есть ли в вашем распоряжении С-образный провод, довольно просто. Имея несколько инструментов и немного смазки для локтей, вы будете точно знать, с чем имеете дело.

Давайте рассмотрим, как проверить провод C.

1. Изучите закулисье вашего термостата

Снимите термостат со стены. Не бойтесь его повредить, иногда нужно немного потрудиться, чтобы снять лицевую панель.

После отсоединения лицевой панели взгляните на конфигурацию проводов вашего устройства. Если к клемме, помеченной как «C», подключен провод, то это хорошее предположение, что все готово.

Если вы его не видите, еще не все потеряно. Его можно было просто воткнуть в стену для дальнейшего использования и не промаркировать. Возьмите фонарик и проверьте, нет ли там неиспользованных проводов. Если вы ничего не видите, посмотрите на свою печь.

Если в вашей печи есть провод C, то другой конец обязательно воткнут в стену за термостатом.Вот как проверить вашу печь на наличие проволоки C.

2. Проверьте электропроводку вашей печи

Прежде чем вы начнете возиться с чем-либо электрическим, рекомендуется отключить питание устройства перед тем, как вы начнете.

После отключения питания найдите крышку и снимите ее, чтобы обнажить проводку. Иногда это легко, а иногда сложнее, в зависимости от модели устройства.

Как только вы его откроете, ищите ряд винтов, из-под которых выходят провода.У них должны быть такие ярлыки, как R, C, W, W2, G и Y / Y2.

Если из винта «C» выходит провод, то все в порядке. Если провода C нет, вам необходимо установить новую проводку.

Помните, что если в какой-то момент это становится ошеломляющим или начинает беспокоить вас, рекомендуется обратиться к профессионалу, который сделает это за вас.

Можно ли иметь интеллектуальную систему без кабеля C? Действительно ли он мне нужен?

Если вы собираетесь модернизировать свой термостат, рекомендуется установить провод C.Новые дома автоматически включают их в сборку, чтобы соответствовать коду.

Хотя технически возможно запустить систему без нее, это крайне неэффективно. Вы потратите целое состояние на аккумуляторы или изнашиваете саму систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, занимая электроэнергию.

Практически каждому современному термостату для правильной работы потребуется C-провод. Лучше установить его сейчас, потому что в ближайшем будущем технологии не сделают шаг назад.

Я слышал, что гнездо работает без провода C, могу я просто использовать его?

Термостаты Nest

стали популярными и заявляют, что могут работать без провода C.Однако сила все равно должна откуда-то исходить. Вместо того, чтобы получать питание от центрального провода C, Nest использует вашу систему для питания, пока она продолжает работать.

Если система не работает, Nest будет потреблять энергию от вашего нагревателя так называемыми импульсами. Эти импульсы потребляют немного энергии от нагревательного провода. Однако для некоторых обогревателей это серьезная проблема, потому что похоже, что они включаются, а затем выключаются несколько раз в день.

Ваш обогреватель изнашивается и не соответствует вашим счетам за электроэнергию.

Уловка с проводом вентилятора делает ваш дом более неудобным для вас и будущих жителей

Да. Вы можете использовать провод вентилятора как собственный провод C. Но это означает, что вы лишитесь возможности вручную включать и выключать вентилятор.

Не принимайте такие меры, чтобы снизить стоимость вашего дома. Если вы собираетесь купить новый модный термостат, включите установку провода C в бюджет для передачи.

Если вы инвестируете в систему «умный дом», инвестируйте и в установку C-образного провода

Мы надеемся, что эта статья объяснила, что такое провод C термостата, почему он важен и зачем он нужен для современных интеллектуальных термостатов.

Кабель

A C — лучший выбор для постоянного источника питания, который не потребляет энергию от остальной части вашей системы или требует постоянной замены батареи для поддержания работоспособности.

Наши профессиональные специалисты HVAC могут выполнить монтаж вашего провода C и полностью настроить ваш новый термостат. Всякий раз, когда вы имеете дело с чем-то электрическим и таким важным аспектом вашего дома, как система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, лучше всего доверить эту работу профессионалам.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы запланировать осмотр и узнать, что мы можем для вас сделать.Здесь, в Mathison Air Conditioning, ваше удовлетворение является нашим главным приоритетом.

Два года подряд выигрывая лучшее в округе Балтроп, мы знаем, что делаем, и заботимся о нашем сообществе. Ждем встречи с вами в ближайшее время!

Самостоятельная экономия: снижение температуры нагрева воды

ПЕРЕД НАСТРОЙКОЙ

  • Обратитесь к руководству пользователя водонагревателя за инструкциями по эксплуатации термостата.
  • Вы можете найти шкалу термостата для газового водонагревателя рядом с дном резервуара на газовом клапане. С другой стороны, электрические водонагреватели могут иметь термостаты, расположенные за привинчиваемыми пластинами или панелями.
  • В качестве меры предосторожности отключите электричество от водонагревателя перед снятием / открытием панелей.
  • Имейте в виду, что электрический водонагреватель может иметь два термостата — по одному для верхнего и нижнего нагревательных элементов.

ТОРГОВЫЙ СПИСОК

  • Термометр для измерения температуры воды.
  • Маркер для отметки настройки на вашем термостате

ПОШАГОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ

1) Найдите текущую температуру.

Измерьте начальную температуру горячей воды с помощью термометра на самом дальнем от водонагревателя кране. Циферблаты термостата часто неточны.

2) Отметьте настройку, затем выключите термостат.

Отметьте начальную температуру на термостате водонагревателя маркером, а затем поверните термостат вниз.

3) Измерьте и отрегулируйте.

Подождите пару часов, а затем снова измерьте температуру воды в самом дальнем от водонагревателя кране. Перед достижением желаемой температуры может потребоваться несколько корректировок.

4) Отметьте новую температуру.

Если вас устраивает температура, отметьте новую температуру на термостате водонагревателя маркером, чтобы в будущем вы могли при необходимости отрегулировать ее.

5) Выключите или выключите, когда вас нет дома.

Если вы планируете отсутствовать дома на продолжительное время, установите термостат на минимальное значение или полностью выключите водонагреватель. Чтобы отключить электрический водонагреватель, выключите на нем автоматический выключатель. Что касается газового водонагревателя, убедитесь, что вы знаете, как безопасно повторно зажечь контрольную лампу, прежде чем выключать ее.

Как заменить термостат, часть первая: выбор правильного термостата

Добро пожаловать в серию Возьмите под свой контроль свой дом серии от Direct Energy! Наем профессионала для обслуживания домашнего хозяйства может предложить удобство и душевное спокойствие.Вы можете выполнить многие из этих работ самостоятельно, не имея опыта или специальных инструментов. В процессе вы сэкономите деньги, узнаете, как устроен ваш дом, и обретете чувство выполненного долга. Сделанная своими руками задача сделана хорошо!

Центральное отопление и кондиционирование воздуха — две наиболее важные системы во многих домах, и ни одна из них не может работать без термостата. Домовладельцы, придерживающиеся принципа «если не сломалось, не чини», могут иметь идеально исправные термостаты, которым уже несколько десятилетий. Но в наш век смартфонов и Wi-Fi можно многого добиться в обновлении вашего термостата — и кто знает, ваш старый верный термостат наконец-то укусит пыль.

Диагностика неисправного термостата

Самая очевидная причина замены термостата — это его поломка. Отказ термостата иногда бывает сложно диагностировать самостоятельно, потому что вы также можете заподозрить проблемы с системами отопления и кондиционирования воздуха. Если у вас нет опыта работы с термостатами и системами HVAC своими руками, вам может потребоваться помощь лицензированного специалиста по HVAC, чтобы утвердительно определить термостат как источник ваших проблем.

Некоторые из наиболее распространенных симптомов неисправности термостата включают:

  • Фактическая температура в помещении, измеренная отдельным термометром, отличается от температуры, отображаемой на термостате
  • Система HVAC не выключается, когда температура достигает значения термостата
  • Система отопления, вентиляции и кондиционирования не включается при изменении температуры от значения, установленного на термостате.
  • Термостат не отвечает
  • Термостат с батарейным питанием слишком быстро разряжает свежие батареи

Стоит ли заменять ручной термостат?

Тот факт, что ваш старый термостат исправен, не означает, что вам не нужно экономить деньги.Ручные термостаты — цифровые или старомодные аналоговые — могут быть изменены только человеком, взаимодействующим с ними напрямую. Но с помощью программируемого термостата — или, что еще лучше, умного термостата — вы можете лучше контролировать свой термостат, чтобы не тратить энергию на поддержание температуры, которая никому не нравится дома.

Преимущества программируемого термостата

Цифровые программируемые термостаты сравнимы по цене с ручными термостатами и предлагают функции экономии денег, поэтому нет причин не выбирать этот тип в качестве минимального стандарта для замены термостата.Некоторые функции могут отличаться от одного программируемого термостата к другому, но основная особенность заключается в том, что эти термостаты позволяют вам устанавливать разные температуры для разных дней и времени. Пока все на работе и в школе, термостат можно установить на несколько градусов ниже зимой и выше летом. Со временем экономия энергии может с лихвой окупить стоимость обновления, при этом все время помогая окружающей среде.

Преимущества интеллектуального термостата

Тем не менее, ультрасовременным вариантом является интеллектуальный термостат.Умными термостатами можно управлять из любой точки мира с помощью приложений для смартфонов или планшетов. Эти приложения делают настройку расписания простой и элегантной, но всякий раз, когда ваши планы меняются, вы можете управлять им несколькими касаниями телефона. У брендов умных термостатов еще больше разнообразных функций, таких как интуитивно понятная технология, которая «изучает» ваше расписание и настройки в зависимости от погодных условий на открытом воздухе.

Какой новый термостат подходит вам?

Учитывая беспрецедентные возможности интеллектуальных термостатов, есть много причин, по которым стоит сделать следующее обновление термостата.Но умные термостаты не обязательно подходят всем. Например, умные термостаты не могут работать без доступа к беспроводному Интернету, и они непрактичны для домовладельцев, которые не используют смартфоны или планшеты. Так что, если у вас нет беспроводного Интернета и смартфона или планшета, вы получите гораздо больше преимуществ от программируемого термостата.

Умные термостаты дороже программируемых, и если вы заплатите специалисту по HVAC, чтобы он профессионально установил ваш, стоимость установки также может быть выше.Все зависит от существующей проводки в ваших стенах.

Еще одно соображение заключается в том, что интеллектуальные термостаты совместимы не со всеми системами отопления и охлаждения. Если у вас есть центральное кондиционирование и отопление или тепловой насос, вполне вероятно, что вы сможете интегрировать в свой дом большинство моделей умных термостатов. Но если у вас есть радиаторное отопление, обогреватели для плинтусов, болотные охладители или другие менее распространенные компоненты в вашей системе HVAC, могут возникнуть проблемы с совместимостью. Вам следует проверить технические характеристики каждого интеллектуального термостата, который вы планируете, чтобы убедиться, что они совместимы с оборудованием в вашем доме.

С учетом всего сказанного, если вы пользователь смартфона с беспроводным доступом в Интернет, совместимой системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и достаточно денег для покупки и установки интеллектуального термостата, потенциальной экономии от этой технологии будет достаточно, чтобы со временем оплатить стоимость обновления.

Готовы заменить термостат в вашем доме? Выбор подходящего термостата — не единственное серьезное решение — вам также необходимо решить, устанавливать ли его самостоятельно или нанимать профессионала, что мы изучим, когда вернемся ко второй части этого проекта.

Лучшие умные термостаты 2021 года

Умный термостат может дать вам дистанционное управление отоплением и кондиционированием воздуха, чтобы в вашем доме было так прохладно или жарко, как вам нравится, когда вы возвращаетесь домой с работы или где-то еще, а отличный термостат может контролировать условия окружающей среды и ваши собственные предпочтения. время, настройте свои системы так, чтобы вам было комфортно и сэкономить деньги.

Вот почему мы потратили последние несколько месяцев на тестирование семи интеллектуальных термостатов, чтобы найти лучший для вашего дома.

Лучший универсальный интеллектуальный термостат

Обучающий термостат Nest изучает ваши привычки и автоматически регулирует температуру в вашем доме. Эти умные способности, наряду с простым интерфейсом, делают его лучшим в своем классе.

Лучший бюджетный интеллектуальный термостат

Недорогой термостат Nest имеет такой же простой интерфейс и удобные возможности дистанционного управления, как и его старший брат, но не может запоминать ваши распорядки.

iStock

После нескольких месяцев тестирования различных моделей обучающий термостат Nest не оставил без внимания. Он имеет самые интуитивно понятные элементы управления, когда вам действительно нужно с ним взаимодействовать, а также интеллектуальные функции, которые позволяют вам установить его и забыть. Обучающийся термостат Nest обладает большим интеллектом, чем средний интеллектуальный термостат; когда вы изо дня в день корректируете температуру, он учится на них и использует это для определения тенденций.

В ходе нашего тестирования, после недели использования в начале лета, Nest Learning Thermostat выяснил, что нам нравится немного прохладнее ночью и теплее в течение дня, и благодаря своим возможностям геозоны выяснилось, что он может переключиться в режим Eco, когда мы вышли из дома, а затем подготовили его к тому времени, когда мы обычно возвращаемся. Довольно аккуратно, правда? И это настоящая находка с обучающим термостатом Nest. Он работает, чтобы установить эти закономерности, соответствующим образом отрегулировать и, в конечном итоге, возможно, снизить стоимость вашего HVAC и счета за электроэнергию.

Помимо умных способностей, термостат Nest имеет три режима — охлаждение, обогрев и эко, которые доступны автоматически или вручную. Эко устанавливает температуру, которая может быть немного выше или немного ниже, чем вы предпочитаете, но ее включение, когда вы находитесь вне дома или когда вы можете не замечать ее, может снизить затраты на работу всей системы. Это очень удобно. А если вы когда-нибудь захотите изменить температуру, это всего лишь поворот.

Физическая конструкция обучающего термостата Nest — лучший пользовательский интерфейс среди всех интеллектуальных термостатов, которые мы рассматривали, — упрощает это.Безель похож на колесо управления большего размера. Вы можете повернуть его вправо, чтобы повысить температуру, или влево, чтобы снизить ее. Он скользит и просто невероятно хорошо построен. Вы также можете физически нажать на лицевую панель или на лицевую панель, чтобы выбрать элемент. Как и следовало ожидать, учитывая цену в 215 долларов, в нем ощущается элитарность. Его приятно использовать, и он просто супер-интуитивно понятен для получения желаемых результатов.

Если вы не хотите вставать, чтобы регулировать температуру или режим, вы можете открыть приложение Nest на своем устройстве Android или iOS.Приложение имеет интуитивно понятный интерфейс, который копирует физический термостат Nest Learning Thermostat. Вы можете легко регулировать температуру, просматривать статистику производительности или создавать свои собственные графики.

Термостат Nest Learning Thermostat может также интегрироваться с несколькими датчиками температуры по всему дому, чтобы лучше регулировать обогрев и охлаждение для всего пространства. Даже при настройке одной зоны (как в нашем тестировании) несколько датчиков, расположенных на трех уровнях, помогли Nest более точно видеть температуру во всем пространстве и, таким образом, сделать более подходящие настройки.

Наконец, приступим к установке: обучающий термостат Nest работает с широким спектром систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Мы протестировали его в двух местах: в квартире с одной спальней с одной зоной и в трехэтажном доме с одной зоной, оба оборудованы системой центрального охлаждения и обогрева, не имеющей общего провода типа «C». Провод C обычно используется для подачи питания на термостат напрямую от домашней электросети. Если в вашем доме нет провода C (в некоторых более современных системах он не используется), термостат Nest может работать от встроенного аккумулятора или от дополнительного адаптера питания, если ваша система отопления, вентиляции и кондиционирования особенно энергоемкая.

Перед началом установки мы убедились, что наша система отопления, вентиляции и кондиционирования была отключена с помощью выключателя, сняли старый термостат, подключили термостат Nest с правильной конфигурацией проводки и подключили его через приложение Nest (доступно для Android или iOS). Приложение проверило нашу работу, и мы отправились на гонки.

В ходе расширенного тестирования Nest Learning Thermostat обеспечил нам комфорт и постоянно стремится к совершенствованию. Этот ум в сочетании с интуитивно понятным дизайном делает его лучшим интеллектуальным термостатом.

Джейкоб Крол / CNN

Для тех, у кого ограниченный бюджет, термостат Nest за 129,99 долларов предлагает хорошо продуманный интерфейс и удаленное управление приложениями, как у его старшего брата, но отказывается от встроенного интеллекта.

Вы по-прежнему можете вручную переключаться между режимами (охлаждение, нагрев, охлаждение и нагрев, экономичный режим или выключение), быстро активировать предустановку, устанавливать расписание и управлять вентилятором (конечно, в зависимости от конфигурации вашей системы HVAC).Однако термостат Nest не запоминает ваши предпочтения с течением времени, как термостат Nest Learning. Он не может регистрировать ваше использование и сокращать счет за электроэнергию, внося небольшие корректировки в течение дня или недели. Вы можете решить эту проблему в некоторой степени самостоятельно, установив расписание с использованием предустановок для таких вещей, как сон или экономичный режим в желаемое время дня.

У вас есть множество вариантов удаленного управления, либо из приложения Google Home, либо через интеграцию с Google Assistant или Amazon Alexa, поэтому вы можете настроить голосовое управление, если хотите.Таким образом вы можете сказать: «Окей, Google, сделай это круче» или «Алекса, установи термостат в гостиной на 71 градус».

Если вы предпочитаете физическое взаимодействие, вместо круглой подвижной лицевой панели обучающего термостата термостат Nest за 129 долларов имеет емкостный сенсорный датчик в правом верхнем углу. Здесь вы можете провести пальцем вверх или вниз, чтобы отрегулировать температуру, и коснитесь его, чтобы вызвать действие. И будем честны, после нескольких дней использования мы действительно научились этому, но это не так естественно, как колесо управления на 215 $.00 Nest Learning Термостат. В конечном итоге, чтобы что-то сделать, может потребоваться больше взаимодействий. При переключении между режимами охлаждения вам нужно коснуться его один раз, чтобы открыть меню, прокрутите до нужного значка и коснитесь еще раз, чтобы выбрать его. Однако в течение дня вы можете проводить пальцем вверх или вниз, чтобы повысить или понизить температуру.

Nest Thermostat, как ни странно, не использует приложение Nest. Это часть более крупной перегруппировки со стороны Google, но настройка и управление осуществляется через основное приложение Google Home.Это довольно простой интерфейс, и вы будете как дома, если уже используете эту экосистему для своего умного дома. В приложении Home интерфейс термостата Nest отражает физический блок с установленной температурой по центру и фактической температурой (вместе с влажностью) непосредственно под ней.

Google предлагает термостат Nest в четырех вариантах отделки: снег, уголь, песок и туман. Круглый блок оснащен прямоугольным дисплеем, покрытым зеркальным покрытием, и, хотя вы можете захотеть к нему прикоснуться, мы не рекомендуем его.Установка проста; Как и обучающий термостат, термостат Nest может получать питание от провода C, двух батареек AA или адаптера питания.

Компания Google создала отличное устройство, которое не выделяется технической грамотностью и не отличается великолепным пользовательским интерфейсом. Тем не менее, термостат Nest за 129,99 долларов является доступным и интуитивно понятным устройством, которое позволяет легко контролировать температуру в вашем доме.

Перед установкой любого из семи термостатов мы убедились, что проводим установку безопасно.Это включало отключение прерывателя, чтобы отключить электричество в наших системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Оттуда мы удалили стандартный неумный термостат и приступили к установке термостата, который тестируется.

Мы следовали прилагаемым инструкциям при каждой установке, и если соответствующее приложение имело возможность адаптации, мы также следовали этому. Мы внимательно отметили, насколько интуитивно понятны инструкции, и приложение помогало нам двигаться в этом процессе. После успешной установки мы протестировали доступные режимы, чтобы убедиться в правильности работы.Мы прожили с каждым термостатом много дней, чтобы почувствовать его и дать ему возможность откалибровать.

Мы протестировали управление в одной и той же сети Wi-Fi с каждым приложением и находясь вне дома с помощью сотовой связи. Если термостат имел возможность геозон, мы проверили и это. Помимо управления через сопутствующее приложение для каждого устройства, мы также использовали термостаты со всеми совместимыми экосистемами умного дома.

Наконец, мы изучили длину и то, что покрывается включенными гарантиями для каждого устройства.

Ecobee 3 Lite (162,99 доллара США, первоначально 179,99 доллара США; amazon.com )

Ecobee 3 Lite — это интеллектуальный термостат начального уровня от бренда, который призван выполнить то, что он нацелен на выполнение. Большой сенсорный экран было легко использовать в нашем тестировании, и он полностью повторяет сопутствующее приложение для Android или iOS. В конечном итоге все сводится к личным предпочтениям, но нам не хватало физических кнопок для управления нагревом или охлаждением.

Как и полноценный интеллектуальный термостат Ecobee с голосовым управлением, этот интеллектуальный термостат поставляется с адаптером питания в коробке, что удобно, если в вашей установке нет провода C для прямого питания устройства.Установить его достаточно просто, но время установки немного увеличивается. Ecobee 3 Lite также поддерживает обширный список экосистем умного дома: Amazon Alexa, Apple HomeKit, Google Home и SmartThings, среди прочих.

Интеллектуальный термостат Ecobee с голосовым управлением (246,99 долларов США; amazon.com )

Более дорогой Ecobee — это не просто умный термостат. С динамиком и набором микрофонов на борту, это действительно умный динамик на вашей стене, который можно использовать в качестве интеллектуального динамика Amazon Alexa для воспроизведения музыки и ответов на любые запросы.
Он также имеет почти такое же управление нагревом или охлаждением, что и Ecobee 3 Lite. Вы будете управлять всем этим с помощью приложения Ecobee для Android или iOS, а также большого сенсорного экрана на передней панели устройства. Мы предпочитаем общий процесс установки и управление термостату Nest.

Honeywell Home T5 + (115,95 долларов США, первоначально 149,99 долларов США; amazon.com )

Если у вас есть другие устройства Ring, подумайте о Honeywell, поскольку он сразу работает с экосистемой Ring.В остальном это вполне стандартные термостаты. Как и Ecobees, они включают в себя адаптер питания в коробке. Он выглядит более громоздким с черным квадратным дизайном, хотя им все еще довольно легко управлять. Отметим также, что потребовалось несколько попыток, чтобы подключить T5 + к нашей сети Wi-Fi.

Honeywell Home T9 (131,65 долл. США; amazon.com )

Для Honeywell Home T9 вам нужно будет подавать питание через провод C или через прилагаемый адаптер, и после этого установка будет довольно простой.T9 также поддерживает геозону, которая позволяет выбирать экономичную температуру, когда вы находитесь вне дома, и включать ее снова, когда вы приближаетесь к дому. Этот умный термостат также поддерживает Amazon Alexa, Apple HomeKit и Google Home.

Термостат Wyze (68,99 долларов США; amazon.com )

За 68,99 долларов термостат Wyze был самым доступным из всех, и, хотя в нашем тестировании он действительно работал достаточно хорошо, дизайн в конечном итоге был немного тусклым.Он имеет дизайн ручки, напоминающий термостат Nest Learning Thermostat, но не такой плавный в работе. Также потребовался довольно сильный щелчок, чтобы включить и установить температуру. Термостат Wyze также интегрируется с Amazon Alexa или Google Assistant.

В целом сборка была не такой уж и хорошей, и установка заняла немного больше времени, но мы считаем, что за дополнительные 60 долларов вложения в базовый термостат Nest наиболее целесообразны.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *