Терморегулятор своими руками
Можно собрать простой терморегулятор своими руками. В такой схеме чаще всего применяется компаратор под управлением датчика наружной температуры и с клапаном подачи горячей жидкости. Рабочий диапазон терморегулятора от 5º до 30ºС с небольшими отклонениями (около 3ºС).
Описание схемы
Чтобы полнее представить, как работает комнатный терморегулятор, рассмотрим пример, на котором показана принципиальная схема терморегулятора, с помощью которой при наличии соответствующих навыков можно собрать терморегулятор самостоятельно.
Для повышения чувствительности уровня сигнала входной интенсивности тока (3) и датчика температуры внутри комнат (2) применен усилитель lm358. В схему включен терморезистор NTC с отрицательным температурным коэффициентом. Его сопротивление напрямую зависит от температуры: сопротивление падает, когда она возрастает и наоборот. Показания терморезистора при 25ºС в пределах 20 кОм. То есть, стоит подняться теплу в комнате, как тут же упадет сопротивление, и уровень сигнала на выходе электронного усилителя lm358 также поднимется. К работе подключается транзистор Q1 и реле, которое переводит клеммы переключателя до положения NO, открывая клапан, который до этого перекрыл движение жидкости. Теперь вода будет идти по каналам системы отопления, пока температура снова не достигнет заданного показания на датчике температуры.
Такой самодельный управляемый терморегулятор работает с помощью резистора R5, который и выдерживает гистерезис в 2º. Этот элемент нужен для удаления вибрации реле, когда идет анализ температуры. Более точную калибровку выполняют переменным резистором VR1. Необходимо установить терморегулятор, когда в помещении будет температура 25ºС. Меняя положение резистора VR1, необходимо уловить тот момент, когда реле включится. Надо добавить, что параметры реле должны соответствовать мощности клапана, управляющего подачей воды.
Такое устройство требует источника питания с постоянным напряжением 12 В. Можно приобрести такой блок питания в магазине или собрать самому.
Разновидности термостатов
Программируемый термостат W1209
В зависимости от конструкции и принципа действия данные устройства бывают трех разновидностей: электронные, электромеханические и механические.
Электронные
Самый простой электронный терморегулятор – это устройство, состоящее из следующих частей:
- Контроллер – печатная плата с микросхемой. Это ключевая часть термостата, принимающая информацию от выносного термодатчика, обрабатывающая ее и отправляющая соответствующий сигнал на включение или отключение отопительного прибора, кондиционера;
- Монохромный жидкокристаллический дисплей и кнопки управления – используются для настройки и программирования термостата на поддержание в помещении необходимого температурного фона;
- Выносной термодатчик, соединенный с контроллером при помощи гибкого тонкого кабеля;
- Контактная группа – зажимы, в которых фиксируются жилы кабеля, соединяющего термостат с отопительным прибором или кондиционером.
Работает такое устройство достаточно просто: от датчика по кабелю в контроллер поступает аналоговый сигнал, который расшифровывается его микросхемой, соотносится с заданным настройками значением температуры, после чего контроллер принимает решение о включении или отключении отопительного оборудования.
Электромеханические
Занимающие промежуточное положение между электронными и механическими такие термостаты бывают двух типов:
- С биметаллической пластиной и контактной группой – внутри таких регуляторов расположена пластина, которая при нагреве до определённого уровня изгибается, размыкая контакты цепи, питающие отопительное оборудование. При остывании происходит обратный процесс: пластина выпрямляется, замыкает контакты, и отопитель включается. Регулировка включения данного устройства производится при помощи вращающегося лимба с толкателем, изменяющим расстояние между пластиной и неподвижными замыкаемыми ею контактами.
- С капиллярной трубкой – конструкция такого устройства такая же, как и аналогов, применяемых в водонагревателях и бойлерах.
Электромеханический регулятор температурного фона в помещении
Механические
Основными элементами данного устройства являются газонаполненная мембрана, реагирующая на изменение температуры воздуха в помещении, и управляющий механизм, состоящий из двух подвижных контактов.
Работает термостат следующим образом:
- При повышении температуры газ, наполняющий мембрану, расширяется;
- Расположенный на одной из наружных стенок мембраны толкатель размыкает контакты цепи управляющего механизма, отключая тем самым подключенный к устройству отопительный прибор.
Регулировка в таком термостате происходит благодаря вращающемуся лимбу (колесику), изменяющему расстояние между мембраной и управляющим механизмом.
Терморегулятор механического типа
Понятие о температурных регуляторах
Изделия этой категории применяют для решения разных задач. По соответствующей настройке температурного порога подают питание (отключают):
- отопление в погребе;
- нагрев паяльной станции;
- циркуляционный насос котла.
Из приведенных примеров понятны базовые требования к точности, которую должна обеспечить подходящая схема терморегулятора. В некоторых ситуациях необходимо поддержание заданного уровня не ниже, чем ±1C°. Для контроля рабочих параметров нужна оперативная индикация. Существенное значение имеют нагрузочные способности.
Перечисленные особенности поясняют назначение типовых функциональных узлов:
- значение температуры фиксируют специализированным датчиком (резистором, термопарой);
- показания анализирует микроконтроллер или другое устройство;
- исполнительный сигнал поступает на электронный (механический) переключатель.
К сведению. Кроме рассмотренных частей, схема термореле может содержать дополнительные компоненты для подачи питания на электронагреватель, другую мощную нагрузку.
