Терморегулятор для подвала

категория
Радиосхемы для бытового применения
материалы в категории

Данное устройство предназначено для самодельных овощехранилищ оборудованных в подвальных помещениях.
Основная проблема таких хранилищ заключается в том что в подвалах жилых зданий проходят и все коммуникации- в том числе и отопление что не очень благоприятно для хранения овощей.

Идея данного терморегулятора такова: в подвале устанавливается терморегулятор, использующий холодный воздух, поступающий принудительно с помощью вентилятора (например из окна) и нагоняя холодный воздух он создает в овощехранилице благоприятную температуру.
Можно применить оконный вентилятор с производительностью примерно 50 куб.м. воздуха в час на 20 кв. метров площади подвального помещения.
В качестве датчиков температуры использованы два терморезистора СТЗ-19. Один установлен в 10...20 см от пола подвала, второй- на улице.

Схема достаточно проста и не содержит особо дефицитных деталей. При некотором ухудшении параметров она может быть собрана практически из любых имеющихся деталей. Питание для терморегулятора поступает от сети 220 В через трансформатор со вторичной обмоткой, рассчитанной на 12 В и мощность 10 Вт. Выпрямитель применен мостового типа, лучше КЦ405, но подойдет и любой другой.
Стабилизатор выполнен на микросхеме КР142ЕН8В, но возможна замена на КР142ЕН5 с дополнительным стабилитроном в "земляном" проводе. Главное Uвых.=12...14В.
На VT1 и VT2 собраны одинаковые эмиттерные повторители-стабилизаторы на Uвых =4,7...6,2 В. Напряжение и полярность не имеют принципиального значения. Если нет транзисторов, указанных на схеме, можно поставить другие, важно только чтобы они не отличались между собой по типу. Стабилизатор термокомпенсирован диодом VD2. Терморезистор R1 установлен на улице, a R2- в подвале. Резистор R3 служит для компенсации разброса параметров терморезисторов в выбранном интервале температур. R5 подбирается по току через стабилитрон VD1 на 1 ≈ 2 мА больше, чем Icт.min для установленного в схеме. R6 необходим для установки Uon., т.е. для задания необходимой температуры.

На DAI и DA2 собраны компараторы, обеспечивающие переключение по заданной температуре (DA1) и переключение по температуре наружного воздуха (DA2). В случае, если температура на улице выше, чем в подвале, переключится DA2 и заблокирует включение DA1 элементом DD1. Иными словами, если на улице будет теплее, чем в подвале, то теплый воздух с улицы в подвал подаваться не будет, даже если температура в подвале будет выше установленной. Подача воздуха с улицы будет происходить только тогда, когда температура хоть на градус ниже, чем в подвале, хотя это зависит от того, как отлажен терморегулятор.
Элементы DD2 и DD3 ≈ согласующие, но можно обойтись и без них, поменяв входы DA1 и DA2. Сигналы с DD2 и DD3 через резисторы подаются на коммутатор DD4. Вместо довольно редкой сборки K1109KT2 можно применить транзисторы с изменениями схемы, показанными на рис.2.

Цепочки R11, VD3, C1 и R12, VD4, С2 ≈ "противо-звонковые", т.е. исключающие срабатывания логических элементов в точках неуверенности, когда компаратор переключается практически при равенстве напряжений на его входах, чем исключается дребезг реле и повышенный износ их контактов от электроэрозии.
Реле может быть любым, уверенно срабатывающим при U<9B, но с контактами, рассчитанными на коммутацию 220 В. Автор использовал геркон с длиной стеклянного баллона 50 мм, намотав на него 1500 витков провода ПЭВ 0,1. Таким образом, получилось реле с Ucp>6B при Icp<10mA. Ток коммутации ≈ не менее 1А при 220 В. Чтобы обмотка не грелась, а на выходе выпрямителя было U-18 В, необходимо зашунтировать обмотку резистором R16. Для защиты от пробоя DD4 обмотка реле KV шунтирована VD6.
Назначение светодиодов следующее: VD5 ≈ индикация включения вентилятора, VD7 ≈ включение блокировки при Ту>Тп, VD9 ≈ включение установки в сеть. Диод VD8 служит для защиты КРЕН от пробоя обратным напряжением, его установка обязательна.
После сборки терморегулятора, проверьте, есть ли ошибки в монтаже, если есть ≈ устраните. Затем, отключив питание от микросхем, произведите включение в сеть. Вольтметром, лучше ламповым, а еще лучше цифровым, необходимо выставить с помощью резистора R2 напряжение в точках А и В одинаковым при разных температурах, например при 0 и 10 градусах Цельсия, используя для этого сосуды с водой. Затем настройку нужно провести при той температуре, какую Вы желаете иметь в подвале (+3, к примеру) . После этого резистором R6 в точке С. надо установить такое же напряжение. Затем можно проверить логику работы всей установки. Коснитесь пальцем уличного резистора ≈ должен сработать светодиод VD7. При касании же подвального резистора, при отсутствии блокировки, должен сработать светодиод VD5 и реле KV. Если на улице температура больше, чем в подвале, то реле не должно срабатывать.
Наиболее точная работа устройства обеспечивается применением терморезисторов с малой постоянной времени и желательно с подбором резисторов R7...R10, имеющих наибольшую точность в пределах от 10 до 33 кОм попарно.
Монтаж ≈ произвольный. Органы управления и контроля (светодиоды) желательно скомпоновать в одном месте. Все устройство желательно поместить и металлический короб от пускорегулирующей аппаратуры промышленного производства. Провода от терморезисторов лучше поместить в экран, не используя при этом экран в качестве провода. Прибор и корпус вентилятора необходимо надежно заземлить. Провода сети и вентилятора подключать к прибору надо через клеммное соединение промышленного производства, рассчитанное на соответствующее напряжение. Требуется уделить особое внимание мерам безопасности, потому что устройство придется эксплуатировать почти без присмотра, в подвале, а там и пыль и, чего греха таить, мусор. Сделаете все надежно ≈ будете радоваться сохраненному до лета урожаю.