Терморегулятор для погреба своими руками: термореле

Настройка терморегулятора

Как уже говорилось, терморегулятор на базе датчика LM335 в настройке не нуждается. Достаточно знать напряжение, подаваемое потенциометром на прямой вход компаратора.

Измерить его можно при помощи вольтметра. Необходимое значение напряжения определяется по приведенной выше формуле.

Если нужно, к примеру, чтобы прибор срабатывал при температуре в 20 градусов, оно должно составлять 2,93 В.

Если в качестве термодатчика применяется какой-либо иной элемент, эталонное напряжение придется проверять опытным путем. Для этого необходимо воспользоваться цифровым термометром, например, ТМ-902С. Для точности настройки датчики термометра и терморегулятора можно соединить посредством изоленты, после чего их помещают в среду с различной температурой.

Терморегулятор из подручных материалов

Ручку потенциометра нужно плавно вращать, пока терморегулятор не сработает. В этот момент следует посмотреть на шкалу цифрового термометра и отображаемую на ней температуру нанести на шкалу терморегулятора. Можно определить крайние точки, например, для температуры в 8 и 40 градусов, а промежуточные значения отметить, разделив диапазон на равные части.

Если цифрового термометра под рукой не оказалось, крайние точки можно определять по воде с плавающим в ней льдом (0 градусов) или по кипящей воде (100 градусов).

Сталкиваясь с выбором обогревателя, люди обнаруживают, что типов приборов существует немало, но выбрать нужно один. Керамический обогреватель для дома – тонкости правильного выбора, обзор моделей и цен.

Нормы влажности воздуха и способы ее измерения представлены в этой теме.

Виды

Полуавтомат из инвертора своими руками

В простейшем варианте (реле холодильника) применяют механический переключатель. Для более точной регулировки (обороты двигателя) используют не только микроэлектронику, но и специализированное программное обеспечение.

Терморегулятор на трех элементах

Чтобы сделать простой терморегулятор своими руками схема для блока питания персонального компьютера подходит лучше других вариантов.

Регулятор вентилятора для компьютерного БП

Термистором измеряют температуру в контрольной точке. Потенциометром устанавливают оптимальное значение для включения вентилятора. Изменять обороты данная схема не способна. Подключает индуктивную нагрузку MOSFET транзистор. Допустимо применение аналога с подходящими силовыми характеристиками.

Терморегуляторы для котлов отопления

Регулятор температуры своими руками можно сделать в рамках проекта модернизации старого котла. Не имеет значения вид топлива, хотя проще обеспечить хороший результат с применением газового оборудования.

Схема термостата с индикацией показаний на LCD экране

Цифровой терморегулятор

В этом примере разработчики создавали устройство поддержания температурного режима в хранилище фруктов (овощей). Для анализа поступающих данных выбрана микросхема со следующими блоками:

таймеры;
генератор;
два компаратора;
модули обмена, сравнения и передачи данных.

При соответствующем положении переключателей светодиодная матрица показывает актуальное значение температуры или контрольный уровень. Кнопками в пошаговом режиме устанавливают нужный порог срабатывания.

Схема с регулировкой гистерезиса

Мощность нагревателя и установка терморегулятора

В зависимости от уровня выдерживаемой мощности контактами используемого реле, будет зависеть и мощность самого нагревателя. В случаях, когда значение составляет приблизительно 30 А (это тот уровень, на который рассчитаны автомобильные реле), возможно применение обогревателя мощностью 6.6 кВт (исходя из расчета 30х220).

Но прежде, желательно убедится в том, что вся проводка, а также автомат смогут выдержать нужную нагрузку.

Установку терморегулятора необходимо осуществлять практически в самой нижней части стены комнаты, так как именно там скапливается холодный воздух. Также важным моментом является отсутствие тепловых помех, которые могут воздействовать на прибор и тем самым сбивать его с толку.

К примеру, он не будет функционировать должным образом, если будет установлен на сквозняке или рядом с каким-то электроприбором, интенсивно излучающим тепло.

Калибровка датчиков

Для начинающих радиолюбителей самым сложным окажется настройка устройства, а именно калибровка датчика и микросхемы. Для этого выполняется несколько действий – считывающее устройство погружается сначала в воду, температура которой 0 градусов, затем в кипяток. Чтобы сделать градуировку регулятора, нужно провести замер промежуточных значений и поставить соответствующие метки.

Вполне возможно, что перед подключением терморегулятора потребуется провести процедуру настройки несколько раз. Но чтобы не заморачиваться с самостоятельным изготовлением и настройкой прибора, можно купить готовое устройство и без особых проблем поставить в погребе. Большая часть датчиков предназначена для работы с микроконтроллерами, на выходе у них цифровой сигнал, которые передается по двунаправленному однопроводному интерфейсу типа 1-WIRE. Это позволяет конструировать довольно сложные устройства, например, многоточечные термометры – это приборы, позволяющие проводить замер температуры сразу в нескольких помещениях.

Принцип работы терморегулятора погреба

Для общей информации нужно понимать, что терморегулятор в быту применяют в разных устройствах: от холодильника до утюга и паяльника. Сам процесс работы терморегулятора очень проста, постановка работы примитивна, и как вывод имеется простая электрическая схема.

Самый сложный и трудоемкий процесс в создании «простых» терморегуляторов — это подвести их к необходимой температуре.

Чтобы определить характеристики точек температур шкалы, нужно сначала погрузить датчик со льдом, что тает (это примерно ноль градусов Цельсия), а потом резко в кипяток (это 100 градусов).

После этой проверки нужно настроить необходимую температуру, чтобы срабатывал метод проб и ошибок с помощью вольтметра и градусника.

Видео:

Сейчас разными фабриками выпускается много температурных сенсоров, которые уже заранее правильно откалиброваны вовремя их создания.

Это такие датчики, которых есть микроконтроллеры. Информация этих датчиков на выходе цифровая, она может передаваться по двунаправленному однопроводному интерфейсу 1-wire, что способствует созданию целой сети на базе похожих устройств.

Иными словами, очень доступно создать такие термометры, а ещё контролировать температуру (для примера на балконе и за окном, и даже в разных комнатах).

↑ 3. Настройка

В качестве термодатчика был выбран терморезистор ММТ-4 номиналом 6,2 кОм. Во-первых, он был в наличии и не дефицитен, во-вторых, имеет герметичную конструкцию, в третьих, номинал в единицы кОм является оптимальным.

Далее пришлось снова брать спиртовой термометр, стакан с горячей водой, окунать в неё терморезистор и записывать зависимость сопротивления от температуры. Сразу выяснилось, что изоляция выводов резистора от воды совершенно необходима, иначе результаты будут непредсказуемы. Вот таблица с результатами моих измерений электрически изолированного от воды терморезистора.

Обратите внимание, что зависимость нелинейна, но с учетом узкого температурного диапазона, этой нелинейностью при изготовлении шкалы можно пренебречь

Простой электронный прибор

Для более точной работы автоматического регулятора температуры без электронных комплектующих не обойтись. Самые простые терморегуляторы работают по схеме на основе реле.

Основными элементами такого устройства являются:

пороговая схема;
индикаторное устройство;
датчик температуры.

Схема самодельного термостата должна реагировать на повышение (понижение) температуры и включать исполнительное устройство или приостанавливать его работу. Для реализации самой простой схемы следует использовать биполярные транзисторы. Термореле сделано по типу триггера Шмидта. Терморезистор будет выполнять функцию датчика температуры. Он будет изменять сопротивление в зависимости от температуры, которая настраивается в общем блоке управления.

Но кроме терморезистора, термодатчиком могут выступать:

термисторы;
полупроводниковые элементы;
термометры сопротивления;
биметаллические реле;
термопары.

Перед началом работ нужно определиться с температурным диапазоном устройства, а также его мощностью. Нужно учитывать, что для холодильника будут применяться одни комплектующие, а для отопительного оборудования — другие.

Устройство из трёх комплектующих

Из инструментов понадобится паяльник, но если его нет или недостаточно опыта работы, то можно использовать и беспаечную плату.

Схема состоит из трёх элементов:

силовой транзистор;
потенциометр;
термистор, который будет выполнять функцию датчика температуры.

Термодатчик (термистор) реагирует на повышение градусов, в связи с этим вентилятор будет включаться.

Для регулировки устройства сначала необходимо выставить данные для вентилятора в выключенном положении. После чего нужно включить компьютер и подождать когда он нагреется до определённой температуры, чтобы зафиксировать момент включения вентилятора. Настройка совершается несколько раз. Это позволит убедиться в эффективности работы.

Регуляторы температуры для отопительных систем

При изготовлении и установке терморегулятора с датчиком температуры воздуха своими руками для отопительных систем необходимо точно откалибровать верхнюю и нижнюю черту. Это позволит избежать перегрева оборудования, что может привести к выходу из строя всей системы в лучшем случае. В худшем перегрев оборудования может привести к его взрыву и возможному летальному исходу.

Для этих целей понадобится прибор для измерения силы тока. С помощью чертежей и схем можно сделать наружное оборудование для регулировки температуры твердотопливного котла. Для работы можно использовать схему К561ЛА7. Принцип функционирования заключается в той же способности терморезистора уменьшать или увеличивать сопротивление при определённых температурных условий. Нужные показатели можно задать с помощью резистора переменного тока. Сначала напряжение подаётся на инвертор, а потом передаётся на конденсаторы, которые соединены с триггерами и контролируют их работу.

Принцип действия прост. При понижении градусов напряжение в реле возрастает. Если значение будет меньше нижних граничных показателей, вентилятор автоматически выключается.

Напаивать элементы лучше на слепыше. В качестве блока питания можно использовать устройство, которое работает в пределах 3−15 В.

Любое самодельное устройство, установленное на отопительную систему, может привести к выходу её из строя. Кроме этого, такие действия могут запрещаться службами государственного контроля. К примеру, если в доме установлен газовый котёл, то такое дополнительное оборудование может быть изъято газовой службой. В отдельных случаях даже выписываются штрафы.

Цифровое оборудование

В качестве основной микросхемы используется PIC16F628A. С помощью такой схемы можно управлять различными устройствами электронного типа.

Принцип работы тоже не является очень сложным. К трёхзарядному индикатору с общим катодом подаются значения заданной (необходимой) температуры и существующей на данный момент.

Чтобы задать нужную температуру, в микросхеме есть два элемента sb1 и sb2, к которым в последующем припаиваются механические кнопки. Первый элемент служит для уменьшения температуры, а второй для увеличения.

Установка значения гистерезиса выполняется с одновременным нажатием при настройке кнопки sb3.

При самодельном изготовлении устройств важно не только правильно спаять и изготовить схему, но и разместить устройство на оборудовании в правильном месте. Сама плата должна быть защищена от попадания влаги и пыли, во избежание появления короткого замыкания, а соответственно выхода из строя устройства

Изоляция всех контактов также играет очень важную роль.

Контроль в помещениях

Типовая схема терморегулятора для погреба.

Приборы обозначаются латинскими буквами и цифрами. Например, LM135. Чтобы не ошибиться в выборе, запомните: 1 — применение в военной технике, 2 — применение в производственных аппаратах и устройствах, 3 — применение в бытовых приборах. Российским аналогом является обозначение транзисторов — 2Т (военный) и КТ (массовый). Принцип действия такого датчика таков: при повышении температуры увеличивается напряжение стабилизации, то есть это стабилитрон. Удостовериться в правильности выбора можно, почитав технические характеристики прибора. Точка калибровки указана в кельвинах. Температурная шкала указана в градусах по Цельсию.

Вспоминая школьный курс физики, переводите 0С= 0+273=273К. Рабочий диапазон датчика от -40 до 100°C. Если используется такой датчик, нет нужды в сомнительных опытах. Достаточно рассчитать напряжение на выходе стабилитрона, а затем это значение указать задающим на входе компаратора (сравнивающего устройства). Температурный сенсор LM335 стоит недорого — порядка 35-40 рублей. Взяв за основу этот термодатчик, нарисуйте схему терморегулятора для погреба.

Принципиальная электрическая схема терморегулятора.

На практике она дополнится выходным устройством для включения нагревателя, блоком питания и индикатором работы.

Следующий важный элемент — компаратор, например LM311. Он имеет два входа — прямой (2), обозначенный «+», и инверсный (3), обозначенный «-», и один выход. На схеме выход компаратора обозначен цифрой 7. Работает это устройство так: напряжение на входе 2 больше, чем на входе 3, на выходе получаем высокий уровень. Транзистор открылся, подключил нагрузку. Потенциометр, подключенный к прямому входу, устанавливает температуру — задает порог срабатывания компаратора. При обратной ситуации (напряжение на входе 2 меньше, чем на входе 3), на выходе уровень понижается. Повышается температура, срабатывает термореле, компаратор переходит на низкий уровень, транзистор закрывается, ТЭН выключается. Этот цикл повторяется беспрерывно.

Привет всем любителям электронных самоделок. Недавно я по быстрому смастерил электронный терморегулятор своими руками, схема устройства очень проста. В качестве исполнительного устройства используется электромагнитное реле с мощными контактами, которые могут выдержать ток до 30 ампер. Поэтому рассматриваемая самоделка может использоваться для разных бытовых нужд.

По нижеприведенной схеме, терморегулятор можно использовать, например, для аквариума или для хранения овощей. Кому то он может пригодиться при использовании совместно с электрическим котлом, а кто-то его может приспособить и для холодильника.

Особенности использования терморегулятора в погребе

В погребе, омшанике, овощехранилище температура распределяется неравномерно: в одной зоне будет теплее, в другой — холоднее. Больше всего это отличие заметно по высоте.

С помощью терморегулятора можно контролировать температуру лишь вблизи датчика, а при удалении от него ошибка станет возрастать и возможно превышение допустимого значения.

Поэтому датчик терморегулятора необходимо размещать:

В непосредственной близости к продуктам или в самой «ответственной» зоне, примерно в трех — пяти сантиметрах от пола.
Не следует размещать его близко от нагревателя, в противном случае возникнет небольшая зона термостатирования, которая не охватит всю полезную площадь.
При слишком большом удалении датчика от нагревателя, или при отсутствии между ними свободного воздушного пространства возможно существование большой ошибки перерегулирования.

Терморегулятор для погреба тро 02

Не стоит использовать в подвале нагреватель, имеющий большую мощность, чтобы избежать ошибки перерегулирования, особенно, если термостат применяется для «подстраховки» в случае длительных морозов. Мощности 250 Вт обычно достаточно для этих целей.
Термостат с ТЭНом имеет смысл использовать в погребах небольших размеров, площадью от двух до шести квадратных метров. ТЭН помещается в середину погреба или поближе к более «ответственной» зоне от пола на три – пять сантиметров. При использовании двух и более ТЭНов их необходимо равномерно распределить по площади погреба.
Для более эффективного и равномерного распределения температуры во всем объеме погреба нужна установка тепловентилятора. Использовать его можно в погребах, площадь которых до 10 квадратных метров и более. В этом случае тепловентилятор устанавливается у стены на полу, воздушный поток при этом направляется к противоположной стене, фиксируется шурупами.

Самодельный терморегулятор

При изготовлении терморегулятора для погреба своими руками можно воспользоваться биметаллическим датчиком. Однако механическое прерывание работы нагревателя менее надежно, чем электронная коммутация. Собрать терморегулятор можно на обычной микросхеме.

В зависимости от фантазии создателя и объема задач будущего терморегулятора, потребуется разный набор компонентов. Однако можно выделить несколько основных.

Материалы для создания терморегулятора

При конструировании рабочего устройства обычно используют следующие элементы:

стабилитрон – диод, односторонне пропускающий ток;
термический резистор – сопротивление меняется в зависимости от колебаний температуры;
переменный резистор – регулирует температуру.

Настройка прибора на температуру срабатывания вручную – сложный этап. Облегчить его можно покупкой готового сенсора. У такого датчика температуры воздуха для погреба цифровой сигнал будет подаваться на микроконтроллер.

Контроль температуры в помещении

Для поддержания оптимальной температуры при помощи самодельного или заводского прибора можно выбрать несколько способов:

Включение либо отключение нагревателя. Способ простой и эффективный, но подходит не всегда. Из-за ошибок в регулировке могут возникнуть колебания температуры, опасные для хранящихся запасов.
Контроль режима работы. Меняется либо степень нагрева элемента, либо скорость работы кулера (при использовании тепловентилятора).

Обычно используют первый метод – устройства с подобным принципом работы дешевле и надежнее.

Схема терморегулятора

Полностью понять принцип работы устройства либо собрать его самому поможет электрическая схема. Примеры можно найти в технических руководствах простейших терморегуляторов, например, LM335. Несмотря на то, что прибор был разработан довольно давно, схемы остаются рабочими. Достаточно взять их за основу и дополнять необходимыми узлами.

Схема работы устройства

Принципиальная электрическая схема – это базовая схема, скорее всего, при самостоятельном конструировании к ней добавятся другие элементы, например, устройства для индикации работы. При понимании работы узлов и достаточном знании радиомеханики можно модернизировать систему, например, установить термореле для включения нагревателя.

Печатная плата терморегулятора

Собрать прибор можно на печатной плате. Материал – односторонний стеклотекстолит. Плата помещается в любой подходящий корпус, терморезистор выносится наружу. Калибровку срабатывания реле производят при помощи сопротивлений R2 и R1, выбирая угол вращением ручки.

Схема печатной платы терморегулятора

Работа компаратора

На схеме терморегулятора можно заметить ключевой элемент LM311 – компаратор, имеющий прямой и инверсный входы, а также два выхода. Он действует следующим образом:

Напряжение на прямом входе выше – на выходе устанавливается высокий уровень, транзистор или реле включает нагревательный элемент.
Напряжение выше на инверсном – устанавливается низкий уровень, нагрев отключается.

Термодатчик подключается к инверсному входу, поэтому напряжение на нем будет повышаться по мере роста температуры.

Как соединить устройство с нагревателем

Подключать терморегулятор к нагревательному прибору нужно по схеме, указанной в технической документации. Обычно сложностей возникнуть не должно, так как учитываются все возможные варианты.

Если прибор самодельный, нужно лишний раз убедиться, что конструкция надежная и выполнена правильно. Элементы должны быть тщательно защищены от воздействия влаги, которой не избежать в подвале

Особое внимание стоит уделить качеству пайки и отсутствию замыкания дорожек

Правильный выбор или сборка терморегулятора позволит забыть о проблеме переохлаждения или слишком высокой температуры в погребе. Достаточно настроить контрольные значения и следить за состоянием устройства, все остальное сделает прибор.

Термопогреб с обогревом

Этот погреб более сложен в изготовлении, но все же, сделать самостоятельно его можно. Сделать термоконтейнер балконный погребок можно мобильным, чтобы была возможность переставить на другое место, а также стационарным, то есть установленным между стен. Изготовление обоих вариантов погребов производится по одному принципу.

Изготовление такого погреба может быть осуществлено из ДСП, досок или фанеры. Его конструкция представлена следующими слоями:

Корпус из фанеры
Утеплитель, в качестве которого используется полипропилен или пенопласт.
Воздушный зазор, который будет служить дополнительным утеплением.
Ящик с отверстиями для осуществления вентиляции.
Обогреватель, который установлен на дне корпуса.

Для монтажа такого контейнера потребуются толстая фанера или ДСП для создания внешнего каркаса погреба, тонкая фанера или доски для внутреннего ящика, бруски для закрепления обшивки, теплоизоляционный материал, электрический обогреватель, термометр для контроля температуры. Из расходных материалов нужны будут анкера, металлические уголки, петли, саморезы и гвозди. Также нужны будут дрель, шуруповерт, лобзик, плоскогубцы, ножовка и отвертка.

Важно! В качестве обогревателя может использоваться инфракрасная пленка, мощности которой вполне хватит. Для большего погребка можно использовать обычную лампочку накаливания на 40 или 60 Вт

После приготовления всего необходимого можно собирать погреб. Делается это по следующей схеме:

Из подготовленных по размеру брусков собирается каркас конструкции.
На дно ближе к середине закрепляют два бруска, которые сделают конструкцию более жесткой и приподнимут ее над полом.
Утеплитель вырезается подходящего размера по периметру стенок и прикрепляется на качественный клеевой состав к брускам. Обязательно нужно следить, чтобы между плитами утеплителя не образовывались щели, в противном случае они заливаются монтажной пеной.
Дно закрывается тонкой фанерой, на которую укладывается обогреватель.
Внутри все отделывается фольгированным пенополиэтиленом. В случае установки лампы накаливания в качестве обогревателя укладывать пенополиэтилен на дно не нужно.
Устанавливается крышка, сделанная из толстой фанеры и установленного на ней утеплителя, покрытого пенополиэтиленом

Важно! Щель в том месте, где установлены петли нужно прикрыть полоской пенополиэтилена.
Изготавливается внутренний ящик в соответствии замерами внутреннего пространства. Лучше всего, если он будет сниматься

Так проще будет просушить его и сам погреб в то время, пока там не будут храниться припасы.

Если решено сделать стационарный погреб, то нужно прикрутить в отмеченных местах к стенам бруски, а дальнейшие работы провести также своими руками, как описано ранее.

Термоконтейнер с обогревом станет прекрасным местом для хранения овощей в зимний период. Во время отрицательной температуры в нем будут поддерживаться оптимальный для хранения запасов ее уровень (от 3 до 7 градусов). В летнюю жару утеплитель, находящийся внутри короба, сгладит температурное колебание и обеспечит внутреннюю комфортную температуру.

Погрешность определения температуры

Обратите внимание, что температура непосредственно на выносном датчике всегда будет выше, чем температура в комнате, которую на своем табло показывает регулятор

Это связано с глубиной залегания датчика в стяжку.

Обычно эта дельта, между t на поверхности пола и t внутри стяжки, не превышает 5-7 градусов.

На дисплеях электронных приборов можно увидеть оба параметра, а вот в механических устройствах с колесиком, зачастую по окружности даже не прописывают градусы, а указывают только цифры 1-2-3 и т.д.

При пяти цифрах одно деление соответствует примерно 8 градусам.

Градусы не указываются с определенной целью, дабы не запутать пользователя. Выставишь на корпусе термостата +25С, а комнатный градусник в квартире будет показывать всего +20С.

У большинства сразу же возникнет вопрос, почему регулятор работает с такой погрешностью? Не поломался ли он?

Нет, с ним все в порядке. В данном случае до +25С прогревается датчик в полу, а не воздух в помещении. Именно поэтому производители в механике и указывают просто цифры, дабы вы, ориентируясь только на свои ощущения, могли подобрать наиболее комфортный для себя режим.

Если же на вашем механическом термостате указаны именно градусы, это означает, что он главным образом работает и ориентируется на собственный датчик температуры воздуха, встроенный в корпус.

Тот, что подключается к нему извне и прячется в стяжку, играет только роль защиты кабеля от перегрева.

Питание 220В заводите на клеммы L и N через УЗО с током утечки не более 30мА.

Схема подключения теплого пола напрямую через терморегулятор разных производителей однотипна и выглядит следующим образом.