مخطط ترموستات

تكنولوجيا جديدة

في السوق المحلية ، بدأت منظمات الحرارة في الظهور منذ حوالي 10 سنوات ، واستبدلت الصنابير والصمامات التقليدية التي سدت ببساطة المرور الشرطي لسائل التبريد. عيب هذا التصميم هو أنه من خلال ضبط كمية المبرد الذي يدخل المبرد ، لا يمكنك التحكم في درجة الحرارة في الغرفة لفترة طويلة. إذا كان للغلاية الكهربائية عملية مستقرة إلى حد ما ، فإن غلاية الوقود الصلب لها نطاق درجة حرارة عالية جدًا ، وتعتمد على شدة تفاعل الاحتراق. في هذه الحالة ، ستكون درجة الحرارة في الغرف إما أعلى أو أقل ، وستكون راحة السكان موضع شك.

هناك نقطة مهمة أخرى بدأ منها الإدخال النشط لمنظم الحرارة - العمل مع أرضية دافئة. أصبحت التدفئة الأرضية الآن هي القاعدة الأساسية للبناء ، ونظام التدفئة المصمم بشكل صحيح هو نظام مشترك يتكون من تدفئة تحت الأرضية وتدفئة الرادياتير. في الوقت نفسه ، بالنسبة لدائرة التدفئة تحت الأرضية ، يجب أن تكون درجة الحرارة عند مستوى 20-25 درجة مئوية ، وللتدفئة من خلال المشعات - من 50 درجة.

بدأ الإدخال النشط لمنظمات الحرارة بتركيب نظام تدفئة تحت الأرضية

كيف تتغلب في هذه الحالة ، بالنظر إلى أن كل من التدفئة الأرضية والمشعات تعمل من نفس المرجل؟ الجواب هو استخدام منظم الحرارة. لن يحل الصنبور في هذه الحالة مشكلة توفير الماء الساخن جدًا لدائرة التدفئة الأرضية. تتمثل إحدى الطرق السهلة لإدارة توزيع التدفئة في تثبيت منظم حرارة عند مدخل مجمع التدفئة تحت الأرضية ، أو استخدام منظمات الحرارة لكل دائرة تدفئة.

الغرض من الثرموستات لسخان المياه

بالإضافة إلى كل ما سبق ، فإن منظم الحرارة مسؤول عن التشغيل الآمن للغلاية. لنكون أكثر دقة ، عندما ترتفع درجة حرارة الماء ، يرتفع الضغط داخل الخزان المحكم أيضًا ، وإذا كان هذا النمو لا يمكن السيطرة عليه ، فسيحدث انفجار قريبًا. قد يكون هذا خطيرًا ليس فقط على المعدات ، ولكن أيضًا على صحة الإنسان ، إذا كنت قريبًا في هذه اللحظة. منظم درجة الحرارة هو جهاز يتم من خلاله أيضًا الحفاظ على مستوى درجة الحرارة المثلى.

هذا نوع من الصمامات الحرارية التي تمنع:

• ارتفاع درجة الحرارة
• انفجار؛
• أنا لا أتلف المعدات فقط ، ولكن أيضًا الممتلكات المجاورة.

هو المسؤول عن التحكم في تسخين المياه في الوقت الذي يتم فيه توصيل الجهاز ، وكذلك عن ضمان حظر عنصر التسخين في الوقت المناسب. يسعى كل مصنع تقريبًا إلى تزويد المرجل بثرموستات. تأتي المنتجات في نماذج مختلفة ، ومع ذلك ، فكلها لها نفس مبدأ التشغيل. في الوقت الذي تحتاج فيه إلى توصيل الجهاز بالشبكة ، فأنت بحاجة إلى ضبط مستوى تسخين المياه على الفور.

بعد ذلك ، يتم تنفيذ تسخين المياه القابل للتعديل ، ويكون المرحل المثبت على منظم الحرارة مسؤولاً عن فتح نقاط التلامس الخاصة بعنصر التسخين. عندما يبرد الخزان تمامًا ، تنخفض درجة الحرارة عن المعدل الطبيعي ، وتغلق نقاط التلامس الخاصة بعنصر التسخين في المرحل ، بسبب بدء تشغيل النظام ، والسائل الموجود في الخزان يسخن مرة أخرى.

افعل ذلك بنفسك قوة تحكم في درجة الحرارة والتحميل

بالنسبة لاتصال LM 335 ، يجب أن يكون متسقًا. يجب تحديد جميع المقاومات بحيث يتوافق المقدار الإجمالي للتيار الذي يمر عبر مستشعر درجة الحرارة مع المؤشرات من 0.45 مللي أمبير إلى 5 مللي أمبير. لا ينبغي السماح بتجاوز العلامة ، لأن جهاز الاستشعار سوف يسخن بشكل زائد ويعرض بيانات مشوهة.

يمكن تشغيل منظم الحرارة بعدة طرق:

• باستخدام مصدر طاقة مع التركيز على 12 فولت ؛
• مع أي جهاز آخر ، لا تتجاوز قوته الشكل أعلاه ، ولكن يجب ألا يتجاوز التيار المتدفق عبر الملف 100 مللي أمبير.

دعنا نذكرك مرة أخرى أن التيار في دائرة المستشعر يجب ألا يتجاوز 5 مللي أمبير ، ولهذا السبب سيتعين عليك استخدام ترانزستور عالي الطاقة. أفضل KT 814 هو الأفضل بالطبع ، إذا كنت تريد تجنب استخدام الترانزستور ، فيمكنك استخدام مرحل بمستوى تيار أقل. يمكن أن تعمل على 220 فولت.

تحكم داخلي

رسم تخطيطي لجهاز التحكم في درجة حرارة القبو.

يشار إلى الأجهزة بأحرف وأرقام لاتينية. على سبيل المثال ، LM135. حتى لا تخطئ في الاختيار ، تذكر: 1- استخدامها في المعدات العسكرية ، 2- استخدامها في أجهزة وأجهزة الإنتاج ، 3- استخدامها في الأجهزة المنزلية. التناظرية الروسية هي تسمية الترانزستورات - 2T (عسكري) و CT (الكتلة). مبدأ تشغيل هذا المستشعر هو كما يلي: مع زيادة درجة الحرارة ، يزداد جهد التثبيت ، أي أنه صمام زينر. يمكنك التحقق من الاختيار الصحيح من خلال قراءة المواصفات الفنية للجهاز. نقطة المعايرة بوحدة كلفن. مقياس درجة الحرارة بالدرجات المئوية.

عند تذكر دورة الفيزياء المدرسية ، ترجم 0С = 0 + 273 = 273К. نطاق تشغيل المستشعر من -40 إلى 100 درجة مئوية. إذا تم استخدام مثل هذا المستشعر ، فلا داعي لإجراء تجارب مشكوك فيها. يكفي حساب الجهد عند خرج الصمام الثنائي زينر ، ثم تحديد هذه القيمة على أنها القيمة الرئيسية عند إدخال المقارنة (جهاز المقارنة). مستشعر درجة الحرارة LM335 غير مكلف - حوالي 35-40 روبل. بناءً على مستشعر درجة الحرارة هذا ، ارسم مخططًا لمنظم حرارة للقبو.

رسم تخطيطي لمنظم الحرارة.

في الممارسة العملية ، سيتم استكماله بجهاز إخراج لتشغيل السخان ومصدر طاقة ومؤشر تشغيل.

العنصر المهم التالي هو المقارنة ، على سبيل المثال LM311. يحتوي على مدخلين - مباشر (2) ، تم وضع علامة "+" عليه ، وعكس (3) ، وتم وضع علامة "-" عليه ، ومخرج واحد. في الرسم التخطيطي ، يُشار إلى خرج المقارنة بالرقم 7. يعمل هذا الجهاز على النحو التالي: الجهد عند الإدخال 2 أكبر منه عند الإدخال 3 ، نحصل على مستوى عالٍ عند الإخراج. فتح الترانزستور ، وتوصيل الحمولة. يضبط مقياس الجهد المتصل بالمدخل المباشر درجة الحرارة - فهو يحدد عتبة المقارنة. في الحالة المعاكسة (الجهد عند الإدخال 2 أقل من المدخل 3) ، ينخفض ​​المستوى عند الخرج. ترتفع درجة الحرارة ، ويتم تنشيط التتابع الحراري ، وينتقل المقارنة إلى مستوى منخفض ، ويغلق الترانزستور ، وينطفئ عنصر التسخين. هذه الدورة تكرر نفسها باستمرار.

ترموستات إلكتروني بسيط. أقترح طريقة لصنع منظم حرارة منزلي الصنع للحفاظ على درجة حرارة مريحة في الغرفة في الطقس البارد. يسمح لك منظم الحرارة بتبديل الطاقة حتى 3.6 كيلو واط. الجزء الأكثر أهمية في أي تصميم لاسلكي للهواة هو العلبة. ستضمن الحافظة الجميلة والموثوقة عمرًا طويلاً لأي جهاز محلي الصنع. في إصدار منظم الحرارة الموضح أدناه ، يتم استخدام علبة مريحة صغيرة الحجم وجميع إلكترونيات الطاقة من مؤقت إلكتروني يُباع في المتاجر. تم بناء الجزء الإلكتروني عصامي على شريحة المقارنة LM311.

تفاصيل تحكم في درجة الحرارة DIY

عادة ما يكون مستشعر درجة الحرارة عبارة عن عنصر حراري - عنصر تتغير مقاومته الكهربائية حسب درجة الحرارة. تُستخدم أيضًا عناصر أشباه الموصلات - الترانزستورات والثنائيات ، التي تتأثر خصائصها أيضًا بدرجة الحرارة: عند تسخينها ، يزداد تيار المجمع (للترانزستورات) ، بينما يُلاحظ حدوث تحول في نقطة التشغيل ويتوقف الترانزستور عن العمل دون الاستجابة إلى اشارة ادخال.

لكن مثل هذه المستشعرات لها عيب كبير: من الصعب جدًا معايرتها ، أي "الارتباط" بقيم درجة حرارة معينة ، وهذا هو السبب في أن دقة منظم الحرارة محلي الصنع تترك الكثير مما هو مرغوب فيه.

وفي الوقت نفسه ، أتقنت الصناعة منذ فترة طويلة إنتاج أجهزة استشعار حرارية رخيصة الثمن ، والتي تتم معايرتها في عملية التصنيع.

وتشمل هذه الأجهزة العلامة التجارية LM335 من National Semiconductor ، والتي نوصي باستخدامها. تكلفة هذا المستشعر الحراري التناظري هي دولار واحد فقط.

يعني "ثلاثة" في الموضع الأول من الصف الرقمي في وضع العلامات أن الجهاز يركز على الاستخدام في الأجهزة المنزلية. التعديلات LM235 و LM135 مخصصة للاستخدام في الصناعة والجيش ، على التوالي.

مع 16 ترانزستورًا ، يعمل هذا المستشعر مثل الصمام الثنائي زينر. علاوة على ذلك ، يعتمد جهد التثبيت على درجة الحرارة.

الاعتماد على النحو التالي: لكل درجة على مقياس مطلق (كلفن) ، هناك 0.01 فولت من الجهد ، أي عند صفر مئوية (273 كلفن) ، سيكون جهد التثبيت عند الخرج 2.73 فولت. المستشعر عند درجة حرارة 25 درجة مئوية (298 كلفن). نطاق التشغيل يقع في نطاق من -40 إلى +100 درجة مئوية.

وبالتالي ، عند تجميع منظم الحرارة على أساس LM335 ، يتخلص المستخدم من الحاجة إلى تحديد الجهد المرجعي ، عن طريق التجربة والخطأ ، الذي سيوفر فيه الجهاز درجة الحرارة المطلوبة.

يمكن حسابها باستخدام معادلة بسيطة:

حيث T هي درجة الحرارة التي تهم المستخدم على مقياس مئوية.

بالإضافة إلى مستشعر درجة الحرارة ، نحتاج إلى مقارنة (العلامة التجارية LM311 من نفس الشركة المصنعة مناسبة) ، ومقياس جهد لتوليد جهد مرجعي (ضبط درجة الحرارة المطلوبة) ، وجهاز إخراج لتوصيل الحمل (مرحل) ، ومؤشرات و مصدر طاقة.

يعتبر منظم الحرارة جزءًا لا يتجزأ من التدفئة المستقلة. يساعد منظم حرارة غلاية التدفئة في الحفاظ على درجة حرارة المنزل عند مستوى مريح.

سنقوم هنا بتحليل مبدأ تشغيل منظم الحرارة لسخان الأشعة تحت الحمراء.

هل يستحق تركيب منظم حرارة لمبرد التدفئة؟ في هذه المقالة http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/termoregulyator-dlya-radiatora-otopleniya.html ، سننظر في الغرض من الجهاز وأنواع وميزات التثبيت.

في الاوقات الفديمة

في أول حاضنات منزلية وصناعية في القرن الماضي ، تم التحكم في درجة الحرارة باستخدام مرحلات ثنائية المعدن. لإزالة الحمل والقضاء على تأثير ارتفاع درجة حرارة جهات الاتصال ، لم يتم تشغيل السخانات بشكل مباشر ، ولكن من خلال مرحلات الطاقة القوية. يمكن العثور على هذا المزيج في نماذج رخيصة حتى يومنا هذا. كانت بساطة الدائرة هي مفتاح التشغيل الموثوق به ، ويمكن لأي طالب في المدرسة الثانوية أن يصنع مثل هذا منظم الحرارة للحاضنة بيديه.

تم إبطال جميع الجوانب الإيجابية بسبب الدقة المنخفضة وتعقيد التعديل. يجب تقليل درجة الحرارة في العملية وفقًا للجدول الزمني بزيادات قدرها 0.5 درجة مئوية ، ومن الصعب جدًا القيام بذلك على وجه التحديد باستخدام المسمار اللولبي على المرحل الموجود داخل الحاضنة. كقاعدة عامة ، ظلت درجة الحرارة ثابتة طوال فترة الحضانة ، مما أدى إلى انخفاض قابلية الفقس. كانت التصميمات ذات مقبض الضبط والمقياس المتدرج أكثر ملاءمة ، ولكن تم تقليل دقة الاستبقاء بمقدار ± 1-2 درجة مئوية.

أنواع التتابع الحراري

الترموستات التقليدي عبارة عن وحدة إلكترونية صغيرة يتم تثبيتها على الحائط في مكان مناسب ومتصلة بمصدر حرارة بواسطة الأسلاك. على اللوحة الأمامية لا يوجد سوى جهاز تحكم في درجة الحرارة ، وهذا هو أرخص نوع من الأجهزة.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك أنواع أخرى من المرحلات الحرارية:

• قابلة للبرمجة: تحتوي على شاشة عرض بلورية سائلة أو متصلة بأسلاك أو تستخدم اتصالاً لاسلكيًا مع المرجل. يتيح لك البرنامج ضبط تغير درجة الحرارة في ساعات معينة من اليوم ونهارًا خلال الأسبوع ؛
• نفس الجهاز ، مزود فقط بوحدة GSM ؛
• منظم مستقل يعمل ببطارية خاصة به ؛
• ترموستات لاسلكي بجهاز استشعار عن بعد للتحكم في عملية التسخين حسب درجة الحرارة المحيطة.

المرحلات الحرارية متعددة الوظائف التي يمكن برمجتها توفر الطاقة بشكل كبير. خلال تلك الساعات من اليوم التي لا يكون فيها أحد في المنزل ، ليس من المنطقي الحفاظ على درجة حرارة عالية في الغرف.من خلال معرفة جدول عمل عائلته ، يمكن لصاحب المنزل دائمًا برمجة مفتاح درجة الحرارة بحيث تنخفض درجة حرارة الهواء في ساعات معينة ، ويتم تشغيل التدفئة قبل ساعة من وصول الأشخاص.

منظمات الحرارة المنزلية ، المجهزة بوحدة GSM ، قادرة على توفير التحكم عن بعد في محطة الغلايات عبر الاتصال الخلوي. خيار الميزانية - إرسال الإخطارات والأوامر في شكل رسائل SMS - رسائل من الهاتف المحمول. الإصدارات المتقدمة من الأجهزة لها تطبيقاتها الخاصة المثبتة على الهاتف الذكي.

الأنواع الرئيسية للغلايات والتحكم في درجة الحرارة

هناك عدة أنواع من الغلايات: وقود صلب ، غاز ، وقود كهربائي ووقود سائل.

تستخدم الغلايات على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. يوجد عينات محلية وهناك غلايات ومستوردة. مواد التصنيع من الصلب أو الحديد الزهر. سهل التشغيل واقتصادي مع وظيفة ضبط درجة حرارة المبرد. في الطرز الأرخص ، يتم تنفيذ هذه الوظيفة باستخدام جهاز خاص - مزدوج حراري.

من الناحية الهيكلية ، فإن عنصر الحرارة هو منتج معدني ، حيث تنخفض أو تزيد أبعاده الهندسية ، تحت تأثير درجات الحرارة (حسب درجة التسخين). وهذا بدوره يغير موضع الرافعة الخاصة التي تغلق وتفتح مخمد السحب. تُظهر الصورة مثالاً على مثل هذا المنظم:

الصورة: عينة ترموستات

كلما زاد فتح المخمد ، زادت قوة عملية الاحتراق والعكس صحيح. وبالتالي ، فإن حجم الهواء الذي يدخل غرفة الاحتراق من النوع المغلق يتم التحكم فيه بالكامل بواسطة منظم الحرارة ، وإذا لزم الأمر ، يتم إيقاف إمدادها وتختفي عملية الاحتراق. في الطرز الأكثر حداثة ، يتم تثبيت وحدات التحكم التي ، وفقًا للظروف الحرارية المحددة ، تتحكم في تدفق الهواء ، وتشغيل (أو إيقاف) مروحة خاصة (انظر الصورة أدناه):

غلاية مزودة بجهاز تحكم بدرجة الحرارة

غلايات الغاز هي الوحدات الأكثر شيوعًا والأرخص للعمل. الغلايات ذات دائرة مفردة ودائرة مزدوجة. تحتوي الغلايات ذات الدائرة الواحدة على مبادل حراري واحد وهي مخصصة للتدفئة فقط. تظهر دائرة التبديل في الشكل أدناه:

مخطط التبديل على مرجل دائرة واحدة

تحتوي الغلايات ذات الدائرة المزدوجة على مبادلين حراريين وهي مصممة للتدفئة وإنتاج الماء الساخن. يظهر مخطط توصيل المرجل أدناه:

مخطط التبديل على غلاية الدائرة المزدوجة

تحتوي بعض الغلايات على ضوابط منفصلة للتدفئة ودرجة حرارة الماء الساخن.

ضبط منظم الحرارة

كما ذكرنا سابقًا ، لا يلزم تكوين منظم الحرارة المعتمد على مستشعر LM335. يكفي معرفة الجهد الذي يوفره مقياس الجهد للإدخال المباشر للمقارن.

يمكنك قياسه باستخدام الفولتميتر. يتم تحديد قيمة الجهد المطلوبة بالصيغة أعلاه.

إذا كان من الضروري ، على سبيل المثال ، أن يعمل الجهاز عند درجة حرارة 20 درجة ، فيجب أن يكون 2.93 فولت.

إذا تم استخدام أي عنصر آخر كمستشعر لدرجة الحرارة ، فسيتعين فحص الجهد المرجعي تجريبيًا. للقيام بذلك ، يجب عليك استخدام مقياس حرارة رقمي ، على سبيل المثال ، TM-902C. من أجل الضبط الدقيق ، يمكن توصيل مستشعرات مقياس الحرارة والثرموستات بشريط كهربائي ، وبعد ذلك يتم وضعها في بيئة ذات درجات حرارة مختلفة.

ترموستات من مواد الخردة

يجب تدوير مقبض مقياس الجهد بسلاسة حتى يعمل منظم الحرارة. في هذه المرحلة ، يجب أن تنظر إلى مقياس مقياس الحرارة الرقمي وتطبق درجة الحرارة المعروضة عليه على مقياس منظم الحرارة. يمكنك تحديد نقاط قصوى ، على سبيل المثال ، لدرجات حرارة 8 و 40 درجة ، وتمييز القيم المتوسطة بتقسيم النطاق إلى أجزاء متساوية.

إذا لم يكن هناك مقياس حرارة رقمي في متناول اليد ، فيمكن تحديد النقاط القصوى بواسطة الماء الذي يطفو فيه الجليد (0 درجة) أو بغلي الماء (100 درجة).

في مواجهة اختيار المدفأة ، يجد الناس أن هناك أنواعًا عديدة من الأجهزة ، لكن عليك أن تختار واحدًا. سخان سيراميك للمنزل - التفاصيل الدقيقة للاختيار الصحيح ، نظرة عامة على النماذج والأسعار.

يتم عرض معايير رطوبة الهواء وكيفية قياسها في هذا الموضوع.

مبدأ التشغيل

يسلم مستشعر درجة الحرارة نبضات كهربائية ، وتعتمد قيمتها الحالية على مستوى درجة الحرارة. تسمح النسبة المتأصلة لهذه القيم للجهاز بتحديد عتبة درجة الحرارة بدقة شديدة وتحديد ، على سبيل المثال ، عدد الدرجات التي يجب فتح مخمد إمداد الهواء إلى غلاية الوقود الصلب ، أو يجب أن يكون مخمد إمداد الماء الساخن افتح. يتمثل جوهر تشغيل منظم الحرارة في تحويل قيمة إلى أخرى وربط النتيجة بالمستوى الحالي.

تتمتع المنظمات المنزلية البسيطة ، كقاعدة عامة ، بالتحكم الميكانيكي في شكل مقاوم ، عن طريق تحريك المستخدم الذي يحدد عتبة درجة الحرارة المطلوبة ، أي الإشارة إلى درجة الحرارة الخارجية التي ستكون ضرورية لزيادة العرض. مع وظائف أكثر تقدمًا ، يمكن برمجة الأجهزة الصناعية إلى حدود أوسع ، باستخدام وحدة تحكم ، اعتمادًا على نطاقات درجات الحرارة المختلفة. ليس لديهم ضوابط ميكانيكية ، مما يساهم في العمل الطويل.

ما الأجزاء التي تحتاجها منظم الحرارة بيديك

بالنسبة لمستشعر درجة الحرارة ، غالبًا ما يتم استخدام الثرمستور ، وهو عنصر ينظم المقاومة الكهربائية اعتمادًا على مؤشر درجة الحرارة.

غالبًا ما تستخدم أجزاء أشباه الموصلات أيضًا:

• الثنائيات.
• الترانزستورات.

يجب أن يكون لدرجة الحرارة نفس التأثير على خصائصها. أي ، عند تسخينه ، يجب أن يزداد تيار الترانزستور وفي نفس الوقت يجب أن يتوقف عن العمل ، على الرغم من الإشارة الواردة. وتجدر الإشارة إلى أن مثل هذه التفاصيل لها عيب كبير. من الصعب جدًا المعايرة ، ولكي نكون أكثر دقة ، سيكون من الصعب ربط هذه الأجزاء ببعض مستشعرات درجة الحرارة.

ومع ذلك ، فإن الصناعة في الوقت الحالي لا تقف مكتوفة الأيدي ، ويمكنك أن ترى أجهزة من سلسلة 300 ، هذا هو LM335 ، الذي يوصى به بشكل متزايد من قبل الخبراء و LM358n. على الرغم من التكلفة المنخفضة للغاية ، يحتل هذا الجزء المرتبة الأولى في العلامات ويركز على الدمج مع الأجهزة المنزلية. من الجدير بالذكر أن تعديلات هذا الجزء LM 235 و 135 تم استخدامها بنجاح في الجيش والصناعة. بما في ذلك حوالي 16 ترانزستورًا في تصميمه ، فإن المستشعر قادر على العمل كمثبت ، وسيعتمد جهده تمامًا على مؤشر درجة الحرارة.

التبعية هي كما يلي:

1. لكل درجة ، سيكون هناك حوالي 0.01 فولت ، إذا ركزت على الدرجة المئوية ، فعند مؤشر 273 ستكون نتيجة الإخراج 2.73 فولت.
2. نطاق التشغيل محدود في المؤشر من -40 إلى +100 درجة. بفضل هذه المؤشرات ، يتخلص المستخدم تمامًا من التعديلات عن طريق التجربة والخطأ ، وسيتم توفير درجة الحرارة المطلوبة في أي حال.

أيضًا ، بالإضافة إلى مستشعر درجة الحرارة ، ستحتاج إلى مقارنة ، فمن الأفضل شراء LM 311 ، الذي تنتجه نفس الشركة المصنعة ، ومقياس جهد من أجل تكوين جهد مرجعي وإعداد خرج لتشغيل التتابع . لا تنس شراء مصدر طاقة ومؤشرات خاصة.

ترموستات رقمي

من أجل إنشاء منظم حرارة يعمل بكامل طاقته مع معايرة دقيقة ، لا غنى عن العناصر الرقمية. ضع في اعتبارك جهاز التحكم في درجة الحرارة لمتجر خضروات صغير.

العنصر الرئيسي هنا هو متحكم PIC16F628A. توفر هذه الشريحة التحكم في الأجهزة الإلكترونية المختلفة. يحتوي المتحكم الدقيق PIC16F628A على مقارنين تناظريين ومذبذب داخلي و 3 مؤقتات ومقارنة SSR ووحدات تبادل بيانات USART.

عندما يعمل منظم الحرارة ، يتم تغذية قيمة درجة الحرارة الحالية والمحددة إلى MT30361 - مؤشر مكون من ثلاثة أرقام مع كاثود مشترك. من أجل ضبط درجة الحرارة المطلوبة ، يتم استخدام الأزرار: SB1 - لتقليل و SB2 - للزيادة. إذا قمت بإجراء الضبط أثناء الضغط على زر SB3 ، فيمكنك ضبط قيم التخلفية. الحد الأدنى لقيمة التخلفية لهذه الدائرة هو 1 درجة. يمكن رؤية الرسم التفصيلي على الخطة.

يتم استخدامه في العديد من العمليات التكنولوجية ، بما في ذلك أنظمة التدفئة المنزلية. العامل الذي يحدد تشغيل منظم الحرارة هو درجة الحرارة الخارجية ، والتي يتم تحليل قيمتها وعندما يتم الوصول إلى الحد المحدد ، يتم تقليل معدل التدفق أو زيادته.

تأتي منظمات الحرارة في تصميمات مختلفة واليوم هناك الكثير من الإصدارات الصناعية المعروضة للبيع والتي تعمل وفقًا لمبادئ مختلفة ومخصصة للاستخدام في مناطق مختلفة. تتوفر أيضًا أبسط الدوائر الإلكترونية ، والتي يمكن لأي شخص تجميعها بالمعرفة المناسبة بالإلكترونيات.

افعل ذلك بنفسك مخطط الحرارة

حول تصميم منظم الحرارة ، يمكننا القول أنه ليس معقدًا بشكل خاص ، ولهذا السبب يبدأ معظم هواة الراديو تدريبهم باستخدام هذا الجهاز ، كما أنهم صقلوا مهاراتهم وحرفهم اليدوية. يمكنك العثور على عدد كبير جدًا من دوائر الجهاز ، ولكن الأكثر شيوعًا هي الدائرة باستخدام ما يسمى بالمقارن.

يحتوي هذا العنصر على العديد من المدخلات والمخرجات:

• أحد المدخلات يتوافق مع إمداد الجهد المرجعي الذي يتوافق مع درجة الحرارة المطلوبة ؛
• الثاني يستقبل الجهد من مستشعر درجة الحرارة.

يأخذ المقارنة نفسه جميع القراءات الواردة ويقارنها. إذا كانت تولد إشارة خرج ، فسوف تقوم بتشغيل المرحل ، والذي سيوفر التيار لوحدة التدفئة أو التبريد.

ترموستات خارجي منزلي لتعليمات المرجل

يوجد أدناه رسم تخطيطي لمنظم حرارة محلي الصنع للغلاية ، والذي تم تجميعه على دوائر دقيقة من سلسلة Atmega-8 و 566 ، وشاشة بلورية سائلة ، وخلية ضوئية والعديد من أجهزة استشعار درجة الحرارة. تعد شريحة Atmega-8 القابلة للبرمجة مسؤولة عن الامتثال للمعلمات المحددة لإعدادات منظم الحرارة.

مخطط ترموستات خارجي محلي الصنع للغلاية

في الواقع ، تقوم هذه الدائرة بتشغيل أو إيقاف تشغيل الغلاية عندما تنخفض درجة الحرارة الخارجية (مستشعر U2) ، وتقوم أيضًا بهذه الإجراءات عندما تتغير درجة الحرارة في الغرفة (مستشعر U1). يتم توفير تعديل لعمل جهازين مؤقتين ، مما يسمح لك بضبط وقت هذه العمليات. تؤثر قطعة الدائرة المزودة بمقاوم ضوئي على عملية تشغيل المرجل وفقًا للوقت من اليوم.

يوجد مستشعر U1 في الغرفة مباشرةً ، ومستشعر U2 في الخارج. وهي متصلة بالغلاية ومثبتة بجانبها. إذا لزم الأمر ، يمكنك إضافة الجزء الكهربائي من الدائرة ، والذي يسمح لك بتشغيل وإيقاف وحدات الطاقة العالية:

الجزء الكهربائي من الدائرة ، والذي يسمح لك بتشغيل وإيقاف وحدات الطاقة العالية

دائرة ترموستات أخرى بمعامل تحكم واحد يعتمد على شريحة K561LA7:

مخطط منظم الحرارة مع معلمة تحكم واحدة بناءً على الدائرة المصغرة K561LA7

منظم الحرارة المُجمع على أساس شريحة K651LA7 بسيط وسهل الضبط. منظم الحرارة الخاص بنا عبارة عن ثرمستور خاص يقلل بشكل كبير من المقاومة عند تسخينه. هذا المقاوم متصل بشبكة مقسم جهد الكهرباء. تحتوي هذه الدائرة أيضًا على المقاوم R2 ، والذي يمكننا من خلاله ضبط درجة الحرارة المطلوبة. بناءً على مثل هذا المخطط ، يمكنك عمل ترموستات لأي غلاية: Baksi و Ariston و Evp و Don.

دارة أخرى لثرموستات تعتمد على متحكم دقيق:

مخطط منظم الحرارة على أساس متحكم دقيق

يتم تجميع الجهاز على أساس متحكم PIC16F84A. يتم تنفيذ دور المستشعر بواسطة مقياس حرارة رقمي DS18B20. مرحل صغير يتحكم في الحمولة. تقوم المفاتيح الصغيرة بضبط درجة الحرارة التي يتم عرضها على المؤشرات. قبل التجميع ، سوف تحتاج إلى برمجة وحدة التحكم الدقيقة. أولاً ، امسح كل شيء من الشريحة ثم أعد البرمجة ، ثم قم بتجميعها واستخدامها لصحتك. الجهاز غير متقلب ويعمل بشكل جيد.

تكلفة الأجزاء 300-400 روبل. نموذج منظم مماثل يكلف خمسة أضعاف.

بعض النصائح الأخيرة:

• على الرغم من أن الإصدارات المختلفة من منظمات الحرارة مناسبة لمعظم الطرز ، إلا أنه لا يزال من المرغوب فيه أن يتم إنتاج منظم الحرارة للغلاية والمرجل نفسه من قبل نفس الشركة المصنعة ، وهذا من شأنه أن يبسط إلى حد كبير التثبيت وعملية التشغيل نفسها ؛
• قبل شراء مثل هذه المعدات ، تحتاج إلى حساب مساحة الغرفة ودرجة الحرارة المطلوبة لتجنب "تعطل" المعدات وتغيير الأسلاك بسبب توصيل أجهزة ذات طاقة أعلى ؛
• قبل تثبيت الجهاز ، من الضروري الاهتمام بالعزل الحراري للغرفة ، وإلا فإن فقد الحرارة المرتفع سيكون أمرًا لا مفر منه ، وهذا عنصر تكلفة إضافي ؛
• إذا لم تكن متأكدًا من أنك بحاجة إلى شراء معدات باهظة الثمن ، فيمكنك إجراء تجربة المستهلك. احصل على ترموستات ميكانيكي أرخص ، واضبطه وشاهد النتيجة.

المفهوم العام لوحدات التحكم في درجة الحرارة

تعد الأجهزة التي تعمل على إصلاح قيمة درجة الحرارة المحددة وتنظيمها في نفس الوقت أكثر شيوعًا في الإنتاج. لكنهم وجدوا أيضًا مكانهم في الحياة اليومية. للحفاظ على المناخ المحلي الضروري في المنزل ، غالبًا ما تستخدم منظمات الحرارة للمياه. بأيديهم يصنعون مثل هذه الأجهزة لتجفيف الخضار أو تسخين حاضنة. يمكن لمثل هذا النظام أن يجد مكانه في أي مكان.

في هذا الفيديو ، سنتعرف على ماهية جهاز التحكم في درجة الحرارة:

في الواقع ، معظم منظمات الحرارة ليست سوى جزء من المخطط العام ، والذي يتكون من المكونات التالية:

1. مستشعر درجة الحرارة الذي يقيس ويصلح ، وكذلك ينقل المعلومات الواردة إلى وحدة التحكم. يحدث هذا بسبب تحويل الطاقة الحرارية إلى إشارات كهربائية يتعرف عليها الجهاز. يمكن أن يعمل مقياس حرارة المقاومة أو المزدوج الحراري كمستشعر يحتوي في تصميمه على معدن يتفاعل مع التغيرات في درجات الحرارة ويغير مقاومته تحت تأثيره.
2. الكتلة التحليلية هي المنظم نفسه. يستقبل الإشارات الإلكترونية ويتفاعل حسب وظائفه ، وبعد ذلك يرسل إشارة إلى المشغل.
3. المشغل هو نوع من الأجهزة الميكانيكية أو الإلكترونية التي ، عند تلقي إشارة من الوحدة ، تتصرف بطريقة معينة. على سبيل المثال ، عند الوصول إلى درجة الحرارة المحددة ، سيغلق الصمام مصدر سائل التبريد. على العكس من ذلك ، بمجرد أن تنخفض القراءات عن القيم المحددة ، ستعطي الوحدة التحليلية أمرًا بفتح الصمام.

تعليمات خطوة بخطوة ترموستات محلية الصنع

إذا كنت قد اشتريت جميع المكونات الضرورية للتجميع ، فلا يزال يتعين عليك مراعاة الإرشادات التفصيلية. سننظر في مثال مستشعر درجة الحرارة المصمم لـ 12V.

يتم تجميع وحدة التحكم في درجة الحرارة محلية الصنع وفقًا للمبدأ التالي:

1. نحن نجهز الجسم. يمكنك استخدام الأصداف القديمة من العداد ، على سبيل المثال ، من تثبيت Granit-1.
2. يمكنك تحديد المخطط الذي تفضله ، ولكن يمكنك أيضًا توجيه نفسك على السبورة من العداد. الضربة الأمامية التي تحمل علامة "+" مطلوبة لتوصيل مقياس الجهد ، سيتم استخدام المدخلات المقلوبة التي تحمل علامة "-" لتوصيل مستشعر درجة الحرارة. إذا حدث أن الجهد عند الإدخال المباشر أعلى من المطلوب ، فسيتم تعيين علامة عالية عند الخرج وسيبدأ الترانزستور في إمداد الطاقة إلى المرحل ، وبالتالي ، إلى عنصر التسخين.بمجرد أن يتجاوز جهد الخرج العلامة المسموح بها ، سيتم إيقاف تشغيل التتابع.
3. لكي يعمل منظم الحرارة في الوقت المحدد ويتم توفير الاختلافات في درجات الحرارة ، سيكون من الضروري إجراء اتصال من النوع السلبي باستخدام المقاوم ، والذي يتكون بين الإدخال المباشر والمخرج على المقارنة.
4. بالنسبة للمحول ومصدر الطاقة الخاص به ، قد تكون هناك حاجة إلى ملف تحريض من عداد كهربائي قديم. لكي يتوافق الجهد مع مؤشر 12 فولت ، ستحتاج إلى إجراء 540 دورة. لن يكون من الممكن تركيبها إلا إذا كان قطر السلك لا يزيد عن 0.4 مم.

هذا كل شئ. في هذه الإجراءات الصغيرة ، يكمن كل العمل على إنشاء منظم الحرارة بيديك. من المحتمل أنك لن تكون قادرًا على القيام بذلك على الفور بدون مهارات معينة ، ومع ذلك ، بناءً على إرشادات الصور والفيديو ، يمكنك اختبار جميع مهاراتك.

بفضل تصميمه البسيط ، يمكن استخدام وحدة التحكم الحرارية ذاتية الصنع في أي مكان.

على سبيل المثال:

• لأرضية دافئة
• للقبو
• قد تكون قادرة على ضبط درجة حرارة الهواء ؛
• للفرن
• لحوض السمك حيث يتحكم في درجة حرارة الماء ؛
• من أجل التحكم في درجة حرارة مضخة الغلاية الكهربائية (قم بتشغيلها وإيقافها) ؛
• وحتى بالنسبة للسيارة.

ليس من الضروري استخدام مفتاح حراري تجاري رقمي أو إلكتروني أو ميكانيكي. بعد شراء مرحل حراري غير مكلف ، قم بإجراء تعديلات على الطاقة على التيرستورات والمزدوجة الحرارية ولن يعمل جهازك منزلي الصنع بشكل أسوأ من الجهاز الذي تم شراؤه.

إصلاح DIY

يتم تجميع هذه الأجهزة يدويًا ، وتستمر لفترة طويلة ، ولكن هناك العديد من المواقف القياسية التي قد يلزم فيها الإصلاح:

• يحدث فشل ضبط المقاوم - في أغلب الأحيان ، نظرًا لأن المسارات النحاسية تبلى ، داخل العنصر الذي ينزلق على طوله القطب ، يتم حله عن طريق استبدال الجزء.
• ارتفاع درجة حرارة الثايرستور أو الصمام الثلاثي - تم اختيار الطاقة بشكل غير صحيح أو أن الجهاز يقع في منطقة سيئة التهوية في الغرفة. من أجل تجنب ذلك في المستقبل ، تم تجهيز الثايرستور بمشعات ، أو يجب نقل منظم الحرارة إلى منطقة ذات مناخ محلي محايد ، وهو أمر مهم بشكل خاص للغرف الرطبة.
• تحكم غير صحيح في درجة الحرارة - تلف محتمل في الثرمستور أو التآكل أو الأوساخ على أقطاب القياس.

مواد عالية الجودة لإنجاز المهمة

سوف تحتاج:

• مقياس فرق الجهد؛
• مثبت متكامل
• محول الشبكة؛
• جهاز إخراج؛
• منظم الحراره.

في الوقت الحاضر ، يمكن شراء أي جهاز من المتجر ، ولكن في بعض الأحيان يكون من الأرخص صنعه بنفسك. بطبيعة الحال ، لا يستحق لحام قطع غيار الأجهزة الكهربائية ، ولكن من الممكن تمامًا صنع جهاز فردي يناسب معلمات القبو الخاص بك. مخطط مثل هذا الجهاز بسيط. يتم الحفاظ على درجة حرارة معينة عن طريق تشغيل / إيقاف تشغيل عنصر التسخين (TENA).

ترتفع درجة الحرارة إلى مستوى محدد مسبقًا ، يتم تشغيل جهاز خاص - مقارنة ، يتم إيقاف تشغيل عنصر التسخين. من الناحية النظرية ، من السهل صنع مثل هذا الجهاز ، ولكن عندما يتعلق الأمر بالتنفيذ العملي ، يصبح من الواضح أن كل شيء ليس بهذه البساطة. في السابق ، كانت المعايرة تُجرى على النحو التالي: غُمر مستشعر درجة الحرارة أولاً في الجليد ، ثم في الماء المغلي.

لقياس القراءات ، أخذنا الفولتميتر ومقياس الحرارة وقمنا بتعيين درجة حرارة الاستجابة المطلوبة. استغرقت العملية الكثير من الوقت ولم تحقق أفضل النتائج. اليوم ، شراء جهاز استشعار درجة الحرارة ليس مشكلة. تتم معايرتها أثناء التصنيع ، لذلك لن يتم إجراء أي تجارب. جعلت التقنيات الحديثة من الممكن إنشاء مستشعر درجة الحرارة الذي ينقل المعلومات الرقمية.بمساعدة هذه الأجهزة ، من الممكن قياس درجة الحرارة في نقاط مختلفة في الشقة - يمكنك التحكم في درجة الحرارة ليس فقط خارج النافذة ، ولكن أيضًا داخل المنزل.

غلايات كهربائية

بديل شائع إلى حد ما لغلايات الغاز والوقود الصلب. الكثير من المزايا والكفاءة العالية ولكن فترة الاسترداد طويلة. الاتصال بسيط ، كما هو الحال مع غلايات الغاز ، ولكن بدون مصدر ماء بارد. يتم توفير التحكم في درجة الحرارة والحماية من الحرارة الزائدة.

مؤقت ميكانيكي للغلاية

مع مؤقت ميكانيكي بسيط لغلاية كهربائية ، هناك ثلاثة خيارات لبدء نظام التدفئة المركزية:

1. المرجل متوقف
2. توفر الغلاية الماء الساخن ؛
3. يتم تشغيل وإيقاف المرجل في الوقت المحدد.

عادة ما تحتوي أجهزة ضبط الوقت الميكانيكية على قرص دائري كبير بمقياس 24 ساعة في المركز. من خلال تدوير القرص ، يمكنك ضبط الوقت المطلوب ثم تركه في هذا الموضع. سيتم تشغيل المرجل في الوقت المناسب. يتكون الجزء الخارجي من مجموعة من علامات التبويب لمدة 15 دقيقة ، والتي يتم إدخالها لسهولة ضبط أوضاع التشغيل والإعداد. من الممكن إعادة التكوين في حالات الطوارئ ، والتي يتم إجراؤها عند توصيل المرجل بالشبكة.

من السهل ضبط الموقتات الميكانيكية ، لكن الغلاية يتم تشغيلها وإيقافها دائمًا في نفس الوقت كل يوم ، وقد لا يرضي هذا المالكين إذا كانت الأسرة كبيرة ويتم تنفيذ إجراءات الاستحمام عدة مرات في اليوم في أوقات مختلفة.

الدائرة مع رقاقة المنطق

تختلف هذه الدائرة عن الدائرة السابقة في أنها تستخدم شريحة منطقية K561LA7 بدلاً من الصمام الثنائي زينر. لا يزال مستشعر درجة الحرارة عبارة عن المقاوم الحراري (التعيين - VDR1) ، والآن فقط يتم اتخاذ قرار إغلاق الدائرة بواسطة الوحدة المنطقية للدائرة الدقيقة. بالمناسبة ، تم إنتاج العلامة التجارية K561LA7 منذ الحقبة السوفيتية ولا تكلف سوى بنسات قليلة.

للتضخيم الوسيط للنبضات ، يتم استخدام ترانزستور KT315 ، لنفس الغرض ، يتم تثبيت ترانزستور ثانٍ ، KT815 ، في المرحلة النهائية. هذا الرسم البياني يتوافق مع الجانب الأيسر من السابق ، لا تظهر كتلة الطاقة هنا. كما قد تتخيل ، يمكن أن يكون مشابهًا - مع التيرستورات KU208G. تم اختبار تشغيل مثل هذا الترحيل الحراري محلي الصنع على غلايات ARISTON و BAXI و Don.

كيفية توصيل وضبط منظم الحرارة لسخان المياه

إذا لم يعمل المرجل ، فلن تحتاج إلى تشغيله مرة أخرى ، في انتظار التشغيل الهائل ، ولكن تحقق من المنتج بحثًا عن الأعطال. إذا تبين أن المشكلة تكمن في منظم الحرارة ، فيجب استبداله. الإصلاح لا يغطي المستشعر ، وكقاعدة عامة ، يقومون ببساطة بشراء جزء جديد. كيف تستبدل الترموستات؟

لست بحاجة إلى سيد ، فقط لا تنتهك الإرشادات أدناه:

1. سخان المياه مفصول عن الشبكة.
2. يُغلق الصمام بإمداد سعة الخزان بالمياه ، ويتم تصريف كل السوائل الموجودة فيه.
3. تتم إزالة اللوحة السفلية للجهاز ، مما يتيح لك الاقتراب من عنصر التسخين.
4. بعد ذلك ، تتم إزالة حلقة الضغط الموجودة في عنصر التسخين.
5. يُزال المستشعر الموجود في منظم الحرارة ووحدة التحكم.
6. يجري تركيب ترموستات جديد.
7. في مكانه ، تأكد من تثبيت حلقة التثبيت وتأمين اللوحة السفلية.

بضع حركات ليست معقدة ، ويتم توفير الحد الأقصى من المال والوقت والجهد. من أجل اختيار ترموستات وقائي لسخان المياه ، يجب اتباع توصيات معينة من الخبراء. عند الذهاب لشراء ترموستات جديد ، يجدر بك أخذ جواز سفر تقني للغلاية معك. لذلك سيكون من الأسهل على البائع معرفة النموذج الذي يناسبه والميزات التشغيلية الأكثر ملاءمة له. يُمنع منعًا باتًا التخلص من منتج مكسور قبل شراء منتج جديد.

تحتاج إلى اختيار منظم حرارة من نفس الطراز تمامًا ، نظرًا لأن الحد الأدنى من الاختلاف في الحجم أو الخصائص يمكن أن يؤدي إلى انهيار المرجل بأكمله.عند اختيار منظم الحرارة بمفردك ، فأنت بحاجة إلى التركيز على نوع المنتج ، والمعلمات ، وطريقة التثبيت ، وما يحتويه من تيار وظيفي ووظائفه.