Neue Technologie
Auf dem heimischen Markt tauchten vor etwa 10 Jahren Thermostate auf und ersetzten herkömmliche Hähne und Ventile, die einfach den bedingten Durchgang des Kühlmittels blockierten. Der Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, dass Sie durch Einstellen der Kühlmittelmenge, die in den Kühler eintritt, die Temperatur im Raum nicht lange regeln können. Wenn ein Elektrokessel einen mehr oder weniger stabilen Betrieb hat, dann hat ein Festbrennstoffkessel einen sehr hohen Temperaturbereich und hängt von der Intensität der Verbrennungsreaktion ab. In diesem Fall wird die Temperatur in den Räumen entweder höher oder niedriger sein und der Komfort für die Bewohner wird fraglich sein.
Es gibt noch einen weiteren wichtigen Punkt, von dem aus die aktive Einführung von Thermostaten begann - arbeiten Sie mit einem warmen Boden zusammen. Jetzt ist Fußbodenheizung die Baunorm, und ein richtig ausgelegtes Heizsystem ist ein kombiniertes System, das aus Fußbodenheizung und Heizkörperheizung besteht. Gleichzeitig sollte die Temperatur für den Fußbodenheizungskreislauf 20 bis 25 Grad Celsius und für die Heizung durch Heizkörper 50 Grad betragen.
Die aktive Einführung von Thermostaten begann mit dem Einbau von Fußbodenheizungen
Wie ist in diesem Fall zu schlagen, da sowohl die Fußbodenheizung als auch die Heizkörper vom selben Kessel aus arbeiten? Die Lösung ist die Verwendung eines Thermostats. Der Wasserhahn löst in diesem Fall nicht das Problem der Versorgung des Fußbodenheizungskreislaufs mit sehr heißem Wasser. Eine einfache Möglichkeit, die Heizungsverteilung zu steuern, besteht darin, einen Thermostat am Einlass des Fußbodenheizungskollektors zu installieren oder Thermostate für jeden Heizkreis zu verwenden.
Der Zweck des Thermostats für den Warmwasserbereiter
Darüber hinaus ist der Thermostat für den sicheren Betrieb des Kessels verantwortlich. Genauer gesagt, wenn die Wassertemperatur steigt, steigt auch der Druck im geschlossenen Tank, und wenn dieser Anstieg unkontrollierbar ist, wird es bald zu einer Explosion kommen. Dies kann nicht nur für die Ausrüstung, sondern auch für die menschliche Gesundheit gefährlich sein, wenn Sie sich in diesem Moment in der Nähe aufhalten. Der Temperaturregler ist ein Gerät, durch das auch das optimale Temperaturniveau aufrechterhalten wird.
Dies ist eine Art Thermoventil, das verhindert:
- Überhitzen;
- Explosion;
- Ich beschädige nicht nur Geräte, sondern auch Eigentum in der Nähe.
Er ist dafür verantwortlich, die Wassererwärmung in dem Moment zu steuern, in dem das Gerät angeschlossen wird, und auch dafür zu sorgen, dass das Heizelement rechtzeitig blockiert wird. Fast jeder Hersteller ist bestrebt, den Kessel mit einem Thermostat auszustatten. Die Produkte gibt es in verschiedenen Modellen, aber alle haben das gleiche Funktionsprinzip. In dem Moment, in dem Sie das Gerät an das Netzwerk anschließen müssen, müssen Sie sofort die Stufe der Warmwasserbereitung anpassen.
Als nächstes wird eine einstellbare Wassererwärmung durchgeführt, und das am Thermostat installierte Relais ist für das Öffnen der Kontakte des Heizelements verantwortlich. Wenn der Tank vollständig abgekühlt ist, sinkt die Temperatur unter den Normalwert und die Kontakte des Heizelements des Relais schließen, wodurch das System startet und sich die Flüssigkeit im Tank wieder erwärmt.
Leistung und Last des Do-it-yourself-Temperaturreglers
Was den Anschluss des LM 335 betrifft, so muss dieser konsistent sein. Alle Widerstände müssen so gewählt werden, dass die Gesamtstrommenge, die durch den Temperatursensor fließt, Anzeigen von 0,45 mA bis 5 mA entspricht. Ein Überschreiten der Markierung sollte nicht zugelassen werden, da der Sensor sonst überhitzt und verzerrte Daten anzeigt.
Der Thermostat kann auf verschiedene Arten eingeschaltet werden:
- Verwendung einer Stromversorgung mit Fokus auf 12 V;
- Mit jedem anderen Gerät, dessen Leistung den obigen Wert nicht überschreitet, der durch die Spule fließende Strom jedoch 100 mA nicht überschreiten darf.
Wir möchten Sie noch einmal daran erinnern, dass der Strom im Sensorkreis 5 mA nicht überschreiten sollte, aus diesem Grund müssen Sie einen Hochleistungstransistor verwenden. Am besten eignet sich das KT 814. Wer auf einen Transistor verzichten möchte, kann natürlich auch ein Relais mit geringerer Stromstärke verwenden. Es kann mit 220 V betrieben werden.
Innensteuerung
Typisches Diagramm eines Temperaturreglers für einen Keller.
Geräte werden durch lateinische Buchstaben und Zahlen gekennzeichnet. Zum Beispiel LM135. Um bei der Auswahl keinen Fehler zu machen, denken Sie daran: 1 - Verwendung in militärischer Ausrüstung, 2 - Verwendung in Produktionsapparaten und -geräten, 3 - Verwendung in Haushaltsgeräten. Das russische Analogon ist die Bezeichnung von Transistoren - 2T (Militär) und CT (Masse). Das Funktionsprinzip eines solchen Sensors ist wie folgt: Mit zunehmender Temperatur steigt die Stabilisierungsspannung, dh es handelt sich um eine Zenerdiode. Sie können die richtige Wahl überprüfen, indem Sie die technischen Daten des Geräts lesen. Der Kalibrierpunkt ist in Kelvin angegeben. Die Temperaturskala ist in Grad Celsius.
Denken Sie an den Schulphysikkurs und übersetzen Sie 0С= 0+273=273К. Der Arbeitsbereich des Sensors reicht von -40 bis 100 °C. Kommt ein solcher Sensor zum Einsatz, erübrigen sich fragwürdige Experimente. Es reicht aus, die Spannung am Ausgang der Zenerdiode zu berechnen und diesen Wert dann als Master am Eingang des Komparators (Vergleichsgerät) anzugeben. Der Temperatursensor LM335 ist kostengünstig - etwa 35-40 Rubel. Zeichnen Sie anhand dieses Temperatursensors ein Diagramm eines Thermostats für den Keller.
Schematische Darstellung des Thermostats.
In der Praxis wird es durch ein Ausgabegerät zum Einschalten der Heizung, eine Stromversorgung und eine Betriebsanzeige ergänzt.
Das nächste wichtige Element ist ein Komparator, zum Beispiel LM311. Es hat zwei Eingänge - direkt (2), markiert mit "+", und invers (3), markiert mit "-", und einen Ausgang. Im Diagramm ist der Ausgang des Komparators mit der Nummer 7 gekennzeichnet. Dieses Gerät funktioniert folgendermaßen: Die Spannung an Eingang 2 ist größer als an Eingang 3, wir erhalten einen hohen Pegel am Ausgang. Der Transistor öffnete, schaltete die Last ein. Das an den direkten Eingang angeschlossene Potentiometer stellt die Temperatur ein - es stellt die Komparatorschwelle ein. Im umgekehrten Fall (die Spannung an Eingang 2 ist kleiner als an Eingang 3) sinkt der Pegel am Ausgang. Die Temperatur steigt, das Thermorelais wird aktiviert, der Komparator geht auf einen niedrigen Pegel, der Transistor schließt, das Heizelement schaltet sich aus. Dieser Kreislauf wiederholt sich ständig.
Ein einfacher elektronischer Thermostat zum Selbermachen. Ich schlage eine Methode zur Herstellung eines hausgemachten Thermostats vor, um bei kaltem Wetter eine angenehme Temperatur im Raum aufrechtzuerhalten. Mit dem Thermostat können Sie eine Leistung von bis zu 3,6 kW schalten. Der wichtigste Teil eines jeden Amateurfunkdesigns ist das Gehäuse. Ein schönes und zuverlässiges Gehäuse garantiert eine lange Lebensdauer für jedes selbstgebaute Gerät. In der unten gezeigten Version des Thermostats werden ein praktisches kleines Gehäuse und die gesamte Leistungselektronik von einer im Handel erhältlichen elektronischen Zeitschaltuhr verwendet. Das selbstgebaute elektronische Teil ist auf dem Komparatorchip LM311 aufgebaut.
Details zum DIY-Temperaturregler
Der Temperatursensor ist normalerweise ein Thermistor – ein Element, dessen elektrischer Widerstand sich abhängig von der Temperatur ändert. Es werden auch Halbleiterelemente verwendet - Transistoren und Dioden, deren Eigenschaften auch von der Temperatur beeinflusst werden: Beim Erhitzen steigt der Kollektorstrom (für Transistoren) an, während eine Verschiebung des Arbeitspunkts beobachtet wird und der Transistor aufhört zu arbeiten, ohne darauf zu reagieren Eingangssignal.
Solche Sensoren haben jedoch einen erheblichen Nachteil: Sie sind ziemlich schwierig zu kalibrieren, dh an bestimmte Temperaturwerte „zu binden“, weshalb die Genauigkeit eines selbstgebauten Thermostats zu wünschen übrig lässt.
Mittlerweile beherrscht die Industrie längst die Herstellung von kostengünstigen Thermosensoren, deren Kalibrierung im Fertigungsprozess erfolgt.
Dazu gehört das Gerät der Marke LM335 von National Semiconductor, dessen Verwendung wir empfehlen. Die Kosten für diesen analogen Temperatursensor betragen nur 1 $.
„Drei“ an erster Stelle der Ziffernreihe in der Kennzeichnung bedeutet, dass das Gerät auf den Einsatz in Haushaltsgeräten ausgerichtet ist. Die Modifikationen LM235 und LM135 sind für den Einsatz in der Industrie bzw. im Militär vorgesehen.
Mit 16 Transistoren arbeitet dieser Sensor wie eine Zenerdiode. Darüber hinaus hängt seine Stabilisierungsspannung von der Temperatur ab.
Die Abhängigkeit ist wie folgt: Für jedes Grad auf einer absoluten Skala (in Kelvin) gibt es 0,01 V Spannung, dh bei Null Celsius (273 Kelvin) beträgt die Stabilisierungsspannung am Ausgang 2,73 V. Der Hersteller kalibriert der Sensor bei einer Temperatur von 25C (298K ). Der Betriebsbereich reicht von -40 bis +100 Grad Celsius.
Somit wird der Benutzer beim Zusammenbau eines Thermostats auf der Basis des LM335 von der Notwendigkeit befreit, durch Versuch und Irrtum die Referenzspannung auszuwählen, bei der das Gerät die erforderliche Temperatur bereitstellt.
Sie lässt sich mit einer einfachen Formel berechnen:
Wobei T die für den Benutzer interessante Temperatur auf der Celsius-Skala ist.
Neben dem Temperatursensor benötigen wir einen Komparator (geeignet ist eine Marke LM311 desselben Herstellers), ein Potentiometer zum Erzeugen einer Referenzspannung (Einstellung der erforderlichen Temperatur), ein Ausgabegerät zum Anschließen einer Last (Relais), Anzeigen und ein Netzteil.
Der Thermostat ist ein integraler Bestandteil der autonomen Heizung. Der Thermostat für den Heizkessel hilft, die Temperatur im Haus auf einem angenehmen Niveau zu halten.
Wir werden hier das Funktionsprinzip des Thermostats für eine Infrarotheizung analysieren.
Lohnt es sich, einen Thermostat für einen Heizkörper zu installieren? In diesem Artikel http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/termoregulyator-dlya-radiatora-otopleniya.html werden wir den Zweck des Geräts sowie die Arten und Merkmale der Installation betrachten.
In alten Zeiten
In den ersten Haushalts- und Industrieinkubatoren des letzten Jahrhunderts wurde die Temperatur mit Bimetallrelais geregelt. Um die Last zu entfernen und den Einfluss einer Überhitzung der Kontakte zu beseitigen, wurden die Heizungen nicht direkt, sondern über leistungsstarke Leistungsrelais eingeschaltet. Diese Kombination ist bis heute in günstigen Modellen zu finden. Die Einfachheit der Schaltung war der Schlüssel zum zuverlässigen Betrieb, und jeder Gymnasiast konnte einen solchen Thermostat für einen Inkubator mit seinen eigenen Händen herstellen.
Alle positiven Aspekte wurden durch die geringe Auflösung und die Komplexität der Justierung zunichte gemacht. Die Temperatur im Prozess muss gemäß Zeitplan in Schritten von 0,5 ° C reduziert werden, und es ist sehr problematisch, dies genau mit der Einstellschraube am Relais im Inneren des Inkubators zu tun. In der Regel blieb die Temperatur während der gesamten Inkubationszeit konstant, was zu einer Abnahme der Schlupffähigkeit führte. Designs mit einem Einstellknopf und einer abgestuften Skala waren bequemer, aber die Haltegenauigkeit wurde um ± 1-2 ° C verringert.
Arten von Thermorelais
Ein herkömmlicher Thermostat ist eine kleine elektronische Einheit, die an geeigneter Stelle an einer Wand montiert und über Kabel mit einer Wärmequelle verbunden wird. Es gibt nur einen Temperaturregler auf der Frontplatte, das ist die billigste Art von Gerät.
Darüber hinaus gibt es noch andere Arten von Thermorelais:
- programmierbar: Sie verfügen über ein Flüssigkristalldisplay, sind drahtgebunden oder drahtlos mit dem Heizkessel verbunden. Mit dem Programm können Sie die Temperaturänderung zu bestimmten Tageszeiten und tageweise während der Woche einstellen;
- das gleiche Gerät, nur mit einem GSM-Modul ausgestattet;
- autonomer Regler, der von einer eigenen Batterie gespeist wird;
- Funk-Thermostat mit Fernfühler zur Steuerung des Heizvorgangs in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur.
Multifunktionale Thermorelais, die programmierbar sind, sparen erheblich Energie. In den Stunden des Tages, in denen niemand zu Hause ist, macht es keinen Sinn, eine hohe Temperatur in den Räumen aufrechtzuerhalten.Der Hausbesitzer kennt den Arbeitsplan seiner Familie und kann den Temperaturschalter jederzeit so programmieren, dass zu bestimmten Zeiten die Lufttemperatur sinkt und die Heizung eine Stunde vor Ankunft der Menschen eingeschaltet wird.
Haushaltsthermostate, die mit einem GSM-Modul ausgestattet sind, können die Kesselanlage über Mobilfunk fernsteuern. Budgetoption - Senden von Benachrichtigungen und Befehlen in Form von SMS - Nachrichten von einem Mobiltelefon. Erweiterte Versionen von Geräten haben ihre eigenen Anwendungen, die auf einem Smartphone installiert sind.
Haupttypen von Kesseln und Temperaturregelung
Es gibt verschiedene Arten von Kesseln: feste Brennstoffe, Gas, elektrische und flüssige Brennstoffe.
Kessel sind auf der ganzen Welt weit verbreitet. Es gibt inländische Proben, es gibt Kessel und importierte. Das Herstellungsmaterial ist Stahl oder Gusseisen. Einfach zu bedienen, sparsam, mit der Funktion, die Temperatur des Kühlmittels einzustellen. Bei billigeren Modellen wird diese Funktion mit einem speziellen Gerät - einem Thermoelement - implementiert.
Strukturell ist ein Thermoelement ein Metallprodukt, dessen geometrische Abmessungen unter dem Einfluss von Temperaturen abnehmen oder zunehmen (je nach Erwärmungsgrad). Und dies wiederum verändert die Position eines speziellen Hebels, der die Zugluftklappe schließt und öffnet. Das Foto zeigt ein Beispiel eines solchen Reglers:
Foto: Probenthermostat
Je weiter die Klappe geöffnet ist, desto stärker ist der Verbrennungsprozess und umgekehrt. Somit wird das Luftvolumen, das in die geschlossene Brennkammer eintritt, vollständig durch den Thermostat gesteuert, und falls erforderlich, wird seine Zufuhr gestoppt und der Verbrennungsprozess erlischt. In moderneren Modellen sind Steuerungen installiert, die je nach den angegebenen thermischen Bedingungen den Luftstrom steuern und einen speziellen Lüfter einschalten (oder ausschalten) (siehe Foto unten):
Kessel mit Temperaturregler
Gaskessel sind die gebräuchlichsten und billigsten zu betreibenden Einheiten. Kessel sind Einkreis- und Zweikreiskessel. Einkreiskessel haben einen Wärmetauscher und sind nur zum Heizen bestimmt. Der Schaltkreis ist in der folgenden Abbildung dargestellt:
Schema zum Einschalten eines Einkreiskessels
Zweikreiskessel haben zwei Wärmetauscher und sind für Heizung und Warmwasserbereitung ausgelegt. Das Anschlussschema des Kessels ist unten dargestellt:
Schema zum Einschalten eines Zweikreiskessels
Einige Boiler haben getrennte Regelungen für Heizung und Warmwassertemperatur.
Einstellen des Thermostats
Wie bereits erwähnt, muss der Thermostat auf Basis des LM335-Fühlers nicht konfiguriert werden. Es reicht aus, die vom Potentiometer an den direkten Eingang des Komparators gelieferte Spannung zu kennen.
Du kannst es mit einem Voltmeter messen. Der erforderliche Spannungswert wird durch die obige Formel bestimmt.
Wenn es zum Beispiel erforderlich ist, dass das Gerät bei einer Temperatur von 20 Grad arbeitet, sollten es 2,93 V sein.
Wenn ein anderes Element als Temperatursensor verwendet wird, muss die Referenzspannung empirisch überprüft werden. Dazu müssen Sie ein digitales Thermometer verwenden, z. B. TM-902C. Zur genauen Einstellung können die Sensoren des Thermometers und Thermostats mit Isolierband verbunden werden, wonach sie in eine Umgebung mit unterschiedlichen Temperaturen gebracht werden.
Thermostat aus improvisierten Materialien
Der Potentiometerknopf muss gleichmäßig gedreht werden, bis der Thermostat funktioniert. An dieser Stelle sollten Sie auf die Skala des Digitalthermometers schauen und die darauf angezeigte Temperatur auf die Skala des Thermostats übertragen. Sie können beispielsweise Extrempunkte für Temperaturen von 8 und 40 Grad definieren und Zwischenwerte markieren, indem Sie den Bereich in gleiche Teile teilen.
Wenn kein digitales Thermometer zur Hand ist, können Extrempunkte durch Wasser mit darin schwimmendem Eis (0 Grad) oder durch kochendes Wasser (100 Grad) bestimmt werden.
Angesichts der Wahl einer Heizung stellen die Leute fest, dass es viele Arten von Geräten gibt, aber Sie müssen sich für eine entscheiden. Keramikheizung für zu Hause - die Feinheiten der richtigen Wahl, Modelle und Preise im Überblick.
Die Normen der Luftfeuchtigkeit und wie man sie misst, werden in diesem Thema vorgestellt.
Arbeitsprinzip
Der Temperatursensor liefert elektrische Impulse, deren Stromstärke vom Temperaturniveau abhängt. Das inhärente Verhältnis dieser Werte ermöglicht es dem Gerät, die Temperaturschwelle sehr genau zu bestimmen und zu entscheiden, wie viel Grad beispielsweise die Zuluftklappe zum Festbrennstoffkessel geöffnet werden soll, oder die Warmwasserzulaufklappe offen. Die Essenz des Betriebs des Thermostats besteht darin, einen Wert in einen anderen umzuwandeln und das Ergebnis mit dem aktuellen Niveau zu korrelieren.
Einfache hausgemachte Regler haben in der Regel eine mechanische Steuerung in Form eines Widerstands, durch dessen Bewegung der Benutzer die erforderliche Temperaturschwelle einstellt, dh angibt, bei welcher Außentemperatur die Zufuhr erhöht werden muss. Mit erweiterter Funktionalität können industrielle Geräte mit einem Controller in Abhängigkeit von verschiedenen Temperaturbereichen auf breitere Grenzen programmiert werden. Sie haben keine mechanischen Steuerungen, was zu langer Arbeit beiträgt.
Welche Teile benötigen Sie für ein Do-it-yourself-Thermostat?
Für einen Temperatursensor wird am häufigsten ein Thermistor verwendet. Dies ist ein Element, das den elektrischen Widerstand in Abhängigkeit von der Temperaturanzeige reguliert.
Auch Halbleiterbauteile werden häufig verwendet:
- Dioden;
- Transistoren.
Die Temperatur sollte die gleiche Wirkung auf ihre Eigenschaften haben. Das heißt, beim Erhitzen sollte der Transistorstrom ansteigen und gleichzeitig trotz des eingehenden Signals aufhören zu arbeiten. Es sollte beachtet werden, dass solche Details einen großen Nachteil haben. Es ist zu schwierig zu kalibrieren, genauer gesagt, es wird schwierig sein, diese Teile mit einigen Temperatursensoren zu verbinden.
Momentan steht die Branche jedoch nicht still und man sieht Geräte der 300er-Serie, das ist der LM335, der zunehmend von Experten empfohlen wird und der LM358n. Trotz der sehr geringen Kosten nimmt dieses Teil die erste Position in den Markierungen ein und konzentriert sich auf die Kombination mit Haushaltsgeräten. Es ist erwähnenswert, dass Modifikationen dieses Teils LM 235 und 135 erfolgreich in Militär und Industrie eingesetzt werden. Mit etwa 16 Transistoren in seinem Design kann der Sensor als Stabilisator arbeiten, und seine Spannung hängt vollständig von der Temperaturanzeige ab.
Die Abhängigkeit ist wie folgt:
- Für jedes Grad gibt es ungefähr 0,01 V. Wenn Sie sich auf Celsius konzentrieren, beträgt das Ausgabeergebnis für einen Indikator von 273 2,73 V.
- Der Betriebsbereich ist auf -40 bis +100 Grad begrenzt. Dank solcher Anzeigen wird der Benutzer die Einstellungen durch Versuch und Irrtum vollständig los, und die erforderliche Temperatur wird in jedem Fall bereitgestellt.
Außerdem benötigen Sie neben dem Temperatursensor einen Komparator, am besten kaufen Sie einen LM 311, der vom selben Hersteller produziert wird, ein Potentiometer, um eine Referenzspannung zu bilden, und eine Ausgangseinstellung, um das Relais einzuschalten . Vergessen Sie nicht, ein Netzteil und spezielle Anzeigen zu kaufen.
Digitales Thermostat
Um einen voll funktionsfähigen Thermostat mit genauer Kalibrierung zu schaffen, sind digitale Elemente unverzichtbar. Betrachten Sie ein Temperaturregelgerät für einen kleinen Gemüseladen.
Das Hauptelement ist hier der Mikrocontroller PIC16F628A. Dieser Chip ermöglicht die Steuerung verschiedener elektronischer Geräte. Der Mikrocontroller PIC16F628A enthält 2 analoge Komparatoren, einen internen Oszillator, 3 Timer, SSR-Vergleich und USART-Datenaustauschmodule.
Wenn der Thermostat in Betrieb ist, wird der Wert der vorhandenen und eingestellten Temperatur dem MT30361 zugeführt - einer dreistelligen Anzeige mit einer gemeinsamen Kathode. Um die gewünschte Temperatur einzustellen, werden die Tasten verwendet: SB1 - zum Verringern und SB2 - zum Erhöhen. Wenn Sie die Abstimmung durchführen, während Sie die Taste SB3 gedrückt halten, können Sie die Hysteresewerte einstellen. Der minimale Hysteresewert für diese Schaltung beträgt 1 Grad. Eine detaillierte Zeichnung ist auf dem Plan zu sehen.
Es wird in vielen technologischen Prozessen, einschließlich Haushaltsheizungen, verwendet. Ausschlaggebend für den Betrieb des Thermostats ist die Außentemperatur, deren Wert analysiert wird und bei Erreichen des eingestellten Grenzwerts die Durchflussmenge reduziert oder erhöht wird.
Thermoregler gibt es in verschiedenen Ausführungen und heute sind viele Industrieversionen im Angebot, die nach unterschiedlichen Prinzipien funktionieren und für den Einsatz in unterschiedlichen Bereichen gedacht sind. Ebenfalls erhältlich sind einfachste elektronische Schaltungen, die jeder mit entsprechenden Elektronikkenntnissen zusammenbauen kann.
Thermostatschema zum Selbermachen
Über das Design des Thermostats können wir sagen, dass es nicht besonders kompliziert ist. Aus diesem Grund beginnen die meisten Funkamateure ihre Ausbildung mit diesem Gerät und verfeinern auch ihre Fähigkeiten und ihr handwerkliches Können. Sie können eine sehr große Anzahl von Geräteschaltungen finden, aber die häufigste ist eine Schaltung, die den sogenannten Komparator verwendet.
Dieses Element hat mehrere Ein- und Ausgänge:
- Ein Eingang entspricht der Zufuhr einer Referenzspannung, die der erforderlichen Temperatur entspricht;
- Der zweite erhält Spannung vom Temperatursensor.
Der Komparator selbst nimmt alle eingehenden Messwerte und vergleicht sie. Wenn es ein Ausgangssignal erzeugt, schaltet es das Relais ein, das die Heiz- oder Kühleinheit mit Strom versorgt.
Selbstgebauter Außenthermostat für die Kesselanweisung
Unten sehen Sie ein Diagramm eines hausgemachten Thermostats für einen Kessel, der auf Mikroschaltkreisen der Serien Atmega-8 und 566, einer Flüssigkristallanzeige, einer Fotozelle und mehreren Temperatursensoren montiert ist. Für die Einhaltung der eingestellten Parameter der Thermostateinstellungen ist der programmierbare Atmega-8-Chip zuständig.
Schema eines hausgemachten externen Thermostats für den Kessel
Tatsächlich schaltet dieser Kreislauf den Kessel ein oder aus, wenn die Außentemperatur sinkt (steigt) (Fühler U2), und führt diese Aktionen auch aus, wenn sich die Temperatur im Raum ändert (Fühler U1). Die Einstellung der Arbeit von zwei Timern ist vorgesehen, mit denen Sie die Zeit dieser Prozesse einstellen können. Ein Stück Schaltung mit einem Fotowiderstand beeinflusst das Einschalten des Kessels je nach Tageszeit.
Sensor U1 befindet sich direkt im Raum und Sensor U2 außerhalb. Es wird an den Heizkessel angeschlossen und daneben installiert. Bei Bedarf können Sie den elektrischen Teil der Schaltung hinzufügen, mit dem Sie Hochleistungsgeräte ein- und ausschalten können:
Der elektrische Teil des Stromkreises, der das Ein- und Ausschalten von Hochleistungsgeräten ermöglicht
Eine andere Thermostatschaltung mit einem Steuerparameter basierend auf dem K561LA7-Chip:
Schema eines Thermostats mit einem Steuerparameter basierend auf der Mikroschaltung K561LA7
Der zusammengebaute Thermostat auf Basis des K651LA7-Chips ist einfach und leicht einzustellen. Unser Thermostat ist ein spezieller Thermistor, der den Widerstand beim Erhitzen erheblich reduziert. Dieser Widerstand ist mit dem elektrischen Spannungsteilernetzwerk verbunden. Diese Schaltung hat auch einen Widerstand R2, mit dem wir die gewünschte Temperatur einstellen können. Basierend auf einem solchen Schema können Sie einen Thermostat für jeden Kessel herstellen: Baksi, Ariston, Evp, Don.
Eine andere Schaltung für einen Thermostat auf Basis eines Mikrocontrollers:
Schema für einen Thermostat basierend auf einem Mikrocontroller
Das Gerät ist auf Basis des Mikrocontrollers PIC16F84A aufgebaut. Die Rolle des Sensors übernimmt ein digitales Thermometer DS18B20. Ein kleines Relais steuert die Last. Mikroschalter stellen die Temperatur ein, die auf den Anzeigen angezeigt wird. Vor dem Zusammenbau müssen Sie den Mikrocontroller programmieren. Löschen Sie zuerst alles vom Chip und programmieren Sie ihn dann neu, und bauen Sie ihn dann zusammen und verwenden Sie ihn für Ihre Gesundheit. Das Gerät ist nicht launisch und funktioniert einwandfrei.
Die Kosten für Teile betragen 300-400 Rubel. Ein ähnliches Reglermodell kostet das Fünffache.
Ein paar letzte Tipps:
- Obwohl für die meisten Modelle unterschiedliche Versionen von Thermostaten geeignet sind, ist es dennoch wünschenswert, dass der Thermostat für den Boiler und der Boiler selbst vom selben Hersteller hergestellt werden, was die Installation und den Betrieb selbst erheblich vereinfacht;
- vor dem Kauf solcher Geräte müssen Sie die Raumfläche und die erforderliche Temperatur berechnen, um „Ausfallzeiten“ der Geräte zu vermeiden und die Verkabelung aufgrund des Anschlusses von Geräten mit höherer Leistung zu ändern.
- Vor der Installation der Geräte müssen Sie sich um die Wärmedämmung des Raums kümmern, da sonst hohe Wärmeverluste unvermeidlich sind und dies ein zusätzlicher Kostenposten ist.
- Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Sie teure Geräte kaufen müssen, können Sie ein Verbraucherexperiment durchführen. Kaufen Sie ein billigeres mechanisches Thermostat, stellen Sie es ein und sehen Sie sich das Ergebnis an.
Allgemeines Konzept von Temperaturreglern
In der Produktion sind eher Geräte anzutreffen, die den eingestellten Temperaturwert fixieren und gleichzeitig regeln. Aber auch im Alltag haben sie ihren Platz gefunden. Um das notwendige Mikroklima im Haus aufrechtzuerhalten, werden häufig Thermostate für Wasser verwendet. Mit ihren eigenen Händen stellen sie solche Geräte zum Trocknen von Gemüse oder zum Erhitzen eines Inkubators her. Ein solches System kann überall seinen Platz finden.
In diesem Video erfahren wir, was ein Temperaturregler ist:
Tatsächlich sind die meisten Thermostate nur ein Teil des Gesamtschemas, das aus folgenden Komponenten besteht:
- Ein Temperatursensor, der die empfangenen Informationen misst und festlegt sowie an die Steuerung überträgt. Dies geschieht durch die Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Signale, die vom Gerät erkannt werden. Als Sensor kann ein Widerstandsthermometer oder ein Thermoelement fungieren, die in ihrer Bauform ein Metall aufweisen, das auf Temperaturänderungen reagiert und unter dessen Einfluss seinen Widerstand ändert.
- Der analytische Block ist der Regler selbst. Es empfängt elektronische Signale und reagiert entsprechend seiner Funktionen, woraufhin es ein Signal an den Aktuator sendet.
- Ein Aktuator ist eine Art mechanisches oder elektronisches Gerät, das sich auf eine bestimmte Weise verhält, wenn es ein Signal von der Einheit empfängt. Wenn beispielsweise die eingestellte Temperatur erreicht ist, sperrt das Ventil die Kühlmittelzufuhr. Umgekehrt gibt die Analyseeinheit den Befehl, das Ventil zu öffnen, sobald die Messwerte unter die eingestellten Werte fallen.
Hausgemachtes Thermostat Schritt für Schritt Anleitung
Wenn Sie alle notwendigen Komponenten für die Montage gekauft haben, bleibt die detaillierte Anleitung zu beachten. Betrachten wir das Beispiel eines Temperatursensors, der für 12 V ausgelegt ist.
Ein hausgemachter Temperaturregler wird nach folgendem Prinzip zusammengebaut:
- Wir bereiten den Körper vor. Sie können alte Schalen von der Theke verwenden, beispielsweise aus der Granit-1-Installation.
- Sie wählen das Schema, das Ihnen am besten gefällt, können sich aber auch vom Messgerät aus an der Tafel orientieren. Der mit „+“ gekennzeichnete Vorwärtshub wird zum Anschluss eines Potentiometers benötigt, der mit „–“ gekennzeichnete invertierte Eingang dient zum Anschluss eines Temperatursensors. Wenn die Spannung am direkten Eingang höher als erforderlich ist, wird am Ausgang eine High-Marke gesetzt und der Transistor beginnt, das Relais und damit das Heizelement mit Strom zu versorgen.Sobald die Ausgangsspannung die zulässige Marke überschreitet, schaltet das Relais ab.
- Damit der Thermostat mit Zeit- und Temperaturunterschieden arbeiten kann, muss eine negative Verbindung mit einem Widerstand hergestellt werden, der zwischen dem direkten Eingang und dem Ausgang des Komparators gebildet wird.
- Für den Transformator und seine Stromversorgung kann hier eine Induktionsspule von einem alten Stromzähler benötigt werden. Damit die Spannung 12 Volt entspricht, müssen Sie 540 Umdrehungen machen. Sie können nur montiert werden, wenn der Drahtdurchmesser nicht mehr als 0,4 mm beträgt.
Das ist alles. Die ganze Arbeit beim Erstellen eines Thermostats mit Ihren eigenen Händen liegt in diesen kleinen Aktionen. Es ist möglich, dass Sie es ohne bestimmte Fähigkeiten selbst nicht auf Anhieb schaffen, aber anhand von Foto- und Videoanweisungen können Sie alle Ihre Fähigkeiten testen.
Dank seines einfachen Aufbaus ist der selbstgebaute Thermocontroller überall einsetzbar.
Zum Beispiel:
- Für einen warmen Boden;
- Für den Keller;
- Kann möglicherweise die Lufttemperatur anpassen;
- Für den Ofen;
- Für ein Aquarium, in dem es die Wassertemperatur regelt;
- Um den Temperaturwert der Elektroboilerpumpe zu steuern (ein- und ausschalten);
- Und sogar für ein Auto.
Es ist nicht erforderlich, einen digitalen, elektronischen oder mechanischen Thermoschalter zu verwenden. Nachdem Sie ein kostengünstiges Thermorelais gekauft haben, nehmen Sie Leistungsanpassungen an Triac und Thermoelement vor, und Ihr selbstgebautes Gerät funktioniert nicht schlechter als das gekaufte.
DIY-Reparatur
Von Hand zusammengebaut, halten diese Geräte lange, aber es gibt mehrere Standardsituationen, in denen Reparaturen erforderlich sein können:
- Ausfall des Einstellwiderstands - tritt am häufigsten auf, da sich die Kupferbahnen im Inneren des Elements, entlang dem die Elektrode gleitet, abnutzen, wird es durch Ersetzen des Teils behoben.
- Überhitzung des Thyristors oder der Triode - Die Leistung wurde falsch gewählt oder das Gerät befindet sich in einem schlecht belüfteten Bereich des Raums. Um dies in Zukunft zu vermeiden, werden Thyristoren mit Heizkörpern ausgestattet oder der Thermostat sollte in eine Zone mit neutralem Mikroklima verlegt werden, was besonders für Feuchträume wichtig ist.
- Falsche Temperaturregelung - mögliche Beschädigung des Thermistors, Korrosion oder Verschmutzung der Messelektroden.
Hochwertige Materialien, um die Arbeit zu erledigen
Du wirst brauchen:
- Potentiometer;
- integrierter Stabilisator;
- Netzwerkadapter;
- Ausgabegerät;
- Thermostat.
Heutzutage kann jedes Gerät in einem Geschäft gekauft werden, aber manchmal ist es billiger, es selbst herzustellen. Natürlich lohnt es sich nicht, Ersatzteile für Elektrogeräte zu löten, aber es ist durchaus möglich, ein individuelles Gerät herzustellen, das den Parametern Ihres Kellers entspricht. Das Schema eines solchen Geräts ist einfach. Durch Ein-/Ausschalten des Heizelements (TENA) wird eine bestimmte Temperatur gehalten.
Die Temperatur steigt auf ein vorgegebenes Niveau, ein spezielles Gerät wird ausgelöst - ein Komparator, das Heizelement schaltet sich aus. Theoretisch ist ein solches Gerät einfach herzustellen, aber wenn es um die praktische Umsetzung geht, wird deutlich, dass nicht alles so einfach ist. Bisher wurde die Kalibrierung wie folgt durchgeführt: Der Temperatursensor wurde zuerst in Eis getaucht, dann in kochendes Wasser.
Um die Messwerte zu messen, haben wir ein Voltmeter und ein Thermometer genommen und die gewünschte Ansprechtemperatur eingestellt. Der Prozess nahm viel Zeit in Anspruch und brachte nicht die besten Ergebnisse. Heute ist der Kauf eines Temperatursensors kein Problem. Sie werden zum Zeitpunkt der Herstellung kalibriert, sodass keine Experimente durchgeführt werden müssen. Moderne Technologien haben es ermöglicht, einen solchen Temperatursensor zu schaffen, der digitale Informationen überträgt.Mit Hilfe dieser Geräte ist es möglich, die Temperatur an verschiedenen Stellen in der Wohnung zu messen – Sie kontrollieren die Temperatur nicht nur vor dem Fenster, sondern auch im Haus.
Elektroboiler
Eine ziemlich verbreitete Alternative zu Gas- und Festbrennstoffkesseln. Viele Vorteile, hohe Effizienz, aber lange Amortisationszeit. Der Anschluss ist einfach, wie bei Gasthermen, jedoch ohne Kaltwasseranschluss. Temperaturkontrolle und Überhitzungsschutz sind vorhanden.
Mechanische Zeitschaltuhr des Kessels
Mit einer einfachen mechanischen Zeitschaltuhr für einen Elektroboiler gibt es drei Möglichkeiten, die Zentralheizung zu starten:
- Der Boiler ist aus;
- Der Boiler liefert heißes Wasser;
- Der Boiler schaltet sich zur eingestellten Zeit ein und aus.
Mechanische Zeitschaltuhren haben normalerweise ein großes rundes Zifferblatt mit einer 24-Stunden-Skala in der Mitte. Durch Drehen des Einstellrads können Sie die gewünschte Zeit einstellen und dann auf dieser Position belassen. Der Kessel schaltet sich zur richtigen Zeit ein. Der äußere Teil besteht aus einer Reihe von Registerkarten mit einem 15-Minuten-Zeitraum, die zum bequemen Anpassen der Betriebs- und Einstellungsmodi eingefügt werden. Es ist eine Notfall-Rekonfiguration möglich, die durchgeführt wird, wenn der Kessel an das Netzwerk angeschlossen wird.
Mechanische Zeitschaltuhren sind einfach einzustellen, aber der Boiler schaltet sich jeden Tag immer zur gleichen Zeit ein und aus, und dies kann die Besitzer nicht zufrieden stellen, wenn die Familie groß ist und Badevorgänge mehrmals täglich zu unterschiedlichen Zeiten durchgeführt werden.
Schaltung mit Logikchip
Diese Schaltung unterscheidet sich von der vorherigen dadurch, dass sie anstelle einer Zenerdiode einen K561LA7-Logikchip verwendet. Der Temperatursensor ist immer noch ein Thermistor (Bezeichnung - VDR1), erst jetzt wird die Entscheidung zum Schließen des Stromkreises von der logischen Einheit des Mikroschaltkreises getroffen. Die Marke K561LA7 wird übrigens seit Sowjetzeiten hergestellt und kostet nur ein paar Cent.
Zur Zwischenverstärkung der Impulse wird der Transistor KT315 verwendet, zum gleichen Zweck ist in der Endstufe ein zweiter Transistor KT815 eingebaut. Dieses Diagramm entspricht der linken Seite des vorherigen, der Leistungsblock ist hier nicht dargestellt. Wie Sie sich vorstellen können, kann es ähnlich sein - mit dem KU208G-Triac. Der Betrieb eines solchen hausgemachten Thermorelais wurde an ARISTON-, BAXI- und Don-Kesseln getestet.
So schließen Sie den Thermostat für einen Warmwasserbereiter an und stellen ihn ein
Wenn der Kessel nicht funktioniert, müssen Sie ihn nicht erneut starten und auf ein phänomenales Einschalten warten, sondern das Produkt auf Ausfälle überprüfen. Wenn festgestellt wird, dass das Problem im Thermostat liegt, ist ein Austausch erforderlich. Die Reparatur deckt den Sensor nicht ab und sie kaufen in der Regel einfach ein neues Teil. Wie tausche ich den Thermostat aus?
Sie brauchen keinen Master, verstoßen Sie einfach nicht gegen die folgenden Anweisungen:
- Der Warmwasserbereiter ist vom Netz getrennt.
- Das Ventil wird mit der Wasserzufuhr zum Tankinhalt geschlossen und die gesamte darin enthaltene Flüssigkeit wird abgelassen.
- Die untere Platte des Geräts wird entfernt, wodurch Sie sich dem Heizelement nähern können.
- Als nächstes wird der Druckring im Heizelement entfernt.
- Der Sensor im Thermostat und das Steuergerät werden ausgebaut.
- Ein neuer Thermostat wird eingebaut.
- Achten Sie darauf, den Klemmring zu installieren und die Bodenplatte zu sichern.
Ein paar unkomplizierte Bewegungen, und ein Maximum an Geld, Zeit und Mühe wird gespart. Um einen Schutzthermostat für einen Warmwasserbereiter auszuwählen, sollten Sie bestimmte Empfehlungen von Experten befolgen. Beim Kauf eines neuen Thermostats lohnt es sich, einen technischen Pass für den Kessel mitzunehmen. So wird es für den Verkäufer viel einfacher herauszufinden, welches Modell und mit welchen Betriebseigenschaften es am besten geeignet ist. Es ist strengstens verboten, ein defektes Produkt wegzuwerfen, bevor Sie ein neues kaufen.
Sie müssen einen Thermostat genau des gleichen Modells wählen, da ein minimaler Unterschied in Größe oder Eigenschaften zum Ausfall des gesamten Kessels führen kann.Bei der Auswahl eines Thermostats selbst müssen Sie sich auf die Art des Produkts, die Parameter, die Installationsmethode, den Arbeitsstrom und die Funktionalität konzentrieren.