Nuova tecnologia
Nel mercato interno, i termostati iniziarono ad apparire circa 10 anni fa e sostituirono rubinetti e valvole convenzionali che semplicemente bloccavano il passaggio condizionato del liquido di raffreddamento. Lo svantaggio di questo design è che regolando la quantità di liquido di raffreddamento che entra nel radiatore, non è possibile controllare a lungo la temperatura nella stanza. Se una caldaia elettrica ha un funzionamento più o meno stabile, allora una caldaia a combustibile solido ha un intervallo di temperatura molto elevato e dipende dall'intensità della reazione di combustione. In questo caso, la temperatura nelle stanze sarà più alta o più bassa e il comfort per i residenti sarà dubbioso.
C'è un altro punto importante da cui è iniziata l'introduzione attiva dei termostati: lavorare insieme a un pavimento caldo. Ora il riscaldamento a pavimento è la norma dell'edificio e un sistema di riscaldamento adeguatamente progettato è un sistema combinato composto da riscaldamento a pavimento e riscaldamento a radiatori. Allo stesso tempo, per il circuito di riscaldamento a pavimento, la temperatura dovrebbe essere a un livello di 20-25 gradi Celsius e per il riscaldamento attraverso i radiatori - da 50 gradi.
L'introduzione attiva dei termostati è iniziata con l'installazione del riscaldamento a pavimento
Come battere in questo caso, visto che sia il riscaldamento a pavimento che i radiatori funzionano dalla stessa caldaia? La risposta è usare un termostato. Il rubinetto in questo caso non risolverà il problema di fornire acqua molto calda al circuito di riscaldamento a pavimento. Un modo semplice per gestire la distribuzione del riscaldamento è installare un termostato all'ingresso del collettore del riscaldamento a pavimento, oppure utilizzare termostati per ogni circuito di riscaldamento.
Lo scopo del termostato per lo scaldabagno
Oltre a tutto quanto sopra, il termostato è responsabile del funzionamento sicuro della caldaia. Per essere più precisi, quando la temperatura dell'acqua aumenta, aumenta anche la pressione all'interno del serbatoio sigillato, e se questa crescita è incontrollabile, presto si verificherà un'esplosione. Questo può essere pericoloso non solo per le attrezzature, ma anche per la salute umana, se ci si trova nelle vicinanze in questo momento. Il regolatore di temperatura è un dispositivo attraverso il quale viene mantenuta anche la temperatura ottimale.
Questa è una specie di valvola termica che impedisce:
- Surriscaldare;
- Esplosione;
- Danneggio non solo l'attrezzatura, ma anche la proprietà vicina.
È lui che è responsabile del controllo del riscaldamento dell'acqua nel momento in cui il dispositivo è collegato e anche di garantire che l'elemento riscaldante sia bloccato nel tempo. Quasi tutti i produttori cercano di fornire alla caldaia un termostato. I prodotti sono disponibili in diversi modelli, tuttavia hanno tutti lo stesso principio di funzionamento. Nel momento in cui è necessario collegare l'apparecchiatura alla rete, è necessario regolare immediatamente il livello di riscaldamento dell'acqua.
Successivamente, viene eseguito il riscaldamento dell'acqua regolabile e il relè installato sul termostato è responsabile dell'apertura dei contatti dell'elemento riscaldante. Quando il serbatoio è completamente raffreddato, la temperatura scende al di sotto del normale e i contatti dell'elemento riscaldante del relè si chiudono, a causa della quale il sistema si avvia e il liquido nel serbatoio si riscalda nuovamente.
Potenza e carico del regolatore di temperatura fai-da-te
Per quanto riguarda il collegamento dell'LM 335, deve essere coerente. Tutte le resistenze devono essere selezionate in modo che la quantità totale di corrente che passa attraverso il sensore di temperatura corrisponda a indicatori da 0,45 mA a 5 mA. Il superamento del segno non dovrebbe essere consentito, poiché il sensore si surriscalda e mostra dati distorti.
Il termostato può essere alimentato in diversi modi:
- Utilizzo di un alimentatore con focus su 12 V;
- Con qualsiasi altro dispositivo la cui potenza non superi la cifra sopra, ma la corrente che scorre attraverso la bobina non deve superare i 100 mA.
Vi ricordiamo ancora una volta che la corrente nel circuito del sensore non deve superare i 5 mA, per questo motivo dovrete utilizzare un transistor ad alta potenza. Il migliore è il KT 814. Naturalmente, se si desidera evitare l'uso di un transistor, è possibile utilizzare un relè con un livello di corrente inferiore. Può funzionare a 220V.
Controllo interno
Schema tipico di un termoregolatore per una cantina.
I dispositivi sono indicati da lettere e numeri latini. Ad esempio, LM135. Per non sbagliare nella scelta, ricorda: 1 - uso in equipaggiamento militare, 2 - uso in apparati e dispositivi di produzione, 3 - uso in elettrodomestici. L'analogo russo è la designazione dei transistor: 2T (militare) e CT (massa). Il principio di funzionamento di un tale sensore è il seguente: con un aumento della temperatura, la tensione di stabilizzazione aumenta, cioè è un diodo zener. Puoi verificare la corretta scelta leggendo le specifiche tecniche del dispositivo. Il punto di calibrazione è in kelvin. La scala della temperatura è in gradi Celsius.
Ricordando il corso di fisica della scuola, traduci 0С= 0+273=273К. Il range di funzionamento del sensore va da -40 a 100°C. Se viene utilizzato un tale sensore, non sono necessari esperimenti discutibili. È sufficiente calcolare la tensione all'uscita del diodo zener, quindi specificare questo valore come master all'ingresso del comparatore (dispositivo di confronto). Il sensore di temperatura LM335 è economico: circa 35-40 rubli. Sulla base di questo sensore di temperatura, traccia uno schema di un termostato per la cantina.
Schema schematico del termostato.
In pratica, sarà integrato da un dispositivo di uscita per l'accensione del riscaldatore, un alimentatore e un indicatore di funzionamento.
Il prossimo elemento importante è un comparatore, ad esempio LM311. Ha due ingressi: diretto (2), contrassegnato con "+" e inverso (3), contrassegnato con "-" e un'uscita. Nel diagramma, l'uscita del comparatore è indicata dal numero 7. Questo dispositivo funziona in questo modo: la tensione all'ingresso 2 è maggiore di quella all'ingresso 3, otteniamo un livello alto in uscita. Il transistor si è aperto, ha collegato il carico. Il potenziometro collegato all'ingresso diretto imposta la temperatura - imposta la soglia del comparatore. Nella situazione opposta (la tensione all'ingresso 2 è inferiore a quella all'ingresso 3), il livello all'uscita diminuisce. La temperatura aumenta, il relè termico si attiva, il comparatore va a un livello basso, il transistor si chiude, l'elemento riscaldante si spegne. Questo ciclo si ripete continuamente.
Un semplice termostato elettronico fai-da-te. Propongo un metodo per realizzare un termostato fatto in casa per mantenere una temperatura confortevole nella stanza quando fa freddo. Il termostato consente di commutare la potenza fino a 3,6 kW. La parte più importante di qualsiasi progetto di radioamatore è la custodia. Una custodia bella e affidabile garantirà una lunga durata a qualsiasi dispositivo fatto in casa. Nella versione del termostato mostrata di seguito, una comoda custodia di piccole dimensioni e tutta l'elettronica di potenza sono utilizzate da un timer elettronico venduto nei negozi. La parte elettronica autocostruita è costruita sul chip comparatore LM311.
Dettagli del controller di temperatura fai-da-te
Il sensore di temperatura è solitamente un termistore, un elemento la cui resistenza elettrica cambia a seconda della temperatura. Vengono utilizzati anche elementi a semiconduttore: transistor e diodi, le cui caratteristiche sono anche influenzate dalla temperatura: quando riscaldata, la corrente del collettore (per i transistor) aumenta, mentre si osserva uno spostamento del punto operativo e il transistor smette di funzionare senza rispondere al segnale di input.
Ma tali sensori hanno un inconveniente significativo: sono abbastanza difficili da calibrare, cioè "legarsi" a determinati valori di temperatura, motivo per cui la precisione di un termostato fatto in casa lascia molto a desiderare.
Nel frattempo, l'industria ha dominato a lungo la produzione di sensori termici economici, la cui calibrazione viene eseguita nel processo di produzione.
Questi includono il dispositivo del marchio LM335 di National Semiconductor, che consigliamo di utilizzare. Il costo di questo sensore termico analogico è di soli $ 1.
"Tre" nella prima posizione della riga digitale nella marcatura significa che il dispositivo è focalizzato sull'uso negli elettrodomestici. Le modifiche LM235 e LM135 sono destinate all'uso rispettivamente nell'industria e nell'esercito.
Con 16 transistor, questo sensore funziona come un diodo zener. Inoltre, la sua tensione di stabilizzazione dipende dalla temperatura.
La dipendenza è la seguente: per ogni grado su scala assoluta (in Kelvin), c'è 0,01 V di tensione, cioè a zero Celsius (273 Kelvin), la tensione di stabilizzazione in uscita sarà 2,73 V. Il produttore calibra il sensore ad una temperatura di 25°C (298K ). L'intervallo di funzionamento è compreso tra -40 e +100 gradi Celsius.
Pertanto, quando si assembla un termostato basato sull'LM335, l'utente elimina la necessità di selezionare, per tentativi ed errori, la tensione di riferimento alla quale il dispositivo fornirà la temperatura richiesta.
Può essere calcolato utilizzando una semplice formula:
Dove T è la temperatura di interesse per l'utente sulla scala Celsius.
Oltre al sensore di temperatura, abbiamo bisogno di un comparatore (è adatto un marchio LM311 dello stesso produttore), un potenziometro per generare una tensione di riferimento (impostazione della temperatura richiesta), un dispositivo di uscita per il collegamento di un carico (relè), indicatori e un alimentatore.
Il termostato è parte integrante del riscaldamento autonomo. Il termostato per la caldaia di riscaldamento aiuterà a mantenere la temperatura in casa a un livello confortevole.
Analizzeremo qui il principio di funzionamento del termostato per un riscaldatore a infrarossi.
Vale la pena installare un termostato per un radiatore di riscaldamento? In questo articolo http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/termoregulyator-dlya-radiatora-otopleniya.html, considereremo lo scopo del dispositivo, i tipi e le caratteristiche dell'installazione.
In tempi antichi
Nei primi incubatori domestici e industriali del secolo scorso, la temperatura era controllata mediante relè bimetallici. Per rimuovere il carico ed eliminare l'influenza del surriscaldamento dei contatti, i riscaldatori sono stati accesi non direttamente, ma tramite potenti relè di potenza. Questa combinazione può essere trovata in modelli economici fino ad oggi. La semplicità del circuito era la chiave per un funzionamento affidabile e qualsiasi studente delle scuole superiori poteva realizzare un tale termostato per un'incubatrice con le proprie mani.
Tutti gli aspetti positivi sono stati vanificati dalla bassa risoluzione e dalla complessità dell'adeguamento. La temperatura nel processo deve essere ridotta secondo il programma con incrementi di 0,5 ° C, ed è molto problematico farlo proprio con la vite di regolazione sul relè situato all'interno dell'incubatrice. Di norma, la temperatura è rimasta costante per tutto il periodo di incubazione, il che ha comportato una diminuzione della schiusa. I modelli con una manopola di regolazione e una scala graduata erano più convenienti, ma la precisione di ritenzione è stata ridotta di ± 1-2 ° C.
Tipi di relè termico
Un termostato convenzionale è una piccola unità elettronica montata su una parete in un luogo adatto e collegata a una fonte di calore tramite fili. Sul pannello frontale c'è solo un termoregolatore, questo è il tipo di dispositivo più economico.
Oltre ad esso, esistono altri tipi di relè termici:
- programmabili: hanno un display a cristalli liquidi, sono collegati tramite fili o utilizzano una connessione wireless con la caldaia. Il programma permette di impostare il cambio di temperatura in determinate ore del giorno e di giorno durante la settimana;
- lo stesso dispositivo, dotato solo di modulo GSM;
- regolatore autonomo alimentato dalla propria batteria;
- termostato wireless con sensore remoto per controllare il processo di riscaldamento in funzione della temperatura ambiente.
Relè termici multifunzionali programmabili consentono un notevole risparmio energetico. In quelle ore del giorno in cui nessuno è in casa, non ha senso mantenere una temperatura elevata nelle stanze.Conoscendo l'orario di lavoro della sua famiglia, il padrone di casa può sempre programmare l'interruttore della temperatura in modo che a determinate ore la temperatura dell'aria scenda e il riscaldamento venga acceso un'ora prima dell'arrivo delle persone.
I termostati domestici, dotati di modulo GSM, sono in grado di fornire il controllo remoto dell'impianto caldaia tramite comunicazione cellulare. Opzione budget - invio di notifiche e comandi sotto forma di SMS - messaggi da un telefono cellulare. Le versioni avanzate dei dispositivi hanno le proprie applicazioni installate su uno smartphone.
Principali tipologie di caldaie e termoregolazione
Esistono diversi tipi di caldaie: a combustibile solido, a gas, elettriche e a combustibile liquido.
Le caldaie sono ampiamente utilizzate in tutto il mondo. Ci sono campioni domestici, ci sono caldaie e importati. Il materiale di fabbricazione è acciaio o ghisa. Facile da usare, economico, con la funzione di regolare la temperatura del liquido di raffreddamento. Nei modelli più economici, questa funzione viene implementata utilizzando un dispositivo speciale: una termocoppia.
Strutturalmente, un termoelemento è un prodotto metallico, le cui dimensioni geometriche, sotto l'influenza delle temperature, diminuiscono o aumentano (a seconda del grado di riscaldamento). E questo, a sua volta, cambia la posizione di un'apposita leva che chiude e apre la serranda di tiraggio. La foto mostra un esempio di tale regolatore:
Foto: termostato campione
Più la serranda è aperta, più forte è il processo di combustione e viceversa. Pertanto, il volume d'aria che entra nella camera di combustione di tipo chiuso è completamente controllato dal termostato e, se necessario, la sua alimentazione viene interrotta e il processo di combustione si spegne. Nei modelli più moderni sono installati controller che, a seconda delle condizioni termiche specificate, controllano il flusso d'aria, accendendo (o spegnendo) una ventola speciale (vedi foto sotto):
Caldaia con termoregolatore
Le caldaie a gas sono le unità più comuni ed economiche da utilizzare. Le caldaie sono a circuito singolo e doppio circuito. Le caldaie a circuito singolo hanno uno scambiatore di calore e sono destinate solo al riscaldamento. Il circuito di commutazione è mostrato nella figura seguente:
Schema di accensione di una caldaia a circuito singolo
Le caldaie a doppio circuito hanno due scambiatori di calore e sono predisposte per il riscaldamento e la produzione di acqua calda. Di seguito lo schema di collegamento della caldaia:
Schema di accensione di una caldaia a doppio circuito
Alcune caldaie hanno controlli separati per il riscaldamento e la temperatura dell'acqua calda.
Impostazione del termostato
Come già accennato, non è necessario configurare il termostato basato sul sensore LM335. È sufficiente conoscere la tensione fornita dal potenziometro all'ingresso diretto del comparatore.
Puoi misurarlo con un voltmetro. Il valore di tensione richiesto è determinato dalla formula sopra.
Se è necessario, ad esempio, che il dispositivo funzioni a una temperatura di 20 gradi, dovrebbe essere 2,93 V.
Se un qualsiasi altro elemento viene utilizzato come sensore di temperatura, la tensione di riferimento dovrà essere verificata empiricamente. Per fare ciò, è necessario utilizzare un termometro digitale, ad esempio TM-902C. Per una regolazione precisa, i sensori del termometro e del termostato possono essere collegati con del nastro isolante, dopodiché vengono collocati in un ambiente con temperature diverse.
Termostato da materiali improvvisati
La manopola del potenziometro deve essere ruotata dolcemente finché il termostato non funziona. A questo punto, dovresti guardare la scala del termometro digitale e applicare la temperatura visualizzata su di esso alla scala del termostato. È possibile definire punti estremi, ad esempio, per temperature di 8 e 40 gradi e contrassegnare valori intermedi dividendo l'intervallo in parti uguali.
Se non c'è un termometro digitale a portata di mano, i punti estremi possono essere determinati dall'acqua con ghiaccio che galleggia al suo interno (0 gradi) o dall'acqua bollente (100 gradi).
Di fronte alla scelta di un riscaldatore, le persone scoprono che ci sono molti tipi di elettrodomestici, ma è necessario sceglierne uno. Stufa in ceramica per la casa: le sottigliezze della scelta giusta, una panoramica di modelli e prezzi.
Le norme sull'umidità dell'aria e come misurarla sono presentate in questo argomento.
Principio di funzionamento
Il sensore di temperatura fornisce impulsi elettrici il cui valore di corrente dipende dal livello di temperatura. Il rapporto intrinseco di questi valori consente al dispositivo di determinare in modo molto accurato la soglia di temperatura e decidere, ad esempio, di quanti gradi deve essere aperta la serranda di alimentazione dell'aria alla caldaia a combustibile solido o la serranda di alimentazione dell'acqua calda aprire. L'essenza del funzionamento del termostato è convertire un valore in un altro e correlare il risultato con il livello attuale.
Semplici regolatori fatti in casa, di regola, hanno un controllo meccanico sotto forma di un resistore, spostando il quale l'utente imposta la soglia di temperatura richiesta, indicando cioè a quale temperatura esterna sarà necessario aumentare la fornitura. Con funzionalità più avanzate, i dispositivi industriali possono essere programmati su limiti più ampi, utilizzando un controller, a seconda di vari intervalli di temperatura. Non hanno controlli meccanici, il che contribuisce a un lavoro lungo.
Di quali parti hai bisogno un termostato fai-da-te
Per un sensore di temperatura, viene spesso utilizzato un termistore, questo è un elemento che regola la resistenza elettrica in base all'indicatore di temperatura.
Vengono spesso utilizzate anche parti a semiconduttore:
- diodi;
- transistor.
La temperatura dovrebbe avere lo stesso effetto sulle loro caratteristiche. Cioè, una volta riscaldata, la corrente del transistor dovrebbe aumentare e allo stesso tempo dovrebbe smettere di funzionare, nonostante il segnale in ingresso. Va notato che tali dettagli hanno un grosso svantaggio. È troppo difficile da calibrare, per essere più precisi, sarà difficile collegare queste parti ad alcuni sensori di temperatura.
Tuttavia, al momento l'industria non si ferma, e puoi vedere dispositivi della serie 300, questo è l'LM335, sempre più consigliato dagli esperti e l'LM358n. Nonostante il costo molto contenuto, questa parte occupa la prima posizione nella marcatura e punta sull'abbinamento con gli elettrodomestici. Vale la pena ricordare che le modifiche di questa parte LM 235 e 135 sono utilizzate con successo nell'esercito e nell'industria. Includendo circa 16 transistor nel suo design, il sensore è in grado di funzionare come stabilizzatore e la sua tensione dipenderà completamente dall'indicatore di temperatura.
La dipendenza è la seguente:
- Per ogni grado, ci saranno circa 0,01 V, se ti concentri su Celsius, per un indicatore di 273 il risultato di output sarà 2,73 V.
- La gamma di funzionamento è limitata in termini di -40 a +100 gradi. Grazie a tali indicatori, l'utente elimina completamente le regolazioni per tentativi ed errori e in ogni caso verrà fornita la temperatura richiesta.
Inoltre, oltre al sensore di temperatura, avrai bisogno di un comparatore, è meglio acquistare un LM 311, che è prodotto dallo stesso produttore, un potenziometro per formare una tensione di riferimento e una regolazione dell'uscita per accendere il relè . Non dimenticare di acquistare un alimentatore e indicatori speciali.
Termostato digitale
Per creare un termostato perfettamente funzionante con una calibrazione accurata, gli elementi digitali sono indispensabili. Considera un dispositivo di controllo della temperatura per un piccolo negozio di verdure.
L'elemento principale qui è il microcontrollore PIC16F628A. Questo chip fornisce il controllo di vari dispositivi elettronici. Il microcontrollore PIC16F628A contiene 2 comparatori analogici, un oscillatore interno, 3 timer, confronto SSR e moduli di scambio dati USART.
Quando il termostato è in funzione, il valore della temperatura esistente e impostata viene inviato all'MT30361, un indicatore a tre cifre con un catodo comune. Per impostare la temperatura desiderata si utilizzano i pulsanti: SB1 - per diminuire e SB2 - per aumentare. Se si esegue l'accordatura premendo il tasto SB3, è possibile impostare i valori di isteresi. Il valore minimo di isteresi per questo circuito è 1 grado. Un disegno dettagliato può essere visto sulla pianta.
Viene utilizzato in molti processi tecnologici, compresi i sistemi di riscaldamento domestici. Il fattore determinante il funzionamento del termostato è la temperatura esterna, il cui valore viene analizzato e al raggiungimento del limite impostato la portata viene ridotta o aumentata.
I termoregolatori sono disponibili in vari modelli e oggi sono in vendita molte versioni industriali che funzionano secondo principi diversi e sono progettate per l'uso in diversi settori. Sono disponibili anche i circuiti elettronici più semplici, che chiunque può assemblare con le adeguate conoscenze di elettronica.
Schema termostato fai-da-te
Riguardo al design del termostato possiamo dire che non è particolarmente complicato, è per questo motivo che la maggior parte dei radioamatori inizia la propria formazione con questo dispositivo, ed è anche su di esso che affinano le proprie abilità e abilità. Puoi trovare un numero molto elevato di circuiti del dispositivo, ma il più comune è un circuito che utilizza il cosiddetto comparatore.
Questo elemento ha diversi ingressi e uscite:
- Un ingresso corrisponde all'erogazione di una tensione di riferimento che corrisponde alla temperatura richiesta;
- Il secondo riceve tensione dal sensore di temperatura.
Il comparatore stesso prende tutte le letture in arrivo e le confronta. Se genera un segnale in uscita, accenderà il relè, che fornirà corrente all'unità di riscaldamento o refrigerazione.
Termostato esterno fatto in casa per l'istruzione della caldaia
Di seguito è riportato uno schema di un termostato fatto in casa per una caldaia, che è assemblato su microcircuiti delle serie Atmega-8 e 566, un display a cristalli liquidi, una fotocellula e diversi sensori di temperatura. Il chip programmabile Atmega-8 è responsabile del rispetto dei parametri impostati delle impostazioni del termostato.
Schema di un termostato esterno fatto in casa per la caldaia
Tale circuito, infatti, accende o spegne la caldaia quando la temperatura esterna diminuisce (in aumento) (sonda U2), ed esegue queste azioni anche al variare della temperatura ambiente (sonda U1). Viene fornita la regolazione del lavoro di due timer, che consentono di regolare il tempo di questi processi. Un pezzo di circuito con una fotoresistenza influisce sul processo di accensione della caldaia in base all'ora del giorno.
Il sensore U1 si trova direttamente nella stanza e il sensore U2 è all'esterno. È collegato alla caldaia e installato accanto ad essa. Se necessario, è possibile aggiungere la parte elettrica del circuito, che consente di accendere e spegnere le unità ad alta potenza:
La parte elettrica del circuito, che consente l'accensione e lo spegnimento di unità ad alta potenza
Un altro circuito del termostato con un parametro di controllo basato sul chip K561LA7:
Schema di un termostato con un parametro di controllo basato sul microcircuito K561LA7
Il termostato assemblato basato sul chip K651LA7 è semplice e facile da regolare. Il nostro termostato è uno speciale termistore che riduce significativamente la resistenza quando riscaldato. Questa resistenza è collegata alla rete del partitore di tensione elettrica. Questo circuito ha anche un resistore R2, con il quale possiamo impostare la temperatura richiesta. Sulla base di tale schema, puoi realizzare un termostato per qualsiasi caldaia: Baksi, Ariston, Evp, Don.
Un altro circuito per un termostato basato su un microcontrollore:
Schema per un termostato basato su un microcontrollore
Il dispositivo è assemblato sulla base del microcontrollore PIC16F84A. Il ruolo del sensore è svolto da un termometro digitale DS18B20. Un piccolo relè controlla il carico. I microinterruttori impostano la temperatura che viene visualizzata sugli indicatori. Prima dell'assemblaggio, sarà necessario programmare il microcontrollore. Per prima cosa, cancella tutto dal chip e poi riprogramma, quindi assemblalo e usalo per la tua salute. Il dispositivo non è capriccioso e funziona bene.
Il costo delle parti è di 300-400 rubli. Un modello di regolatore simile costa cinque volte di più.
Alcuni ultimi consigli:
- sebbene versioni diverse di termostati siano adatte per la maggior parte dei modelli, è comunque auspicabile che il termostato per la caldaia e la caldaia stessa siano prodotti dallo stesso produttore, ciò semplificherà notevolmente l'installazione e il processo di funzionamento stesso;
- prima di acquistare tali apparecchiature, è necessario calcolare l'area della stanza e la temperatura richiesta per evitare "tempi di fermo" delle apparecchiature e modificare il cablaggio a causa del collegamento di dispositivi di potenza maggiore;
- prima di installare l'attrezzatura, è necessario prendersi cura dell'isolamento termico della stanza, altrimenti saranno inevitabili elevate dispersioni di calore e questa è una voce di spesa aggiuntiva;
- se non sei sicuro di dover acquistare apparecchiature costose, puoi condurre un esperimento con i consumatori. Prendi un termostato meccanico più economico, regolalo e guarda il risultato.
Concetto generale di termoregolatori
I dispositivi che fissano e regolano contemporaneamente il valore di temperatura impostato sono più comuni in produzione. Ma hanno anche trovato il loro posto nella vita di tutti i giorni. Per mantenere il microclima necessario in casa, vengono spesso utilizzati termostati per l'acqua. Con le proprie mani realizzano tali dispositivi per essiccare le verdure o riscaldare un'incubatrice. Un tale sistema può trovare il suo posto ovunque.
In questo video impareremo cos'è un termoregolatore:
In effetti, la maggior parte dei termostati sono solo una parte dello schema generale, che consiste nei seguenti componenti:
- Un sensore di temperatura che misura e ripara, oltre a trasmettere le informazioni ricevute al controller. Ciò accade a causa della conversione dell'energia termica in segnali elettrici che vengono riconosciuti dal dispositivo. Un termometro a resistenza o una termocoppia possono fungere da sensore, che nel loro design ha un metallo che reagisce alle variazioni di temperatura e cambia la sua resistenza sotto la sua influenza.
- Il blocco analitico è il regolatore stesso. Riceve segnali elettronici e reagisce in base alle sue funzioni, dopodiché trasmette un segnale all'attuatore.
- Un attuatore è un tipo di dispositivo meccanico o elettronico che, ricevendo un segnale dall'unità, si comporta in un certo modo. Ad esempio, quando viene raggiunta la temperatura impostata, la valvola interrompe l'alimentazione del refrigerante. Al contrario, non appena le letture scendono al di sotto dei valori impostati, l'unità analitica darà un comando di apertura della valvola.
Istruzioni passo passo per il termostato fatto in casa
Se hai acquistato tutti i componenti necessari per il montaggio, resta da considerare le istruzioni dettagliate. Considereremo l'esempio di un sensore di temperatura progettato per 12V.
Un regolatore di temperatura fatto in casa è assemblato secondo il seguente principio:
- Prepariamo il corpo. Puoi usare le vecchie shell del contatore, ad esempio, dall'installazione di Granit-1.
- Scegli tu lo schema che più ti piace, ma puoi anche orientarti sul tabellone dal metro. La corsa in avanti contrassegnata con “+” è necessaria per collegare un potenziometro, l'ingresso invertito contrassegnato con “–” sarà utilizzato per collegare un sensore di temperatura. Se succede che la tensione all'ingresso diretto è superiore a quella richiesta, all'uscita verrà impostato un segno alto e il transistor inizierà a fornire alimentazione al relè e, a sua volta, all'elemento riscaldante.Non appena la tensione di uscita supera il valore consentito, il relè si spegne.
- Affinché il termostato funzioni su differenze di tempo e temperatura da prevedere, sarà necessario effettuare una connessione di tipo negativo utilizzando una resistenza, che si forma tra l'ingresso diretto e l'uscita sul comparatore.
- Per quanto riguarda il trasformatore e il suo alimentatore, qui potrebbe essere necessaria una bobina di induzione da un vecchio contatore elettrico. Affinché la tensione corrisponda all'indicatore di 12 volt, dovrai fare 540 giri. Sarà possibile inserirli solo se il diametro del filo non è superiore a 0,4 mm.
È tutto. In queste piccole azioni si trova tutto il lavoro per creare un termostato con le tue mani. È possibile che tu stesso non sia in grado di farlo subito senza determinate abilità, tuttavia, in base alle istruzioni di foto e video, puoi testare tutte le tue abilità.
Grazie al suo design semplice, il termoregolatore autocostruito può essere utilizzato ovunque.
Ad esempio:
- Per un pavimento caldo;
- Per la cantina;
- Potrebbe essere in grado di regolare la temperatura dell'aria;
- Per il forno;
- Per un acquario dove controllerà la temperatura dell'acqua;
- Per controllare il valore di temperatura dell'elettropompa del boiler (accenderla e spegnerla);
- E anche per un'auto.
Non è necessario utilizzare un interruttore termico commerciale digitale, elettronico o meccanico. Dopo aver acquistato un relè termico economico, regola la potenza del triac e della termocoppia e il tuo dispositivo fatto in casa non funzionerà peggio di quello acquistato.
Riparazione fai da te
Assemblati a mano, questi dispositivi durano a lungo, ma esistono diverse situazioni standard in cui potrebbero essere necessarie riparazioni:
- Guasto del resistore di regolazione - si verifica più spesso, poiché le tracce di rame si consumano, all'interno dell'elemento lungo il quale scorre l'elettrodo, viene risolto sostituendo la parte.
- Surriscaldamento del tiristore o del triodo: la potenza è stata selezionata in modo errato o il dispositivo si trova in un'area poco ventilata della stanza. Per evitare ciò in futuro, i tiristori sono dotati di radiatori oppure il termostato dovrebbe essere spostato in una zona con un microclima neutro, che è particolarmente importante per gli ambienti umidi.
- Controllo della temperatura errato - possibile danno al termistore, corrosione o sporco sugli elettrodi di misura.
Materiali di qualità per portare a termine il lavoro
Avrai bisogno:
- potenziometro;
- stabilizzatore integrale;
- scheda di rete;
- Dispositivo di uscita;
- termostato.
Al giorno d'oggi, qualsiasi dispositivo può essere acquistato in un negozio, ma a volte è più economico realizzarlo da soli. Naturalmente, non vale la pena saldare pezzi di ricambio per elettrodomestici, ma è del tutto possibile realizzare un dispositivo individuale che si adatti ai parametri della tua cantina. Lo schema di un tale dispositivo è semplice. Una certa temperatura viene mantenuta accendendo/spegnendo l'elemento riscaldante (TENA).
La temperatura sale a un livello predeterminato, viene attivato un dispositivo speciale: un comparatore, l'elemento riscaldante si spegne. In teoria, un dispositivo del genere è facile da realizzare, ma quando si tratta di implementazione pratica, diventa chiaro che non tutto è così semplice. In precedenza, la calibrazione veniva eseguita come segue: il sensore di temperatura veniva prima immerso nel ghiaccio, poi in acqua bollente.
Per misurare le letture, abbiamo preso un voltmetro e un termometro e abbiamo impostato la temperatura di risposta desiderata. Il processo ha richiesto molto tempo e non ha dato i migliori risultati. Oggi acquistare un sensore di temperatura non è un problema. Sono calibrati durante la produzione, quindi non sarà necessario eseguire esperimenti. Le moderne tecnologie hanno permesso di creare un tale sensore di temperatura che trasmette informazioni digitali.Con l'aiuto di questi dispositivi, è possibile misurare la temperatura in vari punti dell'appartamento: controlli la temperatura non solo fuori dalla finestra, ma anche all'interno della casa.
Caldaie elettriche
Un'alternativa abbastanza comune alle caldaie a gas e combustibili solidi. Molti vantaggi, alta efficienza, ma un lungo periodo di ammortamento. Il collegamento è semplice, come con le caldaie a gas, ma senza fornitura di acqua fredda. Sono forniti il controllo della temperatura e la protezione contro il surriscaldamento.
Temporizzatore meccanico della caldaia
Con un semplice timer meccanico per una caldaia elettrica, ci sono tre opzioni per avviare l'impianto di riscaldamento centralizzato:
- La caldaia è spenta;
- La caldaia fornisce acqua calda;
- La caldaia si accende e si spegne all'ora impostata.
I timer meccanici di solito hanno un grande quadrante rotondo con una scala di 24 ore al centro. Ruotando la manopola è possibile impostare l'ora desiderata e poi lasciarla in quella posizione. La caldaia si accenderà al momento giusto. La parte esterna è costituita da un insieme di linguette con intervallo di 15 minuti, che vengono inserite per comodità di regolazione delle modalità di funzionamento e impostazione. È possibile una riconfigurazione di emergenza, che viene eseguita quando la caldaia è collegata alla rete.
I timer meccanici sono facili da impostare, ma la caldaia si accende e si spegne sempre alla stessa ora tutti i giorni, e questo potrebbe non soddisfare i proprietari se la famiglia è numerosa e le procedure del bagno vengono eseguite più volte al giorno in orari diversi.
Circuito con chip logico
Questo circuito differisce dal precedente in quanto al posto di un diodo zener, utilizza un chip logico K561LA7. Il sensore di temperatura è ancora un termistore (designazione - VDR1), solo ora la decisione di chiudere il circuito è presa dall'unità logica del microcircuito. A proposito, il marchio K561LA7 è stato prodotto fin dall'epoca sovietica e costa pochi centesimi.
Per l'amplificazione intermedia degli impulsi viene utilizzato il transistor KT315, allo stesso scopo è installato un secondo transistor, KT815, nello stadio finale. Questo diagramma corrisponde al lato sinistro del precedente, il blocco di alimentazione non è mostrato qui. Come puoi immaginare, può essere simile, con il triac KU208G. Il funzionamento di un tale relè termico fatto in casa è stato testato su caldaie ARISTON, BAXI, Don.
Come collegare e regolare il termostato per uno scaldabagno
Se la caldaia non funziona, non è necessario riavviarla, in attesa di un'accensione fenomenale, ma verificare la presenza di guasti nel prodotto. Se si scopre che il problema è nel termostato, è necessaria una sostituzione. La riparazione non copre il sensore e, di norma, acquistano semplicemente una nuova parte. Come sostituire il termostato?
Non hai bisogno di un master, basta non violare le istruzioni seguenti:
- Lo scaldabagno è scollegato dalla rete.
- La valvola viene chiusa con l'erogazione di acqua alla capacità del serbatoio e tutto il liquido in essa contenuto viene scaricato.
- Il pannello inferiore del dispositivo viene rimosso, il che consente di avvicinarsi all'elemento riscaldante.
- Successivamente, l'anello di pressione nell'elemento riscaldante viene rimosso.
- Il sensore nel termostato e l'unità di controllo vengono rimossi.
- È in corso l'installazione di un nuovo termostato.
- In posizione, assicurarsi di installare l'anello di bloccaggio e fissare il pannello inferiore.
Un paio di movimenti non complicati e si risparmia un massimo di denaro, tempo e fatica. Per scegliere un termostato protettivo per uno scaldabagno, dovresti seguire alcuni consigli degli esperti. Andando ad acquistare un nuovo termostato, vale la pena portare con sé un passaporto tecnico per la caldaia. Quindi sarà molto più facile per il venditore capire quale modello e con quali caratteristiche operative è più adatto. È severamente vietato gettare un prodotto rotto prima di acquistarne uno nuovo.
È necessario scegliere un termostato esattamente dello stesso modello, poiché una minima differenza di dimensioni o caratteristiche può portare a un guasto dell'intera caldaia.Quando si sceglie un termostato da soli, è necessario concentrarsi sul tipo di prodotto, sui parametri, sul metodo di installazione, su ciò che ha una corrente di lavoro e funzionalità.