Простой регулятор температуры воды

Как сделать терморегулятор — пошаговая инструкция, как собрать и подключить простой термостат в домашних условиях (75 фото)

Терморегуляторы могут быть очень разными. От самых простых, которые лишь управляют включением и выключением нагревателя (или охладителя), до сложных ПИД (пропорциональных интегрально дифференциальных) систем, такие устройства не только включают и выключают, но ещё и управляют мощностью подключенного нагревателя, или охладителя.

На контроле текущей температуры, основана работа большого числа, самых разных электроприборов, как бытовых, так и промышленных устройств.

Измеряется температура различными датчиками, в простейших устройствах, этот датчик попросту замыкает и размыкает цепь, при достижении объектом контроля установленного значения температуры. Такое устройство, можно легко приобрести, однако гораздо интереснее сделать терморегулятор своими руками.

В сети интернет, на многих ресурсах, можно найти инструкции для терморегулятора своими руками.

Терморегулятор Terneo S белый

Содержимое обзора

Обязательный состав термостата

Каждый термостат, обязательно содержит такие модули:

• Измерительный блок (датчик температуры); логический блок (блок сравнения); исполнительный блок (электронный, или электромеханический выключатель);
• Работу же терморегулятора можно описать так: логический блок сравнивает температуру с заданной, и на основании результатов сравнения выдаёт исполнительному блоку команду на включение, или выключение нагревателя (охладителя).
• Многие датчики температуры представляют собой измерительный мост (как правило резистивный). Такой мост состоит из четырёх сопротивлений, из которых три резистора имеют постоянное сопротивление, а один резистор изменяет сопротивление в зависимости от температуры.

Внимательно изучив схему включения резисторов для образования блока логики (сравнения) можно обратить внимание на то, что сопротивления резисторов (всех, кроме одного) постоянны, сопротивление же одного резистора, изменяется в зависимости от температуры, этот резистор и служит датчиком, который и измеряет температуру окружающей среды, а остальные резисторы, являются элементами блока сравнения температуры с заданной.

При изменении сопротивления датчика, на одной из диагоналей схемы появится потенциал, который можно использовать для управления исполнительным механизмом термостата.

Обычно, для окончательного сравнения сопротивления датчика температуры с заданным задатчиком сопротивлением, применяют микросхему компаратора, которая и является логическим блоком термостата.

• При достижении определённой (заданной) температуры, на выводах компаратора, появляется напряжение, которое и можно использовать для дальнейшего управления исполнительным механизмом, а он, в свою очередь, включит, или отключит нагревательный элемент (или охладитель).
• Таким образом, работают различные устройства, для работы которых нужно отслеживание температуры какого-либо объекта. Это могут быть системы электрического отопления, водонагревателя, инкубатора или тёплого пола, паяльной станции, системы охлаждения двигателя. Управления печами, или холодильным оборудованием.
• Как видно из этого перечисления, применяться терморегулирующие устройства могут в самых разнообразных областях.

В зависимости от того, как именно происходит регулирование температуры, термостаты принято различать по принципу их действия, а именно, на электромеханические и электронные, из электронных можно выделить цифровые устройства.

Работа первых двух типов состоит в срабатывании исполнительного механизма при достижении объектом заданной температуры, а в цифровых устройствах, сигнал с датчика может быть предварительно обработан, именно поэтому, подобные устройства, чаще других применяются в ПИД регулирующих устройствах.

Терморегулятор Varmel RTC 70.26 белый

Особенности схем терморегуляторов

В терморегуляторах, исполнительным устройством может являться электромеханическое реле, в тех же случаях, когда исполнительный механизм питается переменным напряжением, в качестве исполнительного устройства, легко может быть применён тиристор.

• Несомненным плюсом применения тиристора перед электромагнитным реле является то, что в нём отсутствуют механические контакты, а это очень положительно сказывается на сроке службы данного элемента (особенно, при управлении мощными нагрузками).
• Основным же преимуществом реле, является малое падение напряжения на его контактах во включенном состоянии. А это, в свою очередь, существенно уменьшает его нагрев по сравнению с тиристором.

Компаратором же, может служить как специализированная микросхема, так и микросхема обычного операционного усилителя.

Терморегулятор PLTEK 1350 белый

Микросхема терморегулятора

Современный уровень интеграции электронных устройств позволяет оформить это устройство в одной микросхеме, такие микросхемы можно часто встретить в самых разных бытовых и промышленных приборах.

Однако при выходе такой микросхемы из строя, зачастую, заменить её просто не на что. Потому, для того чтобы отремонтировать терморегулятор, зачастую, вместо такой микросхемы применяется самодельный терморегулятор, собранный на отдельных элементах.

Конечно, такое устройство намного больше чем микросхема, однако, если позволяют габариты устройства, то применение такого устройства может быть вполне оправдано.

Терморегулятор STC-3008 220 VAC

Пример терморегулятора

Терморегулятор можно изготовить из деталей, которые не являются дефицитными. Их легко можно приобрести в большинстве городов.

Схема терморегулятора приведена на рисунке, она представляет собой простой терморегулятор.

• Для питания устройства применяется источник на основе понижающего трансформатора, в качестве диодного моста, применяются маломощные диоды, подходящие по обратному напряжению, например, 1N4007.
• В качестве сглаживающего фильтра применён электролитический конденсатор, также, в блоке питания использован интегральный стабилизатор напряжения, с выходным напряжением в пять вольт.
• Также применяется транзистор средней мощности, с прямой проводимостью, например, это может быть транзистор КТ816А. Также, в схеме применён так называемый, управляемый стабилитрон TL431.
• Резисторы постоянного сопротивления с номиналами 4,7; 160, 150 и 910 кило Ом. И переменное сопротивление на 150 кило Ом. В качестве термодатчика использован терморезистор 50 кило ом.

Характеристика этого сопротивления (положительная, или отрицательная) зависит от того, какой нагрузкой будет управлять термостат (нагревателем или холодильником).

В качестве индикатора работы устройства используется светодиод, а как коммутирующий элемент, применено, электромагнитное реле с напряжением срабатывания двенадцать вольт (например, автомобильное).

Также используется фиксируемый выключатель на достаточный ток и корпус с объёмом достаточным для размещения устройства. Также, для удобства монтажа, рекомендуется изготовить печатную плату, согласно схеме изготавливаемого устройства.

Терморегулятор Grand Meyer MST-1 белый термопласт

Последовательность работ

Смонтировав схему выбранным способом, следует установить датчик таким образом, чтобы он, при работе, контролировал температуру необходимого объекта.

• Переменный резистор, следует установить таким образом, чтобы к нему был обеспечен удобный доступ.
• После чего, нужно нанести шкалу задаваемых температур, которые будут поддерживаться термостатом.

После того как все эти работы будут выполнены, к устройству подключают шнур питания (если сделать это раньше, то он будет сильно мешать при работе).

После сборки и настройки устройства, его помещают в корпус.

Простой регулятор температуры воды

Предлагаю конструкцию простого регулятора температуры воды, который может пригодиться в частном доме, на дачном участке для нагрева воды в накопительном баке для бытовых нужд. Метод регулирования устройства двухпозиционный. Включение и отключение тэнов происходит с помощью контактов реле. Устройство не имеет сетевого трансформатора, снабжено контрольной лампочкой, потенциометром, служащим для установки требуемой температуры и датчиком температуры, роль которого выполняет биполярный транзистор. Принципиальная схема регулятора температуры воды: Рассмотрим работу схемы: на транзисторах V1 и V2 собран усилитель. Напряжение смещения на его входе регулируется переменным резистором R2. Проводимость транзистора V1 зависит от температуры его корпуса. Чем больше температура, тем больше проводимость перехода. При подаче на устройство питания и установке резистором R2 температуры заданного значения срабатывает реле и своими контактами подаёт сетевое напряжение на тэны. Начинается подогрев воды. При достижении заданной температуры проводимость транзистора V1 изменяется, что приводит к закрыванию транзистора V2 и отключению реле. Вода начинает остывать. Достигнув определённой температуры реле снова включается и процесс повторяется. Температура колебания воды составляет не более -5, +5 градуса. На диодах Д1-Д3 собран стабилизатор напряжения, служащий для исключения сбоя настройки температуры, так как при срабатывании реле происходит небольшая посадка питающего напряжения, что заметно влияет на установочное значение температуры. C4 предотвращает проникновение помех на вход усилителя. Питается устройство от сети переменного тока 220в. Через гасящие конденсаторы С3, С4 и шунтирующие диоды Д5, Д6 переменное напряжение поступает на диодный мост и стабилизируется стабилитроном +24в. Длина провода до датчика составляет не более 1м. При большей длине следует использовать экранированный провод. Плата с деталями монтируется в подходящем корпусе, на лицевую панель выводятся потенциометр, индикаторная лампочка и выключатель питания. Градуировку шкалы потенциометра необходимо выполнить по образцовому термометру от 20 до 100 градусов. При необходимости диапазон регулирования можно сместить, сузить или расширить с помощью ограничительных резисторов R1,R3. ВНИМАНИЕ! Будте осторожны регулятор не имеет гальванической развязки с сетью, поэтому при его работе не прикасайтесь к его частям. Датчик V1 необходимо заизолировать! Детали регулятора: транзистор КТ315 с любым буквенным индексом. КТ815 заменим на КТ817, КТ805. Стабилитрон подойдёт с напряжением стабилизации 20-30В. Диоды D1-D3 практически любые кремниевые низкочастотные. Д5, Д6 на напряжение не ниже 400в. Конденсаторы C3,C4 ёмкостью от 4,7 до 5,6 мкф на напряжение не ниже 400в от энергосберегающих ламп, малогабаритные. Реле с катушкой на 24в и с контактами 5-10А соответствующими мощности нагрузки.

Список радиоэлементов

КТ315Б
КТ815Б
КД522А
Д816Б
1N4007
DF06M
10 кОм
6.8 кОм
3.3 кОм
120 кОм

Прикрепленные файлы:

• reg_water.rar (16 Кб)

Теги:

Гильванов Альберт Опубликована: 2012 г. 0 0

Вознаградить Я собрал 0 0

Оценить статью

• Техническая грамотность

Оценить Сбросить

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (7) | Я собрал ( 0 ) | Подписаться

Для добавления Вашей сборки необходима регистрация

0

ОлегШ 15.03.2012 17:10 #

Очень уж большое колебание температуры. Нет предохранителя. К таким устройствам нужно прилагать описание безопасной конструкции. Тип потенциометра R2 не указан, а от прочности его изоляции зависит жизнь человека.

Ответить

0

Альберт 11.05.2012 02:56 #
Собирать же изделие будет радиолюбитель! А значит он вполне знаком с правилами электробезопасности.
Ответить

0

Shida 22.01.2013 00:11 #
Да ничего не большие колебания. В саду, огороде после работы руки мыть тёплой водой самое то!
Ответить

0

mayatnyk 17.03.2012 12:41 #

Надёжен ли будет составной гасящий конденсатор из электролитов? Такой применяется для ускорения пуска двигателя, но не в качестве рабочего.

Ответить

0

Shida 22.01.2013 00:14 #

Причём здесь двигатель? Здесь напряжение понижается с помощью последовательной ёмкости. Если у конденсатора рабочее напряжение рассчитано на работу в данной схеме, указан запас довольно таки большой 400в! Значит устройство будет надёжное.

Ответить

0

Денис 22.12.2012 15:05 #

Укажите оптимальный тип потенциометра R2, с правилами электробезопасности на этом уровне знаком мало.

Ответить

0

Shida 22.01.2013 00:18 #

Тип ЛЮБОЙ! Важно, чтобы сопротивление потенциометра соответствовало сопротивлению указанному на схеме. Сделайте ручку вращения из изоляционного материала и всё будет в порядке. А если вы не знакомы с правилами электробезопасности, то значит нужно возмещать упущенное!

Терморегулятор для ТЭНа и других нагревательных приборов своими руками

Чуть ли не половина электрических приборов самого разного назначения так или иначе связаны с нагревом каких-либо блоков, которые приходится либо охлаждать, либо подогревать. Уровень температуры всегда можно регулировать автоматически и если это не предусмотрено заводом-изготовителем, то такой прибор можно сделать самому. Чтобы собирать терморегуляторы с датчиком температуры воздуха своими руками, необходимо понять, как это работает.

Источник amperof.ru

Простой терморегулятор

По сути, функционал такого прибора заключается в определении температурных показателей окружающей среды: воздуха, воды, каких-либо твердых элементов. При достижении заданного уровня датчик срабатывает и тем самым замыкает или размыкает цепь питания. Конечно, сделать детали для датчика в домашних условиях без нужного оборудования попросту нереально, но все необходимое для сборки можно найти в магазинах радиотоваров.

Источник tproekt.com

На схеме, которую вы видите на изображении выше, отображен принцип совмещения резисторов для температурного датчика. В данном случае участок R2 рассматривается, как переменный, то есть, он может менять свою собственную величину, в зависимости от понижения или повышения температуры среды, в которой он находится. То есть, когда подается одинаковое напряжение, в плече терморегулятора будет меняться сопротивление, повышая или понижая ток в цепи. Такие изменения передаются на условный выключатель, который замыкает или размыкает цепь при достижении заданной температуры.

Источник asutpp.ru

Чтобы измерить сопротивление резисторов, как логического элемента, нужно добавить микросхему, функционирующую в режиме компаратора. Этот узел будет проводить сравнительный анализ электрических импульсов в одном и другом плече – пример такого оборудования можно посмотреть на схеме, которую можно посмотреть вверху.

На изображении видно, как блок U1A принимает импульсы от измерителей температуры на участки, обозначенные цифрами «2» и «3». Когда температура поднимается или опускается до определенного уровня, на плечи начинает подаваться разное напряжение и компаратор передает импульс на пульт управления, который замыкает цепь для запуска. Когда датчик остывает, напряжение в двух плечах становится одинаковым и тогда поступает команда на размыкание цепи. То есть, такая схема имеет два режима – «вкл» и «выкл», которые чередуются между собой в зависимости от температуры.

По этому принципу можно сделать термодатчик своими руками для следующих устройств:

• внутреннее отопление дома или квартиры: для регулировки котлов, циркуляционных насосов, трехходовых клапанов;
• электроотопление в виде греющего кабеля или инфракрасной пленки;
• водонагреватели на ТЭНах;
• двигатели с принудительным охлаждением;
• самодельный инкубатор;
• вытяжки, вентиляция;
• промышленные/бытовые духовки и печи.

Самодельный терморегулятор для ТЭН

На бытовом уровне потребность в изготовлении термодатчика своими руками может возникнуть, если вы решили сделать самодельный водонагреватель, сушилку для фруктов, грибов и ягод или того же самогонного аппарата, хотя сейчас его называют дистиллятором.

Источник meandr.org

Обратите внимание на схему вверху. Мощность здесь регулируется переменным резистором R1, что влияет на время зарядки С1 и, как следствие, на период открытого состояния симистора VS2. Такой прибор позволяет регулировать температурный режим ТЭНа в рамках 35-75֯C. Необходимую температуру можно задавать, ориентируясь на показания термометра.

Источник asutpp.ru

А вот ещё одна схема терморегулятора, которую можно использовать при ремонте бытовых электроприборов. Для сборки здесь понадобится:

• понижающий трансформатор 12 V — 1 шт;
• диоды IN4007 – 6 шт;
• конденсатор 47 MF– 1шт;
• конденсатор 2,0 MF– 1шт;
• конденсатор 1,0 MF– 1шт;
• транзистор КТ814А – 1 шт;
• стабилитрон TL431 – 1 шт;
• резистор 910 kΩ – 1шт;
• резистивный элемент 160 kΩ – 1шт;
• резистивный элемент 150 kΩ – 1шт;
• резистивный элемент 4,7 kΩ – 1шт;
• резистор 150 кОм – 1шт;
• термозависимый резистор 50 kΩ – 1 шт;
• светодиод – 1 шт;
• электромагнитное реле 100 MA 12 V – 1 шт.

Схему нужно собирать на печатной плате, но измеритель придется вывести в свободное пространство, чтобы была возможность его установки в нужном месте. Переменный резистор лучше закрепить на жестком каркасе, нанеся при этом разметку (градуировку) для регулировки. Конечно, вам нужно будет найти подходящий корпус, чтобы вместить туда собранную схему, причем размеры должны соответствовать ремонтируемому прибору, чтобы разместить в нем самодельный терморегулятор.

Заключение

Хочу отметить, что приведенные выше схемы носят принципиальный характер, а это означает, что сборку терморегулятора можно подстраивать под бытовые приборы любой мощности, если увеличивать или уменьшать номинальные показатели деталей. Во всяком случае, такое устройство обойдется вам в разы дешевле заводского изделия.

• #терморегулятор для тэна своими руками
• #термодатчик своими руками
• Добавить в закладки
• Прочитать позже