Датчик температуры для подвала

Обновлено: 14.05.2024

Один мой знакомый приятель приобрел гараж с погребом и решил сделать так, чтобы картофель и другие овощи в погребе не промерзали зимой.

Он попросил помочь ему в изготовлении терморегулятора.

Схема простая, доступная для сборки даже начинающим радиолюбителям.

Слепое копирование чьего-то, хотя и вполне работоспособного, устройства — не по мне. Да и ряд соображений побудил заняться модернизацией базового терморегулятора.

Прежде всего, меня не устраивало, что электропитание исходного варианта осуществлялось по так называемой бестрансформаторной схеме, где узлы и элементы — под фазовым, опасным для жизни напряжением. Ведь в погреб не исключено просачивание воды. Да и хозяин хранилища овощей, скажем, в распутицу может запросто промочить ноги. Что если он на мгновение коснется работающего терморегулятора? Это помогло четче сформулировать основное требование к терморегулятору: надежная развязка конструкции от сетевого напряжения, например, при помощи разделительного или понижающего трансформатора и исполнительного реле.

Не устраивала меня и маломощность устройства-прототипа с теплоизлучающей нагрузкой в виде 100-ваттной лампы накаливания. Конечно же, в модернизированной конструкции должен работать нагреватель мощностью не менее 1,5 кВт в сочетании с вентилятором. В случае необходимости его можно использовать для быстрой просушки погреба-овощехранилища.

Но тогда тиристоры устаревшей серии КУ202 и диоды Д245, на которых собрана схема-прототип, должны работать на пределе своих возможностей и перегреваться. Значит, требуется установить их на радиаторы, организовать принудительное охлаждение, электроизолировать друг от друга и от корпуса устройства или использовать более мощные и, как правило, более дорогие и дефицитные аналоги…

Принципиальная электрическая схема

Схема терморегулятора-прототипа (вверху)

и её модернизированный вариант (внизу)

И тут мне подвернулся под руку старый магнитный пускатель марки ПМЕ-074. Это помогло разрешить все проблемы. К тому же удалось при модификации принципиальной электрической схемы терморегулятора ограничиться использованием одного датчика температуры вместо прежних двух.

Тем, кто заинтересуется моей доработкой конструкции, отлично зарекомендовавшей себя в деле, нелишне знать и другие подробности. В частности, что на резисторах R1— RЗ собран делитель 9-вольтного, гальванически не связанного с бытовой электросетью, стабилизированного напряжения питания (с помощью стабилитрона VD1 типа Д814Б). В нижнее плечо его включен 10-килоомный терморезистор КМТ-12, легко заменяемый на ММТ-1, ММТ-9, ММТ-12 и им подобные аналоги. В верхнем плече делителя — два резистора: переменный Р1 (сопротивлением 1,5—2,2 кОм, тип — СПО-0,5 или СПЗ-4а с линейной характеристикой, ручка регулировки вынесена на лицевую панель с градуировкой «коррекция») и подстроечный R2 (15—47 кОм, СПЗ-16, «грубая установка»).

Печатная плата терморегулятора

Ярко выраженная зависимость сопротивления терморезистора от температуры позволяет использовать его в качестве датчика, изменяющего напряжение на соединенных входах 1 и 2 логического элемента DD1.1 микросхемы К561ЛА7. Ручками регулировки резисторов R1 и R2 выставляется порог (температура) срабатывания электронной логики. Конденсатором С1 устраняется «дребезг» (самовозбуждение) микросхемы DD1 в момент переключения. Благодаря резисторам R5 и R6 выход «цепочки» логических элементов гальванически увязывается с транзисторным ключом УТ1 (КТ972), нагрузкой которого является реле К1. Оно, в свою очередь, запускает магнитный пускатель К2 типа ПМЕ-074, включающий нагрузку — бытовой нагреватель со встроенным вентилятором общей мощностью 1,5 кВт и более.

Правда, для подключения терморегулятора к бытовой сети необходим понижающий трансформатор. Как подсказывает опыт, приемлем любой малогабаритный «силовичок» (например, от переносного магнитофона, калькулятора). Можно использовать и недорогой сетевой адаптер мощностью 9—10 Вт. Главное, подать на диодный мост терморегулятора требуемые 12 В. Меньшее напряжение может вызвать нестабильность срабатывания реле К1, а большее грозит перегревом, а то и перегоранием его обмоток.

Электронная часть устройства, за исключением датчика, смонтирована на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита размерами 70x70x2 мм и вместе с магнитным пускателем К2 размещена в пластмассовом корпусе подходящих размеров. Терморезистор-датчик сделан выносным и для большей чувствительности прикреплен к небольшому алюминиевому радиатору.

Терморегулятор, собранный без ошибок и из заведомо исправных деталей, начинает работать сразу по включению в электросеть. Настройка же состоит в подборе сопротивления резистора 144, обеспечивающего правильный режим эксплуатации стабилитрона (сверяется по справочнику). Например, при использовании Д814Б в качестве VD1 номинал этого резистора ориентировочно определяется из расчета 100 Ом на каждый 1 В разницы между нестабили-зированным и стабилизированным напряжениями питания. То есть сопротивление 144 для конкретных условий, задаваемых принципиальной электрической схемой, должно составлять (12—9) х 100 Ом = 300 Ом.

Рекомендуется только что смонтированное, подключенное к источнику электроэнергии и еще не помещенное в корпус устройство «погонять» в течение часа-двух. Если выяснится, что напряжение стабилизации «гуляет» или стабилитрон сильно греется, то необходимо подобрать номинал R4.

Далее, с помощью резисторов R1 и R2 задать температуру, которая должна поддерживаться в погребе-овоще-хранилище. Для этого следует, установив их движки в среднее положение и поместив терморезистор в среду с требуемой температурой, при медленном вращении ручки «коррекция» найти такой угол поворота ротора R2, при котором происходит срабатывание реле К1. Затем, охлаждая или нагревая среду, где пребывает датчик, зафиксировать температуру срабатывания термореле при крайних положениях движка резистора Хорошо ручку этого «переменника» на лицевой панели устройства оснастить указателем, а рядом наклеить шкалу из ватмана.

Строим погреб и хотим поддерживать определенную температуру в погребе, нужна схема датчиков температуры для погреба. Отличается ли от схем датчиков температуры подвала, например?

Если Вас интересует принципиальная электрическая схема регулятора температуры в погребе, то привожу её вместе с описанием

Так как датчиков два, то если температура на улице будет теплее, чем в погребе, то тёплый воздух в погреб ни в коем случае не подастся. Немаловажно соблюсти несколько правил при работе с этим устройством. Обязательно заземлить сам прибор и корпус вентилятора и все соединения произвести через клеммные соединения промышленного производства, предназначенные для данного напряжения. И ещё одно, провода от терморезисторов стоит поместить в экран (дабы показания были более точными), причём сам экран не желательно использовать как провод.

Отличается ли от схем датчиков температуры подвала?

Схема датчика температуры для погреба ничем не отличается от подобной схемы для подвала.

нужна схема датчиков температуры для погреба

Однако, из пояснения к вопросу становится понятно, что требуется не схема датчика температуры, то есть прибора, способного только фиксировать показатели температуры на определенный момент времени, а схема термостата, то есть прибора, который будет поддерживать в погребе заданный температурный режим.

Вот пример подобной схемы на основе миниатюрного датчика SNT21D. Он способен выдавать информацию не только по температуре, но и по влажности. Данные поступают на символьный регулятор, а передача к компьютеру осуществляется по интерфейсу RS-485. Память способна удерживать данные за последние 60 суток, после чего старые данные стираются, а взамен фиксируются новые. В компьютер информация передается только после запроса.

Вот пример схемы регулятора температуры

А это схема подключения к разъему датчика SNT21D

Следует пояснить, что если к кроме регулятора температуры и компьютера другие приборы не будут подключаться, то резисторы R4 и R6 устанавливать не следует, а резисторы R1 и R2 заменяются на перемычки.

Погреб выполняет простую функцию – хранение продуктовых запасов. Лучшая сохранность фруктов и овощей, в свежем либо законсервированном виде, достигается лишь при правильном микроклимате. Для создания необходимого температурного режима используют нагревательные приборы; для поддержания его на требуемом уровне – терморегулятор для погреба.

Особенности использования терморегулятора в погребе

Для погреба и жилых помещений используются разное оборудование и режимы обогрева. Необходимо учитывать некоторые особенности:

Распределение температуры. В подземных хранилищах она может значительно отличаться в зависимости от высоты, даже в пределах небольшого пространства.
Объем помещения. Погреб обычно небольшой, это нужно учитывать при расположении нагревателя и датчиков.
Влажность. Высокий показатель может повлиять на работу некоторых моделей терморегулятора.
Мощность. Для обогрева небольшой площади не стоит использовать слишком мощный нагреватель – это неэкономно.

Эти параметры влияют на выбор самого нагревателя, потом и терморегулятора для него. Несмотря на технические различия, принцип работы устройств остается неизменным.

Принцип работы терморегулятора

Суть работы прибора – контроль нагревательного элемента. Устанавливается контрольное значение температуры. Если воздух в помещении холоднее, чем требуется, датчик это улавливает, и прибор включает отопление. При достижении заданного уровня – выключает.

На заметку. Большинство современных терморегуляторов электронное. Для погреба подойдет и механический термостат, но за последние годы стали доступны электронные модели, предлагающие больший функционал.

Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха для погреба требуют не только правильного выбора устройства, но и его размещения.

Как лучше расположить оборудование

При установке датчика следует отталкиваться от объема помещения и выбранного места для хранения запасов:

Рядом с полками продуктов. Главная задача – контролировать температуру именно в этой области.
При равномерном распределении овощей и консервированных продуктов – в нескольких сантиметрах от пола.
На некотором удалении от нагревателя. Навредит как слишком близкая установка, так и большое расстояние. В первом случае контролироваться будет чересчур малая площадь, во втором – возможны ошибки регулирования.

Если используются ТЭНы в просторных овощехранилищах, нужно распределить их равномерно. Для помещений площадью до 5-6 кв.м достаточно одного, расположенного в центре.

Выбор терморегулятора

Подбирать модель регулятора стоит после измерения площади погреба и уровня влажности. Различаются приборы по следующим характеристикам:

диапазон считываемых температур;
отображение информации – дисплей либо набор индикаторов;
защищенность от внешних воздействий – влаги и частиц пыли;
максимальная дальность расположения датчика.

Если высокая технологичность не нужна, а важен только функционал, можно не покупать прибор, а сделать его самому.

Самодельный терморегулятор

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

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

Материалы для создания терморегулятора

При конструировании рабочего устройства обычно используют следующие элементы:

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

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

Контроль температуры в помещении

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

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

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

Схема терморегулятора

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

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

Печатная плата терморегулятора

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

Работа компаратора

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

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

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

Как соединить устройство с нагревателем

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

Если прибор самодельный, нужно лишний раз убедиться, что конструкция надежная и выполнена правильно. Элементы должны быть тщательно защищены от воздействия влаги, которой не избежать в подвале. Особое внимание стоит уделить качеству пайки и отсутствию замыкания дорожек.

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

Видео

Привет, автоводы.
Сегодня опять у меня не автомобильная тема. Тема подземных изысканий в поисках балансного равновесия климата в погребе.
Ранее я использовал для поддержания температуры в погребе (круглый, кирпичный, со сводом, диаметром 2,5 метра) терморегулятор DigiTop и бытовой нагреватель 500 Вт. Все бы хорошо, термостатирует эта система выставленную температуру без вопросов. Но…
Как быть с влажностью? Несмотря на то, что в погребе имеется вентиляция, выполненная по правилам, из системы приточной и вытяжной труб диаметром 110 мм с естественной циркуляцией, но в сырую погоду влажность там зашкаливает за 90%. Принудительная продувка вентилятором ничего не даст — в сырую погоду будет нагнетать сырой воздух, а в холодную, — еще и холодный. Это отпало.
Нужно колхозить что-то с термо и влаго статированием. После некоторых мысленных напрягов решил сделать вот что.
На "Али" присмотрел контроллер для инкубаторов ZL-7801D за 1700 руб. Вот этот:

У него два датчика — температуры и влажности на 2-х метровых шнурках и много функций (в том числе и функция переворота яиц! О как!), но меня интересовали только две — термо и влаго статирование. Выходы по управлению нагревом и осушением у него рассчитаны на 10 А, это за глаза. Программированием контроллера задаешь пороговые уставки с некоторым гистерезисом (например температуру 6+/- 1 градус и влажность 60 +/- 5%) и он поддерживает эти параметры, включая и выключая нагреватель или осушитель воздуха. Осушитель я взял Chigo CBD18H3EC09Z:

Но можно и другой, подходящий по мощности для объема погреба. Главное, на что нужно обратить внимание, чтобы он работал при температурах от +5 градусов и выше. Это важно! И еще. Периодически нужно проверять емкость для сбора конденсата в осушителе и вовремя ее опорожнять, иначе автоматика осушителя его остановит по заполнению емкости и осушитель будет вас ждать, когда же вы снизойдете к нему, чтобы вылить воду из бачка конденсата.
Контроллер и все внутренние соединения поместил в подходящий корпус, на котором закрепил двойную розетку — для нагревателя и осушителя. Путать включение не стоит, иначе вместо осушения у вас будет нагрев, а вместо нагрева — осушение. Вот готовое изделие:

Вот и все. Проблема решена.
И еще, для прикола, пока делал девайс произошло чудо со сверлом 3 мм. Вот такие сверла нам сейчас продают в магазинах:

Когда-то я работал начальником цеха механообработки на заводе. Видел разный режущий инструмент, но такое вижу впервые. Не иначе это китайская сталь легированная их же пластилином.
Всем добра.

Терморегулятор для погреба своими руками используется в самых разных устройствах. Чтобы сконструировать для погреба такой аппарат ничего нового изобретать не стоит.

Для этого достаточно ознакомиться с имеющейся документацией на этот компонент, изучить принцип его использования. После этого дополнить схему выходным устройством.

Оно даст возможность включать нагреватель нужной мощности, блоком питания и индикатором работы. Как сделать термопогреб предлагается узнать из этой статьи.

Особенности использования терморегулятора в погребе

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

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

Поэтому датчик терморегулятора необходимо размещать:

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

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

Совет: Тепловентилятор допустимо использовать лишь в сухом подвале, где влажность составляет не более 80%.

Из-за создания некоторого уровня шума тепловентилятор лучше не использовать в омшаниках.

Как сделать термоящик для овощей

Качество и цена покупных овощей, часто оставляет желает лучшего. К тому же со своего огорода все продукты всегда вкуснее. Но мало вырастить урожай, его еще надо и правильно сохранить.

Для хранения разных овощей и корнеплодов в погребе оптимально подходит температура примерно нуль градусов, а конкретно от +1 до +2 градуса, а влажность от 90 до 95%. При таких режимах овощи не будут гнить и пересыхать.

У обладателей подвалов и погребов такой режим можно выдержать практически автоматически, тогда как владельцы городских квартир часто испытывают определенные трудности с хранением запасов. В квартире – тепло и сухо, овощи станут портиться, подсыхать или прорастать.

В то же время на балконе и лоджии не сохраняется стабильной температуры, там то холодно, то слишком жарко. Зимой их просто можно заморозить.

Сделать практически идеальными условиями, где можно хранить картофель, морковь и стальные овощи допустимо и в городской квартире. Для этого достаточно изготовить простой термо погребок на балконе или лоджии и в нем хранить овощи.

Сам контейнер для хранения продуктов – это обычный ящик, изготовленный из фанеры, ДСП, ДВП, обычной доски или оргалита. В этом случае можно применять любой готовый ящик достаточного объема, или изготовить его самостоятельно.

Инструкция по устройству контейнера для установки на лоджии или балконе предлагает следующее:

Берется ящик с внутренним объемом 500 литров, который удовлетворит все потребности владельца для хранения овощей.
При этом «секрет» термоконтейнера заключается в том, что ящик с овощами размещается в термоизолированный кожух, который сделать придется самостоятельно, согласно размерам овощного ящика.
Укладывается на пол лоджии утеплитель. В данном случае лучше всего использовать экструдированный пенополистирол. У него твердая структура, способная выдержать довольно большую нагрузку.
Размеры утеплителя должны быть больше овощного короба с каждой стороны примерно на 15 см. На утеплителе укладывается лист ДСП или фанерный такого же размера. Так изготавливается дно контейнера, как показано на фото.

Овощной короб устанавливается на дно с использованием небольших подкладок или ножек. Ими могут быть небольшие брусочки из дерева.
Между дном термоконтейнера и дном овощного ящика должен быть зазор примерно 10 сантиметров. Сюда помещается обогреватель, мощность которого не должна быть выше 100 Вт.
Удобнее всего в качестве обогревателя применять электрическую грелку. Ее мощности достаточно для этих целей, причем она может регулироваться.
В качестве обогревателя допускается использовать даже простую лампочку накаливания, имеющую мощность от 40 до 75 Вт. Обеспечить пожарную безопасность нужно поместив ее в большую банку из-под консервов, а регулировку осуществлять диммер – регулятором силы света.
Затем стенки термоконтейнера выгораживаются.

Совет: Между стенками термоконтейнера и коробом для овощей обязательно необходимо оставлять воздушный зазор минимум от трех до пяти сантиметров, что требует нормальное распределение тепла по всему объему балконного погребка от обогревателя.

При отсутствии зазора, овощи сверху станут мерзнуть, а снизу сильно нагреваться:

Одну из стенок термоконтейнера лучше выполнить съемной, для облегчения доступа к обогревателю, например, для выполнения замены перегоревшей лампочки, без вытаскивания всего запаса овощей.
Как утеплитель может использоваться минеральная вата, пенополистирол, опилки. Но при этом стоит устраивать дополнительные стенки, чтобы защитить сам утеплитель от механических повреждений.
При использовании экструдированного пенополистирола (ЭППС), сам корпус допустимо сделать лишь из него. ЭППС – достаточно прочный материал.
Сверху такое устройство закрывается крышкой, которая тоже термоизолированная. Желательно большей толщины, и с профилем, так, чтобы она смогла закрыть и овощной ящик.

Как поддержать температуру

Необходимая температура в устройстве поддерживается:

Вручную. Это достаточно инерционное устройство в тепловом отношении.
С использованием электронного термометра, в котором встроен выносной датчик.
Включать и выключать обогреватель можно с помощью устройства программируемого таймера.
Лучшим вариантом будет монтаж любого термореле, для управления обогревателем и поддерживания в нем установленной температуры автоматически.
Можно использовать датчик нуля.

Как использовать терморегулятор в погребе и термоконтейнер на балконе и лоджии хорошо видно на видео.

Читайте также: