Простое термореле-термостат для аквариума

[yarishNEW]

Простое термореле-термостат для аквариума

Озадачился простой схемой термореле\термостата для аквариума - чтобы я мог поддерживать необходимую предустановленную температуру воды в аквариуме (в районе 25 С) в любое время года т.е. режим "зима"-"лето".

Сейчас, в летнее время, для меня наиболее актуальна схема для подключения компьютерных вентиляторов используемых для охлаждения воды в аквариуме.

До вчерашнего дня я охлаждал аквариумы системой состоящей из БП 12Вольт + регулятор напряжения с помощью которого регулировал скорость вращения + компьютерный вентилятор.
"Почему до вчерашнего дня?" - спросите Вы. Мой ответ таков: - зашел ко мне знакомый аквариумист (пятница - вечер - имеем право отдохнуть :sinak:ivo: ) увидел у меня недавно собранную систему охлаждения аквариумов. Вообщем сторговались и он её радостно забрал koresch. Мне же опять головняк с охлаждением. Решил уже имеющуюся систему\схему не применять, а пойти дальше - сделать термореле\термостат который бы автоматически держал нужную температуру воды включая и выключая вентиляторы охлаждения.

 

[yarishNEW]

Мдя! 10 минут отведенных на редактирование мне однако весьма нехватает. Попробую восстановить утерянную часть.

Продолжаю: - поиск нужной схемы на форуме положительных результатов не дал, поэтому нырнул в поисковку ... а там .... вообщем добра много. Выбрал схему которая подошла мне по простоте и по составу комплектующих имеющихся в тумбочке (и даже уже её изваял - дальше всё опишу) однако чуствую, что без помощи форумчан всё-равно не обойдусь.
Просьба ко всем! Напишите и дайте схему термореле\термостата которую вы делали и знаете, что она рабочая и устойчиво работает. Собираюсь сделать несколько вариантов термореле для того, чтобы выбрать для себя наиболее интересный и отвечающий моим пожеланиям.
Привожу ТТХ термореле серии "лето" которые мне интересны:
- простая и недорогая схема (микропроцессорные пока не рассматриваю)
- питание 12 вольт с нагрузкой 0,5-1А на выходе
- подключение вентилятора непосредственно в схему - для возможности использовать один БП как для питания схемы, так и для работы вентиляторов
- схема должна вкл\выкл нагрузку, а не изменять скорость вращения (как это делается в схемах охлаждения электроники)
- возможность масштабирования нагрузки на схеме т.е. подключение от 1 до 5 вентиляторов без изменения параметров работы схемы
- температурный диапазон от 20С до 40С (верхний несколько завышен, но пусть будет)
- гистерезис схемы max = 0.5С

Вроде бы всё. Жду схем, подсказок и помощи. koresch

 

[yarishNEW]

Схема 1

Вот принципиалка найденная на просторах нета , а вот моё исполнение

Всё собрано на монтажной плате с некоторыми непринципиальными изменениями в схеме связанными с наличием комплектующих.
Что имеем на выходе? - вентилятор (80мм - 0,15А - 1,7Вт) стартует и работает на напряжении порядка 6 вольт - напряжение подается скачкообразно т.е. 0,8вольт, затем потихоньку растет до 1,2 вольта и далее скачком 5,8-6 вольт и запущенный вентилятор.
Дальше следующая хохма: - видимо перепад температуры воды (гистерезис) небольшой и поэтому вентилятор крутит на низких оборотах - если температура воды поднимается (т.е. вентилятор на малых оборотах не справляется с охлаждением) происходит увеличение скорости вращения (мах = 11 вольт на выходе). Из-за такого режима работы происходит нагрев ключевого транзистора до температуры 40-42 градуса.
Вроде как по схеме транзистор работает в ключевом режиме и недолжен так нагреваться при столь малой нагрузке - но вот результат налицо.
Подкину параллельно ещё один вентилятор в нагрузку и посмотрю на дальнейшую работу схемы.

Пока всё, дальше будет. :tehnari_ru_281::shashlik:tehnoperforator

 

[Mr.Fix]

Что конкретно использовали в качестве компаратора? Транзистору не хватает базового тока для открытия, велик номинал резистора обеспечивающего гистерезис. Попробовать параллельно диоду поставить резистор 1-2 кОм, либо использовать составной транзистор.

 

[Weles]

Температура в аквариуме постоянно должна быть одной температуры? И зимой и летом? Самая наипростейшая схема это готовый биметаллический термостат, одна детал заменит все схемы при стоимости примерно в 50р, чистая механика, не потребляет электроэнергию. летом подключаем систему охлаждения, как только достигнута нужная температура контакты размыкаются, зимой тоже самое только поменять местами контакты и кипятильник в аквариум Кпримеру Биметаллический термостат KST220-9 с диапазоном регулирования 0...+45°С

А ещё лучше Однополюсный капиллярный регулятор (термостат) WY40-653-21 предназначен для поддержания заданной температуры в контролируемом устройстве или его частях путем автоматического размыкания или замыкания электрической цепи. Термостат не имеет собственного электропотребления.

Принцип работы термостата основан на принципе объемного расширения жидкости в температурном датчике и в капиллярной трубке. Жидкость действует на мембрану установленную в термостате и переключает электрический контакт. Капиллярный термостат состоит из двух основных частей - переключающего устройства и капиллярного температурного датчика.
Технические параметры:
Материал капилляра и датчика: нержавеющая сталь.
Диапазон регулирования: 0...+40°C.
Температура в позиции H: 40±5°C; в позиции M: 20±2°C; в позиции L: 0±5°C; Дифференциал: 2...6°C.
Номинальное напряжение эксплуатации: 400V Ac.
Номинальный ток через контакты: 16A.
Условия испытания: скорость изменения температуры ≤1K/min.
Максимальная температура датчика: 70°C.
Максимальная температура корпуса: 120°C.

У него и щуп есть который сразу можно засунуть в аквариум. Стоит 95р в интернете.

 

[yarishNEW]

В кратких комментариях которые сопровождали вышеприведенную схему было написано, что подводных камней по схеме нет и транзистор не греется вплоть до 1Ампера нагрузки.

Что конкретно использовали в качестве компаратора?

В схеме использован компаратор LM311 (на принципиалке указано).
Вместо КТ815 был использован имеющийся в наличии 2SD2107 - вроде как должен подходить и имеет более сильные параметры.
Резистор в параллель поставлю - о результате отпишусь.

это готовый биметаллический термостат

Такое стоит в обычных грелках для зимы - нехочу такое, есть отрицательный опыт использования.

 

[yarishNEW]

Докладываю результаты экспериментов по схеме 1.

параллельно диоду поставить резистор

Нагрев сохранился, однако какие-то изменения в работе схемы произошли, но это больше на уровне вербального ощущения.

Собрал ещё одну платку по этой же схеме, только вместо КТ815 (2SD2107) поставил КТ940+параллельно диоду 1,5кОм сопротивления запаяно - схема работает также - нагрев транзистора такой-же.


Если попробывать переставить вентилятор в другое плечо транзистора?

 

[yarishNEW]

Какие есть предложения и замечания по данной схеме?

 

[Mr.Fix]

Сделать по классической схеме. Сигнал на базу брать с выхода компаратора №7 + резистор подтяжки к Vcc, 1 вывод на общий провод.

 

[yarishNEW]

Спасиб! Попробую. На подтяжку резистор 10кОм хватит? или много?

 

[yarishNEW]

Вот так будет выглядеть? Правильно я понял или нет?

 

[Mr.Fix]

Нет, не так. Скорее много, 1-4,7 кОм. Входная и выходная часть остаётся без изменений. Вывод 7 прямо и только на базу + подтяжка, 1 - на общий.

 

[Mr.Fix]

Правый вывод R4 на коллектор, может придётся поменять местами R3 и термодатчик.

 

[Mr.Fix]

Надеюсь у Вас всё получилось. Смоделировал стандартную схему включения, скриншоты выкладываю.
В зависимости от ТКC датчика можете менять местами с R1.

 

[yarishNEW]

По схеме RL - я так понял это электродвигатель?

 

[Mr.Fix]

Да, это эквивалент нагрузки. Вообще при отсутствии компаратора подобные схемы можно делать на дискретном аналоге триггера Шмитта, буквально три транзистора. Подобная схема уже лет 10 работает в системе активного охлаждения радиостанций работающих в дуплексе.

 

[yarishNEW]

По охлаждению на радиостанции схемы находил - но они несколько неподходят (как мне кажется) по нужным ТТХ к терморегулятору которые я огласил во втором сообщении.
Днями попробую схему по вашему моделированию и отпишусь.