31.03.21

[Домашняя]

Во многих частных домах применяется жидкостная система отопления, состоящая из отопительного котла, работающего на газе, дровах, угле, жидком топливе и системы отопительных радиаторов, соединенных с котлом трубами. Очень сложно добиться того чтобы эта система хорошо работала под действием естественной циркуляции воды, поэтому зачастую для уравнивания температуры радиаторов расположенных в разных комнатах и на разном уровне используют электрический циркуляционный насос, который обычно работает постоянно пока работает система отопления. Насос ускоряет движение воды по трубам, обеспечивая лучшую теплоотдачу по радиаторам. Но, практически, нет никакой необходимости в постоянной работе насоса. Обычно для уравнивания температур в радиаторах вполне достаточно чтобы насос включался на несколько минут с паузами в несколько десятков минут. Такой режим работы не только экономит электроэнергию, расходуемую насосом, и увеличивает его ресурс, но повышает комфортность проживания в доме, так как сам насос и ускоренное движение воды в трубах и радиаторах создает хотя и негромкий, но весьма неприятный звук. Схема, показанная на рисунке, представляет собой таймер, работа которого напоминает работу мультивибратора с регулируемой скважностью импульсов, - схема генерирует прямоугольные импульсы очень низкой частоты, во время положительной полуволны насос включен, а во время отрицательной - выключен.

При этом можно ступенчато регулировать продолжительность положительной и отрицательной полуволн независимо друг от друга. Длительность регулируется переключателями S1 и S2 и может быть выбрана - 4 минуты, 8 минут, 16 минут, 32 минуты или 64 минуты. Схема таймера состоит из тактового мультивибратора на элементах D1.1, D1.2, двух двоичных счетчиков D2 и D3, и RS- триггера на элементах D1.3, D1.4, который управляет последовательностью работы этих счетчиков. Мультивибратор настроен так, чтобы генерировал частоту 4,3 Гц. Точно его настраивают подстроечным резистором R1, при налаживании так чтобы любой временной интервал соответствовал заданной величине. Импульсы с выхода мультивибратора поступают на счетные входы счетчиков D2 и D3. А логические уровни на их обнуляющие входы поступают с противоположных выходов RS-триггера D1.3-D 1.4. Предположим, RS-триггер находится в состоянии - единица на выходе D1.3, ноль на выходе D1.4. В таком состоянии счетчик D3, устанавливающий интервал паузы удерживается в обнуленном состоянии. И эта же единица, которая обнуляет D3, поступает на транзистор VT1. Он открыт и через обмотку реле К1 течет ток, контакты реле замкнуты, - насос включен. На обнуляющий вход счетчика D2 со второго выхода RS-триггера поступает нулевой логический уровень. Поэтому счетчик D2 работает, - считает импульсы, поступающие на его счетный вход с выхода мультивибратора. При этом состояние выходов счетчика постоянно меняется. Предположим, продолжительность работы насоса, была задана 8 минут (S1 установлен в положение на вывод 15 D2). Как только на счетный вход D2 поступит 1024-й импульс (на что уйдет именно 8 минут) на этом выводе появится логическая единица. Она переключит RS- триггер D1.3-D1.4 в противоположное состояние, - теперь на выходе D1.3 будет ноль, а на выходе D1.4 - единица. Это приведет, во-первых, к сбросу в ноль счетчика D2 и фиксации его в нулевом состоянии, во-вторых, произойдет закрытие транзистора VT1, следовательно, насос выключится, и в третьих, на обнуляющем входе D3 установится нулевой логический уровень. Теперь работать будет счетчик D3. Допустим, величина паузы была задана 32 минуты (S2 установлен на вывод 2 D3). Значит, как только на счетный вход D3 поступит 4096-й импульс с момента выключения насоса, единица возникнет на выводе 2 D3 и переключит RS-триггер в обратное состояние, - включится насос и начнется отработка интервала работы насоса. Весь описанный выше процесс будет постоянно циклически повторяться. В качестве источника питания, схемы автомата, автор использовал сетевой источник питания, от старой неисправной «телеигрушки» типа «Денди». Было время, когда такие телевизионные игровые приставки пользовались большим спросом, но они не отличались надежностью, - быстро выходили из строя кнопки джостиков, контакты разъемов для установки игровых картриджей. Конечно, все это можно ремонтировать, но цены на эти игровые приставки были не высокими, и при существенной неисправности просто покупали новую приставку. Так уж вышло, что самой надежной частью данных «игрушек» был источник питания, поэтому у автора накопилось их несколько штук. Источник питания от «Денди» нестабилизированный, - трансформатор, выпрямительный мост и конденсатор. Номинальное напряжение 9V (реально на холостом ходу 10,5V, под нагрузкой падает до 8-9V). Максимальный ток 0,35А. Источник подключается в разъем Х1. К сожалению, у автора не было реле с обмоткой на 9V, но было вполне подходя­щее по мощности контактов реле BS- 115С1 с обмоткой на номинальное напряжение 5V. Чтобы не повредить реле, избыточным напряжением на обмотке последовательно обмотке включен резистор R3. На нем падает избыточное напряжение, и он ограничивает ток через обмотку. При использовании реле с обмоткой на другое напряжение нужно соответственно подобрать и сопротивление R3, которое нужно рассчитать исходя из номинального напряжения обмотки реле, сопротивления обмотки реле и номинального напряжения питания схемы. Кстати, напряжение питания схемы может быть от 5 до 15V (при соответствующем подборе сопротивления резистора R3 согласно, номинального напряжения обмотки реле). К разъему Х2 подключается двухжильный провод, включенный в разрыв цепи питания циркуляционного насоса. Например, с его помощью можно контакты реле подключить параллельно механическому выключателю питания цирку­ляционного насоса. Данную схему можно использовать и в другом случае, когда необходима циклическая работа оборудования.

Радиоконструктор №3  2014г стр. 24