30.03.21

[Домашняя]

Проблема отопления на даче, которой периодически пользуются в зимнее время стоит наиболее остро, так как традиционное печное отопление здесь не пригодно по причине своей периодичности. Если вы появляетесь на даче раз в неделю или даже через каждые два-три дня каждый раз после вашего очередного появления и растопки печки дом будет получать значительный термоудар, если так можно выразиться. Ведь перепад температуры в нем может достигать 30-50°С. Это очень вредно как для самого дома (особенно если он кирпичный или из пенобетонных блоков), так и для вещей в нем находящихся Нужно что-то предусмотреть чтобы в ваше отсутствие температура поддерживалась хотя бы положительная. Современная промышленность предлагает для этих целей инфракрасные обогреватели, выполненные в виде пленки, устанавливаемой под потолочную отделку или в виде своеобразных несветящих светильников, так же подвешиваемых под потолок. Данный аппарат питается от электросети и излучает ИК, которым нагревает пол, стены дома, находящиеся в нем предметы. Дополнительно предлагают купить термостат, которым можно поддерживать любую температуру, а в экономичном режиме, чтобы не ниже нуля. Все бы хорошо, но вот цена этого оборудования довольно высокая. А если вспомнить что такое есть этот инфракрасный обогреватель? Ведь на самом деле в этом нет ничего нового. Люди старше 30-40 лет наверняка помнят советские рефлекторы, электрокамины, такие весьма страшные на вид электроотопительные приборы, внешне напоминающие спутниковую тарелку, сделанную жестянщиком, в центре которой находится теплоэлемент, представляющий собой асбестовый конус с лампочным цоколем и навитой на него нихромовой спиралью. Данный аппарат, имея мощность всего 400- 600 Вт грел пространство перед собой так, что становилось жарко уже через минуту после его включения. На моей памяти был случай, когда из-за аварии на ТЭЦ, зимой, при температуре ниже -10°С около недели целый многоквартирный дом оставался без отопления. И вот два таких прибора вполне нормально согревали квартиру. Сейчас рефлекторы не продаются, их больше не выпускают по причине пожароопасности. В этом есть своя правда, так как прибор действительно требовал к себе очень осторожного обращения, даже поднесенная к его рабочей поверхности спичка вспыхивала уже на расстоянии в 1-2 см. Это же касается любой упавшей на него бумажки, шторы и прочего. В общем, аппарат и в самом деле опасный. Но эффективность обогрева была весьма высокая. Современный ИК-обогреватель жарит не так зверски, его излучение не столько горячее. Потому и эффективность обогрева ниже. В общем, нашел я в своем гараже один такой древний экземпляр мощностью 600 Вт и решил его пристроить для поддержания положительной температуры на даче. А чтобы не сжечь дачу просто поместил его в топку камина, - поставил его туда вместо дров. А почему бы нет? Камин ведь сделан так, чтобы исключить возгорание окружающих предметов, дома. Теперь нужен термостат, чтобы поддерживать заданную температуру и не расходовать излишне электричество. Термостат был сделан по схеме, показанной на рисунке.

Датчиком температуры является полупроводниковый терморезистор R2 Его нужно расположить на высоте примерно в один метр от пола помещения, в котором установлен нагреватель. Принцип действия термостата классический Он основан на разбалансировке моста постоянного тока, состоящего из резисторов R1-R4, в диагональ которого включен компаратор на операционном усилителе А1. Терморезистор R2 вместе с постоянным резистором R1 образует термозависимый делитель напряжения, поступающего на прямой вход компаратора. Переменный резистор R4 вместе с постоянным резистором R3 образует делитель напряжения, поступающего на инверсный вход А1. Переменным резистором R4 устанавливают момент баланса моста в зависимости от температуры. При нарушении этого баланса в сторону уменьшения температуры компаратор переключается в состояние высокого напряжения на его выходе, так как напряжение на его прямом входе будет больше напряжения на его входе инверсном. При этом транзис­тор VT1 открывается и подает напряжение на светодиод оптопары U1. Вслед за ней открывается симистор VS1 и включает нагреватель (рефлектор). При смещении баланса в сторону повышения температуры компаратор переключается в состояние низкого напряжения на его выходе, так как напряжение на его прямом входе будет меньше напряжения на его входе инверсном. При этом транзистор VT1 закрывается. Вслед за ним закрывается симистор VS1 и выключает нагреватель (рефлектор). Для того чтобы эти включения/выключения происходили не слишком часто можно установить определенную величину гистерезиса, - разницы между температурами порога включения и выключения при помощи переменного резистора R7, который вместе с резистором R5 образует цепь положительной обратной связи. При низком напряжении на выходе А1 эта цепь немного понижает напряжение на терморезисторе, а при высоком напряжении на выходе - немного повышает напряжение на терморезисторе. Питается термостат от трансформаторного источника питания на маломощном силовом трансформаторе Т1. Использование трансформатора в схеме питания и оптопары в выходном каскаде обеспечивает гальваническую развязку между электросетью и терморезистором, регулировочными переменными резисторами. Терморезистор R2 типа ММТ-4 номинальным сопротивлением 22 кОм Можно использовать аналогичный терморезистор другого номинального сопротивления в пределах от 10 до 100 кОм, При этом сопротивление резистора R1 должно быть равно номинальному сопротивлению R2. Операционный усилитель КР140УД608 можно заменить практически любым другим операционным усилителем общего назначения. Например, КР140УД708, К140УД6, К140УД7. или импортным. Трансформатор Т1 - маломощный китайский с первичной обмоткой на 220V и вторичной на 9V при токе до 150mA Можно использовать любой трансформатор с аналогичными параметрами. Если в качестве силового применить трансформатор ТВК от кадровой развертки старого лампового телевизора или другой трансформатор с переменным напряжением на вторичной обмотке ниже 10V, то нужно понизить напряжение питания схемы, используя стабилизатор А2 на более низкое напряжение, например, 7808 на 8V. На работоспособность схемы это практически никак не повлияет, только потребует повторного налаживания, так как могут измениться параметры установки температуры. Все используемые в схеме конденсаторы должны быть на напряжение не ниже напряжения на выходе выпрямителя на диодах VD1-VD4, в данном случае использованы конденсаторы, рассчитанные на максимальное напряжение 16V. Схему выходного ключа можно выполнить иначе, например, использовать оптосимистор. Диоды VD1-VD4 можно заменить любыми выпрямительными диодами малой или средней мощности или использовать сборку - выпрямительный мост, например, КЦ402 или другой отечественный или импортный. Транзистор КТ315 можно заменить практически любым транзистором п-р-п малой или средней мощности. Светодиод АЛ307 можно заменить любым индикаторным светодиодом с прямым напряжением в пределах 1,3-2V. Налаживание заключается в градуировке шкал резисторов R4 и R7. При необходимости можно подбирать сопротивления резисторов R5 и R3

Радиоконструктор №12 2011г стр. 18