Thermostat für Wassertank. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Thermostabilisator

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Der Autor nutzt dieses Gerät zur Steuerung der Wassererwärmung im Tank einer Sommerdusche. Die Heizung wird automatisch ausgeschaltet, wenn nicht genügend Wasser im Tank vorhanden ist. Dieser Regler kann zu Hause und in anderen Fällen verwendet werden, wenn eine bestimmte Wassertemperatur aufrechterhalten werden muss.

Reis. 1 (zum Vergrößern anklicken)

Das Gerät, dessen Diagramm in Abb. 1, hält eine bestimmte Temperatur des Wassers in einem Tank oder einem anderen Reservoir aufrecht. Die Erwärmung des Wassers erfolgt über ein Heizelement, dessen Schutzeinheit vor unzureichendem Füllstand auf den Transistoren VT1 und VT2 implementiert ist. Die Elektroden E1, E2 bilden einen Füllstandsensor. Wenn dieser ausreichend ist, ist der elektrische Widerstand des Spalts zwischen den Elektroden aufgrund des darin enthaltenen Wassers gering. In diesem Fall ist der Transistor VT1 geschlossen und der Transistor VT2 geöffnet; Strom fließt durch die Wicklung des Relais K1, das mit seinem Kollektorkreis verbunden ist. Der Stromkreis des Temperaturregel- und Heizungssteuergeräts, aufgebaut auf einem parallel integrierten Spannungsstabilisator DA2, wird durch die Kontakte K1.1 geschlossen.

An die Steuerelektrode (Pin 1) des Stabilisators ist ein Spannungsteiler bestehend aus den Widerständen R7, R8 und dem Thermistor RK1 angeschlossen, die Relaiswicklung K3 ist an den Kathodenkreis (Pin 2) angeschlossen. Mit sinkender Wassertemperatur steigt der Widerstand des Thermistors RK1 und die Spannung zwischen der Steuerelektrode und der Anode (Pin 2) des Stabilisators steigt. Sobald er 2,5 V überschreitet, steigt der Kathodenstrom des Stabilisators stark an und reicht aus, um das Relais K2 auszulösen. Seine Kontakte K2.1 schalten die Heizung ein. Die Temperatur, bei der dies geschieht, wird durch den variablen Widerstand R7 gesteuert.

Wenn sich das Wasser im Tank erwärmt, sinkt der Widerstand des Thermistors RK1, die Spannung zwischen der Steuerelektrode und der Anode des Stabilisators sinkt unter 2,5 V und sein Kathodenstrom sinkt auf 0,3...0,4 mA, was nicht ausreicht Halten Sie das Relais K2 im aktivierten Zustand. Geöffnete Kontakte K2.1 unterbrechen den Stromversorgungskreis des Heizgeräts.

Der Widerstand R6 sorgt für eine positive Rückkopplung und sorgt so für ein lawinenartiges Schalten der Transistoren VT1 und VT2, wodurch das Prellen der Kontakte des Relais K1 reduziert wird. Die Dioden VD2 und VD3 schützen den Transistor VT2 und den Stabilisator DA2 vor selbstinduktionsbedingten Spannungsstößen an den Relaiswicklungen K1 und K2.

Das Thermostat-Netzteil aus dem 220-V-Wechselstromnetz ist nach üblicher Schaltung auf einem Abwärtstransformator T1 mit einer Gesamtleistung von mehreren Watt aufgebaut. Die HL1-LED signalisiert, dass das Gerät an ein 220-V-Netz angeschlossen ist. Die eingeschaltete HL2-LED zeigt an, dass sich ausreichend Wasser im Tank befindet, und HL3 zeigt an, dass die Heizung in Betrieb ist.

Die Elektrode E1 ist eine 30x50 mm große Platte aus Edelstahlblech mit einer Dicke von 3 mm und E2 ist der Metallkörper des Tanks. Die Platte ist auf 3...4 cm eingestellt

über dem Heizgerät auf einem Niveau, das dem minimal zulässigen Wasserstand entspricht und einen brandsicheren Betrieb gewährleistet. Die Isolierung der Platte vom Körper muss wasserdicht sein. Der Thermistor RK1 ist im Tank neben der Platte E1 befestigt. Es wird in ein Glasrohr gegeben, um es vor direktem Kontakt mit Wasser zu schützen.

Fig. 2

Der Thermostat ist auf zwei einseitigen Leiterplatten montiert. Der erste von ihnen, der wichtigste, ist in Abb. dargestellt. 2, und die zweite, auf der drei LEDs mit strombegrenzenden Widerständen platziert sind, ist in Abb. dargestellt. 3.

Ris.3

Die Platinen sind für den dauerhaften Einbau von MLT-Widerständen und dergleichen konzipiert. Trimmerwiderstand R3 – PV-36W (POT3106W), variabler Widerstand R7 – R-24N1. Thermistor RK1 - MMT-1, er kann durch MMT-4, KM7-1, KMT-4 und andere mit negativem TCR und Widerstand Yu...22 kOhm bei einer Temperatur von 25 °C ersetzt werden. Oxidkondensatoren - K50-35 oder ihre importierten Analoga. Die restlichen Kondensatoren bestehen aus Keramik oder Folie.

Anstelle der KT315A-Transistoren können Sie KT315V, KT315G oder andere npn-Siliziumstrukturen mit geringem Stromverbrauch verwenden. Analoga des integrierten Spannungsstabilisators 7812 sind KR142EN8B, KR142EN8D und der Parallelstabilisator TL431A ist KR142EN19. Die Diodenbrücke VD1 kann alles mit einem Gleichstrom von 0,5 ... 1 A sein. LEDs können aus inländischer oder ausländischer Produktion sein und einen zulässigen Gleichstrom von etwa 20 mA haben, HL1 – grün, HL2 – gelb, HL3 – rot. Relais K1, K2 - JZC-412 mit einer Nennspannung von 12 V. Wenn das Heizelement eine Leistung von mehr als 500 W hat, muss es über ein Zwischenrelais entsprechender Leistung an den Thermostat angeschlossen werden. Als T1 eignet sich jeder Netztransformator geringer Leistung mit einer Sekundärwicklungsspannung von 12 V.

Fig. 4

Die Thermostatplatinen sind in einem Kunststoffgehäuse untergebracht (Abb. 4). Auf der Vorderseite werden die LEDs HL1 - HL3 angezeigt. Es verfügt außerdem über einen variablen Widerstand R7 (Temperaturregler), einen Kontaktblock zum Anschluss eines Wasserstandsensors und eines Thermistors sowie eine Buchse für eine Heizung. Das Netzkabel mit Netzstecker befindet sich auf der Rückseite.

Beim Einrichten des Reglers kommt es darauf an, den Triggerpegel des Schmitt-Triggers an den Transistoren VT3 und VT1 mithilfe des Trimmwiderstands R2 einzustellen. Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebs des Relais K1 bei Vorhandensein von Wasser zwischen den Elektroden E1 und E2. Die gewünschte Wassertemperatur im Tank wird experimentell über einen variablen Widerstand R7 eingestellt.

Autor: A. Titarenko

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