Кудринские резные рельефы. Оригинальный пол своими руками...("Сделай сам" №1∙2016)

Терморегулятор для теплицы

Устройство предназначено для автоматического открытия двери или форточки теплицы при повышении температуры внутри теплицы выше установленной терморегулятором, или их закрытия — при понижении температуры в теплице ниже установленного регулятором предела. «Вилка» температур зависит от настройки терморегулятора, который легко можно настроить на практически любой диапазон.

Принцип работы заключается в том, что в зависимости от температуры в теплице, при заданных параметрах датчика-терморегулятора механизм устройства втягивает тросик (нить), закрывая дверь, или наоборот отпускает, разматывает тросик (нить), открывая дверь теплицы.

Особенность конструкции заключается в том, что устройство имеет оригинальную схему, оно просто в изготовлении, в нем используются вполне доступные детали.

Терморегулятор работает от аккумулятора 12 В, потребляет минимум энергии и только для процесса открывания-закрывания створок теплицы. В дежурном режиме тока нет. Частой подзарядки аккумулятора не требуется, так как устройство срабатывает в сутки в основном два раза: утром, при нагреве солнцем теплицы, и вечером — при уменьшении температуры в теплице, где установлен датчик. Время работы двигателя, потребляющего небольшой ток, по сравнению с емкостью аккумулятора — не более 0,5 А, может составлять в общей сложности не более 3–4 минут. В остальное время двигатель отключен. Аккумулятор может использоваться не новый, но и не вышедший полностью из строя, с достаточным напряжением.

При наличии несложного блока питания, желательно с защитой от короткого замыкания, терморегулятор может работать и от сети 220 В (ниже схема приводится, см. рис. 6).

Терморегулятор по предлагаемой схеме работает безотказно уже более 11 лет.

Далее приводятся принципиальная схема (рис. 1) и три схемы, поясняющие ее работу (рис. 2–4).

Рис. 1. Схема электрической части.

Рис. 2. Схема закрывания теплицы.

Рис. 3. Схема открывания теплицы.

Рис. 4. Схема открывания теплицы при помощи кнопки КН (холодно).

Схема 2

При понижении температуры замыкаются контакты 1–2 термореле. Цепь питания замыкается на двигатель и на реле 1 через нормально замкнутые контакты К 2–2 реле 2, нормально замкнутые контакты 2–1 кнопки КН (экстренного открывания теплицы при закрытой двери) и контакты 2“-1“ тумблера В1. Особое внимание при настройке необходимо обратить на то, что когда «тепло», контакты 2“-1“ тумблера В1 должны быть замкнуты. Реле 1 замыкает контакты К-1, которые на время работы двигателя дублируют контакты 2–1 термореле. Дверь теплицы закрывается. По окончании закрытия двери, в конечное положение «закрыто», двигатель М с присоединенным редуктором с помощью непосредственно барабана, на котором прикреплен рычажок (тросика, прикрепленного к тумблеру В1), размыкает контакты тумблера В1, разрывая цепь питания. Двигатель М останавливается. При этом тумблер В1 переключается для смены полюсов питания. Но цепь питания остается разомкнутой, так как при разрыве питания через контакты Г‘-2“ уже разомкнулись контакты К-1 реле 1 (нормально разомкнутые).

Контакты реле 1–2 реле Р 1 нужны для того, чтобы избежать короткого замыкания, при необходимости проверки работы устройства при высокой температуре (при температуре выше установленной), при закрытии теплицы (нажатие КН или термореле в положении 2).

Схема 3

При повышении температуры замыкаются контакты 3–1 термореле. Цепь питания замыкается на двигатель и на реле 2 через нормально замкнутые контакты 2–1 кнопки КН (экстренного открывания теплицы при закрытой двери) и контакты 2“-3“ тумблера В1. Реле 2 замыкает контакты К 2–1, которые на время работы двигателя дублируют контакты 3–1 термореле. Дверь теплицы открывается. По окончании открытия двери, в конечное положение «открыто», двигатель М с присоединенным редуктором с помощью непосредственно барабана, на котором прикреплен рычажок (или рычажка, прикрепленного к двери *), размыкает контакты тумблера В1, разрывая цепь питания. Двигатель М останавливается. При этом тумблер В1 снова переключается для смены полюсов питания. Но цепь питания остается разомкнутой, так как при разрыве питания через контакты 3“-2“ уже разомкнулись контакты К 2–1 реле 2 (нормально разомкнутые).

_{(* Здесь рычажок на двери, а не нить возвращает тумблер В1 в прежнее положение — замкнуто 2“-1“).}

Схема 4

Принцип действия тот же, как описан выше (схема 3), но разница в том, что цепь питания замыкается на двигатель и на реле 2 через замкнутые нажатием контакты 3–1 кнопки КН (экстренного открывания теплицы при закрытой двери) и контакты 2“-3“ тумблера В1.

Следует помнить, что если в теплице воздух нагрелся и контакты термореле 2–1 разомкнулись, то дверь не будет закрываться. Но если вследствие более низкой температуры контакты 2–1 термореле замкнуты, то после окончания полного открывания двери она снова начнет закрываться. Поэтому необходимо или выключить питание при открытой полностью двери, или сделать доступной кнопку КН и изнутри теплицы (например с помощью рычажка).

Печатная плата

Печатная плата реле приведена на Рис. 5 — для реле РЭС 9.

Возможно использование 2-х импортных реле на 12 В, см. фото 1

Фото 1.

Фото 2.

Устройство, детали

Детали могут быть применены следующие:

Терморегулятор. Терморегулятор. В качестве терморегулятора использовано заводское термореле с биметаллической пластиной ДТКБ 53 — датчик температуры камерный биметаллический, (см. фото 1). Датчики работают на замыкание или размыкание, но у них имеются группы контактов, которые можно приспособить и на замыкание и на размыкание, (см. фото 2).

Схема включения датчиков ДТКБ на замыкание такова:

В виду того, что на контактах ДТКБ в устройстве не используется напряжение 220 В, можно использовать контакт 3 для переключения:

Стоимость датчиков ДТКБ от 500 рублей, их можно заказать по интернету.

Но вместо них можно использовать биметаллические термометры. Их желательно выбирать с наибольшими пружинами — биметалл свернут в спираль (см. фото 3).

Один из примеров применения выше указанных термометров приведен на фото 4.

Печатная плата изготовлена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Реле P1, Р2. РЭС-9 на 9 В (пасп. РС4.524.202), РСМ-1 (пасп. Ю.171.81.01), РСМ-2 (паспорта: Ю.171.81.02, Ю.171.81.54, Ю.171.81.56), а так же РЭС-10 (паспорт РС4.524.302). Если будут применены двигатели на напряжение 12 В, то возможно применить импортные реле, например: TRIL-12-VDCSP-2CM.

В случае применения источника напряжения 12 В (аккумулятор), реле — на 12 В а двигателя на 9 В, в цепь питания двигателя необходимо включить резистор на 33 Ома мощностью 2 Вт.

Главное — перед установкой реле на плату необходимо убедиться в том, что реле уверенно будут срабатывать при выбранном напряжении питания 9 В или 12 В, с последовательно соединенными диодами (см. рис. 1).

Электродвигатель — от кассетного магнитофона на постоянное напряжение 6–9 В типа: БДС-02, БДС-0,2М, ДКС-9-2600, ДПБ-902, МД-0,35-2000-9, МД-0,35-9А, M56NN или другие подходящие.

Резистор — MЛT сопротивлением 33 Ом, мощностью 2 Вт.

Конденсаторы C1, С2: емкостью 0,01 Мкф — KЛC, МБМ, К 10-7 В или другие, на напряжение не ниже 16 В.

Диоды Д1-Д4: типа КД109А/Б/В, КД 205A-Л, а так же однофазные мосты КЦ405А-И, КЦ412А-В или другие на ток не менее 0,3 А.

Кнопка КН: типа КМ1-1, KM2-1 или другие, с нормально замкнутыми контактами и с переключением на другой контакт при нажатии кнопки.

Тумблер В: типа ТП1, или другие аналогичные, с двумя фиксируемыми положениями.

Предохранитель можно использовать на 0,25-0,5А. При увеличении нагрузки на механизм ток увеличивается незначительно.

Редуктор может быть использован как от обычных механических часов, так и от часов с недельным заводом. На основной вал для заводки часов насаживается барабан для тросика (нити). Но барабан должен сделать всего один оборот! Нужен только один оборот барабана, так как в конце почти полного оборота барабан с помощью прикрепленного к нему рычажка переключает тумблер В1. Исходя из необходимой длины тросика и выбирается диаметр барабана. Например: при диаметре барабана 90 мм. Удлинение тросика равно ΔL = π∙d и составит около 280 мм. Исходя из этой длины и выбирается точка прикрепления механизма на каркасе теплицы и точка прикрепления тросика к двери. Рациональное местонахождение этой точки на двери — примерно 1/3 ширины двери на расстоянии от оси двери.

На фото 5 приведен вариант механизма двигатель — редуктор.

Примечание.

Для того, чтобы использовать редуктор, необходимо аккуратно разобрать весь механизм, достать большую шестерню-барабан с валом. Снять крышку барабана и очень осторожно вынуть сжатую пружину, вместе с осью. Необходимо расслабить пружину и снять ее с оси. В оси имеется отверстие диаметром около 3 миллиметров. Необходимо затем, используя это отверстие, зафиксировать ось с барабаном, например с помощью шпильки из прочного металла, которую необходимо пропустить насквозь через барабан, предварительно аккуратно просверлив в нем два диаметрально противоположных отверстия напротив отверстия в оси. Шпильку необходимо расклепать (или развальцевать), оставив концы (выступающие части шпильки над барабаном) длиной не более 0,5 мм. Возможны и другие варианты крепления оси к барабану, но необходимо учесть, что усилия на валу очень велики и обыкновенный гвоздь, используемый в качестве шпильки, просто может погнуться и вал будет проворачиваться относительно барабана, что не допустимо. Не исключается дополнительно заливка установленной шпильки (пространства в барабане) эпоксидной смолой с наполнителем, для большей прочности.

Но можно использовать любой другой подходящий редуктор, например от самописца, отслужившего свой срок, как на фото 6.

Фото 6

В качестве тросика можно использовать металлический тросик малого диаметра, достаточно гибкий, или прочный бельевой шнур. Кончик шнура привязан к крючочку из гвоздя, который шляпкой цепляется за отверстие, просверленное у оси шайбы, примерно:

Питание терморетулятора. В качестве источника питания используется автомобильный аккумулятор на 12 В. Можно использовать любой другой подходящий, на напряжение 12–14 В. Подойдет так же потерявший не до конца емкость старый аккумулятор с указанным напряжением. При необходимости питания терморегулятора с напряжением не более 9 В между аккумулятором и устройством устанавливается стабилизатор напряжения на ток не менее 0,4 А.

При использовании в качестве источника питания сети 220 В необходим блок питания с выпрямителем. Ниже приводится схема блока питания с выпрямителем (рис. 6).

Использование предохранителя обязательно, на ток 0,5 А (но не более 1 А).

Вместо трансформатора можно использовать современные бестрансформаторные преобразователи переменного напряжения 220 В — 12 В вполне достаточной мощности, которые можно приобрести в магазинах, где продаются настольные лампы и детали к ним (см. фото 7).

Фото 7.

Возможно использовать стабилизатор напряжения, но предпочтительнее использовать стабилизатор с защитой от коротких замыканий.

Установка и настройка терморегулятора

Терморегулятор можно устанавливать для закрывания (открывания) двери или форточки теплицы. При этом механизм двигатель-редуктор-барабан должен быть надежно прикреплен к корпусу устройства, предназначенного так же для защиты от воды при поливе, а так же от выпадающего конденсата. Корпус в свою очередь, должен быть надежно прикреплен к верхнему дверному косяку теплицы (перекладине), примерно на расстоянии 1/3 от шарнира двери (форточки). Главное условие перед установкой: дверь или форточка должны открываться и закрываться совершенно без заеданий! Для обеспечения нормального открывания двери (форточки) необходимо установить пружину на открывание. Можно вместо пружины использовать противовес с блоком. Один из возможных вариантов приведен на рисунке 7.

Настройка терморегулятора заключается в выборе направления вращения двигателя таким образом, чтобы при замыкании контактов термореле на «холод» срабатывало реле Р1 и начал втягиваться тросик (нить). При втягивании тросика контакты реле К-1 замкнуты и происходит процесс закрывания до конца, пока рычажок, установленный на барабане редуктора или специально установленный на двери (см. рис. 8), не переключит тумблер В1 на контакты 3“-2“. При этом цепь размыкается, двигатель останавливается. При замыкании контактов термореле на «тепло» двигатель включается и тросик начинает разматываться. В крайнем положении двери «открыто» тросик переключает тумблер В1 на контакты 1“— 2“ и двигатель останавливается.

В случае использования редуктора без большого барабана, с малым узлом намотки, аналогичного приведенному на фото 6, для иллюстрации возможности переключения тумблера В1 приведен рис. 8.

В заключение: можно посоветовать при необходимости использовать шкивы для тросика (нити), для уменьшения трения при выводе тросика из корпуса устройства.

Михаил Александрович МЕДВЕДЕВ

_{Для получения дополнительной информации пишите автору по адресу: г. Великий Новгород, ул. Зелинского, д. 44/17кв. 267.}