Терморегулятор для ТЭНа и других нагревательных приборов своими руками

Чуть ли не половина электрических приборов самого разного назначения так или иначе связаны с нагревом каких-либо блоков, котоые приходится либо охлаждать, либо подогревать. Уровень температуры всегда можно регулировать автоматически и если это не предусмотрено заводом-изготовителем, то такой прибор можно сделать самому. Чтобы собирать терморегуляторы с датчиком температуры воздуха своими руками, необходимо понять, как это работает. 

Простой терморегулятор

По сути, функционал такого прибора заключается в определении температурных показателей окружающей среды: воздуха, воды, каких-либо твердых элементов. При достижении заданного уровня датчик срабатывает и тем самым замыкает или размыкает цепь питания. Конечно, сделать детали для датчика в домашних условиях без нужного оборудования попросту нереально, но все необходимое для сборки можно найти в магазинах радиотоваров.

На схеме, которую вы видите на изображении выше, отображен принцип совмещения резисторов для температурного датчика. В данном случае участок R2 рассматривается, как переменный, то есть, он может менять свою собственную величину, в зависимости от понижения или повышения температуры среды, в которой он находится. То есть, когда подается одинаковое напряжение, в плече терморегулятора будет меняться сопротивлеие, повышая или понижая ток в цепи. Такие изменения передаются на условный выключатель, который замыкает или размыкает цепь при достижении заданной температуры.

Чтобы измерить сопротивление резисторов, как логического элемента, нужно добавить микросхему, функционирующую в режиме компаратора. Этот узел будет проводить сравнительный анализ электрических импульсов в одном и другом плече – пример такого оборудования можно посмотреть на схеме, которую можно посмотреть вверху.

На изображении видно, как блок U1A принимает импульсы от измерителей температуры на участки, обозначенные цифрами «2» и «3». Когда температура поднимается или опускается до определенного уровня, на плечи начинает подаваться разное напряжение и компаратор передает импульс на пульт управления, который замыкает цепь для запуска. Когда датчик остывает, напряжение в двух плечах становится одинаковым и тогда поступает команда на размыкание цепи. То есть, такая схема имеет два режима – «вкл» и «выкл», которые чередуются между собой в зависимости от температуры.

По этому принципу можно сделать термодатчик своими руками для следующих устройств:

• внутреннее отопление дома или квартиры: для регулировки котлов, циркуляционных насосов, трехходовых клапанов;
• электроотопление в виде греющего кабеля или инфракрасной пленки;
• водонагреватели на ТЭНах;
• двигатели с принудительным охлаждением;
• самодельный инкубатор;
• вытяжки, вентиляция;
• промышленные/бытовые духовки и печи.

Самодельный терморегулятор для ТЭН

На бытовом уровне потребность в изготовлении термодатчика своими руками может возникнуть, если вы решили сделать самодельный водонагреватель, сушилку для фруктов, грибов и ягод или того же самогонного аппарата, хотя сейчас его называют дистиллятором. 

Обратите внимание на схему вверху. Мощность здесь регулируется переменным резистором R1, что влияет на время зарядки С1 и, как следствие, на период открытого состояния симистора VS2. Такой прибор позволяет регулировать температурный режим ТЭНа в рамках 35-75֯C. Необходимую температуру можно задавать, ориентируясь на показания термометра.

А вот ещё одна схема терморегулятора, которую можно использовать при ремонте бытовых электроприборов. Для сборки здесь понадобится:

• понижающий трансформатор 12 V - 1 шт;
• диоды IN4007 – 6 шт;
• конденсатор 47 MF– 1шт;
• конденсатор 2,0 MF– 1шт;
• конденсатор 1,0 MF– 1шт;
• транзистор КТ814А – 1 шт;
• стабилитрон TL431 – 1 шт;
• резистор 910 kΩ – 1шт;
• резистивный элемент 160 kΩ – 1шт;
• резистивный элемент 150 kΩ – 1шт;
• резистивный элемент 4,7 kΩ – 1шт;
• резистор 150 кОм – 1шт;
• термозависимый резистор 50 kΩ – 1 шт;
• светодиод – 1 шт;
• электромагнитное реле 100 MA 12 V – 1 шт.

Схему нужно собирать на печатной плате, но измеритель придется вывести в свободное пространство, чтобы была возможность его установки в нужном месте. Переменный резистор лучше закрепить на жестком каркасе, нанеся при этом разметку (градуировку) для регулировки. Конечно, вам нужно будет найти подходящий корпус, чтобы вместить туда собранную схему, причем размеры должны соответствовать ремонтируемому прибору, чтобы разместить в нем самодельный терморегулятор.

Заключение

Хочу отметить, что приведенные выше схемы носят принципиальный характер, а это означает, что сборку терморегулятора можно подстраивать под бытовые приборы любой мощности, если увеличивать или уменьшать номинальные показатели деталей. Во всяком сучае, такое устройство обойдется вам в разы дешевле заводского изделия.