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Thermostat pour chaudière électrique


Description d'un schéma simple et fiable du thermostat pour le système de chauffage.

L’hiver russe est rude et froid, et tout le monde le sait. Par conséquent, les locaux où se trouvent les personnes doivent être chauffés. Le plus courant est le chauffage central ou des chaudières à gaz individuelles.

Il arrive souvent que ni l'un ni l'autre ne soit disponible: par exemple, dans un champ propre, il y a une petite pièce d'une station de pompage d'alimentation en eau, et le chauffeur est en service jour et nuit. Il peut également s'agir d'une tour de garde ou d'une seule pièce dans un grand bâtiment inhabité. Il y a beaucoup d'exemples de ce genre.

Dans tous ces cas, il est nécessaire d'organiser le chauffage à l'aide d'électricité. Si la pièce est petite, il est tout à fait possible d'utiliser un radiateur électrique ordinaire à bain d'huile à usage domestique. Pour une pièce plus grande d'une superficie d'environ 15 à 20 mètres carrés, le chauffage est le plus souvent une eau agencée avec un radiateur soudé à partir de tuyaux, souvent appelé un registre.

Si vous laissez la matière suivre son cours et ne surveillez pas la température de l'eau, elle finira tôt ou tard par simplement bouillir et le boîtier pourrait entraîner la défaillance de la chaudière électrique dans son ensemble, en premier lieu de son élément chauffant. Pour éviter un tel cas gênant, la température de chauffage est contrôlée par un thermostat.

L'une des variantes possibles d'un tel dispositif est proposée dans cet article. Bien sûr, cet hiver touche à sa fin, mais il ne faut pas oublier que les luges sont mieux préparées en été.

Sur le plan fonctionnel, le dispositif peut être divisé en plusieurs nœuds: le capteur de température lui-même, un dispositif de comparaison (comparateur) et un dispositif de contrôle de la charge. Vous trouverez ci-dessous une description des différentes pièces, leur schéma et leur principe de fonctionnement.

Capteur de température

Une caractéristique distinctive de cette conception est qu’un transistor bipolaire classique est utilisé comme capteur de température, ce qui permet d’abandonner la recherche et l’achat de thermistances ou de capteurs de divers types, tels que le FCM.

Le fonctionnement d'un tel capteur repose sur le fait que, comme tous les dispositifs à semi-conducteurs, les paramètres des transistors dépendent dans une large mesure de la température ambiante. Tout d’abord, c’est le courant inverse du capteur qui augmente avec la température, ce qui a un effet négatif sur le fonctionnement, par exemple, des étages amplificateurs. Leur point de fonctionnement est tellement déplacé qu'une distorsion importante du signal se produit et qu'à l'avenir, le transistor cesse simplement de répondre au signal d'entrée.

Cette situation est inhérente au circuit principal avec un courant de base fixe. Par conséquent, des circuits en cascade de transistors avec des éléments de réaction sont utilisés pour stabiliser le fonctionnement de la cascade dans son ensemble, y compris en réduisant l'effet de la température sur le fonctionnement du transistor.

Une telle dépendance à la température est observée non seulement dans les transistors, mais également dans les diodes. Pour vérifier cela, il suffit d’utiliser le multimètre numérique pour «émettre une sonnerie» dans une direction quelconque. En règle générale, l’appareil affiche un chiffre proche de 700. Il s’agit simplement de la chute de tension directe sur une diode ouverte, que l’appareil affiche en millivolts. Pour les diodes au silicium à une température de 25 degrés Celsius, ce paramètre est d’environ 700 mV et de 300 pour les diodes au germanium.

Si maintenant cette diode est légèrement réchauffée, au moins par un fer à souder, alors ce chiffre va progressivement diminuer, on considère donc que le coefficient de température de la tension des diodes est de -2 mV / deg. Le signe moins dans ce cas indique que la tension continue à travers la diode diminuera avec l'augmentation de la température.

Cette dépendance permet également l'utilisation de diodes comme capteurs de température. Si le même dispositif "sonne" les transitions du transistor, les résultats seront très similaires, de sorte que les transistors sont souvent utilisés comme capteurs de température.

Dans notre cas, le travail de l’ensemble du thermostat ne repose que sur cette propriété «négative» de la cascade à courant de base fixe. Le schéma du thermostat est illustré à la figure 1.

Figure 1. Schéma du thermostat (lorsque vous cliquez sur l'image, le schéma s'ouvre à une plus grande échelle).

Le capteur de température est assemblé sur un transistor VT1 de type KT835B. La charge de cet étage est la résistance R1 et les résistances R2, R3 fixent le mode de fonctionnement du transistor à un courant constant. Le décalage fixe mentionné ci-dessus est défini par la résistance R3 de sorte que la tension à l'émetteur du transistor à la température ambiante soit d'environ 6,8 V. Par conséquent, un astérisque (*) est présent dans la désignation de cette résistance. Ici, il n'est pas nécessaire d'obtenir une précision spéciale, si seulement il y avait cette tension beaucoup moins ou plus. Les mesures doivent être effectuées par rapport au collecteur du transistor connecté au fil commun de la source d'alimentation.

La structure de transistor p-n-p KT835B n’a pas été choisie par hasard: son collecteur est relié à une plaque métallique du boîtier, qui comporte une ouverture pour le montage du transistor sur le radiateur. Pour ce trou, le transistor est attaché à une petite plaque métallique, à laquelle le fil conducteur est également attaché.

Le capteur résultant est fixé avec des colliers métalliques au tuyau du système de chauffage. Comme, comme indiqué précédemment, le collecteur est connecté au fil commun de la source d'alimentation, il n'est pas nécessaire d'installer un joint isolant entre la conduite et le capteur, ce qui simplifie la conception et améliore le contact thermique.

Comparateur

Pour régler la température, utilisez un comparateur fabriqué sur un amplificateur opérationnel OP1 de type K140UD608. A travers la résistance R5, la tension d'entrée inverseuse est appliquée à partir de l'émetteur du transistor VT1 et à l'entrée non inverseuse à travers la résistance, la tension R6 est fournie par le curseur de la résistance variable R7.

Cette tension définit la température à laquelle la charge sera déconnectée. Les résistances R8, R9 définissent la plage de réglage supérieure et inférieure du seuil du comparateur, et donc les limites du contrôle de la température. A l'aide de la résistance R4, l'hystérésis requise pour le fonctionnement du comparateur est fournie.

Dispositif de contrôle de charge

Le dispositif de contrôle de la charge est réalisé sur le transistor VT2 et le relais Rel1. Voici une indication des modes de fonctionnement du thermostat. Ce sont les voyants HL1 rouge et HL2 vert. Le rouge indique la chaleur et le vert indique que la température cible a été atteinte. Une diode VD1 connectée en parallèle à l'enroulement du relais Rel1 protège le transistor VT2 des tensions auto-induites se produisant sur la bobine du relais Rel1 au moment du déclenchement.

Les relais modernes de petite taille permettent de commuter des courants suffisamment importants. Un exemple d'un tel relais peut servir de société de relais Tianbo, illustré à la figure 2.

Figure 2. Relais de petite taille Tianbo.

Comme on peut le voir sur la figure, le relais permet une commutation de courant jusqu'à 16A, ce qui permet de contrôler la charge avec une puissance allant jusqu'à 3 kW. C'est la charge maximale. Afin de faciliter quelque peu le travail du groupe de contact, la puissance de charge doit être limitée à 2... 2,5 kW. De tels relais sont actuellement très largement utilisés dans les appareils automobiles et ménagers, par exemple dans les machines à laver. Dans ce cas, les dimensions du relais ne dépassent pas la taille d'une boîte d'allumettes!

Travail et ajustement d'un régulateur de température

Comme mentionné au début de l'article, à la température ambiante, la tension sur l'émetteur du transistor VT1 est d'environ 6,8 V et, lorsqu'elle est chauffée à 90 ° C, la tension chute à 5,99 V. et pour mesurer la température, un multimètre numérique chinois avec un thermocouple, par exemple le DT838. Si le capteur de l'appareil assemblé est fixé sur l'abat-jour et que la lampe est allumée via le contact de relais, il sera alors possible de vérifier le fonctionnement du circuit assemblé sur une telle installation.

Le comparateur fonctionne de telle sorte que si la tension à l'entrée inverseuse (tension du capteur thermique) est supérieure à la tension à l'entrée non inverseuse (température de la valeur de consigne), la sortie du comparateur est proche de la tension d'alimentation, on peut alors l'appeler unité logique. Par conséquent, le commutateur à transistor VT2 est ouvert, le relais est activé et les contacts du relais activent l'élément chauffant.

Lorsque le système de chauffage chauffe, la sonde de température VT1 chauffe également. La tension à son émetteur diminue avec l'augmentation de la température et lorsqu'elle devient égale ou plutôt légèrement inférieure à la tension définie sur le curseur de la résistance variable R7, le comparateur bascule à l'état logique zéro, le transistor se verrouille et le relais se désactive.

L'élément chauffant est mis hors tension et le radiateur commence à refroidir. Le capteur à transistor VT1 refroidit également et la tension sur son émetteur augmente. Dès que cette tension devient supérieure à celle définie par la résistance R7, le comparateur entre dans un état de niveau haut, le relais s'active et le processus se répète.

Quelques mots sur le fonctionnement du circuit d’affichage, plus précisément sur la fonction de ses éléments. La LED rouge HL1 s'allume avec l'enroulement du relais Rel1 et indique que le système de chauffage est en train de chauffer. A ce moment, le transistor VT2 est ouvert et, par la diode D2, contourne la led HL2, le voyant vert est éteint.

Lorsque la température définie est atteinte, le transistor se ferme et désactive le relais, ainsi que le voyant rouge HL1. Dans le même temps, le transistor fermé arrêtera de ponter la LED HL2, qui s'allumera. Une diode D2 est nécessaire pour la LED HL1, et avec elle le relais ne peut pas s'allumer via la LED HL2. Les LED s’adaptent à tous, leur type n’est donc pas spécifié. En tant que diodes D1, D2, les diodes 1N4007 importées répandues ou les KD105B domestiques conviennent parfaitement.

Alimentation du thermostat

La puissance consommée par le circuit étant faible, vous pouvez utiliser n'importe quel adaptateur secteur fabriqué en Chine comme unité d'alimentation ou assembler un redresseur stabilisé 12V. La consommation de courant du circuit n’excède pas 200 mA, ainsi tout transformateur d’une puissance maximale de 5 W et d’une tension de sortie de 15... 17 V fera l'affaire.

Le circuit d'alimentation est illustré à la Fig. 3. Le pont de diodes est également constitué de diodes 1N4007 et d'un stabilisateur de tension + 12V sur un régulateur intégré de type 7812. La consommation électrique est faible.

Figure 3. Bloc d’alimentation du thermostat.

La conception du thermostat est arbitraire, la plupart des pièces étant montées sur la carte de circuit imprimé, il est préférable que le bloc d’alimentation y soit également monté. Le capteur à transistor est connecté à l'aide d'un câble à deux fils blindé et le collecteur du transistor est connecté via un blindage.

Il est souhaitable qu’au bout du câble se trouve un connecteur à trois broches et sur la carte sa partie retour. Vous pouvez également installer un bornier de petite taille sur la carte, bien que cela soit moins pratique que le connecteur. Une telle connexion facilitera grandement l’installation du capteur et de l’ensemble du dispositif sur le lieu d’utilisation.

Le dispositif fini doit être placé dans un boîtier en plastique et l'extérieur doit être équipé d'une résistance de réglage de température R7 et de voyants HL1 et HL2. Il est préférable que ces pièces soient également soudées sur la carte et que des trous y soient percés.

La connexion au réseau électrique et la connexion de l’appareil de chauffage se font via le bornier, qui doit être renforcé à l’intérieur du boîtier en plastique. Pour protéger l’ensemble du dispositif dans son ensemble, la connexion doit être établie conformément au PGE, à l’aide d’un équipement de protection.

Plusieurs de ces thermostats ont été fabriqués et tous ont montré une précision de contrôle de la température acceptable, ainsi qu'une fiabilité très élevée, car avec une telle simplicité, rien ne peut couper le circuit.

Thermostat bricolage

Les régulateurs de température sont largement utilisés dans les appareils ménagers modernes, les automobiles, les systèmes de chauffage et de climatisation, dans la production, dans les équipements de réfrigération et lors du fonctionnement des poêles. Le principe de fonctionnement de tout thermostat consiste à allumer ou éteindre divers appareils après avoir atteint certaines températures.

Comment faire un thermostat

Les thermostats numériques modernes sont contrôlés à l’aide des boutons: tactile ou normal. De nombreux modèles sont également équipés d'un panneau numérique, qui affiche la température souhaitée. Le groupe de thermostats programmables est le plus cher. En utilisant l'appareil, il est possible de prévoir un changement de température en fonction de l'horloge ou de définir le mode souhaité pour la semaine à venir. Vous pouvez contrôler l'appareil à distance: via un smartphone ou un ordinateur.

Pour un processus technologique complexe, tel qu'un four de fusion d'acier, la fabrication d'un thermostat de vos propres mains est une tâche plutôt difficile qui nécessite des connaissances approfondies. Mais assembler un petit appareil pour une glacière ou un incubateur est sous le pouvoir de tout artisan à la maison.

Thermostat mécanique

Afin de comprendre le fonctionnement du contrôleur de température, considérons un simple dispositif utilisé pour ouvrir et fermer le robinet d’arbre de la chaudière à puits et qui se déclenche lorsque l’air est chauffé.

Pour le fonctionnement de l'appareil, 2 tuyaux en aluminium, 2 leviers, un ressort de rappel, une chaîne menant à la chaudière et un noeud de réglage en forme de carter de vilebrequin ont été utilisés. Tous les composants ont été montés sur la chaudière.

Comme on le sait, le coefficient de dilatation thermique linéaire de l'aluminium est de 22x10-6 ° C. Lors du chauffage d'un tuyau en aluminium d'une longueur d'un mètre et demi, d'une largeur de 0,02 m et d'une épaisseur de 0,01 m à 130 degrés Celsius, il se produit un allongement de 4,29 mm. Lorsqu'ils sont chauffés, les tuyaux se dilatent, ce qui entraîne le déplacement des leviers et la fermeture de l'amortisseur. Une fois refroidis, les tuyaux diminuent en longueur et les leviers ouvrent la vanne. Le principal problème de l’utilisation de ce schéma est qu’il est très difficile de déterminer le seuil de réponse exact du thermostat. Aujourd'hui, la préférence est donnée aux appareils à base de composants électroniques.

Schéma de fonctionnement d'un thermostat simple

Habituellement, les circuits à relais sont utilisés pour maintenir la température définie. Les principaux éléments de cet équipement sont:

  • capteur de température;
  • schéma de seuil;
  • dispositif exécutif ou indicateur.

En tant que capteur, vous pouvez utiliser des éléments semi-conducteurs, des thermistances, des thermomètres à résistance, des thermocouples et des commutateurs thermiques bimétalliques.

Le thermostat du circuit réagit à l'excès de paramètre au-dessus d'un niveau donné et active l'actionneur. La version la plus simple d'un tel dispositif est un élément sur les transistors bipolaires. Le thermostat est fabriqué sur la base du déclencheur de Schmidt. Dans le rôle du capteur de température sert de thermistance - un élément dont la résistance varie en fonction de degrés croissants ou décroissants.

R1 est un potentiomètre qui définit le décalage initial sur la thermistance R2 et le potentiomètre R3. En raison du réglage, l'actionnement de l'actionneur et la commutation du relais K1 se produisent lorsque la résistance de la thermistance change. Dans ce cas, la tension de fonctionnement du relais doit correspondre à l’alimentation de fonctionnement de l’équipement. Pour protéger le transistor de sortie des impulsions de tension, une diode à semi-conducteur est connectée en parallèle. La charge de l'élément connecté dépend du courant maximal du relais électromagnétique.

Schéma de fonctionnement du thermostat

Attention! Sur Internet, vous pouvez voir des images avec des dessins du thermostat pour différents équipements. Mais très souvent, l'image et la description ne correspondent pas. Parfois, seuls d'autres appareils peuvent être représentés dans les images. Par conséquent, la production ne peut être démarrée qu’après une étude approfondie de toutes les informations.

Avant de commencer à travailler, vous devez décider de la puissance du futur régulateur de température et de la plage de température dans laquelle il fonctionnera. Certains éléments sont nécessaires pour le réfrigérateur et d’autres pour le chauffage.

Le thermostat sur les trois éléments

L'un des dispositifs élémentaires, sur la base duquel vous pouvez assembler et comprendre le principe de fonctionnement, est un simple thermostat avec vos propres mains, conçu pour un ventilateur dans un PC. Tout le travail est fait sur une planche à pain. En cas de problème avec le cambrioleur, vous pouvez prendre des frais non pécuniaires.

Le circuit du thermostat ne comprend dans ce cas que trois éléments:

  • transistor MOSFET de puissance (canal N), vous pouvez utiliser le MOSFET IRFZ24N 12 V et 10 A ou le MOSFET de puissance IFR510;
  • Potentiomètre 10 kΩ;
  • Une thermistance NTC de 10 kΩ, qui servira de capteur de température.

Le capteur de température réagit à une augmentation en degrés, provoquant l'activation de l'ensemble du circuit et l'activation du ventilateur.

Maintenant, allez au décor. Pour ce faire, allumez l’ordinateur et réglez le potentiomètre en réglant la valeur du ventilateur. Au moment où la température se rapproche de la température critique, nous réduisons la résistance autant que possible avant que les pales ne tournent très lentement. Il est préférable de faire plusieurs ajustements pour s'assurer que l'équipement fonctionne efficacement.

Thermostat simple pour PC

L'industrie électronique moderne propose des éléments et des microcircuits d'aspect et de caractéristiques techniques très différents. Chaque résistance ou relais a plusieurs analogues. Il n'est pas nécessaire d'utiliser uniquement les éléments indiqués dans le schéma, vous pouvez utiliser d'autres éléments correspondant aux paramètres avec les échantillons.

Régulateurs de température pour chaudières

Lors du réglage des systèmes de chauffage, il est important de calibrer l'appareil avec précision. Cela nécessitera un compteur de tension et de courant. Pour créer un système en fonctionnement, vous pouvez utiliser le schéma suivant.

Schéma de thermostat pour le chauffage

Avec ce schéma, vous pouvez créer un équipement extérieur pour contrôler la chaudière à combustible solide. Le rôle de la diode Zener est joué ici par la puce K561LA7. Le fonctionnement de l'appareil repose sur la capacité de la thermistance à réduire la résistance pendant le chauffage. La résistance est connectée au réseau du diviseur de tension électrique. La température souhaitée peut être réglée à l'aide de la résistance variable R2. La tension est fournie à l'onduleur 2I-NOT. Le courant résultant est fourni au condensateur C1. Un 2I-NOT, qui contrôle le fonctionnement d'un seul déclencheur, est connecté à un condensateur. Ce dernier est connecté au deuxième déclencheur.

Le contrôle de la température est comme suit:

  • lorsque les degrés sont abaissés, la tension dans le relais augmente;
  • lorsqu'une certaine valeur est atteinte, le ventilateur, qui est connecté au relais, est désactivé.

Napaiku mieux faire un aveugle. Comme une batterie, vous pouvez prendre n'importe quel appareil fonctionnant dans la plage de 3-15 V.

Attention L'installation d'appareils ménagers faits à n'importe quelle fin sur le système de chauffage peut entraîner une défaillance de l'équipement. De plus, l'utilisation de tels dispositifs peut être interdite au niveau des services qui fournissent des communications chez vous.

Thermostat numérique

Afin de créer un thermostat pleinement fonctionnel avec un calibrage précis, vous ne pouvez pas vous passer d'éléments numériques. Considérez un appareil pour surveiller les températures dans un petit entrepôt de légumes.

L'élément principal ici est le microcontrôleur PIC16F628A. Cette puce permet de contrôler divers appareils électroniques. Le microcontrôleur PIC16F628A contient 2 comparateurs analogiques, un oscillateur interne, 3 temporisateurs et des modules de comparaison pour les échanges de données CCP et USART.

Lorsque le thermostat est en marche, le MT30361, un indicateur à trois chiffres avec une cathode commune, est informé de la température existante et réglée. Pour régler la température souhaitée, utilisez les boutons: SB1 - pour diminuer et SB2 - pour augmenter. Si vous appliquez la teinture en appuyant sur le bouton SB3, vous pouvez définir les valeurs de l'hystérésis. La valeur d'hystérésis minimale pour ce circuit est de 1 degré. Le dessin détaillé peut être vu sur le plan.

Thermostat à hystérésis réglable

Lors de la création de tout périphérique, il est important non seulement de souder correctement le circuit lui-même, mais également de réfléchir à la meilleure façon de placer le matériel. Il est nécessaire que la carte elle-même soit protégée de l'humidité et de la poussière, sinon un court-circuit et une défaillance d'éléments individuels ne peuvent être évités. Vous devez également prendre soin d'isoler tous les contacts.

Thermostat avec leurs propres mains: créer un circuit avec 2 sorties

Fabriquer un thermostat économique avec vos propres mains est facile, si vous suivez correctement les instructions pas à pas. Parmi les nombreux dispositifs utiles qui apportent du réconfort à nos vies, vous pouvez en faire un grand nombre avec vos propres mains. À ce nombre peut être attribué, et le thermostat, qui allume ou éteint l'équipement de chauffage et de réfrigération en fonction d'une certaine température à laquelle il est installé. Un tel appareil est parfait pour les périodes de temps froid, par exemple pour le sous-sol où vous devez stocker des légumes. Alors, comment fabriquez-vous un thermostat et de quelles pièces aurez-vous besoin pour cela?

Thermostat à auto-contrôle: schéma

En ce qui concerne la conception du thermostat, on peut dire que ce n’est pas particulièrement compliqué. Pour cette raison, la plupart des radioamateurs commencent leur formation avec cet appareil et s’y perfectionnent également. Il est possible de trouver un grand nombre de circuits de dispositif, mais le plus courant est un schéma utilisant un comparateur.

Pour fabriquer le thermostat, vous devez d’abord dessiner un schéma de l’appareil.

Cet élément a plusieurs entrées et sorties:

  • Une entrée correspond à l’alimentation d’une tension de référence conforme à la température requise;
  • Le second reçoit la tension du capteur de température.

Le comparateur lui-même accepte toutes les lectures entrantes et les compare. S'il génère un signal à la sortie, il activera le relais qui fournira du courant à l'unité de chauffage ou de réfrigération.

Quels détails seront nécessaires: thermostat à faire soi-même

Pour le capteur de température utilise le plus souvent une thermistance, c'est l'élément qui régule la résistance électrique en fonction de l'indicateur de température.

Les pièces semi-conductrices sont également souvent utilisées:

La température devrait avoir le même effet sur leurs caractéristiques. En d’autres termes, lorsqu’il est chauffé, le courant du transistor doit augmenter et en même temps, il doit cesser de fonctionner, malgré le signal entrant. Il convient de noter que ces détails ont un gros inconvénient. Trop difficile à calibrer, plus précisément, il sera difficile d’attacher ces pièces à certains capteurs de température.

Cependant, pour le moment, l’industrie n’est pas en reste, et vous pouvez voir les appareils de la série 300, il s’agit du LM335, qui est de plus en plus recommandé par les experts et le LM358n. Malgré son coût très bas, cet article occupe la première position dans les marquages ​​et se concentre sur la combinaison avec les appareils ménagers. Il est à noter que les modifications de cette partie des LM 235 et 135 sont appliquées avec succès dans les domaines militaire et industriel. Comprenant dans sa conception environ 16 transistors, le capteur est capable de fonctionner en tant que stabilisateur et sa tension dépend entièrement de l'indicateur de température.

La dépendance est la suivante:

  1. Environ 0,01 V sera comptabilisé pour chaque degré. Si vous vous concentrez sur Celsius, alors sur l’indicateur 273, la sortie sera de 2, 73В.
  2. La plage de travail est limitée dans un indicateur de -40 à +100 degrés. Grâce à ces indicateurs, l’utilisateur supprime complètement les réglages par essais et erreurs, et la température requise est fournie dans tous les cas.

De plus, en plus du capteur de température, vous aurez besoin d’un comparateur, il est préférable d’acheter le LM 311, qui est produit par le même fabricant, un potentiomètre afin de former la tension de référence et le réglage de sortie pour activer le relais. N'oubliez pas d'acheter un bloc d'alimentation et des indicateurs spéciaux.

Contrôle de la température de bricolage: puissance et charge

Quant à la connexion du LM 335, elle devrait être cohérente. Toutes les résistances doivent être sélectionnées de manière à ce que la quantité totale de courant traversant le capteur thermique corresponde aux valeurs comprises entre 0,45 mA et 5 mA. Une élévation excessive ne doit pas être autorisée, car le capteur surchauffera et affichera les données déformées.

De plus, lors de la fabrication du thermostat, vous devez tenir compte de sa puissance et de sa charge.

L'alimentation du thermostat peut se produire de plusieurs manières:

  • Utilisation d'une alimentation avec une orientation 12 V;
  • À l'aide de tout autre appareil dont la puissance ne dépasse pas l'indicateur ci-dessus, mais le courant traversant la bobine ne doit pas dépasser 100 mA.

Une fois encore, nous rappelons que l’indicateur de courant dans le circuit du capteur ne doit pas dépasser 5 mA. C’est pourquoi nous devrons utiliser un transistor à haute puissance. Le KT 814 convient le mieux, bien entendu, si vous souhaitez éviter l’utilisation d’un transistor, vous pouvez utiliser un relais avec un niveau de courant plus faible. Il pourra travailler à partir d'une tension de 220 V.

Thermostat fait maison: instructions étape par étape

Si vous avez acheté tous les composants nécessaires pour l'assemblage, il vous reste à prendre en compte les instructions détaillées. Nous allons considérer l'exemple d'un capteur de température conçu pour 12V.

Le régulateur de température fabriqué par nos soins est assemblé selon le principe suivant:

  1. Préparer le cas. Vous pouvez utiliser l'ancien shell depuis le comptoir, par exemple depuis l'installation "Granit-1".
  2. Vous sélectionnez le schéma qui vous convient le mieux, mais vous pouvez également naviguer vers le tableau à partir du compteur. Un potentiomètre direct est nécessaire pour connecter un potentiomètre et l'entrée d'inversion marquée «-» servira à connecter le capteur de température. S'il se trouve que la tension à l'entrée directe est supérieure à celle requise, un niveau haut sera défini à la sortie et le transistor commencera à alimenter le relais en énergie, puis à l'élément chauffant. Dès que la tension de sortie dépasse le niveau autorisé, le relais s'éteint.
  3. Pour que le thermostat fonctionne sur les différences de temps et de température qui ont été fournies, il sera nécessaire d'établir une connexion de type négatif entre l'entrée directe et la sortie du comparateur à l'aide d'une résistance.
  4. En ce qui concerne le transformateur et son alimentation, une bobine d'induction d'un ancien compteur électrique peut alors être nécessaire. Pour que la tension corresponde à 12 volts, vous devrez faire 540 tours. Ne les montez que si le diamètre du fil n’est pas supérieur à 0,4 mm.

C'est tout. Dans ces petites actions, tout le travail est fait pour créer un thermostat de vos propres mains. Il est possible que vous ne puissiez pas le faire immédiatement sans certaines compétences, mais avec l'aide de photos et d'instructions vidéo, vous pourrez tester toutes vos compétences.

Grâce à sa conception simple, un contrôleur thermique créé par l'utilisateur peut être utilisé n'importe où.

Par exemple:

  • Pour plancher chaud;
  • Pour la cave;
  • Chaudière de chauffage;
  • Peut faire le réglage de la température de l'air;
  • Pour le four;
  • Pour un aquarium où il surveillera l'indicateur de température de l'eau;
  • Afin de contrôler la valeur de température de la pompe de la chaudière électrique (son allumer et éteindre);
  • Et même pour une voiture.

Il n’est pas nécessaire d’utiliser un interrupteur thermique numérique, électronique ou mécanique. Après avoir acheté un interrupteur thermique peu coûteux, réglez la puissance du triac et du thermocouple et votre appareil maison ne fonctionnera pas plus mal que celui acheté.

Comment faire un thermostat avec vos propres mains (vidéo)

Dans notre article consacré à la création indépendante du thermostat, tous les points principaux ont été indiqués, des détails nécessaires à la construction aux instructions pas à pas. Ne vous précipitez pas pour créer immédiatement, étudier la littérature et les conseils d’artisans expérimentés. Ce n'est qu'avec la bonne approche que vous obtiendrez le résultat parfait du premier coup.

Régulateur de température pour chaudière (régulateur de température)

Une gestion efficace du chauffage est un élément essentiel du fonctionnement rationnel de la chaudière et du système de chauffage domestique. Une utilisation appropriée des commandes réduira la consommation d'énergie de l'unité, tout en créant une température confortable dans chaque pièce de la maison, en évitant la surchauffe des pièces. Et le thermostat (ou le programmateur) contrôle le fonctionnement de la chaudière en fonction de la température de la pièce.

Ce type d'automatisation permet d'économiser jusqu'à 20% du volume d'énergie consommé. Et les prix de l'énergie sont suffisamment élevés et le désir de chaque personne normale de réduire ses coûts.

Nous considérons la situation lorsque la chaudière est calculée correctement, que l’isolation nécessaire du local est remplie et que le système de chauffage fonctionne normalement.

Principaux types de chaudières et de contrôle de la température

Il existe plusieurs types de chaudières: à propergol solide, à gaz, électriques et à combustible liquide.

Les chaudières sont largement répandues dans le monde entier. Il y a des échantillons domestiques, il y a des chaudières et importés. Le matériau est en acier ou en fonte. Facile à utiliser, économique, avec la fonction de réglage de la température du liquide de refroidissement. Dans les modèles moins chers, cette fonction est mise en œuvre à l'aide d'un appareil spécial - un thermoélément.

Le thermoélément structurel est un produit métallique dont les dimensions géométriques sous l'influence de la température diminue ou augmente (en fonction du degré de chauffage). Et cela change, à son tour, la position du levier spécial, qui ferme et ouvre la soupape de poussée. La photo montre un échantillon d'un tel régulateur:

Photo: thermostat d'échantillonnage

Plus la vanne est ouverte, plus le processus de combustion est intense, et inversement. Ainsi, le volume d'air qui entre dans la chambre de combustion de type fermé est entièrement contrôlé par le thermostat et, si nécessaire, son débit est stoppé et le processus de combustion s'estompe. Dans les modèles plus modernes, des contrôleurs sont installés, qui, en fonction des conditions thermiques données, contrôlent le flux d'air, incluant (ou déconnectant) un ventilateur spécial (voir photo ci-dessous):

Chaudière avec régulateur de température

Chaudières à gaz - les unités les plus courantes et les moins chères à utiliser. Les chaudières sont à circuit unique et à double circuit. Les chaudières à circuit unique ont un échangeur de chaleur et sont uniquement destinées au chauffage. Le schéma d'inclusion est présenté dans la figure ci-dessous:

Circuit de chaudière unique

Les chaudières à double circuit ont deux échangeurs de chaleur et sont conçues pour le chauffage et l’eau chaude. Le schéma d'inclusion de la chaudière est présenté ci-dessous:

Le schéma d'inclusion d'une chaudière à double circuit

Certaines chaudières ont des régulateurs séparés pour la température de chauffage et l'eau chaude.

Chaudières électriques

Une alternative assez commune aux chaudières à gaz et à combustibles solides. Beaucoup d'avantages, une grande efficacité, mais une longue période de retour sur investissement. Le raccordement est simple, comme dans les chaudières à gaz, mais sans alimentation en eau froide. Le contrôle de la température et la protection contre la surchauffe sont fournis.

Minuterie mécanique de la chaudière

À l'aide d'une simple minuterie mécanique d'une chaudière électrique, il existe trois options pour démarrer le système de chauffage central:

  1. La chaudière est éteinte;
  2. La chaudière fournit de l'eau chaude;
  3. La chaudière s'allume et s'éteint à l'heure définie.

Les minuteries mécaniques ont généralement un grand cadran rond avec une échelle de 24 heures dans la partie centrale. En tournant le cadran, vous pouvez régler la bonne heure, puis le laisser dans cette position. La chaudière sera allumée au bon moment. La partie extérieure consiste en un ensemble d'onglets de la période de 15 minutes, qui sont insérés pour faciliter le réglage du fonctionnement et le réglage des modes. Une reconfiguration d'urgence est possible, ce qui est effectué lorsque la chaudière est allumée dans le réseau.

Les minuteries mécaniques sont simples à installer, mais en même temps, la chaudière est toujours allumée et éteinte tous les jours à la même heure. Cela peut ne pas satisfaire les propriétaires si la famille est nombreuse et si les procédures de baignade sont effectuées plusieurs fois par jour à des heures différentes.

Types de thermostats

Sous forme de fonctions, elles peuvent être divisées en plusieurs groupes:

- avec une fonction (maintien de la température);

Thermostat à une fonction

- avec un grand nombre de fonctions (programmables).

Régulateur de température programmable

Selon la conception, les régulateurs de température sont divisés en types: sans fil et avec des fils pour la communication avec la chaudière. Installez les régulateurs de température dans un endroit approprié, connectez le capteur de température, connectez-vous au système de contrôle de la chaudière et utilisez-le.

Pour les thermostats d'ambiance nécessitant un flux d'air constant pour un fonctionnement normal et correct, ils ne doivent pas être fermés par des rideaux ou bloqués par des meubles. Les appareils voisins avec un thermostat électrique peuvent interférer avec le bon fonctionnement de l'appareil: lampes, téléviseurs, appareils de chauffage situés à proximité.

Thermostat d'ambiance programmable

Le thermostat d'ambiance électronique programmable vous permet de sélectionner la température souhaitée et confortable à tout moment, il est facile de reconfigurer et de modifier le mode de fonctionnement. La minuterie vous permet de définir un modèle différent pour le chauffage en semaine et le week-end. Certains minuteries vous permettent de définir différents paramètres pour chaque jour de la semaine. Cela peut être utile pour les personnes travaillant à temps partiel ou par roulement. Ces thermostats sont équipés de nombreux modèles de Terneo et KCM.

Thermostat d'ambiance programmable

Le thermostat d'ambiance programmable vous permet de définir des normes de chauffage individuelles pour chaque jour en fonction du mode de vie et de maintenir la température de la maison en permanence, indépendamment de la présence ou du départ des propriétaires.
Vidéo: Raccorder un thermostat d'ambiance à une chaudière à gaz

Si une chaudière avec radiateur est responsable du système de chauffage, un seul thermostat d'ambiance programmable est généralement nécessaire pour contrôler toute la maison. Certains modèles doivent être ajustés au printemps et à l’automne, lorsque l’horloge tourne ou en cas de changement climatique. Nous vous recommandons également de modifier les réglages de température lors des changements de jour et de nuit.

Un tel contrôleur climatique a plusieurs options qui élargissent ses capacités:

  • "Party", qui arrête de chauffer pendant plusieurs heures après sa reprise;
  • "Bloc" vous permet de modifier temporairement les températures programmées au cours d'une des périodes configurées;
  • "Holiday", augmente l'intensité du chauffage ou le réduit pendant un certain nombre de jours.

Thermostat central

Ce thermostat est situé loin de votre chaudière et vous permet généralement d’allumer ou d’éteindre le chauffage dans toute la maison. Les versions les plus anciennes sont connectées à la chaudière, les systèmes plus récents envoient généralement des signaux au centre de commande de l'appareil. Ce sont les appareils du nouveau type qui sont équipés d’appareils assez coûteux, mais efficaces: les chaudières à double circuit Ferroli, Beretta et l’AOGV domestique.

Les régulateurs de température ambiante les plus célèbres pour la chaudière à double circuit de la marque Gsm et Protherm. Ils ont un contrôleur de température dilatométrique intégré pour la chaudière, qui, selon le modèle, peut fonctionner à distance. Cette technologie est souvent utilisée pour une chaudière électrique ou des unités à combustibles solides.

Le thermostat d'ambiance éteint le système de chauffage selon les besoins. Cela fonctionne en mesurant la température de l'air et en allumant le chauffage lorsque la température de l'air tombe en dessous du réglage du thermostat et en l'éteignant lorsque la température définie est atteinte.

Astuces

  1. Il est recommandé de régler le thermostat sur 20 ° С;
  2. La nuit, la température de consigne doit être comprise entre 19 et 21 ° C.
  3. Il est souhaitable que dans la pépinière était d'environ 22 ° C
  4. La température ne doit pas descendre en dessous de 22 ° C dans la chambre des personnes âgées et des personnes handicapées.

En règle générale, un seul microcontrôleur du climat dans le système de chauffage est basé sur la température de la maison entière ou des pièces individuelles. La meilleure option pour son emplacement dans le salon ou la chambre à coucher, qui devrait probablement être l’endroit le plus visité de la maison.

Les thermostats d'ambiance ont besoin d'une circulation d'air libre pour mesurer la température. Ils ne doivent donc pas être recouverts de rideaux ni bloqués par des meubles. Les appareils voisins avec thermostat électrique peuvent interférer avec le bon fonctionnement de l'appareil. Ceux-ci incluent des lampes, des téléviseurs, des chaudières voisines à travers le mur, des interrupteurs tactiles.

Vannes de contrôle thermostatiques

La vanne thermostatique est une solution simple au problème de l’obtention d’un liquide de refroidissement à une température donnée grâce à la mise en œuvre d’une eau plus froide au podmesa pour le réchauffer. La vanne à trois voies est illustrée ci-dessous:

Le schéma de la vanne à trois voies dans le système de chauffage:

Schéma de la vanne à trois voies dans le système de chauffage

Le schéma de liaison chaudière à combustible solide utilisant une vanne thermostatique à trois voies:

Le schéma de liaison chaudière à combustible solide utilisant une vanne thermostatique à trois voies

Schéma de la tuyauterie de la chaudière à gaz utilisant une vanne thermostatique à trois voies:

Schéma de la tuyauterie de la chaudière à gaz utilisant une vanne thermostatique à trois voies

La vanne thermostatique du radiateur vous permet de contrôler la température de la pièce en modifiant le débit d’eau chaude dans le radiateur. Ils régulent le débit d'eau chaude dans le radiateur, mais ne contrôlent pas la chaudière. De tels dispositifs doivent être installés pour régler la température nécessaire dans chaque pièce.

Cette idée doit être considérée comme un complément à l’installation du contrôle thermique. En outre, de tels dispositifs nécessitent une commutation périodique et des contrôles de performances réguliers (tous les six mois lors du changement de mode de fonctionnement).

Thermostat externe fait maison pour la chaudière: instructions

Vous trouverez ci-dessous le schéma d'un thermostat artisanal pour une chaudière, qui est assemblé sur des puces Atmega-8 et 566, un écran à cristaux liquides, une cellule photoélectrique et plusieurs capteurs de température. La puce programmable Atmega-8 est responsable du respect des paramètres spécifiés des réglages du thermostat.

Schéma thermostat fait maison pour la chaudière

En fait, ce schéma allume ou éteint la chaudière lorsque la température de l'air extérieur diminue (augmente) (capteur U2) et effectue également ces actions lorsque la température de la pièce change (capteur U1). Prévu pour l'ajustement des deux minuteries qui vous permettent d'ajuster l'heure de ces processus. Une partie du circuit avec une photorésistance affecte le processus d'allumage de la chaudière à l'heure de la journée.

Le capteur U1 est directement dans la pièce et le capteur U2 est à l'extérieur. Il est connecté à la chaudière et installé à côté. Si nécessaire, vous pouvez ajouter la partie électrique du circuit, ce qui vous permet d'éteindre de grandes unités d'alimentation:

La partie électrique du circuit, qui permet d'éteindre de grandes unités d'alimentation

Un autre schéma de thermostat avec un paramètre de contrôle basé sur la puce K561LA7:

Schéma du thermostat avec un paramètre de contrôle basé sur le microcircuit K561LA7

Le thermostat assemblé sur la base de la puce K651LA7 est simple et facile à régler. Notre thermostat est une thermistance spéciale qui réduit considérablement la résistance lors du chauffage. Cette résistance est connectée au réseau du diviseur de tension électrique. Ce circuit contient également une résistance R2 avec laquelle nous pouvons régler la température souhaitée. Sur la base de ce schéma, vous pouvez fabriquer un thermostat pour toute chaudière: Baksi, Ariston, Evp, Don.

Un autre schéma sur le contrôleur de température basé sur le microcontrôleur:

Le circuit sur le contrôleur de température basé sur le microcontrôleur

Le dispositif est assemblé sur la base du microcontrôleur PIC16F84A. Le rôle du capteur effectue un thermomètre numérique DS18B20. Le relais compact contrôle la charge. Les micro-interrupteurs règlent la température, qui est affichée sur les indicateurs. Avant l'assemblage, vous devrez programmer le microcontrôleur. Tout d'abord, effacez tout ce qui se trouve sur la puce, puis reprogrammez-le, puis assemblez-le et utilisez-le pour la santé. L'appareil n'est pas capricieux et fonctionne bien.

Le coût des pièces est de 300 à 400 roubles. Un modèle similaire de régulateur est cinq fois plus cher.

Quelques derniers conseils:

  • bien que la majorité des modèles conviennent à différentes versions de thermostats, il est toujours souhaitable que le thermostat de la chaudière et de la chaudière elle-même soient fabriqués par un seul fabricant, ce qui simplifiera grandement l'installation et le processus de fonctionnement;
  • avant d'acheter un tel équipement, il est nécessaire de calculer la superficie de la pièce et la température requise afin d'éviter les "temps d'immobilisation" de l'équipement et les modifications de câblage dues à la connexion d'appareils de puissance supérieure;
  • avant d'installer l'équipement, vous devez prendre soin de l'isolation de la pièce, sinon des pertes de chaleur importantes seront inévitables, ce qui représente un coût supplémentaire;
  • si vous n'êtes pas sûr d'acheter des équipements coûteux, vous pouvez effectuer une expérience client. Achetez un thermostat mécanique moins cher, ajustez-le et voyez le résultat.

Comment assembler un thermostat à la maison?

Un peu de théorie

Les capteurs de mesure les plus simples, y compris ceux qui réagissent à la température, consistent en un demi-bras de mesure de deux résistances, un support et un élément qui change de résistance en fonction de la température qui y est attachée. Plus clairement, cela est présenté dans l'image ci-dessous.

Comme on peut le voir sur le schéma, R1 et R2 sont l’élément de mesure du thermostat fait maison, et R3 et R4 sont le bras de support de l’appareil.

L'élément du thermostat qui réagit à un changement d'état du bras de mesure est un amplificateur intégré en mode comparateur. Ce mode commute brusquement la sortie de la puce de l'état bloqué à la position de travail. La charge de cette puce est un fan de PC. Lorsque la température atteint une certaine valeur dans les bras R1 et R2, la tension est décalée, l'entrée du microcircuit compare la valeur sur les broches 2 et 3 et les commutateurs de comparaison. Ainsi, la température est maintenue à un niveau donné et le fonctionnement du ventilateur est contrôlé.

Vue d'ensemble du schéma

La différence de tension du bras de mesure entre dans le transistor apparié avec un gain important, car un comparateur agit comme un relais électromagnétique. Lorsqu'une tension sur la bobine atteint suffisamment pour rétracter le noyau, elle est déclenchée et connectée via ses contacts aux actionneurs. Lorsque la température définie est atteinte, le signal au niveau des transistors diminue, la tension dans la bobine du relais diminue de manière synchrone et, à un moment donné, les contacts sont déclenchés.

Une caractéristique de ce type de relais est la présence d’une hystérésis - il s’agit d’une différence de plusieurs degrés entre l’activation et la désactivation d’un thermostat artisanal, en raison de la présence dans le circuit d’un relais électromécanique. L'option d'assemblage fournie ci-dessous est pratiquement dépourvue d'hystérésis.

Schéma électronique d'un thermostat analogique pour un incubateur:

Ce schéma était très populaire pour la répétition en 2000, mais même maintenant, il n’a pas perdu de sa pertinence et s’acquitte de la fonction qui lui est assignée. Si vous avez accès à d'anciennes pièces, vous pouvez assembler le thermostat de vos propres mains pour presque rien.

Le cœur de la maison est un amplificateur intégré K140UD7 ou K140UD8. Dans ce cas, il est associé à un retour positif et constitue un comparateur. L'élément sensible à la température R5 est une résistance de type MMT-4 à TKE négative, c'est-à-dire lorsque sa résistance diminue lorsqu'elle est chauffée.

Le capteur à distance est connecté via un fil blindé. Pour réduire les interférences et les faux déclenchements de l'appareil, la longueur du fil ne doit pas dépasser 1 mètre. La charge est contrôlée par le thyristor VS1 et la puissance du chauffage dépend entièrement de sa puissance nominale. Dans ce cas, une clé électronique - thyristor de 150 watts doit être installée sur un petit radiateur pour éliminer la chaleur. Le tableau ci-dessous indique les caractéristiques nominales des éléments radio pour l’assemblage du thermostat à la maison.

L'appareil ne dispose pas d'une isolation galvanique par rapport au secteur 220 volts, soyez prudent lors de la configuration, les éléments du régulateur sont sous tension. La vidéo ci-dessous explique comment assembler un thermostat sur des transistors:

Nous allons maintenant expliquer comment fabriquer un régulateur de température pour le chauffage par le sol. Le schéma de travail est copié à partir de l'échantillon en série. Il est utile pour ceux qui veulent passer en revue et répéter, ou comme modèle pour le dépannage.

Le centre du circuit est une puce stabilisatrice, connectée de manière inhabituelle, le LM431 commence à faire passer du courant à une tension supérieure à 2,5 volts. C'est de cette ampleur que cette puce possède une source de tension interne. Avec une valeur inférieure, il ne manque rien. Cette caractéristique d'elle a commencé à être utilisée dans divers systèmes de thermostats.

Comme vous pouvez le constater, le circuit classique avec bras de mesure est resté thermistance R5, R4 et R9. Lorsque la température change, un décalage de tension se produit à l'entrée 1 du microcircuit, et s'il atteint le seuil, la mise en marche se produit et la tension est appliquée davantage. Dans cette conception, la charge TL431 est la DEL indiquant le fonctionnement du HL2 et de l'optocoupleur U1, l'isolement optique du circuit d'alimentation des circuits de commande.

Comme dans la version précédente, l’appareil ne dispose pas de transformateur, mais est alimenté par les circuits de condensateur de désactivation C1R1 et R2. Pour stabiliser la tension et atténuer les pulsations des rafales de réseau, une diode Zener VD2 et un condensateur C3 sont installés dans le circuit. La LED HL1 est installée pour une indication visuelle de la présence de tension sur l'appareil. L'élément de contrôle de puissance est équipé d'un triac VT136 avec un petit feuillard pour le contrôle via l'optocoupleur U1.

Avec ces valeurs, la plage de contrôle se situe dans la plage de 30 à 50 ° C. Avec une complexité apparente, la conception est facile à configurer et à reproduire. Schéma illustratif du contrôleur de température sur une puce TL431, avec une alimentation externe de 12 volts, destiné à être utilisé dans les systèmes domotiques:

Ce thermostat est capable de contrôler un ventilateur d'ordinateur, un relais d'alimentation, des voyants lumineux et des alarmes sonores. Pour contrôler la température du fer à souder, il existe un schéma intéressant utilisant le même circuit intégré TL431.

Mesurer la température de l'élément chauffant à l'aide d'un thermocouple bimétallique pouvant être emprunté à un compteur distant dans un multimètre. Pour augmenter la tension du thermocouple jusqu'au niveau de déclenchement TL431, un amplificateur supplémentaire LM351 est installé. Le contrôle s'effectue via l'optocoupleur MOC3021 et le triac T1.

Lorsque le thermostat est allumé dans le réseau, il est nécessaire de respecter la polarité, le moins du régulateur doit être sur le fil neutre, sinon la tension de phase apparaîtra sur le corps du fer à souder, à travers les fils du thermocouple. La plage de réglage est faite par la résistance R3. Ce système assurera un long fonctionnement du fer à souder, éliminera sa surchauffe et augmentera la qualité de la soudure.

Une autre idée pour construire un thermostat simple est discutée dans la vidéo:

Nous vous recommandons également de revoir une autre idée pour assembler un thermostat pour un fer à souder:

Les exemples analysés de régulateurs de température suffisent amplement à répondre aux besoins d’un assistant de maison. Les systèmes ne contiennent pas de pièces de rechange rares et coûteuses, ils sont faciles à répéter et n’ont pratiquement pas besoin d’être adaptés. Ces produits maison peuvent facilement être adaptés pour contrôler la température de l'eau dans le réservoir de l'appareil de chauffage, surveiller la chaleur dans l'incubateur ou la serre, améliorer le fer ou le fer à souder. En outre, vous pouvez restaurer un ancien réfrigérateur en modifiant le régulateur pour qu’il fonctionne avec des températures négatives, en remplaçant les résistances dans le bras de mesure. Nous espérons que notre article était intéressant, que vous l'avez trouvé utile et que vous avez compris comment fabriquer un thermostat avec vos propres mains chez vous!

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Thermostat bricolage

La nécessité d'ajuster le régime de température survient lors de l'utilisation de différents systèmes de chauffage ou de réfrigération. Il existe de nombreuses options et toutes nécessitent la présence d'un dispositif de contrôle, sans lequel les systèmes ne peuvent fonctionner que dans le mode de puissance maximale ou avec le minimum de possibilités. Le contrôle et le réglage sont effectués à l'aide d'un thermostat - un dispositif pouvant affecter le système via un capteur de température et l'activer ou le désactiver si nécessaire. Lorsque vous utilisez des ensembles d'équipements prêts à l'emploi, des unités de contrôle sont incluses dans la livraison, mais pour les systèmes faits maison, vous devez assembler le thermostat vous-même. La tâche n’est pas la plus simple, mais elle est tout à fait résolu. Considérez cela plus attentivement.

Le principe de fonctionnement du thermostat

Le thermostat est un appareil capable de réagir aux changements de température. Selon le type d'action, il existe des régulateurs de température de type déclencheur qui éteignent ou allument le chauffage lorsqu'une limite prédéterminée est atteinte, ou des dispositifs à action fluide avec la possibilité d'ajuster et d'ajuster avec précision, capables de contrôler les variations de température dans la plage de fractions de degré.

Il existe deux types de régulateurs de température:

  1. Mécanique. C'est un appareil qui utilise le principe de la dilatation des gaz avec un changement de température ou des plaques bimétalliques qui changent de forme lors du chauffage ou du refroidissement.
  2. Électronique. Il se compose d'une unité principale et d'un capteur de température qui signale l'augmentation ou la diminution de la température définie dans le système. Utilisé dans les systèmes nécessitant une sensibilité élevée et un réglage précis.

Les dispositifs mécaniques ne permettent pas de réglages de haute précision. Ils sont à la fois le capteur de température et l'organe exécutif réunis dans un seul noeud. La plaque bimétallique utilisée dans les appareils de chauffage est un thermocouple à deux métaux avec un coefficient de dilatation thermique différent.

L'objectif principal du thermostat est de maintenir automatiquement la température requise.

Lorsqu'elles sont chauffées, l'une d'elles devient plus grande que l'autre, ce qui provoque le pliage de la plaque. Les contacts installés dessus s’ouvrent et cessent de chauffer. Une fois refroidie, la plaque reprend sa forme initiale, les contacts se referment et le chauffage reprend.

La chambre de mélange de gaz est un élément sensible du thermostat d'un réfrigérateur ou d'un thermostat de chauffage. Avec les changements de température, le volume de gaz change, ce qui provoque un déplacement de la surface de la membrane connectée au levier du groupe de contact.

Le thermostat de chauffage utilise une chambre de mélange de gaz qui fonctionne selon la loi de Gay-Lussac - à mesure que la température change, le volume de gaz change

Les thermostats mécaniques sont fiables et assurent un fonctionnement stable, mais le réglage du mode de fonctionnement se produit avec une erreur importante, presque «à l'œil». Si nécessaire, en effectuant un réglage précis et en fournissant un ajustement à l’intérieur de quelques degrés (voire plus mince), des circuits électroniques sont utilisés. Le capteur de température qui leur est destiné est une thermistance capable de détecter les plus petits changements du mode de chauffage dans le système. Pour les circuits électroniques, la situation est inversée - la sensibilité du capteur est trop élevée et il est dégradé artificiellement, ce qui le porte à la limite du raisonnable. Le principe de fonctionnement consiste à modifier la résistance du capteur provoquée par les fluctuations de température dans l'environnement contrôlé. Le circuit réagit à la modification des paramètres du signal et augmente / diminue le chauffage dans le système jusqu'à la réception d'un autre signal. Les capacités des unités de contrôle électroniques sont beaucoup plus élevées et vous permettent d’obtenir un réglage de température précis. La sensibilité de ces thermostats est même excessive, car le chauffage et le refroidissement sont des processus à forte inertie qui ralentissent le temps de réponse à un changement de commande.

Portée appareil maison

La fabrication d'un thermostat mécanique à la maison est assez difficile et irrationnelle, car le résultat fonctionnera dans une plage trop large et ne sera pas en mesure de fournir la précision de réglage requise. Le plus souvent, des thermostats électroniques faits maison sont assemblés, ce qui vous permet de maintenir un régime de température optimal pour un plancher chauffant, un incubateur, de fournir la température souhaitée de l'eau dans la piscine, de chauffer le sauna dans le sauna, etc. Il peut y avoir autant d’options pour utiliser un thermostat artisanal qu’il ya des systèmes à installer et un contrôle de la température dans une maison. Pour une personnalisation grossière à l'aide de dispositifs mécaniques, il est plus facile d'acheter des éléments prêts à l'emploi, ils sont peu coûteux et assez abordables.

Avantages et inconvénients

Le thermostat fait maison présente certains avantages et inconvénients. Les avantages de l'appareil sont:

  • Haute maintenabilité. Le thermostat, fabriqué de manière indépendante, est facile à réparer, car sa conception et son principe de fonctionnement sont connus dans les moindres détails.
  • La création d’un organisme de réglementation coûte beaucoup moins cher que lors de l’achat d’un appareil fini.
  • Il est possible de modifier les paramètres de fonctionnement pour un résultat plus approprié.

Les inconvénients comprennent:

  • L'assemblage d'un tel dispositif n'est disponible que pour les personnes ayant une formation suffisante et certaines compétences pour travailler avec des circuits électroniques et un fer à souder.
  • La qualité du fonctionnement de l'appareil dépend en grande partie de l'état des pièces utilisées.
  • Les circuits assemblés doivent être ajustés et ajustés sur un banc d’essai ou à l’aide d’un échantillon de référence. Obtenir immédiatement la version prête à l'emploi de l'appareil est impossible.

Le problème principal est le besoin de formation ou, au minimum, la participation d'un spécialiste au processus de création de l'appareil.

Comment faire un simple thermostat

La fabrication du thermostat se fait par étapes:

  • Sélectionnez le type et la conception de l'appareil.
  • Acquisition du matériel, des outils et des pièces nécessaires.
  • Assemblage de l'appareil, configuration, mise en service.

Les étapes de fabrication de l'appareil ont leurs propres caractéristiques et doivent donc être examinées plus en détail.

Matériaux requis

Les matériaux nécessaires à l’assemblage comprennent:

  • Getinaks ou carte de circuit imprimé;
  • Fer à souder avec soudure et colophane, idéalement - une station de soudage;
  • Brucelles;
  • Passatizhi;
  • Loupe;
  • Pinces;
  • Ruban isolant;
  • Fil de raccordement en cuivre;
  • Pièces nécessaires, selon le circuit électrique.

D'autres outils ou matériels peuvent être nécessaires au cours des travaux. Par conséquent, cette liste ne doit pas être considérée comme exhaustive et définitive.

Schémas de l'appareil

Le choix du schéma est déterminé par les capacités et le niveau de formation du capitaine. Plus le schéma est complexe, plus le montage et la configuration du périphérique sont nuancés. Dans le même temps, les schémas les plus simples vous permettent d’obtenir uniquement les instruments les plus primitifs qui fonctionnent avec une erreur élevée.

Considérez l'un des schémas simples.

Dans ce circuit, une diode Zener est utilisée comme comparateur.

La figure à gauche montre le circuit du régulateur et à droite le relais, qui inclut la charge. Le capteur de température est une résistance R4 et R1 est une résistance variable utilisée pour définir le mode de chauffage. L'élément de commande est la diode Zener TL431, qui est ouverte jusqu'à ce que son électrode de commande ait une charge supérieure à 2,5 V. Le chauffage de la thermistance provoque une diminution de la résistance, provoquant une chute de la tension sur l'électrode de commande, la diode Zener se ferme et coupe la charge.

Un autre schéma est un peu plus compliqué. Il utilise un comparateur - un élément qui compare les lectures du capteur de température et de la source de tension de référence.

Un schéma similaire avec un comparateur est applicable pour ajuster la température d'un plancher chauffant.

Toute variation de tension provoquée par une augmentation ou une diminution de la résistance de la thermistance crée une différence entre la ligne de référence et la ligne de travail du circuit, à la suite de quoi un signal est généré à la sortie du dispositif, ce qui provoque l’activation ou la désactivation du chauffage. De tels schémas, en particulier, sont utilisés pour ajuster le mode de fonctionnement d'un plancher chauffant.

Pas à pas

L'ordre d'assemblage de chaque appareil a ses propres caractéristiques, mais certaines étapes générales peuvent être distinguées. Considérez le déroulement de l’assemblée:

  1. Préparation du corps de l'appareil. Ceci est important car vous ne pouvez pas laisser la carte sans protection.
  2. Frais de cuisine. Si vous utilisez des getinaks en feuille, vous devrez graver les pistes à l’aide de méthodes électrolytiques, en les ayant préalablement peintes avec une peinture insoluble dans l’électrolyte. Une carte de circuit imprimé avec des contacts prêts à l'emploi simplifie et accélère considérablement le processus d'assemblage.
  3. Nous vérifions, à l'aide d'un multimètre, les performances des pièces. Si nécessaire, nous les remplaçons par des échantillons utilisables.
  4. Selon le schéma, nous assemblons et connectons tous les détails nécessaires. Il est nécessaire de contrôler la précision de la connexion, la polarité correcte et le sens d’installation des diodes ou des microcircuits. Toute erreur peut entraîner l’échec de pièces importantes qu’il faudra racheter.
  5. Après la fin de l'assemblage, il est recommandé d'examiner à nouveau soigneusement la carte, de vérifier l'exactitude des connexions, la qualité de la soudure et d'autres points importants.
  6. La carte est placée dans le boîtier, un essai et l’ajustement du fonctionnement de l’appareil est effectué.

Comment configurer

Pour configurer l'appareil, il est nécessaire de disposer d'un appareil de référence ou de connaître la tension nominale correspondant à l'une ou l'autre température du fluide contrôlé. Pour les appareils individuels, il existe des formules propres indiquant la dépendance de la tension du comparateur sur la température. Par exemple, pour le capteur LM335, cette formule a la forme suivante:

où T est la température requise en degrés centigrades.

Dans d'autres schémas, un réglage est effectué en sélectionnant les valeurs des résistances de réglage lors de la création d'une certaine température connue. Dans chaque cas, leurs propres méthodes peuvent être utilisées, adaptées de manière optimale aux conditions existantes ou aux équipements utilisés. Les exigences relatives à la précision de l'appareil étant également différentes les unes des autres, un paramètre technologique unique n'existe pas en principe.

Principaux dysfonctionnements

Le dysfonctionnement le plus courant des thermostats artisanaux est l’instabilité des lectures de thermistances provoquée par des pièces de mauvaise qualité. De plus, il existe souvent des difficultés lors de la configuration des modes, dues à une non concordance des valeurs ou à une modification de la composition des pièces nécessaires au bon fonctionnement de l'appareil. La plupart des problèmes possibles dépendent directement du niveau de formation du maître qui assemble et configure le dispositif, car les compétences et l'expérience en la matière sont d'une grande importance. Néanmoins, selon les experts, la fabrication d'un thermostat de vos propres mains est une tâche pratique utile, qui donne une bonne expérience de la création d'appareils électroniques.

S'il n'y a pas d'autonomie, il est préférable d'utiliser un appareil prêt à l'emploi, suffisant pour la vente. Il faut garder à l'esprit que l'échec du régulateur au moment le plus inopportun peut entraîner de graves problèmes qui nécessiteront des efforts, du temps et de l'argent pour être éliminés. Par conséquent, lorsque vous décidez de vous auto-assembler, vous devez aborder la question de manière responsable et peser vos capacités avec soin.

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