Термостат своими руками для хранения овощей

Обновлено: 18.09.2024

Очень часто у обитателей городских квартир возникает проблема с хранением картофеля. В зимнее время лучшего места, чем на балконе или лоджии, не найти даже при наличии кладовки. В кладовке и даже в подвале под многоэтажным домом (многими проверено на собственном опыте) слишком тепло, и картофель после закладки на хранение начинает быстро прорастать. У балкона в этом плане большое преимущество. Однако здесь нельзя обойтись без термостата. Хочу поделиться с читателями журнала "Радиолюбитель" хорошо проверенным устройством. В течение вот уже пяти зим, кроме замены одной двух электролампочек, оно не доставляло никаких хлопот, надежно укрывая клубни от мороза за окном моей квартиры.

Термостат представляет собой ящик с двойными стенками, 40-миллиметровое пространство между ними по бокам заполняется дробленым пенопластом от различных упаковок. Хорошие ровные листы пенопласта удобно использовать для утеплеления крышки. Их подклеивают таким образом, чтобы пенопласт крышки входил внутрь внешних двойных боковых стенок и опирался на внутренние стенки. Внутренние стенки по высоте изготавливают ниже внешних с тем, чтобы обеспечить плотное прилегание крышки, (см. рис.1). Если все же хорошего уплотнения достичь не удалось - не беда. В таком случае следует подклеить по краям крышки поролон.

Внутреннее днище термостата свободно вставляется внутрь ящика. Снизу к днищу прибивается несколько опорных брусков толщиной 20 - 30 мм. Посередине и сверху к днищу крепится труба из тонкой жести, подобранная с таким расчетом, чтобы в нее можно было поместить электрические лампочки, используемые в качестве нагревательных элементов. Если жести под рукой не окажется, в дело могут пойти обрезки старых вентиляционных труб. В днище под трубой просверлить несколько вентиляционных отверстий диаметром 8. 10мм.

После установки днища с прикрепленной к нему трубой необходимо проследить, чтобы труба располагалась примерно на 20 мм ниже внутренних стенок ящика. Такая конструкция термостата позволяет нагретому в трубе воздуху свободно циркулировать по всему объему нашего миних-ранилища, обдувая практически каждый клубень.

Корпус термостата легко изготовить из подручных материалов, например, из обрезков ДСП или тонких досок. Боковые наружные стенки желательно сделать с выступами внизу в виде ножек, чтобы днище не соприкасалось с холодным бетонным полом Вашего балкона. Размеры термостата - справочные, при желании их можно уменьшить или увеличить, приспосабливаясь к размерам балкона и объему закладываемого на хранение картофеля. Габариты приведенного на рис. 1 термостата - 1500х800х400.

На рис. 2 приведена электрическая схема термореле термостата. В качестве нагревательного элемента в нем используются две лампы накаливания (220В, 60 Вт), помещенные, как уже было сказано выше, в трубу. Нагревательный элемент включается в цепь тиристора V5. Элементы термореле питаются от стабилизированного питания (V10, С1, R1). При охлаждении термодатчика, выполненного на терморезисторе R4, его сопротивление увеличивается, и, следовательно, потенциал в базе V9 снижается до тех пор, пока транзисторы V8, V9 не закроются. Как только закроются V8, V9, током, протекающим через R2, R5 откроются транзистор V6 и связанный с ним тиристор V5. Нагреватель будет работать до тех пор, пока температура в зоне расположения термодатчика не достигнет такого значения, при котором сопротивление снизится и снова не откроются транзисторы V8 V9. Транзистор V6 и тиристор V5 закроются, и процесс повторится до установления динамического режима равновесия.

Термореле можно собрать на любых транзисторах с достаточно высоким (более 50) коэффициентом усиления. Диоды Д242 и тиристор КУ202 выбраны для увеличения надежности. Однако, при замене на другие типы элементов следует помнить, что они используются в расчете на прямой ток 3А и обратное напряжение 400. 600 В. Тиристор также следует выбирать в расчете на прямое напряжение не менее 400 В. При использовании указанной мощности нагревателя и типов диодов выпрямителя и тиристора на радиаторы их можно не устанавливать. Терморезистор нужно для предосторожности поместить в защитную оболочку (например, в трубочку от использованного фломастера).

Для удобства контроля за работой термостата можно после предохранителя поставить неоновую лампочку, которая будет свидетельствовать об исправности предохранителя. Кроме того, последовательно в цепь нагрузки можно включить шунт и параллельно ему подключить микроамперметр. Сопротивление шунта следует подобрать таким образом, чтобы при полностью открытом тиристоре стрелка микроамперметра отклонялась на всю шкалу. В качестве шунта Для микроамперметра 100 мкА и ниже вполне может подойти кусок мотажного провода подходящей длины. Затем по величине отклонения стрелки микроамперметра, установленного в любом удобном месте, можно будет судить о работе термостата и необходимости "замены перегоревшей лампочки.

Устройство не требует настройки, за исключением установки требуемой температуры. Температура внутри термостата должна составлять 0. 4 С. Эта величина является оптимальной для хранения картофеля. Обычно при указанных размерах термостата колебания составляют 1. 2 С. Температура устанавливается резистором R7. Датчик располагается на поверхности картофеля.

Один мой знакомый приятель приобрел гараж с погребом и решил сделать так, чтобы картофель и другие овощи в погребе не промерзали зимой.

Он попросил помочь ему в изготовлении терморегулятора.

Схема простая, доступная для сборки даже начинающим радиолюбителям.

Слепое копирование чьего-то, хотя и вполне работоспособного, устройства — не по мне. Да и ряд соображений побудил заняться модернизацией базового терморегулятора.

Прежде всего, меня не устраивало, что электропитание исходного варианта осуществлялось по так называемой бестрансформаторной схеме, где узлы и элементы — под фазовым, опасным для жизни напряжением. Ведь в погреб не исключено просачивание воды. Да и хозяин хранилища овощей, скажем, в распутицу может запросто промочить ноги. Что если он на мгновение коснется работающего терморегулятора? Это помогло четче сформулировать основное требование к терморегулятору: надежная развязка конструкции от сетевого напряжения, например, при помощи разделительного или понижающего трансформатора и исполнительного реле.

Не устраивала меня и маломощность устройства-прототипа с теплоизлучающей нагрузкой в виде 100-ваттной лампы накаливания. Конечно же, в модернизированной конструкции должен работать нагреватель мощностью не менее 1,5 кВт в сочетании с вентилятором. В случае необходимости его можно использовать для быстрой просушки погреба-овощехранилища.

Но тогда тиристоры устаревшей серии КУ202 и диоды Д245, на которых собрана схема-прототип, должны работать на пределе своих возможностей и перегреваться. Значит, требуется установить их на радиаторы, организовать принудительное охлаждение, электроизолировать друг от друга и от корпуса устройства или использовать более мощные и, как правило, более дорогие и дефицитные аналоги…

Принципиальная электрическая схема

Схема терморегулятора-прототипа (вверху)

и её модернизированный вариант (внизу)

И тут мне подвернулся под руку старый магнитный пускатель марки ПМЕ-074. Это помогло разрешить все проблемы. К тому же удалось при модификации принципиальной электрической схемы терморегулятора ограничиться использованием одного датчика температуры вместо прежних двух.

Печатная плата терморегулятора

Электронная часть устройства, за исключением датчика, смонтирована на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита размерами 70x70x2 мм и вместе с магнитным пускателем К2 размещена в пластмассовом корпусе подходящих размеров. Терморезистор-датчик сделан выносным и для большей чувствительности прикреплен к небольшому алюминиевому радиатору.

Терморегулятор, собранный без ошибок и из заведомо исправных деталей, начинает работать сразу по включению в электросеть. Настройка же состоит в подборе сопротивления резистора 144, обеспечивающего правильный режим эксплуатации стабилитрона (сверяется по справочнику). Например, при использовании Д814Б в качестве VD1 номинал этого резистора ориентировочно определяется из расчета 100 Ом на каждый 1 В разницы между нестабили-зированным и стабилизированным напряжениями питания. То есть сопротивление 144 для конкретных условий, задаваемых принципиальной электрической схемой, должно составлять (12—9) х 100 Ом = 300 Ом.

Погреб выполняет простую функцию – хранение продуктовых запасов. Лучшая сохранность фруктов и овощей, в свежем либо законсервированном виде, достигается лишь при правильном микроклимате. Для создания необходимого температурного режима используют нагревательные приборы; для поддержания его на требуемом уровне – терморегулятор для погреба.

Особенности использования терморегулятора в погребе

Для погреба и жилых помещений используются разное оборудование и режимы обогрева. Необходимо учитывать некоторые особенности:

Распределение температуры. В подземных хранилищах она может значительно отличаться в зависимости от высоты, даже в пределах небольшого пространства.
Объем помещения. Погреб обычно небольшой, это нужно учитывать при расположении нагревателя и датчиков.
Влажность. Высокий показатель может повлиять на работу некоторых моделей терморегулятора.
Мощность. Для обогрева небольшой площади не стоит использовать слишком мощный нагреватель – это неэкономно.

Эти параметры влияют на выбор самого нагревателя, потом и терморегулятора для него. Несмотря на технические различия, принцип работы устройств остается неизменным.

Принцип работы терморегулятора

Суть работы прибора – контроль нагревательного элемента. Устанавливается контрольное значение температуры. Если воздух в помещении холоднее, чем требуется, датчик это улавливает, и прибор включает отопление. При достижении заданного уровня – выключает.

На заметку. Большинство современных терморегуляторов электронное. Для погреба подойдет и механический термостат, но за последние годы стали доступны электронные модели, предлагающие больший функционал.

Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха для погреба требуют не только правильного выбора устройства, но и его размещения.

Как лучше расположить оборудование

При установке датчика следует отталкиваться от объема помещения и выбранного места для хранения запасов:

Рядом с полками продуктов. Главная задача – контролировать температуру именно в этой области.
При равномерном распределении овощей и консервированных продуктов – в нескольких сантиметрах от пола.
На некотором удалении от нагревателя. Навредит как слишком близкая установка, так и большое расстояние. В первом случае контролироваться будет чересчур малая площадь, во втором – возможны ошибки регулирования.

Если используются ТЭНы в просторных овощехранилищах, нужно распределить их равномерно. Для помещений площадью до 5-6 кв.м достаточно одного, расположенного в центре.

Выбор терморегулятора

Подбирать модель регулятора стоит после измерения площади погреба и уровня влажности. Различаются приборы по следующим характеристикам:

диапазон считываемых температур;
отображение информации – дисплей либо набор индикаторов;
защищенность от внешних воздействий – влаги и частиц пыли;
максимальная дальность расположения датчика.

Если высокая технологичность не нужна, а важен только функционал, можно не покупать прибор, а сделать его самому.

Самодельный терморегулятор

При изготовлении терморегулятора для погреба своими руками можно воспользоваться биметаллическим датчиком. Однако механическое прерывание работы нагревателя менее надежно, чем электронная коммутация. Собрать терморегулятор можно на обычной микросхеме.

В зависимости от фантазии создателя и объема задач будущего терморегулятора, потребуется разный набор компонентов. Однако можно выделить несколько основных.

Материалы для создания терморегулятора

При конструировании рабочего устройства обычно используют следующие элементы:

стабилитрон – диод, односторонне пропускающий ток;
термический резистор – сопротивление меняется в зависимости от колебаний температуры;
переменный резистор – регулирует температуру.

Настройка прибора на температуру срабатывания вручную – сложный этап. Облегчить его можно покупкой готового сенсора. У такого датчика температуры воздуха для погреба цифровой сигнал будет подаваться на микроконтроллер.

Контроль температуры в помещении

Для поддержания оптимальной температуры при помощи самодельного или заводского прибора можно выбрать несколько способов:

Включение либо отключение нагревателя. Способ простой и эффективный, но подходит не всегда. Из-за ошибок в регулировке могут возникнуть колебания температуры, опасные для хранящихся запасов.
Контроль режима работы. Меняется либо степень нагрева элемента, либо скорость работы кулера (при использовании тепловентилятора).

Обычно используют первый метод – устройства с подобным принципом работы дешевле и надежнее.

Схема терморегулятора

Полностью понять принцип работы устройства либо собрать его самому поможет электрическая схема. Примеры можно найти в технических руководствах простейших терморегуляторов, например, LM335. Несмотря на то, что прибор был разработан довольно давно, схемы остаются рабочими. Достаточно взять их за основу и дополнять необходимыми узлами.

Принципиальная электрическая схема – это базовая схема, скорее всего, при самостоятельном конструировании к ней добавятся другие элементы, например, устройства для индикации работы. При понимании работы узлов и достаточном знании радиомеханики можно модернизировать систему, например, установить термореле для включения нагревателя.

Печатная плата терморегулятора

Собрать прибор можно на печатной плате. Материал – односторонний стеклотекстолит. Плата помещается в любой подходящий корпус, терморезистор выносится наружу. Калибровку срабатывания реле производят при помощи сопротивлений R2 и R1, выбирая угол вращением ручки.

Работа компаратора

На схеме терморегулятора можно заметить ключевой элемент LM311 – компаратор, имеющий прямой и инверсный входы, а также два выхода. Он действует следующим образом:

Напряжение на прямом входе выше – на выходе устанавливается высокий уровень, транзистор или реле включает нагревательный элемент.
Напряжение выше на инверсном – устанавливается низкий уровень, нагрев отключается.

Термодатчик подключается к инверсному входу, поэтому напряжение на нем будет повышаться по мере роста температуры.

Как соединить устройство с нагревателем

Подключать терморегулятор к нагревательному прибору нужно по схеме, указанной в технической документации. Обычно сложностей возникнуть не должно, так как учитываются все возможные варианты.

Если прибор самодельный, нужно лишний раз убедиться, что конструкция надежная и выполнена правильно. Элементы должны быть тщательно защищены от воздействия влаги, которой не избежать в подвале. Особое внимание стоит уделить качеству пайки и отсутствию замыкания дорожек.

Правильный выбор или сборка терморегулятора позволит забыть о проблеме переохлаждения или слишком высокой температуры в погребе. Достаточно настроить контрольные значения и следить за состоянием устройства, все остальное сделает прибор.

Видео

Термометр для погреба

Терморегулятор для погреба своими руками используется в самых разных устройствах. Чтобы сконструировать для погреба такой аппарат ничего нового изобретать не стоит.

Для этого достаточно ознакомиться с имеющейся документацией на этот компонент, изучить принцип его использования. После этого дополнить схему выходным устройством.

Оно даст возможность включать нагреватель нужной мощности, блоком питания и индикатором работы. Как сделать термопогреб предлагается узнать из этой статьи.

Особенности использования терморегулятора в погребе

В погребе, омшанике, овощехранилище температура распределяется неравномерно: в одной зоне будет теплее, в другой – холоднее. Больше всего это отличие заметно по высоте.

С помощью терморегулятора можно контролировать температуру лишь вблизи датчика, а при удалении от него ошибка станет возрастать и возможно превышение допустимого значения.

Поэтому датчик терморегулятора необходимо размещать:

Совет: Тепловентилятор допустимо использовать лишь в сухом подвале, где влажность составляет не более 80%.

Из-за создания некоторого уровня шума тепловентилятор лучше не использовать в омшаниках.

ЧИТАТЬ ЕЩЕ Система резервного водоснабжения в подвале своими руками: описание схемы с авторскими фото

Как сделать термоящик для овощей

Качество и цена покупных овощей, часто оставляет желает лучшего. К тому же со своего огорода все продукты всегда вкуснее. Но мало вырастить урожай, его еще надо и правильно сохранить.

Для хранения разных овощей и корнеплодов в погребе оптимально подходит температура примерно нуль градусов, а конкретно от +1 до +2 градуса, а влажность от 90 до 95%. При таких режимах овощи не будут гнить и пересыхать.

У обладателей подвалов и погребов такой режим можно выдержать практически автоматически, тогда как владельцы городских квартир часто испытывают определенные трудности с хранением запасов. В квартире – тепло и сухо, овощи станут портиться, подсыхать или прорастать.

В то же время на балконе и лоджии не сохраняется стабильной температуры, там то холодно, то слишком жарко. Зимой их просто можно заморозить.

Сделать практически идеальными условиями, где можно хранить картофель, морковь и стальные овощи допустимо и в городской квартире. Для этого достаточно изготовить простой термо погребок на балконе или лоджии и в нем хранить овощи.

Сам контейнер для хранения продуктов – это обычный ящик, изготовленный из фанеры, ДСП, ДВП, обычной доски или оргалита. В этом случае можно применять любой готовый ящик достаточного объема, или изготовить его самостоятельно.

Инструкция по устройству контейнера для установки на лоджии или балконе предлагает следующее:

Овощной короб устанавливается на дно с использованием небольших подкладок или ножек. Ими могут быть небольшие брусочки из дерева.
Между дном термоконтейнера и дном овощного ящика должен быть зазор примерно 10 сантиметров. Сюда помещается обогреватель, мощность которого не должна быть выше 100 Вт.
Удобнее всего в качестве обогревателя применять электрическую грелку. Ее мощности достаточно для этих целей, причем она может регулироваться.
В качестве обогревателя допускается использовать даже простую лампочку накаливания, имеющую мощность от 40 до 75 Вт. Обеспечить пожарную безопасность нужно поместив ее в большую банку из-под консервов, а регулировку осуществлять диммер – регулятором силы света.
Затем стенки термоконтейнера выгораживаются.

Совет: Между стенками термоконтейнера и коробом для овощей обязательно необходимо оставлять воздушный зазор минимум от трех до пяти сантиметров, что требует нормальное распределение тепла по всему объему балконного погребка от обогревателя.

При отсутствии зазора, овощи сверху станут мерзнуть, а снизу сильно нагреваться:

Одну из стенок термоконтейнера лучше выполнить съемной, для облегчения доступа к обогревателю, например, для выполнения замены перегоревшей лампочки, без вытаскивания всего запаса овощей.
Как утеплитель может использоваться минеральная вата, пенополистирол, опилки. Но при этом стоит устраивать дополнительные стенки, чтобы защитить сам утеплитель от механических повреждений.
При использовании экструдированного пенополистирола (ЭППС), сам корпус допустимо сделать лишь из него. ЭППС – достаточно прочный материал.
Сверху такое устройство закрывается крышкой, которая тоже термоизолированная. Желательно большей толщины, и с профилем, так, чтобы она смогла закрыть и овощной ящик.

Как поддержать температуру

Необходимая температура в устройстве поддерживается:

Вручную. Это достаточно инерционное устройство в тепловом отношении.
С использованием электронного термометра, в котором встроен выносной датчик.
Включать и выключать обогреватель можно с помощью устройства программируемого таймера.
Лучшим вариантом будет монтаж любого термореле, для управления обогревателем и поддерживания в нем установленной температуры автоматически.
Можно использовать датчик нуля.

Как использовать терморегулятор в погребе и термоконтейнер на балконе и лоджии хорошо видно на видео.

Читайте также: