Схемы терморегулятора для теплиц

Терморегулятор для поддержания температуры в теплицах

Схема самодельного прибора для поддержания температуры в теплицах, выполнен на транзисторах. Температура в теплицах должна изменяться зависимости от освещенности (днем температура выше, ночью — ниже). Регулятор температуры, работая от двух датчиков (освещенности и температуры), отвечает всем требованиям тепличного регулятора температуры.

• Диапазон регулируемых температур, °С 15. 50;
• Точность регулировки, °С 0,4;
• Установка порога освещенности в пределах, лк 500. 2600;
• Перепад температуры при переходе порога освещенности, °С 12;
• Допустимые отклонения напряжения питания, % ±20.

Принципиальная схема

Устройство состоит из блока регулирования температуры (РТ), собранного на транзисторах V6, V8, V10, и блока коррекции температуры (КТ) в зависимости от уровня освещенности (транзисторы V2, V4).

Блоки связаны согласующим устройством, выполненным на транзисторе V5. В зависимости от положения переключателя S1 установленное значение температуры при изменении условий освещенности сместится в ту или иную сторону.

Выходное реле К1, являющееся нагрузкой усилителя мощности V10, своими контактами (на схеме не показаны) управляет работой нагревательного устройства.

Датчики — фоторезистор R1 и терморезистор R14 — реагируют на изменение освещенности и температуры соответственно. Параметры среды, поддерживаемые комбинированным регулятором, устанавливают по освещенности переменным резистором R2, а по температуре — переменным резистором R15 и регулятором смещения температуры — переменным резистором R12.

Рис. 1. Схема термостата для поддержания температуры в теплицах.

Блоки РТ и КТ выполнены на основе триггеров Шмитта. Для уменьшения зоны нечувствительности триггеров (гистерезиса) в их эмиттерные цепи включены диоды VЗ и V7.

Детали

Выходное реле К1, управляющее мощным контактором включения обогревателя РПУ-2 с напряжением срабатывания 24 В. Можно использовать также герконовое реле серии РПГ на такое же напряжение. Если коммутируемая мощность относительно невелика (десятки ватт), можно применить реле РЭС-22 (паспорт РФ4.500.163 или РФ4.50Р.131).

Трансформатор питания выполнен на магнитопроводе ШЛ20 X 16. Первичная обмотка содержит 3300 витков провода ПЭВ-2 — 0,1, обмотка II — 350 витков провода ПЭВ-2 — 0,47, обмотка III — 100 витков провода ПЭВ-2 — 0,21. Переключатели S1 и S2 — П2К с фиксацией в нажатом положении.

Налаживание

Налаживание устройства начинают с градуирования шкалы резистора R15 блока РТ. Движок резистора R12 устанавливают в нижнее (по схеме) положение. Датчик температуры и образцовый термометр помещают в сосуд с водой и подогревают ее.

Шкалу градуируют по образцовому термометру, следя за срабатыванием реле К1 при различных последовательных положениях резистора R15.

Затем градуируют шкалу переменного резистора R2 блока КТ. Параллельно резистору R7 включают вольтметр, а переключатель S1 от этого резистора временно отключают. Если стрелка прибора не отклоняется, это свидетельствует о том, что триггер уже переключился, т. е. освещенность выше заданной.

Освещенность контролируют по люксметру (например, Ю-16). Следует иметь в виду, что фоторезисторы обладают ярко выраженной спектральной зависимостью сопротивления, поэтому градуировать прибор следует при тех источниках света, с которыми он будет эксплуатироваться.

Шкалу резистора R12 регулировки смещения температуры градуируют по шкале резистора R15 (или по шкале образцового термометра).

Устанавливают переключатель S1 в положение «—» и, вращая движок резистора R15, подходят возможно ближе к положению, при котором срабатывает триггер V6 V8.

Установив некоторое положение движка резистора R12 и увеличив освещенность фоторезистора R1 (например, приоткрывая закрытое окно фоторезистора), вращают движок резистора R15 в сторону уменьшения температуры до срабатывания реле К1.

Разность показаний по шкале резистора R15 и есть искомая температура смещения при этом положении движка резистора R12. Аналогично определяют и другие отметки шкалы резистора R12.

Устанавливают переключатель S1 в положение «+», подбирают резистор R11* (в пределах 200. 300 Ом), добиваясь возможно. более точного совпадения отметок смещения температуры с уже отградуированной шкалой.

Источник: Борноволоков Э. П., Фролов В. В. — Радиолюбительские схемы.

Термопривод для теплицы своими руками

Комфортный микроклимат для растений в теплице можно контролировать с помощью терморегулятора. Это устройство вполне может обеспечить вентиляцию парника в ваше отсутствие. Для того чтобы сделать термопривод из амортизатора и других подручных материалов своими руками, особых знаний не нужно. А без чертежей и видео, опубликованных здесь – никак не обойтись.

Что такое терморегулятор и для чего он нужен

Суть терморегулятора ясна из названия, он призван регулировать температуру в помещении. Терморегуляторы (термоприводы) незаменимы для занятого дачника, которые не может много времени уделять своему парнику.

Автоматический терморегулятор

Зимой приборы, установленные на отопительных системах, следят за температурой воздуха и почвы с помощью специальных датчиков. А летом термоприводы регулируют вентиляцию в теплице. Некоторые (одноканальные, двухканальные и трехканальные) занимаются включением и выключением нескольких вентиляторов. А другие – сами открывают и закрывают форточки, в зависимости от нагрева или охлаждения воздуха. Давайте рассмотрим три простых варианта терморегуляторов для вентиляции, которые без проблем можно сделать своими руками. Более надежный — из газового амортизатора (два вида), и совсем простые – из пластиковых бутылок и из надувного мяча.

Термопривод из газового амортизатора — вариант 1

Довольно часто автоматика для вентиляции теплицы собирается буквально из ничего. Принцип работы этого варианта – использование вещества, реагирующего на остывание или нагревание сужением или расширением. В данном случае – автомобильное масло. Для сооружения термопривода вам понадобятся:

• поршень автомобильного амортизатора или автомобильная газовая пружина;
• металлическая труба для масла;
• два крана.

При повышении температуры в теплице форточка автоматически открывается

1. К форточке, которую устройство будет закрывать и открывать, нужно прикрепить шток амортизатора.
2. Затем приготовить трубу для машинного масла. Для этого с одной стороны присоединить к ней кран для заливки масла. С другой стороны – такой же кран для слива масла и регулировки давления.
3. Нужно обрезать дно газовой пружины и герметично соединить ее с трубой для масла. Термопривод готов.

Теперь, когда в теплице станет жарче, машинное масло, залитое в трубу, расширится. Оно поднимет шток, а тот, в свою очередь, поднимет раму форточки. Как только температура в помещении снизится, масло сузится, и форточка закроется.

Термопривод из амортизатора — вариант 2

Все стыки и соединения на устройстве лучше уплотнить резиновым прокладками.

Принцип работы этого терморегулятора тоже строится на расширении машинного масла, но делается он по-другому.

• газовый амортизатор из «Нивы»;
• металлическая труба в три четверти дюйма;
• гайки, болты, заглушки, инструменты.

Термопривод из амортизатора

1. На двух кусках трубы нужно нарезать резьбу и соединить их тройником.
2. Торцы труб заглушить двумя сантехническими заглушками.
3. В газовом амортизаторе необходимо отрезать шпильку, просверлить отверстие и нарезать в нем резьбу М10.
4. Вставив в дрель сверло на 10 нужно насквозь просверлить болт от тормозного шланга и заглушку.
5. Закрутить болт с контргайкой заглушку.
6. Свободную часть болта вкрутить в резьбу в амортизаторе.
7. Заглушку с внутренней резьбой соединить с тройником сгоном с контргайкой.
8. Терморегулятор готов. Для того, чтобы залить в него машинное масло, нужно всего лишь открутить одну крайнюю заглушку.
9. После залива масла терморегулятор можно устанавливать под форточку.

Термопривод из пластиковой бутылки своими руками

Это экономичное устройство вполне подойдет для небольших теплиц с двумя-четырьмя фрамугами.

• две пластиковые бутылки. Одна — емкостью 5 л., вторая — 800 мл. или 1 л.;
• черная пленка;
• два патрубка и тонкая трубочка из ПВХ длиной около метра;
• деревянная доска.

Термопривод из пластиковой бутылки — схема

1. Вымыть и высушить пятилитровую пластиковую бутылку.
2. В центре дна бутылки сделать отверстие. Вкрутить туда патрубок и соединить с ПВХ трубкой небольшого диаметра, около метра длиной. Места стыков лучше проклеить термопастой. Бутылка должна быть герметичной.
3. Трубочку, идущую от дна пятилитровой бутыли соединить с литровой бутылкой.

Пятилитровую бутыль обернуть черной пленкой для увеличения эффекта и повесть под потолок теплицы, куда поднимается теплый воздух. Прикрепленную к ней маленькую бутылку укрепить рядом с форточкой, открывающейся наружу. Один конец деревяшки прибить к фрамуге, а другой установить над литровой бутылкой так, чтобы она смялась под весом деревяшки.

Термопривод из пластиковой бутылки

Когда пятилитровая бутылка нагревается, давление в ней повышается, воздух расширяется и передается маленькой бутылке. Она расправляется, поднимая доску, и та выталкивает раму наружу. Чем больше температура в парнике, тем выше давление.

Термопривод из баллонов и резинового мяча

Этот оригинальный прибор для вентиляции очень просто сделать собственноручно. А понадобятся для этого:

• деревянная коробка с крышкой;
• обычный надувной мяч;
• два баллона;
• шланг;
• доска.

1. Присоединить к сообщающимся металлическим баллонам шланг длиной, равной высоте теплицы.
2. Другой конец шланга надеть на сосок надувного мяча.
3. Сдутый мяч положить в коробку так, чтобы надуваясь, он выталкивал крышку.
4. К крышке коробки прибить доску, и соединить ее с форточкой.
5. Установить баллоны нужно под потолком теплицы, а мяч в коробке внизу, под фрамугой. Как только баллоны нагреются, мяч надуется и откроет форточку.

Принцип работы термопривода из резинового мяча

Для того чтобы выбрать то или иное устройство, нужно учесть его плюсы и минусы. Термоприводы из бутылок и мяча менее надежны, ведь там все зависит от герметичности.

Приборы из амортизаторов более долговечны, но и мастерить их сложнее. Все описанные терморегуляторы, сделанные своими руками, помогут вам вентилировать теплицу в ваше отсутствие.

Термопривод для теплицы — видео

Как сделать своими руками терморегулятор для теплицы: преимущества и принципы устройства конструкции

Для обеспечения полноценного развития растений в различных теплицах (особенно с круглогодичным циклом выращивания) требуется автоматизированная поддержка температурного режима на определенном уровне. Формирование и регулировка внешней среды вокруг растений в теплице осуществляется одновременно несколькими системами — вентиляционной, отопительной, увлажняющей воздух и почву, испарительным охлаждением и пр. Как сделать терморегулятор в теплице для всех этих систем мы расскажем в этой статье.

Контроль этих систем с последующей корректировкой производится с помощью регулятора температуры воздуха, являющегося важнейшей деталью для получения полноценного урожая, т. к. даже минимальные изменения данных могут негативно сказаться на развитии посадок, не исключая их гибель.

Скрупулезное следование температурному режиму — гарантия достойных урожаев

Индивидуальная настройка терморегулятора позволяет контролировать уровень температуры на протяжение всех суток, стабилизируя защитную функцию котла от перегрева.

Для большинства насаждений наиболее комфортная t равна 16 — 25 °C, любые даже незначительные отклонения тормозят развитие растений, могут привести к развитию заболеваний и увяданию посадок. Контроль необходим не только для температуры воздуха теплицы, но и для t грунта. Эти два показателя являются главенствующими при создании условий для развития растений. От них зависит правильность усвоения полезных веществ, находящихся в почве, и они непосредственно воздействуют на рост и полноценное развитие растений.

Для грунта следует придерживаться диапазона t 13 — 25 °C, точные ее показатели определяются в зависимости от разновидности культуры.

Учтите! Перепады значений температуры грунта зачастую более пагубны для посадок, чем снижение температуры воздуха.

Основы функционирования терморегулирующих устройств ↑

Принцип работы конструкций подобного типа незамысловат: контролирующее устройство получает сигнал, после чего разные модели установки могут реагировать подобным образом:

• увеличивать либо уменьшать мощность отопительной системы;
• включать либо выключать вентиляцию помещения;
• открывать либо прикрывать створки естественной вентиляции;
• подсоединять либо полностью отключать подогрев поливной воды и почвы на грядках.

Появление импульсов сигнала осуществляется при помощи реле термостата, который, в свою очередь, получает данные с датчиков, размещенных в теплице. Как датчики, наиболее чаще применяются такие устройства:

• В качестве температурного датчика очень часто применяется термистор. В самодельных установках как термочувствительный элемент зачастую применяется p-n переход полупроводникового транзистора либо диода.
• Как датчик освещенности используется фоторезистор, а в самодельных конструкциях может использоваться опять p-n переход полупроводникового транзистора либо диода, у которого обратное сопротивление напрямую зависит от освещенности. Чтобы получить доступ света к системе, у транзистора отрезается колпачок из металлического корпуса, а у диода удаляется краска со стекла.

Парниковый контролер влажности и температуры — Arduino

• Параметры влажности регулируются промышленными датчиками, показатели которых зависят от влагопроницаемости среды, находящейся между обкладками конденсатора. Также могут учитываться изменения сопротивления при взаимодействии с увлажненным воздухом оксида алюминия. При корректировке влажности воздуха учитывается и результат перемены длины синтетического волокна либо человеческого волоса и пр. Для самодельных приспособлений подобным датчиком является отрезок фольгированного стеклотекстолита с вырезанными канавками.

К сведению! Для небольших теплиц личного пользования с точки зрения экономичности, абсолютно невыгодно приобретать дорогостоящую систему промышленного образца. В таких ситуациях успешно внедряются терморегуляторы для теплиц, созданные своими руками.

Принципы устройства терморегулятора для теплицы своими руками ↑

Самостоятельная постройка регулятора температуры вполне реальная задача. Но для этого потребуются элементарные инженерные знания и технические навыки.

Основное функционирование системы осуществляется за счет внедрения в конструкцию — 8 битового микроконтроллера марки PIC16F84A.

Как температурный датчик, встраивается цифровой градусник интегральной разновидности DS18B20, имеющий рабочий функционал в диапазоне t -55 — +125°C. Также возможно использование цифрового температурного датчика TCN75–5,0, который по параметрам, компактным размерам и относительной легкости конструкции вполне соответствует для применения в различных автоматических устройствах.

Подобные цифровые датчики по сути имеют незначительные погрешности в измерениях, поэтому параллельное применение нескольких видов датчиков позволяет фактически без погрешностей наблюдать температуру обогрева.

Возможность управлять степенью нагрузки осуществляется при помощи малогабаритного типа реле К1, которое соответствует напряжению срабатывания равному 12 В. Через контакты к реле подсоединяется нагрузка и это позволяет ему производить ее коммутацию. Индикация производится с использованием любых четырехразрядных светодиодов.

Степень температурной реакции задается: SB1-SB2 (микропереключателями). Память микроконтроллера энергетически автономна и хранит заданные параметры. Применяя рабочий режим на индикаторной жидкокристаллической панели устройства можно видеть действующие показатели замеряемой температуры.

Подобные электронные терморегуляторы становятся все более популярными, т. к. они обладают способностью чувствовать температуру в любой точке внутри теплицы, а датчик мониторинга может быть помещен между растениями, в почвенный субстрат, либо подвешенным возле крыши. Такой обширный диапазон размещения позволяет терморегулятору иметь точные данные о состоянии внутренней среды теплицы.

Как сделать своими руками терморегулятор для теплицы ↑

Упрощенные терморегуляторы для личных теплиц умельцы изготавливают своими руками. До выбора схемы автоматизации теплицы, нужно сначала установить данные объектов управления.

На фото указана схема терморегулятора с двумя транзисторами типа VT1 и VT2. Как выходное устройство задействовано реле РЭС-10. Датчик температуры — терморезистор ММТ-4.

Одной из моделей терморегулятора, изготовленного своими руками, может послужить, например, вот такая конструкция. В ней в качестве датчика температуры можно использовать стрелочный термометр, подвергшийся переделке:

• Конструкция термометра полностью разбирается.
• В шкале регулирования, сверлится отверстие 2,5 мм.
• Напротив устанавливают фототранзистор в специально сконструированный уголок из тоненькой жести либо листового алюминия, в котором предварительно высверливают отверстия 0 2,8 мм. На фототранзистор наносят по кромке клей и помещают в гнездо.
• Уголок с фототранзистором крепят к шкале клеем «Момент».
• Ниже отверстия крепится упор.
• С другой стороны термометра устанавливают небольшую 9 вольтовую лампочку. • Между шкалой и лампочкой размещают линзу — для четкой реакции устройства на показатели.
• Тоненькие провода фототранзистора прокладывают через центральное отверстие шкалы.
• Для проводов лампочки сверлится отверстие в пластмассовом корпусе. Жгут продевается в хлорвиниловую трубочку и фиксируется зажимом.

Кроме датчика, терморегулятор должен включать фотореле и стабилизатор напряжения.

Стабилизатор собирается по обычной схеме. Фотореле тоже не сложно сделать. Фотоэлементом служит транзистор ГТ109.

Лучше всего подойдет механизм, основанный на переделанном заводском реле. Работа осуществляется по принципу электромагнита, где якорь втягивается в катушку. Переключатель (2А, 220 В) регулирует электромагнитный пускатель для подачи питания на устройства нагрева.

Фотореле и блоки питания размещаются в общем корпусе. К нему прикрепляется термометр. С лицевой стороны крепится тумблер и лампочка, оповещающая о включении элементов нагрева.

Регулирование полива ↑

Очень заманчиво контролировать систему полива электроникой, но необходимо помнить, что более надежными оказываются простые устройства. Упрощенное обустройство полива делается своими руками без использования электронных схем. Это позволяет применять его при перерывах в электроснабжении.

При электронном регулировании подачи воды, используют электромагнитный вентиль с электроприводом. Электромагнитный клапан можно сделать самостоятельно. Одну из конструкций можно увидеть на фото.

Главный недостаток системы терморегуляции — полная подчиненность источнику электроснабжения. Отключение электроэнергии может вызвать гибель растений. Во избежание подобных недоразумений, применяются запасные источники питания: генератор, солнечная либо аккумуляторная батарея и пр.

Также следует помнить, что все термостаты со временем теряют точность показаний, поскольку они становятся старше. Поэтому нужно проверять их точность каждый год. Во время проверки функционирования термостата необходимо почистить датчики терморегулятора, тщательно вытереть все выводы и соединения.