Обогреватель помещения, управляемый цифровым термостатом: 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

В этом руководстве показано, как использовать стандартный цифровой программируемый термостат для управления недорогим обогревателем.

Большинство дешевых обогревателей имеют только аналоговую ручку для грубой установки температуры; даже самые модные модели позволяют настроить их автоматическое выключение только через заданное количество часов. Этот проект позволяет вам устанавливать комнатную температуру в соответствии с временем суток и днем недели, что дает вам столь необходимую гибкость для экономии энергии и предотвращения пробуждения из-за холода! Вы можете сэкономить электроэнергию, запрограммировав термостат на понижение температуры в помещении ночью, но по-прежнему вставать с постели в жаркую комнату по утрам.

Шаг 1: материалы и предупреждение о безопасности

Для этого вам потребуются следующие материалы: - Цифровой программируемый термостат. Я нашел подержанный на ebay примерно за 15 долларов. Это Брайант, первоначально использовавшийся в коммерческом здании. Коммерческие термостаты обычно не имеют резервного аккумулятора, о чем следует помнить, если вы планируете перемещать обогреватель и не хотите сбрасывать часы. Коммерческие термостаты также обычно дешевле, чем потребительские модели известных брендов. Убедитесь, что у вас есть программируемое, многие цифровые модели - нет, что шокирует, учитывая минимальные усилия по добавлению этой функции и экономию энергии в типичном доме !! - Реле с напряжением катушки 24 В постоянного тока и сопротивлением катушки около 700 Ом. Контакты должны быть рассчитаны на ток не менее 15 или 20 А при минимальном напряжении 110 В переменного тока. 3–5 долларов в местном магазине излишков электроники. - Трансформатор с 110 В на 24 В переменного тока. Мой трансформатор был рассчитан на 36 В переменного тока, 65 мА на вторичной обмотке и поддерживает около 20 В переменного тока под нагрузкой между одним концом вторичной обмотки и центральным ответвлением. Кажется, что 20 В переменного тока находятся в пределах диапазона входного питания термостата, точное напряжение не имеет значения. Еще одна находка в магазине электроники - 3 доллара. - Корпус, шнур питания и розетка переменного тока. Я выпотрошил стабилизатор питания факсимильного аппарата и купил все три примерно за 2 доллара. Некоторые детали, которые могут уже быть в вашем мусорном ящике, - резистор 1 кОм, диод 1n4001, конденсатор 100 мкФ. Клеммную колодку или какую-нибудь перфорированную плату. И чуть не забыл - обогреватель. Мой - консольный нагреватель Bionaire MicaThermic - около 40 долларов (в магазине) в Costco. Прочтите это !! Предупреждение по безопасности: космические обогреватели обычно потребляют порядка 1500 Вт, или примерно 15 А при 110 В переменного тока. Вся проводка должна иметь соответствующий размер, чтобы выдерживать эти токи. Недостаточный размер используемой проволоки или плохое соединение могут привести к пожару! Кроме того, использование обогревателя, когда вас нет дома, вероятно, является плохой идеей. Я рекомендую отключить обогреватель, прежде чем оставлять его без присмотра на длительный период времени. Быть в безопасности!

Шаг 2: Схема

Вот примерная схема схемы (тоже мой первый опыт работы с Eagle!).

Примечания: Используется только выход W1 термостата. C - это общая клемма, у некоторых термостатов ее может не быть. Мой использует его для питания подсветки и цифровых функций, так как в нем нет батареи. R возвращается и замыкает цепь с клеммой W1, когда термостат включает нагреватель. C1 должен быть рассчитан на ~ 50 В постоянного тока. Точное значение не критично. Термостат должен находиться на неотключаемой стороне реле, чтобы на термостат всегда было питание. Горячий провод следует переключить в целях безопасности. Заземляющий провод не показан и просто проходит через коробку от шнура к розетке. Если корпус металлический (не рекомендуется), его следует заземлить.

Шаг 3: Сборка

Соберите резистор 1 кОм, диод и конденсатор 100 мкФ на клеммной колодке или монтажной плате. Целью этой схемы является преобразование выхода термостата, который является переменным током, в сигнал постоянного тока для управления реле. В этой схеме есть изрядная гибкость - это просто детали, которые у меня были в моем мусорном ящике.

Термостат использует симистор для включения и выключения нагревателя. Симисторы работают только с сигналами переменного тока, их нельзя использовать напрямую для переключения постоянного тока, потому что они будут «защелкиваться» и не отключаться, пока не будет отключено питание. Резистор 1 кОм в цепи гарантирует, что небольшое количество переменного тока может проходить через симистор, и позволяет избежать проблемы с фиксацией.

Шаг 4: Продолжение сборки

Соберите остальные детали и завершите электромонтаж. Термостат прикреплен к верхней части коробки с помощью оригинального настенного крепления с помощью трех винтов и может быть снят для выполнения необходимых соединений. Обязательно используйте термоусадочную пленку или заклейте все соединения 110 В переменного тока, чтобы снизить вероятность поражения электрическим током или короткого замыкания!

Распиновку реле можно определить по схеме наверху большинства реле или с помощью омметра.

Шаг 5: Окончательная сборка и тестирование

Прежде чем закрыть корпус, проведите предварительное тестирование. Когда к розетке переменного тока ничего не подключено, вставьте шнур питания в розетку. Убедитесь, что термостат включается. Контрольная лампа или лампочка малой мощности, подключенные к розетке, должны быть выключены.

Установите термостат для режима обогрева и увеличьте установленную температуру выше комнатной, как показано. Убедитесь, что реле замыкается и на розетке появляется 110VAC, либо лампа включается. Если все в порядке, проверьте его с помощью настоящего обогревателя и дайте ему поработать не менее получаса на вашем стенде. Выключите его и проверьте, нет ли перегретых проводов или горячих компонентов. Если все в порядке, поздравляем! Теперь у вас есть обогреватель с цифровым программированием!