РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ В АКВАРИУМЕ
Автор: Агибалов В.
Предлагается простой регулятор температуры прогрева воды, выполненный на интегральном компараторе К554СА3. Как известно, выходное напряжение компаратора может находиться лишь на стандартных уровнях логической 1 или 0 в зависимости от соотношения напряжений сигнала Uсигн. И опорного напряжения Uоп. Выходная мощность К554СА3 достаточна для управления исполнительным реле. Таким образом, не требуется дополнительного мощного выходного транзистора.
Пределы регулирования температуры воды для аквариума можно ограничивать пределом от 16 до 30°С. Точность регулирования в основном определяется градуировкой регулятора и составляет Dt=0.5°С. Схема регулятора представлена на Рис.1. Резисторы R1-R4 включены по мостовой схеме. Диагональ моста подключена к компаратору DA1
Рис.1
При превышении напряжением сигнала Uсигн опорного напряжения Uоп на выходе DA1 появляется логический 0. Реле К1 включается и своими контактами К1.1 и К1.2 подключает нагревательный элемент ЕК к напряжению ~220 В, при этом включается контрольная лампочка HL2 («Нагрев»). При нагревании воды сопротивление терморезистора R4 уменьшается, и при достижении Uсигн<Uоп компаратор переключается. Реле отключается, и нагрев воды прекращается. Для получения более высокой температуры нагрева воды надо уменьшить Uоп, т.е. уменьшить сопротивление резистора R2.
Для градуировки устанавливают рядом термосопротивление R4 и термометр в ёмкости с водой. Замерив температуру воды и при необходимости подогревая её до нужной температуры (например, 20°С), устанавливают движок резистора R2 в положение, когда дальнейший его поворот включает реле К1 (контроль по лампочке HL2). Точность градуировки ± 0,5°С.
Детали.
Реле К1 – типа РЭС-9, паспорт РС4.524.200. Терморезистор R4 – типа КМТ1, КМТ2. Применены неоновые лампы ТН-0,2-1. Трансформатор Т1 – на напряжение 220 В/27 В, вторичная обмотка рассчитана на силу тока 200…300 мА.
В качестве нагревательного элемента ЕК использованы четыре сопротивления ПЭВ-20 по 1500 Ом каждый, включенные параллельно. Это даёт мощность нагревателя 100 Вт. Нагревательный элемент помещён в стеклянную трубку диаметром 20 мм и длиной 200…250 мм. Для лучшего теплообмена со средой свободное пространство в трубке засыпано кварцевым песком. Пробка залита эпоксидной смолой. Терморезистор помещён в стеклянную трубку диаметром 7 мм. Один конец трубки оплавлен, второй залит эпоксидной смолой. Следует обратить особое внимание на тщательность изготовления нагревателя с точки зрения электробезопасности.
Нагреватель рассчитан на аквариум ёмкостью 50…10 л. При этом нагреватель помещают в зону аэрации для снижения градиента (неравномерности) температур по объёму аквариума.
Можно избежать изготовления самодельного нагревательного элемента, если использовать, например, выпускаемый промышленностью электрокипятильник с мощностью не более 200 ВА или какой либо другой готовый прибор с подходящей мощностью.