Самодельный термостат для нагревателя воды

     На рисунке 1 приведена схема самодельного бойлера мощностью 2 киловатта.

     Схема имеет защиту от перегрева воды со звуковой сигнализацией. Основой схемы являются два операционных усилителя, находящихся в одном корпусе — КР140УД20А, включенных по схеме компараторов. Силовой ключ, коммутирующий нагреватели, выполнен на оптотиристорах.

     При неимении таковых, коммутировать нагреватели можно с помощью реле, контакты которого рассчитаны на ток не менее 10А, при условии, что мощность ваших нагревателей – 2кВт. Обмотку реле подключают непосредственно к коллектору транзистора VT1 и шине питания +13,2В. Параллельно обмотке реле в этом случае, подключают демпфирующий диод, анод которого подсоединяют к коллектору. В качестве этого диода подойдет, например, КД209. Непосредственно сам термостат реализован на операционном усилителе DA1.1, В качестве датчика температуры использован терморезистор ММТ-1, можно и КМТ-1.

     Работает схема следующим образом. После подачи питания на схему, на выводе 1 микросхемы DA1.1 появляется напряжение, величина которого зависит от положения ползунка подстроечного резистора R2 и должно быть меньше напряжения на не инвертирующем входе DA1.1 – вывод 2. В этом случае на выходе ОУ, вывод 12, будет присутствовать высокий потенциал, который в свою очередь откроет транзистор VT1. Оптотиристоры будут открыты, а нагреватель будет подключен сети 220В. При увеличении температуры воды сопротивление терморезистора Rt будет уменьшаться, вследствие этого будет падать и напряжение на выводе 2 микросхемы DA1.1. Как только это напряжение будет меньше, чем напряжение на выводе 1, компаратор переключится в другое состояние и на его выходе напряжение уменьшится почти до нуля. Транзистор VT1 закроется, закроются и оптотиристоры – нагреватели отключатся от сети. Если, по какой-то причине, температура воды будет продолжать расти, в работу включится компаратор, собранный на ОУ DA1.2. Напряжение на его входе 7, при увеличении температуры, будет уменьшатся и в определенный момент оно станет меньше напряжения, присутствующего на выводе 6. Напряжение на его выходе станет близким к напряжению питания, что в свою очередь приведет к открыванию транзистора VT2. На обмотку реле будет подано напряжение, его нормально-замкнутые контакты разомкнутся, и произойдет аварийное отключение нагревателей. В этот же момент появится и разрешающее напряжение на выводе 2 микросхемы DD1, на которой собран генератор пачек импульсов. Выходное напряжение с этого генератора подается на импульсный усилитель, реализованный на транзисторе VT2 – КТ972А. Нагрузкой транзистора является динамик Гр1 с сопротивлением катушки 50Ом. В результате будет слышен звуковой прерывистый сигнал. Параллельно, с включением аварийного реле, засветится и светодиод HL1. Температуру включения аварийного реле устанавливают резистором R4.

     Сетевой трансформатор может быть любым маломощным с выходным напряжением вторичной обмотки 12… 15В. Примерная конструкция датчика показана на рисунке 2. Сперва на ножки терморезистора надевают фторопластовые кембрики, показаны светло-коричневым цветом, поверх резистора надевают еще одну фторопластовую трубку. Все это вставляется в отверстие, просверленное в металлической шпильке. Соответственно шпилька вставляется в отверстие, просверленное в емкости, и зажимается двумя гайками через шайбы с резиновыми прокладками.