Электронный регулятор температуры холодильника

и разработаны только автором

РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ С ЦИФРОВОЙ ИНДИКАЦИЕЙ ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНИКОВ

Современные холодильники, за очень редким исключением, не имеют индикации температуры внутри рабочей камеры, что не позволяет реально оценить работу терморегулятора и эффективность теплоизоляции. Используемые в большинстве холодильников механические терморегуляторы с термобаллоном и капиллярной трубкой к тому же имеют низкую надёжность и точность работы.

Устройство может быть использовано не только в холодильниках, но и в любых электронагревательных приборах, инкубаторах, системах отопления для поддержания заданной температуры в помещении, системах кондиционирования воздуха, а также в качестве цифрового термометра с сигнализацией достижения заданной температуры. Для расширения диапазона индикации и регулирования температуры до -200 град.С. + 200 град.С сопротивление резистора R6 выбирают равным 100,00 Ом, а переменный резистор R18 должен иметь сопротивление около 1 К. Применяемое электромагнитное реле может быть любое доступное, должно иметь катушку на напряжение = 24 В и максимальный ток через контакты, превышающий ток нагрузки. При использовании терморегулятора в инкубаторах, электронагревательных приборах и системах отопления используются нормально замкнутые контакты реле, а охлаждающих - нормально разомкнутые.

Терморегулятор для холодильника

В современных бытовых холодильниках для управлением температурным режимом все чаще применяются датчики реле температуры, построенные на электронных схемах. В состав таких устройств контроля входят полупроводниковый температурный датчик и блок управления, обрабатывающий сигнал от термодатчика и включающий или выключающий холодильник. Такие схемы довольно сложны в ремонте, но позволяют более четко отслеживать и изменять режимы работы холодильных агрегатов.

Однако до сих пор широкое применение находят и обычные механические реле контроля температуры. Они не менее надежны, чем на электронике и легко заменяются в случае поломки.

Отличие механических температурных реле от электронных в том, что они работают по температуре испарителя, а их оппоненты - по воздуху. Хотя и в тех и других видах регуляторов есть модели, позволяющие работать как по воздуху, так и по испарителю

Усторойство и принцип работы датчика реле температуры (терморегулятора) холодильника

Наиболее часто в бытовых холодильниках применяется терморегулятор механический ф.Danfoss K-59, выполняющий функцию регулировки температуры воздуха в холодильной камере и определяет, сколько градусов в ней будет. Это устройство (на рисунке) представляет собой корпус с расположенными внутри переключающими контактами, сильфоном с мембраной и выходящей из него трубкой сильфона, являющейся непосредственно датчиком температуры. Терморегулятор для холодильника является отдельной легко заменяемой запчастью. Его аналогом является отечественный ТАМ-133-1М. Внешний вид механических регуляторов температуры К-59 и ТАМ-133 показан на рисунках.

Как работает терморегулятор

Внутрь трубки сильфона закачан хладагент, аналогичный тому, что находится в системе холодильника. Физические свойства этого газа таковы, что его давление очень сильно зависит от температуры среды, в которой он находится. При изменении этого параметра он сжимается или расширяется, воздействую на чувствительную мембрану, механически связанную с переключающими электро контактами реле холодильника. Эта трубка, являясь датчиком, прижимается к пластине испарителя и контролирует температурный режим холодильника.

Схема подключения реле температуры

На рисунке слева схема трехконтактных термореле моделей: ТАМ-133-1М-1, -3, -15, -20, -46, -70, -75, справа ТАМ-133-1М-1-19, -21, -28, -50, -55.

Контакты 3-4 являются основными нормально разомкнутыми, замыкаются при повышении температуры. Контакты 3-6 дополнительные, нормально замкнутые, размыкаются для принудительного отключения холодильника.

Аналогичную схему с той же нумерацией контактов имеют реле регуляторы температуры К-59, К-56, ТАМ-112.

Регулировка и ремонт терморегулятора

Данные изделия относятся к высокоточным приборам, отрегулированным на заводе, и поэтому вмешательство в конструкцию, как правило, не приводят ни к чему хорошему. Тем более, что вопрос где купить терморегулятор для холодильника - не такая уж большая проблема при наличии интернета.

Применяемость некоторых видов реле для холодильников

Существует множество моделей механических терморегуляторов для холодильников, каждая из них предназначена для своих целей. Наиболее распространены отчественные терморегуляторы Орловского завода ТАМ-. и импортные терморегуляторы Данфосс K-. Широко применяется в холодильниках "Атлант", "Стинол", "Индезит".

• Датчик реле температуры ТАМ-133 - для применения в холодильных камерах двухкамерных приборов. Аналог - реле температуры Danfoss К-59
• Терморегулятор для холодильника ТАМ-112 используется для регулирования температуры в однокамерных холодильниках
• Регулятор температуры холодильника ТАМ-125 применяется в морозильных камерах двухкамерных двухкомпрессорных холодильников. Аналог - K56-L1955
• Простой терморегулятор холодильника 145-1М-1 для применения в морозильниках. Аналог - K56-L1916.

Реле температуры 145-2М-29 предназначено для применения в морозильных камерах двухкамерных холодильников. Аналог - реле температуры Danfoss K56-P1431, K56-L1954.

Замена термореле своими руками является наиболее осуществимой задачей при ремонте холодильника.

Простой электронный термостат для холодильника на LM35. Схема и описание

Данный электронный термостат для холодильника поможет в тех случаях, когда собственный (заводской) термостат неисправен или его точность работы уже недостаточна. В старых холодильниках используется механический термостат температуры с использованием жидкости или газа, которыми заполнен капилляр.

При изменении температуры меняется и давление внутри капилляра, которое передается на мембрану (сильфона). В результате термостат включает и выключает компрессор холодильника. Конечно же, подобная система термостатирования имеет низкую точность, и детали ее со временем изнашиваются.

Описание работы термостата для холодильника

Как известно температура хранения пищевых продуктов в холодильной камере должна быть +2…8 градусов Цельсия. Рабочая температура холодильника +5 градусов.

Электронный терморегулятор для холодильника характеризуется двумя параметрами: температура запуска и остановки (либо средняя температура плюс значение гистерезиса) компрессора. Гистерезис необходим для предотвращения слишком частого включения компрессора холодильника.

В данной схеме предусмотрен гистерезис в 2 градуса при средней температуре в 5 градусов. Таким образом, компрессор холодильника включается, когда температура достигнет + 6 градусов и отключается при снижении ее до + 4 градусов.

Этот температурный интервал достаточный для поддержания оптимальной температуры хранения продуктов, и при этом он обеспечивает комфортную работу компрессора, предотвращая его чрезмерный износ. Это особенно важно для уже старых холодильников, использующих термореле для запуска двигателя.

Электронный термостат является подходящей заменой оригинального термостата. Терморегулятор считывает температуру с помощью датчика, сопротивление которого меняется в зависимости от изменения температуры. Для этих целей довольно часто используют термистор (NTC), но проблема заключается в его низкой точности и необходимости в калибровке.

Для обеспечения точной установки контролируемой температуры и избавления от многочасовой калибровки, в данном варианте термостата для холодильника был выбран датчик температуры LM35. Он представляет собой интегральную схему, линейно откалиброванную в градусах Цельсия, с коэффициентом 10 мВ на 1 градус Цельсия. В связи с тем, что пороговая температура близка к нулю, относительное изменение выходного напряжения велико. Поэтому сигнал с выхода датчика можно контролировать с помощью простой схемы состоящей всего из двух транзисторов.

Так как выходное напряжение слишком мало, чтобы открыть транзистор VT1, датчик LM35  включен как источник тока. Его выход нагружен резистором R1 и поэтому сила тока на нем  изменяется пропорционально температуре. Этот ток влечет падение на резисторе R2. Падение напряжения управляет работой транзистора VT1. Если падение напряжения превышает пороговое напряжение перехода база-эмиттер, транзисторы VT1 и VT2 открываются, реле К1 включается, чьи контакты подключены вместо контактов старого термостата.

Резистор R3 создает положительно обратную связь. Это добавляет небольшой ток к сопротивлению R2, который сдвигает порог и тем самым обеспечивает гистерезис. Обмотка электромагнитного реле должна быть рассчитана на 5…6 вольт. Контактная пара реле должна выдерживать необходимый ток и напряжение.

Датчик LM35 расположен внутри холодильника в подходящем месте. Сопротивление R1 припаивается непосредственно к датчику температуры, что в свою очередь позволяет соединить LM35 с монтажной платой всего двумя проводами.

Провода соединяющие датчик могут внести в схему помехи, поэтому для подавления помех добавлен конденсатор С2. Схема работает от источника питания 5 вольт построенного на стабилизаторе 78L05. Потребление тока главным образом зависит от типа используемого реле. Блок питания должен быть надежно изолированы от сети.

Большим преимуществом этой схемы является то, что она начинает работать сразу при первом запуске и не нуждается в калибровке и настройке. Если возникнет необходимость немного изменить уровень температуры, то это можно сделать путем подбора сопротивлений R1 или R2. Сопротивление R3 определяет величину гистерезиса.