НЕ ХУЖЕ КОНДИЦИОНЕРА

Разработанная мною мини-система служит для автоматической поддержки заданных температуры и влажности воздуха в термошкафах, закрытых боксах, а также в теплицах или иных помещениях. Конструкция ее в основном блочно-агрегатная (рис. 1); монтаж вполне по силам всякому, кто хотя бы раз в жизни собирал пусть даже без пайки, а с помощью разъемов и скруток какую-нибудь незамысловатую электро- либо радиосхему.

Чувствительные датчики системы — это знакомые всем со школьных уроков физики два стеклянных ртутных электроконтактных термометра типа ТПК, установленные на пластмассовой подставке (рис. 2). На колбу со ртутью одного из термометров, именуемого в дальнейшем как ВЛАЖНЫЙ (сокращенно — ВТ) и используемого для визуального определения, установки и поддержания заданной влажности окружающего воздуха, натянут мазевый чулок, опущенный в небольшую емкость с водой. Другой термометр именуется СУХОЙ (для краткости — СТ) по состоянию ртутной колбы, на которую ничего не натягивают. Служит он для непосредственного определения, установки и поддержания требуемой температуры воздуха. Нижняя часть обоих термометров защищена сеткой.

Никакого «техобслуживания» СУХОЙ термометр не требует. Желаемый уровень температуры устанавливают штатным магнитным устройством, а все остальное делает элементарная автоматика, в основе работы которой — расширение тел (в данном случае ртути) при нагревания и их сжатие при охлаждении. Являясь по природе своей электропроводным, ртутный столбик внутри стеклянной колбы замыкает или размыкает электрическую цепь, включая или отключая обогреватель и поддерживая тем самым температуру окружающего воздуха на заданном уровне.

ВЛАЖНЫЙ термометр чуть «капризнее»: для правильной работы необходимо, чтобы чулок на его колбе со ртутью никогда не просыхал. Приходится следить за этим и по мере необходимости подливать в небольшую емкость воду. Повинуясь непреложным законам физики, она испаряется с поверхности чулка в соответствии с относительной влажностью воздуха, охлаждая тем самым ртуть в колбе ВТ.

Значит, по разнице показаний СУХОГО и ВЛАЖНОГО термометров можно судить о влажности воздуха. Более того — контролировать состояние среды и в случае отклонения влажности от желаемой «нормы» включать или выключать электроувлажнитель. Автоматическое выполнение столь ответственной функции обеспечивает электрический контакт, устанавливаемый магнитным устройством ВЛАЖНОГО термометра в соответствии с данными психрометрической таблицы.

Субблок управления для каждого термометра свой. Однако собраны они по одной и той же принципиальной электрической схеме на четырех вентилях Д247, диоде Д226, тиристоре КУ202, стабилитроне Д814Д, двух транзисторах: МП41 и КТ117Б. Встраиваемые в современную бытовую технику, такие устройства надежно работают с разными датчиками и уже хорошо знакомы широкой читательской аудитории, так что отвлекать сейчас внимание на рассмотрение особенностей их функционирования вряд ли целесообразно.

Иное дело — алгоритм работы с самой системой. Для автоматической поддержки необходимой влажности воздуха надо прежде всего обратить свой взор на… СУХОЙ термометр и, определив по шкале установившуюся температуру (tст), запомнить ее значение. Затем надлежит проделать то же самое, но на ВТ.

Заполучив исходные данные, можно перейти к психрометрической таблице. Отыскав на ней значение tст , а потом — tвт,

следует на пересечении горизонтальной и вертикальной линий определить устоявшееся значение влажности воздуха у.

В частности, когда tст = 20 °С и tвт = 15 °С, тогда ψ = 59%. Ну а если tст = 25 °С и tвт = 21 °С, то ψ = 70%.

Если полученное значение влажности меньше, чем это необходимо по техническим условиям, то, ориентируясь на действительную температуру tст, которую показывает СУХОЙ термометр, находим по горизонтали таблицы нужную нам влажность воздуха и определяем (по вертикали!), какие значения должны этому соответствовать на шкале ВТ. Устанавливая магнитным устройством передвижной контакт термометра ВЛАЖНЫЙ на деление шкалы, равное требуемому значению tвт, задаем тем самым необходимую влажность воздуха, которую наша послушная система и будет отрабатывать, подключая (отключая) к (от) бытовой сети переменного тока увлажнитель, а в случае необходимости — обогреватель.

Психрометрическая таблица

Например, если tст = 25 °С и нужно получить ψ = 50%, то tвт = 18 °С. Ну а коль tст = 29 °С и требуется достичь, скажем, 66-процентную влажность воздуха, тогда (в соответствии с психрометрической таблицей) надо выставлять передвижной контакт термометра ВЛАЖНЫЙ на деление шкалы, соответствующее температуре tвт = 24 °С.

Кстати, таблица дана в несколько сокращенном виде. По ней можно определить влажность воздуха лишь с 10-процентной поправкой, в расчете на использование самых распространенных термометров, шаг делений шкалы у которых равен 1 °С. Для более точной установки температуры и влажности воздуха нужны ВТ и СТ, обладающие меньшей погрешностью, тогда и использование расширенной психрометрической таблицы будет оправданным. Например, при шкале температур с шагом делений 0,1 °С можно довести точность установки влажности до 1%!

А. НАРВАТОВ, инженер, г. Вольск, Саратовская обл.