ХОЛОДИЛЬНИК НАОБОРОТ

С приходом осени многие горожане, имеющие дачные участки, делают запасы овощей и фруктов. На участке сберечь их довольно просто — достаточно выкопать погреб; а вот как решить эту проблему в городе, в городской квартире? Ведь на дачный участок часто ездить не будешь, а хранить овощи и фрукты дома нельзя: 2—3 недели, и запасы начинают портиться. На балконе или лоджии — все промерзнет. Что же делать?

Поможет вам несложный термостат, так сказать, холодильник наоборот. Чем холоднее на улице, тем чаще включается его нагреватель, поддерживающий оптимальную температуру около +4°С внутри деревянного ящика-хранилища на балконе или лоджии.

Прежде всего вам потребуется изготовить из подручных материалов глухой, без щелей ящик (из фанеры, досок или ДСП) размером примерно 1X1X1 м, то есть емкостью 1 м. Он должен иметь дверцу для загрузки овощей и фруктов, две решетки из реек или две полки из фанеры толщиной в 10 мм с отверстиями Ø 10—20 мм. Решетки или полки ставятся одна над другой, как в духовке противня. Под самой нижней решеткой устанавливают две-три электролампы мощностью 60—100 Вт. Хранилище готово.

Постоянно держать электролампы включенными неэкономично и опасно, можно «поджарить» запасы. Поэтому в зависимости от температуры внутри ящика-хранилища электролампы включаются специальным устройством, состоящим из электронного выключателя (рис. 1) и узла управления с датчиком (рис. 2) — биметаллическим спиральным термометром (обычный комнатный термометр, часто оформляемый в виде различных сувениров).

Начнем с рисунка 2. На нем дана принципиальная схема фиксации двух температурных порогов датчика-термометра. Датчик на схеме не изображен, даны лишь его контакты 1, 2, 3 переключателя SA1. Контакт 1 соединен с металлическим корпусом датчика-термометра, а значит, и с его стрелкой. Контакты 2 и 3 соединены со входами RS-триггера DD1. Стрелка датчика-термометра при изменении температуры смещается по шкале и замыкает на общую шину то контакт 2 (верхний температурный порог), то контакт 3 ( нижний температурный порог). В результате RS-триггер меняет свое состояние — переключается. На его выходе появляется логический ноль (транзисторный ключ VT1 закрыт, контакты К1 -1 разомкнуты) либо логическая единица (транзисторный ключ открыт, контакты К1.1 замкнуты). RS-триггер запоминает состояние контакта до следующего замыкания. Таким образом на время смещения стрелки-контакта 1 датчика-термометра контакты реле К1 либо замкнуты, либо разомкнуты.

Обратимся теперь к рисунку 1. На нем дана принципиальная схема электронного выключателя, состоящего из управляемого тиристора (VD5), диодного моста (VD1 — VD4), диода VD6, резисторов смещения R1, R2 и нагрузки в виде двух-трех электроламп (EL1—EL3). Включение и выключение электронного выключателя осуществляется слаботочным реле К1. Таким образом электронный выключатель, находящийся под напряжением сети, отделен от датчика-термометра и его схемы. Это гальваническая развязка.

При замыкании контактов К1.1 включается тиристор VD5 и зажигаются электролампы, служащие нагревателями в ящике-хранилище.

Прежде чем рассмотреть работу всего термостата, обратимся к эскизу датчика-термометра (рис. 3). Крышку с него необходимо осторожно снять. По размеру датчика-термометра необходимо вырезать две квадратные пластинки из оргстекла толщиной 5—7 мм. По углам — отверстия под винты М3. Между двумя этими пластинами зажимается датчик-термометр и стягивается четырьмя винтами М3. Предварительно под корпус датчика-термометра подкладывается полоска жести — контакт 1, который соединяется с общей шиной. Сверху, над шкалой, осторожно сверлятся отверстия так, чтобы при пропускании в них штырьков от разъемов типа ШР стрелка касалась их в двух крайних выбранных положениях. Например, у отметок +4°C и +8°С или +2°С и + 10°С. Отверстий можно просверлить несколько. При сборке стрелка датчика-термометра заводится за нужный штырек. Получился переключатель типа тумблера, положение контактов которого зависит от температуры.

Таким образом, при понижении температуры в ящике-хранилище до +2°С замыкаются контакты 1 и 3 датчика-термометра и включается реле К1. Его контакты К 1.1, в свою очередь, включают электронный выключатель, а с ним и электролампы нагревателя. Постепенно воздух в ящике-хранилище прогреется, например, до +8°С. Контакт 1 (стрелка) коснется контакта 2. RS-триггер изменит свое состояние по выходу, транзисторный ключ разомкнется, реле К1 обесточится, и его контакты выключат с помощью электронного выключателя нагрузку — нагреватель (EL1 — EL3). Этот процесс будет систематически повторяться, и тем быстрее, чем ниже температура воздуха на улице.

Детали: тиристор КУ202Н можно заменить на аналогичный, но с индексом Л, К; транзистор КТ315Б можно заменить на любой кремниевый маломощный n-p-п транзистор; диоды КД105Б, КД202К — на диоды Д226Б, но суммарная мощность ламп нагревателя должна быть не более 120 Вт. Резисторы — марки МЛТ, ВС. Реле — любое герметизированное, срабатывающее при напряжении 12 В (например, РЭС-49). Микросхема К155ЛАЗ заменяется на К133ЛАЗ или К134ЛАЗ. Можно применить микросхему К176ЛА7, но при этом резисторы R3 и R4 нужно увеличить до 15— 20 кОм, a R5 увеличить до 40—60 кОм. При этом микросхему DD1 и транзистор VT1 можно будет питать от одной шины +9 В.

Электронный выключатель питается непосредственно от сети, а датчик-термометр — от отдельного несложного стабилизированного источника питания на 5 В или 9 В.

Чтобы устройство не срабатывало от случайных сетевых помех, в разрыв питания датчика-термометра нужно включить дроссель (например, Д-0,1 или подобный).

Термостат монтируется на двух платах из оргстекла (например, на штырьках): на одной плате — электронный выключатель, на другой — узел датчика-термометра. Разделять их обязательно! Сам датчик-термометр устанавливается на крыше пластмассовой коробки, в которой размещены обе платы и источник питания. На коробке должны быть клеммы для подключения электроламп. Сетевой провод — общий для всего термостата. Не забудьте о предохранителе (2 А). Коробка с термостатом устанавливается в отсеке ящика-хранилища над первой (снизу) решеткой или полкой.

Не забывайте, что плата электронного выключателя находится под напряжением сети!

Б. КОРНИЛОВ