Рис. 5. Схема электронагрева, регулируемого с помощью ЛАТРа

Рис. 6. Схема электронагрева, регулируемого с помощью светорегулятора

В этом случае, подобрав опытным путем нужное положение ручки «ЛАТРа или регулятора мощности и сверяя фактически достигнутую температуру по термометру, который целесообразно расположить внутри шкафа, в зависимости от температуры воздуха на улице внутри термоящика легко установить оптимальный температурный режим 2…4 °C. Более того, вместо лампы здесь подойдет любой электронагревательный прибор — паяльник, плитка, утюг или ТЭН подходящей мощности. Естественно, делать это нужно при соблюдении всех необходимых мер пожаро- и электробезопасности!

ТЕРМОШКАФ ПОД КОНТРОЛЕМ ТЕРМОСТАТА

Однако же, как нетрудно заметить, все перечисленные электросхемы обладают одним серьезным недостатком — они требуют непрерывного контроля за своей работой, а также постоянной регулировки в зависимости от погодных условий. Это довольно неудобно. На самом деле ведь никому не придет в голову, что домашний холодильник нужно все время подстраивать, регулировать в зависимости от температуры в комнате.

Чтобы избежать этого весьма существенного недостатка, требуется ввести в термошкаф устройство автоматического регулирования температуры, которое уже в течение десятилетий используется в бытовых холодильниках. Более того, в термошкафе такое устройство более нужно, чем в домашнем холодильнике, ведь температура в комнате почти неизменна. Иное дело улица. Здесь не в диковинку, что после крепкого мороза вдруг наступит оттепель, либо теплая погода неожиданно сменится сильными заморозками.

В простейшем случае спасет положение существующая автоматика бытового холодильника. Здесь контакты SK1 термостата управляют работой нагревателя (лампа EL1) с помощью электромагнитного реле.

Чтобы понять, как работает эта схема, первоначально целесообразно рассмотреть устройство самого термостата.

По существу, термостат представляет собой своеобразный термометр, который устанавливается рядом с морозильной камерой — испарителем холодильника. Вместо «носика» градусника у термостата имеется довольно длинная и тонкая медная трубка, собственно и реагирующая на изменения температуры в «морозилке». Эта чувствительная трубочка и связанная с ней внутренняя полость термостатав виде гармошки (сильфон) заполнены газом и герметично запаяны.

Когда температура повышается, «гармошка» сильфона распрямляется и наоборот. С сильфоном механически связаны встроенные в термостат электрические контакты. При достаточно высокой температуре (например, комнатной) эти контакты замкнуты. Если же вследствие работы агрегата температура падает, контакты размыкаются. Регулировку момента размыкания контактов термостата по температуре можно изменять, вращая расположенную на нем ручку. Именно это мы и делаем, выставляя режим работы холодильника: таяние, норма, холодно. Причем, вывернув ручку до упора против часовой стрелки, мы отключаем контакты термостата.

Когда температура довольно высока (скажем, комнатная), контакты термостата замкнуты, то есть холодильник работает.

В нашем же случае задача термостата несколько иная. Здесь он должен включать подогреватель, когда температура станет ниже той, которая требуется для хранения овощей. Одним словом, нам требуется прямо противоположный (противофазный) сигнал. Рассмотрим работу нужной нам схемы (рис. 7).

Рис. 7. Схема электронагрева с реле, работающим от переменного тока

Чтобы изменить фазу сигнала с контактов SK1 термостата, здесь использовано электромагнитное реле.

Если температура воздуха, окружающего термостат, достаточно велика, его контакты SK1 замкнуты. При этом обмотка К1 реле находится под током, а его контактная группа К1.1 разомкнута, то есть лампа EL1 не включена.

Если же температура внутри шкафа снизится настолько, что контакты SK1 термостата разомкнутся, обмотка KI реле будет обесточена, а его контактная группа KI замкнет цепь питания лампы EL1 через диод VD 1. При этом лампа будет гореть, нагревая воздух внутри шкафа.

Как только шкаф прогреется, контакты SKI термостата замкнутся, обмотка KI вновь окажется под током, а лампа EL1 погаснет. Таким образом, в зависимости от температуры в термошкафу, термостат будет то включать, то выключать подогрев, обеспечивая тем самым поддержание нужной температуры внутри термошкафа.

В схеме, приведенной на рис. 7, можно применить либо одну лампу номинальной мощности 150…200 Вт, либо несколько параллельно соединенных ламп мощностью 100 Вт. Следует помнить, что в результате ограничительного действия диода VD1 фактическая потребляемая лампой (лампами) мощность будет вдвое ниже номинальной.

Термостат подойдет практически любой, например, наиболее распространенный сейчас термостат типа АРТ-2 (автоматический регулятор температуры). Реле должно быть рассчитано на подключение к сети переменного тока 220 В, например, реле типа МКУ-48С (в защитном пластмассовом кожухе) или МКУ-48 (без кожуха).

Если реле МКУ-48 (МКУ-48С) уже не новое, а паспортные данные на него отсутствуют, «переменные» реле от «постоянных» различить довольно легко: у первых выступающий из катушки (обмотки) свободный конец сердечника реле разрезан на две части, одна из которых охвачена короткозамкнутым витком в виде нескольких шайб из красной меди. Этот виток устраняет дрожание подвижных частей реле при питании его обмотки переменным током с частотой 50 Гц.

Если же достать реле переменного тока не удастся, то ставьте реле постоянного тока. Однако при этом придется несколько усложнить схему, подключив обмотку КИ реле через уже известный нам диодный мостик VD1-VD4 (рис. 8,а) или же просто через пару диодов VD1, VD2 (рис. 8,б), один из которых пропускает на обмотку К1 только положительные полуволны сетевого напряжения, а второй поддерживает ток в обмотке К1 во время отрицательных полуволн напряжения.

Рис. 8. Схема электронагрева с реле, работающим от постоянного тока:

а — с диодным мостиком VD1-VD4; б — с 2 диодами VD1 и VD2 

И в том, и другом случаях предотвращается вибрация якоря реле. Если же вместо реле типа МКУ-48 (МКУ-48С) ставится какое-либо иное высоковольтное реле, то для предотвращения вибрации его якоря одних диодов уже недостаточно, и придется параллельно обмотке К1 реле включить оксидный (электролитический) конденсатор. Емкость этого конденсатора (ориентировочно) не менее 20…50 мкФ, рабочее напряжение — более 450 В.

При использовании готового термостата от холодильника необходимо учитывать следующие обстоятельства:

во-первых, предусмотреть все меры электробезопасности — ведь нагреватели работают под напряжением 220 В;

во-вторых, обращение с термостатом, в особенности с его чувствительной трубкой, требует особой аккуратности — в случае нарушения герметичности трубки или стенки полости термостата наполняющий их газ испарится, и прибор перестанет работать;

в-третьих, чтобы установить требуемую для работы термошкафа температуру с помощью регулировочной ручки термостата, потребуется ее почти полностью вывести до положения таяния в холодильнике. (Но вывести не до конца, поскольку в этом положении контакты термостата, как уже сказано, постоянно выключены!) Конечно, регулировать температуру ручкой термостата, установленной в крайнем положении, сложновато, поэтому попытайтесь «сместить» ручку термостата ближе к среднему положению, немного сплющив кончик его чувствительной трубки. Тогда выставить ручкой требуемую температуру будет существенно легче.