назад

- на главную
- к оглавлению рубрики

ремонт

- импортных
  холодильников

- отечественных
  стиральных машин
- импортных стиральных
  машин

- малой бытовой
  техники

разное

- сделай сам
- электрику



На главную
Схемы
Программы
Справочник
История
Журналы
Ссылки
Новости

 

Холодильник наоборот

24 ноября 2005 г.
Автор:
http://www.electronicsdesign.ru

 

Вырастить и собрать на приусадебном участке хороший урожай овощей - это только полдела, важно еще и сохранить его. Сделать это не так уж и просто, особенно в городских условиях, когда на погреб рассчитывать не приходится. Емкости бытовых холодильников хватает в лучшем случае на 10-15 кг, а при комнатной температуре или на балконе они либо быстро портятся, либо замерзают.

Предлагаем вам конструкцию специального утепленного шкафа с подогревателем из обычных ламп накаливания, в котором овощи можно хранить на балконе в самые лютые морозы, - своего рода "холодильник наоборот" - с несколькими вариантами простейших устройств для автоматического поддержания в нем оптимальной температуры.

Конструкцию хранилища можно условно разбить на три части: утепленный корпус-шкаф, нагревательные элементы и устройство поддержания оптимальной температуры.

 

Рис. 1

Начнем с корпуса. Конструкция его показана на рисунке. При данных размерах его объем составит свыше 300 л, а полезная нагрузка - около 150 кг. В качестве полок лучше всего использовать стандартные деревянные ящики из под овощей размером 58х40х14 см.

Работу над корпусом начните с изготовления рамы 2. Собирается она из деревянных брусьев сечением 40х40 или 50х50 мм, которые крепятся друг к другу металлическими уголками и в шип. Затем к нижней её части на шурупах крепится панель 8, вырезанная из древесно-стружечной плиты. После этого можно переходить к сборке теплоизоляционных панелей. Состоят они из внутренней и внешней стенок, рамы и утеплителя 11. Так как все теплоизоляционные панели, кроме двери, вставляются в проемы рамы корпуса, зазор между ними должен быть как можно меньше.

Собираются панели в таком порядке: сначала из деревянных брусьев собирается рама, а из фанеры или оргалита вырезаются внешние и внутренние стенки. Как видно из рисунка, внешняя стенка должна на 40-50 мм выступать за периметр рамы, а внутренняя - быть точно заподлицо с ней. Затем шурупами прикрепите переднюю панель к раме и уложите внутрь её теплоизоляцию - пенопласт, пенополиуретан или синтепон - и закройте внутреннюю стенку. После этого вставьте панель в порем рамы корпуса и прикрепите к ней шурупами с потайной головкой.

Когда все панели будут установлены, обязательно загерметизируйте щели между ними и рамой корпуса. Для небольших - достаточно обыкновенной оконной замазки, а в более широкие нужно забить поролон. На панели 8 на расстоянии не менее 6 см от стенок прикрепите патроны для ламп накаливания и просверлите два отверстия диаметром соответственно 4 и 9 мм для проводки. Сверху, не менее чем в 7 см от баллонов ламп, установите панель 7 из листа алюминия с прорезанными в ней отверстиями или, что еще лучше, из решетчатой металлической полки от старого холодильника. Подойдет и лист металла с множеством небольших отверстий. Затем, исходя из размеров ящиков (полок), установите уголки 3.

Дверца шкафа 5 собирается по той же технологии, что и теплоизоляционные панели, и крепится к раме на дверных петлях 4. По периметру дверцы наклеивается поролоновая лента 6, обеспечивающая надежную герметизацию хранилища. Для большей надежности дверцу стоит оборудовать магнитной защелкой или крючком.

Все внешние поверхности корпуса обязательно несколько раз прокрасьте масляной или нитрокраской. Она закупорит щели и защитит конструкцию от влаги - ведь хранилищу предстоит простоять на балконе под снегом и дождем многие месяцы. Устанавливается оно на деревянную раму-поддон 9, собранную из деревянных брусьев или досок.

Теперь, когда корпус готов, мы предлагаем вам на выбор несколько несложных устройств для автоматического и ручного поддержания температуры внутри хранилища в заданных пределах.
Смотри вариант 1 термореле  или вариант 2 термореле

В качестве нагревательного элемента используется 2 или 4 лампы накаливания, включенные последовательно. Количество и мощность ламп подбирается экспериментально, но, как показывает опыт, вполне удовлетворительный результат дает использование двух ламп мощностью по 75 Вт каждая.

Соединительные провода должны иметь двойную резиновую оболочку. Особое внимание нужно обратить на качество провода, идущего к нагревательным элементам. Терморезистор нужно установить на верхней крышке 1.

Использовать электронное термореле совсем необязательно. Температуру в холодильнике можно регулировать и вручную, использовав готовый регулятор мощности, который продается в магазинах, торгующих электротехникой, или изготовив самостоятельно см регулятор мощности.

В этом случае хранилище стоит оборудовать термометром для контроля температуры.
И в заключение несколько советов по эксплуатации "холодильника наоборот". Не старайтесь набивать ящик доверху - это приведет к ухудшению циркуляции воздуха в рабочем объеме хранилища, и овощи могут портиться. Чем тщательнее вы загерметизируете все щели и стыки, тем больше вы сбережете электроэнергии.

Помните, что часть схемы находится под высоким напряжением. Поэтому тщательно соблюдайте технику безопасности.

 

Мы рекомендуем еще посмотреть:

Генераторы импульсов, мультивибраторы, автогенераторы

<< Назад в раздел   Распечатать   Рекомендовать
Генераторы импульсов, мультивибраторы, автогенераторы

Вариант простейшего генератора (мультивибратора) показан на рис. 1а. Схема имеет два динамических состояния. В первом из них, когда на выходе D1.1 состояние лог. "1" (выход D1.2 лог. "0"), конденсатор С1 заряжается. В процессе заряда напряжение на входе инвертора D1.1 возрастает, и при достижении значения Uпор=0,5Uпит происходит скачкообразный переход во второе динамическое состояние, в котором на выходах D1.1 лог. "О", D1.2 - "1". В этом состоянии происходит перезаряд емкости (разряд) током обратного направления. При достижении напряжения на С1 Unop происходит возврат схемы в первое динамическое состояние. Диаграмма напряжений поясняет работу. Резистор R2 является ограничительным, и его сопротивление не должно быть меньше 1 кОм, а чтобы он не влиял на расчетную частоту, номинал резистора R1 выбираем значительно больше R2 (R2<0,01R1). Ограничительный резистор (R2) иногда устанавливают последовательно с конденсатором. При использовании неполярного конденсатора С1 длительность импульсов (tи) и пауза (tо) будут почти одинаковыми: tи=to=0,7R1C1. Полный период T=1,4R1C1. Резистор R1 и конденсатор С1 могут находиться в диапазоне 20 к0м...10 МОм; 300 пф...100 мкФ.

Рис.1. Генератор импульсов на двух инверторах

Рис.1. Генератор импульсов на двух инверторах

При использовании в схеме (рис. 1б) двух инверторов микросхемы К561ЛН2 (они имеют на входе только один защитный диод) перезаряд конденсатора будет происходить от уровня Uпит+Unop. В результате чего симметричность импульсов нарушается tи=1,1R1C1, to=0,5R1C1, период T=1,6R1C1.

Так как порог переключения логических элементов не соответствует точно половине напряжения питания, чтобы получить симметричность импульсов, в традиционную схему генератора можно добавить цепь из R2 и VD1, рис. 1в. Резистор R2 позволяет подстройкой получить меандр (tи=to) на выходе генератора.

Рис 2. Генератор импульсов с раздельной установкой длительности импульса и паузы между ними

Рис 2. Генератор импульсов с раздельной установкой длительности импульса и паузы между ними.

Схема на рис. 2 дает возможность раздельно регулировать длительность и паузу между импульсами: tи=0,8C1R1, to=0,8C1R2. При номиналах элементов, указанных на схеме, длительность импульсов около 0,1 с, период повторения 1 с.

Рис. 3. Генератор импульсов на трех инверторах

Рис. 3. Генератор импульсов на трех инверторах.

Более стабильна частота у генераторов, выполненных на трех инверторах (Рис. 3). Процесс перезаряда С1 в сторону уменьшения напряжения на левой обкладке начинается от напряжения Uпит+Unop, в результате чего на это уходит больше времени tи=1,1C1R2. Полный период колебаний составит T=1,8C1R2.

Рис. 4. Генератор импульсов с раздельной регулировкой а) длительности импульсов и паузы между ними б) скважности импульсов

Рис. 4. Генератор импульсов с раздельной регулировкой а) длительности импульсов и паузы между ними б) скважности импульсов

Рис. 5. Генератор перекрывающихся импульсов

Рис. 5. Генератор перекрывающихся импульсов.

Рис. 6. Генератор с симметричными импульсами на выходе.

Рис. 6. Генератор с симметричными импульсами на выходе.

На рис. 4 приведены схемы аналогичных генераторов, которые позволяют раздельно регулировать длительность и паузу между импульсами или при неизменной частоте регулировать скважность импульсов. Мультивибратор на основе триггера Шмидта показан на рис. 5.

Если требуется получить на выходе приведенных выше схем генераторов симметричные импульсы без подстройки, то после схемы необходимо ставить триггер или же воспользоваться схемой на трех инверторах, рис. 6. Элемент D1.1 используется для создания второй цепи отрицательной обратной связи, охватывающей инвертор D1.2 (главную цепь обратной связи для сигнала образует резистор R5) Элемент микросхемы D1.1 работает в режиме с низким коэффициентом усиления при замкнутой обратной связи подобно операционному усилителю работающему в линейной части характеристики В результате этого инвертированное пороговое напряжение инвертора D1 1 может быть просуммировано с напряжением отрицательной обратной связи и подано на вход элемента D1.2. Если соотношение R2/R1 равно отношению R3/R5 может быть получена полная компенсация ошибок обусловленных изменением пороговых напряжении элементов D1.1 и D1.2 При этом предполагается, что все элементы схемы расположены в одном корпусе и их пороговые напряжения фактически равны Частота импульсов такой схемы определяется из соотношения F=1/R5C1 (она будет примерно в два раза выше по сравнению со схемой, показанной на рис. 1).

Рис. 7. Симметричные мультивибраторы а) на rs триггере с двумя конденсаторами, б) с одним конденсатором, в) с резисторами
соединенными с источником питания, г) на двух rs триггерах

Рис. 7. Симметричные мультивибраторы а) на RS триггере с двумя конденсаторами,
б) с одним конденсатором, в) с резисторами соединенными с источником питания,
г) на двух RS триггерах

Симметричный мультивибратор можно выполнить на основе RS-триггере, рис 7. Вариант схемы на рис. 7в позволяет резисторы R1 и R2 выбирать более низкоомными, потому что диоды разделяют цепь заряда от выходов триггера. Вторым преимуществом этой схемы является то, что она позволяет легко и независимо регулировать в определенных границах период и скважность генерируемых импульсов. Скважность можно регулировать линейно, если R1 и R2 объединить в один потенциометр, а период - если общий конец R1 и R2 соединить с источником питания через потенциометр. С целью уменьшения количества дискретных элементов предложена схема мультивибратора на двух RS-триггерах, рис. 7г.

Рис. 8. Автогенератор на основе двух логических элементов.

Рис. 8. Автогенератор на основе двух логических элементов.

Рис. 9. Автогенератор на двух одновибраторах.

Рис. 9. Автогенератор на двух одновибраторах.

Симметричный мультивибратор можно выполнить на двух ЛЭ, рис. 8 или одновибраторах, рис. 9. Это также позволяет иметь раздельную регулировку длительности импульсов и интервала между ними.

Рис. 10. Симметричные мультивибраторы.

Рис. 10. Симметричные мультивибраторы.

Простейшие схемы симметричных мультивибраторов приведены на рис. 10. При этом, если R1=R2, R3=R4, С1=С2, полный период определяется из соотношения Т=1,4RC.

Рис. 11. Генератор импульсов с повышенной нагрузочной способностью.

Рис. 11. Генератор импульсов с повышенной нагрузочной способностью.

Генератор с малым потреблением энергии можно выполнить на двух ключах микросхемы К561КТЗ, рис. 11. После включения напряжения питания оба ключа разомкнуты. Конденсатор С1 разряжен, поэтому напряжения на нем нет, зарядный ток от источника питания протекает через последовательно включенные резисторы R1 и R2. Так как R1>R2, напряжение на резисторе R2 не достигнет порога срабатывания ключа D1.2, а в дальнейшем, по мере уменьшения зарядного тока, это напряжение стремится к 0. В то же время по мере накопления заряда на конденсаторе напряжение на выводе D1/12 экспоненциально возрастает. Когда оно достигнет порога срабатывания ключа D1.1, соединится цепь между выводами 11 и 10, что приведет к срабатыванию ключа D1.2. Сразу после замыкания обоих ключей нижняя обкладка конденсатора С1 подключается к шине "+" питания. Заряд, накопленный ранее на конденсаторе, не может измениться мгновенно, поэтому напряжение на D1/12 скачком возрастает до уровня, превышающего Uпит на величину, равную порогу срабатывания ключа D1.1. После этого напряжение на С1 начинает уменьшаться с постоянной времени, равной C1R1R3/(R1+R3), и стремится достичь уровня, задаваемого делителем напряжения на резисторах R1, R3. В процессе перезаряда конденсатора напряжение на С1 уменьшится до порога размыкания ключа D1.1. В результате развивается лавинообразный процесс размыкания обоих ключей. Для защиты ключа D1.2 от отрицательного выброса напряжения в схему вводится диод. После размыкания ключей конденсатор начинает заряжаться через последовательно включенные резисторы R1 и R2 — описанные выше процессы повторяются.

При заданной емкости конденсатора длительность паузы t2 между импульсами регулируется резистором R1, однако изменение длительности паузы подбором резистора R1 приводит и к изменению длительности импульса t1. Поэтому, чтобы установить нужную длительность импульса, не меняя паузу, необходимо воспользоваться резистором R3. Регулирование параметров импульсов осуществляется в широких пределах, при этом отношение t1/t2 может быть как меньше, так и больше 1.

Относительно всех автогенераторов на МОП микросхемах можно отметить, что если схема мультивибратора не симметрична, то возрастает ее чувствительность к изменению питающего напряжения (для микросхем 561-ой серии период может меняться на 35% при изменении Uпит от 3 до 15 В), поэтому расчетные соотношения справедливы для максимального напряжения питания.

Рис. 12. Простейшие схемы мультивибраторов с кварцевой стабилизацией частоты

Рис. 12. Простейшие схемы мультивибраторов с
кварцевой стабилизацией частоты.

Рис. 13. Схемы обеспечивающие повышенную стабильность частоты

Рис. 13. Схемы обеспечивающие повышенную стабильность частоты
 при изменении окружающей температуры в широком диапазоне

При стабилизированном питании, изменение длительности импульсов мультивибраторов и частоты в генераторах на RC-цепях обычно не лучше 1% на 15°С (в случае применения термостабильных конденсаторов). Большую стабильность частоты можно получить, используя кварцевую стабилизацию. На рис. 12 и 13 приведены типовые схемы построения таких генераторов. Для небольшой подстройки частоты иногда последовательно с кварцевым резонатором устанавливают конденсатор 10...100 пФ. Частота импульсов и их стабильность в этом случае у генератора задается параметрами кварцевого резонатора.

Все самое необходимое для ремонта Электроники © ElectronicsDesign.RU, 2010. Все права защищены.