Терморегулятор для печи Бутаков, Нормаль и т.п.

Здравствуйте жители города мастеров! Печами, работающими в режиме тления достаточно сложно поддерживать стабильную температуру в обогреваемом помещении, если конечно не сидеть рядом, и регулировать нагрев вручную: открытием-закрытием шибера и зольного ящика. С этой проблемой я столкнулся установив печь Нормаль-2 в маленьком дачном домике. После нескольких дней эксплуатации печи, стал вырисовываться определенный алгоритм для поддержания более-менее комфортной температуры в помещении, и появилась идея автоматизировать процесс регулировки. Свои соображения я высказал в ветке: "Автомат управления горением для Бутакова" получив ряд дельных замечаний от автора автомата Burrdozel а также Wodik и АА, за что всем очень благодарен. Идея была управлять открытием-закрытием зольного ящика при помощи простого электронного терморегулятора с исполнительным механизмом. Шибер не трогать- он в положении 45 град. Алгоритм работы устройства: Ящик приоткрыт- дрова разгораются- температура воздуха в помещении повышается- срабатывает терморегулятор- исполнительный механизм закрывает ящик- дрова начинают тлеть- тление постепенно прекращается- температура воздуха понижается- срабатывает терморегулятор- исполнительный механизм открывает ящик... процесс повторяется. Основной задачей была простота устройства, повторяемость, экономичность, питание от аккумулятора

1. ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ. В качестве датчика температуры, я применил комнатный термометр на биметаллической пружине, припаяв вместо стрелки посеребренный контакт и вплавив второй контакт в шкалу термометра на отметку 20 град. Теперь при понижении температуры воздуха до 20 град. и ниже- контакты замкнуты, а при повышении- разомкнуты.
   2. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ. в зольном ящике пропилил круглое отверстие, для притока в печь воздуха, диаметром 3 см. которое в режиме тления перекрывается заслонкой, установленной на якоре соленоида. Здесь пришлось решить проблему снижения энергопотребления соленоида т.к.он сильно грелся. В результате удалось снизить потребление тока, при втянутом якоре, с 500 до 200мА при питании 12 В. В результате была собрана и испытана очень простая конструкция терморегулятора для печи длительного горения. Всех заинтересованных приглашаю к обсуждению. Александр.

а что если прикрепить с обратной стороны топки (изнутри) магнит и пластину, которая отпирает запирает тоже сделать магнитной, тогда соленоид может работать не постоянно а только чтобы оторвать и назад примагнитить запорную пластинку. а то аккум сядет быстро.

Идея с отключением после срабатывания солиноида хорошая, но как реализовать аварийное закрытие заслонки в случае разряда аккумулятора ? тут оно достигается пружиной на якоре соленоида, при пропадании питания заслонка закрыта. В этой схеме соленоид потребляет ток только в режиме открытой заслонки (сердечник втянут), дрова начинают разгораться, времени на разогрев печи и прогрев воздуха требуется не так много: в течении дня пробной эксплуатации автомат сработал раза четыре и общее время в режиме открытой заслонки составило чуть больше часа. Я использовал аккумулятор емкостью 2,3 Ач. т.е. думаю, что на неделю непрерывной эксплуатации, аккумулятора должно хватить (можно ведь аккумулятор и к зарядному устройству подключить, пусть постоянно подзаряжается:)). Схему устройства прилагаю.

Отлично! Хорошо, когда глаза боятся, а руки все-таки делают. Приятно, что не двигаете зольник. Уже успех. Следующий шаг- отказ от соленоида и изготовление пары винт-гайка по типу задвижек на трубопроводах с маленьким моторчиком. Регулирование будет плавным.
Одно замечание. Закрывающую заслонку надо сделать не плоской, а конусной. Тогда при регулировании будет более-менее линейная зависимость увеличения площади открытого отверстия от перемещения конуса. К тому же конус при закрытии будет самоцентроваться, что ценно.

Да, и еще вопрос- где размещаете датчик? И какие по длительности получаются периоды открытия/закрытия?

Burrdozel написал : отказ от соленоида и изготовление пары винт-гайка по типу задвижек на трубопроводах с маленьким моторчиком. Регулирование будет плавным.

Вот именно... Лучше сделать простейший актуатор, который будет открывать-закрывать на оч. малую величину за каждый шаг. И потреблять ток только во время работы.

Burrdozel написал : Следующий шаг- отказ от соленоида

Нет, от соленоида пока отказываться не буду! Однако идея с электродвигателем рассматривалась, но конструкция усложнится. Так же интересна идея применения актуатора, предложенного в Вашей ветке, здесь и конусная заслонка в тему. В целях упрощения конструкции, я решил пока отказаться от электронного датчика температуры (терморезистор, компаратор), но в биметаллическом термометре есть свои недостатки в надежности срабатывания: при окислении контактов возможен их "дребезг".

Burrdozel написал : Да, и еще вопрос- где размещаете датчик? И какие по длительности получаются периоды открытия/закрытия?

Для испытания устройства у меня был один день. За городом небольшая дача: рубренная избушка с пристроенной щитовой верандой общая площадь 30кв.м. Около 9 часов утра : на улице -5град. Установил устройство на зольный ящик, датчик закрепил на стене метрах в двух от печи, подключил питание, сработал соленоид (заслонка открылась). растопил печь обрезками пиломатериалов, загрузил расколотую пополам березовую чурку см. 30 в диаметре, пару поленьев и закрыл зольник, шибер на 45 град., минут через15-20 температура повысилась до 20 град. датчик разомкнулся и якорь соленоида под действием пружины перекрыл заслонкой отверстие в зольнике. через некоторое время пришлось открыть дверь на веранду т.к. температура поднялась до 25град.( жарковато однако:) ) больше температура не повышалась, веранда прогрелась градусов до 15-и. Около 14 часов заслонка "щелкнула" пару раз, сработал соленоид, заслонка открылась. посмотрел на градусник : 20 град. слышно как дрова стали разгораться. заглянул в печь, от дров примерно пятая часть осталась. Не более чем через полчаса Соленоид опять сработал перекрыв отверстие. В четвертом часу пришлось подкидывать небольшое полено. 17-00 всё отключил-перекрыл: пора домой. Всё же для маленького помещения мощность этой печи великовата, придется делать отвод лишнего тепла (эту проблему решу- буду переделывать двухскатную крышу на мансарду, туда и отведу:yu ) или приноравливаться к дровам: попробую в следующий раз осиной топить.

КонстаТим написал : Лучше сделать простейший актуатор, который будет открывать-закрывать на оч. малую величину за каждый шаг.

Идея хорошая, но тогда и термореле придется сочинять, подумаю...

Alex.A написал : а что если прикрепить с обратной стороны топки (изнутри) магнит и пластину, которая отпирает запирает тоже сделать магнитной

Немного не понял с магнитами:( ... эскизик бы.

Shvex написал : но в биметаллическом термометре есть свои недостатки в надежности срабатывания: при окислении контактов возможен их "дребезг".

Устраняется с помощью слабейшего магнита, типа "наклейка на холодильник". Правда появляется небольшой гистерезис в 1-2 градуса.

а меня на подобную мысль натолкнуло сообщение уважаемого Burrdozelа, от 01-04-2007, 23:30"Автомат управления горением для Бутакова". появилась мысль управлять заслонкой в зольном ящике используя чисто механические приспособления, основанные на КТР различных металлов.
были изготовлены две пробных биметаллических пластины с испольщованием алюминия и нержавеющей стали и одна меди и нержавейки. и так как сейчас нет возможности напрямую общаться с печкой, испытания проводились на конфорке электро плиты:)))) наилучший результат удалось добиться с двумя сдвоенными пластинами - 10мм на нагрузке 500 грамм при изменении температуры от комнатной до 100 градусов, в качестве передачи на исполнительное устройство хочу использовать тросик в боудене. а в качестве исполнителя-секторную заслонку, как писалось уже в этом форуме. кстати, прошу не забывать, что соместно с зольным ящиком, при необходимости выбрасывать золу, придётся носить с собой и всё что к нему приделано...