Терморегуляторы для инкубатора: обзор вариантов + самостоятельное изготовление

При инкубации яиц каждого конкретного вида птица требуется строгое соблюдение своего температурного режима. При чем имеет значение изменение его даже на одну десятую градуса. Поэтому без специальных устройств, автоматически включающих или отключающих нагревательные элементы, трудно обойтись. Эти устройства называются терморегуляторами. Их современные модели могут контролировать не только температуру, но и влажность, выводя показания измеряемых параметров на дисплей.

Основные блоки системы терморегуляции

Любая система терморегуляции вне зависимости от конструктивного исполнения должна содержать следующие блоки.

• Блок сбора и передачи данных. То есть приспособление для измерения температуры и канал передачи полученной информации на основной блок. Это может быть отдельно расположенный термометр или встроенное в основной блок устройство.
• Основной блок. Здесь происходит сравнение принятых показаний с эталонными значениями и передача управляющих сигналов на нагревательные элементы. Выработка команд происходит в соответствии с результатами анализа данных полученных из предыдущего блока.
• Исполнительный блок. В данном случае — нагревательные элементы. Это могут быть различного вида лампы либо тэны.

Схема подключения терморегулятора

В соответствии с блок-схемой устройства происходит его подключение. То есть у него имеется три вывода.

• По одному — подводится электропитание.
• К другому — присоединяется термодатчик, установленный на уровне размещения яиц.
• По третьему — управляющие сигналы поступают на нагрузку. Нагрузка в данном случае — лампы или тэны.

Принцип работы

При подключении инкубатора к сети начинают работать нагревательные элементы, постепенно повышая в нем температуру. С термодатчика, расположенного внутри, считывается информация о ее величине.

В зависимости от конструкции терморегулятора в нем предусмотрена возможность выставления порогового значения температуры. По достижению этого предела происходит временное отключение или плавное снижение нагревающего эффекта.

При снижении температуры до ее нижнего предела происходит автоматическое увеличение интенсивности нагрева. Таким образом, задача человека состоит только в том, чтобы выставить предельные значения температуры. В итоге внутри инкубатора поддерживается заданная температура.

В инкубаторах в качестве нагревательных элементов часто используются инфракрасные лампы.
Это лучший вариант, но вместе с тем возникают сложности с измерением температуры внутри инкубатора. Так как лампы нагревают не воздух, а непосредственно сами яйца. Поэтому датчик должен обязательно находиться в месте расположения яиц.

Основные требования при выборе устройства

Выбирая устройство терморегуляции для инкубатора, нужно руководствоваться следующими критериями.

• Надежностью. Она характеризуется стабильной работой устройства при резких перепадах напряжения или температуры.
• Автономностью. То есть устройство должно работать без вмешательства человека. Само повышать и понижать температуру, сигнализировать о ее критическом состоянии. Хорошо если в нем будет предусмотрен механизм переворота яиц и датчик влажности.
• Визуальностью. Имеется в виду возможность в любое время наглядно увидеть состояние климата внутри инкубатора.

В случае приобретения прибора, отвечающего этим требованиям, намного упростится инкубация яиц. Вам не придется постоянно лично следить за ходом процесса. Ваш надежный помощник сделает это за вас. Но чтобы он вас не подвел нужно выбрать правильный экземпляр.

Виды терморегуляторов

Конструктивно они бывают трех видов:

• электромеханическими, основанными на физических свойствах материалов (наиболее дешевые модели),
• электронными,
• ПИД-регуляторами.

Электромеханические

Примером инкубатора с электромеханическим терморегулятором может служить “Квочка МИ-30”.

В таких регуляторах разрыв или включение электрической цепи происходит механическим способом, путем замыкания или размыкания контактов. Причем процесс управления переключением контактов основан на физических свойствах материалов. Например, газов. Они, помещенные в капсулу, под воздействием температуры расширяются или сужаются, переключая тем самым контакты. Вместо газов можно использовать биметаллы, спаи разнородных металлов.

Электронные

Пример такого устройства изображен на фото внизу.

Электронные регуляторы обеспечивают высокую точность. Они могут улавливать изменение температуры на одну десятую градуса, что и требуется в инкубаторах. Конструктивно в них входит термодатчик и управляющая электронная схема. Колебания температуры фиксируются терморезистором или термотранзистором.

В температурных датчиках на терморезисторах значение температуры преобразуется в сопротивление.

PID-регуляторы

Они построены на более современной элементной базе, позволяющей обеспечить более точную и плавную корректировку требуемой температуры. Например, такой, как изображенный на фото внизу измеритель ТРМ201. Он способен точно поддерживать заданные технологические параметры. Это уже программируемые устройства.

Наиболее популярные терморегуляторы

Отечественный рынок предлагает широкий ассортимент инкубаторов, укомплектованных всем необходимым оборудованием и приспособлениями. Но для решения частных задач и создания особых климатических условий, а также в случае отсутствия встроенных автоматических регуляторов, их можно приобрести отдельно.

Терморегулятор “Мечта-1”

Очень популярная модель у птицеводов. Она привлекает своей функциональностью и надежностью. Помимо температуры это устройство способно определять влажность в инкубаторе (для этого используют психрометр) и управлять механизмом переворота лотков.

Такой функционал значительно расширяет диапазон использования прибора. Он применим в различных хозяйственных помещениях, сушилках, в качестве домашней метеостанции.

Работает регулятор от сети 220 В (при индивидуальном заказе возможна организация  питания от 12 Вольт). Максимально коммутируемый ток 16 Ампер. Потребляемая мощность не превышает 3 Ватт.

ЦТР-1С цифровой симисторный терморегулятор.

Он привлекает невысокой ценой и “аскетичным” функционалом, так как ничего кроме котнтроля температуры не предлагает.

Основным коммутационным элементом в этом устройстве является не электромеханическое реле, а симистор. Он позволяет плавно включать нагрузку, что повышает надежность работы терморегулятора.

TCN4S-24R с ПИД-регулятором

Устройство разработано Южно-Корейской компанией Autonics. Его предлагают по цене 1785 руб. Питание осуществляется от сети переменного тока 220 В, а также 24 В переменного тока, 48 В постоянного тока. Максимальная потребляемая мощность:

• 5 Вт при переменном токе 220 В и 24 В,
• 3 Вт при постоянном токе 48 В.

Высокая скорость, а, следовательно, и точность достигается за счет применения новых алгоритмов обработки данных посредством ПИД-контроллера. Прибор компактен, имеет большой дисплей со светодиодами высокой яркости.

Цифровой терморегулятор “Климат-6”

Это мощный прибор. Его можно использовать на крупных птицеводческих комплексах, в больших инкубаторах, рассчитанных на вместимость от пяти до двадцати тысяч яиц. С его помощью можно

• регулировать в заданных пределах температуру,
• измерять влажность,
• управлять вентиляцией (заслонками подачи свежего воздуха),
• включать в соответствии с показаниями встроенного таймера механизм поворота лотков.

Прибор в состоянии автоматически изменять свои настройки в соответствии с подключенными к нему датчиками. В нем предусмотрена возможность выставления программы инкубации конкретной птицы, а также удаленного мониторинга всех рабочих параметров инкубатора.

Нужен ли самодельный терморегулятор?

На рубеже восьмидесятых годов, когда готовые изделия были в дефиците, пользовались популярностью самоделки, особенно радиолюбительские. Вот одна из простейших схем терморегулятора того времени.

Более надежная, обладающая большей помехоустойчивостью схема на операционном усилителе ОУ КР140УД6. Цена, используемых полупроводниковых приборов невысокая, что делает эти схемы привлекательными для радиолюбителей.

Сейчас в интернете рекламируют и предлагают конструкторы с готовыми комплектами запчастей для сбора терморегулятора, как пишут, простого и надежного. Многие в надежде сэкономить приобретают их. Но если вы далеки от радиотехники, то это вряд ли стоит делать. Получится намного дороже, так как потратите невосполнимые нервные клетки и не менее ценное время. Говорят же, “время — деньги”.

Так как просто умения паять для работы с печатными платами и полупроводниковыми приборами недостаточно. Последние очень чувствительны к высоким температурам. Перегреете и можно выбрасывать. Но даже если сделаете все правильно, схему нужно настроить. А это редко удается с первого раза (даже из-за банального разброса параметров элементов). Конечно, если вы по жизни счастливчик и часто выигрываете в лотерею, то попытаться можно.

Современные схемы терморегуляторов составляются уже на программируемых микросхемах. Их функции можно изменить путем прошивки. Но для этого надо иметь программатор и код прошивки. Пример схемы терморегулятора с использование PIC-контроллера приведен ниже.

В итоге можно сказать, что терморегулятор в инкубаторе — вещь незаменимая. Об этом, конечно, знает каждый птицевод. Но какой из них лучше выбрать? Частично получить ответ на поставленный вопрос поможет эта статья. Но главный подсказчик — это задачи, которые вам надо решить и ваши финансовые возможности.