Меню Рубрики

Установка вентилятора с термодатчиком

Делаем «умную» систему активного охлаждения для мини-компьютера или медиа-приставки

Многие мини-компьютеры или медиа-приставки используют пассивную систему охлаждения. Это могут быть устройства с процессорами Intel Atom и ОС Windows или множество моделей с Android. У части этих устройств есть одна общая проблема — неэффективная система охлаждения. При продолжительной нагрузке и превышении определённого порога температуры начинается троттлинг — процессор начинает снижать частоту, отключать ядра и пр. Производительность падает. Иногда это не сильно заметно, а иногда мешает комфортной работе с устройством. Производители просто не уделяют системе охлаждения достаточно внимания, считая троттлинг нормальным поведением стационарных систем.

Посмотрите, например, тематические форумы, там чуть ли не в каждой второй теме мини-компьютеров или медиа-приставок обсуждаются вопросы модификации системы охлаждения. Изначально пытаются решить проблему доработкой пассивного охлаждения. Если это не удаётся, переходят к активному охлаждению с помощью вентилятора. Я расскажу, как сделать простое «умное» активное охлаждение с минимальными затратами.


Единицы мини-компьютеров и медиаплееров с пассивным охлаждением имеют на плате выводы питания для вентилятора с возможностью настройки режима работы. Обычно берут вентилятор на 5 В и подключают (подпаивают) его к внутренним контактам питания USB разъёма или разъёму питания самой медиа-приставки. Просто и эффективно. В этом случае вентилятор работает постоянно во время работы медиа-приставки, что не всегда приемлемо или комфортно из-за шума.

  • Программируемый терморегулятор W1209 (цена от 1,7$)
  • Повышающий преобразователь 5 В > 12 В (цена от 0,8$)
  • вентилятор на 5 В или 12 В
  • паяльник (пайки минимум, она простая)

Программируемый терморегулятор W1209

Это компактное устройство, которое предназначено для поддержания определённой температуры. Сфера его применения очень широкая. Его можно использовать для автоматизации нагрева (например, промерзающих труб или бойлера, обогрев растений, инкубатора), вентиляции (например, теплиц), охлаждения и пр., вариантов множество.


Характеристики W1209:

  • Управляющее напряжение 12 В.
  • Коммутируемый ток до 14 В (постоянное) / 20 А или до 250 В (переменное) / 5 А.
  • Диапазон установки температур от -50 ºС до 110 ºС.
  • Диапазон гистерезиса от 0,1 ºС до 15 ºС.
  • Регулировка задержки срабатывания до 10 минут.
  • Два режима режима работы: C — охлаждение, H — нагрев.
  • Размер: 48x40x14,5 мм

Комплект поставки: терморегулятор и датчик температуры.


Принцип работы простой. В режиме C, охлаждение, контакты реле разомкнуты, пока температура ниже установленной. Как только температура превышает установленную, контакты реле замыкаются и остаются в таком положении, пока температура не снизится на величину гистерезиса. Например, к коммутирующим контактам подключен вентилятор, терморегулятор установлен на температуру 70 ºС, гистерезис 15 ºС. Как только терморегулятор фиксируют температуру 70 ºС на датчике, контакты реле замыкаются, и вентилятор начинает работать. Выключится он, когда температура опустится до 55 ºС.

В режиме H, нагрев, принцип работы обратный. Контакты реле замкнуты, пока температура ниже установленной плюс величина гистерезиса. Как только температура превышает установленную плюс величину гистерезиса, контакты реле размыкаются и остаются в таком положении, пока температура не снизится до установленной.

Программировать терморегулятор просто, настройки сохраняются. Нажимаете кнопку SET и с с помощью кнопок + и — выставляете температуру срабатывания. Если держать кнопку SET 5 секунд, то попадёте в меню настроек:

  • P0. Режим работы: C или H.
  • P1. Гистерезис от 0,1 ºС до 15 ºС.
  • P2. Установка максимальной температуры от -45 ºС до 110 ºС (по умолчанию 110 ºС).
  • P3. Установка минимальной температуры от -50 ºС до 105 ºС (по умолчанию -50 ºС).
  • P4. Коррекция температуры от -7 ºС до 7 ºС.
  • P5. Задержка срабатывания от 0 до 10 минут (по умолчанию 0).
  • P6. Защита от перегрева. Если включить, то при 110 ºС терморегулятор отключится.

Повышающий преобразователь


Это простой преобразователь 5 В > 12 В. Он нам нужен для того, чтобы обеспечить управляющее напряжение для терморегулятора. Ещё он понадобится, если вы решите использовать вентилятор на 12 В, вместо 5 В.

Все эти устройство нужно будет установить внутри мини-компьютера или медиа-приставки. Вот фотография для оценки размеров:


Я буду рассматривать вариант, когда вся конструкция подключается к внутренним контактам питания одного из USB разъёмов. Конечно, можно подключить и к разъёму питания самой медиа-приставки. Более того, если на входе 12 В, то и преобразователь не понадобится. Схема подключения будет немного иной. Но я буду рассматривать конкретный универсальный вариант.

Для демонстрации я буду использовать вентилятор на 12 В, но подавать на него буду напряжение 5 В. В реальной ситуации так делать не нужно, т.к. эффективность слабая. Вентилятор должен быть рассчитан на напряжение 5 В. Для питания я буду использовать обычный кабель USB, но в реальной ситуации нужно подключить (припаять) провода к внутренним контактам USB на плате медиа-приставки.



Схема подключения очень простая:

Если вы будете использовать вентилятор на 12 В, то его нужно коммутировать к выходам на преобразователе.

Т.к. ток слабый во всей схеме, используйте тонкие гибкие провода для соединения. Для демонстрации я использовал толстые. Дополнительно можете залить термоклеем места пайки для надёжности, нагрева со слабой нагрузкой там нет. Пайку проводов нужно изолировать с помощью термоусадки или изоленты. При необходимости укоротите провод датчика температуры до нужной длины.

Готовая демонстрационная система:


А вот, как система работает:

Размещаете конструкцию внутри корпуса мини-компьютера или медиа-приставки. Датчик температуры крепите к радиатору SoC.

Например, вы можете установить температуру включения вентилятора 70 ºС, а гистерезис 15 ºС. В обычном режиме, при просмотре видео, просмотре веб-страниц и пр., будет использоваться пассивное охлаждение. Но при нагрузке, например, играми, как только радиатор нагреется до 70 ºС, вентилятор включится и будет работать до тех пор, пока температура не опустится ниже 55 ºС.

В итоге за 2,5$ и 30 минут работы мы добавили немного «мозгов» активной системе охлаждения. Минус у этой системы только один — электромеханическое реле, которое издаёт щелчок при замыкании контактов (включение вентилятора). Идеально было бы его заменить на твердотельное реле или транзистор, чтобы работало бесшумно, но это уже другая история…

Читайте также:  Установка подкрылок колесных арок

источник

Терморегулятор вентилятора ПК

Основная проблема воздушного охлаждения ПК- шум. При увеличении скорости вентиляторов увеличивается и шум. Шум раздражает, отрицательно влияет на наше здоровье и производительность.

Так почему бы не начать бороться с ним? Решение — терморегулятор. В большинстве ПК вентиляторы вращаются с максимальной скоростью, вне зависимости от загруженности процессора и внешней температуры. Современные вентиляторы ПК имеют встроенные терморегуляторы, впрочем как и некоторые материнские платы.

Идея использования терморегулятора сама по себе не нова, сейчас вентиляторы с функцией терморегуляции довольно распространены. К сожалению, большинство из них имеют свои недостатки:

  • Температура процессора устанавливается автоматически. Недостатком такого подхода является отсутствие возможности подстройки вентилятора под конкретную модель процессора (рабочие температуры разных процессоров отличаются). Очевидно, что такие вентиляторы совершенно не подходят для overclocking’a.
  • Большинство вентиляторов регулируют скорость вращения лопастей, однако не могут отключиться полностью. Это особо актуально для вентиляторов, используемых в корпусах ПК. К тому же существуют процессоры, которые при отсутствии загрузки вообще не требуют охлаждения.
  • Каждый вентилятор требует отдельный сенсор. Поэтому наилучшим решением будет создать терморегулятор для вентилятора самостоятельно.

За смешную цену в 4$, терморегулятор будет иметь следующие особенности:

  • Возможность подстройки температуры пользователем.Настройка температуры сможет производиться в большом диапазоне, поэтому терморегулятор можно будет применять как для вентиляторов, используемых в корпусе ПК, так и для вентиляторов, используемых с процессором.
  • Вентилятор отключается, если температура достигает определенного минимума.
  • Возможность одновременного использования одного сенсора с несколькими вентиляторами. Итак, теперь, покончив с теорией, можно приступать непосредственно к сборке устройства.

Нам понадобиться всего лишь три (!) элемента:

  • Силовой MOSFET транзистор (N канальный)
  • Потенциометр 10 кОм
  • Сенсор температуры NTC с сопротивление в 10 кОм (термистор)

Достать любой элемент не составит никакого труда. Особых требований к MOSFET’у нет — напряжение более 12 В. Собирая устройство, был использован IRFZ24N MOSFET 12 В и 10 А. Для жителей США — IFR510 Power MOSFET.

Потенциометр — любой. И наконец, NTC термистор. Вы можете использовать любой термистор, единственные параметры — сопротивление (10 кОм) и цена (минимальная).

  • Изоляция. Не смотря на то что устройство не требует отдельного корпуса, изолировать его просто необходимо. Можно воспользоваться как термотрубками, так и старой доброй изоляционной лентой.
  • Макетная плата. Необязательна, но для удобства все же стоит воспользоваться.
  • Радиатор для транзистора. В нормальных условиях необязателен, однако при использовании более трех вентиляторов, все — же придется установить.

Что бы упростить процесс сборки, схема предоставлена в графическом оформлении. Это дает возможность собрать устройства без каких-либо знаний в электронике. К сожалению, пользоваться паяльником вам все же придется уметь.

Когда все будет собрано — устройство будет выглядеть довольно компактно.

Если у Вас возникают проблемы при обращении с паяльником — используйте большую макетную плату.

Предупреждения .
Убедитесь, что вы хорошо изолировали устройство. Не допускайте контакта устройства с корпусом и др. элементами ПК. Измерение скорости вентилятора не будет работать. Не пытайтесь подключить провод сигнала к материнской плате — это может повредить ее. Теперь необходимо настроить терморегулятор. Для этого включаем «холодный» компьютер.

Регулируем сопротивление потенциометра и устанавливаем его на значении, при котором лопасти вентилятора не вращаются. Когда температура начинает приближаться к максимальной уменьшаем сопротивление до того как вентилятор начинает слабо вращаться. Не жалейте времени настраивая нужное сопротивление, т.к. от этого зависит эффективность всего устройства. Если настройки неправильны компьютер перегреется или же вентилятора будут работать на максимальной мощности все время. Если вы добавили дополнительный вентилятор необходимо настроить терморегулятор заново.

Внимание!
Вы собираете это устройство на свой страх и риск, автор не несет никакой ответственности за последствия использования этого устройства.

Перевод: Ale)(ander, по заказу РадиоЛоцман

источник

Управление вентилятором от датчика температуры

Как же осуществить управление вентилятором от датчика температуры?

Многие электроприборы рассеивают некоторую мощность в виде тепла и никуда от этого не денешься. Если выделяемое тепло плохо выводится из корпуса устройства, это неизбежно приведет к сбоям в работе или даже выходу из строя вашего гаджета. Поэтому, по мере возможности, для более эффективного охлаждения добавляют вентиляторы.

Теперь вопрос: зачем крутить вентилятор в те моменты, когда тепло не выделяется, т.е. устройство работает без нагрузки? Лишний шум обычно напрягает. Для контроля температуры в месте нагрева следует установить датчик. И пусть это слово вам не кажется чем-то непостижимым, чем-то сложным. В качестве датчика будем использовать терморезисторы. Что это такое? Это обычные резисторы, но их сопротивление изменяется под действие температуры. Сопротивление может либо увеличиваться при нагреве, либо уменьшаться.

Давайте посмотрим как использовать такое свойство терморезисторов. Признаюсь честно, впервые идею я нашел на YouTube канале Виктора Сочи. Идея простая, легко реализуется, не требует больших затрат ни денег, ни времени.

Чтобы не быть голословным рассмотрим элементы, которые нам понадобятся.

Во-первых, сам терморезистор. На алиэкспрессе продают по 10шт. Цена чуть больше доллара. Есть и по 20шт. — тогда меньше доллара. Нас будут интересовать NTC-термисторы. У таких термисторов падение сопротивления происходит при увеличении температуры. Существуют еще PTC-термисторы или позисторы. У них, наоборот, растет температура — растет сопротивление.

Следующий элемент, пожалуй, самый важный — модуль понижающий напряжение. Удобнее всего использовать модуль показанный на рисунке. Модуль просто крошечный (2х1см) и имеет высокий КПД. Продают по 5шт. за 3 доллара. Лишние не пропадут, пригодятся для других целей.

Ну, и сам вентилятор. Размер может быть любой, в зависимости от места установки. Да и напряжение питание любое, обычно 12 или 5 вольт. Правда, следует заметить, если вентилятор на 12 вольт, то на входе понижающего модуля должно быть как минимум 13 вольт, для 5 вольтового соответственно 6 вольт. Недорогие вентиляторы размером 40х40мм можно посмотреть здесь — на 5 В и на 12 В.

Читайте также:  Установка кондиционера с выводом в канализацию

Теперь посмотрим как соединить, отдельные компоненты, чтобы они стали одним целым. Посмотрите на рисунок ниже. Вентилятор припаиваем к выходным контактам модуля соблюдая полярность. Земля или GRN у нас общая для входящего и выходного напряжения. Модуль позволяет подавать на вход до 24 вольт максимум, ну, а минимум, как я уже говорил, зависит от напряжения питания вентилятора. И разумеется модуль не работает с переменным напряжением, только с постоянным. Датчик припаиваем как показано на схеме.

Начальная скорость вентилятора подбирается с помощью подстроечного резистора, расположенного с обратной стороны модуля. Собственно параллельно ему мы и припаиваем датчик. Для 5 вольтового вентилятора лучше использовать термистор на 50 Ком, для 12 вольтового — 100Ком.

Небольшое замечание: Если в одном устройстве требуется контролировать температуру нескольких модулей, соедините датчики параллельно и разметите их в нужных местах. Но помните о правиле параллельного соединения резисторов. И еще одно полезное замечание — ножки датчиков не изолированы (нет лакового покрытия). Для изоляции используйте, например, термоусадку. Если ножки датчиков случайно замкнуть толку от них не будет.

источник

Как подключить вентилятор с датчиком влажности: тонкости подключения и монтажа + правила выбора

Образование конденсата, повышенная влажность, неприятный запах и грибок на стенах – проблемы, которые возникают при отсутствии вентиляции в ванной комнате и туалете. Согласитесь, что почерневшие от плесени швы между плиткой испортят вид любого помещения. К тому же, такое соседство вредит здоровью. Поэтому многие домовладельцы обустраивают принудительную вентиляцию, монтируя вентиляторы. Наиболее функциональные модели которых оснащены различными датчиками и таймерами.

В этой статье речь пойдет именно о таких приборах – оснащенных гигростатом. Мы детально разберем, зачем устанавливать вытяжное устройство, на что обратить внимание при покупке канального вентилятора. Также подробно расскажем, как подключить вентилятор с датчиком влажности и поделимся рабочими схемами.

Зачем устанавливать в ванной вентилятор?

В многоквартирных домах имеются вентиляционные шахты. Они предназначены для обеспечения воздухообмена. Как показывает практика, такие конструкции редко обслуживаются. Поэтому отработанный воздух из помещения выводиться плохо.

Согласно нормативам, отток влажного воздуха из помещения должен быть не менее 25 м 3 /час. Приток свежего воздуха осуществляется посредством приточной вентиляции или через клапаны, которые монтируют в окнах и стенах.

Нарушения микроклимата в комнате могут привести не только к появлению грибка, но и испортить бытовую технику, а также мебель: ржавеет стиральная машинка, деформируется поверхность шкафчиков из ДСП, портятся металлические части сантехники.

Рекомендуется устанавливать вытяжное устройство даже если в комнате есть окно. Потому что оно не способно в полной мере обеспечить удаление излишков влаги. После длительного проветривания сухими становятся только рядом расположенные стены, на остальных остается конденсат. Да и в зимнее время долго держать открытым окно не получится.

Функции вытяжных вентиляторов:

  • устранение излишней влаги;
  • улучшение циркуляции воздуха;
  • удаление неприятных запахов;
  • регуляция температуры.

Благодаря работающей вытяжке в ванной и туалете всегда будет чистый и свежий воздух.

Особенности вытяжных вентиляторов

Выпускается несколько модификаций вытяжных вентиляторов. Они бывают шнурковыми, с таймерами, датчиками движения, переключателями режимов и т.д.

Наибольшей эффективностью обладают модели с датчиком влажности – они включаются в работу автоматически, когда уровень влажности в помещении повышается. Производители вытяжных систем выпустили такие «умные» вариации вентиляторов, чтобы повысить уровень комфорта пользователей – ведь после приема душа можно и забыть вручную включить или выключить вентилятор.

Как работает вентилятор с датчиком влажности?

А теперь поговорим о том, как работает датчик влажности, установленный в вытяжном вентиляторе. Внутреннее устройство и принцип работы таких приборов практически не отличается от стандартных вытяжных устройств. Когда включается двигатель, лопасти начинают раскручиваться. Это приводит в движение воздух и вытягивает его вместе с каплями влаги в шахту вытяжки.

Монтироваться вытяжка с датчиком может на потолочную или настенную вентиляционную шахту. Корпус и детали изделия изготавливаются из водостойких материалов. Электрические части имеют качественную изоляцию.

Датчик влажности в вентиляторе может работать как по таймеру, так и автоматически. Во втором случае вытяжная система включается, когда уровень влажности в помещении превышает норму.

В общем, датчик влажности или гигростат в вентиляторе – это специальный элемент, что позволяет измерить уровень влажности в воздухе и запустить вытяжное устройство без участия человека. И все это благодаря высокой чувствительности датчика к конденсату. Работает он по принципу термостата, вентиляция включается только при влажности выше 40%.

Вытяжные системы со встроенным гигростатом оптимально подходят для установки в ванной, помещениях для сушки белья, а также туалетах. Могут использоваться в качестве вентиляции подвалов в частных домах.

Типы встроенных датчиков влажности

Датчиками влажности обычно оснащены модели осевых канальных вентиляторов. В корпусе изделия вмонтирована плата небольших размеров. В гигростате есть два предела: верхний и нижний.

Некоторые вариации настроены с завода и регулировке не поддаются. На остальных диапазон срабатывания можно выставить самостоятельно.

  • Резистивный – при изменении уровня влажности, изделие изменяет сопротивление и запускает двигатель вентилятора.
  • Диэлектрический – имеет в конструкции конденсатор. При повышении влажности между обкладками изделия меняется диэлектрическая проницаемость среды.
  • Термисторный – улучшенный аналог резистивного датчика. Обладает повышенной точностью.
  • Оптический – определяет концентрацию влажности по прозрачности воздуха.
  • Механический – когда влаги в помещении становится больше, меняется длина материала, из которого изготавливается датчик.

Когда уровень влажности достигает запрограммированных значений в датчике, срабатывает реле. Оно замыкает электроцепь двигателя и вентилятор начинает раскручиваться.

Читайте также:  Установка задние дисковые тормоза lucas

Советы покупателям вентилятора с гигростатом

Качественный вытяжной вентилятор для ванной комнаты должен быть бесшумным, обладать высокой производительностью, защитой от воды и подходить к интерьеру помещения. Сейчас выпускаются варианты с интересным дизайном, оригинальным исполнением лицевых решеток и панелей. Поэтому подобрать вытяжное устройство под любой стиль отделки ванной не так уже и сложно.

Для эксплуатации в ванной или туалете лучше всего подходят канальные вентиляторы. Они устанавливаются в воздуховод. Лопасти изделий изготавливают из металла или прочного пластика. Конструкция не боится воздействия влаги, а также едких химических веществ.

Подбирать канальный вентилятор следует с учетом параметров комнаты и диаметра воздуховода. Для подбора производительности изделия, сначала определяют объем помещения: для этого перемножают между собой ширину, длину, а также высоту комнаты. Полученную величину умножают на нормативную кратность воздухообмена.

Параметр нормативной кратности воздухообмена для душа и ванной комнаты составляет 7-9. Если помещением пользуется несколько человек, следует брать максимальное значение. Пример: объем помещения 22,5 м 3 *9 (кратность воздухообмена) = 202,5 м 3 . В этом случае следует покупать канальный вентилятор с производительностью свыше 202,5 м 3 .

Отличаются канальные системы и другими параметрами: мощностью электродвигателя, уровнем шума, частотой вращения лопастей и т.д. Выпускаются изделия разных цветов, а также типов декоративной решетки.

Для монтажа в ванной довольно популярны вентиляторы с обратным клапаном. Рекомендуем ознакомиться с десяткой лучших предложений на рынке.

Монтаж вентилятора с датчиком влажности

Вытяжная система с датчиком влажности монтируется аналогично простейшему вентилятору. Отличатся может только схема подключения прибора. Обязательно нужно посмотреть инструкцию по установке вентилятора. Обычно в паспорте производители приводят правильную схему подключения.

Устанавливать вытяжное изделие следует при снятом напряжении электросети. До монтажа нужно подготовить вытяжную шахту и проверить ее на проходимость и наличие засоров.

Этап #1 — проверка естественной вентиляции

Перед подключением вытяжной системы, шахту вентиляции нужно почистить от мусора, пыли и убрать паутину. Далее проверяют проходимость воздуховода с помощью горящей спички, зажигалки или листа бумаги.

При слабом потоке воздуха или его отсутствии, нужно найти засор и прочистить вытяжную систему. Если самостоятельно не получается обнаружить засорение, можно обратиться в специальные службы, они прочистят шахту.

Перед установкой вентилятора нужно убедится, что и свежий воздух поступает в ванную или туалет. Попадать в помещение он может через окна или щели под дверями. Если же помещение полностью герметично (глухие окна, нет щели между дверным полотном), нужно установить в дверь специальные решетки.

Этап #2 — выбор схемы подключения вентилятора

Для подключения вентилятора в ванной или туалете может применяться несколько схем подключения. Отличаются они между собой вариантом подведения питания к вытяжному устройству.

Проводку под вытяжку лучше прокладывать во время ремонта, чтобы спрятать ее в стену. Если такой возможности нет, замаскировать кабель можно посредством декоративного короба или специальных накладок.

К электросети вытяжную систему подключают с помощью отдельного выключателя, к выключателю света или через датчик.

Для вытяжных устройств с гигростатом такие методы подключения не подходят.

Есть специальная схема для включения канального вентилятора по датчику влажности.

Подключить вентилятор с датчиком или таймером не сложно, если прочитать инструкцию и делать все по схеме. К сети 220 В подключение изделия производится через клеммную коробку, находящуюся под крышкой вентилятора.

Подключение проводов к клеммам:

  • LT – кабель с фазой, идущий от внешнего выключателя;
  • N – ноль;
  • L – провод с фазой.

Подключают изделие через три провода – все клеммы подписаны. Вытяжную систему можно завязать от лампы освещения. Начинать работать вентилятор будет при подаче напряжения на клемму с маркировкой LT (включении света). Отключение производится через 2-30 минут после отключения лампы.

Вентилятор с датчиком влажности может включаться автоматически, когда влажность в помещении будет превышать выставленный уровень на гигрометре. Когда влаги станет меньше, изделие проработает еще какое-то время по таймеру задержки и самостоятельно выключиться.

Этап #3 — установка вентилятора в воздуховод

Перед началом монтажа вентилятора в шахту, нужно убедиться, что все провода подведены. С воздуховода нужно демонтировать декоративную решетку. Подключить устройство к электросети можно через клеммную коробку.

Фиксируют вытяжной прибор посредством саморезов. Сначала в стене просверливают отверстия под дюбели. Потом устанавливают вентилятор и закручивают саморезы. В комнатах с отделкой стен керамической плиткой сложно аккуратно проделать отверстия. Поэтому крепление системы вентиляции осуществляется с помощью строительного герметика.

Этап #4 — проверка правильности работы вентилятора

После монтажа вентилятора с гигростатом, нужно проверить как он работает. Для этого в ванной комнате закрывают дверь и включают горячий душ на некоторое время.

От горячей воды в помещении образуется пар и становится сыро. В таких условиях (60-90% влажности) вентилятор должен будет автоматически запуститься. Далее нужно подождать, чтобы вентиляционная система вытянула влажный воздух в шахту. Если устройство правильно подключено, прибор отключится, когда уровень влаги достигнет нижнего предела, выставленного на гигрометре.

Выводы и полезное видео по теме

Наглядная инструкция по установке канального вытяжного вентилятора приведена на видео ниже: