Схема для инкубатора

[ws55]

Уважаемые знатоки! Тема хоть и старая, но многие продолжают заниматься инкубацией, некоторые - впервые, причём, хотят построить инкубатор своими руками.
А ведь никто не спросил у автора - а чем Вы, уважаемый греете свой инкубатор? Что Вы используете в качестве нагревательных элементов? Почему, используя простую компараторную схему, которая идеально "держит" температуру, у Вас скачки+-2 с лишним градуса?
Во первых, необходимо смириться с тем, что в разных частях инкубатора, будет разная температура - по углам, под лотком, над лотком, хотя воздух и перемешивается вентилятором. Именно, вентилятор перемешивает воздух, на самых минимальных оборотах, а не дует во всю прыть.
И, самое главное - тепловая инерция нагревательных элементов. Самая минимальная - у лампы накаливания, которая остывает уже в момент выключения, и лучше лампы ещё ничего не придумано. Даже термокабель обладает большой инертностью. И включаться лампы должны симистором или тиристором с соответствующими силовыми схемами. Гистерезис здесь не нужен - иной раз лампы "входят в режим", слегка светясь и поддерживают абсолютно точную температуру на простой компараторной схеме. Использование ТЭНов - это издевательство над будущими цыплятами, когда требуемая температура достигнута, термостабилизатор отключает нагрев, а ТЭНы, по инерции продолжают жарить яйца. Скачки могут достигать +-4-х и более градусов!
За 20 лет использования самодельного инкубатора, чего я только не перепробовал в качестве нагревательных элементов, но лучше ламп накаливания ничего не нашёл. На лампах выводил и утят и даже индюшат с превосходным результатом - из 60-ти яиц 1-2 не вылуплялись, да и те, зачастую просто неоплодотворёнными были. А с ТЭНами, бывало, и треть яиц выбрасывал.
Схем перепробовал множество, но результат стабильности температуры зависел только от вида нагревательных элементов. Даже промышленный термостаб с курофабрики друг подарил - та же песня.

[timon99]

лучше лампы ещё ничего не придумано.

Позвольте не согласиться с вами. У меня 4 инкубатора все одной фирмы БЛИЦ. Там вместо лампы установлены короткие спирали из нихрома которые обдуваются вентилятором. На мой взгляд это намного лучше чем лампа! Да и в плане питания инкубатора от АКБ вариант лучше. А то что в деревнях отключают постоянно и надолго свет все знают. Да и постоянные споры о том что температура должна поддерживаться очень и очень точно очередной бред! Вот сами подумайте как на яйцах сидит курица? Она каким местом поддерживает температуру? А когда уходит из гнезда что поесть или попить??? Кто за нее температуру поддерживает? А когда их ворочает в гнезде кто температуру поддерживает??? Я за 10 лет работы с инкубаторами понял что можно варьировать температуру до нескольких градусов! И тут просто сдвинется время вылупа. А вот если не поддерживать влажность то тут да отбраковки будет очень много.

[mike-y-k]

Лампы vs ТЭНы vs что-то ещё - это просто споры о работе контроллера нагревателя.

Таки если при выключении нагревателя никак не учитывается его инерционность - результат очевиден. Если контроллер просто умеет включать и выключать нагреватель при определенных температурах, естественно необходимо снижать его массу. Если же у него есть интеллект и управление нагревателем позволяет менять мощность нагрева с учётом инерционности - там хоть 10kW будут стоять и никакого перегрева не будет. Сам ТЭН никто не мешает нагревать только до некоторой температуры.

В лабораторных термостатах (откуда и куда идея перетекла неизвестно) используется двухконтурный (и даже более) нагрев с промежуточным теплоносителем (жидкостное охлаждение ПК наизнанку). А там совсем другие критерии поддержания температуры.
Ничего сверхъестественного - при исключительно нагреве греется накопитель до необходимой температуры и дальше клапана с насосами (центробежные/диафрагменные/перистальтические) на теплообменники. Если в обе стороны температуру гонять, то как в обычном кране с горячей и холодной водой на теплообменник. Все вопросы решает правильный алгоритм в контроллере. А термостаты те и для чашек Петри, и для яйца, и много для чего ещё пользуются.
Это конечно не призыв полностью повторять избыточную сложность, но некоторое усложнение контроллера тут однако весьма оправданным выглядит.

PS Собственно для регулирования мы имеем t1 - температура окружающей среды, t2 - температура яйца, t3 - температура нагревателя. В конкретной установке (с учётом характеристик теплообмена с внешней средой) для заданной целевой температуры t2 всегда существует равновесное соотношение t1 и t3. После получения зависимости t3 на весь диапазон t1 реализация алгоритма - только проблемы с кодированием.
Получение зависимости или расчётами, или несколькими экспериментами по школьному учебнику с калориметром, или с адаптационным алгоритмом в программе. Последнее из термодинамики - таки в системе инкубатора t2 и t3 имеют четкую взаимосвязь.
На пальцах вроде получилось

[ws55]

Там вместо лампы установлены короткие спирали из нихрома которые обдуваются вентилятором. На мой взгляд это намного лучше чем лампа!

Пробовал такой инкубатор, очень понравилось. Но где же такие пластины взять, да ещё и в деревне?! И с лампами есть свои неудобства - боишься брызнуть водой на горячую лампу., места много занимают. Но мне нравится - из-за малой тепловой инерции.
А что касаемо контроллеров - ну не все-же радиоинженеры. Кому уж что доступно.
База сейчас такова, что радиолюбительством расхотелось заниматься - то, что раньше собиралось на плате с пол-стола, теперь в микросхемке помещается. И готовые кишки для инкубатора можно свободно выписать на АлиЭксрессе и еБее по смехотворной цене - суй в картонную коробку и выводи себе цыплят. Совсем жажду творчества убили! Или старый стал, ленивый стал?! Вот, взгляните на терморегулятор - TL431. И всё!

[mike-y-k]

ws55, лиха беда начало . Такое вполне даже на arduino собирается. Там только с герметичностью коробки для установки вопрос нужно решить - почти на улице плата будет стоять. Научится это готовить тоже не сильно сложно в любом месте, где есть интернет. Было бы желание - остальное приложится. Описаний и реализаций регулирования мощности активной нагрузки - сколько душа пожелает и даже больше.
Остальное - выбор и реализация первого варианта (прототипа) его отладка и опытная эксплуатация, доводка, доработка алгоритма,… - как и с теми, что на весь стол. Только уже не сменой схемы, а сменой алгоритма решается.
Про реализацию логики на CPLD/FPGA не буду - там все конечно как и было, но ценник немного другим получается, особенно для деревни, ну и уровень вхождения нужен другой.

PS Вариант на TL431 конечно компактен, но все ещё просто включает и отключает нагреватель. Если реле заменить на оптрон - вся схема в спичечный коробок влезет. Если же ещё и управление мощностью добавить…
Хотя при простых достаточно расчетах мощные нагреватели можно и последовательно соединить для снижения единичной мощности вместе с температурой до необходимой.

[ws55]

Если реле заменить на оптрон - вся схема в спичечный коробок влезет.

Конечно, конечно! Оптрон. Так, попалась под руку с реле. Главное, хотел компактность показать, с LM-кой. Бывало, напаяю-напаяю из журнала Радио - там одна схема - на пол-страницы. Каждому автору охота выпендриться ненужными обвесами. А принцип-то - один - баланс моста. Есть схемы и с одним-двумя транзисторами. И работают. Ну, а исполнительная часть - кому как угодно - хошь - реле, хошь - тиристор, хошь - симистор. У меня позавчера и реле нащёлкало 25 цыплят из 30 яиц. Отчего-то 5 шт. замерли. Чего-то, один - с растопыренными ногами. это как-нибудь поправляется?

[mike-y-k]

ws55, ну на тему процессов в яйце - это уже к биологам надо
А вот мощность нагревателя ограничить, дабы его совсем редко отключать приходилось - это вполне решаемо. Дополнительная схема регулятора мощности на том же симисторе и с последовательным соединением нагревателей вполне решит вопросы с перегревом, инерционностью,… больших нагревателей. И проблем как с лампочками не будет, и компактность вполне нормальная. Дабы снизить потери и шум в сети - вполне допустимо использование ЛАТР. При нестабильной сети тот ЛАТр несложно доработать до стабилизатора мощности. Это все и на россыпи вполне реализуемо.

[ws55]

Обычно мы используем небольшие инкубаторы. Для себя, десяток кур с лихвой обеспечивают семью яйцами. Это я к тому, что в небольшом, по объёму, инкубаторе достаточно подобрать мощность ламп, например - две по 100 или даже по 75 ватт, да ещё и последовательно, и симистор или тиристор "держит" их слегка включёнными, помаргивают и совсем не гаснут. Тогда и температура в инкубаторе исключительно стабильная держится. Я сторонник простоты, поскольку "всё гениальное - просто". Но не до такого - Тётка знакомая, бывало в коробку грелку электрическую засунет, температуру примерно подберёт переключателем и ведь выводила цыплят каждый год! Ну не радиолюбитель тётка была, а потом и инкубаторы появились в продаже. И самогонные аппараты. Это вам не СССР, возвращаться куда я не хочу ни за какие коврижки.

[ws55]

симистор или тиристор

Неграмотно написал. Тринисторы (или триаки по-буржуински) их общее название. А динисторы они зовут диаки.

[bobic]

Приветствую! Помогите со схемой Дело в том что собрал схему терморегулятора вот http://ovchin.narod.ru/radio/incub.html перепад температуры в инкубаторе (+- 1градус) – это много, надо держать температуру к примеру для Куринных яиц 37,2-38 градусов,Что делать

-- Прилагается рисунок: --

T2117 Интегральная схема управления семисторным ключом с коммутацией при переходе через ноль и функцией регулировки мощности, отдаваемой в нагрузку
https://media.digikey.com/pdf/Data%2...PDFs/T2117.pdf