自動恒溫控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

朱忠寶

（作者單位：貴州省新聞出版廣電局七九四臺）

1 概述

貴州省新聞出版廣電局七九四臺機房地處海拔2 100多米，屬于典型的高海拔、高濕度臺站，七九四臺供配電系統(tǒng)由兩路市電、柴油發(fā)電機、UPS電源組成。受各種原因的影響，市電時有停電，UPS電源最多能維持發(fā)射機工作40 min，故柴油發(fā)電機顯得非常重要。

七九四臺柴油發(fā)電機是全自動柴油發(fā)電機，完全受控制面板自動控制。控制面板所處腔體尺寸為40 cm×30 cm×18 cm，空氣填充部分大概占65%。當天氣突然降溫，潮濕的空氣在發(fā)動機控制板腔體內部液化成水珠附著在腔體壁上，導致控制面板多次損壞不通電，給安全播出帶來了不少隱患，也讓值班人員倍感壓力。經過反復研究后決定給腔體加熱除濕，設計過程如下。

2 設計方案

方案1：腔體內部放一個燈泡，常年加熱，達到除濕效果。

優(yōu)點：簡單容易實現(xiàn)，成本低廉。

弊端：燈泡發(fā)熱不均勻，離燈泡較遠的地方溫度特別低，燈泡附近溫度會特別高，而且燈泡體積較大，很可能導致局部高溫讓控制板線路老化，甚至損壞控制板。

方案2：腔體內部放置發(fā)熱片，用兩塊散熱板夾住發(fā)熱片，通過散熱板把發(fā)熱片的熱量相對均勻地散發(fā)到腔體內部，實現(xiàn)加熱除濕。然后用帶傳感器的溫控開關，將控制板板面溫度控制在34～36℃（模擬夏天高溫），當然也可以根據(jù)需要設置其他溫度區(qū)間。

優(yōu)點：能夠實現(xiàn)加熱除濕，也不會導致腔體內部造成局部溫度過高，更能夠控制腔體內部溫度，不會損壞控制板。

弊端：相對方案1較為復雜，經濟成本也更高。

最終決定：采用方案2做一個自動恒溫控制系統(tǒng)，對七九四臺柴油發(fā)電機控制面板腔體進行恒溫控制，到達恒溫除濕效果。

3 具體實現(xiàn)

3.1 計算發(fā)熱片功率

圖1 設計方框圖

根據(jù)腔體的空間算出腔體內部氣體摩爾體積，再根據(jù)熱量吸收和釋放公式：Q=cm△t，考慮內部空氣對熱量的利用率等因素，決定采用25 W的發(fā)熱片。

3.2 所需器材

220 V帶傳感器溫控開關1個，25 W發(fā)熱片4片，散熱板2塊，其他小零件若干。

3.3 設計方框圖

方框圖1說明：4塊發(fā)熱片采用這樣的串并聯(lián)連接方式，實現(xiàn)4塊發(fā)熱片功率相當于單塊發(fā)熱片功率，讓每塊發(fā)熱片都工作在額定功率的四分之一狀態(tài)，從而能夠有效保護發(fā)熱片不易損壞。溫控智能開關的溫度傳感器探頭線長2 m，伸到腔體內部固定在控制板表面，實時感知腔體內表面溫度并傳回溫控器，實時顯示。智能溫控器設置下限溫度值、上限溫度值，當傳感器感知溫度低于下限值時，溫控開關導通，發(fā)熱片開始工作；腔體溫度開始上升，直到傳感溫度到達上限值，智能溫控開關斷開，發(fā)熱片停止工作，腔體內部開始降溫；傳感溫度躍下限又導通開始加熱，如此反復，實現(xiàn)自動恒溫除濕。

4 結語

在該自動恒溫控制系統(tǒng)的設計與應用后，無論是在炎熱的夏天還是嚴寒的冬天，七九四臺柴油發(fā)電機控制板外表始終手感暖和而不燙，控制板內表溫度保持在所設定34～36℃，完全實現(xiàn)自動恒溫控制加熱除濕防潮。切實排除了控制板受潮隱患，能夠有效降低停播率，減輕了值班員的工作壓力，增強了值班員的工作幸福感。該自動恒溫控制系統(tǒng)的設計，也完全可以供其他需要恒溫控制的行業(yè)參考應用，有一定的推廣價值和社會意義。