Digitaler Dual-Thermostat, XK-W1088, 10A-Relais, NTC 10K, 220 VAC

Der digitale Dual-Thermostat XK-W1088 ist ein eigenständiges Modul mit eigenem Controller, das nach dem Anschluss an das Stromnetz von allein arbeitet. Deshalb kommt dieses Tutorial ohne Entwicklungsboard und ohne Programm aus. Sie müssen das Modul lediglich anschließen und über die vier Tasten an der Vorderseite einstellen.

Das Modul steuert zwei voneinander unabhängige Zonen, jede mit eigenem Sensor, eigener Anzeige und eigenem Relais. Es eignet sich für Projekte wie ein Aquarium mit Heizer und Kühllüfter, einen Brutkasten, ein Gewächshaus oder einen Kühlraum, da es direkt Lasten schalten kann, die mit Netzspannung betrieben werden.

So funktioniert es:

Jeder Sensor ist ein NTC-10K-Thermistor, also ein Widerstand, der bei 25 °C 10 kΩ hat und mit steigender Temperatur sinkt. Das Modul misst diesen Widerstand, rechnet ihn in Grad Celsius um und zeigt den Wert mit einer Auflösung von 0.1 °C an, rot für Kanal 1 und blau für Kanal 2. Die angegebene Genauigkeit beträgt ±1 °C.

Jeder Kanal hat zwei Schwellen, Start und Stop, und das Verhältnis zwischen ihnen bestimmt den Modus. Beim Heizen ist Start kleiner als Stop: Das Relais schließt, wenn die Temperatur auf Start sinkt, und öffnet, wenn sie Stop erreicht. Beim Kühlen ist Start größer als Stop: Das Relais schließt, wenn die Temperatur bis auf Start steigt, und öffnet, wenn sie auf Stop sinkt. Die Differenz zwischen beiden Schwellen ist die Hysterese, zum Beispiel 26.0 - 24.0 = 2.0 °C. Sie verhindert, dass das Relais zu häufig schaltet.

Die Ausgänge sind direkt. Wenn das Relais eines Kanals geschlossen ist, liegt am gelben Draht dieses Kanals dieselbe Spannung an wie an der Versorgung des Moduls, und die Anzeige OUT1 bzw. OUT2 leuchtet. Wenn das Relais geöffnet ist, ist der Ausgang spannungslos. Die Last wird also zwischen dem gelben Draht und dem schwarzen Draht (N) angeschlossen, ohne weitere Spannungsquelle.

Der Strom einer Last ergibt sich aus der Formel I = P / U. Ein Heizer mit 100 W bei 230 V verbraucht etwa 100 / 230 = 0.43 A, ein kleiner Axiallüfter mit 230 VAC etwa 0.08 A. Beide liegen deutlich unter der Grenze von 10 A des Relais und auch unter dem für den Dauerbetrieb empfohlenen Wert von 5 A.

Anschluss:

Achtung, das Modul arbeitet mit der Netzspannung von 220 VAC, die zu schweren Stromschlägen oder zum Tod führen kann. Arbeiten Sie nur bei gezogenem Netzstecker, und lassen Sie die Installation von einer Fachkraft durchführen.

Das Gehäuse ist für die Versionen 12 V, 24 V und 220 VAC identisch. Prüfen Sie, ob auf dem Gehäuse das mit Marker gesetzte Häkchen für die Version 220 VAC vorhanden ist, bevor Sie die Netzspannung anlegen.

Im Beispiel steuert Kanal 1 einen Aquarienheizer mit 100 W und Kanal 2 einen Axiallüfter mit 92 mm. Die roten und schwarzen Versorgungsdrähte gehen an das Kabel mit Schuko-Stecker, und je ein gelber und ein schwarzer Draht gehen an jede Last. Die Reihenfolge der Drähte von vorn gesehen ist schwarz, gelb (OUT1), schwarz, rot (L), schwarz, gelb (OUT2). Die Zuordnung jedes gelben Drahtes zum danebenliegenden schwarzen stammt aus den Produktfotos. Prüfen Sie sie daher vor dem Einschalten bei getrenntem Modul mit einem Multimeter. Wir gehen davon aus, dass die schwarzen Drähte im Inneren verbunden sind, aber das muss durch eine Durchgangsmessung bestätigt werden.

Verwenden Sie isolierte Verbinder (Typ Wago oder Klemmleiste) und bauen Sie den gesamten Anschluss in eine geschlossene Abzweigdose ein. Schließen Sie den grün-gelben Schutzleiter an Lasten mit Metallgehäuse an. Wir empfehlen außerdem eine Sicherung von 5 A im Außenleiter als zusätzliche Schutzmaßnahme. Die Sensoren haben ein Kabel von etwa 1 m und sind bereits am Modul angeschlossen, sie benötigen also keine weiteren Drähte.

Konfiguration:

Nach dem Einschalten zeigt die rote Anzeige die Temperatur von Sensor 1 und die blaue die Temperatur von Sensor 2. Jeder Kanal wird über seine eigenen Tasten UP und DOWN eingestellt, und die Einstellungen bleiben im nichtflüchtigen Speicher des Moduls erhalten, auch wenn die Versorgung unterbrochen wird.

Für die Starttemperatur (Start) drücken Sie kurz UP, um sie anzuzeigen. Halten Sie dann UP 3 Sekunden gedrückt, bis die Ziffern blinken, und passen Sie den Wert mit UP / DOWN an. Für die Stopptemperatur (Stop) gehen Sie genauso mit der Taste DOWN vor. Nach einigen Sekunden ohne Tastendruck wird der Wert gespeichert.

Für das Parametermenü drücken Sie UP1 und UP2 gleichzeitig für 3 Sekunden. Auf dem Display erscheint P0. Mit UP1 wechseln Sie von einem Parameter zum nächsten, und mit UP2 / DOWN2 ändern Sie die Werte. Zum Verlassen warten Sie einige Sekunden, ohne eine Taste zu drücken.

Die Einschaltverzögerung ist nützlich, wenn Sie ein Gerät steuern, das nach dem Ausschalten nicht sofort wieder anlaufen darf, zum Beispiel einen Kompressor. Lassen Sie den Wert auf 0, wenn Sie sie nicht benötigen.

Zur Korrektur der Anzeige vergleichen Sie das Display mit einem Referenzthermometer. Weicht es ab, drücken Sie UP und DOWN des betreffenden Kanals gleichzeitig für 3 Sekunden. Auf dem Display erscheint 0.0, und mit UP / DOWN geben Sie die Differenz ein. Die angezeigte Temperatur ist die Summe aus dem gemessenen Wert und dem Korrekturwert.

Um die Werkseinstellungen wiederherzustellen, drücken Sie bei eingeschaltetem Modul DOWN1 und DOWN2 gleichzeitig für 3 Sekunden. Auf dem Display erscheint 888, und das Modul kehrt zum normalen Betrieb zurück.

Anwendungsbeispiel:

Das Beispiel steuert ein Aquarium mit zwei Kanälen: Kanal 1 schaltet den Heizer mit 100 W ein, und Kanal 2 schaltet einen Lüfter ein, der die Umgebungsluft kühlt. Sensor 1 wird ins Wasser getaucht, und Sensor 2 wird in die Luft im Bereich des Aquariums gelegt.

Stellen Sie für Kanal 1 die Starttemperatur auf 24.0 °C und die Stopptemperatur auf 26.0 °C ein. Da Start kleiner als Stop ist, arbeitet der Kanal im Heizmodus: Der Heizer schaltet ein, wenn das Wasser auf 24.0 °C oder darunter sinkt, und schaltet aus, wenn es 26.0 °C erreicht.

Stellen Sie für Kanal 2 die Starttemperatur auf 30.0 °C und die Stopptemperatur auf 27.0 °C ein. Da Start größer als Stop ist, arbeitet der Kanal im Kühlmodus: Der Lüfter schaltet ein, wenn die Luft 30.0 °C oder mehr erreicht, und schaltet aus, wenn sie auf 27.0 °C sinkt.

Prüfen Sie die Funktion. Liegt das Wasser unter 24.0 °C, leuchtet die Anzeige OUT1 und der Heizer wird versorgt, bei 26.0 °C erlischt die Anzeige. Für den Test von Kanal 2 tauchen Sie Sensor 2 kurz in ein Glas mit warmem Wasser von über 30 °C. Die Anzeige OUT2 muss leuchten und der Lüfter anlaufen. Lassen Sie die übrigen Parameter auf den Standardwerten.

Häufige Probleme:

Die Anzeigen bleiben aus. Die übliche Ursache ist fehlende Spannung an den roten und schwarzen Drähten oder eine Version mit 12 V bzw. 24 V im gleichen Gehäuse. Prüfen Sie bei gezogenem Netzstecker die Anschlüsse und danach das Häkchen auf dem Gehäuse.

Die Anzeige OUT leuchtet, aber die Last läuft nicht an. Die Last wird zwischen dem gelben und dem schwarzen Draht angeschlossen, und oft ist der zugehörige schwarze Draht nicht angeschlossen. Prüfen Sie mit dem Multimeter den Durchgang und die Zuordnung der Drähte bei getrenntem Modul.

Der Kanal arbeitet umgekehrt zu dem, was Sie wollten, zum Beispiel schaltet der Heizer ein, wenn die Temperatur steigt. Der Modus ergibt sich aus dem Verhältnis von Start zu Stop, Sie haben die Werte also wahrscheinlich vertauscht. Zum Heizen muss Start kleiner als Stop sein, zum Kühlen umgekehrt.

Die angezeigte Temperatur weicht von der tatsächlichen ab. Prüfen Sie, ob der Sensor im richtigen Medium eingetaucht ist, und vergleichen Sie ihn mit einem Referenzthermometer. Wenden Sie dann die Korrektur aus dem Menü 0.0 an. Ist der Wert unsinnig oder ändert er sich nicht, prüfen Sie das Sensorkabel und seinen Anschluss.

Die Last schaltet nicht sofort ein, nachdem die Bedingung erfüllt ist. Wahrscheinlich haben Sie in P0 oder P1 eine Einschaltverzögerung eingestellt. Setzen Sie den Wert auf 0 zurück, wenn Sie sie nicht benötigen.

Das Relais schaltet zu oft. Die Schwellen Start und Stop liegen zu nah beieinander. Vergrößern Sie die Differenz zwischen ihnen, um eine größere Hysterese zu erhalten.

Einschränkungen und Tipps:

Das Modul misst zwischen -50 °C und 120 °C mit einer Genauigkeit von ±1 °C und ersetzt daher kein Labormessgerät. Die Korrektur der Anzeige hilft, das Display an einen Referenzwert anzugleichen, erhöht aber nicht die Genauigkeit des Sensors.

Die Ausgänge sind direkt, beide Kanäle schalten also Lasten mit derselben Spannung wie die Versorgung und sind keine getrennten potenzialfreien Kontakte. Die Relais vertragen 10 A, für den Dauerbetrieb bleiben Sie jedoch bei 5 A oder weniger. Für Motoren, Kompressoren oder große Lasten verwenden Sie ein vom Ausgang gesteuertes Schütz, da der Anlaufstrom deutlich höher ist als der Nennstrom.

Das Modul ist keine Sicherheitseinrichtung. Wenn ein Defekt des Heizers oder des Thermostats Schäden verursachen kann, fügen Sie einen zweiten, unabhängigen Schutzthermostat hinzu.

Als Nächstes können Sie es in einem Brutkasten mit Heizung und Belüftung, in einem Gewächshaus mit Heizung und Lüftung oder in einem Kühlraum einsetzen und dabei die beiden Kanäle mit unterschiedlichen Schwellen nutzen.