Termostato digitale doppio, XK-W1088, relè 10A, NTC 10K, 220VAC

Il termostato digitale doppio XK-W1088 è un modulo autonomo, con controller proprio, che funziona da solo dopo l'alimentazione dalla rete. Per questo motivo il tutorial non usa alcuna scheda di sviluppo né alcun programma. Dovete solo collegare il modulo e impostarlo con i quattro pulsanti frontali.

Il modulo controlla due zone indipendenti, ciascuna con il proprio sensore, display e relè. È utile in progetti come un acquario con riscaldatore e ventola di raffreddamento, un'incubatrice, una serra o una cella frigorifera, perché può comandare direttamente carichi alimentati alla tensione di rete.

Come funziona:

Ogni sensore è un termistore NTC 10K, cioè una resistenza che vale 10 kΩ a 25 °C e diminuisce all'aumentare della temperatura. Il modulo misura questa resistenza, la converte in gradi Celsius e mostra il valore con risoluzione di 0.1 °C, in rosso per il canale 1 e in blu per il canale 2. La precisione dichiarata è di ±1 °C.

Ogni canale ha due soglie, Start e Stop, e il rapporto tra loro determina la modalità. In riscaldamento, Start è minore di Stop: il relè si chiude quando la temperatura scende fino a Start e si apre quando raggiunge Stop. In raffreddamento, Start è maggiore di Stop: il relè si chiude quando la temperatura sale fino a Start e si apre quando scende a Stop. La differenza tra le due soglie è l'isteresi, ad esempio 26.0 - 24.0 = 2.0 °C, e serve a evitare commutazioni troppo frequenti del relè.

Le uscite sono dirette. Quando il relè di un canale è chiuso, il filo giallo del canale ha la stessa tensione dell'alimentazione del modulo e l'indicatore OUT1 o OUT2 è acceso. Quando il relè è aperto, l'uscita non ha tensione. Il carico si collega quindi tra il filo giallo e il filo nero (N), senza un'altra sorgente di alimentazione.

La corrente di un carico si ricava dalla formula I = P / U. Un riscaldatore da 100 W a 230 V assorbe circa 100 / 230 = 0.43 A, mentre una piccola ventola assiale da 230 VAC assorbe circa 0.08 A. Entrambi i valori sono molto inferiori al limite di 10 A del relè e al valore di 5 A consigliato per il funzionamento continuo.

Collegamento:

Attenzione, il modulo funziona alla tensione di rete di 220 VAC, che può provocare gravi folgorazioni o la morte. Lavorate solo con la spina scollegata dalla presa e fate eseguire l'installazione da una persona qualificata.

L'involucro è lo stesso per le versioni da 12 V, 24 V e 220 VAC. Prima di applicare la tensione di rete, verificate che sull'involucro ci sia il segno fatto con il pennarello per la versione da 220 VAC.

Nell'esempio, il canale 1 comanda un riscaldatore per acquario da 100 W e il canale 2 una ventola assiale da 92 mm. I fili rosso e nero di alimentazione vanno al cavo con spina Schuko, mentre un filo giallo e un filo nero vanno a ciascun carico. L'ordine dei fili visto di fronte è nero, giallo (OUT1), nero, rosso (L), nero, giallo (OUT2). L'associazione di ogni giallo con il nero accanto deriva dalle fotografie del prodotto, quindi verificatela con un multimetro, con il modulo scollegato, prima di dare tensione. Presumiamo che i fili neri siano uniti all'interno, ma va confermato misurando la continuità.

Usate connettori isolati (di tipo Wago o morsettiera) e montate l'intero collegamento in una scatola di derivazione chiusa. Collegate il conduttore di protezione giallo-verde ai carichi con involucro metallico. Vi consigliamo anche un fusibile da 5 A sul filo di fase, come misura di protezione aggiuntiva. I sensori hanno un cavo di circa 1 m e sono già collegati al modulo, quindi non richiedono altri fili.

Configurazione:

Dopo l'alimentazione, il display rosso mostra la temperatura del sensore 1 e quello blu la temperatura del sensore 2. Ogni canale si regola con i propri pulsanti UP e DOWN e le impostazioni restano nella memoria non volatile del modulo anche se l'alimentazione viene interrotta.

Per la temperatura di accensione (Start), premete brevemente UP per vederla sul display. Poi tenete premuto UP per 3 secondi, finché le cifre lampeggiano, e regolate il valore con UP / DOWN. Per la temperatura di spegnimento (Stop), procedete allo stesso modo con il pulsante DOWN. Dopo qualche secondo senza pressioni, il valore viene memorizzato.

Per accedere al menu dei parametri, premete contemporaneamente UP1 e UP2 per 3 secondi. Sullo schermo compare P0. Passate da un parametro all'altro con UP1 e modificate i valori con UP2 / DOWN2. Per uscire, attendete qualche secondo senza premere alcun pulsante.

Il ritardo di avvio è utile quando comandate un dispositivo che non deve essere riacceso subito dopo uno spegnimento, ad esempio un compressore. Lasciate il valore 0 se non ne avete bisogno.

Per correggere la lettura, confrontate il display con un termometro di riferimento. Se i valori differiscono, premete contemporaneamente UP e DOWN del canale interessato per 3 secondi. Sullo schermo compare 0.0 e con UP / DOWN inserite la differenza. La temperatura visualizzata è la somma tra il valore misurato e il valore di correzione.

Per ripristinare le impostazioni di fabbrica, premete contemporaneamente DOWN1 e DOWN2 per 3 secondi, con il modulo alimentato. Sullo schermo compare 888 e il modulo torna al funzionamento normale.

Esempio di utilizzo:

L'esempio comanda un acquario con due canali: il canale 1 accende il riscaldatore da 100 W e il canale 2 accende una ventola che raffredda l'aria circostante. Il sensore 1 si immerge nell'acqua, mentre il sensore 2 si mette nell'aria della zona dell'acquario.

Per il canale 1, impostate la temperatura di accensione a 24.0 °C e quella di spegnimento a 26.0 °C. Poiché Start è minore di Stop, il canale lavora in riscaldamento: il riscaldatore si accende quando l'acqua scende a 24.0 °C o sotto e si spegne quando raggiunge 26.0 °C.

Per il canale 2, impostate la temperatura di accensione a 30.0 °C e quella di spegnimento a 27.0 °C. Poiché Start è maggiore di Stop, il canale lavora in raffreddamento: la ventola si accende quando l'aria raggiunge 30.0 °C o sopra e si spegne quando scende a 27.0 °C.

Verificate il funzionamento. Quando l'acqua è sotto i 24.0 °C, l'indicatore OUT1 si accende e il riscaldatore è alimentato, mentre a 26.0 °C l'indicatore si spegne. Per provare il canale 2, immergete brevemente il sensore 2 in un bicchiere di acqua calda a più di 30 °C: l'indicatore OUT2 e la ventola devono accendersi. Lasciate gli altri parametri ai valori predefiniti.

Problemi frequenti:

I display restano spenti. La causa abituale è l'assenza di tensione sui fili rosso e nero oppure una versione interna da 12 V o 24 V nello stesso involucro. Con la spina scollegata, verificate i collegamenti e poi il segno sull'involucro.

L'indicatore OUT è acceso, ma il carico non si avvia. Il carico si collega tra il filo giallo e il filo nero, e spesso il filo nero corrispondente non è collegato. Verificate con il multimetro la continuità e l'associazione dei fili, con il modulo scollegato.

Il canale fa il contrario di ciò che volevate, ad esempio il riscaldatore si accende quando la temperatura aumenta. La modalità è scelta dal rapporto tra Start e Stop, quindi probabilmente li avete invertiti. Per il riscaldamento, Start deve essere minore di Stop, mentre per il raffreddamento vale il contrario.

La temperatura visualizzata differisce da quella reale. Verificate che il sensore sia immerso nel mezzo corretto e confrontatelo con un termometro di riferimento, poi applicate la correzione dal menu di 0.0. Se il valore è assurdo o non cambia, controllate il cavo del sensore e il suo collegamento.

Il carico non si avvia subito dopo che la condizione è soddisfatta. Probabilmente avete impostato un ritardo di avvio in P0 o P1. Riducete il valore a 0 se non ne avete bisogno.

Il relè commuta troppo spesso. Le soglie Start e Stop sono troppo vicine. Aumentate la differenza tra loro per ottenere un'isteresi maggiore.

Limiti e consigli:

Il modulo misura tra -50 °C e 120 °C, con precisione di ±1 °C, quindi non sostituisce uno strumento di misura da laboratorio. La correzione della lettura aiuta a portare il display a un valore di riferimento, ma non aumenta la precisione del sensore.

Le uscite sono dirette, quindi entrambi i canali comandano carichi alla stessa tensione dell'alimentazione e non sono contatti puliti separati. I relè sopportano 10 A, ma per il funzionamento continuo restate a 5 A o meno. Per motori, compressori o carichi grandi usate un contattore comandato dall'uscita, perché la corrente di spunto è molto più alta di quella nominale.

Il modulo non è un dispositivo di sicurezza. Se un guasto del riscaldatore o del termostato può causare danni, aggiungete un secondo termostato di protezione indipendente.

In seguito, potete usarlo per un'incubatrice con riscaldamento e ventilazione, per una serra con riscaldamento e aerazione o per una cella frigorifera, sfruttando i due canali con soglie diverse.