自动恒温控制系统的设计与实现

朱忠宝

（作者单位：贵州省新闻出版广电局七九四台）

1 概述

贵州省新闻出版广电局七九四台机房地处海拔2 100多米，属于典型的高海拔、高湿度台站，七九四台供配电系统由两路市电、柴油发电机、UPS电源组成。受各种原因的影响，市电时有停电，UPS电源最多能维持发射机工作40 min，故柴油发电机显得非常重要。

七九四台柴油发电机是全自动柴油发电机，完全受控制面板自动控制。控制面板所处腔体尺寸为40 cm×30 cm×18 cm，空气填充部分大概占65%。当天气突然降温，潮湿的空气在发动机控制板腔体内部液化成水珠附着在腔体壁上，导致控制面板多次损坏不通电，给安全播出带来了不少隐患，也让值班人员倍感压力。经过反复研究后决定给腔体加热除湿，设计过程如下。

2 设计方案

方案1：腔体内部放一个灯泡，常年加热，达到除湿效果。

优点：简单容易实现，成本低廉。

弊端：灯泡发热不均匀，离灯泡较远的地方温度特别低，灯泡附近温度会特别高，而且灯泡体积较大，很可能导致局部高温让控制板线路老化，甚至损坏控制板。

方案2：腔体内部放置发热片，用两块散热板夹住发热片，通过散热板把发热片的热量相对均匀地散发到腔体内部，实现加热除湿。然后用带传感器的温控开关，将控制板板面温度控制在34～36℃（模拟夏天高温），当然也可以根据需要设置其他温度区间。

优点：能够实现加热除湿，也不会导致腔体内部造成局部温度过高，更能够控制腔体内部温度，不会损坏控制板。

弊端：相对方案1较为复杂，经济成本也更高。

最终决定：采用方案2做一个自动恒温控制系统，对七九四台柴油发电机控制面板腔体进行恒温控制，到达恒温除湿效果。

3 具体实现

3.1 计算发热片功率

图1 设计方框图

根据腔体的空间算出腔体内部气体摩尔体积，再根据热量吸收和释放公式：Q=cm△t，考虑内部空气对热量的利用率等因素，决定采用25 W的发热片。

3.2 所需器材

220 V带传感器温控开关1个，25 W发热片4片，散热板2块，其他小零件若干。

3.3 设计方框图

方框图1说明：4块发热片采用这样的串并联连接方式，实现4块发热片功率相当于单块发热片功率，让每块发热片都工作在额定功率的四分之一状态，从而能够有效保护发热片不易损坏。温控智能开关的温度传感器探头线长2 m，伸到腔体内部固定在控制板表面，实时感知腔体内表面温度并传回温控器，实时显示。智能温控器设置下限温度值、上限温度值，当传感器感知温度低于下限值时，温控开关导通，发热片开始工作；腔体温度开始上升，直到传感温度到达上限值，智能温控开关断开，发热片停止工作，腔体内部开始降温；传感温度跃下限又导通开始加热，如此反复，实现自动恒温除湿。

4 结语

在该自动恒温控制系统的设计与应用后，无论是在炎热的夏天还是严寒的冬天，七九四台柴油发电机控制板外表始终手感暖和而不烫，控制板内表温度保持在所设定34～36℃，完全实现自动恒温控制加热除湿防潮。切实排除了控制板受潮隐患，能够有效降低停播率，减轻了值班员的工作压力，增强了值班员的工作幸福感。该自动恒温控制系统的设计，也完全可以供其他需要恒温控制的行业参考应用，有一定的推广价值和社会意义。