Снижение нагрузки на сеть при электроотоплении. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Разные электроустройства

 Комментарии к статье

Лучший способ отапливать частный или дачный дом - конечно же газовый котел. Но с газом далеко не все так просто. Даже если возможность подключения к газу имеется, то обходится это далеко не дешево. Нужно разработать проект, подвести трубы, установить оборудование. Самостоятельно делать этого нельзя, а стоимость услуг, работ и разрешений может запросто приблизиться к себестоимости постройки дома. Поэтому, чаще отапливаются либо печкой, либо электроэнергией. Последнее хотя и дешево в установке и обслуживании, чисто и нехлопотно, но дорого в эксплуатации. Ведь на отопление 1м2 площади традиционным конвектором или электрокотлом надо 100 Вт. То есть, на дом с отапливаемой площадью 70 м2 нужно 7 кВт (примерно, 13000 руб. в месяц). Поэтому многие предпочитают устанавливать хотя и более дорогие, но менее прожорливые электрические системы отопления.

Современные конвекторы, инфракрасные нагреватели и прочие новинки, позволяющие снизить расход в два и более раза. Но эти приборы не имеют фазовых регуляторов мощности, так как фазовый регулятор практически регулирует величину эффективного напряжения поступающего на нагрузку, а данным системам для наиболее оптимального (и экономичного) режима нужно именно номинальное напряжение. Поэтому, они работают как холодильник - периодически включаясь и выключаясь. Потреблять такая система может, в общем, мало, так как работает всего 5-15 минут в час. Но в пике (когда нагреватель включился) мощность может достигать больших величин, а выделяют на частный дом обычно всего-то 3 кВт - и это на всю домашнюю электротехнику! Если несколько нагревательных приборов отопительной системы включатся одновременно - неизбежна перегрузка сети.

Задача прибора, схема которого здесь приведена, не допустить одновременного включения слишком большого числа нагревателей. Система отопления каждой комнаты состоит из нагревателя и термостата. Термостат измеряет температуру в комнате и либо включает нагреватель, либо его выключает. В общем, система работает как знакомый всем термостат для овощехранилища.

Прибор включается в разрыв провода, идущего от термостата к выходному электронному реле, включающему нагреватель. и при помощи набора электромагнитных реле поочередно устанавливает и разрывает связь каждого термостата с соответствующим выходным электронным реле.

В результате к электросети в один и тот же момент времени не может быть подключено более одного нагревателя. Это конечно существенно замедляет процесс первичного разогрева помещения (в моем случае с четырьмя помещениями время увеличивается в четыре раза). Но после первичного разогрева, и выхода на режим поддержания заданной температуры, практически никак не влияет на качество отопления. Но самое главное что пиковая нагрузка на сеть снижается, в моем случае, в четыре раза.

Схема показана на рисунке. Она рассчитана на четыре помещения. Можно сделать и на другое число помещений, соответственно изменив число ключей и вывод подключения обнуляющего входа счетчика. Можно установить несколько режимов. Есть общий "выключатель всех", которым можно выключить все нагреватели в доме, например, если нужно задействовать мощность на что-то другое. Обогреватель каждого помещения можно переключить в положение "всегда", при этом работа автомата на него не влияет. Можно выключить "выкл." или перевести в режим "очередь", при этом он будет переключаться данным автоматом соответственно очередности. Переменным резистором можно регулировать скорость переключения.

(нажмите для увеличения)

Генератор на микросхеме D1 вырабатывает импульсы частотой от 3 до 25 Гц. Частоту можно регулировать переменным резистором R2. Эти импульсы идут на делитель частоты на счетчике D2, который их делит на 16384. В результате на выходе счетчика D2 образуются импульсы периодом от 10 минут до 1 часа. Регулировать этот период можно переменным резистором R2.

Импульсы с выхода D2 поступают на десятичный счетчик D3. Его счет ограничен до 4-х. соединением выхода "4" с входом обнуления. В данном случае нужно управлять отоплением в четырех помещениях, поэтому счет ограничен до четырех.

Единицы на выходах D3 переключаются с периодом входных импульсов, то есть, поступающих с выхода D2.

Выходные каскады состоят из транзисторных ключей VT1...VT4 и маломощных электромагнитных реле К1...К4. Эти реле не управляют непосредственно нагревателями, а включаются в разрывы цепей, управляющих электронными реле, которые включают нагреватели. Поэтому ток через контакты реле небольшой, и можно использовать слабые реле.

Переключателями S1-S4 можно переключать состояния каналов управления. В положении "всегда" база транзистора через резистор соединена с положительным напряжением. Транзистор открыт независимо от состояния счетчика D3. В положении "очередь" база транзистора через резистор подключена к выходу счетчика D3, и этот транзистор включается только когда на соответствующем выходе счетчика D3 есть единица. В положении "выкл." база соединена с отрицательным напряжением. Транзистор закрыт и соответствующее реле всегда выключено.

Выключатель S5 служит для выключения всех каналов. При его выключении отключается питание от схемы и все реле оказываются выключенными.

Можно использовать самые разные детали. Реле WJ115-1C с обмотками на 15 В. Если будут реле на другое напряжение нужно внести изменения в источник питания. Но если реле на напряжение ниже этого, то достаточно последовательно их обмоткам включить резисторы, сопротивления которых рассчитать исходя из номинального напряжения и сопротивления обмотки.

Конденсатор С5 - на 25 В, остальные на напряжение не ниже 12 В.

Т1 - китайский трансформатор с двумя последовательно включенными вторичными обмотками по 6 В каждая (вместе 12 В).

В качестве S1-S4 вместо круглых переключателей можно использовать и тумблеры с нейтралью, но нужно будет между базами и минусом включить по резистору в 10 кОм. Нейтраль будет соответствовать выключенному положению.

Все дело собрано на "решетке" размерами 140x80 мм.

Автор: Каравкин В.

Смотрите другие статьи раздела Разные электроустройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Cамообучающися фотонный компьютер 21.01.2013 Группа физиков под руководством Даниела Бруннера (Daniel Brunner) из университета Балеарских островов в Пальме-де-Майорка (Испания) сделала большой шаг на пути к созданию фотонного компьютера, создав рабочий прототип такого вычислительного устройства. Фотонный компьютер Бруннера и его коллег устроен по принципу так называемых вычислительных резервуаров. Подобные компьютеры похожи по своему устройству на искусственные или природные нейронные сети, и состоит из единичных узлов-синапсов. Каждая такая "нервная клетка" соединена с соседними узлами случайным образом и способна запоминать свои предыдущие состояния. В отличие от обычных нейронных сетей, "вычислительный резервуар" может решать различные задачи и его можно легко перепрограммировать, не нарушая физическую структуру системы. Манипулируя свойствами синапсов, данную машину можно приспособить для решения сложных вычислительных задач, в том числе распознавания речи или изображений. Прототип Бруннера и его коллег устроен достаточно своеобразно - в качестве узлов нейросети выступают порции света, которые испускает один и тот же лазерный диод через строго отмеренные промежутки времени. Эти порции света двигаются по "кольцу", внутрь которого встроен источник входных данных - другой лазер, добавляющий новую информацию в цикл при помощи специального модулятора. Для определения итогового результата работы компьютера другие приборы измеряют интенсивность излучения в каждой порции света, преобразуя его в цифровой вид. По словам ученых, при особой настройке лазеров и других компонентов один и тот же фотонный компьютер может одновременно исполнять несколько вычислений, что позволяет легко увеличивать его производительность и универсальность. Ученые проверили свое изобретение в деле, "научив" компьютер преобразовать речь человека в цифры и вычислять некоторые сложные статистические функции. По словам физиков, их изобретение неплохо проявило себя - компьютер некорректно распознал лишь 0,01% произнесенных вслух цифр. Кроме того, устройство обладает очень высокой производительностью - за одну секунду оно "угадывает" 300 тысяч слов, что является рекордом для всех существующих на сегодня вычислительных устройств. При расчете статистики прибор подтвердил свои качества - фотонный компьютер производил свыше 13 миллионов статистических операций в секунду, а скорость обмена данными превысила 1,1 гигабайта в секунду. Кроме того, данная модель фотонного компьютера имеет еще одно преимущество по сравнению с обычными компьютерами - низкое энергопотребление. Как отмечают Бруннер и его коллеги, их прототип расходует на распознавание одного слова в 200 раз меньше энергии. Не следует ожидать, что подобные световые вычислители полностью заменят современную кремниевую электронику. Так, их сфера применения крайне ограничена, а информация в них представлена в крайне неудобном для использования виде. Тем не менее, подобные приборы смогут потеснить классические компьютеры во многих специализированных областях науки и техники, где требуется высокая скорость и параллельность вычислений.

Другие интересные новости:

▪ Химический коктейль морских черепах

▪ Помидоры в пустыне

▪ Витамин D3 поддерживает сердце

▪ Горючее из спитого чая

▪ Графен скрещен с нанотрубками

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Важнейшие научные открытия. Подборка статей

▪ статья Колючая проволока. История изобретения и производства

▪ статья Почему нужно быть осторожным с грейпфрутовым и клюквенным соками? Подробный ответ

▪ статья Менеджер по приему частных и коммерческих объявлений. Должностная инструкция

▪ статья Формирователь цифрового кода с памятью. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Трансформаторы тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025