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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Смартфон открывает машину 09.01.2013 Многие автомобилисты еще не успели оценить преимущества бесконтактных ключей, а компания Hyundai намерена "отменить" и их. Новое поколение автомобилей этого южнокорейского производителя будет идентифицировать своего владельца по смартфону. Для этого последний должен поддерживать протокол беспроводной связи ближнего поля NFC, а машина оборудована специальной системой, прототип которой носит название Connectivity Concept. Чтобы разблокировать двери машины, достаточно поднести смартфон к специальной метке, нанесенной на стекло, а для запуска двигателя нужно положить его в специальный карман на передней консоли. Кроме того, система позволяет синхронизировать с автомобильным мультимедиа-центром контакты, аудиофайлы и другую информацию, содержащуюся в памяти смартфона, а также подзаряжать его батарею без проводного подключения. В Connectivity Concept можно зарегистрировать несколько смартфонов, что удобно в тех случаях, когда автомобилем пользуется не один человек. Массовое производство машин с доступом по смартфону Hyundai намерена наладить к 2015 году, а пока система существует лишь в виде тестового образца, установленного в серийный хэтчбек i30.

Другие интересные новости:

▪ Объектив Sony FE 24-50mm F2.8 G

▪ Измерено значение вращающего момента Казимира

▪ Электрокроссовер Lucid Gravity

▪ Безвентиляторный цифровой источник питания Mean Well PHP-3500

▪ Новый медиапроцессор DaVinci для транскодирования HD-видео

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Мильон терзаний. Крылатое выражение

▪ статья Как относительно друг друга расположены ростовские улицы Вертикальная и Горизонтальная? Подробный ответ

▪ статья Глауциум желтый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электроизоляционные материалы. Параметры электроизоляционных материалов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микросхемы для радиомодемов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026