Reduzindo a carga na rede durante o aquecimento elétrico. Esquema, descrição

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Reduzindo a carga na rede durante o aquecimento elétrico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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A melhor maneira de aquecer uma casa particular ou de campo é, obviamente, uma caldeira a gás. Mas com gás nem tudo é tão simples. Mesmo que seja possível conectar ao gás, está longe de ser barato. É preciso desenvolver um projeto, trazer tubulações, instalar equipamentos. Você não pode fazer isso sozinho, e o custo dos serviços, obras e autorizações pode facilmente se aproximar do custo de construção de uma casa. Portanto, mais frequentemente eles são aquecidos por um fogão ou por eletricidade. O último, embora barato de instalar e manter, é limpo e sem problemas, mas caro para operar. Afinal, são necessários 1 watts para aquecer 2m100 de área com um convector tradicional ou caldeira elétrica. Ou seja, uma casa com área aquecida de 70 m2 precisa de 7 kW (aproximadamente 13000 rublos por mês). Portanto, muitas pessoas preferem instalar sistemas de aquecimento elétrico, embora mais caros, mas menos vorazes.

Convectores modernos, aquecedores infravermelhos e outras inovações que reduzem o consumo em duas ou mais vezes. Mas esses dispositivos não possuem reguladores de potência de fase, pois o regulador de fase praticamente regula a quantidade de tensão efetiva fornecida à carga, e esses sistemas precisam exatamente da tensão nominal para o modo mais ideal (e econômico). Portanto, eles funcionam como uma geladeira - ligando e desligando periodicamente. Em geral, esse sistema pode consumir pouco, pois funciona apenas de 5 a 15 minutos por hora. Mas no pico (quando o aquecedor está ligado), a potência pode atingir grandes valores e, geralmente, apenas 3 kW são alocados para uma casa particular - e isso é para todos os equipamentos elétricos domésticos! Se vários aquecedores do sistema de aquecimento forem ligados ao mesmo tempo, a sobrecarga da rede é inevitável.

A tarefa do dispositivo, cujo esquema é dado aqui, é evitar a inclusão simultânea de muitos aquecedores. O sistema de aquecimento de cada quarto consiste em um aquecedor e um termostato. O termostato mede a temperatura na sala e liga ou desliga o aquecedor. Em geral, o sistema funciona como um termostato familiar de armazenamento de vegetais.

O dispositivo está incluído no rompimento do fio que vai do termostato até o relé eletrônico de saída que liga o aquecedor. e com a ajuda de um conjunto de relés eletromagnéticos, por sua vez, estabelece e interrompe a conexão de cada termostato com o relé eletrônico de saída correspondente.

Como resultado, mais de um aquecedor não pode ser conectado à rede elétrica ao mesmo tempo. Isso, é claro, retarda significativamente o processo de aquecimento inicial da sala (no meu caso, com quatro salas, o tempo aumenta quatro vezes). Porém, após o aquecimento inicial e entrando no modo de manutenção da temperatura definida, praticamente não afeta a qualidade do aquecimento. Mas o mais importante é que o pico de carga na rede seja reduzido, no meu caso, em quatro vezes.

O circuito é mostrado na figura. Tem quatro quartos. Também pode ser feito para um número diferente de divisões, alterando respetivamente o número de chaves e a saída de ligação da entrada de reposição do contador. Você pode definir vários modos. Existe um "interruptor geral" que pode desligar todos os aquecedores da casa, por exemplo, se você precisar usar a energia para outra coisa. O aquecedor de cada cômodo pode ser colocado na posição "sempre", enquanto o funcionamento da máquina não o afeta. Você pode desligar "off". ou mude para o modo "fila", enquanto será trocado por esta máquina de acordo com o pedido. O resistor variável pode ser usado para controlar a velocidade de comutação.

(clique para ampliar)

O gerador no chip D1 gera pulsos com frequência de 3 a 25 Hz. A frequência pode ser ajustada com um resistor variável R2. Esses pulsos vão para o divisor de frequência no contador D2, que os divide por 16384. Como resultado, são gerados pulsos na saída do contador D2 com um período de 10 minutos a 1 hora. Você pode ajustar este período com um resistor variável R2.

Os pulsos da saída D2 são alimentados ao contador decimal D3. Sua pontuação é limitada a 4. conectando a saída "4" à entrada de reset. Nesse caso, você precisa controlar o aquecimento em quatro cômodos, então a conta fica limitada a quatro.

As unidades nas saídas D3 comutam com o período dos pulsos de entrada, ou seja, provenientes da saída D2.

Os estágios de saída consistem em interruptores de transistor VT1...VT4 e relés eletromagnéticos de baixa potência K1...K4. Esses relés não controlam diretamente os aquecedores, mas estão incluídos nos circuitos abertos que controlam os relés eletrônicos que ligam os aquecedores. Portanto, a corrente através dos contatos do relé é pequena e relés fracos podem ser usados.

As chaves S1-S4 podem mudar o status dos canais de controle. Na posição "sempre", a base do transistor é conectada a uma tensão positiva através de um resistor. O transistor está aberto independentemente do estado do contador D3. Na posição "fila", a base do transistor é conectada através de um resistor à saída do contador D3, sendo que este transistor liga somente quando houver um na saída correspondente do contador D3. Na posição "desligado" a base está conectada à tensão negativa. O transistor está fechado e o relé correspondente está sempre desligado.

O interruptor S5 serve para desligar todos os canais. Quando é desligado, a energia é removida do circuito e todos os relés são desligados.

Você pode usar uma variedade de peças. Relé WJ115-1C com enrolamentos para 15 V. Se houver relés para uma tensão diferente, é necessário fazer alterações na fonte de alimentação. Porém, se o relé estiver com uma tensão menor que essa, basta ligar os resistores em série com seus enrolamentos, cujas resistências devem ser calculadas com base na tensão nominal e na resistência do enrolamento.

Capacitor C5 - para 25 V, o resto para uma tensão de pelo menos 12 V.

T1 é um transformador chinês com dois enrolamentos secundários conectados em série, 6 V cada (juntos 12 V).

Como S1-S4, ao invés de chaves redondas, também podem ser usadas chaves basculantes com neutro, mas será necessário ligar um resistor de 10 kΩ entre as bases e o negativo. Neutro corresponderá à posição desligada.

Todo o case é montado em uma "grade" de 140x80 mm.

Autor: Karavkin V.

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