Каждый человек старается, как можно лучше обустроить свой дом, создавая в нем комфортные условия для жилья. Приводит это к размещению в доме чрезмерно большого количества бытовых приборов. Приборы для приготовления пищи, ее сохранения, подачи воды, ее подогрева, телевизоры, компьютеры, утюги, пылесосы, стиральные машинки.
В вечернее время суток потребление электроэнергии резко возрастает, что становится причиной выбивания автомата или пробки и полного обесточивания жилья. Электрический бойлер включается по мере остывания воды, холодильники и морозильные камеры работают по такому же принципу, только на охлаждение. Ситуации, когда включено много электроприборов и понадобилось срочно погладить, случаются достаточно часто. Как только включили утюг, происходит избыток потребителей на сеть, выбивает пробку, и весь дом или квартира обесточены. Чтобы сохранить нужную информацию в компьютере, нужно определенное время, а не резкое отключение. Возникает вопрос: «Как избежать подобных ситуаций?»
Накопительный водонагреватель
Поможет регулировать потребление энергии и не допускать перегрузки в сети устройство автоматического включения бойлера при повышении энергопотребления. Когда в сети не хватает тока на работу водонагревателя и других приборов одновременно, устройство разрывает цепь электрического питания бойлера, приостанавливая работу ТЭНа на время. После того, как утюг будет отключен, цепь электрического питания на водонагреватель восстановится и бойлер продолжит работать в заданном режиме. Всего один дополнительно установленный прибор автоматического отключения поможет решить цепь проблем и избежать многих неприятностей.
Принцип действия
Основой прибора является трансформатор типа ТТН ТМ1. В разрыв фазного провода включена первичная обмотка трансформатора. Состоит первичная обмотка из одного витка медного провода большого сечения. Вторичная обмотка представляет собой витки провода маленького сечения в большом количестве. На вторичной обмотке напряжение обеспечивает ферромагнитный магнитопровод, при этом показатель напряжения прямо пропорциональный току в первичной обмотке. Зная напряжение на вторичной обмотке можно определить силу тока в цепи.
Трансформатор совместно с накопительным конденсатором и выпрямительным диодом образуют измерительный узел. Для устранения гистерезиса прибора по току коэффициент преобразования выбран 1:1,5. Когда в цепи будет измерен ток в 40 А, то напряжение будет равно 60 В.
Индикация срабатывания и узел управления состоят:
- транзистора;
- ограничительного резистора;
- шунта утечки;
- регулировочного потенциометра;
- светодиода;
- стабилитрона.
Принцип работы заключается в том, что настройку устройства автоматического включения бойлера при повышении энергопотребления на нужную силу тока выполняет регулировочный потенциометр. При резком увеличении напряжения на движке потенциометра по отношению к показателю пробоя стабилитрона, происходит открытие транзистора и цепь электрода тиристора замыкается на общий провод, который закрывается и происходит размыкание питания ТЭНа. О том, что устройство сработало, сигнализирует загоревшийся светодиод.
Узел коммутации состоит:
- тиристора;
- диодного моста;
- делителя напряжения.
Для сбора узла использована простая схема подключения, при которой шунтирование диодного моста делается по диагонали. Однополярные синусоидальные импульсы тока проходят через тиристор и ТЭН водонагревателя. Тиристор открывается и проводит ток, как только начинается импульс через делитель напряжения. При снижении напряжения происходит закрытие тиристора до наступления очередного импульса.
Когда узел управления срабатывает, через открытый транзистор открывающие импульсы «текут в землю». Тиристор закрывается по завершению последней полуволны, а последующая за ней волна сможет пройти через диодный мост. Рекомендуется использовать современные оптотиристоры для получения показателя мощности водонагревателя в 98% от номинальной.
Подключающий водонагреватель узел индикации состоит из светодиода и резистора ограничения. Зажигание светодиода указывает на поступление электричества к бойлеру через автоматического устройство включения. Когда схема выходит из строя, водонагреватель включается напрямую при помощи двухполярного переключателя.
Устройство автоматического включения отличается качеством и надежностью на высшем уровне. Многие из происходящих неисправностей не отключают подачу напряжения к ТЭНу, а наоборот подключают прибор к постоянной подаче. О том, что водонагреватель подключен через устройство или нет указывает световая индикация.
Установка устройства
Схема работы устройства
Работающее устройство выделяет до 5 Вт тепла. В качестве корпуса используется диэлектрическая коробочка, подходящая по размеру с вентиляционными отверстиями. Устанавливается устройство на печатной плате.
Отвод на бойлер, вход сети и выход подключаются обычными клеммниками. Провода разводят в разные стороны и маркируют, чтобы не перепутать. Движок регулирующего потенциометра — под шлиц потому, что регулировка проводится только при монтаже устройства. В диэлектрической коробочке сверлят отверстие напротив движка. После проведения регулировки отверстие заклеивают скотчем.
Устройство автоматического включения устанавливают на стене между распределительной коробкой и счетчиком или в квартирном электрощитке. Включение делается в разрыв фазы. Провода от счетчика заводятся на вход. На выход заводится вся квартира кроме водонагревателя. Подключение бойлера делается к отводу, предназначенному для него. Работы проводятся с соблюдением правил электрической безопасности, что значит обесточивание квартиры.
Настройка системы
Чтобы провести качественную настройку необходимо определить запас поступающего на квартиру тока. Если в сети подается напряжение 220 В, а постоянные потребители одновременно дают 700 Вт, мы получим силу тока в 3,2 А. Установленный автомат у нас рассчитан на 16 А. Разница составляет 12,8 А. В запасе у нас остается 2,8 кВт.
Среди всех приборов, находящихся в домашнем пользовании, но включаемых в сеть нерегулярно, выбираем потребителя по мощности подходящего к вычисленному запасу мощности. Утюг рассчитан на 2,2 кВт. Включать будем утюг.
Отключаем водонагреватель штатным автоматом. Движок регулирующего потенциометра ставим в самое нижнее положение по указанной схеме. Включив утюг начинаем медленно вращать движок добиваясь отключение светодиода красного цвета и загорание желтого светодиода. На этом регулировка устройства завершена. Теперь можно включить бойлер и уже при незапланированном включении в сеть утюга автомат не сработает и пробки не выбьют. Просто отключится бойлер, а когда отключится утюг, бойлер снова продолжит нагревать воду.
Если вы вдруг заметили, что горят или не горят сразу два светодиода, нужно сначала включить двухполярный переключатель. После этого произвести ремонт или замену. Для проведения диагностики включаем в сеть снова утюг. Результат проверки — горящий красный светодиод. Если в сети изменилось напряжение, нужно делать новую регулировку.