La elección del elemento calefactor.
Al elegir un elemento calefactor, es necesario prestar atención a algunos detalles. Solo en este caso, puede contar con una compra exitosa, calefacción de alta calidad, vida útil y compatibilidad del modelo seleccionado con un tanque para calentar agua, una caldera o una batería de calefacción.
Forma y tamaño
Se presentan docenas de modelos de elementos de calefacción a elección de los compradores. Tienen una forma diferente: recta, redonda, en forma de "ocho" u "orejas", doble, triple y muchas otras. Al comprar, debe centrarse en el uso de un calentador. Los modelos estrechos y rectos se utilizan para empotrar en tramos de radiadores, ya que no hay suficiente espacio en el interior
Al ensamblar un calentador de agua de almacenamiento, debe prestar atención al volumen y la forma del tanque y, en base a esto, elegir un elemento calefactor adecuado. En principio, casi cualquier modelo cabrá aquí.
Si necesita reemplazar el elemento calefactor en un calentador de agua existente, debe comprar un modelo idéntico, solo que en este caso puede contar con el hecho de que encajará en el tanque.
Energía
Si no todo, mucho depende del poder. Por ejemplo, podría ser la tasa de calentamiento. Si está montando un calentador de agua de pequeño volumen, la potencia recomendada será de 1,5 kW. El mismo elemento calefactor también puede calentar volúmenes desproporcionadamente grandes, solo que lo hará durante mucho tiempo: con una potencia de 2 kW, puede llevar de 3,5 a 4 horas calentar 100-150 litros de agua (no para hervir, pero en promedio por 40 grados).
Si equipa un calentador de agua o un tanque de agua con un elemento calefactor potente de 5-7 kW, el agua se calentará muy rápidamente. Pero surgirá otro problema: la red eléctrica de la casa no resistirá. Cuando la potencia de los equipos conectados es superior a 2 kW, es necesario tender una línea separada del cuadro eléctrico.
Protección contra la corrosión y la escala
Al elegir elementos calefactores para calentar agua con termostato, recomendamos prestar atención a los modelos modernos equipados con protección antical. Recientemente, han comenzado a aparecer en el mercado modelos con recubrimiento de esmalte.
Es ella quien protege los calentadores de los depósitos de sal. La garantía de tales elementos calefactores es de 15 años. Si no hay modelos similares en la tienda, le recomendamos que compre calentadores eléctricos de acero inoxidable, ya que son más duraderos y confiables.
La presencia de un termostato.
Si monta o repara una caldera o quiere equipar una batería de calefacción con un elemento calefactor, elija un modelo con termostato incorporado. Le permitirá ahorrar en electricidad, encendiéndose solo cuando la temperatura del agua desciende por debajo de una marca predeterminada. Si no hay un regulador, tendrá que controlar la temperatura usted mismo, encendiendo o apagando la calefacción; esto es inconveniente, antieconómico e inseguro.
Propósito de los elementos de calefacción.
¿Por qué necesitamos elementos de calefacción con termostatos? Sobre esta base, se diseñan sistemas de calefacción autónomos, se crean calderas y calentadores de agua instantáneos.
Por ejemplo, los elementos calefactores se montan directamente en las baterías, como resultado de lo cual nacen secciones que pueden funcionar de forma independiente, sin una caldera de calefacción. Los modelos separados se centran en la creación de sistemas anticongelantes: mantienen una temperatura positiva baja, evitando la congelación y la posterior ruptura de tuberías y baterías.
En esta batería se integra un elemento calefactor con un termostato, con su ayuda se calienta la casa.
Sobre la base de elementos de calefacción, se crean acumuladores y calentadores de agua instantáneos. La compra de una caldera está lejos de estar al alcance de todas las personas, por lo que muchas las ensamblan por sí mismas utilizando componentes separados. Al insertar un elemento calefactor con un termostato en un recipiente adecuado, obtendremos un excelente calentador de agua de tipo acumulador: el consumidor solo necesitará equiparlo con un buen aislamiento térmico y conectarlo al suministro de agua.
Además, sobre la base de elementos calefactores, se crean calentadores de agua de almacenamiento de tipo a granel. De hecho, se trata de un recipiente de agua que se llena a mano.Los elementos calefactores también están integrados en los tanques de la ducha de verano, lo que proporciona calentamiento del agua a una temperatura predeterminada cuando hace mal tiempo.
Los elementos calefactores para calentar agua con un termostato son necesarios no solo para la creación de equipos de calentamiento de agua, sino también para su reparación: si el calentador no funciona, compramos uno nuevo y lo cambiamos. Pero antes de eso, debe comprender los problemas de elección.
Medida de potencia. Medida de potencia en circuitos de corriente DC y monofásicos
Energía
en circuitos DC, consumidos
este sitio
circuito eléctrico es igual a:
y tal vez
medida con amperímetro y voltímetro.
Aparte de
inconveniente del conteo simultáneo
lecturas de dos instrumentos, medición
El poder de esta manera se produce con
error inevitable. Más conveniente
medir la potencia en circuitos de CC
corriente con un vatímetro.
la medida
potencia activa en el circuito de CA
la corriente con un amperímetro y un voltímetro es imposible,
porque La potencia de tal circuito depende de
cosφ:
Así que en cadenas
Potencia activa CA
medido sólo con un vatímetro.
Figura 8
inmóvil
bobinado 1-1 (actual) se enciende
secuencialmente, y móvil 2-2
(devanado de tensión) en paralelo con
carga.
Para
correcta inclusión del vatímetro
de los terminales del devanado actual y uno de
abrazaderas
los devanados de tensión están marcados con un asterisco
(*). Estas abrazaderas, llamadas abrazaderas generadoras,
necesario
encender desde la fuente de alimentación,
fusionándolos juntos. En este caso
el vatímetro mostrará la potencia,
proveniente del lado de la red (generador) hacia
receptor de energía eléctrica.
Considere conectar un elemento calefactor trifásico a través de un arrancador magnético y un relé térmico.
Arroz. una
El elemento calefactor se conecta a través de un MP trifásico con contactos normalmente cerrados (Fig. 1). Controla el arranque del relé térmico TP, cuyos contactos de control están abiertos cuando la temperatura en el sensor es inferior a la configurada. Cuando se aplica un voltaje trifásico, los contactos de arranque se cierran y el elemento calefactor se calienta, cuyos calentadores se conectan de acuerdo con el esquema de "estrella".
Arroz. 2
Cuando se alcanza la temperatura establecida, el relé térmico apaga los calentadores. Por lo tanto, se implementa el controlador de temperatura más simple. Para dicho regulador, puede usar el relé térmico RT2K (Fig. 2), y para el arrancador, un contactor de tercera magnitud con tres grupos de apertura.
RT2K es un relé térmico de dos posiciones (encendido/apagado) con un sensor de alambre de cobre con un rango de ajuste de temperatura de -40 a +50 °C. Por supuesto, el uso de un relé térmico no permite mantener la temperatura requerida con la suficiente precisión. Encender cada vez las tres secciones del elemento calefactor conduce a pérdidas de energía innecesarias.
Arroz. 3
Si implementa el control de cada sección del calentador a través de un arrancador separado asociado con su propio relé térmico (Fig. 3), entonces puede mantener la temperatura con mayor precisión. Entonces, tenemos tres arrancadores, que son controlados por tres relés térmicos TP1, TP2, TP3. Se seleccionan las temperaturas de respuesta, digamos t1
Arroz. 4
Los relés de temperatura proporcionan conmutación del circuito ejecutivo hasta 6A, a un voltaje de 250V. Para controlar un arrancador magnético, tales valores son más que suficientes (por ejemplo, la corriente de operación de los contactores PME es de 0,1 a 0,9 A a un voltaje de 127 V). Cuando la corriente alterna pasa a través de la bobina del inducido, es posible que se produzca un zumbido de baja frecuencia de 50 Hz.
Existen relés térmicos que controlan la salida de corriente con un valor de corriente de 0 a 20 mA. Además, a menudo los relés térmicos funcionan con CC de bajo voltaje (24 V). Para hacer coincidir esta corriente de salida con bobinas de armadura de arranque de bajo voltaje (24 a 36 V), se puede usar un circuito de igualación de nivel en el transistor (Fig. 5)
Arroz. 5
Este esquema funciona en modo clave. Cuando se aplica corriente a través de los contactos del relé térmico TR a través de la resistencia R1, la corriente se amplifica a la base VT1 y se enciende el arrancador MP.
La resistencia R1 limita la salida de corriente del relé térmico para evitar sobrecargas.El transistor VT1 se selecciona en función de la corriente máxima del colector, que supera la corriente de actuación del contactor y la tensión del colector.
Calculemos la resistencia R1 usando un ejemplo.
Suponga que una corriente continua de 200 mA es suficiente para controlar la armadura del motor de arranque. La ganancia de corriente del transistor es 20, lo que significa que la corriente de control de la base IB debe mantenerse dentro de los límites de hasta 200/20 = 10 mA. El relé térmico proporciona un máximo de 24 V a una corriente de 20 mA, que es suficiente para la bobina del inducido. Para abrir el transistor en el modo clave, se debe mantener un voltaje de base relativo al emisor de 0,6 V. Supongamos que la resistencia de la transición emisor-base de un transistor abierto es insignificantemente pequeña.
Esto significa que el voltaje en R1 será 24 - 0.6V = 23.4 V. En base a la corriente base obtenida anteriormente, obtenemos la resistencia: R1 = UR1 / IB = 23.4 / 0.01 = 2.340 Kom. El papel de la resistencia R2 es evitar que el transistor se encienda por interferencia en ausencia de una corriente de control. Por lo general, se elige 5-10 veces más que R1, es decir para nuestro ejemplo será de aproximadamente 24 KΩ.
Para uso industrial, se producen relés-reguladores que dan cuenta de la temperatura del objeto.
Escriba comentarios, adiciones al artículo, tal vez me perdí algo. Echa un vistazo a , me alegraré si encuentras algo más útil en el mío.
Conexión de un elemento calefactor con un termostato.
Considere el principio de funcionamiento y el circuito de conmutación.
Se utilizan para calderas y calderas de calefacción. Tomamos uno universal para 220V y 2-4.5 kW, ordinario, con un elemento sensible en forma de tubo, se coloca dentro del elemento calefactor, en el que hay un orificio especial.
Aquí vemos 3 pares de elementos calefactores, un total de seis, debe conectarlos de la siguiente manera: ponemos cero en tres y en los otros 3 - fase. Insertamos nuestro dispositivo en la rotura de la cadena. Tiene tres contactos, la foto de abajo muestra uno en el centro en la parte superior y dos en la parte inferior. El superior se utiliza para encender a cero, y cuál de los inferiores a la fase debe ser verificado por un probador.
Por lo tanto, la potencia del primer elemento calefactor puede no coincidir con los parámetros para calentar el recipiente y ser más o menos. En tales casos, para obtener la potencia calorífica necesaria, puede utilizar varios elementos calefactores conectados en serie o en serie-paralelo. Al cambiar varias combinaciones de conexión de elementos de calefacción, un interruptor de un hogar eléctrico. Placas, puedes obtener diferentes potencias. Por ejemplo, con ocho elementos calefactores integrados, de 1,25 kW cada uno, dependiendo de la combinación de conmutación, puede obtener la siguiente potencia.
- 625W
- 933W
- 1,25 kilovatios
- 1,6 kilovatios
- 1,8 kilovatios
- 2,5 kilovatios
Este rango es suficiente para regular y mantener la temperatura deseada. Pero puede obtener otra potencia agregando la cantidad de modos de conmutación y usando varias combinaciones de conmutación.
La conexión en serie de 2 elementos calefactores de 1,25 kW cada uno y conectándolos a una red de 220V da un total de 625 vatios. Conexión en paralelo, en total da 2,5 kW.
Conocemos el voltaje que actúa en la red, es de 220V. Además, también conocemos la potencia del elemento calefactor noqueado en su superficie, digamos que es de 1,25 kW, lo que significa que debemos averiguar la corriente que fluye en este circuito. La fuerza actual, conociendo el voltaje y la potencia, la aprendemos de la siguiente fórmula.
Corriente = potencia dividida por la tensión de red.
Se escribe así: I = P/U.
Donde I es la corriente en amperios.
P es la potencia en vatios.
U es el voltaje en voltios.
Al calcular, debe convertir la potencia indicada en la caja del calentador en kW a vatios.
1,25kW = 1250W. Sustituimos los valores conocidos en esta fórmula y obtenemos la fuerza actual.
Yo \u003d 1250W / 220 \u003d 5.681 A
R = U / I, donde
R - resistencia en ohmios
U - voltaje en voltios
I - fuerza actual en amperios
Sustituimos los valores conocidos en la fórmula y descubrimos la resistencia de 1 elemento calefactor.
R \u003d 220 / 5.681 \u003d 38.725 ohmios.
Rtot = R1 + R2 + R3, etc.
Así, dos calentadores conectados en serie tienen una resistencia de 77,45 ohmios. Ahora es fácil calcular la potencia liberada por estos dos elementos calefactores.
P = U2 / R donde,
P - potencia en vatios
R es la resistencia total de todos los últimos. con. elementos de calentamiento
P = 624,919 W, redondeado a 625 W.
La tabla 1.1 muestra los valores para una conexión en serie de elementos calefactores.
Tabla 1.1
|
Número de elementos de calefacción |
Potencia, W) |
Resistencia (ohmios) |
Voltaje (V) |
Corriente (A) |
|
conexión en serie |
||||
|
2 elementos calefactores = 77,45 |
||||
|
3 elementos calefactores =1 16.175 |
||||
|
5 elementos calefactores=193.625 |
||||
|
7 elementos calefactores=271.075 |
||||
La tabla 1.2 muestra los valores para la conexión en paralelo de elementos calefactores.
Tabla 1.2
|
Número de elementos de calefacción |
Potencia, W) |
Resistencia (ohmios) |
Voltaje (V) |
Corriente (A) |
|
Coneccion paralela |
||||
|
2 elementos calefactores=19.3625 |
||||
|
3 elementos calefactores=12.9083 |
||||
|
4 elementos calefactores=9.68125 |
||||
|
6 elementos calefactores=6.45415 |
||||
Desde el punto de vista de la electrotecnia, se trata de una resistencia activa que genera calor cuando la atraviesa una corriente eléctrica.
En apariencia, un solo elemento calefactor parece un tubo doblado o enrollado. Las espirales pueden tener formas muy diferentes, pero el principio de conexión es el mismo, un solo elemento calefactor tiene dos contactos para la conexión.
Al conectar un solo elemento calefactor a la tensión de alimentación, solo necesitamos conectar sus terminales a la fuente de alimentación. Si el elemento calefactor está diseñado para 220 voltios, entonces lo conectamos a la fase y funciona cero. Si el elemento calefactor es de 380 voltios, entonces conecta el elemento calefactor a dos fases.
Pero este es un solo elemento calefactor, que podemos ver en un hervidor eléctrico, pero no lo veremos en una caldera eléctrica. Los elementos calefactores de la caldera de calefacción son tres elementos calefactores individuales fijados en una sola plataforma (brida) con contactos sacados de ella.
El elemento calefactor más común de la caldera consta de tres elementos calefactores individuales fijados en una brida común. En la brida, se muestra para conectar 6 (seis) contactos del elemento calefactor del elemento calefactor eléctrico de la caldera. Hay calderas con una gran cantidad de elementos calefactores individuales, por ejemplo, como este:
Medida de potencia activa en circuitos de corriente trifásicos
En
medición de potencia de corriente trifásica
aplicar varios
circuitos de conmutación de vatímetro dependiendo de
desde:
sistemas de cableado
(tres o cuatro hilos);
carga (uniforme
o desigual)
diagramas de conexion
carga (estrella o delta).
a)
medida de potencia con simétrica
cargas; sistema de cableado
tres o cuatro hilos:
Dibujo
9
figura10
En eso
caso, la potencia de todo el circuito se puede medir
un vatímetro (Figuras 9.10), que
mostrará el poder de una fase P \u003d 3P f \u003d 3U f I f cosφ
b) con asimétrica
potencia de carga de un consumidor trifásico
se puede medir con tres vatímetros:
Figura 11
poder general
consumidor es igual a:
c) medida
potencia por el método de dos vatímetros:
Figura 12
Usado en 3
sistemas de cables de corriente trifásica
con simétricos y asimétricos
cargas y cualquier tipo de conexión
consumidores En este caso, los devanados de corriente
los vatímetros están incluidos en las fases A y B
(por ejemplo), y paralelo a lineal
tensión U CA
y tu sol
(o A y C
UAB
y EE. UU.),
(Figura 12).
poder general
P = P 1 + P 2
.
Los equipos eléctricos de calentamiento y calentamiento de agua han recibido una gran demanda entre los consumidores. Le permite organizar rápidamente el suministro de calefacción y agua caliente con costos iniciales mínimos. Algunas personas incluso crean dicho equipo por su cuenta, con sus propias manos. A El corazón de cualquier dispositivo casero es un elemento calefactor con termostato.
¿Cómo elegir el elemento calefactor adecuado y en qué centrarse al elegirlo? Hay bastantes opciones:
- El consumo de energía;
- Dimensiones y forma;
- La presencia de un termostato incorporado;
- Presencia de protección contra la corrosión.
Después de leer esta revisión, aprenderá a comprender de forma independiente los elementos de calefacción con termostatos y podrá conectarlos.
Considere conectar un elemento calefactor trifásico a través de un arrancador magnético y un relé térmico.
Arroz. una
El elemento calefactor se conecta a través de un MP trifásico con contactos normalmente cerrados (Fig. 1). Controla el arranque del relé térmico TP, cuyos contactos de control están abiertos cuando la temperatura en el sensor es inferior a la configurada. Cuando se aplica un voltaje trifásico, los contactos de arranque se cierran y el elemento calefactor se calienta, cuyos calentadores se conectan de acuerdo con el esquema de "estrella".
Arroz. 2
Cuando se alcanza la temperatura establecida, el relé térmico apaga los calentadores. Por lo tanto, se implementa el controlador de temperatura más simple. Para dicho regulador, puede usar el relé térmico RT2K (Fig. 2), y para el arrancador, un contactor de tercera magnitud con tres grupos de apertura.
RT2K es un relé térmico de dos posiciones (encendido/apagado) con un sensor de alambre de cobre con un rango de ajuste de temperatura de -40 a +50 °C. Por supuesto, el uso de un relé térmico no permite mantener la temperatura requerida con la suficiente precisión. Encender cada vez las tres secciones del elemento calefactor conduce a pérdidas de energía innecesarias.
Arroz. 3
Si implementa el control de cada sección del calentador a través de un arrancador separado asociado con su propio relé térmico (Fig. 3), entonces puede mantener la temperatura con mayor precisión. Entonces, tenemos tres arrancadores, que son controlados por tres relés térmicos TP1, TP2, TP3. Se seleccionan las temperaturas de respuesta, digamos t1
Arroz. 4
Los relés de temperatura proporcionan conmutación del circuito ejecutivo hasta 6A, a un voltaje de 250V. Para controlar un arrancador magnético, tales valores son más que suficientes (por ejemplo, la corriente de operación de los contactores PME es de 0,1 a 0,9 A a un voltaje de 127 V). Cuando la corriente alterna pasa a través de la bobina del inducido, es posible que se produzca un zumbido de baja frecuencia de 50 Hz.
Existen relés térmicos que controlan la salida de corriente con un valor de corriente de 0 a 20 mA. Además, a menudo los relés térmicos funcionan con CC de bajo voltaje (24 V). Para hacer coincidir esta corriente de salida con bobinas de armadura de arranque de bajo voltaje (24 a 36 V), se puede usar un circuito de igualación de nivel en el transistor (Fig. 5)
Arroz. 5
Este esquema funciona en modo clave. Cuando se aplica corriente a través de los contactos del relé térmico TR a través de la resistencia R1, la corriente se amplifica a la base VT1 y se enciende el arrancador MP.
La resistencia R1 limita la salida de corriente del relé térmico para evitar sobrecargas. El transistor VT1 se selecciona en función de la corriente máxima del colector, que supera la corriente de actuación del contactor y la tensión del colector.
Calculemos la resistencia R1 usando un ejemplo.
Suponga que una corriente continua de 200 mA es suficiente para controlar la armadura del motor de arranque. La ganancia de corriente del transistor es 20, lo que significa que la corriente de control de la base IB debe mantenerse dentro de los límites de hasta 200/20 = 10 mA. El relé térmico proporciona un máximo de 24 V a una corriente de 20 mA, que es suficiente para la bobina del inducido. Para abrir el transistor en el modo clave, se debe mantener un voltaje de base relativo al emisor de 0,6 V. Supongamos que la resistencia de la transición emisor-base de un transistor abierto es insignificantemente pequeña.
Esto significa que el voltaje en R1 será 24 - 0.6V = 23.4 V. En base a la corriente base obtenida anteriormente, obtenemos la resistencia: R1 = UR1 / IB = 23.4 / 0.01 = 2.340 Kom. El papel de la resistencia R2 es evitar que el transistor se encienda por interferencia en ausencia de una corriente de control. Por lo general, se elige 5-10 veces más que R1, es decir para nuestro ejemplo será de aproximadamente 24 KΩ.
Para uso industrial, se producen relés-reguladores que dan cuenta de la temperatura del objeto.
Escriba comentarios, adiciones al artículo, tal vez me perdí algo. Echa un vistazo a , me alegraré si encuentras algo más útil en el mío.
Seguimos conociendo calentadores electricos tubulares
(elemento de calefacción
). En la primera parte, consideramos, y en esta parte consideraremos la inclusión de calentadores en red trifásica
.
