De keuze van het verwarmingselement:
Bij het kiezen van een verwarmingselement is het noodzakelijk om op enkele details te letten. Alleen in dit geval kunt u rekenen op een succesvolle aankoop, hoogwaardige verwarming, levensduur en compatibiliteit van het geselecteerde model met een tank voor verwarmingswater, een boiler of een verwarmingsbatterij
Vorm en grootte
Tientallen modellen verwarmingselementen worden gepresenteerd naar keuze van kopers. Ze hebben een andere vorm - recht, rond, in de vorm van "acht" of "oren", dubbel, drievoudig en vele anderen. Bij het kopen moet u zich concentreren op het gebruik van een kachel. Smalle en rechte modellen worden gebruikt voor inbouw in secties van radiatoren, omdat er niet genoeg ruimte binnenin is
Bij het monteren van een boiler moet u letten op het volume en de vorm van de tank en op basis hiervan een geschikt verwarmingselement kiezen. In principe past hier bijna elk model.
Als u het verwarmingselement in een bestaande boiler moet vervangen, moet u een identiek model aanschaffen - alleen in dit geval kunt u erop rekenen dat het in de tank zelf past.
Stroom
Zo niet alles, dan hangt veel af van vermogen. Het kan bijvoorbeeld de verwarmingssnelheid zijn. Als u een boiler met een klein volume monteert, is het aanbevolen vermogen 1,5 kW. Hetzelfde verwarmingselement kan ook onevenredig grote volumes verwarmen, alleen zal het dit heel lang doen - met een vermogen van 2 kW kan het 3,5 - 4 uur duren om 100-150 liter water op te warmen (niet aan de kook, maar gemiddeld met 40 graden).
Als je een boiler of watertank uitrust met een krachtig verwarmingselement van 5-7 kW, dan zal het water zeer snel opwarmen. Maar er zal zich een ander probleem voordoen - het elektrische netwerk van het huis is niet bestand tegen. Wanneer het vermogen van de aangesloten apparatuur hoger is dan 2 kW, is het noodzakelijk om een aparte lijn van het elektrische paneel te leggen.
Bescherming tegen corrosie en kalkaanslag
Bij het kiezen van verwarmingselementen voor het verwarmen van water met een thermostaat, raden we aan om aandacht te besteden aan moderne modellen die zijn uitgerust met antikalkbescherming. Onlangs zijn er modellen met emaille coating op de markt verschenen.
Zij is het die de kachels beschermt tegen zoutafzettingen. De garantie voor dergelijke verwarmingselementen is 15 jaar. Als er geen vergelijkbare modellen in de winkel zijn, raden we aan om roestvrijstalen elektrische kachels te kopen - ze zijn duurzamer en betrouwbaarder.
De aanwezigheid van een thermostaat
Als je een cv-ketel monteert of repareert of een verwarmingsbatterij wilt uitrusten met een verwarmingselement, kies dan voor een model met ingebouwde thermostaat. Hiermee kunt u besparen op elektriciteit en alleen inschakelen als de watertemperatuur onder een vooraf bepaald merkteken daalt. Als er geen regelaar is, moet u zelf de temperatuur controleren, de verwarming in- of uitschakelen - dit is onhandig, oneconomisch en onveilig.
Doel van verwarmingselementen
Waarom hebben we verwarmingselementen met thermostaten nodig? Op basis hiervan worden autonome verwarmingssystemen ontworpen, ketels en doorstroomverwarmers gemaakt.
Zo worden verwarmingselementen direct in batterijen gemonteerd, waardoor secties ontstaan die zelfstandig kunnen werken, zonder verwarmingsketel. Afzonderlijke modellen zijn gericht op het creëren van antivriessystemen - ze handhaven een lage positieve temperatuur, waardoor bevriezing en daaropvolgende breuk van leidingen en batterijen wordt voorkomen.
In deze batterij is een verwarmingselement met thermostaat ingebouwd, waarmee het huis wordt verwarmd.
Op basis van verwarmingselementen worden opslag- en doorstroomboilers gecreëerd. De aankoop van een ketel is lang niet voor iedereen beschikbaar, dus velen assembleren ze zelf met behulp van afzonderlijke componenten. Door een verwarmingselement met een thermostaat in een geschikte container te plaatsen, krijgen we een uitstekende boiler van het opslagtype - de consument hoeft hem alleen uit te rusten met een goede thermische isolatie en hem aan te sluiten op de watertoevoer.
Ook worden op basis van verwarmingselementen boilers van het bulktype gemaakt. In feite is dit een bak met water die met de hand wordt gevuld.Verwarmingselementen zijn ook ingebouwd in de tanks van de zomerdouche, waardoor het water bij slecht weer tot een vooraf bepaalde temperatuur wordt verwarmd.
Verwarmingselementen voor het verwarmen van water met een thermostaat zijn niet alleen nodig voor het maken van waterverwarmingsapparatuur, maar ook voor de reparatie ervan - als de verwarming defect is, kopen we een nieuwe en vervangen deze. Maar daarvoor moet u de keuzeproblemen begrijpen.
Vermogensmeting. Vermogensmeting in gelijkstroom- en enkelfasige stroomkringen
Stroom
in DC-circuits, verbruikt
deze site
elektrisch circuit is gelijk aan:
en misschien
gemeten met ampèremeter en voltmeter.
Losstaand van
ongemak van gelijktijdig tellen
aflezingen van twee instrumenten, meting
stroom wordt op deze manier geproduceerd met
onvermijdelijke fout. Handiger
vermogen meten in DC-circuits
stroom met een wattmeter.
meeteenheid
actief vermogen in het AC-circuit
stroom met een ampèremeter en voltmeter is onmogelijk,
omdat De kracht van zo'n circuit hangt af van:
vanwege:
Dus in ketens
AC actief vermogen
alleen gemeten met een wattmeter.
Figuur 8
roerloos
wikkeling 1-1 (stroom) gaat aan
sequentieel en mobiel 2-2
(spanningswikkeling) parallel met
laden.
Voor
correcte opname van de wattmeter een
van de klemmen van de huidige wikkeling en een van
klemmen
spanningswikkelingen zijn gemarkeerd met een asterisk
(*). Deze klemmen, generatorklemmen genoemd,
nodig
inschakelen vanaf de voeding,
ze samenvoegen. In dit geval
de wattmeter geeft het vermogen aan,
komend van de kant van het netwerk (generator) naar
ontvanger van elektrische energie.
Overweeg om een driefasig verwarmingselement aan te sluiten via een magnetische starter en een thermisch relais.
Rijst. een
Het verwarmingselement is aangesloten via één driefasige MP met normaal gesloten contacten (Fig. 1). Regelt de starter van het thermische relais TP, waarvan de stuurcontacten open zijn wanneer de temperatuur op de sensor lager is dan de ingestelde temperatuur. Wanneer een driefasige spanning wordt aangelegd, worden de startcontacten gesloten en wordt het verwarmingselement verwarmd, waarvan de verwarmers zijn aangesloten volgens het "ster" -schema.
Rijst. 2
Wanneer de ingestelde temperatuur is bereikt, schakelt het thermische relais de stroom naar de verwarmingen uit. Zo wordt de eenvoudigste temperatuurregelaar geïmplementeerd. Voor een dergelijke regelaar kunt u het thermische relais RT2K (Fig. 2) gebruiken en voor de starter een schakelaar van de derde orde met drie openingsgroepen.
RT2K is een thermisch relais met twee standen (aan/uit) met een koperdraadsensor met een temperatuurinstelbereik van -40 tot +50°C. Het gebruik van één thermisch relais maakt het natuurlijk niet mogelijk om de vereiste temperatuur nauwkeurig genoeg te handhaven. Elke keer inschakelen van alle drie de delen van het verwarmingselement leidt tot onnodig energieverlies.
Rijst. 3
Als u de regeling van elke sectie van de verwarming implementeert via een afzonderlijke starter die is gekoppeld aan een eigen thermisch relais (Fig. 3), kunt u de temperatuur nauwkeuriger handhaven. We hebben dus drie starters, die worden aangestuurd door drie thermische relais TP1, TP2, TP3. De reactietemperaturen zijn geselecteerd, laten we zeggen t1
Rijst. 4
Temperatuurrelais zorgen voor het schakelen van het uitvoerende circuit tot 6A, bij een spanning van 250V. Om een magnetische starter te besturen, zijn dergelijke waarden meer dan voldoende (de bedrijfsstroom van PME-schakelaars is bijvoorbeeld van 0,1 tot 0,9 A bij een spanning van 127 V). Wanneer wisselstroom door de ankerspoel wordt gevoerd, is een brom met een lage vermogensfrequentie van 50 Hz mogelijk.
Er zijn thermische relais die de stroomuitgang regelen met een stroomwaarde van 0 tot 20 mA. Ook worden thermische relais vaak gevoed door laagspanningsgelijkstroom (24 V). Om deze uitgangsstroom te matchen met laagspannings (24 tot 36 V) starterankerspoelen, kan een niveauaanpassingscircuit op de transistor worden gebruikt (Fig. 5)
Rijst. 5
Dit schema werkt in de sleutelmodus. Wanneer stroom wordt toegepast via de contacten van het thermische TR-relais via de weerstand R1, wordt de stroom versterkt naar de VT1-basis en wordt de MP-starter ingeschakeld.
Weerstand R1 begrenst de stroomuitgang van het thermische relais om overbelasting te voorkomen.Transistor VT1 wordt geselecteerd op basis van de maximale collectorstroom, die de activeringsstroom van de contactor en de collectorspanning overschrijdt.
Laten we de weerstand R1 berekenen aan de hand van een voorbeeld.
Neem aan dat een gelijkstroom van 200mA voldoende is om het startanker aan te sturen. De stroomversterking van de transistor is 20, wat betekent dat de stuurstroom van de basis IB binnen de limieten van 200/20 = 10 mA moet worden gehouden. Het thermische relais levert maximaal 24V bij een stroomsterkte van 20mA, wat ruim voldoende is voor de ankerspoel. Om de transistor in de sleutelmodus te openen, moet een basisspanning van 0,6 V worden aangehouden ten opzichte van de emitter. Laten we aannemen dat de weerstand van de emitter-basisovergang van een open transistor verwaarloosbaar klein is.
Dit betekent dat de spanning op R1 24 - 0,6 V = 23,4 V zal zijn. Op basis van de eerder verkregen basisstroom verkrijgen we de weerstand: R1 = UR1 / IB = 23,4 / 0,01 = 2,340 Kom. De rol van de weerstand R2 is om te voorkomen dat de transistor wordt ingeschakeld door interferentie in afwezigheid van een stuurstroom. Meestal wordt het 5-10 keer meer gekozen dan R1, d.w.z. voor ons voorbeeld zal dit ongeveer 24 KΩ zijn.
Voor industrieel gebruik worden relaisregelaars geproduceerd die de temperatuur van het object realiseren.
Schrijf opmerkingen, aanvullingen op het artikel, misschien heb ik iets gemist. Neem een kijkje op , ik zal blij zijn als je iets anders nuttigs op de mijne vindt.
Een verwarmingselement aansluiten op een thermostaat
Overweeg het werkingsprincipe en het schakelcircuit.
Ze worden gebruikt voor ketels en verwarmingsketels. We nemen een universele voor 220V en 2-4,5 kW, gewoon, met een gevoelig element in de vorm van een buis, het wordt in het verwarmingselement geplaatst, waarin zich een speciaal gat bevindt.
Hier zien we 3 paar verwarmingselementen, in totaal zes, je moet als volgt aansluiten: we zetten nul op drie en op de andere 3-fase. We steken ons apparaat in de kettingbreuk. Het heeft drie contacten, de onderstaande foto toont een in het midden bovenaan en twee onderaan. De bovenste wordt gebruikt om op nul in te schakelen en welke van de onderste naar de fase moet worden gecontroleerd door een tester.
Daarom is het mogelijk dat het vermogen van het 1e verwarmingselement niet overeenkomt met de parameters voor het verwarmen van het vat en meer of minder is. In dergelijke gevallen kunt u, om het vereiste verwarmingsvermogen te verkrijgen, meerdere verwarmingselementen gebruiken die in serie of in serie parallel zijn geschakeld. Door verschillende combinaties van verwarmingselementen aan te sluiten, wordt een overstap van een huishoudelektriciteit gemaakt. platen, kunt u verschillende macht krijgen. Met bijvoorbeeld acht ingebouwde verwarmingselementen van elk 1,25 kW, afhankelijk van de schakelcombinatie, kunt u het volgende vermogen krijgen.
- 625 W
- 933 W
- 1,25 kW
- 1,6 kW
- 1,8 kW
- 2,5 kW
Dit bereik is voldoende om de gewenste temperatuur te regelen en te handhaven. Maar je kunt andere stroom krijgen door het aantal schakelmodi toe te voegen en verschillende schakelcombinaties te gebruiken.
Serieel aansluiten van 2 verwarmingselementen van elk 1,25 kW en aansluiten op een 220V netwerk levert in totaal 625 watt op. Parallelschakeling, in totaal levert 2,5 kW op.
We kennen de spanning die in het netwerk werkt, het is 220V. Verder kennen we ook het vermogen van het verwarmingselement dat op het oppervlak is uitgeschakeld, laten we zeggen dat het 1,25 kW is, wat betekent dat we de stroom die in dit circuit vloeit moeten achterhalen. De stroomsterkte, wetende de spanning en het vermogen, leren we uit de volgende formule.
Stroom = vermogen gedeeld door netspanning.
Het is zo geschreven: I = P / U.
Waar I is de stroom in ampère.
P is het vermogen in watt.
U is de spanning in volt.
Bij het berekenen moet u het vermogen dat op de behuizing van de kachel wordt aangegeven, in kW omrekenen naar watt.
1,25 kW = 1250W. We vervangen de bekende waarden in deze formule en krijgen de huidige sterkte.
Ik \u003d 1250W / 220 \u003d 5.681 A
R = U / I, waar
R - weerstand in ohm
U - spanning in volt
I - stroomsterkte in ampère
We vervangen de bekende waarden door de formule en ontdekken de weerstand van 1 verwarmingselement.
R \u003d 220 / 5.681 \u003d 38.725 ohm.
Rtot = R1 + R2 + R3, enz.
Zo hebben twee in serie geschakelde heaters een weerstand van 77,45 ohm. Nu is het gemakkelijk om het vermogen te berekenen dat vrijkomt bij deze twee verwarmingselementen.
P = U2 / R waar,
P - vermogen in watt
R is de totale weerstand van alle laatste. conn. verwarmingselementen
P = 624.919 W, afgerond op 625 W.
Tabel 1.1 toont de waarden voor een serieschakeling van verwarmingselementen.
Tabel 1.1
|
Aantal verwarmingselementen |
Vermogen, W) |
Weerstand (ohm) |
Spanning (V) |
Stroom (A) |
|
seriële verbinding |
||||
|
2 verwarmingselementen = 77,45 |
||||
|
3 verwarmingselementen = 1 16.175 |
||||
|
5 verwarmingselementen = 193.625 |
||||
|
7 verwarmingselementen = 271.075 |
||||
Tabel 1.2 toont de waarden voor parallelle aansluiting van verwarmingselementen.
Tabel 1.2
|
Aantal verwarmingselementen |
Vermogen, W) |
Weerstand (ohm) |
Spanning (V) |
Stroom (A) |
|
Parallelle verbinding |
||||
|
2 verwarmingselementen = 19.3625 |
||||
|
3 verwarmingselementen = 12.9083 |
||||
|
4 verwarmingselementen = 9.68125 |
||||
|
6 verwarmingselementen = 6.45415 |
||||
Vanuit het oogpunt van elektrotechniek is dit een actieve weerstand die warmte genereert wanneer er een elektrische stroom doorheen gaat.
Qua uiterlijk ziet een enkel verwarmingselement eruit als een gebogen of gekrulde buis. Spiralen kunnen heel verschillende vormen hebben, maar het verbindingsprincipe is hetzelfde, een enkel verwarmingselement heeft twee contacten voor verbinding.
Wanneer we een enkel verwarmingselement op de voedingsspanning aansluiten, hoeven we alleen de klemmen op de voeding aan te sluiten. Als het verwarmingselement is ontworpen voor 220 volt, dan verbinden we het met de fase en werkende nul. Als het verwarmingselement 380 volt is, dan verbindt het het verwarmingselement met twee fasen.
Maar dit is een enkel verwarmingselement, dat we in een waterkoker kunnen zien, maar niet in een elektrische boiler. Verwarmingsketel verwarmingselementen zijn drie afzonderlijke verwarmingselementen die op een enkel platform (flens) zijn bevestigd met daarop naar buiten gebrachte contacten.
Het meest voorkomende verwarmingselement van de ketel bestaat uit drie afzonderlijke verwarmingselementen die op een gemeenschappelijke flens zijn bevestigd. Op de flens wordt weergegeven voor het aansluiten van 6 (zes) contacten van het verwarmingselement van het elektrische verwarmingselement van de ketel. Er zijn ketels met een groot aantal afzonderlijke verwarmingselementen, zoals deze:
Meting van het werkelijke vermogen in driefasige stroomcircuits
Bij
driefasige stroomvermogensmeting
verschillende toepassen
wattmeter schakelcircuits afhankelijk van
van:
bedradingssystemen
(drie- of vierdraads);
belasting (uniform)
of ongelijk)
aansluitschema's
belasting (ster of delta).
een)
vermogensmeting met symmetrische
ladingen; bekabelingssysteem
drie- of vierdraads:
Tekening
9
Figuur 10
In dat
geval kan het vermogen van het hele circuit worden gemeten;
één wattmeter (Figuur 9.10), die:
toont de kracht van één fase P \u003d 3P f \u003d 3U f I f cosφ
b) met asymmetrische
laadvermogen van een driefasige verbruiker
kan worden gemeten met drie wattmeters:
Afbeelding 11
algemene macht
consument is gelijk aan:
c) meting
vermogen door de methode van twee wattmeters:
Afbeelding 12
Gebruikt in 3
draadsystemen van driefasige stroom
met symmetrische en asymmetrische
belastingen en elk type verbinding
consumenten. In dit geval, de huidige wikkelingen
wattmeters zijn inbegrepen in fase A en B
(bijvoorbeeld), en parallel aan lineair
spanning U AC
en jij zon
(of A en C
UAB
en de V.S.),
(Afb. 12).
algemene macht
P=P 1 +P 2
.
Elektrische waterverwarmings- en verwarmingsapparatuur heeft een grote vraag gekregen van consumenten. Hiermee kunt u snel verwarming en warmwatervoorziening regelen met minimale initiële kosten. Sommige mensen maken dergelijke apparatuur zelfs zelf, met hun eigen handen. EEN Het hart van elk zelfgemaakt apparaat is een verwarmingselement met een thermostaat.
Hoe kies je het juiste verwarmingselement en waar moet je op letten bij het kiezen ervan? Er zijn nogal wat opties:
- Energieverbruik;
- Afmetingen en vorm;
- De aanwezigheid van een ingebouwde thermostaat;
- Aanwezigheid van bescherming tegen corrosie.
Na het lezen van deze review leer je hoe je verwarmingselementen met thermostaten zelfstandig kunt begrijpen en kunt aansluiten.
Overweeg om een driefasig verwarmingselement aan te sluiten via een magnetische starter en een thermisch relais.
Rijst. een
Het verwarmingselement is aangesloten via één driefasige MP met normaal gesloten contacten (Fig. 1). Regelt de starter van het thermische relais TP, waarvan de stuurcontacten open zijn wanneer de temperatuur op de sensor lager is dan de ingestelde temperatuur. Wanneer een driefasige spanning wordt aangelegd, worden de startcontacten gesloten en wordt het verwarmingselement verwarmd, waarvan de verwarmers zijn aangesloten volgens het "ster" -schema.
Rijst. 2
Wanneer de ingestelde temperatuur is bereikt, schakelt het thermische relais de stroom naar de verwarmingen uit. Zo wordt de eenvoudigste temperatuurregelaar geïmplementeerd. Voor een dergelijke regelaar kunt u het thermische relais RT2K (Fig. 2) gebruiken en voor de starter een schakelaar van de derde orde met drie openingsgroepen.
RT2K is een thermisch relais met twee standen (aan/uit) met een koperdraadsensor met een temperatuurinstelbereik van -40 tot +50°C. Het gebruik van één thermisch relais maakt het natuurlijk niet mogelijk om de vereiste temperatuur nauwkeurig genoeg te handhaven. Elke keer inschakelen van alle drie de delen van het verwarmingselement leidt tot onnodig energieverlies.
Rijst. 3
Als u de regeling van elke sectie van de verwarming implementeert via een afzonderlijke starter die is gekoppeld aan een eigen thermisch relais (Fig. 3), kunt u de temperatuur nauwkeuriger handhaven. We hebben dus drie starters, die worden aangestuurd door drie thermische relais TP1, TP2, TP3. De reactietemperaturen zijn geselecteerd, laten we zeggen t1
Rijst. 4
Temperatuurrelais zorgen voor het schakelen van het uitvoerende circuit tot 6A, bij een spanning van 250V. Om een magnetische starter te besturen, zijn dergelijke waarden meer dan voldoende (de bedrijfsstroom van PME-schakelaars is bijvoorbeeld van 0,1 tot 0,9 A bij een spanning van 127 V). Wanneer wisselstroom door de ankerspoel wordt gevoerd, is een brom met een lage vermogensfrequentie van 50 Hz mogelijk.
Er zijn thermische relais die de stroomuitgang regelen met een stroomwaarde van 0 tot 20 mA. Ook worden thermische relais vaak gevoed door laagspanningsgelijkstroom (24 V). Om deze uitgangsstroom te matchen met laagspannings (24 tot 36 V) starterankerspoelen, kan een niveauaanpassingscircuit op de transistor worden gebruikt (Fig. 5)
Rijst. 5
Dit schema werkt in de sleutelmodus. Wanneer stroom wordt toegepast via de contacten van het thermische TR-relais via de weerstand R1, wordt de stroom versterkt naar de VT1-basis en wordt de MP-starter ingeschakeld.
Weerstand R1 begrenst de stroomuitgang van het thermische relais om overbelasting te voorkomen. Transistor VT1 wordt geselecteerd op basis van de maximale collectorstroom, die de activeringsstroom van de contactor en de collectorspanning overschrijdt.
Laten we de weerstand R1 berekenen aan de hand van een voorbeeld.
Neem aan dat een gelijkstroom van 200mA voldoende is om het startanker aan te sturen. De stroomversterking van de transistor is 20, wat betekent dat de stuurstroom van de basis IB binnen de limieten van 200/20 = 10 mA moet worden gehouden. Het thermische relais levert maximaal 24V bij een stroomsterkte van 20mA, wat ruim voldoende is voor de ankerspoel. Om de transistor in de sleutelmodus te openen, moet een basisspanning van 0,6 V worden aangehouden ten opzichte van de emitter. Laten we aannemen dat de weerstand van de emitter-basisovergang van een open transistor verwaarloosbaar klein is.
Dit betekent dat de spanning op R1 24 - 0,6 V = 23,4 V zal zijn. Op basis van de eerder verkregen basisstroom verkrijgen we de weerstand: R1 = UR1 / IB = 23,4 / 0,01 = 2,340 Kom. De rol van de weerstand R2 is om te voorkomen dat de transistor wordt ingeschakeld door interferentie in afwezigheid van een stuurstroom. Meestal wordt het 5-10 keer meer gekozen dan R1, d.w.z. voor ons voorbeeld zal dit ongeveer 24 KΩ zijn.
Voor industrieel gebruik worden relaisregelaars geproduceerd die de temperatuur van het object realiseren.
Schrijf opmerkingen, aanvullingen op het artikel, misschien heb ik iets gemist. Neem een kijkje op , ik zal blij zijn als je iets anders nuttigs op de mijne vindt.
We blijven leren kennen buisvormige elektrische kachels
(verwarmingselement
). In het eerste deel hebben we overwogen, en in dit deel zullen we de opname van kachels in driefasig netwerk
.
