Устройство автоматического отключения бойлера при повышении энергопотребления. Рекомендации по монтажу УАО для бойлера

Содержание

Как правильно пользоваться бойлером для экономии электроэнергии

Устройство автоматического отключения бойлера при повышении энергопотребления. Рекомендации по монтажу УАО для бойлера

Водонагреватель — один из домашних приборов, которые потребляют максимальное количество энергии. Чтобы не тратить впустую деньги на оплату счетов, нужно подобрать эффективные методики эксплуатации оборудования. Как правильно экономить потребляемую электроэнергию в доме или квартире с бойлером, посоветуют пользователи.

Устройство и принцип работы техники

Для рационального снижения энергозатрат стоит разобраться в конструкции водонагревателя. Он исполняется как бак из нержавейки или стали со слоем теплоизоляции.

В стальной резервуар встраиваются магниевые аноды, препятствующие коррозии и электрохимическим реакциям. Трубчатый нагреватель с термостатом встроен в емкость. В нижней части бака находятся трубы, подающие и отдающие воду.

На переднюю или нижнюю панель выводятся терморегулятор и термометр.

Прибор работает следующим образом:

  1. Холодная вода заливается в емкость через шлаг с клапанами — предохранительным и обратным.
  2. ТЭН включается автоматически и нагревает воду.
  3. По достижению содержимого резервуара нужной температуры происходит отключение нагревателя при помощи термостата.
  4. В моделях без водоразбора уровень нагрева поддерживается в авторежиме — ТЭН включается и выключается через определенное время.
  5. По открытию крана горячего водоснабжения на смесителе через специальную трубку забирается вода из верхней части.

Устройство бойлераВажно! При поломках магниевого анода или ТЭНа может увеличиться расход электричества.

Определение эффективности нового водонагревателя

Как начать экономно и правильно пользоваться новым бойлером? Эксперты акцентируют на определении его энергоэффективности при покупке.

Общие правила

Перед приобретением техники пользователю нужно:

  • сравнить в магазине энергоэффективность дорогих и бюджетных моделей для установления окупаемости техники;
  • уточнить, что класс энергетической эффективности включает КПД, потери за час при нагреве и поддержке температуры, циркуляции. Информация указывается в буклете изготовителя;
  • учитывать литраж емкости, скорость работы ТЭНа, тип монтажа для уточнения совокупных расходов.

Интересно знать! На европейских моделях бойлеров энергоэффективность указывается с 2013 года, на американских — с 2009.

Расчет затрат на годовую эксплуатацию

Для вычислений понадобится информация о классе энергоэффективность, виде и стоимости теплоносителя. Дальнейшие расчеты выполняются по формуле:

  • для газовых моделей умножается количество дней в году на энергоэффективность и стоимость куба газа;
  • для электробойлеров умножаются количество дней в году на энергоэффективность и стоимость кВт/часа.

Интересно знать! Тест DOE для водонагревателей учитывает температуры холодной (15 градусов) и горячей (60 градусов) и определяет производительность устройства для семьи из 3-х человек как 240 л в день.

Мощность ТЭНа как фактор экономии

Чем больше мощность ТЭНа, тем быстрее нагреется вода. Учитывайте, что в домах с однофазной схемой разводки выделяется от 7 до 10 кВт мощности. Производительный водонагреватель приведет к повышению нагрузки на сеть, огромным затратам энергии и выбиванию автоматов защиты.

Как экономно пользоваться бойлером?

Экономить с включенным водонагревателем нужно в процессе его эксплуатации, а не выбирать самую бюджетную модель. Пользователи дают множество советов, как реально сэкономить потребляемую электроэнергию на бытовом бойлере. Ниже приведен ТОП самых действенных.

Установка и подключение для экономной работы

Существует несколько простых хитростей:

  • выбор подходящего места для монтажа. Большая длина патрубка от ванной до раковины приводит рассеиванию тепла. В этом случае тратиться большее количество киловатт;
  • настройка активности. Можно подобрать периоды активности и рестарта ТЭНа. Много сэкономить не выйдет, но это хорошее начало;
  • профилактическая чистка нагревателя. После удаления накипи ТЭН будет вырабатывать достаточное количество тепла при минимальных энергозатратах;
  • один уровень температуры. Максимальный режим обеспечивает быстрый нагрев, но увеличивает потребление энергии. При выборе программы подогрева можно снизить количество потребляемой энергии.

Важно! У старых моделей бойлеров в режиме подогрева падает КПД, и они потребляют больше энергии. Выбор подходящего места Не забывайте о чистке бойлера! Отрегулируйте температуру

Уменьшение потребления горячей воды

Только ли в энергоресурсе дело? Вы не поймете, как нужно экономно использовать бытовой бойлер, если не подсчитаете расходы воды. Для повышения температуры 1 л воды нужно 0,001 кВт/ч мощности нагревателя. Но и на этом легко сэкономить.

Включение по графику

Запускать бойлер стоит только тогда, когда действительно требуется горячая вода. Лучше подождать нагрева устройства, чем оплачивать огромные счета. График включения зависит от объема бака:

  • водонагреватели емкостью до 50 л можно отключать перед уходом из дома, а по возвращении включать. На нагрев прибор тратит 1-1,5 часа, потом просто поддерживает воду в горячем состоянии;
  • бойлеры на 80-100 л дольше греются, потребляют большое количество энергии. Температуру достаточно выставить на минимум и включить дежурный режим.

Совет! Купите и установите таймер — он будет 2 раза за сутки к выбранному времени включать нагрев.

Предварительный подогрев

Как можно экономить на работающем бойлере зимой? При температуре воды в коммуникациях центрально типа 6-10 градусов на нагрев требуется больше энергии. Для снижения затрат нужно наполнить емкость на 50-100 л теплой водой и поставить его в котельной. Она нагреется за 8-10 часов.

Важно! Способ подходит только для жителей частных домов и предусматривает использование альтернативных источников тепла.

Душевые насадки

Пользователи, которые изучили, как лучше сэкономить потраченную электроэнергию на бытовом бойлере, советуют правильно выбирать душевые насадки. Они расходуют 10 л воды за минуту и бывают:

  • классическими, создающими водяной шлейф;
  • со струей мягкого типа, подходящими для помещений с высокой влажностью.

Устаревшие насадки, расходующие около 20 л воды за минуту, нужно заменить. Для начала нужно засечь время, за которое наполнится трехлитровая банка. Если оно превышает 20 сек, купите новую насадку.

Аэраторы и ограничители расхода воды

Аэраторы выполняются в виде специальной насадки. Кухонный элемент расходует 8 л воды за минуту, а предназначенный для ванной — от 5 до 15 л за минуту. Если поставить ограничитель расхода, можно тратить не более 40-75% горячей воды, или 3 л за минуту.

Интересно знать! На набор ванной тратится минимум 100 л воды, на 5-минутный душ — не более 30 л.

Отключение бойлера от сети питания

Как же правильно и безопасно пользоваться электрическим бойлером, но при этом сэкономить? Выключайте его из сети кнопкой в ночное время. Прибор работает, как термос, поэтому вода будет остывать медленно. Отключение из розетки необходимо, если вы надолго уезжаете из дома.

Энергоэффективная эксплуатация водонагревателей

Чтобы исключить переплаты за коммунальные услуги, нужно разобраться, как правильно и эффективно пользоваться бытовым бойлером для рациональной экономии воды и электроэнергии. Существует несколько способов.

Утилизация тепла канализационной воды

От 80 до 90% энергии горячей воды отводится в канализационный слив. Установка системы позволяет использовать тепло отработанной жидкости для нагрева холодной. В квартирах и домах целесообразно использовать 2 типа оборудования:

  • с буферной емкостью. Оправдана при эксплуатации стиральной или посудомоечной машинки. Стоки проходят через трубку-спираль в резервуаре, а их тепло греет воду, которая выталкивается вверх. Вода возвращается в бойлер в преднагретом состоянии;
  • без буферной емкости. Теплообменник из меди в виде спирали навивается на секции канализации. Через него также возвращается преднагретая вода.

Важно! В зависимости от интенсивности использования срок окупаемости такого оборудования составляет 2,5-7 лет.

Тепловые ловушки

При верхнем подключении труб нагревателя вода поднимается и греет трубы всегда. Конвекционные петли отводят тепло в воздух, где оно тратится впустую. Установка антиконвекционных каналов в местах подключения трубопровода к нагревателю повысит энергоэффективность бойлера.

Тепловые ловушки можно сделать путем перевязки вертикальных труб по горизонтали. Для предотвращения отдачи тепла на местах соединения патрубков и нагревателей делают вставки из пластика.

Понижение температуры воды в водонагревателе

На наружной панели находится переключатель программ. Установив режим Е (экономный), вы получите нагрев воды до 55-60 градусов. Экономия заключается увеличении ресурса ТЭНа без затрат энергии.

На ЖК-панели включение режима Eco можно запрограммировать на нужное время. У бойлеров с механическим управлением достаточно повернуть ручку.

Расположение механизмов управленияЭкономия при эксплуатации бойлера обеспечивает снижение расходов по коммунальным платежам. Существует множество способов повышения энергоэффективности прибора. При выборе конкретного варианта руководствуйтесь типом водонагревателя и его литражом.

Посмотрите видео о способе экономии электроэнергии 30 января 2019, 09:00 Окт 30, 2019 23:51 О правонарушениях Ссылка на текущую статью

Источник: https://tehnikoved.ru/klimaticheskaya-tehnika/vodonagrevatel/kak-ekonomit-elektrichestvo-na-bojlere.html

Устройство защитного отключения для водонагревателей

Устройство автоматического отключения бойлера при повышении энергопотребления. Рекомендации по монтажу УАО для бойлера

При эксплуатации водонагревателей устройство защитного отключения играет важнейшую роль в обеспечении безопасности и защите человека от поражения электрическим током.

В настоящее время водонагреватели делятся на два типа по скорости нагрева воды:

  • накопительный водонагреватель;
  • проточный водонагреватель.

Каждый из этих двух типов имеет свои особенности, но важным будет энергопотребление и принцип работы с точки зрения электрики.

Зачем ставят УЗО

Схема нагрева воды напрямую влияет на количество потребляемой электроэнергии и силу электрического тока, проходящего через систему бойлера, а если водонагреватель без УЗО, то риск получения травмы при его неисправности значительно возрастает.

УЗО для водонагревателя необходимо выбирать с учетом:

  • Мощности водонагревательного элемента;
  • Силы тока в электрической сети;
  • Расстояния от водонагревателя до системы водопровода.

В схеме подключения водонагревателя к электросети, УЗО играет роль защиты человека от поражения электрическим током, но при этом заземление водонагревателя будет хорошим дополнительным средством защиты. Однако устанавливать бойлер без заземления специалисты настоятельно не рекомендуют.

Предназначение устройства защитного отключения просто – обесточивание замкнутой цепи электропитания при появлении короткого замыкания или утечки тока внутри этой цепи.

Обеспечивается это за счет постоянного сравнения входящего тока с током исходящим от приборов. И в том случае если величины становятся разными, происходит автоматическое обрывание сети.

Это обеспечивает защиту при выходе электротока на корпус электроприборов.

Однако если при поражении током человека, утечки из замкнутой цепи не происходит, УЗО не сработает, ведь сила тока не меняется, а значит утечки не обнаружено.

Выбор устройства

Выбирать УЗО на бойлер следует с учетом основных характеристик водонагревателя и электрической сети. Таким образом, при правильно подобранном УЗО, эксплуатация водонагревателя будет безопасной и надежной. Следует придерживаться следующих требований к выбору защитного устройства:

  • Мощность приспособления зависит от номинальной мощности электрической сети. Делятся на однофазные и двухфазные модели.
  • Напряжение электрической сети. Однофазные УЗО предназначены для бойлера работающего от сети с напряжением в 220 В, а трехфазные для 380 ватной сети.
  • Степень защиты УЗО. Рекомендуется использовать защитные устройства со степенью защиты в 30 мА. Также можно выбрать устройство на 10 мА, но в бытовой ситуации такая степень защиты не всегда необходима.
  • Место применения УЗО. Для более правильного выбора подходящего устройства защитного отключения применяется маркировка как буквенная, так и цифровая. Для использования УЗО в частном доме или квартире подходит аппарат с маркером С16 или С25.
  • Конструктивные особенности УЗО. Водонагреватель считается электроприбором с высоким энергопотреблением и поэтому лучше выбирать защитные устройства класса А. В некоторых случаях можно выбрать класс АС, но такие приспособления не всегда качественно справляются с высокими нагрузками.

Установка аппарата

Во время подключения водонагревателя к электросети монтаж устройства защитного отключения можно выполнять двумя способами, а именно:

  • Подключить устройство напрямую в розетку;
  • Подключить устройство к электрораспределительному щитку при помощи трехжильного медного кабеля.

При включении защитного устройства в розетку, важно помнить, что запитать через него можно будет только приборы с небольшой номинальной мощностью.

Если подключать более мощные электроприборы, розетка начнет греться, что со временем приведет к оплавлению корпуса и соединение вилки и гнезда розетки станет менее плотным. Также важно, чтобы в розетке была система заземления.

А при установке розеток в ванной комнате, нужно выбирать модель розетки с повышенной степенью защиты от влаги.

Подключение УЗО от щитка при помощи трехжильного медного провода снижает риски повреждения сети, поскольку отсутствуют вилка и розетка. Также включение и выключение бойлера будет осуществляться непосредственно автоматом. Защита человека от поражения током будет возлагаться целиком на УЗО.

Узо для водонагревателя накопительного типа

Этот тип бойлеров обладает небольшой мощностью, а нагрев воды производит постепенный в течение определенного отрезка времени.

Нагрев воды выполняется при помощи трубчатых электронагревателей, установленных внутри бака с повышенной термоизоляцией. К сожалению, конструкция нагревательных элементов устроена так, что со временем под постоянным влиянием электрического тока, коррозии и перепадов температуры этот элемент начинает портиться.

Это приводит к тому, что вода начинает контактировать с электропроводящими деталями конструкции бойлера. В таком случае корпус водонагревателя становится под напряжением и если бойлер без заземления, человек может получить удар электрическим током.

Популярные причины срабатывания

Поскольку любая техника не может служить вечно, ее необходимо периодически проверять на предмет неисправностей. Особенно это относится к электроприборам.

В данном случае проверять, будет ли срабатывать УЗО на водонагревателе, необходимо примерно раз в месяц.

Сделать это можно при нажатии кнопки «Тест», которая создает в устройстве контролируемую ситуацию утечки тока и если устройство исправно, оно автоматически отключается.

Ситуации когда выбивает УЗО периодически случаются и причин этому может быть много, но к самым распространенным относятся:

  • Повреждение изоляционного слоя трубчатого электронагревателя. Это происходит во время эксплуатации водонагревателя, электрический ток, вода и высокая температура начинают постепенно разрушать изоляцию нагревательного элемента и вода начинает контактировать непосредственно с электропроводящими деталями. Для проверки трубчатого электронагревателя достаточно извлечь его из бака бойлера, очистить от накипи и провести тщательный осмотр. Если на его поверхности есть небольшие трещинки, значит, изоляционный слой пришел в негодность и нагреватель необходимо заменить.
  • Утечка тока. Это может быть вызвано несколькими причинами. Например, бойлер подключен к старой электропроводке, изоляция которой со временем испортилась и из-за оголения проводов происходит короткое замыкание. Либо при установке других устройств или элементов мебели механическим путем (гвоздем или дюбелем) была повреждена целостность изоляционного покрытия проводки. Также причиной может послужить некачественное или ошибочное подключение УЗО.
  • Замыкание оголенной проводки на корпусе водонагревателя. Если в бойлере без заземления оголившийся провод начинает контактировать с корпусом – это может приводить к тому, что автомат будет постоянно срабатывать, а также повышает риск получения удара электрическим током.
  • УЗО выбран не в соответствии с требованиями мощности и напряжения. В данном случае УЗО при включении водонагревателя может периодически срабатывать, поскольку не будет справляться с нагрузками.
  • Неисправность самого устройства защитного отключения. Спусковой механизм мог износиться и при малейшей вибрации может выключаться. Либо кнопка теста стала западать.

Предыдущая новость Следующая новость

Источник: https://EvoSnab.ru/oborudovanie/avtomatika/uzo-dlja-vodonagrevatelja

Устройство автоматического отключения бойлера

Устройство автоматического отключения бойлера при повышении энергопотребления. Рекомендации по монтажу УАО для бойлера

  • 1 Принцип действия
  • 2 Установка устройства
  • 3 Настройка системы

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.

Источник: http://sovetisosveta.ru/ustrojstvo-avtomaticheskogo-otklyucheniya-bojlera.html

Устройство автоматического отключения бойлера при повышении энергопотребления

Устройство автоматического отключения бойлера при повышении энергопотребления. Рекомендации по монтажу УАО для бойлера

Представим себе ситуацию: обычная городская квартира. Пробки или главный автомат – на 16 А; больше не позволяет лимит потребляемой мощности. Имеется электробойлер.

Хозяйка включает утюг и принимается за глажку; в этот момент автоматически включается на подогрев остывший бойлер. Ток потребления превышает норму, пробки или автомат выбивают, квартира обесточивается.

Досадно, и на компьютере пропала важная информация.

А теперь представим себе другую ситуацию: возле счетчика на стене висит коробочка немного больше сигаретной пачки. «Почуяв», что общий ток потребления возрос и остатка на водонагреватель уже не хватит, она разрывает цепь электропитания ТЭНа, а когда все выглажено и утюг отключен, восстанавливает ее, и бойлер с некоторым запозданием продолжает греть.

Более того, коробочка мгновенно включает и выключает бойлер сообразно включению/выключению терморегулятора утюга: она не содержит электромеханических коммутационных устройств, срабатывает не медленнее чем за 10 мс (электромеханический контактор – не быстрее 20 мс) и квартирный автомат «не видит» переключения потребителей. Сколько бы ни продолжалась глажка, бойлер не успеет сильно остыть, и общий расход электроэнергии не увеличится.

Такая вот «коробочка» – устройство автоматического отключения бойлера – и описана далее в статье.

Пояснения к схеме

Устройство разрабатывалось исходя из принципа «дубовости»: поставил, подключил и забыл. Именно этим объясняется некоторая архаичность схемотехнических решений.

К примеру, вместо ТМ1, который нужно мотать, можно было бы применить компактный датчик тока на магниточувствительных электронных компонентах. Но такой датчик пропускает дальше в схему кратковременные выбросы напряжения – импульсные помехи (ИП).

ИП – основной источник неисправностей электроники, подключаемой непосредственно к сети, а источников их в современной квартире более чем достаточно. ТТН же в сочетании с накопительным конденсатором подавляет ИП полностью без дополнительных фильтров.

Номинал R1 может быть от 1 до 5,6 кОм. Его уменьшение увеличивает предельное значение тока срабатывания; увеличение – уменьшает его. VD1 – на напряжение 4,7-5,6 В. Этого вполне достаточно, чтобы устранить гистерезис по току срабатывания. LED1 и LED2 – повышенной яркости; их свечение хорошо видно уже при токе в 2 мА.

Транзистор VT1 должен быть достаточной мощности, т.к. его ток базы может превышать 10 мА. Рассеиваемая мощность – не менее 5 Вт; максимально допустимое коллекторное напряжение – от 50 В. В оригинальной конструкции использован старый советский КТ815Г; подойдут любые его аналоги или более мощные.

Мост VD2-VD6 и тиристор VS1 – на ток не менее 20 А. Ток потребления бытовых бойлеров не превышает 10 А; двойной «военный» запас по току вместо полуторного промышленного или 30% бытового делает мост и тиристор практически вечными. VS1 должен быть установлен на радиаторе площадью 30-50 кв. см.

S1.1/S1.2 – на ток 10 А со встроенной световой индикацией, как указано выше. Можно взять и помощнее, но давать для S1.1/S1.2 большой запас по току особого смысла нет: включается он в исключительных случаях и часто не переключается.

ТТН

Магнитная индукция в магнитопроводе ТМ1 составляет доли тесла (Тл), поэтому наматывать его можно хоть на железе из консервной банки или на Ш-образном феррите.

Трансформаторная сталь все же предпочтительнее: индукция насыщения феррита намного меньше, и при резких сильных скачках напряжения в сети ИП могут проникать в схему. Площадь сечения – от 1 кв. см.

Больше – не страшно, но возрастут массогабариты устройства.

В оригинале ТМ1 намотан на каркасе сгоревшего трансформатора «базарного» китайского сетевого адаптера питания.

Радиолюбители знают, что перематывать «китайца» бесполезно: высококоэрцитивный ферромагнитный сплав, из пластин которого набран сердечник, чувствителен к нагреву, при перегорании ухудшает свои свойства и перемотанный очень быстро опять сгорает. Но в качестве ТТН такой трансформатор работает без заметного нагрева при максимальном токе в первичной обмотке.

Конструкция трансформатора ТМ1

Конструкция и данные ТМ1 показаны на рисунке. Первичная обмотка W1 – виток или полтора из сложенных вместе 10-12 медных эмалированных проводов диаметром 1,0-0,8 мм по меди, или обрезок медной эмалированной шины соответствующего сечения. Плотность тока j в W1 желательно выдерживать до 4 А/кв.

мм во избежание магнитного насыщения сердечника от ИП.

Коэффициент преобразования до некоторой степени зависит от магнитных свойств материала сердечника и площади его поперечного сечения, поэтому при изготовлении ТМ1 на случайном магнитопроводе количество витков вторичной обмотки W2 придется подобрать.

Подбор W2

Подбор делаем исходя из соотношения 1 А – 1 В переменного напряжения; тогда после выпрямления на С1 получим как раз 40-45 В. Мотаем W2, допустим, 200 витков, для скорости работы. Ищем дома достаточно мощный потребитель. Допустим, есть электрочайник на 1300 Вт. При 220 В в сети его ток потребления 1300/220 = 6 А по закону Ома.

Включаем W1 ТМ1 в разрыв цепи питания чайника (только не забываем налить воду; чайник без воды нельзя включать и в качестве балласта), мультиметром в режиме измерения переменного напряжения меряем «переменку» на W2. Допустим, оказалось 1,7 В.

При 30 А с такой обмоткой получим 30/6 = 5х1,7 = 8,5 В, а нам нужно 30 В. Нужное количество витков W2 будет 30/8,5 = 3,53х200 (исходное количество витков) = 706. Округляем до 700 или 750; отклонение напряжения на W2 на 20% на работу устройства существенного влияния не оказывает.

Диаметр провода значения не имеет, лишь бы обмотка поместилась в окне каркаса.

Конструктивное исполнение

При работе устройства выделяется примерно 5 Вт тепла. Это немного, но в глухом корпусе при постоянном включении в сеть тепловой режим может оказаться тяжеловат, поэтому нужно предусмотреть вентиляционные отверстия. Корпус – любая подходящая диэлектрическая коробочка. Монтаж – на печатной плате.

Вход с выходом сети и отвод на бойлер подключаются через стандартные клеммники. Чтобы не перепутать провода, их желательно разнести подальше друг от друга и замаркировать. Движок R2 – под шлиц, т.к. регулировка (см.

далее) осуществляется один раз при установке устройства. В корпусе – отверстие напротив движка R2, или его выводят на корпус, а после регулировки заклеивают скотчем. LED1, LED2 и S1.1/S1.2 выводятся на переднюю панель.

Монтаж и подключение

Устройство монтируется либо в квартирном электрощитке, либо на стене между счетчиком и главной распределительной коробкой. Включается в разрыв фазы, как указано.

На вход заводятся провода от счетчика; на выход – вся остальная квартира, кроме бойлера. Бойлер подключается к отводу для него.

Подключение, разумеется, производится при обесточенной квартире с соблюдением правил электробезопасности.

Подробнее о том, как устанавливать сам накопительный, а также проточный водонагреватель читайте по ссылке.

Настройка

Прежде всего определяем запас по току квартиры. Допустим, постоянные потребители – освещение, телевизор, компьютер и т.п. в сумме дали 700 Вт; это при 220 В будет 3,2 А. Автомат, допустим, на 16 А. Остается 12,8 А, это будет 12,8х220 = 2816 Вт; 2,8 кВт.

Потом ищем ближайшего МЕНЬШЕГО по мощности потребителя. Скажем, есть пылесос на 1400 Вт, то же электрочайник, утюг на 2,2 кВт и микроволновка на 2,8 квт. Выбираем утюг, чтобы в дальнейшем избежать непредвиденных отключений. Можно включить чайник с пылесосом, они в сумме дадут 2,7 кВт, но шумно будет.

Далее отключаем бойлер его штатным автоматом, ставим движок R2 в крайнее нижнее положение по схеме. Затем включаем утюг и плавно вращаем движок R2 до тех пор, пока красный светодиод не погаснет и не загорится желтый. Все, регулировка окончена, можно «врубать» бойлер и жить спокойно.

Индикация состояния и диагностика

При нормальной работе устройства должны светиться либо LED1 (желтый), либо LED2 (красный). Если не горят или горят оба сразу – устройство неисправно, нужно до ремонта или замены включить S1.1/S1.2.

Для диагностики включаем в сеть то, на чем настраивали: желтый должен погаснуть, а красный засветиться. Однако возможно, что изменилось напряжение сети; в таком случае может понадобиться повторная регулировка.

А что еще через него можно включать?

Можно включать «омические» потребители: утюг, чайник, электрокамин.

Микроволновку, холодильник, кондиционер, компьютер, телевизор и все, где кроме простой электроспирали есть хоть какая-то электроника, нельзя: при питании однополярными импульсами такие устройства либо вовсе не будут работать, либо быстро выйдут из строя.

В бойлере электроники нет, там термостат на биметаллической пластине. Освещение тоже нельзя: практика показывает, что любые лампочки при питании однополярными импульсами быстро сгорают.

Итоговый нюанс

Первые эксплуатанты устройства, ознакомившись с его работой, решили переставить его на цепь питания розетки у гладильной доски, благо туда идет отдельная ветвь проводки. Т.е., они отдали приоритет бойлеру: при перегрузке по току отключается утюг. Но, конечно, приоритеты в своем жилье каждый определяет сам.

Загрузка…

Вывести все материалы с меткой:

  • вода и сантехника
  • тепло и обогрев
  • техника
  • электрические работы

Источник: https://vopros-remont.ru/elektrika/ustrojstvo-avtomaticheskogo-otklyucheniya-bojlera/

Узо для водонагревателя, стиральной машины и другой техники в ванной комнате

Устройство автоматического отключения бойлера при повышении энергопотребления. Рекомендации по монтажу УАО для бойлера

Современные требования электрической безопасности для бытовой сети будь то в квартире или частном доме предусматривают монтаж и подсоединение двух основных видов защиты. Первой являются автоматические выключатели, которые защищают сеть от коротких замыканий и перегрузов.

Второй элемент – это устройство защитного отключения (УЗО), которое обеспечивает безопасность человеческой жизни от поражения электричеством в момент прикосновения к токоведущим частям или возникновении токов утечки. Особенно важна такая защита в помещениях с повышенной влажностью, то есть в ванной комнате.

Поэтому подробнее остановимся на вопросе, как выбрать УЗО для водонагревателя или стиральной машинки.

Как работает УЗО и в чём его необходимость?

Во-первых, надо понимать разницу между УЗО и автоматическими выключателями.

Автомат является основной защитой питающей сети. В случае возникновения сверхтоков в момент перегруза или короткого замыкания, коммутационный аппарат отреагирует на превышение тока и отключится, отсекая аварийный участок и спасая всю сеть от повреждения.

Основной функцией УЗО является защита не сети, а человека и реагирует это устройство на малые величины токов утечки. Каким образом это происходит?

В наших домах сейчас огромное количество различной бытовой техники, и некоторые приборы имеют достаточно большую мощность.

У электрической проводки срок эксплуатации не вечный, чем дольше она находится в работе, тем больше вероятность выхода из строя изоляции.

Повреждение изоляционного слоя влечёт за собой соединение проводки с землёй, в результате меняется путь движения тока, теперь он утекает на землю. И в некоторых случаях проводником для токовой утечки может стать человек.

Нагляднее про принцип работы устройства на видео:

Современные стиральные машины и водонагреватели считаются техникой с повышенным классом энергопотребления. Максимальную мощность они берут в тот период, когда работает ТЭН и происходит нагрев воды (порядка 3-3,5 кВт). Для электрической проводки это очень большая нагрузка, которая может вызывать преждевременное старение изоляции.

Предположим, в стиральной машине произошёл пробой изоляционного слоя, в результате чего корпус оказался под напряжением. Прикоснувшись к машинке, человек может попасть под действие электричества.

Чтобы защитить себя от подобной ситуации, и требуется поставить УЗО для стиральной машины.

При появлении токовой утечки на землю, устройство отключится и прекратит подачу напряжения.

С потребителем УЗО подключается в одну цепь последовательно, а принцип его действия основывается на измерении разницы входной и выходной токовых величин. В идеале она должна равняться нулю, то есть, какая величина тока зашла, такая и вышла.

Как только происходит утечка, на выходе будет уже другое показание, меньшее ровно на величину ушедшего по другому пути тока. Соответственно поменяется измеряемая разница.

Как только токовая утечка достигнет величины, на которую рассчитано устройство, оно сразу же среагирует и отключится.

В подключении устройства особых сложностей нет. В схеме сначала идёт автоматический выключатель, после него УЗО, с выходных контактов которого провода отходят к потребителю, то есть питающей розетке на стиральную машину или бойлер.

Особенности применения дифавтоматов

Чтобы не монтировать по отдельности УЗО и автомат для стиральной машины или для бойлера, можно эти два коммутационных аппарата заменить одним устройством. Это весьма популярный, получивший широкое применение в электрической бытовой сети дифференциальный автомат.

Устройство является комбинированным в одном корпусе и совмещающим защитное действие и УЗО, и автомата.

Дифавтомат имеет один недостаток, это высокая цена. Именно поэтому многие предпочитают ему два поставленных последовательно коммутационных аппарата (УЗО и обычный автоматический выключатель).

Но стоит только представить, сколько понадобится автоматов и УЗО для ванной, если у некоторых там располагаются и стиральная машинка, и водонагреватель, и электрический котёл. А в частных домах зачастую помещение является смежным с баней, где есть печь.

Какой должен быть распределительный щиток, чтобы уместить в себе такое количество автоматики. Может получиться так, что на дин-рейке не хватит места для всех устройств.

Поэтому и рекомендуется ставить на стиральную машинку, бойлер и другую бытовую технику в ванной комнате отдельный дифавтомат.

За и против УЗО или дифавтоматов на следующем видео:

Параметры и характеристики дифавтоматов

Чтобы определиться, какое УЗО устанавливать для стиральной машинки или водонагревателя, сначала ознакомьтесь с основными параметрами и характеристиками устройства:

  • В зависимости от того, в какой сети будет устанавливаться дифавтомат (однофазной или трёхфазной), выбирается двухполюсное устройство (на рабочее напряжение 220 В) либо четырёхполюсное (380 В). Обратите внимание, номинальное рабочее напряжение обязательно должно быть указано на корпусе устройства.
  • Номинальный ток. Это величина тока, измеряемая в амперах, которая может проходить через коммутационный аппарат в течение длительного времени его работы. Стандартный ряд номинальных токов выглядит следующим образом: 6, 10, 16, 20, 32, 40, 50, 63 А.
  • Время-токовая характеристика («В», «С» или «D»), этот параметр выражает зависимость времени срабатывания автомата от протекающего по нему тока.
  • Номинальный дифференциальный ток. Это величина токовой утечки, на которую отреагирует дифавтомат и отключится. Также существует стандартный ряд дифференциального тока – 10, 30, 100, 300, 500 мА.
  • Номинальная способность отключения. Этот параметр представляет собой максимальную величину тока короткого замыкания, которую дифференциальный автомат способен отключать и оставаться после этого в рабочем состоянии.
  • Температурный диапазон. Он, как правило, варьируется от – 20 градусов до + 45.

Все эти параметры указаны на корпусе устройства.

Там вы найдёте схему подключения, величину номинальной частоты электросети (50 Гц), тип встроенного УЗО (электронное или электромеханическое).

Также дифференциальные автоматы бывают трёх типов в зависимости от формы токовой утечки, на которую они реагируют:

  • «А» – для переменной синусоидальной и постоянной пульсирующей форм тока.
  • «АС» – для переменной синусоидальной токовой утечки.
  • «В» – для переменной синусоидальной, постоянной пульсирующей и выпрямленной форм токовой утечки.

Выбор устройства защиты

На основании вышеприведенных характеристик выбирается УЗО, но не забудьте учесть условия ванной комнаты (повышенную влажность).

Отдавайте предпочтение устройствам типа «А», которое реагирует на переменный и постоянный ток.

Несмотря на то, что в нашей электросети протекает синусоидальный переменный ток, современная бытовая техника оборудована специальными блоками питания на электронных полупроводниковых элементах.

За счёт этого синусоида переменного тока в блоке питания преобразуется в импульсный полупериод. И если утечка будет именно такого характера, то более дешёвое устройство типа «АС» не отреагирует на неё и не сработает.

Внимательно рассмотрите паспорта на стиральную машину и водонагреватель, когда соберётесь покупать УЗО.

Именно для техники, устанавливаемой в ванную комнату, производители указывают тип нужного устройства, чаще всего это «А».

Некоторые дифференциальные автоматы имеют в конструктивном исполнении дополнительный блок, с помощью которого происходит отключение потребителей при обрыве в сети нулевого провода.

Для бытовой техники в ванных комнатах рекомендуется устанавливать УЗО с номинальным дифференциальным током 10 мА. По параметру время-токовой характеристики предпочтителен тип «С».

Если не уверены в том, что сможете самостоятельно выбрать защитное устройство, то отправляйтесь за покупкой в торговые сети, которые имеют хорошую репутацию. Квалифицированные продавцы-консультанты окажут вам необходимую помощь, подскажут какому заводу-изготовителю отдать предпочтение, подберут подходящее устройство согласно вашим финансовым возможностям.

Неисправности

Нередки случаи, когда УЗО при включении водонагревателя или стиральной машинки отключается. На это есть ряд причин:

  • неисправен сам водонагреватель или машинка;
  • установленные УЗО или дифавтомат не соответствуют параметрам электрической сети;
  • произошло короткое замыкание в шнуре питания;
  • повреждён двигатель, блок питания либо ТЭН;
  • монтаж УЗО для стиральной машинки или водонагревателя был произведён с ошибками;
  • в электросети произошли скачки напряжения или токовые утечки.

Пример поиска и устранения одной из неисправностей, при которой выбивает УЗО водонагревателя, на видео:

Если вы правильно выберете и установите УЗО на бойлер и стиральную машину, то надолго обеспечите работоспособность техники во время стирки и нагрева воды, убережёте от токовых утечек и возгораний. А самое главное обезопасите людей от попадания под действие электричества. Поэтому подумайте о защите заранее, чтобы потом не пришлось устранять последствия.

Источник: https://YaElectrik.ru/jelektroshhitok/uzo-dlya-vodonagrevatelya

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.