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兩款自制儲(chǔ)熱型電暖氣的控制電路設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2014-01-09 責(zé)任編輯:sherryyu

【導(dǎo)讀】東北的冬天冷,但是室內(nèi)卻是如春天,這個(gè)當(dāng)要?dú)w功于電暖氣。但是當(dāng)今大多數(shù)用的是直熱式電暖氣,沒(méi)有儲(chǔ)熱功能。如今改為儲(chǔ)熱式電暖氣,不僅可以不在用電高峰期“爭(zhēng)電”,而且可以最大限度享受低谷電價(jià)優(yōu)惠,達(dá)到雙贏。本文介紹兩種自制的儲(chǔ)熱型電暖氣的控制電路圖,大家可以對(duì)比一下,選取比較適合的自己做一個(gè),這樣省錢(qián)也省電。

儲(chǔ)熱技術(shù)是指用電器在用低谷電時(shí)將低電價(jià)的電能轉(zhuǎn)換成熱能并儲(chǔ)存起來(lái),供用戶全天候使用,以達(dá)到節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的技術(shù)。

近年來(lái),全國(guó)很多城市都實(shí)行了平、谷分時(shí)電價(jià),這一政策的受益者正是采暖用戶。每年從11月1日起至次年3月31日止的4個(gè)月,電采暖用戶可享受低谷時(shí)段,即晚22時(shí)至次日6時(shí)電價(jià)50%的優(yōu)惠,此間生活用電一律按居民生活電價(jià)50%計(jì)算。采用儲(chǔ)熱電暖器,每晚10時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟,散熱的同時(shí)儲(chǔ)存熱 量,次日6時(shí)自動(dòng)斷電,開(kāi)始將夜里儲(chǔ)存的熱量釋放出來(lái),白天不再耗電。
 
目前,絕大多數(shù)電采暖用戶仍采用直熱式電暖氣,沒(méi)有儲(chǔ)熱功能。專家對(duì)這種現(xiàn)狀表示擔(dān)憂,并建議用戶改用儲(chǔ)熱式電暖氣,不僅可以不在用電高峰期“爭(zhēng)電”,而且可以最大限度享受低谷電價(jià)優(yōu)惠,達(dá)到雙贏。

對(duì)居民用電,實(shí)行平、谷分時(shí)供電、分時(shí)定價(jià)政策,已是國(guó)內(nèi)有關(guān)部門(mén)制定電價(jià)政策的趨勢(shì)之一、目前許多省市已開(kāi)始實(shí)行該政策。

儲(chǔ)熱電暖氣的控制原理

儲(chǔ)熱電暖氣的控制原理如上圖所示。圖中,由時(shí)間控制開(kāi)關(guān)T與溫度控制器ZK構(gòu)成輸入溫度控制電路。T是一臺(tái)G316T一2型微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān),工作電壓為220V/50Hz,額定電流25A,由人工進(jìn)行分段時(shí)向設(shè)定,以控制儲(chǔ)熱電暖氣的通電時(shí)間與斷電時(shí)間,具有控制準(zhǔn)確可靠、操作方便、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。ZK是ECO型0℃~300℃溫度控制器,將其溫度傳感器Pt置入儲(chǔ)熱電暖氣的儲(chǔ)熱磚中,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ZK至設(shè)定溫度值處,電源指示燈H點(diǎn)亮。而由R1、RP、C1、R2、VD及VS構(gòu)成輸出控制電路。利用相位控制改變晶閘管VS的導(dǎo)通角,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)溫。電阻R1,電位器RP、電容C1組成移相電路,R2為晶閘管VS觸發(fā)的限流電阻。電流經(jīng)R1、RP向C1充電,晶閘管VS的導(dǎo)通角由C1的充電時(shí)間常數(shù)決定,改變RP可改變C1的充電時(shí)間常數(shù),即改變了VS的導(dǎo)通角,也就改變了負(fù)載儲(chǔ)熱電暖氣電加熱管RF上的端電壓,從而改變了RF電流的大小。

上圖中元器件RF為干燒型電加熱管(220V/1500W),置入由輕質(zhì)耐火保溫磚制成的保溫償中。儲(chǔ)熱電暖氣外殼由1mm厚的不銹鋼板制成,裝配時(shí),在保溫zhuan外層與鐵箱體間加一層巖棉保溫層:雙想晶閘管VS采用塑封25A/600V并安裝鋁質(zhì)散熱器。

本例是用1500W的儲(chǔ)熱電暖氣,可GONG層面積為14平方米~16平方米取暖,室溘16℃~22℃電任意可調(diào),如國(guó)居窒面積大,可選擇2000W、2500W或3000W等功率的儲(chǔ)熱電暖氣。
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自制儲(chǔ)熱電暖氣第二種方法如下圖示。第二種方法比第一種制作方法簡(jiǎn)單,使用電氣元器件少,容易制作,使用效果基本相同。

自制儲(chǔ)熱電暖氣第二種方法

工作原理:開(kāi)啟G316T-2型微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān),由人工分級(jí)時(shí)間設(shè)定以控制儲(chǔ)熱電暖氣RF的通電加熱時(shí)間(如設(shè)定當(dāng)日晚22時(shí)至第二日早6時(shí)為 儲(chǔ)熱電暖氣加熱時(shí)間),順時(shí)針旋轉(zhuǎn)ECO溫度控制器轉(zhuǎn)盤(pán)至設(shè)定溫度值(如80℃),閉合電暖氣控制井關(guān)S,儲(chǔ)熱電暖氣電加熱管RF通電加熱,同時(shí)信號(hào)指示 燈LED點(diǎn) 亮。儲(chǔ)熱電暖氣內(nèi)的輕質(zhì)耐火保溫磚開(kāi)始儲(chǔ)存熱量并向外放熱,當(dāng)儲(chǔ)熱電暖氣內(nèi)保溫磚的溫度達(dá)到溫控器的設(shè)定溫度值時(shí),傳感器Pt測(cè)得的溫度值轉(zhuǎn)換成機(jī)械能, 使溫控器ECO的觸點(diǎn)斷開(kāi),電加熱管RF斷電停止加熱,LED熄滅。在G316T-2型微電腦設(shè)定的工作時(shí)間內(nèi)處于恒溫工作狀態(tài),當(dāng)催熱電暖氣內(nèi)溫度降低 時(shí),ECO溫控器又接通,RF通電加熱,LED點(diǎn)亮…。如此反復(fù),使RF處于恒溫狀態(tài)。當(dāng)電暖氣的工作時(shí)間到達(dá)次日早6點(diǎn)時(shí),G316T-2型微電腦時(shí)控 開(kāi)關(guān)輸出斷電,使電暖氣停止工作,而儲(chǔ)存的熱量開(kāi)始逐漸向外釋放,供全天候取暖之用。

關(guān)于使用儲(chǔ)熱電暖氣取暖的效果,《沈陽(yáng)晚報(bào)》2004年10月12日曾作過(guò)詳細(xì)報(bào)道,此文報(bào)道說(shuō):“專家算了一筆賬,如果采用蓄能式電暖氣,一 個(gè)采暖期內(nèi)的采暖費(fèi)若折合為室內(nèi)面積計(jì)算,每平方米最多需12元。遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)供暖方式所需采暖費(fèi)用,而采用直暖式電暖氣,每平方米價(jià)格接近30元。”

儲(chǔ)熱式電暖氣自制方法:

電熱管RF可在電子市場(chǎng)買到380V/1500W的,將它降格使用到220V的電暖氣上,形狀有“U”型或“M”型,本文采用“M”型的。耐火 磚采用輕質(zhì)耐火保溫磚,每塊1.5kg,磚輕而軟易刻槽尺寸為235mm×12mm×65mm。儲(chǔ)熱電暖氣的機(jī)箱(外殼)是購(gòu)買上海紅心電器廠和上海正寶 電器公司出品的220VA、1500W~2000W的電熱器,外部尺寸為600mm×650ram×180mm,拆除機(jī)內(nèi)電爐絲。

制作時(shí),首先取4塊耐火磚平鋪成長(zhǎng)方形,將“M”型電熱管放在磚上,按電熱管的形狀刻好槽,放入電熱管,再用另外4塊重疊壓上,用鐵絲將8塊磚 固定住,電暖氣機(jī)芯就算做好。再將機(jī)芯放入機(jī)箱中,首先在機(jī)箱底部放入兩塊耐火磚,將機(jī)芯放在上面,再在機(jī)芯上部放入兩塊磚,整個(gè)機(jī)箱內(nèi)放入12塊耐火 磚,重量18kg。在機(jī)芯最上端的磚上,平鉆一個(gè)φ4mm的圓孔,深240mm用來(lái)插測(cè)溫探頭。然后接好控制電路,一臺(tái)儲(chǔ)熱電暖氣就制作成功了。制作一臺(tái) 儲(chǔ)熱電暖氣的材料費(fèi)只需200元,而購(gòu)買同容量的儲(chǔ)熱電曖氣則需2000元。

自己制作儲(chǔ)熱電暖氣安全用電十分重要,因?yàn)槟突鸫u是絕緣的,安裝時(shí)將電熱管的引線套上耐火耐熱絕緣臘布套管,機(jī)箱接好地線。做好防火和防漏電,即可安全使用。

更多閱讀:

一款可給魚(yú)缸間隔充氧的控制器電路圖設(shè)計(jì)
http://www.gpag.cn/gptech-art/80022117

一款基于汽車音響的直流電源濾波器設(shè)計(jì)
http://www.gpag.cn/power-art/80022112

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