Источник питания всего то на 12 кВт. Нужно мнение или совет

[mail_robot]

Дело такое - у меня дома стоит электрокотел на 12 кВт. В нем 3 ТЭНа по 4 кВт каждый. Управление котлом происходит ступенчато. То есть это ряд 4-8-12. Либо так, либо никак. Котел этот работает на нагрузку, которая не очень подходит под этот ряд мощностей, да еще и нагрузка с пропорциональным управлением (гидроклапан расхода теплоносителя). В итоге ситуация такая - когда мощности котла чутка не хватает, все вроде нормуль. Как только сервоклапан закрывается настолько, что у котла появляется избыток мощности, тот махом перегревается, срабатыввает автоматика ограничения температуры и эта зараза резко снижает мощность. Сервоклапан сходит с ума и открывается на всю (он очень инерционный) и начинаются качели, так как котел отрабатывает быстрее и температура возрастает очень быстро. Клапан не успевает, начинает закрываться и котел по новой перегревается.

Короче говоря автоматика эта ни к черту. Вчера покуривая в котельной я пришел к выводу, что неплохо было бы на котел воткнуть ПИД (не обязательно, это не суть) или еще какой то регулятор, чтобы заткнуть эту систему раз и навсегда. Естественно регулятор подразумевает некоторую плавную бесступенчатую регулировку.

Логичным был бы фазоимпульсный метод, но по понятным причинам и на такую мощность, да еще и в окружении достаточно большого набора бытовой техники как то не очень красиво смотрится. Зато тиристор и вроде как довольно просто.

Второе, что мне пришло в голову - время-импульсный метод. То есть тот же тиристор, блок контроля перехода через ноль, периодический таймер (условно). Открываем тиристор, пропускаем пачку полупериодов питания, закрываем тиристор. Нагрузка интегрирует сама. Но тут тоже есть вопросы - нагрузка мощная и фаза на которой висит регулируемый ТЭН будет постоянно подмаргивать, как будто я все время включаю и выключаю реле. Что тоже не гуд для инфраструктуры.

Вариант третий - поставить трехфазный выпрямитель, блок конденсаторов, ШИМ инвертор. Смущают конденсаторы и опять же помехи в сеть. Зато равномерная нагрузка по фазам.

Вариант четвертый (почти фантастический) - поставить высоковольтный DC/DC вместо ШИМ. По сути вариант 3 но только добавляется дроссель и диод.

 

И вот мысли пока в кучу. Хочется сделать так, чтобы максимально равномерно нагрузить сеть, без перекосов. По минимуму засрать ее помехами и при этом получить плавную регулировку мощности. В идеале было бы конечно все 3 ТЭНа сделать управляемыми. Но в принципе как вариант можно попробовать 2 ТЭНа зацепить на реле, а третий сделать управляемым (ну принцип ясен да?). Тогда мощность управления снижается до 4 кВт и это как бы упрощает, но не решает проблемы перекоса фаз.

Посоветуйте - как можно эффективно и элегантно решить вопрос? Нужна только силовая часть, то есть ее архитектура. Сторона управления не волнует пока, там будет контроллер. А дальше буду думать как это все исполнить в домашних условиях максимально просто и надежно.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Kucherik Zloy]

http://cxem.net/promelectr/promelectr29.php

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[oldmao]

Регулировать однозначно по одной фазе и методом пропуска периодов. Фазоимпульсное регулирование на такой мощности создаст уровень помех, терпимый в промышленности, но недопустимый в быту. Выбрать ту фазу, на которой не висит основное освещение, чтобы не смотреть "моргушки". И поскольку котёл - штука инерционная, то период ШИМа выбрать около минуты. Например 20 секунд включено, 40 - выключено.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[mail_robot]

еще бы при этом ТЭН менять время от времени, то есть надо городить схему коммутации активного ТЭНа

а как на счет ШИМ? Или это будет так же как и у ФИ регулятора?

Изменено 7 декабря, 2017 пользователем mail_robot

[Sergey-Ufa]

Трехфазное твердотельное реле на 40А вот такое

http://electronica.bashel.ru/?item=91-36-64

+ радиатор + терморегулятор вот такой

https://bashel.pro/automation/termokontrollery/tc4s-14r/

+ готовый медный, платиновый термодатчик или термопара на выбор. Весь бюджет в пределах 5000 рупий при полном минимуме трудозатрат.

[oldmao]

ФИМ = ШИМ 100 Гц, синхронизированный с сетью.

[E_C_C]

Можно сделать больше ступеней регулировки , путем соединения ТЭНов последовательно/параллельно.  

[mail_robot]

1 hour ago, Sergey-Ufa said:

Трехфазное твердотельное реле на 40А вот такое

то есть управление будет сразу тремя тэнами по время-импульсному способу. Если я все верно понял.

В принципе да, почти то что нужно. Почему почти? Потому что к нему бы еще смену режимов по суточному расписанию пришурупить, а это нужен какой то интерфейс. Но уже есть над чем подумать

@E_C_C Дискретное управление конечно вариант, но пока хочется рассмотреть более интересные решения

Изменено 7 декабря, 2017 пользователем mail_robot

[mail_robot]

@Sergey-Ufa  можно даже дешевле обойтись. И термопара в комплекте

https://www.aliexpress.com/item/Short-Version-86x48x48mm-REX-C100FK02-V-AN-PID-Temperature-Controller-Solid-State-Relay-and-Type/32784802693.html?spm=2114.search0104.3.96.QD7MMm&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_0_10152_10151_10065_10344_10068_10345_10342_10343_10340_10341_10543_10541_10084_10083_10307_10301_10539_10312_10313_10059_10314_10534_100031_10604_10603_10103_10605_10594_10596_10107_10142,searchweb201603_1,ppcSwitch_0&algo_expid=4b8eb48f-9fb3-458e-9245-b24878eaff61-15&algo_pvid=4b8eb48f-9fb3-458e-9245-b24878eaff61&rmStoreLevelAB=0

по моему это тоже подойдет, только релюшку заменить на трехфазную. Типа вот такой

https://www.aliexpress.com/item/Three-Phases-220v-voltage-Solid-State-Relay-SSR-40A-DC-control-AC-ZG33-40DA/32324866790.html?spm=2114.search0104.3.112.QD7MMm&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_0_10152_10151_10065_10344_10068_10345_10342_10343_10340_10341_10543_10541_10084_10083_10307_10301_10539_10312_10313_10059_10314_10534_100031_10604_10603_10103_10605_10594_10596_10107_10142,searchweb201603_1,ppcSwitch_0&algo_expid=4b8eb48f-9fb3-458e-9245-b24878eaff61-17&algo_pvid=4b8eb48f-9fb3-458e-9245-b24878eaff61&rmStoreLevelAB=0

кмк- для попробовать сойдет

Изменено 7 декабря, 2017 пользователем mail_robot

[Sergey-Ufa]

22 минуты назад, mail_robot сказал:

Если я все верно понял.

Да верно.

 

24 минуты назад, mail_robot сказал:

можно даже дешевле обойтись

Ну китайцы дают! За такую цену прекрасный комплект!  Раньше искал на Али терморегуляторы, но кроме простеньких релейных ничего не попадалось.

[hardbar]

2 часа назад, E_C_C сказал:

Можно сделать больше ступеней регулировки , путем соединения ТЭНов последовательно/параллельно.  

 

[КЭС]

@hardbar , между 2 и 3 ступенями (счет сверху вниз на вашем рисунке) можно добавить еще одну: два ТЭНа параллельно плюс один последовательно (3 кВт).

[mail_robot]

мелкие мощности кстати не очень нужны. Чаще всего потребен диапазон 7-11 кВт. Поэтому точно не вариант. На первой ступени (4 кВт) у меня получается с "недобором" держать только 3 улитки ТП из 10. На этом режиме желательно уже мощность 5-6. Разве что в межсезонье... Но все равно потом холода бахнут и надо будет иметь запас в плюс, а на релейке его не будет

[Kucherik Zloy]

 (гидроклапан расхода теплоносителя)  Может просто его  нужно отрегулировать  под ваш теплоноситель?

[mail_robot]

Не, там регулировок никаких. Он цепляется к контроллеру, внутри него стоит нагреватель и сильфон. По мере нагревания и остывания он либо закрывается, либо наоборот. Время реакции соответственно константа. Чтобы клапан открылся (к примеру) требуется около 10 минут.

Попробуйте отрегулировать )

[Armenn]

3 hours ago, mail_robot said:

Попробуйте отрегулировать )

А подобрать другой?

[Armenn]

22 hours ago, mail_robot said:

Потому что к нему бы еще смену режимов по суточному расписанию пришурупить

Берите регулятор сразу с программируемым календарем.

[mail_robot]

8 hours ago, Armenn said:

А подобрать другой?

это шутка чтоли? Можно конечно, только заодно придется заменить весь насосно-смесительный узел, контроллер ТП и еще по мелочи на сумму примерно рублей 250

8 hours ago, Armenn said:

Берите регулятор сразу с программируемым календарем

ну таких навалом в принципе. Поможете ссылкой на первый попавшийся не шибко дорогой?

Изменено 8 декабря, 2017 пользователем mail_robot

[Alex Falcon]

1 час назад, mail_robot сказал:

Поможете ссылкой на первый попавшийся не шибко дорогой?

Мастер Кит NM8036. У самого такой стоит. Всё хочу на своё решение переделать.. Но пока устраивает..

А силовой блок на симисторах уж сделаете сами..

Изменено 8 декабря, 2017 пользователем Alex Falcon