У пленочных инфракрасных обогревателей отсутствует заземление. Это понятно: как приделать клемму к проводнику, по которому течет ток. Корпуса нет в помине. У термостата временами попадается клемма для заземления. Но чаще имеются три пары проводов: для датчиков, питания, присоединения сети нагревательных приборов. Подключение инфракрасного обогревателя в первую очередь производится к термостату, способному выдержать мощность прибора. Как соединить гирлянды – личное дело владельца. Действует простое правило: при параллельном подключении напряжение одинаковое, при последовательном общее – складывается из составляющих. Электрики сразу поймут тонкость. Мощность одного набора пленок инфракрасного обогревателя получится разной, что используйте по усмотрению.
Электрическое подключение инфракрасного обогревателя
Начнем с простого закона Ома. Привыкли, что бытовые обогреватели дают мощность, прописанную в инструкции, с пленочными по-другому. Каждый обладает сопротивлением фиксированным. Не берем в расчет матричные конструкции, если таковые обнаружатся на рынке. Ток в цепи зависит от сопротивления. 230 В – действующее значение напряжение (эквивалентное постоянному току, производящему в проводнике тепловой эффект). Когда начинается движение, мощность определяется током. К примеру, пленка сопротивлением 28 Ом даст 2 кВт, но если две подобные соединить последовательно, эффект уменьшится вдвое.
Мощность вычисляют перемножением тока на напряжение, если 230 В из сети берется стабильно, первый параметр падает при росте сопротивления. Для измерения применяйте токовые клещи. Понадобится изготовить отдельный удлинитель с расщепленными жилами, по причине – суммарное поле кабеля равно нулю.
Странное дело. Берем два нагревателя, а получаем эффект меньший, нежели давал единственный прибор. Зато удельная мощность на квадратный метр пленки падает, следовательно, уменьшается опасность пожара. Описанный тонкий момент нужно четко понимать, ведя монтаж в помещении пленочных инфракрасных обогревателей. Включая два одинаковых рулона друг за другом, уменьшаем спектральную плотность излучения в четыре раза: вдвое за счет снижения тока, вдвое за счет увеличения суммарной площади. Аналогично три листа дадут понижение параметра уже в 9 раз. Каждый раз для пересчета коэффициента число рулонов возводится в квадрат. Ожидали иного эффекта. Тогда включаем листы параллельно, как спирали электрокаминов. В последнем случае мощность любого рулона проверим простым и дельным методом:
- Измерьте сопротивление между входным и выходным контактом.
- Поделите квадрат действующего напряжения (в предлагаемом случае 200 х 200 = 48400) на найденное значение.
Получится реальный эффект при включении инфракрасного пленочного обогревателя в цепь. Возможно использовать на практике. Имеются районы страны, где напряжение повышенное или пониженное, вдобавок гаражи, дачи и прочие объекты, где параметры далеки от идеала. Берете в руки вольтметр, суете в розетку щупы, определяем значение, затем рассчитываем по листам, сколько ватт получится при установке. Если мало, придется докупить рулонов, чтобы пришлось вровень с расчетными показателями. Способов взять требуемую мощность по теории как минимум два:
- Простым решением смотрится найти сайт, где программистами PHР и Java размещен калькулятор для расчета мощности газового котла применительно к определённому помещению. Для использования, во-первых, смотрим, предлагается ли взять запас (допустим, 15%) на потери в котле. Отбрасываем, снимаем галку, не учитываем при расчетах. Необходимо ввести: площадь помещения, толщину и материал стен, пола, потолочных перекрытий, размер и число, тип окон и прочие величины, главными среди которых являются температуры на улице и внутри. Наш инфракрасный обогреватель перекрывает расчетное значение, равное сумме потерь через поверхности здания наружу.
- Второй способ определения мощности инфракрасного обогревателя практический. Часто выходит, что нет возможности задать параметры в калькуляторе явственно, по причине незнания. Подойдет экспериментальный метод, ноу-хау сайта. Достаточно приблизительный, но подойдет. Потрудитесь дождаться холодной погоды. Температура установится и не меняется несколько часов, пока идут измерения. К примеру, ночное время. С вечера в оборудуемую комнату ставим масляный обогреватель, предположим, на 2 кВт, включаем на полную мощность. Измеряем температуру радиаторов отопления (если подвешены), температуру за окном и в комнате. Уходим. Рано утром, пока температура окружающей среды не начала подниматься, производим измерение в комнате. Теперь начинаем расчет.
Расчет мощности инфракрасного обогревателя
Строим график, как на картинке. На чертеже градусы заменяются на температуру в помещении до измерений. По вертикали идут теплопотери, линейно зависят от разницы за окном и внутри. Видим точку, на которой мощность радиаторов центрального отопления уравновешивает потери (измеренная перед опытом температура). После включения обогревателя неопределенное время конструкция приходит в равновесие, потом температура в помещении поднимется на пяток градусов. Цифр достаточно, чтобы:
- Определить мощность батарей.
- Найти мощность инфракрасного обогревателя, выводящую на режим в определённых погодных условиях.
Допустим, за окном было 0 ºС, температура в комнате равнялась 20 ºС, после прогрева 2 кВт масляным обогревателем стало 23 ºС, а хотим, чтобы при температуре за окном -10 ºС в помещении стало 20 ºС. Вначале составляем пропорцию, где за N берем номинальную мощность батареи (при температуре поверхности измеренной в ходе опыта, к примеру, 60 ºС) для температуры 20 ºС в помещении. Оговорка сделана потому, что энергия, отдаваемая радиаторам пропорциональна разнице температур. Итак, в начале температура батареи 60 ºС, а в помещении 20 ºС. Это номинал. В конце, соответственно, 60 ºС и 23 ºС, 37/40 номинала. Итого:
(2 + 37/40N) – N = 3 ºC;
Это характеристическое уравнение, которое нельзя решить, служащее для показательных целей. Приводим выражение к виду, пригодному для нахождения мощности батарей. От рабочей точки до пересечения с осью абсцисс ровно 20 ºС. Здесь высота графика равна полной мощности батарей. Получается:
N = 20/3 х ((2 + 37/40N) – N) или 1,5 N = 13,(3) кВт.
Из приведённого уравнения любознательный школьник найдет мощность батарей. Получается приблизительно 8,9 кВт. Теперь знаем угол наклона характеристики, значит, скажем, что при температуре -10 ºС за окном понадобится инфракрасный обогреватель мощностью ровно половину того, что дают батареи (разумеется, котел должен поддерживать температуру 60 ºС). Аналогично получим результат для значений температур комнаты, радиатора и улицы. Значит, остается возможность создания гибкой подсистемы подстройки оборудования под собственные нужды. Работает термостат, контролирующий один из перечисленных параметров, инструкция по подключению инфракрасного обогревателя иного не предусматривает. При температуре -10 ºС станет работать пара рулонов, если холода прижмут, включится остальное. Такой подход обеспечит гладкость выхода на режим, одну секцию допустимо, к примеру, назначить дежурной.
Для этого обе ветки включаем параллельно на один термостат. Ставим датчик на пол, подводим питание, удостоверяемся, что мощности прибора хватает. Дежурную ветку включаем через дополнительный термостат, измеряющий температуру за окном. Настраиваем согласно расчетам по графику, наслаждаемся жизнью. Гладкие режимы благоприятны для оборудования, следовательно, приборы служат дольше, при постепенном прогреве не произойдет случая траты лишней энергии. Такой метод используется в холодильниках с инверторным управлением компрессора. Тихие, экономные и долговечные. Недаром Samsung дает 10 лет гарантии на инверторный мотор!
Итак, стандартное подключение инфракрасного обогревателя через терморегулятор не является оптимальным вариантом. Зная законы физики, умея пользоваться формулами, понимая, что и для чего делается, создавайте собственные сборки из стандартных технических решений, работающие специфическим образом. Помните, подключение инфракрасного обогревателя к электросети определяет в отдельных случаях мощность, что используйте сообразно целям. Не забывайте, приборы лишены заземления, встраивайте в схему дифференциальное устройство защиты. Подключение термостата к инфракрасному обогревателю не ограждает последствий утечки тока.
Для примера представьте случай. Изоляцию теплого пола ванной пробило в двух местах у порога, туда накапало воды. Встающий обеими ногами сразу в обе лужи, получит удар током. События не случится, если поставлено корректно дифференциальное устройство защиты.
Класс приборов, основывающий принцип действия на вычитании входного и выходного тока, неработоспособен без обустройства ветки заземления. Используйте исключительно евророзетки с характерными боковыми лепестками.
