Рис. 1. Устройство водонагревательной установки:
1 — термодатчик (контактный термометр); 2 — бак; 3 — вентиль; 4 — ТЭН; 5 — воздухозаборник
В какую-либо емкость необходимо установить водонагревательные элементы (элемент) от электрочайника, электросамовара, кипятильника и г. д. Все зависит от размеров емкости и времени, за которое требуется нагреть воду. Для управления процессом нагрева необходима определенная аппаратура, подбор которой зависит от того, какая задача поставлена перед устройством водоподогрева.
Кстати, процесс нагрева несложно автоматизировать полностью и это создает определенные удобства в быту.
Ниже предлагаются две схемы автоматического управления процессом подогрева, а вернее снабжения горячей водой, либо с помощью программного реле времени, либо специальным контактным термометром.
В 1-м случае программу задает реле времени (рис. 2).
Рис. 2. Электрическая схема управления нагревателем воды с реле времени:
РВ — реле времени; А — автоматический выключатель; РП1, РП2 — промежуточные реле; МП — магнитный пускатель
При включении автомата А получают питание катушка реле времени и катушка магнитного пускателя Реле времени ведет отсчет установленного на нем времени, магнитный пускатель подключает к сети питания нагревательные элементы — вода начнет нагреваться. Через установленное время реле времени замкнет свои нормально открытые контакты в цепи катушки реле РП1, которое отключит своим нормально закрытым контактом катушку магнитного пускателя. Нагревательные элементы отключаются от сети и вода перестанет нагреваться. Через установленное время реле времени замкнет второй свой нормально закрытый контакт в цепи реле РП2, которое разомкнет свой нормально закрытый контакт в цепи схемы управления. Схема обесточится на мгновение и вернется в первоначальное исходное состояние, нагревательные элементы вновь начнут греть воду, вся операция начнет повторяться.
Во 2-м случае программу задает контактный термометр, в зависимости от установленной температуры на термометре (рис. 3).
Рис. 3. Электрическая схема управления нагревателем с контактным термометром:
А — автоматический выключатель; МП — магнитный пускатель; РП — промежуточное реле
При включении автомата А получает питание катушка магнитного пускателя и последний подключит нагревательные элементы к сети. Вода начнет нагреваться. Когда температура воды достигнет значения нижнего предела, установленного на термометре (min), замкнется нормально открытый контакт термометра (min) и зашунтирует нормально закрытый контакт промежуточного реле РП.
Когда температура воды поднимется до верхнего значения установленной температуры (max), замкнется нормально открытый контакт термометра (max) и подключит к питанию катушку промежуточно го реле РП. Последнее своим нормально закрытым контактом в цепи катушки магнитного пускателя обесточит пускатель и процесс нагрева воды прекратится. При достижении температуры воды нижнего установленного предела (min), контакт термометра (min) разомкнется и обесточит реле РП, замкнутся нормально замкнутые контакты его и подключат к сети пускатель МП — процесс нагрева воды начнет вновь повторяться.
В обеих схемах время нагрева воды и поддержания заданных режимов процесса работы водонагревателя зависит от настройки реле времени или установки термометра, мощности нагревательного элемента и емкости для воды.
Мною схема с контактным термометром практически осуществлена в нагревателе емкостью 300 л воды и при мощности ТЭНа 3 кВт. Вода за 30 мин нагревается до температуры 8 °C и поддерживается горячей в пределах 75… 80 °С. Заполнение емкости водой также легко автоматизировать, это уже дополнительная задача. Речь об этом пойдет в следующий раз.
Внимание! Кран на емкости следует устанавливать выше расположения нагревательного элемента, то есть последний не должен оголяться при работе, а емкость обязательно занулите.