От инверторных конвекторов может быть не только польза. ⁉️
Это такие конвекторы, которые могут уменьшать мощность обогрева автоматически, при достижении целевой температуры.
Конвекторы, которые продаются, вообще не имеют никакого отношения к инверторам, и поэтому, когда уменьшают степень нагрева, то фактически быстро включаются и выключаются, что создает помехи в электросети, и чем ниже процент мощности, тем заметнее становится мерцание лампочек.
Обычно я настраиваю и переделываю отопление летом, потому что если что-то случится летом? то может стать немного прохладно или немного жарко, а зимой всё может замёрзнуть и вообще сломаться.
Самоделка
Я несколько своих обогревателей передал в аналогичный режим работы. Фактически это два самых простых стич-обогревателя по 1500вт подключенных последовательно (мне так надо). На входе электропитания стоит твердотельное реле на 40 ампер, к нему приделан довольно большой радиатор для его охлаждения. Управляется эта вся конструкция с помощью ESP-8266, и конечно через систему умный дом можно устанавливать режим работы. Также к микроконтроллеру подключен датчик температуры, поэтому он может поддерживать её автоматически.
Логика
Алгоритм работы такого регулятора довольно простой. Если я задаю ручной режим и выбираю нужную мощность, например 50 процентов, то ESP включает твердотельное реле 25 раз в секунду, то есть питание подается на обогреватели только 0.02 секунды, а потом столько же выключено. В таком режиме мерцание в электросети получается 25 Гц, что практически не заметно. Я это проверяю на галогеновых лампочках, которые у меня всё еще используются. При 100% мощности никакого мерцания вообще нет, а конвекторы запитаны постоянно.
Режимы
Для снижения мерцания на других мощностях, пришлось провести очень много экспериментов. Следующие по незаметности варианты, это 66% и 33%. В таком режиме питание подается с частотой 30Гц, что даже лучше, чем в половинном режиме. Здесь используются отдельные полуволны в переменном токе, 2 полуволны или 0.02 секунды включено, и 1 полуволну или 0.01 секунды выключено. В этом режиме есть небольшой перекос в амплитуде тока, например вверх дольше, чем вниз, но в целом это усредняется.
Криво
В варианте 50% мощности используются целые волны переменного тока, поэтому перекоса никакого нет. К вопросу если также использовать полуволны и запитывать с частотой 50 Гц, то будет перекос амплитуды в одну сторону.
Насколько перекос вреден я так и не понял, но обогреватели это довольно мощные потребители электроэнергии, а я иногда подключаю и до 3квт.
В таком режиме работы мерцания практически нет, но я решил, что не надо издеваться над другими своими электроприборами.
Больше
Режим на 75% и 25% мощности также дают мерцание в 25Гц, и его тоже по факту не видно. Здесь питание подается 3 полуволны, и 1 полуволну не подается, это для 75%. Для 25% соответственно наоборот. Постоянный перекос в амплитуде тоже есть, но он совсем небольшой.
Для избегания перекоса я выбрал другие режимы, это 80 и 20 процентов мощности. В этом варианте перекос усредняется и никаких проблем в электросети не должно быть. Мерцание довольно заметное, так как 20Гц, но терпимо.
Всего
Итого у меня получилось всего 5 режимов работы, 100%, 80%, 66%, 50%, 33%, ну еще и 0%.
В моей прошивке для ESP есть вообще много разных вариантов, которые задаются просто указанием процента, например при 51% работает с частотой 50Гц, а при 52% с частотой 10Гц, а мощность одна. Поэтому мне не надо переписывать программу на разные режимы работы.
В системе умного дома я сделал приведение нужного процента к 5 выбранным вариантам.
Большинство инверторных конвекторов работает тоже с 5 режимами, но их алгоритм не понятен, надо будет как-нибудь заняться проверить.
Ещё
Есть и другие варианты как можно регулировать мощность таких электроприборов.
Можно, например, включать и выключать раз в секунду или раз в минуту на требуемый процент времени. Так работают многие электроплиты. Но тогда включение и выключение будет заметно, да и сами конвекторы будут заметно нагреваться и охлаждаться в каждом цикле, что повлияет на их ресурс, а некоторые еще и трещат довольно громко при этом.
Фаза
Еще есть интересный фазовый регулятор мощности, который на каждой полуволне просто включают питание чуть позже, примерно в соответствии с нужным процентом. При запитывании мощного обогревателя получается очень резкое подключение, особенно при 50% режиме, хотя никакого мерцания на лампочках вообще не видно.
Я купил таких 2 штуки, могут работать до 2квт, но регулировать можно только вручную.
Также у меня есть еще специальное твердотельное реле на 40А, которое тоже так умеет работать, но я его пока вообще не использую.
Проще
Самым оптимальным на мой взгляд будет вариант использования обогревателя с несколькими тэнами, например на 500вт и 1000вт, и тогда можно будет обеспечить 3 режима мощности.
У меня есть масляный обогреватель, который я планирую переделать в такой умный, с помощью двухканального реле. Сейчас часто продают с двумя тэнами, но одинаковой мощности. Например мои конвекторы имеют две спирали по 750вт, и была идея на одну установить фазовый регулятор и таким образом разово настроить нужную разницу.
Много
Если помещение большое, то проще будет установить 2 или даже 3 обогревателя с разной мощностью. Можно сделать сценарии управления в зависимости от температуры или настроить виртуальные термостаты, с разным гистерезисом, например -2 и -1 градус, и тогда они будут автоматически включаться и выключаться при разном уровне температуры.
Я у себя настраивал просто на разную целевую температуру, так получается похуже, температура может не достичь общей целевой, если теплопотери выше мощности последнего обогревателя, но зато нет перегрева.
Умный
Кстати при использовании нескольких конвекторов, которые имеют цифровой регулятор температуры, можно задать на одном целевой режим, например +24 градуса, а на втором +25, тогда они сами будут поддерживать температуру в умном режиме, то есть суммарная мощность будет постепенно понижаться при нагреве. Если обогреватели не имеют управление через wi-fi, то их можно подключить через умную розетку и выключать если понадобится.
❤️ Поддержите автора на Дзен (донат)
Если понравилась эта статья, то обязательно ПОДПИШИТЕСЬ, а еще поделитесь мнением в комментариях, например расскажите про свой опыт использования обогревателей в своем умном доме.
Присоединяйтесь к Телеграм каналу про Умный дом 👍
Читайте новые статьи, слушайте подкасты, смотрите видео, изучайте новинки на сайте AlexSmartHome 📌