Блок управления инфракрасным пленочным нагревателем БУНПЛЭН

Блок управления системой отопления. Варианты схем управления ПЛЭН.Системы отопления, использующие в качестве нагревательного элемента пленочный ленточный электронагреватель (ПЛЭН) нашли широкое применение и популярность. Это объясняется простотой установки, доступной ценой, большим выбором модификаций и длительным сроком эксплуатации самого нагревательного элемента (гарантийный срок службы 50 лет). В этом материале мы хотим представить некоторые варианты схемных решений, блоков управления системой отопления на базе пленочного ленточного электронагревателя ПЛЭН. Для управления и регулирования небольших помещений обычно используют термостаты с датчиками температуры. Мы хотим представить схему для управления более сложной системой отопления, которая подключается к трехфазной сети, разбита на группы и имеет возможность выключать неприоритетную нагрузку при увеличении тока потребления. Количество групп ПЛЭН в нашем случае четыре – Гр.1…Гр.4. Действующая мощность ПЛЭН в каждой группе ограничена автоматом 8А. В качестве элемента измеряющего и регулирующего температуру используется термостат с датчиком температуры для каждой группы регулирования. Термостат на схеме показан условно, для понимания работы. Замкнутые контакты внутреннего реле термостата, сигнализируют о необходимости включить нагрев. Для удобства понимания и описания рассмотрим работу схемы для одной фазы. Пример, схемы блока управления пленочным отоплением ПЛЭН, для одной фазы показан на рисунке ниже.Схема подключения блока управления инфракрасной пленочной системой отопления ПЛЭН для одной фазы 220В с выходными ключами на контакторах.На схеме представлен блок управления системой отопления состоящий из следующих элементов:Вводной трехфазный автоматический выключатель Q1. Вводной, однофазный автоматический выключатель QF1, подключенный к фазе L1. Ниже него установлено реле контроля тока К1 (РТ-05, ГК Полигон) (реле приоритетной нагрузки, реле приоритета, токовое реле) с трансформатором тока ТТ. Ниже трансформатора тока, установлен фильтр сетевой помехоподавляющий F1(ФС-16-М) (крепление на стандартную din-рейку 35мм. ГК Полигон) к выходу, которого подключено питание программируемого реле А1(ПР110), регуляторы температуры (термостаты) TR1 …TR4 и приоритетные нагрузки через автоматические выключатели FS1…FS4 (назначение и номинал автоматов указаны для примера). Фильтр сетевой помехоподавляющий F1(ФС-16М) отсекает высокочастотные помехи по сети электропитания нагрузок, подключенных через автоматические выключатели FS1…FS4, цепей питания программируемого реле А1(ПР110) и терморегуляторов TR1…TR4. В схеме применяется трансформатор тока ТТИ-А 15/5А (ИЭК) или подобный с коэффициентом трансформации равным 3, т.е. 15/5=3. Следовательно, если установить регулировочный шлиц «Ток» на лицевой панели реле контроля тока К1(РТ-05), в положение - 3А, то реле сработает при токе 3х3А=9А. Это максимально допустимый ток для приоритетной нагрузки в фазе L1. Если значение тока нагрузки будет больше или равно 9А, то реле защиты (контроля тока) К1, замкнет контакты 11-14 и выдаст на вход  I1, программируемого реле А1(ПР110) сигнал «1», который запретит включение выходов Q1…Q4 реле А1(ПР110). Вход I1, программируемого реле А1(ПР110), имеет самый высокий приоритет, по отношению к другим входам. К выходам Q1, Q2, Q3, Q4, программируемого реле А1(ПР110) подключены модульные контакторы K2…K5 марки КМ (ИЭК), которые замыкая соответствующие контакты 1/L1-2/T1 подают напряжение 220В, через автоматические выключатели FS5…FS8 на пленочный ленточный электронагреватель ПЛЭН, каждый в свою группу (Гр.1 … Гр.4). Информация о температуре в каждой группе ПЛЭН, снимается с соответствующих датчиков температуры работающих с термостатами TR1 … TR4. Диапазон регулирования температуры нагрева ПЛЭН задается с помощью регулировок расположенных на лицевой панели TR1… TR4. Замкнутые и/или разомкнутые контакты внутренних реле TR1 … TR4, выдают на входы I2, I3, I4, I5 программируемого реле А1(ПР110) сигналы на включение и/или выключение ПЛЭН нагревателей в соответствующей группе (Гр.1 … Гр.4). Управление (регулирование) температурой и временем включенного состояния происходит по алгоритму записанному в память программируемого реле А1(ПР110). К входам I6 и I7 программируемого реле А1(ПР110) подключены выключатели SA1 и SA2, которые задают время нагрева для групп Гр.1…Гр.4 ПЛЭН. Комбинации и задаваемое время указаны в таблице «Таблица задания времени нагрева, мин.» на схеме. Как видно из таблицы временной интервал для нагрева ПЛЭН, можно задавать - 6 минут, 9 минут и 12 минут в соответствии с положением выключателей SA1 и SA2.  Вход I8 программируемого реле А1(ПР110) в данной схеме не используются, но его можно задействовать, например, для опроса датчиков пожарной сигнализации, которые при срабатывании блокируют работу системы отопления. Как вариант, подключить к нему концевой выключатель от входной и/или балконной двери и/или больших окон, для блокировки системы отопления при открытых дверях и/или окнах и т.п.Рассмотрим как работает программируемое реле А1(ПР110). Для этого условимся:«0» - отсутствие напряжения или разомкнутый контакт«1» - наличие напряжения или замкнутый контакт.Процесс регулирования температуры инерционный. Если температурное реле отключилось (контакты внутреннего реле термостата разомкнулись = «0»), то включиться оно может не сразу, а через какое-то время, которое определяется временем «остывания», гистерезисом терморегулятора и др., факторами. Из открытых источников известно, что в среднем температура в помещении с хорошей теплоизоляцией растет со скоростью 0,5С/мин. Учитывая разрешенную подведенную мощность на дом, количество и мощность каждой из групп ПЛЭН, качество теплоизоляции, определяем оптимальное для нас время включенного состояния одной группы ПЛЭН. Масштабность временных настроек можно изменить программно, записав в реле А1(ПР110) новый код (программу). Эту операцию можно заказать в нашей компании. Конструкция А1(ПР110) допускает извлечение и/или замену установленного реле из электрощита без отключения внешних проводов.После подачи питания А1(ПР110) опрашивает состояние входов I1…I7. К входу I1 подключено реле контроля тока (реле приоритета), его работа описана выше. На входы I2…I5 приходит информация о состоянии температуры в группах (Гр.1…Гр.4) ПЛЭН. Замкнутый контакт внутреннего реле  TR1…TR4 – сигнал на включение нагрева, разомкнутый – сигнал на отключение нагрева соответствующей группы ПЛЭН. Входы I6, I7 подключены к выключателям, которые задают время включенного состояния выходов реле А1(ПР110) Q1…Q4, в минутах в соответствии с таблицей (см. выше). При поступлении сигнала на вход I2=«1» (контакты внутреннего реле термостата TR1 замкнуты), выход Q1 включается на заданное время (6, 9 или 12 минут) и выключается по истечении заданного времени. Далее программа опрашивает состояние входа I3 и при наличии на входе «1» включается выход Q2 на заданное время и выключается по истечении заданного времени. Для входов I4 и I5 процедура повторяется, программа заканчивает цикл и автоматически переходит к опросу входа I2 и дальше по кругу.  Последовательность опроса входов I2->I3->I4->I5. Если в какой-то момент времени на один из входов реле А1(ПР110) сигнал на включение не придет, то программа его пропустит, перейдет к опросу состояния следующего входа и включит нагрев при наличии разрешающего сигнала с терморегулятора TR1…TR4. В любой момент времени может быть включен только один выход программируемого реле А1(ПР110) включение остальных блокируется. Светодиодная индикация о состоянии всех входов I1…I8 и выходов Q1…Q4 программируемого реле А1(ПР110), а также индикатор электропитания и аварийное состояние выведены на лицевую панель.На схеме, приведенной, на другом рисунке показан блок управления инфракрасной пленочной системой отопления ПЛЭН с выходными ключами, организованными на твердотельных реле ТТР марки HD-1044.ZA2. Очевидным преимуществом является бесшумность включения. Недостатком - необходимость установки радиаторов охлаждения, что добавляет некоторую сумму к общей стоимости комплектующих. Спецификации оборудования для блоков управления отоплением с контакторами и твердотельными реле сведены в соответствующие таблицы. Цены брались из открытых источников розничной торговли.Схема подключения блока управления инфракрасной пленочной системой отопления ПЛЭН для одной фазы 220В с выходными ключами на твердотельных реле.Спецификация блока управления отоплением ПЛЭН на модульных контакторах марки КМ. Количества даны на одну фазу, без термостатов, шкафа, шин, клемм и расходных материалов.№ п/пОбозначение на схемеНаименованиеКол-воЕд изм.ЦенаСумма1A1Программируемое реле ПР110 (Пр110-220.8ДФ.4Р )1шт.1 947,00р.1 947,00р.2K1Реле контроля тока РТ-05 (Полигон)1шт.1 899,00р.1 899,00р.3F1Фильтр сетевой помехоподавляющий ФС-16М (Полигон)1шт.1 518,00р.1 518,00р.4TTТрансформатор тока ТТИ-А  15/5А (ITT10-2-05-0015)  ИЭК1шт.466,20р.466,20р.5K2,K3,K4,K5Контактор модульный КМ20-20 AC/DC (MKK10-20-20) ИЭК4шт.426,27р.1 705,08р.6FS5,FS6,FS7,FS8Авт. ВА47-29 1Р 8А 4,5кА х-ка С ИЭК4шт.68,88р.275,52р.7FS1,FS2,FS3,FS4Авт. ВА47-29 1Р 10А 4,5кА х-ка С ИЭК4шт.54,78р.219,12р.8QF1Авт. ВА47-29 1Р 16А 4,5кА х-ка С ИЭК1шт.54,78р.54,78р.9 Q1Авт. ВА47-29 3Р 16А 4,5кА х-ка С ИЭК1шт.164,37р.164,37р.      8 249,07р. Спецификация блока управления отоплением ПЛЭН на твердотельных реле ТТР марки HD-1044.ZА2. Количества даны на одну фазу, без термостатов, шкафа, шин, клемм и расходных материалов.№ п/пОбозначение на схемеНаименованиеКол-воЕд изм.ЦенаСумма1A1Программируемое реле ПР110 (Пр110-220.8ДФ.4Р)1шт.1 947,00р.1 947,00р.2K1Реле контроля тока РТ-05 (Полигон)1шт.1 899,00р.1 899,00р.3F1Фильтр сетевой помехоподавляющий ФС-16М (Полигон)1шт.1 518,00р.1 518,00р.4TTТрансформатор тока ТТИ-А  15/5А (ITT10-2-05-0015)  ИЭК1шт.466,20р.466,20р.5 Радиатор охлаждения (для ТТР HD-1044.ZА2) РТР0604шт.177,00р.708,00р.6PVR1,PVR2,PVR3,PVR4Твердотельное реле (ТТР) HD-1044.ZА24шт.413,00р.1 652,00р.7FS5,FS6,FS7,FS8Авт. ВА47-29 1Р 8А 4,5кА х-ка С ИЭК4шт.68,88р.275,52р.8FS1,FS2,FS3,FS4Авт. ВА47-29 1Р 10А 4,5кА х-ка С ИЭК4шт.54,78р.219,12р.9QF1Авт. ВА47-29 1Р 16А 4,5кА х-ка С ИЭК1шт.54,78р.54,78р.10 Q1Авт. ВА47-29 3Р 16А 4,5кА х-ка С ИЭК1шт.164,37р.164,37р.      8 903,99р. Как видно из приведенных спецификаций, разница в цене блока управления отоплением ПЛЭН на модульных контакторах для одной фазы и блока управления отоплением ПЛЭН на твердотельных реле для одной фазы - 654,92 рубля. Стоит понимать, что это разница только в цене и в конечную стоимость добавятся еще затраты на сборку. Поэтому выбор за Вами.Возможна сборка щитов на заказ.Стоимость записи программного кода в программируемое реле – 300 руб.Изменение программных настроек и запись новой программы в программируемое реле -300 руб.