自制储热式电暖气

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自制储热式电暖气

    储热技术是指用电器在用低谷电时将低电价的电能转换成热能并储存起来,供用户全天候使用,以达到节省运行费用的技术。
    近年来,全国很多城市都实行了平、谷分时电价,这一政策的受益者正是采暖用户。每年从l1月1日起至次年3月31日止的4个月,电采暖用户可享受低谷时段,即晚22时至次日6时电价50%的优惠,此间生活用电一律按居民生活电价50%计算。采用储热电暖器,每晚10时自动开启,散热的同时储存热量,次日6时自动断电,开始将夜里储存的热量释放出来,白天不再耗电。目前,绝大多数电采暖用户仍采用直热式电暖气,没有储热功能。专家对这种现状表示担忧,并建议用户改用储热式电暖气,不仅可以不在用电高峰期“争电”,而且可以最大限度享受低谷电价优惠,达到双赢。
    储热电暖气的控制原理如图1所示。图中,由时间控制开关T与温度控制器ZK构成输入温度控制电路。T是一台G316T-2型微电脑时控开关,工作电压为220V/50Hz,额定电流25A,由人工进行分段时间设定,以控制储热电暖气的通电时间与断电时间,具有控制准确可靠、操作方便、使用寿命长等特点。ZK是ECO型0℃~300℃温度控制器,将其温度传感器Pt置入储热电暖气的储热砖中,调节转换开关ZK至设定温度值处,电源指示灯H点亮。而由R1、RP、C1、R2、VD及VS构成输出控制电路。利用相位控制改变晶闸管VS的导通角,可以实现无级调温。电阻R1, 电位器RP、电容C1组成移相电路,R2为晶闸管VS触发的限流电阻。电流经R1、RP向C1充电,晶闸管VS的导通角由C1的充电时间常数决定,改变RP可改变C1的充电时间常数,即改变了VS的导通角,也就改变了负载储热电暖气电加热管RF上的端电压,从而改变了RF电流的大小。
储热式电暖气电路 
    图1中元器件RF为干烧型电加热管(220V/1500W),置入由轻质耐火保温砖制成的保温层中。储热电暖气外壳由1mm厚的不锈钢板制成,装配时,在保温砖外层与铁箱体间加一层岩棉保温层。双向晶闸管VS采用塑封25A/600V并安装铝质散热器。本例是用1500W 的储热电暖气,可供居室面积为14m ~16m 取暖,室温16℃~22℃任意可调,如果居室面积大,可选择2000W、2500W或3000W等功率的储热电暖气。
    自制储热电暖气第二种方法如图2所示。第二种方法比第一种制作方法简单,使用电气元器件少,容易制作,使用效果基本相同。
 

工作原理
    开启G316T-2型微电脑时控开关,由人工分级时间设定以控制储热电暖气RF的通电加热时间(如设定当日晚22时至第二日早6时为储热电暖气加热时间),顺时针旋转ECO温度控制器转盘至设定温度值(如80℃),闭合电暖气控制开关S,储热电暖气电加热管RF通电加热,同时信号指示灯LED点亮。储热电暖气内的轻质耐火保温砖开始储存热量并向外放热,当储热电暖气内保温砖的温度达到温控器的设定温度值时,传感器Pt测得的温度值转换成机械能,使温控器ECO的触点断开,电加热管RF断电停止加热,LED熄灭。在G316T-2型微电脑设定的工作时间内处于恒温工作状态,当储热电暖气内温度降低时,ECO温控器又接通,RF通电加热,LED点亮⋯⋯ 。如此反复,使RF处于恒温状态。
    当电暖气的工作时间到达次日早6点时,G316T-2型微电脑时控开关输出断电,使电暖气停止工作, 而储存的热量开始逐渐向外释放,供全天候取暖之用。关于使用储热电暖气取暖的效果,沈阳晚报 2004年10月12日曾作过详细报道,此文报道说:“专家算了一笔账,如果采用蓄能式电暖气,一个采暧期内的采暖费若折合为室内面积计算,每平方米最多需12元。远低于传统供暖方式所需采暧费用,而采用直暖式电暖气,每平方米价格接近30元。”

储热式电暖气自制方法
    电热管RF可在电子市场买到380V/1500W 的,将它降格使用到220V的电暖气上,形状有“U”型或“M”型,本文采用“M”型的。耐火砖采用轻质耐火保温砖,每块1.5kg,砖轻而软易刻槽尺寸为235mm×120mm×65mm。储热电暖气的机箱(外壳)是购买上海红心电器厂和上海正宝电器公司出品的220VA 、1500W ~2000W 的电热器,外部尺寸为600mm×650mm×180mm,拆除机内电炉丝。
    制作时,首先取4块耐火砖平铺成长方形,将“M”型电热管放在砖上,按电热管的形状刻好槽,放入电热管,再用另外4块重叠压上,用铁丝将8块砖固定住,电暖气机芯就算做好。再将机芯放入机箱中,首先在机箱底部放入两块耐火砖,将机芯放在上面,再在机芯上部放人两块砖,整个机箱内放入12块耐火砖,重量18kg。在机芯最上端的砖上,平钻一个4mm的圆孔,深240mm用来插测温探头。然后接好控制电路,一台储热电暖气就制作成功了。制作一台储热电暖气的材料费只需200元,而购买同容量的储热电暖气则需2000元。
    自己制作储热电暖气安全用电十分重要,因为耐火砖是绝缘的,安装时将电热管的引线套上耐火耐热绝缘腊布套管,机箱接好地线。做好防火和防漏电,即可安全使用。

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