Шкафы управления электрообогревом кровли и открытых площадок (ШУЭОк, ШУк)
Системы управления обогревом открытых площадок и кровли используют схожую элементную базу и функционал. Шкаф управления электрообогревом кровли и открытых площадок (ШУОЭк) выполняет функцию защиты системы от короткого замыкания и токов утечки, а также поддерживает заданные параметры работы.
Управление обогревом осуществляется при помощи регуляторов температуры, а также автоматов дифференциальной защиты, которые устанавливаются на каждую линию обогрева, либо на группу, в зависимости от принципиальной схемы.
Основная задача ШУ – обеспечить бесперебойную работу системы обогрева в течении всего периода использования, то есть поддерживать температуру, необходимую для стаивания снега и беспрепятственного водоотведения.
В сложных системах обогрева кровли могут задаваться более сложные алгоритмы работы, передача данных на верхний уровень и так далее. Обычно это относится к управлению промышленным обогревом.
ШУОЭк относятся к оборудованию общепромышленного исполнения и чаще всего имеют более низкий класс защиты корпуса (IP31-41), чем щиты управления обогревом резервуаров или трубопроводов. ШУОЭк обычно устанавливается в отапливаемом помещении.
Для бытового применения чаще всего используются шкафы управления модульного исполнения со встроенной din-рейкой, на которую крепятся элементы управления. Для промышленного применения используют щитовой корпус, где din-рейки размещают на щитовой панели.
Характеристики шкафов управления
| Материал корпуса | Пластик или металл, степень защиты обычно IP31-41, реже IP65 |
| Климатическое исполнение | Как правило УХЛ4 (очень редко УХЛ1) – установка в обогреваемом помещении |
| Взрывозащита | Нет |
| Монтаж | Навесной или встраиваемый |
| Категория электроснабжения | III – один ввод (без резервирования) |
| Количество фаз питания | Одно- или трехфазный, напряжение питания 220 или 380В |
| Оборудование управления | Специализированные контроллеры для обогрева кровли/открытых площадок |
| Дополнительное оборудование при необходимости | Реле времени, устройство плавного пуска, прибор учета, блок питания для питания датчиков |
Мощность системы обогрева и количество отходящих линий варьируется в широком пределе и зависит от типа обогреваемого объекта. В зависимости от мощности системы обогрева и количества отходящих линий применяются следующие специализированные регуляторы.
От 0.1 до 5-6кВт – используются простые регуляторы температуры с одним датчиком температуры и одним каналом управления:
| Двухуставочные для обогрева кровли |
Одноуставочные для обогрева открытых площадок |
|---|---|
| Двухуставочные регуляторы имеют возможность задания 2х уставок - минимальной и максимальной температуры. Регулятор включает нагрузку, если измеряемая температура находится внутри диапазона между минимальной и максимальной температурой. Как только температура вышла за пределы этого диапазона нагрузка отключается. | Регулятор включает нагрузку, если измеряемая температура меньше заданного значения (с учетом гистерезиса) и выключает, если измеряемая температура больше заданного значения. |
От 5-6кВт до 12-15кВт – используются более сложные регуляторы с датчиком температуры и осадков и одним каналом управления.
Логика работы таких регуляторов следующая: терморегулятор опрашивает датчик температуры и осадков. Если измеряемая температура находится внутри диапазона между минимальной и максимальной температурой и датчик осадков сигнализирует о наличии осадков, регулятор включает нагрузку. Как только одно из этих условий перестало выполняться, терморегулятор через заданный интервал времени отключает нагрузку. Данный тип терморегуляторов позволяет строить более гибкие системы обогрева кровли, т.к. обогрев включается только при наличии осадков и отключается по их прекращению спустя некоторое время.
Свыше 15кВт – используются метеостанции с датчиком температуры, осадков и влажности и одним или несколькими каналами управления. Отличие от предыдущего типа терморегулятора состоит в том, что дополнительно в системе присутствует датчик влажности, по которому происходит отключение системы обогрева. Он более информативен, чем таймер, работающий на отключение (который программируется на определенное время), и позволяет дополнительно экономить затраты на электроэнергию при работе системы обогрева. Кроме того, могут использоваться программируемые реле или ПЛК со свободной логикой, позволяющие решать узконаправленные задачи обогрева.
В некоторых случаях даже при использовании специализированных терморегуляторов невозможно обеспечить требуемые по техническому заданию параметры системы обогрева такие как: выделенная мощность для системы обогрева, минимальное количество отходящих линий, учет электроэнергии и т.д. Эти требования обеспечиваются за счет введения в состав шкафа дополнительного оборудования.
Принципиальные схемы шкафов управления обогревом кровли и открытых площадок
Дополнительное оборудование в шкафах управления обогревом кровли и открытых площадок
Реле времени – обеспечивает последовательное включение групп нагревательных секций с некоторой временной задержкой для уменьшения нагрузки на питающую сеть при запуске. Дело в том, что саморегулирующийся кабель при подаче на него питания имеет значительный пусковой ток (физическая особенность данного типа кабеля), который выходит на рабочее значение спустя 3-5 минут после включения. Таким образом, если последовательно с задержкой 3-5 минут подключать часть нагревательных секций (группы нагревательных секций) к питающей сети, можно существенно уменьшить пусковой ток системы обогрева в целом. В итоге получается экономия на всех элементах питающей сети – силового кабеля питания, автоматах защиты и т.д.
Устройство плавного пуска – обеспечивает плавный выход (без пусковых токов) на рабочее значение мощности нагревательных секций. Особенно актуально на тех объектах, где не хватает выделенной мощности для системы обогрева.
Прибор учета электроэнергии – обеспечивает контроль потребленной системой электрообогрева электроэнергии при ее работе. Актуально для систем обогрева с большой мощностью.
