Diskuse Elektrika.cz

HYBRIDNÍ zóna => Oblast řešení teoretických úvah => Téma založeno: Kamil Novák 07.12.2009, 22:33



Název: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Kamil Novák 07.12.2009, 22:33
Elektrokotel je osazen celkem 18 topnými tělesy 380V/7500W.
Tělesa jsou zapojena do D.
Sdružené napětí je zde 400 V.
Odpor jednotlivých vinutí těles je cca 33 ohm (měřeno při 400C).
Proud v jednotlivých fázích na vývodech se pohybuje od 11 do 13A.
Soudím, že kotel by měl odebírat cca 3x195A, ale ve skutečnosti je to okolo  3x250A. Měřeno 2 různými klešťáky TRMS, zhruba stejnou hodnotu udávají i panelové A-metry na rozvaděči.
Nic jiného z rozvaděče kotle napájeno není (kromě 3 oběhových čerpadel á 135 VA).

Ať počítám jak chci, tak nemohu přijít na to, v čem by mohl být důvod takové diference ?   (wall)

#uft#


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 07.12.2009, 22:55
Těch 33 ohm / topení je nějaké divné. Topení 380V/7500W by mělo mít odpor cca 20 ohm. Neměřil jste 2 topení v sérii? 3x400V/250A by dávalo odpor jedné tyče (18 ks) asi 17 ohm.

18 takových topných tyčí by mělo při napájení 3x380 odebírat asi 205A a při napájení 3x400 asi 215A.

Zbytek do 250A je záhada (že by takový rozdíl mezi odporem studených tyčí a nažhavených?),  ale už je to jen +16%. Měřil jste napětí,  není o něco vyšší?


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Kamil Novák 07.12.2009, 23:30
Těch 33 ohm / topení je nějaké divné. Topení 380V/7500W by mělo mít odpor cca 20 ohm. Neměřil jste 2 topení v sérii? 3x400V/250A by dávalo odpor jedné tyče (18 ks) asi 17 ohm.
Odpor jsem měřil na několika odpojených vývodech, ale vždy s vinutími připojenými do D.
Tedy jedno vinutí s paralelně připojenými zbylými dvěma (v sérii).  (doh)
Tady může být zakopaný psík té divné hodnoty.

Zbytek do 250A je záhada (že by takový rozdíl mezi odporem studených tyčí a nažhavených?),  ale už je to jen +17%. Měřil jste napětí, není o něco vyšší?
Napětí je skutečně 400-401V (trafostanice 100m za rohem).
Odpor jsem měřil na tyčích vypnutých asi 10min.,  jenomže teplota v kotli byla 400C.


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 08.12.2009, 00:25
Odpor jsem měřil na několika odpojených vývodech, ale vždy s vinutími připojenými do D.
Tedy jedno vinutí s paralelně připojenými zbylými dvěma (v sérii).  (doh)
Tady může být zakopaný psík té divné hodnoty.
Napětí je skutečně 400-401V (trafostanice 100m za rohem).
Odpor jsem měřil na tyčích vypnutých asi 10min.,  jenomže teplota v kotli byla 400C.
Aha, takže ono je to tak, že jedno 3-fázové topení má nominálních 7,5kW (rozuměl jsem tomu tak, že každá větev). Tak to byste měl naměřit mezi dvěma vývody 40 ohm, a naměřených 33 ohm přibližně odpovídá odběru 260 A namísto 215 A.
Tyče se pořádně nažhaví až za chvíli- neklesne ten proud po čase (minutě,  dvou)?


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Kamil Novák 08.12.2009, 00:48
Aha, takže ono je to tak, že jedno 3-fázové topení má nominálních 7,5kW
Těleso (sestavené ze 3 tyčí) je označeno údaji 380V, 7500W.

Tyče se pořádně nažhaví až za chvíli- neklesne ten proud po čase (minutě, dvou)?
Proud kolísá při měření oběma směry v intervalu cca +/- 0,5A.

Ovšem teď mne napadlo, že s tou teplotou to bude možná jinak.
Zmiňovaných 400C má voda na výstupu z kotle.
Ale jelikož jsou tělesa seskupena do trojic, které jsou v jednotlivých sekcích kotle umístěny v těsné blízkosti, bude pravděpodobně teplota v okolí každého topného tělesa podstatně vyšší, než je teplota několika m3 promíchané vody u výstupního teploměru.

Ale stejně by ani takový teplotní rozdíl neměl zapříčinit takové zvýšení odebíraného proudu.


Co mo nejde vůbec do hlavy je, proč by mělo těleso napájené 400V mít zvýšený odběr, jestliže je konstruováno na daný výkon při napětí 380V.  :-\


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 08.12.2009, 01:04
Ale stejně by ani takový teplotní rozdíl neměl zapříčinit takové zvýšení odebíraného proudu.

To ne, naopak. Ty tyče budou mít za studena menší odpor, a pořádně nažhavené vyšší odpor (nominální údaje jsou ne za studena, ale v trvalém provozu). Podobně jako žárovka, ale ten efekt je slabší - topný drát v keramice se nažhaví na nějaké stovky °C. Vlastní teplota vody to prakticky neovlivní - pár stupňů sem nebo tam...

Co mi nejde vůbec do hlavy je, proč by mělo těleso napájené 400V mít zvýšený odběr, jestliže je konstruováno na daný výkon při napětí 380V.  :-\
Pan Ohm to tak nařídil  :D


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Kamil Novák 08.12.2009, 01:17
Pan Ohm to tak nařídil  :D

Samozřejmě, ale ani s pomocí pana Ohma se k takovému zvýšení odběru nemohu nějak dopočítat.  :-\


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Rozmahel Vladimír 08.12.2009, 08:41
Je jasné, že se jedná o činný odběr. Nevím jaké provedení je těch těles, jsou přímo do vody a nebo vinutá z odporového drátu a do pochvy? Nebyl by v tomto případě při takovém příkonu již znatelný vliv indukčnosti takovéhoto chuchvalce drátů? Chtělo by to změřit účiník, zvýšení proudu by mohla mít na svědomí jalovina.


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Kamil Novák 08.12.2009, 09:42
Je jasné, že se jedná o činný odběr. Nevím jaké provedení je těch těles, jsou přímo do vody a nebo vinutá z odporového drátu a do pochvy? Nebyl by v tomto případě při takovém příkonu již znatelný vliv indukčnosti takovéhoto chuchvalce drátů? Chtělo by to změřit účiník, zvýšení proudu by mohla mít na svědomí jalovina.

Jedná se o tento typ (http://www.topnatelesa.esm.cz/?p=productsMore&iProduct=63).


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Václav 3 08.12.2009, 09:46
Kolega Kamil Novák má na mysli asi tělesa pro přímou montáž do vody v provedení "velká zátka" se závitem M48x2, kde jsou topné spirály v měděné trubičce, takže odběr by měl být činný.

 Provedení 7500W je vlastně 3x2500W/380V, čili pro plný výkon musí být zapojeny jednotlivé sekce do D. Tato tělesa se vyrábí v několika příkonech od 1500W do 7500W . Všechny ostatní výkony mimo 7500W jsou v provedení 230V a tím pádem se musí zapojovat do Y.

V uvažovaném případě by jedna spirála tělesa měřená samostatně měla mít odpor 58 Ohmů a protékající proud při napájení 400V by měl být 6,9A. Při zapojení celé patrony do D bude v přívodních fázových vodičích proud 13,8A, takže pro 18 paralelně zapojených stejných těles vychází proud 249A v každé fázi.

Takže si myslím, že vypočtená a naměřená hodnota se nám zase tak moc neliší, kolega Novák může být klidný, výkon kotle je v pořádku.


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Václav 3 08.12.2009, 09:51
Jedná se o tento typ (http://www.topnatelesa.esm.cz/?p=productsMore&iProduct=63).

Než jsem dopsal příspěvek, Vy jste dodal výkres, takže jsem se nemýlil.


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Václav 3 08.12.2009, 10:10
Ještě k tomu výkonu, proč je vyšší. Velice jednoduchá úvaha. Tělesa jsou vyrobena na 380V, ale napájena 400V, což představuje nárůst napětí o 5 %,  odpor spirály zůstává stále stejný, čímž se proud zvýší také o 5%. Krásná úloha ...




Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Kamil Novák 08.12.2009, 10:24
Krásná úloha ...
To je jasné.
Jenomže výsledek této úlohy dává jen částečnou odpověď na základní otázku.  :-[


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Václav 3 08.12.2009, 10:47
To je jasné.
Jenomže výsledek této úlohy dává jen částečnou odpověď na základní otázku.  :-[


Četl jste můj příspěvek z 9:46 celý? Tam sice nejsou postupy výpočtu, ale výsledky jsou spočítány dostatečně přesně, aby byly relevantní a konečný výsledek se shoduje s Vámi naměřeným proudem.
Samozřejmě mohu sem napsat, jak jsem k výsledkům došel, ale je to mrhání času, občas ;D musím také něco dělat.


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Petr Liskar 08.12.2009, 11:30
To je jasné.
Jenomže výsledek této úlohy dává jen částečnou odpověď na základní otázku.  :-[
Myslím, že odpověď kolegy Vaclav3 je naprosto precizní.
Domnívám se, že vy jste udělal základní chybu při měření odporu spirály, kdy jste pravděpodobně neodstranil klemy pro zapojení do trojúhelníka a naměřil tak výslednici dvou paralerních větví odporu místo odporu jedné spirály. Vami udaná hodnota 33 ohmu by tomu odpovídala...


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Rozmahel Vladimír 08.12.2009, 12:31
Výpočet odporu tělesa je správný, rovněž tak fázový proud v trojúhelníku. Sdružený proud potom musí být 1,732 x tento proud = 11,95A. Kde se vzala hodnota 13,8A?


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Rozmahel Vladimír 08.12.2009, 13:00
11,95A x 18 ks  = 215A při 400V, tak jak uvedl kolega Fuk v úvodu.

18 x 7,5 kW  = 135 kW

Měřili jste pokles napětí při plném výkonu? Zvýšení proudu by mohlo být i z tohoto důvodu.


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 08.12.2009, 13:25
Doplním ještě tabulku.
Topení prostě má větší odběr, než je otypováno. 16% rozdíl proti nominálním hodnotám mi přijde docela dost.
Vliv účiníku můžeme zanedbat, protože naměřená hodnota odporu (33 ohm) sedí s hodnotou vypočtenou z proudového odběru (33,1 ohm).

Četl jste můj příspěvek z 9:46 celý? Tam sice nejsou postupy výpočtu, ale výsledky jsou spočítány dostatečně přesně,  aby byly relevantní a konečný výsledek se shoduje s Vámi naměřeným proudem.
Jenže chybička se vloudila, proudy jste sečetl algebraicky a ne vektorově...


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Petr Doležal 08.12.2009, 14:03
Tak jsem si sestavil rovnici, kdy se na odporech zapojených do trojúhelníku naměřilo na dvou svorkách 33 ohm (s jedním vinutím jsou paralelně dva totožné odpory do serie).
33 = R*2R / R + 2R
Vyšlo mi, že jedna tyč při dané teplotě má odpor 49,5 Ohm.
Jedním vinutím při 400V mi tedy protéká 8,08 A
Sdruženě tomu odpovídá 13,99A
Celkově 13,99*18 = 251,82 A
 (dance)
Neboli, naměřený odpor je ve shodě s naměřeným celkovým proudem


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Rozmahel Vladimír 08.12.2009, 14:09
Vypočtená hodnota tělesa 2,5kW na 400V je správná 58 Ohmů. Vypočteno ze štítkových údajů 380V = 2,5kW.
Pokud kolega Novák měřil celý trojúhelník a naměřil 33 Ohmů, je to špatně přesně o našich 16%.  (ssur)
Pokud se přepočte trojúhelník z 58 Ohmů na výsledný odpor, tak má mít při štítkových hodnotách 38,6 Ohmů. / měřeno vcelku /
Nabízí se jednoduché vysvětlení, výrobce ušetřil část drahého odporového materiálu o cca 16%,  ušetřil, nezdražil, ale vyrobil tělesa s větším příkonem.  o:-) Tomu říkám zdarma 16%.  :D


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Petr Doležal 08.12.2009, 14:16
 :) To je pravda, že ušetřil. Tím, že snížil odpor spirály však dojde k jejímu přetížení a může do věčných lovišť odejít dříve.  (plc)


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Zdenek Hejčl 08.12.2009, 15:37
To je hezké, že ušetřil.  ;)
Já přišel na prohlídku vypalovací pece, že mu stále špatně hřeje a vypadává pojistka. Prohlídkou jsem zjistil, že majitel si navinul sám odporové spirály silnějším drátem s menším odporem a kratší...  (zle)


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 08.12.2009, 16:02
To je hezké, že ušetřil.  ;)
Já přišel na prohlídku vypalovací pece, že mu stále špatně hřeje a vypadává pojistka. Prohlídkou jsem zjistil, že majitel si navinul sám odporové spirály silnějším drátem s menším odporem a kratší...  (zle)

Něco podobného bude za tou záhadou s kotlem. Typové napětí 380V napovídá, že by se mohlo jednat ještě o produkci z doby rozvinutého socialismu, kdy se vyrábělo z toho, co je, a ne z toho, co by bylo třeba. Stačí, aby drátovny dodaly kanthal průměr 0,32 namísto 0,3 a je to.


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Pavel Mikyna 11.12.2009, 05:33
možná je to pitomost, ale co unikající proud?
co zkusit dát klešťák kolem všech tří fází najednou. V ideálním případě by měl ukazovat 0. Jestli ale jsou na spirálách svody, hned uvidíte kolik utiká ochraným vodičem.


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Lukáš Rotrekl 12.12.2009, 10:35
Něco podobného bude za tou záhadou s kotlem. Typové napětí 380V napovídá, že by se mohlo jednat ještě o produkci z doby rozvinutého socialismu, kdy se vyrábělo z toho, co je, a ne z toho, co by bylo třeba. Stačí, aby drátovny dodaly kanthal průměr 0,32 namísto 0,3 a je to.

Těch 380V možná najjdu i na tělese, které půjdou koupit v pondělí. Aspoň před cca rokem když jsem jedno měnil a kupoval, tak na něm byo napětí 3x380/220V


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Lubomír Jindra 12.12.2009, 20:29
možná je to pitomost, ale co unikající proud?
co zkusit dát klešťák kolem všech tří fází najednou. V ideálním případě by měl ukazovat 0. Jestli ale jsou na spirálách svody, hned uvidíte kolik utiká ochraným vodičem.

Také mě to napadlo, třeba už to není kotel s topnými spirálami, možná migroval mezi kotle elektrodové, to by pak teplota hrála významnou roli  ;)


Název: Re: Proč je odběr kotle o 25% větší?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 12.12.2009, 23:18
možná je to pitomost, ale co unikající proud?
co zkusit dát klešťák kolem všech tří fází najednou. V ideálním případě by měl ukazovat 0. Jestli ale jsou na spirálách svody, hned uvidíte kolik utiká ochraným vodičem.
Pokud by za tím byl tak obrovský únik proudu, tak by byl stejně na všech třech fázích a tudíž byste popsaným měřením stejně naměřil nulu. Chtělo by to zapínat vždy jen jednu fázi a případný unikající proud by pak ukázal i panelový měřič.
Ale je to nesmysl, protože naměřený proudový odběr sedí s naměřeným odporem topení.