Наиболее распространённый размер сруба для бани

Конкретного понятия распространённый размер в строительстве не существует, есть лишь типовые проекты, но они не всегда пользуются успехом, если речь идёт об индивидуальном строительстве. Собственник земли, обращаясь в организацию, желает получить нечто особенное и поэтому предлагаемые варианты он изменяет до неузнаваемости. Что ж, как говорится, хозяин барин, а ниже тем временем даны рекомендации по типовым строениям – главное, функциональность.

Основные помещения банного сруба

Их всего три и наличие таких метров необходимо:

  1. Предбанник;
  2. Парилка;
  3. Помывочная.

Такая укомплектованность очень хорошо впишется в сруб бани 3×4. Но владельцы хотят большего. Им нужны комнаты отдыха, удобные места для положения лёжа, бассейны, бильярдные.

В общем, всё то, что кажется им антуражем красивой жизни. Однако, главное назначение такого домика – принятие водных процедур и оздоровление. Это владельцу стоит учесть – в сауну отдохнуть с друзьями можно сходить в другое место.

Размеры сруба и высота

Если финансы позволяют, то имеет смысл сделать баню просторней, но нельзя переусердствовать – топить большое помещение, и, причём, когда это будет случаться нечасто в зимнее время, выйдет очень накладно. В этом плане сруб 3 на 4 и высотой самого высоко члена семьи вполне удовлетворяют таким запросам. Высота – это, конечно, размер внутренних помещений, вместе же с фундаментом и крышей выйдет больше.

Печь, каменка или иные виды нагревателей

Так как помещение недостаточно большое, то установка печи или каменки требует тщательной подгонки размеров. От этого зависит безопасное взаимодействие с горячей водой, паром, а, главное, с огнем. Случаи неправильной установки печей слишком часты и оборачиваются плачевно. Поэтому сруб бани 3×4 своими руками должен быть выверен, и каменки в них устраиваются соответствующих небольших размеров, а расположение её обычно у дверей.

Нельзя сказать, что бани должны быть оборудованы средствами пожаротушения – вид таких помещений будет нелеп, но обезопасить себя на такой случай всё же нужно. Для этого используются укрывные материалы – асбоцемент, производные стиролов – они способны выдерживать ощутимые температуры без вреда для себя.

Стены, крыша и полы

Все площади любой бани, будь то сруб 3×4 или домашний аквапарк, должны быть соответствующе утеплены, если в их строительстве применялся брус, и подогнаны идеально для бревна.

Ведь назначение такого строения – лечебное прогревание, которое может не блюстись, если баня продуваема всеми ветрами насквозь и имеет холодный пол.

Он может быть выполнен любым вариантом, но предпочтительнее ленточный, тогда под полом никогда не будут гулять ветры и зима не складирует там горы снега.

Сруб бани 4 на 3 комфортен во всех отношениях.

Стропильная система также должна быть на высоте и дерево к ней подбирается соответственное – от постоянных испарений возможно ослабление связующих балок, поэтому стоит проложить её ещё и пароизоляцией.

Важно – нельзя строить бани из слишком смолистых пород дерева – она (смола) будет течь по стенам постоянно, создавая удушливые пробки, ведь о вентиляции стоит в таком случае забыть.

Отведение воды

Любая конструкция, будь то шикарная сауна или сруб бани 3×4, обеспечиваются стоком воды. Если позволить влаге долго задерживаться внутри, то даже отличная древесина вскоре станет обладать запахом сырости. Об этом стоит подумать ещё на стадии возведения фундамента и устройстве наклонного пола. Делается это так:

Двери

Чтобы не остаться в бане из-за разбухших дверей, следует при установке такого объекта как сруб 4*3, сделать их несколько меньше. Они не входят в проём плотно, когда баня в эксплуатации ещё не была. Лучше сделать всё заранее, чтобы комфорт был сразу.

Также порог до двери из помещения должен быть высоким, что неудобно, зато исключит возможность проникновения холодного воздуха. Материалом изготовления дверей должны быть массивные толстые доски, чтобы притвор был плотным из-за их тяжести.

Внутренние же конструкции могут быть из стекла обязательно закалённого, огнеупорного. Смотрится это здорово и стильно.

Интерьер

Становится понятно, что для деревянной бани лучше использовать натуральное дерево. Поэтому все предметы – шайки, полки и столики изготовлены или, по крайней мере, обшиты вагонкой или шпунтованной доской. Тогда впечатление от истинного русского духа в таком срубе будет полным.

Также приветствуется, текстиль банного назначения – рукавицы, варежки и прочее. Без них всё будет выглядеть неполным. И, конечно же, веники – их обилие всегда вызывает желание использовать баню по назначению.

Размеры и планировка бани: паримся с комфортом

Современные загородные дома по уровню комфорта практически не уступают городским квартирам, а многие и превосходят, в том числе и по оснащению сантехническим оборудованием. Тем не менее, как и раньше, когда с гигиеническими процедурами было проблематично, так и сегодня, баня остается одним из атрибутов загородной жизни. И если бывалые знают о банях все, и даже больше, то у новичков, только начинающих осваивать загородный образ жизни, масса вопросов.

Бывалые, подскажите – какой размер бани считаете удобным? Затеял поднять баньку, ну и запнулся на этой глупости. У меня лично душа размаха просит, думаю, минимум 6х6 м и двухэтажную, с гостевой комнатой с балконом, верандой, просторной парилкой, раздельным санузлом. Жена против, говорит, участок маленький (8 соток), дом большой, сарай, детская площадка и прочие «приблуды», все битком. И максимум хочет 3х4 м и в один этаж. А я думаю мало – ни посидеть, ни помыться толком. Что скажете?

А скажем то, что задача со многими неизвестными! В своем вопросе не сказали ничего! Потому, что об этом даже и не думали! Сколько человек будет париться, какие процедуры будут проводиться, будет ли зимний режим работы бани и т. д. Глупо делать амбарных размеров и потом полдня ее топить!

Тем не менее, существуют общие правила, которых стоит придерживаться, их мы и рассмотрим.

Содержание:

Оптимальные размеры парной

В свободном доступе в сети достаточно большое количество проектов и планировок бань всех масштабов, начиная от мини-домиков и заканчивая полноценными комплексами с бассейном.

Выбрать есть из чего, но, не столь проблематично и самостоятельно разработать планировку под свои «хотелки», а не заниматься подгонкой.

Гораздо разумнее взять карандаш и бумагу (или соответствующую программу) и, продумав, нарисовать ПЛАН бани, чем запихивать в общие габариты, взятые с потолка, все необходимые помещения.

Отправной точкой при проектировании бани являются габариты основного же помещения – парной, при расчете которых учитывают несколько факторов.

Нормативами площадь парной, как и частной бани, в целом, не регламентируется, исключительно здравым смыслом и собственными возможностями. Но считается, что комфортные банные процедуры возможны в том случае, если на каждого находящегося в парной, отводится не менее 1 м². Опять же, если домочадцы крупные, по квадрату им явно не хватит, и лучше заложить по 1,5 или по 2 м² на посетителя.

Кроме количества парильщиков учитывают и габариты печного оборудования. Современные банные печи преимущественно компактные, но вокруг обязательно должна быть зона безопасности, размеры которой зависят от типа конструкции. Это 500 мм с каждой стороны для кирпичной (металлическая в кирпичном окладе) и 1 м для металлической печи.

Под режимом эксплуатации понимается не только интенсивность использования бани, хотя и этот фактор важен, но и предпочтения парильщиков. Если сидя три человека могут попариться и в помещении 2×1,5 м, то лежа, да еще с веничком, в трехметровой парной не поместишься, и будет уже минимум 2,4×2 м. Что касается высоты потолка, то она варьируется в пределах 2-2,5 м, оптимальной считается высота в 2,1 м. Этого значения достаточно для основной массы посетителей, с расчетом на замах веником, если среди домочадцев или друзей, которые могут нагрянуть в баньку, нет «дяди Степы».

Планировка бани

При наличии возможностей банный комплекс может включать и пару этажей, и гостевые с балконами, и бильярдные с бассейном, а за неимением оных умудряются получать удовольствие от бани и в одном помещении «на все про все». Типовая же планировка бани включает следующие помещения:

Изначально на Руси обходились одним помещением, в котором и парились, и мылись, но в нынешних банях парная и моечная разделены. Это связано как с возможностью использования в парной различных режимов, так и с удобством, и с безопасностью. Современные моющие средства далеко не так безвредны, чтобы рисковать использовать их при повышенной температуре.

Габариты типичной моечной с полками и тазиками также привязаны к количеству посетителей – на одного человека от 1,5 м², то есть, моечная вполовину больше парной. Но учитывая, что сегодня многие предпочитают ополаскиваться под душевой лейкой или устанавливать душевые кабинки, это помещение можно сделать и меньше, подогнав под габариты оборудования. В этом случае будет достаточно и 1,8×1,8 м. Однако можно не значит нужно.

Влажные процедуры делаются в мыльной. Оптимально в мыльной иметь столько же лежачих мест, как и в парной, по числу парящихся! А еще лучше иметь посредине стол, на котором можно выполнять массажи и ходить вокруг! Для этого и нужна большая мыльная и тепло в ней на время процедур не помешает! Тот, кто этого не учитывает – очень много теряет! Это основная, так же как парение, часть банного процесса! Обидно, народ все растерял!

Полноценную комнату отдыха в бане могут себе позволить не все – кому-то финансы не дают «разгуляться», а у кого-то из-за габаритов участка места только на базовый минимум. В этих случаях функции комнаты отдыха выполняет предбанник, он же и раздевалка, и тамбур. Естественно, чем это помещение больше, тем комфортнее в нем можно разместиться, обустроив место под посиделки за кружечкой чего кому больше нравится. Если же отдыхать после бани планируется в доме, а у предбанника исключительно прямой функционал, достаточно ширины в 1,2 м, чтобы было удобно раздеваться.

Минимальные размеры помещений и бани

Оптимальный размер бани каждый подбирает исходя из своих предпочтений и возможностей, допустимый же минимум (речь не о комфорте, а о жесткой необходимости) можно взять из таблицы.

Количество купающихся при одновременном расположении сидя и лежа

Парная: размеры (см), площадь (м²)

Моечная: размеры (см), площадь (м²)

Предбанник: размеры (см), площадь (м²)

Баня в целом: размеры (см), площадь (м²)

Для сезонной бани и этого вполне достаточно.

Баня размером 2,20×6 м, пользуемся более пяти лет на даче в основном в теплый сезон (апрель-декабрь). Печь топится снаружи, удобно – в предбанник не натаскивается с дровами мусор, на пол при чистке поддувала не просыпается зола. В сезон выращивания урожая душем пользуемся практически ежедневно. Предбанник сравнительно небольшой, но для того, чтобы переодеться и посидеть отдохнуть после парилки его вполне хватает. Соглашусь с теми, кто считает комнату отдыха в бане излишеством – куда приятней посидеть после бани в беседке или просто под навесом. Размеры даны примерно по внутреннему периметру без учета толщины стен.

Если же говорить о комфорте в бане круглогодичного использования, к минимуму стоит прибавить несколько квадратов.

Житейский опыт – минимум для бани, это 5×4 м, можно уместить любую хотелку, а все, что меньше, уже поиск компромиссов.

Также при выборе габаритов бани учитывают и тип стенового материала – если кирпичные/блочные здания могут быть практически любыми, каркасные и деревянные «привязаны» к размерам пиломатериалов и обшивки.

Как рассчитать мощность печи для бани

Если удобство банных процедур во многом определяется габаритами помещений, то температурный режим и качество пара зависит от печи. Производители предлагают большой выбор печного оборудования, мощность которого подбирается исходя из объема парной. Но, кроме объема, необходимо учитывать и конструктив бани, так как эффективность печи напрямую зависит от качества утепления и других факторов.

Читайте также:  Прочность бетона: применение метода ударного импульса

Чтобы узнать оптимальную мощность банной печи, высчитывают:

Рассмотрим парную, площадью 2,4×2 м, с высотой потолка 2,1 м, с утеплением, без кирпичной перегородки, с окном и деревянной дверью.

То есть, мощность печи для такой парной должна быть не меньше 12,84 кВт, но, если баня используется круглогодично, стоит взять модель с небольшим запасом. На первый взгляд кажется, что достаточно к фактическому объему парной прибавить 20%, чтобы получить расчетный и без вычислений, но это сработает только с качественно утепленной баней. Когда речь о неутепленном срубе, на парную объемом 10,08 м³ нужна будет уже печь мощностью в 19,26 кВт. Если же мощность печи будет превышать оптимальную более чем на 20 %, пар будет слишком «тяжелым», что не добавит удовольствия от процедуры, хотя прогреваться парная будет быстрее.

Толщина бревна для бани: критерии выбора и конкретные цифры

Выбор толщины бревна для бани – важный этап проектирования и строительства, влияющий на многие моменты. Во-первых, от этого зависит, сможете ли вы пользоваться парной в зимнее время или только летом. Во-вторых, диаметр бревна непосредственно влияет на стоимость строительства. В-третьих, от выбора материала зависит эстетичность постройки. Разберем все эти нюансы поподробнее.

Критерии выбора бревна для бани

Итак, выбирать диаметр бревен для строительства бани следует, исходя из следующих критериев:

Первый пункт влияет на выбор материала больше всего, потому на нем стоит сосредоточить свое внимание особенно. Размер бани – сугубо индивидуальный критерий. Постройка может быть как маленькой (4×4 м), так и очень большой. И диаметр сруба играет тут немаловажную роль. Ну и, наконец, бюджет – как правило, далеко не резиновый, и довольно часто принуждает чем-то жертвовать.

Сезонность эксплуатации бани и максимальные морозы

Пойдем от простого к сложному. Сначала разберемся со случаем, когда баня строится, например, на даче, которую вы посещаете только в теплое время года, так как там нету дома для постоянного проживания (или по другим причинам). Для летней эксплуатации выбор диаметра бревна не очень важен, и в большинстве случаев опирается только на имеющиеся средства и здравый смысл. Вполне достаточно будет и 150-миллиметрового сруба, и еще менее толстого. Удовольствие от принятия банный процедур это никак не снизит. А вот бюджет – еще как.

Другое дело, если баня планируется не только для лета, но и для холодных зим. В таком случае ориентироваться нужно, в первую очередь, на местные климатические условия. Самый простой метод – выбор толщины бревна по минимально низкой температуре воздуха. Например, если зимой морозы не больше -20°C, то для строительства всесезонной бани подойдет бревно диаметром от 180 мм до 200 мм. Соответственно, если температура опускается ниже, то стоит рассматривать варианты с бревном от 200 мм до 240мм.

В целом, бревно диаметром 200 мм считается в средней полосе России золотой серединой для строительства бань. Следует помнить, что это, все-таки, не жилой дом, и требования к теплоизоляционным свойствам здесь не такие высокие. Потому смотреть в сторону бревна толщиной 36-50 см – особо не стоит. Хотя из этого правила есть и исключения.

Размеры бани

В некоторых случаях бревно подбирается не только с учетом местных морозов, но и по размерам самой постройки. И этому есть несколько причин.

Во-первых, большая двухэтажная баня со всевозможными зонами и функциональными помещениями будет выглядеть не совсем гармонично, если ее построить из слишком тонкого бревна. Для таких зданий следует брать более толстое бревно. И не только с точки зрения эстетики.

Это будет во-вторых – большая постройка имеет значительный вес и дает соответствующие нагрузки на несущие стены с фундаментом. Чтобы здание было надежным, не покосилось и не начало разваливаться в течение ближайших лет, бревно для его строительства нужно подбирать потолще.

Бюджет на строительство бани

Что же делать тем, у кого на бревно достаточного диаметра банально не хватает средств. Из этой ситуации есть несколько простых и безболезненных выходов. Первый – сокращайте размеры проекта, удаляя из него необязательные зоны, а также оптимизируйте по максимуму пространство. Так вы сможете построить теплую баню из бревна нужного диаметра, которую можно будет использовать всесезонно.

Второй выход – использовать современные технологии. Обязательно заделывайте стыки между бревнами специальными уплотнителями. Если уже смотреть на вопрос с этой стороны, то никто не отменял закладку утеплителя под внутреннюю обшивку, тем более что в парной это и так придется делать.

Как устроен и работает электронный счетчик электроэнергии

Основное назначение этого прибора сводится к постоянному измерению потребляемой мощности контролируемого участка электрической схемы и отображению ее величины в удобном для человека виде. Элементная база использует твердотельные электронные компоненты, работающие на полупроводниках или микропроцессорных конструкциях.

Такие приборы выпускают для работы с цепями тока:

1. постоянной величины;

2. синусоидальной гармонической формы.

Приборы учета электроэнергии постоянного тока работают только на промышленных предприятиях, эксплуатирующих мощное оборудование с большим потреблением постоянной мощности (электрифицированный железнодорожный транспорт, электромобили…). В бытовых целях они не используются, выпускаются ограниченными партиями. Поэтому в дальнейшем материале этой статьи их рассматривать не будем, хотя принцип их работы отличается от моделей, работающих на переменном токе, в основном конструкцией датчиков тока и напряжения.

Электронные счетчики мощности переменного тока изготавливаются для учета энергии электрических устройств:

1. с однофазной системой напряжения;

2. в трехфазных цепях.

Конструкция электронного счетчика

Вся элементная база располагается внутри корпуса, снабженного:

клеммной колодкой для подключения электрических проводов;

панелью ЖКИ дисплея;

органами управления работой и передачи информации от прибора;

печатной платой с твердотельными элементами;

Внешний вид и основные пользовательские настройки одной из многочисленных моделей подобных устройств, выпускаемых на предприятиях республики Беларусь, представлен на картинке.

Работоспособность такого электросчетчика подтверждается:

нанесенным клеймом поверителя, подтверждающим прохождение метрологической поверки прибора на испытательном стенде и оценке его характеристик в пределах заявленного производителем класса точности;

ненарушенной пломбой предприятия энергонадзора, ответственного за правильное подключение счетчика к электрической схеме.

Внутренний вид плат подобного прибора показан на картинке.

Здесь нет никаких движущихся и индукционных механизмов. А наличие трех встроенных трансформаторов тока, используемых в качестве датчиков с таким же количеством явно просматриваемых каналов на монтажной плате, свидетельствуют о трехфазной работе этого устройства.

Электротехнические процессы, учитываемые электронным счетчиком

Работа внутренних алгоритмов трехфазных или однофазных конструкций происходит по одним и тем же законам, за исключением того, что в 3-х фазном, более сложном устройстве, идет геометрическое суммирование величин каждого из трех составляющих каналов.

Поэтому принципы работы электронного счетчика будем преимущественно рассматривать на примере однофазной модели. Для этого вспомним основные законы электротехники, связанные с мощностью.

Ее полная величина определяется составляющими:

реактивной (суммы индуктивной и емкостной нагрузок).

Ток, протекающий по общей цепи однофазной сети, одинаков на всех участках, а падение напряжения на каждом ее элементе зависит от вида сопротивления и его величины. На активном сопротивлении оно совпадает с вектором проходящего тока по направлению, а на реактивном отклоняется в сторону. Причем на индуктивности оно опережает ток по углу, а на емкости — отстает.

Электронные счетчики способны учитывать и отображать полную мощность и ее активную и реактивную величину. Для этого производятся замеры векторов тока с напряжением, подведенных на его вход. По значению отклонения угла между этими входящими величинами определяется и рассчитывается характер нагрузки, предоставляется информация обо всех ее составляющих.

В различных конструкциях электронных счетчиков набор функций неодинаков и может значительно отличаться своим назначением. Этим они кардинально выделяются от своих индукционных аналогов, которые работают на основе взаимодействия электромагнитных полей и сил индукции, вызывающих вращение тонкого алюминиевого диска. Конструктивно они способны замерять только активную или реактивную мощность в однофазной либо трехфазной цепи, а значение полной — приходится вычислять отдельно вручную.

Принцип измерения мощности электронным счетчиком

Схема работы простого прибора учета с выходными преобразователями показана на рисунке.

В нем для замера мощности используются простые датчики:

тока на основе обычного шунта, через который пропускается фаза цепи;

напряжения, работающего по схеме широко известного делителя.

Сигнал, снимаемый таким датчиками, мал и его увеличивают с помощью электронных усилителей тока и напряжения, после которых происходит аналогово-цифровая обработка для дальнейшего преобразования сигналов и их перемножения с целью получения величины, пропорциональной значению потребляемой мощности.

Далее производится фильтрация оцифрованного сигнала и вывод на устройства:

Применяемые в этом схеме входные датчики электрических величин не обеспечивают измерения с высоким классом точности векторов тока и напряжения, а, соответственно, и расчет мощности. Эта функция лучше реализуется измерительными трансформаторами.

Схема работы однофазного электронного счетчика

В ней измерительный ТТ включен в разрыв фазного провода потребителя, а ТН подключен к фазе и нулю.

Сигналы с обоих трансформаторов не нуждаются в усилении и направляются по своим каналам на блок АЦП, осуществляющий преобразование их в цифровой код мощности и частоты. Дальнейшие преобразования выполняет микроконтроллер, осуществляющий управление:

ОЗУ — оперативным запоминающим устройством.

Через ОЗУ выходной сигнал может передаваться дальше в канал информации, например, с помощью оптического порта.

Функциональные возможности электронных счетчиков

Низкая погрешность измерения мощности, оцениваемая классом точности 0,5 S или 02 S разрешает эксплуатировать эти приборы в целях коммерческого учета использованной электроэнергии.

Конструкции, предназначенные для замеров в трехфазных схемах, могут работать в трех или четырехпроводных электрических цепях.

Электронный счетчик может непосредственно подключаться к действующему оборудованию или иметь конструкцию, позволяющую использовать промежуточные, например, высоковольтные измерительные трансформаторы. В последнем случае, как правило, осуществляется автоматический перерасчет измеряемых вторичных величин в первичные значения тока, напряжения и мощности, включая активную и реактивную составляющие.

Счетчик фиксирует направление полной мощности со всеми ее составляющими в прямом и обратном направлении, хранит эту информацию с привязкой ко времени. При этом пользователю можно снимать показания энергии по ее приращению за определенный период времени, например, текущие или выбранные из календаря сутки, месяц или год либо — накоплению на определенное назначенное время.

Фиксация значений активной и реактивной мощности за определенный период, например, 3 или 30 минут, как и быстрый вызов ее максимальных значений в течение месяца значительно облегчает анализ работы энергетического оборудования.

В любой момент можно просмотреть мгновенные показатели активного и реактивного потребления, действующего тока, напряжения, частоты в каждой фазе.

Наличие функции многотарифного учета энергии с использованием нескольких каналов передачи информации расширяет условия коммерческого применения. При этом создаются тарифы для определенного времени, например, каждого получаса выходного либо рабочего дня по сезонам или месяцам года.

Для удобства работы пользователя на дисплее выводится рабочее меню, между пунктами которого можно перемещаться, используя рядом расположенные органы управления.

Электронный счетчик электроэнергии позволяет не только считывать информацию непосредственно с дисплея, но и просматривать ее через удаленный компьютер, а также осуществлять ввод дополнительных данных или их программирование через оптический порт.

Защита информации

Установка пломб на счетчик производится в два этапа:

1. на первом уровне доступ внутрь корпуса прибора запрещается службой технического контроля завода после изготовления счетчика и прохождения им государственной поверки;

Читайте также:  Принцип работы различных видов дизельных тепловых пушек

2. на втором уровне пломбирования блокируется доступ к клеммам и подключенным проводам представителем энергоснабжающей организации или энергонадзора.

Все события снятия и установки крышки оборудованы сигнализацией, срабатывание которой фиксируется в памяти журнала событий с привязкой ко времени и дате.

Система паролей предусматривает ограничение пользователей к доступу информации и может содержать до пяти ограничений.

Нулевой уровень полностью снимает ограничения и позволяет просматривать все данные местно или удаленно, синхронизировать время, корректировать показания.

Первый уровень пароля дополнительного доступа предоставляется работникам монтажной или эксплуатационной организации систем АСКУЭ для наладки оборудования и записи параметров, не оказывающих влияние на коммерческие характеристики.

Второй уровень пароля основного доступа назначается ответственным работником энергонадзора на счетчике, прошедшем наладку и полностью подготовленном к работе.

Третий уровень основного доступа дается работникам энергонадзора, осуществляющим снятие и установку крышки со счетчика для доступа к его клеммным зажимам или проведению удаленных операций через оптический порт.

Четвертый уровень предоставляет возможности установки аппаратных ключей на плату, удаление всех установленных пломб и возможность работы через оптический порт для усовершенствования конфигурации, замены калибровочных коэффициентов.

Приведенный перечень возможностей, которыми обладает электронный счетчик электроэнергии, является общим, обзорным. Он может выставляться индивидуально и отличаться даже на каждой модели одного производителя.

Принцип работы электросчетчика

В каждую электрическую сеть квартиры или частного дома подключается электросчетчик, учитывающий потребленную электроэнергию. Отличительной особенностью данного прибора является его последовательное подключение. Это позволяет определять в полном объеме количество тока, проходящего через его обмотки. Принцип работы электросчетчика зависит от того, к какому типу относится тот или иной прибор.

  1. Какие виды электросчетчиков бывают
  2. Принцип работы индукционного счетчика
  3. Принцип работы электронного счетчика электроэнергии

Какие виды электросчетчиков бывают

В быту используются три вида счетчиков:

  1. Механические или индукционные, несмотря на простоту и дешевизну, они отличаются большими погрешностями, невозможностью тарификации и другими недостатками.
  2. Электронные счетчики обладают явными преимуществами в виде высокой точности, удобного интерфейса и многих других полезных функций.
  3. Третий вид приборов учета относится к гибридным устройствам, в которых имеется механическая и электронная часть. Они используются достаточно редко, поэтому более подробно следует рассмотреть два первых типа электросчетчиков.

Принцип работы индукционного счетчика

Еще совсем недавно индукционные счетчики были неотъемлемой частью электрических сетей в квартирах. Счетное устройство в этих приборах представлено вращающимся алюминиевым диском и цифровыми барабанами, отображающими показатели расхода электроэнергии в реальном времени.

Принцип действия подобных устройств достаточно простой. Электромагнитное поле, возникающее в катушках счетчика, взаимодействует с диском, выполняющим функцию подвижного токопроводящего элемента. В однофазном индукционном счетчике выполняется параллельное подключение одной из катушек к обмотке напряжения, которая служит сетью переменного тока. Другая катушка подключается последовательно на участке между обмоткой тока или нагрузкой и генератором электроэнергии.

Действие токов, протекающих по обмоткам, приводит к созданию переменных магнитных потоков, пересекающих вращающийся диск. Их величина составляет пропорцию между потребляемым током и входным напряжением. В соответствии с законом электромагнитной индукции в самом диске происходит возникновение вихревых токов, протекающих по направлению магнитных потоков.

Вихревые токи и магнитные потоки начинают взаимодействовать между собой в диске. В результате, появляется электромеханическая сила, которая и приводит к созданию вращающегося момента. Таким образом, возникает пропорция между полученным вращающимся моментом и произведением двух магнитных потоков, возникающих в обмотках тока и напряжения, умноженных на синус сдвига фазы между ними.

Нормальная работа индукционного электросчетчика возможна только при условии фазового сдвига, равного 90 градусам. Такой сдвиг можно получить, разложив магнитный поток обмотки напряжения на две части. Получается, что диск прибора вращается с частотой, пропорциональной активно потребляемой мощности. Поэтому непосредственный расход электроэнергии будет находиться в пропорции с количеством оборотов диска. Полученные данные о потреблении передаются на механическое счетное устройство, ось которого связана с осью подвижного диска с помощью зубчатой передачи. Такая конструкция обеспечивает синхронное вращение обоих элементов.

Принцип работы электронного счетчика электроэнергии

До недавних пор все измерения потребленной электроэнергии осуществлялись с помощью индукционных счетчиков. Постепенно, с развитием микроэлектроники, произошел существенный сдвиг в деле совершенствования приборов учета и контроля потребляемой электроэнергии. Были созданы современные цифровые электронные системы управления с применением новейших микроконтроллеров. Это позволило многократно повысить точность измерений, а отсутствие механики значительно повысило надежность счетчика.

Для электронных электросчетчиков разработана специальная элементная база и методы обработки поступающей информации. После обработки цифровых данных стал возможен одновременный подсчет не только активной, но и реактивной мощности. Данный фактор приобретает важное значение при организации учета в трехфазных сетях. В результате, были созданы многотарифные электросчетчики, учитывающие накопленную энергию в течение определенного времени суток. Данные приборы способны автоматически определять тот или иной тариф.

Как выбрать и подключить электрический счетчик

Электрический счетчик – это измерительный прибор, предназначенный для учета количества израсходованной потребителем электроэнергии. Измеряется потребляемая электрическая мощность в кВт×час или А×час.

По принципу действия и устройству электрические счетчики бывают: электромеханические, гибридные и электронные (статические), показан на фотографии.

Как самостоятельно выбрать счетчик для дома

Несмотря на кажущуюся сложность выбора для замены или установки нового электрического счетчика, домашнему электрику будет сделать это просто, если ознакомиться с основными критериями выбора.

Типы счетчиков по принципу работы

До недавних пор для учета расхода электроэнергии устанавливались только индукционные механические (электромеханические) счетчики. В них, потребляемый ток протекает через измерительную катушку медного провода, возбуждая магнитное поле. Это поле, воздействуя на диск, заставляет его вращаться со скоростью пропорциональной величине потребляемого тока. Через систему шестеренок вращательное движение передается на счетное устройство.

На смену электромеханическим счетчикам пришли гибридные, которые встречаются в двух конструктивных исполнениях: Индукционный электронный и Электронный механический.

В индукционном электронном счетчике, как и в механическом, имеется катушка, вращающая диск. Вращаясь, он воздействует на сенсор, который вырабатывает импульсы, поступающие на электронное устройство с цифровым дисплеем.

В электронном механическом счетчике все наоборот. Датчиком тока служит твердотельный элемент, как в статическом счетчике, а счетное устройство установлено механическое, как в индукционном счетчике.

В настоящее время вышеупомянутые счетчики вытесняются современными статическими счетчиками, не имеющие механических деталей. В качестве датчиков расхода электроэнергии в них применяется твердотельный электронный элемент, с которого сигнал подается на электронный блок с цифровым дисплеем.

Выбор счетчика по принципу работы

В таблице приведены основные технические характеристики счетчиков учета электрической энергии. Для установки в квартире или доме подойдет любой из них. Поэтому при выборе нужно исходить из объема и времени суток потребления электроэнергии.

Таблица основных технических характеристик существующих типов счетчиков
ХарактеристикаИндукционный механическийГибридныеЭлектронный статическийПримечание
Индукционный электронныйЭлектронный механический
Ценанизкаясредняясредняявысокая
Надежностьвысокаясредняясредняянизкая
Стоимость ремонтанизкаясредняясредняявысокая
Периодичность поверки, лет6-86-84-164-16Указывается в паспорте
Рабочее напряжение, В220, 380220, 380220, 380220, 380Указывается в паспорте
Максимальный ток нагрузки, А60, 10060, 10060, 10060, 100Указывается в паспорте
Количество фаз1, 31, 31, 31, 3Указывается в паспорте
Стартовый токвысокийвысокийнизкийнизкийУказывается в паспорте
Класс точности (% погрешности)2 и более2 и более1 и менее1 и менееЭксплуатация класса более 2 запрещена
Режим день/ночьнетестьнетестьПозволяет снизить затраты в ночное время
Дистанционная передача показанийнетестьнетестьПозволяет передавать данные энергоснабжающей компании
Измерение параметров электрической сетинетестьнетестьПозволяет контролировать напряжение и ток потребления
Габаритные размерыгабаритныйгабаритныйгабаритныймалогабаритныйУказаны в паспорте

Если в ночное время электроэнергия потребляется в незначительных объемах, то лучшим выбором будет Индукционный механический или Индукционный электронный счетчик, так как недорогой, надежный, долговечный и практически не потребуется нести затраты на его ремонт.

Стоит отметить, что индукционные счетчики, в отличии от электронных имеют меньшую чувствительность, и если ток потребления мал, например, включен только на зарядку сотовый телефон, то счетчик считать не будет.

Хотя Статические счетчики в два раза дороже и менее надежны, но если в ночное время суток потребляется более 30% электроэнергии, то они быстро себя окупают и дают хорошую экономию, так как в них заложена функция тарификации. Это когда есть возможность вести учет потребляемой электроэнергии в ночное и дневное время отдельно. Стоимость ночной электроэнергии существенно ниже.

Поставляющие электроэнергию компании тоже заинтересованы в установке статических электронных счетчиков по причине избыточных мощностей в ночное время и исключения снижения показаний индукционных счетчиков с помощью магнитов и укладкой в горизонтальное положение.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что для частного жилья подойдет однофазный двухпроводный электрический счетчик любого принципа работы, рассчитанный на напряжение 220 В и ток 60 А (максимальная мощность определяется умножением величины тока на напряжение и составит 13,2 кВт).

Мощность потребления электроприборами

Теоретическую максимальную мощность, которая будет потребляться в случае включения одновременно всех электроприборов в квартире не сложно подсчитать по данным приведенной в таблице. Для этого нужно сложить мощности всех имеющихся электроприборов. Но такой случай маловероятен.

Таблица потребляемой мощности и силы тока бытовыми электроприборами
Бытовой электроприборПотребляемая мощность, кВт (кBA)Потребляемая сила тока, АРежим потребления
Лампочка накаливания0,06 – 0,250,3 – 1,2Постоянно
Электрочайник1,0 – 2,05 – 9До 5 минут
Электроплита1,0 – 6,05 – 60Зависит от режима работы
Микроволновая печь1,5 – 2,27 – 10Периодически
Электромясорубка1,5 – 2,27 – 10Зависит от режима работы
Тостер0,5 – 1,52 – 7Постоянно
Гриль1,2 – 2,07 – 9Постоянно
Кофемолка0,5 – 1,52 – 8Зависит от режима работы
Кофеварка0,5 – 1,52 – 8Постоянно
Электродуховка1,0 – 2,05 – 9Зависит от режима работы
Посудомоечная машина1,0 – 2,05 – 9Максимальный с момента включения до нагрева воды
Стиральная машина1,2 – 2,06 – 9Максимальный с момента включения до нагрева воды
Сушильная машина2,0 – 3,09 – 13Постоянно
Утюг1,2 – 2,06 – 9Периодически
Пылесос0,8 – 2,04 – 9Зависит от режима работы
Обогреватель0,5 – 3,02 – 13Зависит от режима работы
Фен для волос0,5 – 1,52 – 8Зависит от режима работы
Кондиционер1,0 – 3,05 – 13Зависит от режима работы
Стационарный компьютер0,3 – 0,81 – 3Зависит от режима работы
Электроинструмент (дрель, лобзик и т.п.)0,5 – 2,52 – 13Зависит от режима работы

Для более точного расчета теоретической суммарной мощности потребления электроприборами ее нужно взять из этикеток или инструкций по эксплуатации на них. Мощность указывается в ваттах (Вт или VA) или киловаттах (кВт или кVA). 1 кВт=1000 Вт.

Электрическая схема подключения
электрического однофазного счетчика

На чертеже изображена электрическая схема щитка и квартирой электропроводки. Электрический счетчик обычно устанавливается в электрическом щитке вместе с автоматическими выключателями и УЗО.

На однофазный счетчик электрическая энергия подается из электросети через щиток, установленный в подъезде дома. В щитке на каждую квартиру устанавливается отдельный автоматический выключатель и с него провода идут непосредственно на счетчик. Один провод называется фазой, второй – нулем, а третий – заземлением.

В квартирах и домах старой постройки электропроводка прокладывалась без заземляющего провода. Он непосредственно в работе электропроводки участие не принимает и предназначен исключительно для повышения безопасности при эксплуатации электроприборов.

Согласно ГОСТ Р 52320-2005 на корпусе счетчика рядом с клеммами для подключения проводов обязательно должна быть нанесена схема его подключения. На фотографии это табличка желтого цвета.

Согласно правил фазный провод L, идущий от электросети, подключается к первому (левому на фотографии) зажиму клеммы. А со второго подается в бытовую электропроводку. Третий и четвертый контакты клеммы соединены внутри счетчика между собой и предназначены для подключения нулевого провода N.

Трехфазный счетчик подключается по такому же принципу. На первый контакт подается фаза А, а со второго – снимается. На третий подается фаза В, а с четвертого выходит. На пятый подается фаза С, а с шестого снимается. Нулевой провод N подается и снимается соответственно с седьмого и восьмого контакта.

Внимание! Перед работой по замене или установке счетчика необходимо отключить подачу на него напряжения отключением автоматического выключателя в распределительном щитке на лестничной площадке и проверить отсутствие фазы на подводящих проводах с помощью индикатора фазы.

Читайте также:  Складной стул - 90 фото, основные категории и конструкции современных стульев

Устройство электросчетчика

У знакомого в счетчике перестал работать дисплей. Вызвал электрика и тот недолго думая, заменил счетчик новым. В результате мне для изучения устройства попал этот электроприбор.

Лицевая панель счетчика фиксировалась на трех защелках. После ее снятия открылась картина, как на фотографии. Вся электрическая схема счетчика собрана на печатной плате с двухсторонним монтажом. С лицевой стороны припаян дисплей, кнопки управления и батарейка типа CR2032 на напряжение 3 В, такие же устанавливаются в компьютерах. Батарейка необходима для сохранения настроек и показаний счетчика в случае пропадания электроэнергии.

Батарейка является узким местом в счетчике, так как срок ее годности составляет около 10 лет. Если она выйдет из строя, то настройки день-ночь и показания счетчика при пропадании электроэнергии обнулятся. Батарейка приварена к клеммам, которые впаяны в плату. Для замены батарейки придется заняться пайкой паяльником.

Печатная плата зафиксирована на четырех защелках и легко снимается. Все остальные элементы схемы распаяны на обратной стороне печатной платы. Пайки выполнены аккуратно, следов флюса нет. Качество изготовления счетчика Меркурий мне понравилось.

Измерительным датчиком потребляемой электроэнергии служит шунт, представляющий собой металлическую пластину с калиброванным сопротивлением очень малой величины. При протекании через шунт тока на нем, согласно Закона Ома, происходит падение напряжения, которое подается на микропроцессор.

Аналоговый сигнал микропроцессором преобразуется в цифровой, который запоминаются, и текущие показания потребленной электроэнергии выводятся на дисплей. На фотографии шунт имеет цвет меди.

Решил попробовать отремонтировать счетчик. Измерял величину напряжения на выводах электролитического конденсатора блока питания, оно составило 3,5 В. С учетом установленного конденсатора на 25 В, напряжение явно было ниже нормы.

Блок питания имеет бестрансформаторную схему на токоограничительном конденсаторе. Проверка конденсаторов и диодов показала их исправность. Пришлось на выводы последнего электролитического конденсатора подать со стационарного БП напряжение 5 В с ограничением по току 300 мА.

Прощупывание пальцами элементов схемы выявило, что левый нижний угол микропроцессора сильно нагревается. Стало понятно, что он неисправен, и устранить такую неисправность в домашних условиях не представляется возможным.

Крепление счетчика в щитке на DIN-рейке

В электрическом щитке все современные установочные электрические изделия, такие как счетчик, автоматы, УЗО и другие, крепятся легко съемным способом на DIN-рейке, которую электрики еще называют монтажной рейкой.

DIN-рейка имеет ширину 35 мм и согласно ГОСТ Р МЭК 60715-2003 «Аппаратура распределения и управления низковольтная. Установка и крепление на рейках электрических аппаратов в низковольтных комплектных устройствах распределения и управления» обозначается Т35. Ранее DIN-рейки изготавливались из алюминиевого сплава, как на фотографии. Современные – из листовой стали методом штамповки.

Некоторые модели счетчиков комплектуются своими DIN-рейками. Например, электросчётчик «Меркурий 200», который установлен в моей квартире, в комплекте имел нестандартную DIN-рейку, хотя посадочное место для крепления имело стандартный размер, 35 мм, что позволяет крепить его и на стандартной DIN-рейке.

Установленный в щитке счетчик опломбирован и снять его можно, только после снятия пломбы и крышки. Под ней находятся два прямоугольных отверстия (на фотографии указаны стрелками). Для снятия счетчика нужно в эти отверстия одновременно вставить лезвия двух плоских отверток, подвижные защелки выйдут из зацепления DIN-рейки, и отвести нижний край счетчика от стенки щитка.

Как надежно подключить провода к счетчику

Надежность работы всей квартирной электропроводки зависит от качества подключения проводов к счетчику. Тут по неопытности домашние электрики могут допустить ошибку.

Если не оставлена достаточная длина оголенного конца провода при снятии изоляции, то она попадет под зажимную планку клеммы и со временем приведет к нарушению контакта, что приведет к нестабильной подачи электроэнергии в квартирную электропроводку.

Надежность подключения проводов к клеммам счетчика можно повысить, если концы проводов согнуть, как показано на фотографии. При таком подключении площадь соприкосновения провода с клеммой увеличится вдвое.

На фотографии показан вид на клеммы со стороны ввода проводов. Для подключения проводов к счетчику нужно отвинтить винт клеммы, вставить провод до упора и закрутить винт с достаточным усилием.

При заводе провода в отверстие клеммы можно не попасть в него, поэтому после затягивания винта нужно с достаточным усилием потянуть за провод, чтобы убедиться в надежности его закрепления.

Порядок пломбировки счетчика

Согласно требованиям ПУЭ, счетчик, для исключения хищения электроэнергии, должен быть опломбирован. Поэтому, перед заменой старого или отказавшего счетчика, необходимо пригласить представителя поставщика электроэнергии для составления Акта о снятии пломб. В случае аварийной ситуации, например, прекратилась подача электроэнергии в квартиру или дом по вине отказа счетчика, следует обратиться в аварийную службу. Их электрики имеют право срывать пломбы с оформлением акта.

Сразу после самостоятельной установки счетчика в щиток по причине ремонта, поверки или замены, повторно приглашается уполномоченное лицо поставщика электроэнергии для пломбировки счетчика. Нужно будет предъявить Акт о снятии пломбы из аварийной службы и Паспорт на электросчетчик. На фотографии видна пломба желтого цвета.

При установке электросчетчика следует соблюдать следующие правила. Подающие электроэнергию из подъезда в квартиру провода не должны иметь соединений. Электросчетчик должен быть установлен на высоте от 0,4 до 1,7 м и подлежит пломбировке вне зависимости от того в квартире он стоит или подъезде дома.

Автоматический выключатель, включенный в электропроводку перед электросчетчиком, пломбируется только в случае, если он установлен в квартире. Конструкция автоматического выключателя, установленного перед счетчиком в квартире должна предусматривать возможность его пломбировки.

Принцип работы электросчетчика

Принцип работы электросчетчиков

У каждого из нас в квартире, доме, гараже присутствует прибор учета электроэнергии, проще говоря электросчетчик.

Он подсчитывает количество потребленной активной электроэнергии за определенное количество времени.

Электронные электросчетчики

В них все реализуется с помощью микропроцессорной техники, схема ниже:

ТТ – трансформатор тока

С помощью датчиков тока ДТ и датчиков напряжения ДН снимаются значения тока и напряжения сети.

После датчиков сигналы поступают на аналогово-цифровой преобразователь, где сигнал с аналогового превращается в цифровой и поступает на микроконтроллер.

Микроконтроллер в свою очередь производит вычисления и отправляет данные на дисплей или через интерфейс на другое устройство.

С помощью таких электросчетчиков можно централизовано вести учет электроэнергии различных линий.

Главным достоинством электронных электросчетчиков над индукционными является:

Принцип работы электронного электросчетчика

Схема подключения однофазного электросчетчика

Данная схема предназначена для подключения любого однофазного счетчика электрической энергии.

Однофазные счетчики чаще всего подключают по схеме прямого включения в сеть и только в очень редких случаях через трансформаторы тока.

В клеммной колодке однофазного счетчика электроэнергии расположены 4 контакта:

Красным цветом обозначены токовая катушка (обмотка) и фазный провод, синим цветом — катушка (обмотка) напряжения и нулевой провод.

В данной схеме перед счетчиком электроэнергии установлен вводной автоматический выключатель.

Эту схему можно использовать для электроснабжения своей квартиры, дачи или коттеджа.

Схема подключения трехфазного электросчетчика

Принцип работы счетчика

Сигналы с датчиков тока и напряжения поступают на входы АЦП микропроцессора и преобразуются в коды. Микропроцессор, перемножая цифровые коды, получает величину, пропорциональную мощности. Интегрирование мощности во времени дает информацию о величине энергии.

Микропроцессор управляет всеми узлами счетчика и реализует измерительные алгоритмы в соответствии со специализированной программой; периодически определяет тарифную зону, формирует импульсы телеметрии, ведет учет электроэнергии, времени и календаря; обрабатывает поступившие команды по интерфейсу и, при необходимости, формирует ответ.

Кроме данных об учтенной электроэнергии в памяти счетчика хранятся калибровочные коэффициенты, тарифное расписание, серийный номер, версия программного обеспечения счетчика. Калибровочные коэффициенты заносятся в память на предприятии-изготовителе. При отсутствии напряжения питания процессор переходит на питание от литиевой батареи с напряжением 3 В и емкостью 120 мА·ч. Процессор синхронизирован кварцевым резонатором, работающем на частоте 32,768 кГц. Блок питания вырабатывает два гальванически изолированных напряжения для питания микропроцессора и цепей интерфейса.

Упростить алгоритм обработки информации и снизить затраты на комплектацию позволяет структурная схема:

Структурная схема счетчика ватт-часов активной энергии переменного тока Меркурий-200»

В этой структуре микроконтроллер (МК) выполняет функцию счетчика импульсов, пропорциональную активной мощности, вывод информации на дисплей и ряд специальных функций (изменение тарифов, сохранение информации в аварийных режимах, вывод служебной информации на внешние устройства и пр.). По мере накопления импульсов, соответствующих ватт-часам, значение накопленной энергии выводится на дисплей и записывается во FLASH-память. Если произойдет сбой, временное исчезновение напряжения сети, информация о накопленной энергии сохраняется во FLASH-памяти. После восстановления питающего напряжения эта информация считывается микроконтроллером, выводится на индикатор и счет продолжается с этой величины.

В случае реализации многотарифного СЭ, устройство должно обеспечивать обмен информацией с внешними устройствами по последовательному интерфейсу. Он может использоваться для задания тарифов, инициализации и коррекции таймера реального времени, получения информации о накопленных значениях энергии и т. д. Кроме того, интерфейс может обеспечивать подключение группы распределенных в пространстве СЭ в сеть с возможностью доступа к каждому из них.

Структурная схема многотарифного счетчика

Алгоритм работы структуры следующий. Память энергонезависимого ОЗУ разбита на 13 банков, в каждом из которых хранится информация о накопленной энергии по четырем тарифам: общем, льготном, пиковом и штрафном.

В первом банке накопления производятся с момента начала эксплуатации счетчика, следующие 12 банков соответствуют накоплениям за 11 предыдущих и за текущий месяц. Накопления за текущий месяц записываются в соответствующий банк, и таким образом имеется возможность определить, сколько было накоплено энергии за любой из 11 предшествующих месяцев.

Перед началом эксплуатации счетчика на заводе-изготовителе обнуляют содержимое банков памяти, т.е. накопление начинается с нулевых значений.

Переключение тарифов осуществляется по временным критериям: для каждого дня недели определяется свое тарифное расписание, т.е. времена начала основного и льготного тарифов и от нуля до трех интервалов времени для пикового тарифа. До 16 произвольных дней в году могут быть определены как праздничные, в эти дни работает тарифное расписание для воскресенья.

В счетчике может быть установлен режим ограничения по мощности и по количеству израсходованной энергии за месяц. В этом режиме счетчик фиксирует количество энергии, израсходованной сверх лимита. При превышении установленного лимита энергии производится либо переход на накопление по штрафному тарифу, либо отключение пользователя от энергосети. Штрафной тариф также может быть установлен принудительно (по интерфейсу связи) в случае, например, задолженности по оплате.

Каждый раз при включении счетчика в сеть (после очередного пропадания напряжения) фиксируется время и дата этого момента для возможности последующего контроля. Также предусмотрена запись времени и даты несанкционированного снятия крышки устройства.

Через специальный разъем к счетчику можно подключить картридер для считывания информации с индивидуальной электронной карточки о количестве энергии, оплаченной потребителем.

Просмотр информации по предыдущим 11 месяцам производится при нажатии специально предусмотренной кнопки на корпусе счетчика. При каждом нажатии последовательно выводится информация о каждом тарифе соответствующего месяца, после чего происходит переход на предыдущий месяц, и процесс повторяется. Номер просматриваемого месяца и год отображаются на индикаторе даты. Если нажатия кнопки не происходит несколько секунд, счетчик возвращается в нормальный режим работы. При подключении картридера эта кнопка позволяет просмотреть количество энергии по каждому тарифу, имеющемуся в распоряжении у пользователя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *