Твердотельное реле или контактор для ТЭНов в вентиляции

Твердотельное реле (SSR) или контактор для ТЭНов в системах вентиляции.

Как твердотельные реле, так и контакторы переменного тока широко используются в системах регулирования температуры в качестве исполнительных механизмов для управления нагревательными элементами.  

Выбор между твердотельным реле (SSR) и электромагнитным контактором зависит от того, что для вас важнее: точность поддержания температуры, надежность, бюджет или простота монтажа.

Управление ТЭНами (Нагрев) 

Для поддержания точной температуры, особенно в системах с частыми циклами включения/выключения (ПИД-регулирование), твердотельное реле значительно превосходит контактор.

Основные причины, почему выбрают твердтельное реле:

• Точность и скорость. 
  Твердотельное реле не имеет механических частей и может переключаться тысячи раз в секунду, в отличии от контактора. Это позволяет использовать его для импульсного регулирования мощности (быстрые циклы вкл/выкл). Контактор же — это механическое устройство, которому нужно время на срабатывание (сотни миллисекунд), и он не может работать в таком режиме продолжительное время — контакты быстро выйдут из строя. В результате твердотельное реле обеспечивает минимальные колебания температуры, максимально быстрый выход на уставку (меньше перегрева), тогда как контактор будет допускать постоянные "качели" температуры в канале воздуховода вашей приточно вытяжной установки.
  
  
• Долговечность. 
  Из-за отсутствия механического износа, ресурс твердотельных реле измеряется сотнями миллионов циклов. Ресурс контактора (механический и электрический) составляет около 1-2 миллионов циклов. Если ваш ТЭН будет включаться каждые 2-5 минут, контактор придется менять раз в пару лет, а SSR прослужит десятилетиями, при соблюдении обязательно теплототвода. Для этого используется термопаста и радиатор.
  
• Помехи и безопасность.
  Твердотельное реле включается в момент перехода напряжения через "ноль", что исключает броски тока и мощные электромагнитные помехи. Контактор при замыкании может искрить, создавать дугу и радиопомехи.

Главные недостатки твердотельных реле для ТЭНов:

• Требование к охлаждению.
  Твердотельное реле выделяют много тепла. Для тока 25-40 А (5-9 кВт) обязателен мощный радиатор, а в закрытом шкафу, обязательно и принудительное охлаждение (вентилятор). Без этого реле быстро сгорит.
  
  
• Режим отказа. 
  В случае пробоя твердотельного реле, как правило, выходит из строя в положении "короткое замыкание". Это означает, что ТЭН перестанет отключаться и будет греться постоянно. Это критический недостаток. Поэтому в ответственных системах твердотельное реле (SSR) всегда должен дублироваться резервным контактором или линейным выключателем, который отключит нагрузку при аварийном перегреве. 

Также стоит отметить, что контакторы менее чувствительны к качеству электросети (скачки напряжения, импульсные помехи), которые часто возникают при работе мощных электродвигателей.

Заключение

В целом, время переключения твердотельных реле значительно меньше, чем у контакторов переменного тока, а срок их службы намного дольше, поэтому они больше подходят для точного управления системами контроля температуры и нагревателями. Конечно, идеальных изделий не существует. Недостатком твердотельных реле является то, что они выделяют слишком много тепла во время работы, поэтому твердотельные реле необходимо использовать с радиатором. Именно по этой причине при одинаковом токе нагрузки цена твердотельных реле значительно выше, чем у контакторов переменного тока.