Схема управления электрокотлом: Автоматика для электрокотла своими руками – Автоматика для электрокотлов отопления

Схема управления электрокотлом: Автоматика для электрокотла своими руками – Автоматика для электрокотлов отопления

Posted on

Содержание

Блок управления электрокотлом своими руками — VashSlesar.ru

Электрические системы представляют собой наиболее безопасное оборудование, благодаря которому можно в зимний период создать в помещении комфортную температуру. Коэффициент полезного действия электрического отопительного котла довольно высокий, тем более, для того, чтобы он нормально и стабильно работал в течение длительного времени, не придется расходовать свободное место для укладки горючего материала.

В электрических котлах полностью отсутствует механическая составляющая, благодаря чему их использование становится значительно проще, а также снижается вероятность возникновения неисправности или серьезной поломки.

Конструкция электрического котла подразумевает наличие регуляции температуры. За счет этого система может своевременно отреагировать на любые изменения температурного режима в окружающей среде. Котел либо прибавляет, либо убавляет температуру прогрева теплоносителя в случае необходимости.

Многие котлы отличаются экономичностью, например, для обогрева 30 кубометров помещения требуется затратить всего лишь 4 кВт в сутки. Использование подобных котлов позволяет производить нагрев помещений гораздо больших объемов, нежели у котлов иного рода.

В процессе работы, котел не выделяет никаких вредных или отравляющих веществ типа угарного или углекислого газа. В связи с этим, устанавливать их можно непосредственно в жилых помещениях и использовать для обогрева спальных и детских комнат. Еще одним преимуществом является то, что при установке не придется получать никаких разрешений от соответствующих инстанций.

Электрические котлы можно либо использовать в качестве дополнительного источника отопления или же сделать конструкцию центром системы обогрева.

Запитывается этот котел от обыкновенной электросети с напряжением в 220 В. Средняя масса котла составляет 22 кг, его габариты тоже не слишком большие, однако он способен обогреть объем воздуха вплоть до 400 кубометров.

устройство

Делаем своими руками

Для работы придется использовать некоторые материалы и инструменты:

  1. Угловая шлифовальная машина или болгарка.
  2. Сварочный аппарат любого рода. Лучше всего использовать для этой цели инверторный прибор. Он подойдет в том случае, если опыта сварочных работ. Если он совсем отсутствует, то лучше всего попросить кого-нибудь помочь в этом плане. Все сварочные работы нужно проводить наиболее качественно, чтобы нигде не наблюдалось протечек.
  3. Шлифовальная машинка.
  4. Мультиметр.
  5. Листовая сталь, толщина которой будет составлять минимум 2 мм.
  6. Переходники, которые нужны для подключения конструкции к отопительной системе.
  7. Тэны (лучше всего приобрести 2 штуки).
  8. Стальная труба – лучше всего покупать трубу диаметр 159 мм, ее длина должна составлять около 50-60 см.

Самостоятельно можно изготовить котлы следующих типов:

  • одноконтурные;
  • двухконтурные;
  • индукционные;
  • настенные;
  • напольные;
  • электродные;
  • тэновые;

Инструкция по изготовлению:

  1. На первом этапе изготавливают патрубки подключения отопительного котла к системе отопления. В связи с этим, сначала требуется вырезать некоторое количество патрубков из труб, которые были специально для этого подготовлены. Всего понадобится 3 штуки – одну диаметром 3 дюйма и 2 по 1,25 дюйма.
  2. Когда все это сделано, занимаются изготовлением емкости для бака, то есть самую большую трубу, где будет происходить нагревание теплоносителя. Сначала производят разметку на трубе, прорезают в ней отверстие, а края осторожно обрабатывают, чтобы на них не наблюдалось неаккуратных срезов или металлической стружки. К отверстиям приваривают подготовленные патрубки. Теперь из стального листа нужно вырезать два круга, которые по диаметру будут немного больше нежели у трубы, выполняющей функцию обогревающего бака. Это позволит приварить их более точно. Все участки, где расположены соединения, тщательно шлифуют.
  3. К верхней части нужно приварить патрубок диаметром 1,25 дюйма. Впоследствии, к нему будет приварен еще один нагревательный элемент. Когда все это сделано, приступают к приготовлению участка, где будет крепиться первый тэн. Для этого проделывают в днище конструкции 2 отверстия, после чего шлифуют отверстия и устанавливают тэн.
  4. Когда все это сделано, котел подключают непосредственно к самой системе отопления. Это делают при помощи патрубков, сделанных еще в самом начале работ.

Все работы на этом можно считать завершенными. Главное, теперь проверить, насколько получилась работоспособной конструкция. Мультиметром проверяют температуру теплоносителя, которая должна составлять порядка 70 градусов.

Установка и подключение оборудования

Сложнее всего произвести подключение конструкции к электрической сети. Так как приходится иметь дело с обогревательными приборами, придется устанавливать вход на 3 фазы.

Непосредственно в самом электрическом щитке нужно будет установить ряд систем:

  • автомат;
  • реле;
  • тумблер;
  • предохранитель;
  • датчик температуры;
  • различные кнопки управления;
  • магнитные пускатели и ряд других элементов, если в них имеется необходимость;

В обязательном порядке делают заземляющий контур. Для этого необходимо взять металлический штырь или арматуру, диаметр которой должен составлять приблизительно 15-20 мм, к нему прикрепляют металлический болт. Такую конструкцию размещают под полом жилого дома и пропускают к нему провод, идущий от электрического щитка.

Типы и принцип работы

Имеется 2 основных типа электрокотлов:

  1. Электродный.
  2. Индукционный, –

При этом, все остальные являются всего лишь модификациями одного из этих видов. Электродный котел зачастую также носит название ионного, так как в нем происходит превращение электрической энергии в тепловую.

Конструкция занимает минимальное количество места, причем его закрепляют непосредственно на трубе, его даже не придется прикреплять к стене. На всякий случай его сажают на 2 самореза, однако в этом нет необходимости.

Внешне он похож на небольшой кусок трубы, длина которого составляет порядка 40 см. В торцевой части обогревателя находится стержень из металла, а с противоположной стороны обогреватель заварен либо в нем находится специальный патрубок, за счет которого осуществляется перегон теплоносителя по всех системе.

Конструкция предусматривает наличие 2 патрубков, куда вставляются трубы для обратки и подачи:

  1. Один из нихможет находится в торцевой части, а второй установлен под прямым углом в боковой части.
  2. Их зачастую устанавливают с боковых частей перпендикулярно всей остальной конструкции и таким образом, чтобы они стали параллельны друг другу.

принцип работы

Данный котел имеет следующий принцип работы:

катод (положительно заряженный электрод) и анод (отрицательно заряженный электрод) помещены в теплоноситель. Находясь под напряжением, они запускают перемещение ионов. Их полярность время от времени меняется, в частности, один заряженный ион будет менять свой заряд с одного на другой примерно 50 раз в секунду.

Это, в конечном счете, приводит к тому, что в жидкости из-за подобного движения ионов возникает трение, что вызывает повышение температуры.

Такая технология приводит к возникновению некоторых недостатков:

  1. Теплоноситель в любом случае будет находиться под напряжением.
  2. Его придется перед заливкой в батареи подготовить с точки зрения содержания солей.
  3. Незамерзающие жидкости в отопительной системе использовать категорически запрещается.

Индукционные котлы, работающие на электрическом токе, производят нагрев теплоносителя с помощью магнитного поля, которое возникает от электрического тока.

Вся эта конструкция довольно простая и включает в себя следующие элементы:

  • корпус;
  • утеплитель;
  • сердечник, где будет прогреваться теплоноситель;
  • катушка;

Обмотка катушки, выполненная из медной проволоки подключается к сети через специальную систему управления. Благодаря этому, в катушке возникает магнитное поле. Оно будет разогревать трубу, выполняющую роль сердечника, а та уже будет отдавать некоторое количество тепла воде. При этом, корпус отопительного котла будет по-прежнему оставаться холодным, так как в его конструкции есть слой утеплителя.

Следует также сказать, что сердечник выполнен не прямым, а имеет изогнутую форму, иногда в виде спирали, чтобы теплоноситель проходил по нему значительно дольше. Срок службы такого котла составляет минимум 25 лет. Через это время будет ржаветь труба, представляющая собой сердечник.

Пуск котла

Подготавливать электрический котел к запуску, означает, что его необходимо полностью проверить все соединения, электрическую сеть, заполнение системы водой.

Если в проводке будут находиться пережатые или порванные провода, то их нужно будет заменить и тщательно заизолировать. Поступать по другому запрещается, так как в трехфазной сети находится напряжение с приличной силой тока, а замененный участок может пробивать.

Подготовка также подразумевает очистку конструкции от пыли и грязи. Еще следует позаботиться о том, чтобы не допустить скачков напряжения как при первом запуске, так и при дальнейшей работе. Чтобы этого не случилось, устанавливают устройство защитного отключения.

Пуск:

  1. Сначала необходимо наполнить систему водой, причем сделать это таким образом, чтобы в ней не было воздушных пробок. Как правило, радиаторы имеют в своей верхней части специальные краники для выпуска скопившегося воздуха.
  2. В дальнейшем останется лишь включить котел в электросеть и подождать, когда он прогреется.

Современные отопительные устройства представляют собой достаточно простую конструкцию Системе отопления отводится одно из основных вниманий при эксплуатации и строительстве частного дома. Эффективность ее работы зависит от многих факторов: от хорошо продуманной схемы расположения элементов и их качества, типа и вида котла, его мощности. На рынке представлено огромное количество отопительных котлов, среди которых почетное место занимает электрокотел. Обычно котел – это дорогое устройство, однако можно сэкономить на целом ряде опций, без которых ваша система отопления будет прекрасно функционировать, и сделать электрический котел своими руками.

Купить готовый или сделать электрический котел своими руками

Для того, чтобы определиться с выбором купить готовый или сделать котел самому, необходимо немного разобраться в том, действительно ли вам подойдет тот тип котла, который вы выбрали. Имея желание, соорудить любой тип котла не составит особого труда.

В электрическом котле главным элементом является емкость, внутри которой закреплен нагреватель

Основные виды отопительных котлов:

  1. Газовые. Изготавливать самостоятельно данный вид котлов не рекомендуется, потому как к газовым приборам предъявляются специфические требования, которые в домашних условиях невозможно осуществить.
  2. Электрические. Довольно неприхотливы, как в эксплуатации, так и в их конструкции. Такой котел, благодаря невысоким требованиям к монтажу и безопасности, вполне можно соорудить у себя дома.
  3. Жидкотопливные. Конструктивно простые приспособления. Однако, есть сложность в регулировке и стоимости форсунок, которые подают в камеру сгорания топливо. Следует несколько раз подумать, прежде чем покупать или самому сооружать такой котел.
  4. Твердотопливные. Имеют на рынке очень высокий спрос, благодаря своей универсальности, ведь их можно использовать практически в любых условиях и на любых объектах, от частных до коммерческих и промышленных. Неприхотливы и просты в конструкции и обслуживании.

Немаловажную роль играет материал из которого будет состоять ваша отопительная система. Наиболее долговечным материалом считается нержавеющая жаростойкая сталь. Но она же является и самым дорогим материалом, поскольку ее обработка требует специальной аппаратуры. Чугун дешевле нержавейки, однако так же сложен в обработке. Обычно для изготовления котлов используют листовую сталь, толщиной от 4 мм. Такой материал имеет отличные характеристики по долговечности и надежности, а также поддается обработке в домашних условиях, без специального технологического оборудования.

Несколько секретов: как сделать электрокотел

Последним пунктом в определении вида котла будет ответ на ряд вопросов, которые обязательно необходимо учесть, а именно – условия, при которых будет использоваться котел.

Условия, влияющие на конструкцию отопительного котла:

  • Доступность материалов и их стоимость;
  • Вид топлива, на котором они будут работать;
  • Способ и принцип циркуляции теплоносителя.

Итак, вы изучили чертежи и принципы работы всех типов котлов, проанализировали место, где планируется установка отопительного агрегата, свои финансы, учли все условия и выбор ваш пал на электрокотел.

Огромным недостатком электрокотла является высокое потребление электроэнергии. Рекомендуется их устанавливать либо как дополнительный источник тепла в вашем доме, либо в местах, где ведется периодическое отопление, например, в гараже или на даче.

Основным элементом электрического котла является ТЭН (термоэлектрический нагреватель). Он используется для того, чтобы преобразовывать электрическую энергию в тепловую. ТЭН приобретается в готовом виде и подбирается индивидуально, учитывая площадь дома и пропускную способность системы. Например, для домов 50 и 80 кв. м., потребуются ТЭНы на 6 и 12 кВт соответственно. Допускается установка двух ТЭНов, их необходимо установить параллельно. Материал для корпуса особой роли не играет, поэтому подойдет любой материал, а защита от перегрева, реле, регуляторы и прочие детали, которые необходимы для работы продаются в любом магазине, который специализируется на данной продукции.

Конструктивная схема электрокотла

Оптимальным решением для обогрева небольшого коттеджа будет средних размеров отдельно расположенный электрокотел. Длина корпуса у такого котла не будет превышать и пол метра, а диаметр трубы будет равен 220 мм. Такие параметры дают большие возможности для его установки, только обязательно необходимо учитывать правила безопасности.

Чтобы организовать эффективное отопление дачи или небольшого частного дома, можно использовать самодельный нагревательный котел

Конструкция электрического котла:

  • ТЭН;
  • Предохранительный клапан;
  • Расширительный бачок;
  • Циркуляционный насос;
  • Фильтрационный узел.

Немаловажную роль играет то, каким образом будет производиться циркуляция энергоносителя. Она может быть естественной, для этого потребуется учесть перепады высот между баком котла и радиаторами, и принудительной – при помощи циркуляционного насоса. Использование принудительной циркуляции рекомендуется особенно в тех случаях, когда планируется установка блока теплого пола.

Герметичный корпус электрокотла – залог правильной работы агрегата. В корпусе должно присутствовать отверстие, через которое нагретый теплоноситель будет поступать в отопительную систему и патрубок обратной подачи остывшего теплоносителя.

Один из наиболее простых вариантов электрического котла – это установка ТЭНа непосредственно в систему отопления. Однако такой вид конструкции подойдет не каждому. В таком случае, можно собрать электрокотел со съемным патрубком. Такая конструкция предоставляет возможность оперативно заменить ТЭН или произвести ремонт водонагревателя, а шаровые вентили, установленные на входах в котел, позволят производить его ремонт, не сливая теплоноситель из системы.

Электрика и автоматика для электрокотла своими руками

Стабильную работу агрегата обеспечивает электрическая часть. Чтобы она функционировала, необходимо собрать электрощит и трехфазный ввод. Электрощиты, обычно, выполнены из металла.

Устройство электрощита:

  • Тумблер;
  • Автомат;
  • Кнопки управления котлом;
  • Реле;
  • Магнитный пускатель.

Монтаж щита необходимо доверить квалифицированным специалистам. Однако, металлического щита и трехфазного ввода мало. Необходимым также является заземление нагревательного прибора. Для этого к электрощиту подводится отдельный «земляной» провод, который через щиток подключается к котлу. Заземление проверяется ежегодно специальной организацией, которая протоколирует все свои замеры.

Дополнительно установленные автоматические системы предоставляют удобство управления котлом. Автоматика призвана обеспечить безопасность эксплуатации нагревательного прибора.

Существуют специальные датчики, которые устанавливаются по всему дому. Они обеспечивают поддержание комфортной температуры, заданной пользователем. В случае аварийной ситуации, датчики могут дать сигнал на автоматическое отключение всей отопительной системы, предотвратив тем самым возможные убытки и порчу имущества.

Как произвести ремонт электрокотла своими руками

Наиболее частой и вероятной поломкой, с которой вы встретитесь при эксплуатации электрокотла будет сгоревший ТЭН. Его замена не представляется особо трудным делом, необходимо лишь соблюсти некоторые очевидные правила и правильную последовательность действий.

Чтобы определить неисправность и произвести правильный ремонт электрических котлов, необходимо знать их устройство и различия

Порядок действий при замене ТЭНа:

  1. Отключить котел от сети электропитания.
  2. Слить весь теплоноситель из системы.
  3. В случае затрудненного доступа к креплению ТЭНа, демонтировать электрокотел.
  4. Отсоединить провода от ТЭНа, предварительно сделав пометку о порядке крепления проводов.
  5. Демонтировать ТЭН. Для этого необходимо открутить болты или гайки, которыми он прикреплен к корпусу котла и вынуть неисправный ТЭН.
  6. Вставить новый ТЭН и закрепить его, при этом нужно заменить водоизолирующую прокладку.
  7. Повторить пункты с 1 по 4 в обратном порядке.
  8. Проверить работоспособность котла и нового ТЭНа.

Нужный ТЭН вам помогут подобрать в специализированном магазине. Узнать необходимую модель можно либо в паспорте электрического котла, либо принести вышедший из строя нагревательный элемент в магазин и показать его продавцу.

Как сделать электрокотел своими руками (видео)

Какой бы вид котла вы не выбрали, необходимо обязательно руководствоваться не только здравым смыслом при его изготовлении, но и соблюдать требования правил безопасности, а также придерживаться стандартов, которые действуют в отношении выбранной категории отопительных приборов.

Отопление дома при помощи электричества — наиболее технологичный вариант. Электрическая энергия без потерь преобразуется в тепловую, удобно и дешево транспортируется.

Есть ряд типовых решений для организации отопления — тепловые насосы, обратные кондиционеры, керамические инфракрасные излучатели, конвекторы, электрокотлы. Популярной является установка электрического котла.

Электрический котел для отопления дома

Преимущества установки центрального электрического отопителя:

  1. Применение других видов топлива параллельно с электричеством.
  2. Возможность встроить в уже существующую систему отопления.
  3. Экономия на нагревателях.
  4. Простота конструкции и ремонтопригодность.
  5. Экономия при наличии дифференцированных тарифов на отопление.
  6. Низкая стоимость оборудования, возможность дистанционного контроля.
  7. Доступность технологии, возможность собрать отопитель своими руками.
  8. Возможность установки в систему отопления частного дома и подсобных помещений.
  9. Оптимальное решение при наличии альтернативных источников энергии: солнечной панели или ветрогенератора.

Есть различные методы реализации электрического котла, но любой содержит три компонента:

  1. Нагреватель.
  2. Корпус.
  3. Группа управления и безопасности.

Различия электрических котлов, как правило, это вариации этих параметров и опций.

Как работает

Устройство подключено к жидкостной системе отопления. Система заполнена теплоносителем, который нагревается ТЭНом. Насос или гравитация постоянно заставляют жидкость циркулировать.

Жидкость отдает тепло в помещение через теплообменники — батареи. Холодная жидкость подается опять к котлу.

На протяжении магистрали или в определенных точках помещения устанавливаются датчики. Они подают сигнал на контроллер, который снижает или повышает напряжение или выключает котел.

Управление электрическим котлом в зависимости от схемы подключения и применяемых комплектующих бывает ступенчатым или плавным.

Подбор мощности нагревателей зависит от размеров емкости нагревателя и мощности радиаторов. Установка слишком мощных нагревателей способно привести к закипанию теплоносителя и разрыву системы.

Внимание! Для повышения безопасности применяйте предельный механический термостат с реле, который предупредит закипание жидкости, если электроника контроллера не справится.

Подключение к сети и блок управления

Для безопасного подключения к сети потребуются:

  1. Провода соответствующего сечения. Сечение рассчитывается исходя из мощности и длины, для мощной системы лучше подключение силового кабеля и 380 вольт.
  2. Заземление: металлические детали стоит присоединить к контуру заземления.
  3. Отдельный дифавтомат — выключит потребителя, если защитная трубка проржавеет и будет «пробивать» в дом.

Чтобы регулировать силу тока, приобретают:

  1. Контроллер или блок управления.
  2. Амперметр.
  3. GPS-модуль.
  4. Механический клапан, отключающий электроэнергию при закипании жидкости в котле (надежный механизм, работает от давления).

Схемы самодельных электрокотлов

Домашний мастер без труда соберет электрический обогреватель в своей мастерской. Есть ряд схем и решений, которые оптимальны для различных условий.

Из чугунной батареи с ТЕНом

Если обогреть планируется небольшое утепленное помещение (бытовка, гараж, изолированная комната) дешевым вариантом будет превращение чугунной батареи в электрический обогреватель. Этот вариант выполняет роль электрического котла и теплообменника.

Для сборки потребуется:

    Чугунная батарея. Длина батареи выбирается исходя из теплопотерь помещения. Одно стандартное ребро способно выделять 0,1—0,2 Квт/ч.

ТЭН должен быть жидкостной, с возможностью герметичного резьбового присоединения. Длина нагревателя по возможности на длину батареи — тогда добьетесь максимального КПД.

Мощность ТЭНа меньше, чем возможность теплопередачи батареи — можно не применять регулятор.

  • Регулятор мощности. С небольшой мощностью справится ШИМ, если батарей несколько, можно приобрести многополосный контроллер.
  • Электропровода необходимого сечения.

    • ТЭН устанавливается в нижнюю пробку батареи. Если батарея будет изолирована, противоположные пробки заглушены, а над ТЭНом в пробку врезается дополнительный расширительный бачок, который служит также «лейкой» для заполнения и развоздушивания батареи.

    Если батарея будет служить электрокотлом, к противоположной стороне батареи внизу подключается подача холодной воды, вверху батареи — отбор холодной воды.

    Обязательно при монтаже применяем правила безопасного монтажа электропроводки.

    Внимание! При малом сечении проводов, не заизолированных скрутках или слабых контактах есть риск пожара.

    РадиоКот :: Блок управления электрокотла

    РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Автоматика >

    Блок управления электрокотла

    Известно, что тепло для кота- первое дело. Поэтому для обогрева нашей Мурки был приобретен небольшой электрокотел с ТЭН’ом на 3КВт. Управление котлом сделано после пробного периода эксплуатации и попыток создать экономичный режим расхода электроэнергии.

    Конструкция изделия показана на рисунке:

     
    Возможности схемы управления:
    1. поддержание температуры котла в трех временных интервалах,
    от 7час до Т1-выключено (дневной сон кошки, питомцы ушли на работу),
    от Т1 до Т2-температура t1 (вечерняя прогулка кошки, питомцы после работы готовят кошачий ужин),
    от Т2 до 7час- температура t2(период льготного ночного тарифа, максимальный разогрев системы).
    2.автоматическое отключение ТЭН при включении нагрузки с большим приоритетом (например, насосной станции).
    3. управление нагрузкой мощностью до 4-5 КВт.
    4. установка значений Т1, Т2, t1, t2 и текущего времени.
    5. ручное управление нагрузкой.
    6. сохранение данных контроллера и ЖКИ при отключении питания 220В.
    Схема показана на рисунке.


    Температура котла определяется путем измерения времени заряда через терморезистор конденсатора, подключенного к порту RB5. Точность измерений оказалась достаточной- +/- 2 градуса в диапазоне 10 – 75 градусов. Терморезистор высокоомный и цепь его подключения несимметричная, но длина соединительного кабеля от него до устройства может быть большой (2-3 метра), наводки при этом не заметны.
    Питание производится от блока с напряжением 5,2В через развязку на диодах Шоттки. Резервирование питания при этом происходит за счет небольшой разности напряжения резервного аккумулятора, — четыре аккумулятора по 1,25В = 5В; при пропадании сети они запитывают контроллер и ЖКИ (без индикации). Напряжение +12В дает преобразователь на МС34063: это напряжение используется в цепи термосопротивления (для линеаризации экспоненты заряда) и в токовом датчике приоритетных нагрузок.
    Входной сигнал для токового датчика снимается с токового трансформатора Т1, усиливается компаратором LM393, выпрямляется и управляет транзисторным ключом VT1. Ключ соединен с оптосимистором MOC3042, управляющим симистором BT136. Для подключения ТЭН использован миниконтактор IEK с четырьмя запараллеленными контактными группами (сигнальные контакты у него такие же как и силовые).
    Ключ на транзисторе VT2 подает на порт RB4 ‘единицу’ во время отключения нагрузки. Если отключение вызвано срабатыванием токового датчика, то последующее включение производится с задержкой около 1 минуты. Это позволяет исключить излишние срабатывания контактора при последовательном включении приоритетных нагрузок, — например, после включения водяного насоса обычно включается нагреватель бойлера горячей воды.
    Примерный вид ЖКИ показан на следующем рисунке.

    Переход от установки одного параметра к другому производится нажатием кнопки SB2 ‘Меню’, изменение параметра производится переключением двухпозиционного тумблера SB3 из нейтрального положения в ‘ + ‘ или ‘ — ‘ .
    Кнопкой SB4 производится сброс контроллера. Кнопкой SB5 отключается индикация ЖКИ, поскольку постоянно она не требуется.
    Двухполюсный переключатель SB6 предназначен для ручного управления нагрузкой.
    Программа контроллера, разработанная в MPLAB, представлена в прилагаемых файлах. Пояснения к ней, написанные при разработке, находятся в рисунках.

    Пояснения и документация к конструкции не оформлены, поскольку не думается, что данную конструкцию будут копировать. Однако общий подход к энергопотреблению при ограниченной подключенной мощности и не дешевой электроэнергии может быть интересен.

    Файлы:
    Пояснения к программе
    Программа в MPLAB

    Все вопросы в Форум.

    Как вам эта статья?

    Заработало ли это устройство у вас?

    Подключение электрокотла – электрическая и гидравлическая схемы

    Электрокотлы устанавливаются сейчас довольно часто. Но в большинстве домов выполняют только роль резерва. Как правило, основными являются газовые и твердотопливные котлы, эксплуатация которых в разы дешевле. Но иногда, при соответствующем оборудовании, и электрокотел используется как основной…

    Как удешевляется тепловая энергия от электрокотла? Как правильно подключить, какую схему использовать?

    Одно важнейшее преимущество этого теплогенератора известно – лучшая комфортность и беспроблемность при эксплуатации, а далее…

    Какая мощность потребуется

    Сколько мощности потребуется на отопление дома?

    • Известно, что для неплохо утепленного дома потребуется 10 кВт на 100 м кв.
    • Для домов, построенных по энергосберегающим технологиям, такая мощность будет уже излишней.
    • Но если коробка характеризуется как «совсем холодная», то и 20 кВт будет маловато….

    Для среднестатистического дома подбор можно осуществить именно так – 1 кВт на 10 м кв. Если на практике оказывается маловато, то экономически целесообразно не наращивать мощность, а утепляться, — менять сначала окна-двери, затем наращивать слой утеплителя на чердаке….

    Подходит ли электрокотел для постоянного отопления

    С точки зрения удобства и надежности, стоимости ремонта – электрокотел самый лучший теплогенератор. Проблема в стоимости электроэнергии. Ею отапливать по дневному тарифу невыгодно.

    Вторая проблема – в выделенной на объект мощности. Хватит ли ее для полноценного отопления дома?

    Хорошо, если выделено 15 кВт трехфазного электропитания 380В. Тогда можно установить котел мощностью 12 кВт, еще 3 кВт пойдут на бытовые нужды.

    Но если питание 220В и допустимая мощность котла всего 4 кВт, то он может рассматриваться только лишь как аварийный вариант, чтобы поддержать тепло на случай выхода из строя основного. Или для отопления в межсезонье, по дешевому тарифу, но такие схемы будут рассмотрены далее…

    Подключаем электричество – чтобы не загорелось

    Чтобы электрокотел работал без проблем, в первую очередь его нужно правильно подключить к электропитанию. У различных моделей свои особенности. Но все заводские агрегаты комплектуются электрической принципиальной схемой подключения и инструкцией. Эти документы исполняются в точности.

    Общим во всех вариантах остается следующее.

    • Применение кабелей определенного типа с медными жилами соответствующего сечения.
    • Подключение только цельными отрезками кабелей, счалки не допускаются.
    • Недопустимость использования для постоянного включения/выключения выключателей автоматических (ВА) и других защит, — если котел не снабжен выключателем, то такой прибор устанавливается в цепи дополнительно.
    • Применение электрических защит — реле утечки тока на землю (Устройство Защитного Отключения) и максимальной токовой защиты (Выключателя Автоматического). Эти два устройства могут быть объединены в одном корпусе, и называться Дифференциальный Автомат.

    Какое сечение жил и тип защит понадобятся

    Скорее всего изготовитель даст исчерпывающие рекомендации по подбору электропроводников для подключений, и по выбору типа дифференциального автомата.

    Тем не менее, можно воспользоваться следующей таблицей, в которой приведены характеристики кабелей и электрических защит в зависимости от мощности электрокотла. Здесь приведены данные для трехфазного электропитания 380 В.

    Для котла в 12 кВт, при трехфазном питании, понадобится кабель ВВГнлLS, который включает в себя 5 медных проводников, каждый из которых имеет сечение 4 мм кв. А также АВ с током отключения 25А, УЗО с дифференциальным током 30 мА.

    Схема подключения

    Общие принципиальные схемы приведены на рисунках. Для электропитания трехфазного 380В, и двухфазного 220В.

    Но принцип один – фазы защищаются и при необходимости отключаются дифференциальным автоматом (защитным отключением и максимальной токовой защитой).

    Схема подключение ТЭНов котла

    Котлы, которые чаще всего применяются в быту, имеют небольшую мощность – до 15 кВт, так как больше не позволяет подключать энергонадзор. Такие агрегаты могут комплектоваться тенами рассчитанными на электропитание 220 В. При этом к трехфазной сети 380В они подключаются по схеме «звездой» с общим нолем.

    На схеме приведены 3 ТЭНа расчитанные на работу в сети 220В, которые подключаются к трем фазам 380В. Например, 3 нагревателя по 4 Квт каждый, дают суммарную электрическую мощность 12 кВт. При таком подключении возможна работа каждого ТЭНа независимо от соседнего. Т.е. возможен выбор режима мощности 4, 8 и 12 кВт.

    Подключение ТЭНов и автоматики конкретного электрокотла отображается в схеме электрической, прилагаемой к нему, что и должно исполняться.

    Если тены рассчитаны на напряжение 380В, то они включаются между фазами по «треугольнику».

    Как работают защиты электрокотла

    Устройство защитного отключения (реле утечки) сравнивает силу тока проходящего через него по фазам. Эти значения в нормально-работающей схеме будут приблизительно равны. Но если появится повреждение (разрушена оболочка жил кабеля, разрушен потребитель, например, прогорание тена и вода в корпусе…), или к токоведущей части прикоснулся человек, то появится утечка тока из какой-то фазы. А между проводниками образуется разность (дифференциал) силы тока. При этом реле за очень короткий промежуток времени отключит сеть. Время срабатывания на отключения небольшое, через организм человека не успевает возникнуть опасная для здоровья сила тока.

    Выключатель автоматический (максимальная токовая) срабатывает при достижении заданной силы тока в цепи. Например, при коротком замыкании между фазами. В этом случае защитное реле не срабатывает, так как силы токов по фазам будут равны. Но максимальная токовая защита, отключит сеть и предотвратит воспламенение электрических приборов и проводников.

    Как сделать монтаж

    Для непосредственного монтажа электрических защит, прокладки выбранного кабеля и его подключения к электрокотлу, рекомендуется пригласить квалифицированного электрика. И не выполнять эти ответственные работы самостоятельно.

    Как правило, специалист не допустит нарушений нормативов и создания опасной обстановки.

    Например, в деревянном доме элекропроводка прокладывается в негорючей оболочке. В этой роли может выступать металлическая гофрированная трубка.

    Или, например, не допускается делать штробы в несущих конструкциях дома для прокладки электрических проводников.

    Зажим жил проводников в контактных группах выполняется по правилам.

    Эти и другие нюансы специалисты выполняют быстро и качественно.

    Гидравлическая схема

    Типичная схема подключения элеткрокотла приведена на рисунке. Здесь под «электрокотел» подразумевается простейший водонагреватель, который нуждается во всем дополнительном оборудовании.

    Важные элементы на схеме.

    • Фильтр грубой очистки – устанавливается на обратке перед насосом, сборником вниз и по ходу струи.
    • Циркуляционный насос – в домах до 200 м кв. как правило достаточно насоса 25 – 40. Рекомендуется устанавливать на обратке перед котлом.
    • Расширительный бак, объемом 1/10 от объема жидкости в системе не допускает опасного роста давления при нагреве (расширении) теплоносителя.
    • Группа безопасности – обязательный элемент, состоит из воздухоотводчика, предохранительного клапана давления, и манометра. Устанавливается на подаче, в высшей точке отопительного трубопровода, на выходе из котла.

    Но дорогие модели комплектуются таким оборудованием в одном корпусе.

    Дешевое электричество для отопления

    К сведению: стоимость тепловой энергии при отоплении газом, в грубом приближении оценивается как 0,8 руб/кВт. При отоплении дровами – 1,3 руб/кВт.

    Днем электричество стоит 5,4 рубля за кВт, а ночью 1,6 руб/кВт (приближенные тарифы по Московскому региону).

    Т.е. ночная электроэнергия сопоставима по цене с другими видами топлива. А за счет удобства применения, выходит победителем по соотношению цена/качество для большинства пользователей.

    Если установить счетчкик с ночным тарифом, что решается с энергонадзором, то этим можно будет воспользоваться.

    Но как ночную электроэнергию использовать днем?

    Обычная схема применения электрокотла

    Максимальная мощность электрокотла ночью бывает излишней, иначе будет жарко, например, для дома площадью в 100 м кв. с котлом 12 кВт, еще и в межсезонье.

    Оптимально лишнюю ночную энергию накопить ночью и использовать днем. Для этого ее нужно преобразовать в тепловую (нагреть воду) и запасти ее в теплоаккумуляторе.

    Используются буферные емкости вместимостью от 1 тоны жидкости.
    Как используется буферная емкость….

    Тогда схема включение электрокотла следующая.

    Здесь электрокотел включается параллельно твердотопливному. С ночным тарифом электрический агрегат выступает основным, обеспечивая пользователям существование без беспокойств об отоплении. В большие холода, когда электромощности и накапливаемой энергии не хватает, к отопительному процессу подключается твердотопливный.

    Как экономить при отоплении электрокотлом

    • Не перегревать помещение.
      Не редко, когда автоматика настраивается неправильно и в помещении становится жарковато. Выбрасывается +20% денег на неудобства. Для автоматического управления котлом лучше использовать воздушные датчики — комнатные термостаты. А не руководствоваться температурой теплоносителя.
    • Отключение не используемых помещений.
      Не редко, когда отдельные комнаты, например, мастерская могут быть прохладными большее количество времени. С автоматизированным электрокотлом целесообразно применять термостатические регуляторы на каждом радиаторе. Тогда рачительные хозяева смогут отрегулировать температуры в комнатах. В отдельных случаях можно сэкономить и 25% энергии.
    • Оптимальное распределение температур.
      Теплый пол экономичнее до 15% от радиаторного отопления. К тому же это комфортно и удобно. Распределение температур в помещениях будет и выгодными и полезным.
    • Сделать вентиляцию.
      С вентиляцией убегает до 50% тепла из помещения. Важно устранить сквозняки и обеспечить вентиляцию по современным представлениям. Как делается вентиляция в доме
    • Целесообразно утеплить.
      Электроэнергия дорогая, с ее использованием намного больше экономической выгоды от утепления, чем при использовании того же газа. Если для газа может быть достаточным и 10 см толщины утеплителя на чердаке, то для электричества целесообразнее 22 см. Нужно доутеплиться максимально, из расчета окупаемости за 12 лет. В неутепленных домах перерасход энергии достигает 200 – 300%.

    Управление электрическим отопительным котлом Часть 1

    Разное

    Главная  Радиолюбителю  Разное


    Предлагаемый микроконтроллерный блок управления разработан и изготовлен взамен не обеспечивающего достаточного удобства эксплуатации штатного блока управления электрического котла отопления «ЭВАН ЭПО-7,5/220 B». Он может быть применён и для управления другими электронагревательными приборами.

    После покупки и установки котла «ЭВАН ЭПО-7,5/220 B» выявились недостатки блока управления, которым он укомплектован. Главный из них — одновременное включение и выключение трёх установленных в котле электронагревателей. Возникающие при этом броски тока и перепады напряжения в сети настолько велики, что вызывают сбои в работе некоторых, питающихся от неё же, электронных приборов. Случались даже выходы их из строя. Кроме того, мощный контактор, периодически включавший и выключавший нагреватели для поддержания заданной температуры, грохотал на весь дом, а висевший на стене блок, в котором он был установлен, при этом «подпрыгивал», пока не упал и не разбился. Было решено не ремонтировать этот блок, а разработать и изготовить новый, по возможности устранив недостатки и расширив выполняемые функции.

    Новый блок управления был сделан четырёхканальным с электронной коммутацией. Три канала управляют нагревателями с разносом по времени, что значительно снижает броски потребляемого от сети тока. Контактор используется лишь для аварийного отключения нагревателей в случае перегрева котла. Четвёртый канал управляет водяным насосом системы отопления. Предусмотрен режим быстрого разогрева котла до заданной температуры при выключенном насосе с последующим его включением для подачи горячей воды в систему отопления.

    Новая система, как и старая, стабилизирует температуру воды на выходе из котла, хотя есть возможность переключиться на её стабилизацию на входе. Если подключить к блоку управления датчик температуры воздуха в помещении, система автоматически переходит в режим стабилизации этого параметра.

    Схема нового блока управления вместе с датчиками температуры и исполнительными устройствами (нагревателями и водяным насосом) изображена на рис. 1. Систему отопления включают и выключают выключателем SA1, подающим сетевое напряжение на модуль питания. После этого начинают работать все остальные модули блока управления. На нагреватели ЕК1-ЕК3 напряжение 220 В поступает через контактор KM1, автоматы защиты сети SA3-SA5 и модуль симисторных коммутаторов, управляемых сигналами, формируемыми в микроконтроллерном модуле. Тип контактора — NC1 -25. Когда котёл нормально работает, его контакты замкнуты.

    Рис. 1.

    Цепь управления двигателем M2, приводящим в движение водяной насос, в которую входят автомат SA2 и один из каналов симисторного модуля, отличается лишь тем, что её размыкание контактором KM1 не предусмотрено. Это необходимо, чтобы в случае аварийного отключения нагревателей насос продолжил работать, обеспечивая циркуляцию воды в системе отопления и её ускоренное охлаждение. Теплоотводы симисторов, коммутирующих нагреватели и насос, обдувает двухскоростной компьютерный вентилятор M1 типоразмера 80x80x20 мм с напряжением питания 12 В.

    К модулю симисторных коммутаторов подключены двухцветные светодиоды HL1-HL4. Их кристаллы красного цвета свечения включаются при подаче сетевого напряжения на входы соответствующих симисторных коммутаторов, а зелёные — при открывании их симисторов. В последнем случае цвет свечения светодиода становится жёлтым, это сигнализирует о том, что на нагреватель или насос сетевое напряжение подано. Диоды VD1-VD8 защищают светодиоды от обратного напряжения.

    Датчики температуры воды на выходе из котла (BK1), на его входе (BK2), а также температуры воздуха в отапливаемом помещении (BK3) подключены к микроконтроллерному модулю через модуль питания и межмодульных соединений. На выводах датчиков BK1 — BK3 смонтированы детали фильтров (соответственно R1C1, R2C2, R3C3). К выводам 1, 2 датчиков и свободным выводам резисторов припаяны, согласно схеме, провода коротких отрезков стандартных USB-кабелей с вилками разъёмов USB-A.

    В качестве корпусов для датчиков ВК1 и ВК2 использованы стандартные автомобильные датчики температуры охлаждающей жидкости 19-3828, из которых удалены все «внутренности». Датчики DS18B20 вместе с припаянными к ним деталями и концами кабелей вставлены в образовавшиеся полости и залиты автомобильным герметиком.

    После затвердевания герметика датчик ВК1 ввинчивают на место ранее имевшегося датчика температуры воды на выходе из котла. Диаметр и шаг резьбы подходят. Чтобы установить датчик ВК2, необходимо сделать вставку с резьбовым отверстием в трубопроводе, подводящем воду к котлу.

    На датчик ВКЗ и конец ведущего к нему кабеля для защиты от внешних воздействий надевают отрезок термоусаживаемой трубки. Этот датчик помещают в удалённом от источников тепла и защищённом от сквозняков месте отапливаемого помещения.

    С разъёмом Х5 модуля питания и межмодульных соединений датчики ВК1-ВКЗ соединены кабелями, сделанными из USB-удлинителей с кабельными розетками USB-A. качестве термовыключателя SF1, сигнализирующего о недопустимом перегреве воды, использован ТМ108 — стандартный автомобильный выключатель вентилятора системы охлаждения двигателя. Место для его установки в котле имеется, шаг и диаметр резьбы подходят. Контакты этого выключателя замыкаются, когда температура воды в котле достигает 92 оС, что приводит к немедленному отпусканию якоря контактором KM1 и выключению всех нагревателей. Размыкаются контакты выключателя SF1 при понижении температуры воды до 87 оС.

    Для анализа сигналов датчиков и формирования сигналов управления нагревателями и другими устройствами системы применён универсальный микроконтроллерный модуль, описанный в [1], со специально разработанной программой. Чтобы взамен графического ЖКИ подключить к нему светодиодные индикаторы, модуль подвергся небольшой доработке. Удалён регулировавший контрастность ЖКИ подстроечный резистор R15 (нумерация элементов модуля — согласно схеме на рис. 1 в [1]). Освободившиеся в результате этого два контакта разъёма X4 использованы для передачи дополнительных сигналов управления светодиодными индикаторами. Для этого контакт 2 соединён с выходом PC7 (выводом 28), а контакт 18 — с выходом PD7 (выводом 30) микроконтроллера DD1.

    Схема подключаемого к микроконтроллерному модулю взамен ЖКИ модуля светодиодной индикации и управления изображена на рис. 2. В нём установлены трёхразрядные семиэлементные светодиодные индикаторы HG1 — HG3 с общим катодом, на которые выводятся сведения о работе котла. Они зависят от выбранного режима работы системы отопления.

    Рис. 2.

    Информацию для отображения на индикаторах HG1-HG3 микроконтроллер формирует в виде последовательного 24-разрядного кода, который три соединённых последовательно восьмиразрядных сдвиговых регистра преобразуют в параллельный код, подаваемый на аноды элементов индикаторов. Первый из этих регистров находится в микроконтроллерном модуле (DD2 по его схеме). Он обслуживает индикатор HG1. Два других (DD1 и DD2 в рассматриваемом модуле индикации) обслуживают соответственно индикаторы HG2 и HG3. Первым в 24-разрядный регистр загружается значение старшего разряда регистра DD2, последним — значение младшего разряда регистра DD2 микроконтроллерного модуля.

    Светодиоды HL1-HL3 модуля индикации отображают сформированные микроконтроллерным модулем сигналы управления нагревателями, соответственно ЕК1, ЕК2 и ЕКЗ. Светодиод HL4 включается, когда температура воды в котле падает, а HL5 — когда она растёт. С помощью кнопок SB1-SB4 переключают режимы работы системы и изменяют их параметры.

    Схема модуля симисторных коммутаторов представлена на рис. 3. В нём четыре одинаковых канала. Позиционные обозначения элементов каждого из них снабжены префиксами, совпадающими с номерами каналов. Управляющие сигналы, сформированные мик-роконтроллерным модулем, поступают через разъём X1 на излучающие диоды симисторных оптронов 1U1-4U1, обеспечивающих гальваническую развязку между управляющими и исполнительными цепями.

    Рис. 3

    Применённые оптроны MOC3063 [2] имеют узлы привязки моментов открывания фотосимисторов к моментам перехода приложенного к ним напряжения через ноль. Это значительно уменьшает уровень коммутационных помех. Исполнительные элементы коммутаторов — мощные симисторы 1VS1-4VS1, установленные на теплоотводах, которые обдувает вентилятор M1 (см. рис. 1).

    Узел управления этим вентилятором, подключаемым к разъёму X3, собран на транзисторе VT1. Сигнал включения вентилятора поступает от микроконтроллера на разъём X2 одновременно с появлением на X1 сигнала, включающего любой из нагревателей, а снимается спустя установленное время после выключения последнего из работавших нагревателей. Это обеспечивает быстрое охлаждение нагревшихся симисторов.

    Все силовые входы (через резисторы 1R5-4R5) и выходы (через резисторы 1R6-4R6) каналов коммутации соединены c разъёмом XP4, к которому подключают светодиоды-индикаторы подачи сетевого напряжения на входы (контакты XT1-XT4) коммутаторов и его появления на контактах разъёма X5, к которым подключены нагреватели и насос.

    На рис. 4 изображена схема модуля межмодульных соединений и питания маломощных узлов. Трансформатор Т1 понижает сетевое напряжение 220 В до 15 В, которое затем выпрямляет диодный мост VD1. После сглаживания пульсаций конденсаторами С2 и С3 выпрямленное напряжение стабилизируют интегральные стабилизаторы DA1 и DA2. Первый выдаёт напряжение 12 В для питания реле K1 и вентилятора М1 (см. рис. 1), второй — 5 В для питания микроконтроллерного модуля. В модуле питания находится также узел управления контактором аварийного отключения нагревателей, состоящий из транзистора VT1 и реле K1.

    Рис. 4.

    Разъём ХЗ соединяют с микроконт-роллерным модулем, а Х4 — с датчиками температуры. На разъём Х5 выведены сигналы управления нагревателями и насосом, а также питающие напряжения для модуля коммутации.

    Детали каждого модуля блока управления котлом монтируют на отдельной печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертёж платы микроконтроллерного модуля имеется в [1]. Подстроечный резистор R15 на ней не устанавливают, а контакты 2 и 18 разъёмаX4 соединяют с указанными ранее выводами микроконтроллера перемычками из изолированного провода. Других доработок не требуется.

    Продолжение следует

    Литература

    1. Киба В. Универсальный микроконтрол-лерный модуль с графическим ЖКИ. — Радио, 2010, № 3, с. 28-30.

    2. 6-pin DIP zero-cross phototriac driver optocoupler. — http://mkpochtoi.narod.ru/ MOC3061_MOC3062_MOC3063_zerocross_ ds.pdf.

    Автор: В. Киба, г. Каменск-Шахтинский Ростовской обл.

    Дата публикации: 24.11.2014

    Рекомендуем к данному материалу …


    Мнения читателей
    • DikoSt / 16.01.2020 — 16:42
      Хорошее изделие получилось, не совсем уверен, что управление кнопками это удобно, но это моё личное мнение и пока оно полностью не сформировалось. И того, что сразу бросается в глаза это непонятное управление насосом(на мой взгляд), хотя, наверное это зависит от объёма нагревателя. Тот что есть у меня резона нагревать отдельно от всей системы нет. Если есть желание быстрее нагреть, то требуется включить все ТЭНы. Так же есть пара замечаний: 1) это управление «защитным» контактором. Подобные защитные вещи принято управлять датчиками с нормально замкнутыми контактами. Т.е. при достижении Т>90°С цепь должна быть разорвана и контактор отключиться. Так же это должно произойти при аварийном/случайном и т.п. обрыва проводов к датчику. 2) Если уж управлять насосом, то имеет смысл обзавестись датчиком потока жидкости, т.к. 2.а) Перегрев котла может быть вызван отсутствием жидкости в системе и котёл-то будет отключен, а вот насос нет и успешно закончит свою жизнь. 2.б) Не знаю что быстрее произойдёт выход из строя насос при работе на сухую, или перегрев котла и возникновения аварийной сигнализации. (Есть вариант, что рядом в такой момент никого не окажется).
    • Владимир / 08.04.2017 — 18:33
      Прибор собрал за что большое спасибо. Хотел узнать по доработке программы.
    • прохожий / 21.04.2015 — 17:58
      А зачем такой режим,при котором теплоноситель нагревается только в котле а затем насосом вбрасывается в систему?

    Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:


    Автоматика электрокотла своими руками — Автономное теплоснабжение

    А сейчас проведём настройку реле в онлайн режиме. Для тех кому мануал читать в лом!

    Поехали:

    Первое что нужно сделать, это перевести терморегулятор из ПИД регулирования в дискретное. Если реле новое то у него дискретное регулирование включено по умолчанию.

    Далее по тексту ссылаться буду на эту картинку с названием клавиш.

     

     

     

    Включаем питалово контролёра.

    Видим такую или похожую морду лица контролёра. Цифра вверху это текущая температура. Цифра в низу заданная температура. То есть температура теплоносителя, которая будет поддерживаться контролёром. Её можно выставить стрелками вверх(увеличение) в низ (уменьшение). После установки температуры жмём клавишу режим или уровень. Или бездействуем пару секунд. Во всех случаях происходит сохранение введённых данных.

     

     

     

    Жмём на эту клавишу три секунды.

     

     

     

    Попадаем в закладку выбора датчика. Выбираем тип датчика который у вас подключен. Я использовал датчик от измерительного прибора. Тип К. Цифра 5 отвечает за этот тип.

     

     

     

    При нажатии на клавишу «Уровень» переходим в закладку выбора режима регулирования. На данной закладке как раз включен дискретный режим регулирования.

     

     

    В этой закладке можете выбрать единицы измерения температуры что вам по душе, Цельсий или Фаренгейт.

    По умолчанию Цельсий.

     

     

    Жмём клавишу «уровень» не менее секунды и выходим в первоначальное состояние контролёра.

     

    Продолжение следует.

    Электрические схемы котлов. Подключение электрического котла

    Уважаемые посетители!!!

    В данной теме будут рассмотрены:

    • электрические схемы котлов;
    • возможные причины поломки котлов и способы их устранения,

    также будут рассмотрены варианты подключения электрических котлов для:

    • двухпроводной однофазной сети;
    • четырехпроводной трехфазной сети с нулевым проводом.

    ЭВАН С1-30

    Для двух способов подключений необходимо знать, что при подключении какого либо электрооборудования, а речь у нас идет об электрокотлах, которые приравниваются к этой категории, — подключение выполняется с заземлением.

    В этой теме, заземлению подлежат корпуса электрический котлов.

    Зачем это необходимо учитывать? — Затем, что в случае пробоя изоляции фазы проводника на металлические части корпуса и случайном  прикосновении  человека к корпусу электрического котла,- уменьшается потенциал тока в теле человека.

    Подключение электрического котла

    Далее, подключение электрических котлов как к двухпроводной однофазной сети так и к четырехпроводной трехфазной сети с нулевым проводом,- выполняется с обязательным подключением через устройство защитного отключения \УЗО\.

    Замена ТЭНа

    Замена ТЭНа и других элементов,  а также, диагностика для установления причины неисправности,- проводится пассивным способом при отключенном электрооборудовании от внешнего источника переменного напряжения.

    Самостоятельно такой вопрос не решается если Вы не являетесь электриком и работы такие выполняются соответственно при наличии знаний нормативных документов \группы допуска по электробезопасности\.

    Так какая необходимость в этих подробностях? — Спросите Вы, если в том или ином случае неисправности, можно вызвать непосредственно самого электрика.

    Ну скажем так,- знания по электрике и электротехнике лишними для Вас не будут.

    Подключение электрического котла

    Рассмотрим подключение электрического котла ЭВАН С1-30 к четырехпроводной трехфазной сети с нулевым проводом.

     

     

     

    рис.1

    Пятый проводник РЕ в схеме рис.1 является заземляющим и соединен с корпусом электрического котла ЭВАН С1-30.   Читаем схему соединений:

    В электрическом котле установлены так называемые шины, сетевой кабель со штепсельной вилкой соединен с шинами \N, А, В, С \.   От шин, три фазы \А, В, С \ имеют разветвление.  Одно ответвление фаз \А, В, С \ подключены к первым контактам ТЭНов двух блоков.

    Второе ответвление  от этих же четырех шин, через пускатель соединены ко вторым контактам ТЭНов двух блоков.

    Здесь следует учитывать, что для каждого отдельного блока с ТЭНами, каждый отдельный ТЭН  подключен с фазными проводами  следующим образом:

    • первый ТЭН \С-А\;
    • второй ТЭН \А-В\;
    • третий ТЭН \В-С\.

    Фаза \А\ и нулевой провод \N\ от шин подключены к пульту управления.  В своем сочетании, пульт управления подключен к напряжению \220 В\, проводники от пульта управления соединены:

    • с насосом;
    • с датчиком температуры воздуха;
    • с датчиком терморегулятора;
    • с термовыключателем \с самовозвратом\.

    Пульт управления состоит из элементов электроники, которые в схеме не указаны.

    Для элементов электроники проведение диагностики изложены в этом блоге.

    После проведения ремонта по замене той или иной детали по электрике:

    • блока с ТЭНами;
    • термовыключателя с самовозвратом

    и других деталей состоящих в электрической цепи, необходимо, перед подключением электрического котла к внешнему источнику переменного напряжения,- проверить электрическую схему котла на сопротивление.  Диагностика сопротивления в электрической цепи данной схемы проводится либо прибором \омметр\ либо прибором \мультиметр\ с соответствующей функцией.

    Если в результате измерения сопротивления прибор будет указывать на нулевое значение,- в этом примере следует пересмотреть выполненные Вами соединения.  Показатель нулевого числа сопротивления указывает на КЗ \короткое замыкание\ в электрической цепи.

    Рассмотрим следующую электрическую схему для двух типов котлов  \ЭПО-7,5\ и \ЭПО-9,45\.  Приведенная электрическая схема \рис.2\  идентична и различие здесь составляет лишь в мощности электрических котлов.  Прослеживаем схему соединений:

    рис.2

    Данные типы электрических котлов подключаются к двухпроводной однофазной сети.   Провод заземления \РЕ \ соединен с  блоком ТЭНов  и с корпусом электрического котла.  Фазный провод  от фазной шины  в этой схеме имеет разветвление, один провод с фазным потенциалом поступает на пульт управления и с пульта управления соединен к первым контактам  ТЭНов,

     второй провод с фазным потенциалом через пускатель поступает на электроприбор ТЭНов, также от пускателя провод с фазным потенциалом в последовательном соединении через выключатель соединен с платой управления.  Плата управления имеет соединения:

    1. с датчиком температуры воздуха;
    2. с температурным реле ТЭНов;
    3. с датчиком терморегулятора

    Нулевой провод имеет последовательное соединение:

    1. с пускателем;
    2. с платой управления;
    3. со вторыми контактами ТЭНов.

    Схема подключения электрического котла \рис.3\ предназначена для двухпроводной однофазной сети.  Мощность электрических котлов для данной схемы составляет  5-6 кВт.

     

    рис.3

    Фазный провод от шины в последовательном соединении через пускатель,- соединен с первым контактом ТЭНа.   Нулевой провод от шины соединен со вторым контактом ТЭНа.  От фазной и нулевой шины питание поступает на пульт управления.  Пульт управления

     

    имеет соединения:

    1. с насосом;
    2. с датчиком температуры воздуха;
    3. с датчиком терморегулятора;
    4. с термовыключателем \с самовозвратом\.

    Защитный проводник РЕ соединен с корпусом электрического котла.

    Электрические котлы   своего различия в электрических схемах имеют незначительное.

    Расчет силы тока

    УЗО подбирается с учетом силы тока.   Подставляем значения по формуле мощности,

    два значения по формуле у нас известны — это мощность электрического котла и напряжение.  Отсюда мы можем найти значение силы тока.

    Результат силы тока Вам известен, остается лишь подобрать устройство защитного отключения исходя из расчетного значения силы тока.

    Схема подключения электрического котла — ElectrikTop.ru

    Схема подключения электрического котла

    Сейчас семимильными шагами развивается строительство коттеджей. Часто строители не успевают создать инфраструктуру для нормального обеспечения поселка энергоносителями.

    Прежде всего, подводят электричество и воду, а на потом оставляют прокладку дорог и газификацию.

    Перед владельцами коттеджей встает вопрос, как отопить свое жилище. Можно поставить печь, которая топится дровами или углем. Но такие печи требуют постоянного присутствия. Для подкладывания прогорающего топлива. И соблюдения правил пожарной безопасности.

    Кроме этого при использовании угля возникает грязь и пыль, что не добавляет комфорта. Для изготовления отопительной печи на дровах или угле требуется специалист — печник, а их сейчас сложно разыскать.

    Поэтому часто рассматривают отопительные котлы, работающие на электричестве. Достоинствами таких систем отопления является автономность работы.

    Если известна схема подключения, электрический котел отопления можно подключить самому. А для его монтажа необходимы минимальные знания и набор инструментов.

    Электрические котлы могут работать бесконечно долго без присутствия человека. При этом они достаточно надежны. И никакой грязи и пыли. Существует один недостаток — это стоимость электроэнергии.

    Виды устройств по типу нагревателя

    Сейчас промышленность выпускает отопительные котлы с различными нагревательными элементами:

    • Самыми распространенными являются системы, в которых применяются электронагреватели – ТЭНы;
    • Менее распространенные, но тоже популярные электродные котлы. В качестве теплоносителя используется подсоленная или щелочная вода;
    • И экзотические, индукционные, эти аппараты нагревают теплоноситель вихревыми токами Фуко.

    Выбор котла и схема подключения

    При выборе прибора не следует полагаться на рекомендации продавцов. Все устройства используют электроэнергию одинаково.

    Среди них нет «энергосберегающих» или еще каких-то экономичных приборов. Это маркетинговый ход продавцов. При выборе следует обратить внимание, как будет использоваться котел.

    Так, электродные устройства самые дешевые, но у них есть ограничения, их нельзя использовать с теплыми полами. А индукционные достаточно дорогие, а ремонт возможен только в мастерской.

    Схема подключения электрического котла не зависит от типа нагревателя. Бытовые устройства монтируются на стене. Стена должна быть надежной лучше, если она несущая. Для монтажа приборов обычно выделяют специальное помещение котельной или топочной.

    Если монтаж выполняется в деревянном доме, то между котлом и стеной монтируют железо или базальтовую прокладку. Для подключения электрического котла в котельной собирается схема. Которая представляет собой щит управления.

    С автоматическим выключателем и устройством УЗО. Кроме того, схема подключения электрокотла включает в себя автоматическую систему регулирования температуры. Все подводящие провода должны быть уложены в защитный броне рукав.

    А расположение проводов должно быть выше труб с водой. Если произойдет протечка, проводка останется сухой и не произойдет короткого замыкания. Если дом достаточно большой, то часто монтируется теплый пол.

    При этом схема подключения электрокотла включает в себя установку электронасоса, а экономию электроэнергии можно обеспечить установкой двухтарифного счетчика.

    Монтаж системы отопления

    При монтаже устройства должны соблюдаться следующие условия:

    • Расстояние до потолка должно быть не менее 80 см;
    • При навесном исполнении до пола не должно быть менее 50 см;
    • Минимальное расстояние от корпуса до стен составляет 5 см и более;
    • До трубопроводов должно быть не менее 50 см;
    • Перед котлом рекомендовано расстояние 70 см.

    При таком расположении не возникнет трудностей, как с эксплуатацией, так и с ремонтом. Для обеспечения безопасной работы при выборе проводов необходимо ориентироваться на подключаемую мощность.

    Выбор кабеля подключения

    Обеспечение коттеджа горячим водоснабжением

    Часто возникает необходимость в обеспечении горячим водоснабжением. Это можно решить несколькими способами:

    • Установить двухконтурный отопительный агрегат;
    • Подсоединить к одноконтурному котлу бойлер косвенного нагрева;
    • Установить отдельный водонагреватель (бойлер), который решает автономное горячее водоснабжение.

    В случае установки автономного водоснабжения требуется подвести трубопроводы с горячей водой к потребителям.

    А схема подключения электрического водонагревателя выполняется отдельно и не синхронизируется с отоплением. Такая схема подключения предусматривает подключение электроводонагревателя к отдельному щиту управления, где устанавливаются автоматы защиты, а также монтируется УЗО. Выбор проводов осуществляется из условия установленной мощности.

    При подборе сечения можно ориентироваться на приведенную таблицу. Это типовая схема включения горячего водоснабжения, когда бойлер требует отдельного подключения.

    Использование двухконтурного котла не требует никаких изменений в электрическую схему подключения. Ко второму контуру устройства подключают трубы горячего водоснабжения.

    Однако, оба варианта не отличаются особой экономией.

    Для того чтобы полнее использовать возможности отопления применяется схема,где смонтирован бойлер косвенного нагрева к котлу и выполняется его подключение к трубам отопления с помощью трехходового клапана, подключенного к котлу.

    Он управляется электрическим сигналом от автоматики. Такое подключение имеет свои преимущества. Это использование воды отопления для вторичного нагрева теплоносителя горячей воды. Сам бойлер своего нагревательного элемента не имеет.

    Что является отличительной чертой таких емкостей. В домах с проживанием средней семьи достаточно установить емкость в 500 литров, чтобы обеспечить потребности в горячей воде. При этом можно существенно сократить расходы на нагрев воды.

    Использование накопительных емкостей способно уменьшить расходы на нагрев воды. При правильном использовании нагрев происходит в ночное время,когда действует ночной тариф.

    А днем будет расходоваться нагретая горячая вода. Несмотря на явные преимущества у такой схемы, имеется недостаток. Когда происходит нагрев воды, в бойлере трехходовой клапан отключает от котла батареи. Все тепло идет на нагрев жидкости в баке. Если емкость большая, а мощность котла отопления не велика, возникает опасность в охлаждении дома.

    Автоматика настроена таким образом, что приоритет при нагревании имеет бойлер. Клапан переключится только после нагрева воды до заданной температуры. При организации такого водоснабжения следует учитывать этот фактор.

    При такой схеме горячего водоснабжения вода нагревается только в холодное время года, когда работает отопление. А летом необходимо подключать дополнительный бойлер. Что является дополнительным неудобством.

    Основные правила при монтаже

    При монтаже системы отопления следует придерживаться основных правил техники безопасности. Все устройства должны быть заземлены, т. е. возле коттеджа или индивидуального дома, должен быть смонтирован контур заземления.

    Это требование обязательно для использования трехфазного напряжения на 380 В. Но и при использовании котлов небольшой мощности при подключении к сети 220 В также желательно иметь контур заземления.

    Для того чтобы подключение электрокотла отопления не подвело в отопительный сезон следует монтаж и расчет доверить профессионалам.

    Которые произведут расчеты тепловой нагрузки. Используя объем помещения, а на основании полученных данных подобрать необходимый котел и бойлер. После чего произведут расчет электрических кабелей, коммутационной и защитной аппаратуры.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *