Автоматика для электрокотлов отопления своими руками

3 схемы подключения автоматики электрического отопления.

Практически любой электрический котел требует обязательного наличия автоматики управления.

Вы не можете установить один единственный выключатель на вводе, которым будете запускать и отключать обогрев.

При этом остановимся на самых минималистичных и простейших вариантах, которые вы сможете собрать самостоятельно своими руками.Ведь как известно, чем меньше элементов, тем больше надежность всей системы. Поэтому самые простые варианты и работают дольше и надежнее остальных.

Принципиальная схема автоматики электрокотла всегда начинается с подачи напряжения через вводной автомат.

Электрическое отопление подразумевает, как правило, наличие трехфазного ввода 380В. Значит и автомат должен быть трехполюсным.

Обратите особое внимание, это должен быть именно один трехполюсный выключатель, а не три отдельных однополюсных.

При КЗ и повреждении греющего элемента любой фазы, защита должна прекращать подачу напряжения по всем фазам.

После вводного автомата фазные проводники нужно разделить.

Делается это на электромагнитных пускателях.

Именно на них и ложится основная работа по автоматической коммутации эл.сети. Автомат то вы включаете и выключаете ручками, а пускатель будет это делать без вашего участия, на основе подачи управляющего напряжения от соответствующих датчиков.

При этом в отличие от автомата, покупайте три отдельных однофазных модульных пускателя. Старые модели типа ПМЛ, ПМА, КМИ здесь не подойдут. И дело вовсе не в их шумной работе и громких щелчках.

Модульный трехфазный экземпляр в едином корпусе, тоже будет не пригоден для нашей схемы.

Самое главное преимущество однофазных – возможность ручной и очень простой регулировки мощности электрокотла. Подробнее об этом будет сказано ниже.

К силовым клеммам каждого контактора, как раз-таки и подключаются нагревательные элементы (ТЭН, электроды) котла отопления.

Замкнутое или разомкнутое положение контактов зависит от того, подано или снято напряжение с его катушки управления. Получается, чтобы собрать автоматику, на клеммы этих самых катушек мы должны через какие-то другие элементы подавать управляющие сигналы (напряжение).

Катушка имеет два контакта А1, А2.

При покупке обращайте внимание, пускатели могут идти с катушками на 380В и 220В. Лучше брать последний вариант.

В этом случае на один из контактов вы напрямую подключаете нулевой проводник, а в разрыв второго устанавливаете кнопки-микровыключатели.

Для чего они нужны? Благодаря им, у вас появляется возможность включать поочередно 1,2 или 3 тэна, тем самым увеличивая или уменьшая мощность отопления.

К примеру, на улице за окном температура -5С. Нажимаете одну кнопку и запускаете в работу всего один ТЭН мощностью 2квт. Ударили морозы -25С, нажимаете все три кнопки и повышаете мощность в три раза.

При этом количество ступеней обогрева будет зависеть от номинальной мощности каждого нагревательного элемента. Если они все будут по 2квт – это всего три ступени.

А вот если один будет 2квт, второй 3квт, а третий 4квт, то количество ступеней автоматически возрастает до семи!

Все будет зависеть от того, какие фазы (тэны) и в какой последовательности подключать.

по отдельности 2квт – 3квт – 4квт

Ток в цепях управления катушек очень небольшой (несколько миллиампер). Соответственно ставить сюда полноценные выключатели не нужно.

На все эти три микровыключателя должна быть подана одна фаза. Допустим фаза С. Берете ее с нижних контактов вводного автомата.

Вот именно из этой точки и начинается вся дальнейшая схема автоматики.

Обязательный элемент такой схемы – предельный термостат.

Это защитное устройство, которое отключит ваш электрокотел, если он пошел, что называется в разнос.

Например, перестал работать циркуляционный насос или где-то образовался засор. В результате этого температура начала резко возрастать и превысила допустимые значения.

Данную температуру вы устанавливаете самостоятельно при помощи ручного регулятора.

Так как это защитный элемент, который должен полностью “гасить” котел, подключать его нужно последовательно в разрыв управляющей фазы, как на рисунке внизу.

Помимо безопасности, нам потребуется еще один элемент. Элемент управления, который будет его периодически включать и выключать для поддержания заданной температуры воды.

Этим устройством является рабочий термостат.

Не путайте его с предельным. В предельном имеется взводимая вручную кнопка, которая при срабатывании препятствует самостоятельному включению датчика.

То есть, когда он сработал один раз, вам потребуется осмотреть всю систему и схему, дабы разобраться в причине срабатывания. И только после этого, нажав эту кнопочку, отопление можно будет запустить заново.

Данный термостат монтируется после предельного, опять же в разрыв цепи.

Таким образом мы получили элемент защиты и элемент управления. В принципе, это и есть самая примитивная схема №1 для автоматики электрического отопления.

Чтобы получить более функциональный вариант, добавим сюда прибор для отслеживания температуры воздуха в помещении – комнатный термостат.

Ему не важно какая будет температура котловой воды, он реагирует именно на комфортную температуру воздуха в вашем доме.

По аналогии с предыдущими элементами монтируете его в разрыв, перед рабочим термостатом. Вторая простейшая схема готова.

Но человек всегда стремится к большему и помимо комфорта при электрическом отоплении, всегда хочется еще и сэкономить. Все таки электроотопление за редким исключением, в наших реалиях не совсем дешевая штука.

Как это сделать, усовершенствовав вышеприведённую схему подключения? Для этого дела существует ночной тариф.

Чтобы им воспользоваться в полной мере, нам потребуется реле времени.

Оно будет запускать электроотопление только в заданный промежуток суток. Размещайте его в схеме перед комнатным термостатом.

Однако при этом обратите внимание на один нюанс. При наличии в схеме такого устройства, обязательно параллельно ему монтируется термостат минимальной температуры воздуха.

Днем в ваше отсутствие, температура на улице может резко упасть. Уезжали при -5С, приехали вечером — за окном минус 25С. Соответственно и дома существенно похолодает.

Она запустит отопление, как только температура в доме упадет ниже минимального порога. В итоге не даст дому остыть, а системе разморозиться.

Чтобы визуально наблюдать включены датчики или выключены в данный момент, можно подключить в общую точку перед микровыключателями сигнальную лампочку и вывести ее на видное место.

Особенно это полезно при нахождении щитка управления и самого котла в подвале дома или в соседней пристройке.

Большинство заводских электрокотлов отопления построено именно на таких принципиальных схемах управления. Есть одна питающая линия (фаза), подающая сигнал на катушку прибора с силовыми элементами, а все дополнительное оборудование, датчики и релюшки, как раз-таки и “навешиваются” на эту самую линию, выполняя защитную и контролирующую функции.

Как видите, ничего сложного и замысловатого здесь нет.

Источник

Как подключить автоматику для котла своими руками: пошаговая инструкция с фото и видео

Чтобы наладить эффективную работу отопительной системы нужно использовать качественные котлы. Работают от разного вида топлива: газа, древесных паллет, электрического тока. Отопительный прибор можно купить в магазине, изготовить собственноручно, используя схемы, подручный материал. С задачей справится любой мужчина.

Сделать электрокотел или купить?

Чтобы выбрать, купить электрический котел отопления или сделать собственноручно, нужно понимать, подходит ли агрегат для дома. Сделать отопительное устройство просто. Для электрокотла важна емкость, в которой располагается нагревательный элемент.

Виды котлов

Виды котельного оборудования:

• газовое. Высоко эффективное, но в домашних условиях изготавливать не стоит. Агрегаты относятся к устройствам повышенного уровня опасности. Создание требует навыков, технологий;

Газовый котел

• электрокотлы. Неприхотливые в вопросе создания, эксплуатации. Сделать собственноручно отопительный прибор можно. Повышенных требований к безопасности нет;
• жидкотопливное. Конструкция проста. С выполнением работ справится любой мужчина. Сложность в регулировке форсунок;
• твердотопливное. Эффективны, универсальны. Просты в эксплуатации, изготовлении. Легко модифицируются, перестраиваются на другое топливо. Агрегаты также применяют для обогрева промышленных площадей.

Важно выбрать материал, из которого будет изготавливаться электрокотел.

Хорошие технические параметры у жаростойкой нержавеющей стали. Но она дорогая. Для обработки материала необходимо оборудование. Можно выбрать чугун.

При самостоятельном изготовлении, лучше взять листовую сталь или трубу толщиной не менее 4 мм. Свойства чугуна хороши. Прост, легок в обработке. С ним справятся обычные бытовые устройства.

Особенности электрокотлов

Особенность электрокотла — теплообменник с ТЭНом для нагрева воды. Чтобы организовать принудительную циркуляцию используется насос. Есть вход для холодного, выход для горячего теплоносителя.

Механизм работы отопительного агрегата прост. Холодная вода подается в теплообменник. ТЭН нагревается под действием электрического тока. Благодаря циркуляционному насосу выполняется распределение жидкости в отопительные радиаторы.

Автоматика, электрика для изготовления

За нормальную работу котельного оборудования отвечает электрическая часть. Для работы собирается электрический щиток, трехфазный ввод. Электрощит чаще металлический. Состоит из:

• тумблера;
• автомата;
• кнопки управления;
• реле;
• магнитного пускателя.

Автоматика предназначена для упрощения, удобства управления агрегатом. Отвечает за безопасность оборудования.

Автоматика

Могут использоваться датчики. Их устанавливают для поддержки комфортного микроклимата по заданным параметрам. При отклонениях от нормальной работы отопительной системы, датчики все выключают. Позволяет обезопасить хозяев, сохранить имущество.

Инструменты

Из инструментов и расходного материала понадобятся:

• сварочный аппарат;
• молоток;
• рулетка;
• мел;
• линейка;
• электроды;
• металлическая труба диаметром 220 мм с толщиной стенок не менее 3 мм;
• медные электрические провода;
• металлические патрубки;
• ФУМ- лента.

Что учесть при сборке конструкции

Электрокотел должен иметь встроенный электрический шкаф. В нем располагаются устройства ввода, учета, защиты, контроля работы отопительного агрегата. Предусматривается функция переключения режимов работы системы отопления.

Элетрический кабель с котельного оборудования заводится в электрический щиток. Обеспечивается подключение котла к вводному автомату.

В зависимости от площади помещения, нужно рассчитать мощность самодельного электрокотла. На 1 кв. м площади приходится 0.1 кВт тепловой мощности отопительного устройства. Для создания системы отопления дома площадью 100 кв. м нужно изготовить котел мощностью 10 кВт.

Тепловой расчет для дома нужно делать сразу. От мощности зависит сечение провода, элементы котельного устройства, автоматика.

Прокладывать электрический кабель по территории дома нужно по правилам безопасности. Если конструкция из дерева, кабель укладывается открыто или в трубах. Для зданий из камня, кирпича, пеноблока провод укладывается скрыто или в коробах.

Самодельный котел

Любые скрутки, впайки, сварка, не предусмотренные конструкцией котельного оборудования, запрещаются.

Котел, требует строгого выполнения мер безопасности.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Инструменты, материалы должны находиться под рукой. Можно приступать к работе:

1. Возьмите отрезанный кусок металлической трубы. С обеих сторон нарежьте резьбу. С одной — вставляется муфта с электродами, с другой — заглушка.
2. Необходимо приварить патрубки с нарезанной резьбой. Будут крепежными элементами тепловой коммуникации системы.
3. К трубе приваривают два болта. Первый для «нулевого провода», второй — для заземляющего контура.
4. Для слаженной работы полученного изделия с общей отопительной системой к патрубкам подводятся трубы.
5. Выполняется соединение электрода с клеммой фазного провода.
6. К ранее приваренным болтовым соединениям подводятся клемма «нулевого провода», заземляющий провод.
7. Можно приступать к монтажу манометра, системы предохранителей.
8. После подсоединения системы автоматики, можно приступать к подключению к щитку.

Можно самостоятельно изготовить электрокотел с ТЭНами. Для этого подбирают резервуар, в который устанавливают нагревательные элементы. Их покупают в магазине. Количество зависит от случая, площади обогрева. Чаще два, три. Изделия предусматривают наличие головки с резьбой.

Корпус котла — металлическая труба. Сбоку впаиваются патрубки для подачи, обратки. Устанавливать нагревательные элементы лучше сверху, для упрощения замены. Сливать воду не придется. Чтобы устранить проблему накопления воздуха предусматривается автоматический газоотводчик.

На установленные ТЭНы накручиваются гайки, привариваются. Внизу корпуса устанавливают патрубок для слива воды. На патрубках нарезается резьба. Позволит подвести к электрокотлу трубы отопительной системы.

Агрегат устанавливается на отопительный контур, подключается к электрической сети. Подключение устройства к щитку, автомату производится идентично. Выполняется расчет мощности устройства.

Подключение электрокотла к щитку

Монтаж щитка рекомендуется доверить мастеру. Металлического щита, трехфазного ввода для работы отопительного устройства мало. Нужно заземлить электрический прибор. К электрическому щитку нужно подвести отдельный земляной провод. Подключение к электрокотлу выполняется через щиток.

Подключение к щитку

Заземление должны проверять службы каждый год. Они выдают сертифицированный протокол, удостоверяющий надежность работы заземляющего контура.

Рекомендации по подключению:

• обеспечить надежность заземления, чтобы исключить пробивание электрического тока на корпус;
• подключать потребитель высокой мощности нужно непосредственно от ввода тока в дом. Прерывать цепь можно только автоматом, отключающим электрокотел при неисправности;
• кабель подбирается в соответствии с номинальной нагрузкой котла;
• запорная арматура, которую принято использовать в случае подключения с другими видами котельного оборудования, должна выключать агрегат с общего контура отопления. Это понадобиться при выполнении технического обслуживания или ремонта электрокотла.

Сделать электрокотел можно самостоятельно. Может справиться любой мужчина. Но подключать отопительный агрегат, выполнять настройку не стоит. Лучше поручить работу мастеру. Чтобы избежать коллизий по причине неправильной установки прибора. В противном случае, агрегат будет работать неэффективно, сломается.

Источник