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
Блок управления для электрокотла своими руками
Блок управления электрокотла
Автор: sathv, sathv@mail.ru
Опубликовано 20.01.2015
Создано при помощи КотоРед.
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.
Источник