Схема блока управления электрокотлом

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%.

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.

Рекомендованные сообщения

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.