3 схемы подключения автоматики электрического отопления.

Электронный терморегулятор можно запрограммировать в произвольном порядке.

Любой современный котел отопления, независимо от используемого типа энергоносителя, должен отвечать ряду требований. Сюда относится функциональность, эргономичность, безопасность и последнее качество, актуальность которого растет с каждым годом – это энергоэффективность. Выбирая котел, покупатель задумывается о том, насколько оборудование поможет сэкономить его бюджет. Снизить энергозатраты на обогрев дома позволит не только высокий КПД нагревательного элемента, но и дополнительные комплектующие системы отопления. Это термостат и терморегулятор для электрокотла отопления, которые управляют работой котла в зависимости от температуры окружающей среды.

Кроме этого, если речь идет об электрооборудовании, необходимо задуматься о приобретении стабилизатора напряжения. На энергоэффективность нагревательного прибора он не повлияет, но также поможет сэкономить бюджет, сохранив работоспособность электрокотла во время скачков напряжения в сети.

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.

Предохранительный клапан

В современных автоматических моделях твердотопливных котлов присутствуют контроль розжига, система розжига и даже непрерывная подача топлива.

Источник oteple.com

Для самостоятельного розжига предусмотрен специальный электрический элемент накаливания, который включается после подачи паллет в шнековый контейнер, горелку. Сигналом для отключения электророзжига является устойчивое пламя, которое фиксирует фотодатчик и передаёт на контроллер в виде импульса.

Во время работы в шнек подаются гранулы из бункера. Объём последнего позволяет обеспечивать теплом всё помещение в течении нескольких дней без дополнительного участия человека.

Новые модели твердотопливных котлов оснащаются приборами для управления системой отопления, а также и более новыми приборами безопасности, одним из которых является предохранительный клапан.

Данный прибор нужен для сброса воды из котлового бака, если теплоноситель перегреется. Это делается для защиты обшивки от разрушения и стабилизации давления.

Дополнительно в комплекте агрегата может присутствовать датчик перегрева, который будет сигнализировать о превышении температуры на начальном этапе.

Источник graviterm.com.ua

Подытожим. Современные твердотопливные котлы оснащаются лучшей автоматикой: датчиком контроля тяги, регистраторами давления, вентилятором, дымососом, датчиками уровня воды в рубашке, датчиками уровня пеллет или угля в ёмкости, циркулярным насосом. Все эти приборы связаны с контроллером, благодаря которому производится управление и уведомление об экстренных ситуациях. Наиболее навороченные модели могут иметь функцию удалённого управления – посредством мобильных приложений и интернета производится управление автоматикой твердотопливного котла.

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.

Как выбрать комнатный термостат для электрокотла

Способ крепления и подключения

По технике крепления и подключения к электрокотлу различают проводные и беспроводные приборы.

Проводные термостаты все так же могут быть установлены в любом помещении, могут иметь любой функционал, но требуют проводного соединения непосредственно с электрокотлом. Их стоимость ниже, а провод для подключения в большинстве случаев идет в комплекте.

Беспроводные регуляторы температуры состоят из пульта управления и приемника радиосигнала, соединяемого с электрокотлом проводным способом. Преимущества очевидны: при размещении термостата в отдаленном от места установки электрокотла помещении не требуется прокладывать через весь дом дополнительный электропровод.

Согласно практике, предназначенный для бытовой техники радиосигнал частотой 433 или 868 МГц не оказывает влияния на другую электронику в доме, беспроблемно передается через любые стены на расстояние 20 и даже 30 метров. Недостатком является необходимость дополнительного питания пульта управления, обычно это 2 стандартные батарейки типа АА.

Функциональность

Стандартные простые модели имеют только переключатель «вкл/выкл» и вращатель (или кнопки «+» «-«) для установки температуры.

Для существенной экономии лучше выбрать более дорогой программируемый термостат, который окупится за первые несколько месяцев использования. С его помощью можно снижать температуру в помещении до 15-16°C, когда все ушли на работу, или до 18-19°C на ночь. Достаточно единожды настроить несколько шаблонов работы электрокотла, длительность которых может быть в пределах от 8 часов до 7 суток.

Кроме того, программируемые модели помимо встроенного датчика температуры часто комплектуются дополнительными выносными, в том числе и для теплых полов.

Наличие Wi-Fi или GSM-модуля

Встроенный GSM-модуль позволяет получать с помощью SMS сообщений уведомления о работе отопительной системе или о произошедшей аварийной ситуации, которую вы сразу же сможете решить. Таким образом теплоноситель не замерзнет во время длительного отсутствия хозяев.

Наличие Wi-Fi позволяет управлять работой электрокотла через приложение на смартфоне. Также через Wi-Fi сеть можно подключить термостат к системе умного дома или связать несколько дополнительных датчиков температуры (в том числе и теплого пола). Наличие Wi-Fi и GSM не влияет на эффективность и экономичность системы отопления, но повышает комфорт ее использования.

Защита и безопасность

В бюджетных и даже в некоторых моделях электрокотлов среднего ценового сегмента могут отсутствовать базовые элементы безопасности такие, как защита от перегрева, режим предотвращения замерзания или защита от остановки циркуляционного насоса. Тем не менее, все эти элементы есть даже во многих простых моделях терморегуляторов в ценовом диапазоне 1 000-1 500 руб.

Подобными системами безопасности особенно не стоит пренебрегать при временном проживании в доме, когда хозяева отсутствуют сутками или неделями, но система отопления поддерживает плюсовую температуру.

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).

Зачем электрокотлу терморегулятор

Существует много видов продукции, одни типы конструкции простые, а другие позволяют настроить более 50 параметров для комфортного пребывания в доме или квартире.

Есть модели позволяющие программировать производительность оборудования на один день или даже целую неделю, к основным функциям стоит отнести:

1. Поддержание и контроль температурного режима.
2. Защита от промерзания или перегрева аппарата.
3. Экономия ресурсов.
4. Удаленный контроль котлом.

Небольшой прибор способен максимально точно настраивать все функции электрического оборудования, ведь уют в каждой комнате является важным показателем для любого хозяина.

Управлять такими устройствами достаточно просто, современные модели могут подключаться к телефону посредством специальных программ, что позволяет производить манипуляции удаленно.

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.

Какие понадобятся инструменты

Чтобы собрать самодельное электрическое отопление и столкнуться при этом с минимумом затруднений, в вашем распоряжении должны быть качественные инструменты.

Для работы понадобится:

Электрокотел на ТЭНах

Схема электрического котла с теном своими руками является наиболее простой для исполнения и известна уже достаточно давно.

Принцип работы ТЭНового котла

Устройство всех бытовых приборов, в которых установлены нагревательные элементы (ТЭНы), одинаково. При включении питания напряжение подается на ТЭН, который постепенно нагревается и передает тепловую энергию расположенной вокруг него жидкости.

Преимущества таких приборов:

• большой ассортимент нагревательных элементов различной формы и мощности;
• возможность использования в любой отопительной системе с жидкими теплоносителями;
• на корпусе котла установлена изоляция, так что напряжение подается исключительно на ТЭН;
• не требуют сложного обслуживания;
• уровень нагрева очень просто контролировать, даже с минимальным набором автоматических элементов управления.

Среди недостатков самодельного электрического котла данного типа можно назвать:

• «прожорливость» в потреблении электроэнергии, поскольку для обогрева 10 м 2 площади требуется 1 кВт мощности;
• примеси в теплоносителе накапливаются на нагревательном элементе в виде накипи, поэтому его нужно чистить примерно 1 раз в год;
• ТЭН может функционировать только при наличии жидкости, с ним рекомендуется установка датчика холостого хода.

Автоматика для твердотопливного котла из подручных средств

Термостат, что используется как автоматический прибор для регулировки работы отопительной системы, можно приобрести в любой торговой сети электротоваров. У прибора сзади будет иметься теплоснимающая пластина, которую нужно будет прижать к оголённой части котла.

Внутри же прибора будет три контакта – нормально закрытый, нормально открытый и общий. Во время вращения ручки можно менять положение этих контактов. Поэтому дальше необходимо установить рукоятку на минимальную отметку, после чего провести подключение на разомкнувшиеся контакты следующим образом:

• К общему контакту нужно присоединить фазу.
• К разомкнутому подключается один провод из турбины.
• Ко второму же проводу от турбины присоединяется прямой ноль.

Источник hyperauto.ru

Рекомендую следующее видео, в котором автор изготавливает автоматику для твердотопливного котла:

Порядок сборки котла с ТЭНами своими реками

Перед тем, как сделать электрический котел своими руками, стоит позаботиться о наличии надежной линии электропитания. К обычным сетям с напряжением в 220 V и частотой в 50 Гц можно подключать лишь оборудование мощностью не более 6 кВт. Если требуется более мощный котел, для него нужно сделать трехфазную разводку и отдельный ввод.

Итак, начинаем сборку самодельного электрического котла отопления из трубы сечением 159 мм с толщиной стенки в 10 мм. Эта труба послужит корпусом котла. Для него понадобится либо изготовленная в заводских условиях полусфера сечением 159 мм и толщиной 10 мм, либо листовой металл с толщиной от 8 мм аналогичного сечения.

Свод котла, в который впоследствии будут врезаны нагревательные элементы, можно изготовить из швеллера толщиной 8 мм.

В купол котла врезаем муфту сечением ¾ дюйма. В эту муфту мы будем вкручивать сливной вентиль. Кроме того, понадобится 2 патрубка сечением 1 дюйм для притока и обратки. Резьбу на патрубках можно делать как внутреннюю, так и внешнюю. Все зависит от того, с какой вам удобнее работать.

Для сброса излишнего давления нужно подготовить патрубок под врезку перепускного канала. Также вам понадобится 3 переходника, в каждый из которых будет вкручен ТЭН для электрокотла. Еще один переходник нужен будет для термодатчика. Кроме того, понадобятся держатели для автоматики.

Обратите внимание, что резьбу на патрубках и переходниках желательно нарезать сразу.

Подготовленные патрубки с резьбой, такой же, как и на ТЭНах, нужно сразу вкрутить в переходники. Это нужно, чтобы резьба во время приваривания к своду не повредилась. Для разметки мест врезки нагревательных элементов внешний диаметр трубы нужно разбить на 6 равных секторов по размеру радиуса. Затем чертим три одинаковых сектора строго под углом 120°.

На следующем этапе приступаем к резке. Закончив с разметкой, с помощью плазменного резака вырезаем отверстия под патрубки для ТЭНов. Их резку следует выполнять только по внешнему контуру. Со всеми остальными патрубками это не имеет принципиального значения.

Сборка котла отопления на электродах

Устройства данного типа стали активно использоваться лишь в последние 10-15 лет. Это более технологичные приспособления, по сравнению с ТЭНовыми.

Конструкция

В электронных электрических котлах жидкость играет роль нагревательного элемента. Собранный своими руками электрический котел данного типа представляет собой корпус из металла, внутри которого расположен изолированный стальной электрод.

На корпус подается 0, а на электрод – фаза. Во время подачи напряжения начинается колебание ионов воды с частотой в 50 герц. При этом жидкость постепенно нагревается. Благодаря такому свойству подобные котлы еще называют ионными.

Размеры электродных котлов невелики. Их можно сделать из трубы сечением до 320 мм и длиной до 60 см. Однако электрокотел для отопления дома своими руками можно сделать и намного меньше.

• небольшие размеры, благодаря которым ионный котел можно разместить даже в небольшой квартире;
• отсутствие, так называемого, «сухого хода», что гарантирует исправность котла, поскольку без жидкости внутри он не будет работать;
• устойчивость к перепадам напряжения;
• высокая скорость нагрева и остывания, что означает легкость регулировки;
• экономичность в потреблении электроэнергии по сравнению с приборами на ТЭНах.

Среди недостатков таких котлов можно назвать следующие моменты:

• важным условием эффективного функционирования электродного котла является уровень теплопроводности и качество теплоносителя;
• прибор необходимо надежно заземлить, поскольку велик риск поражения электрическим током;
• важно исключить возможность попадания внутрь системы воздуха, иначе, электроды придут в негодность из-за коррозии.

Обозначение на электросхемах

У транзистора есть принятое обозначение: «ВТ» или «Q». После букв нужно указать индекс позиции. Например, ВТ 2. На старых чертежах можно найти условные обозначения: «Т», «ПП» или «ПТ», которые более не используются. Транзистор рисуют в виде неких отрезков, обозначающих контакты электродов. Иногда их обводят кругом. Направление электротока в области эмиттера указывает специальная стрелка.

Схема работы простейшего радиоэлемента

По принципу действия и строению различают следующие полупроводниковые триоды:

• Полевого типа;
• Биполярного;
• Комбинированного.

Все они обладают схожим функционалом и отличаются по технологии работы.

Полевые

Такие триоды ещё называют униполярными, из-за их электрических свойств — у них происходит течение тока только одной полярности. Такой тип также подразделяется на некоторые виды по своему строению и типу регулировки:

• Транзисторы с PN переходом управления;
• Элементы с затвором изолированного типа;
• Такие же транзисторы другой структуры (металл-диэлектрик-проводник).

Важно! Изолированный затвор обладает одной отличительной особенностью — наличием диэлектрического слоя между ним и каналом. Схема элемента с затвором изолированного типа

Схема элемента с затвором изолированного типа

Еще одна особенность полевых транзисторов — низкое потребление электроэнергии. Например, такой элемент может функционировать больше одного года на одной батарейке. Полевые радиоэлементы довольно независимы: они потребляют крайне мало электроэнергии. Такой прибор может годами работать на пальчиковой батарейке или небольшом аккумуляторе. Именно это и обусловило их широкое применение в электросхемах и приборах.

Электронно-дырочный переход

Биполярные

Свое название эти элементы получили за то, что они способны пропускать электрические заряды плюса и минуса через один проходной канал. Также они обладают низким входным сопротивлением. Такие приспособления работают как усилители сигнала и коммутаторы. Благодаря им в электроцепь можно подключить довольно сильную нагрузку и понизить действие ее сопротивления. Биполярники являются наиболее популярными полупроводниковыми приборами активного типа.

Принцип работы биполярного транзистора в схеме

Комбинированные

Комбинированные элементы изобретаются для того, чтобы по применению одного дискретного состояния достичь требуемых электрических параметров. Они бывают:

• Биполярными с внедрёнными в их схему резисторами;
• Двумя триодами одной или нескольких структур строения в единой детали;
• Лямбда-диодами — сочетанием двух полевых управляющих триодов, создающих сопротивляемость со знаком «минус»;
• Элементы, в которых полевые составляющие управляют биполярными.

Комбинированный транзистор

Инструкция по сборке самодельного электродного котла

В качестве корпуса для электрического котла отопления своими руками используем трубу с внутренним сечением около 50 мм и длиной в 40 см. Кроме того, понадобится цельный стержень диаметром 20 мм и длиной 30 см, а также два переходника с нарезанной внутренней резьбой. В торце стержня высверливаем глухое отверстие с резьбой под болт Ø10 мм.

Подготавливаем патрубки. 1 мы будем приваривать в торцевой части трубы, а другой – сбоку. Чтобы боковой патрубок идеально прилегал к трубе, его подрезают болгаркой, а затем дошлифовывают круглым напильником.

Прорезаем отверстия для патрубков. Если нет резака, то по окружности можно просверлить много мелких отверстий. До идеала работы доводят надфилем и круглым напильником. Отверстие для бокового патрубка необходимо расположить в 10-15 мм от края трубы.

На следующем этапе необходимо приварить патрубки к трубе. Чтобы их не повело, сначала делают точечную сварку в нескольких местах, а затем – накладывают сплошной шов.

Подготавливаем платформу для электрокотла. Для этого можно взять лист стеклотекстолита толщиной 2 см и вырезать кусок 120×120 мм с помощью ножовки по металлу. Затем в этой платформе необходимо просверлить одно отверстие по центру, и четыре – по периметру. Сечение отверстий должно составлять 10-12 мм.

Сквозь дырки по периметру будут пропущены крепления корпуса котла, а центральное отверстие предназначено для фиксации стального электрода.

Приступаем к фиксации корпуса для котла на платформу. Чтобы обеспечить надежное прилегание, на корпусе с 4 сторон можно приварить четыре гайки Ø12 мм. Сквозь них легко пройдут болты Ø10 мм.

Принцип работы электрического индукционного котла

Если опустить детали, то работа индукционного котла основана на нагреве теплоносителя посредством магнитного поля.

Среди преимуществ таких агрегатов:

• высокая эффективность;
• безопасность;
• возможность использования любого теплоносителя;
• отсутствие накипи.

Недостатками можно считать:

• высокую стоимость фабричных котлов;
• сложность строения автоматического блока управления. Без подготовки собрать его будет трудно.

Инструкция по сборке самодельного индукционного котла

Стоит отметить, что нередко инструкция, как сделать электрокотел индукционного типа, настолько сложна и содержит такие трудоемкие чертежи, что самостоятельная сборка оборудования выглядит довольно сомнительной. Однако мы нашли нестандартное решение.

Перед тем как самому сделать электрокотел для отопления, нужно будет приобрести индукционную печь мощностью 2,4 кВт и 3 метра профилированных труб Ø25×50 мм со стенками, толщиной в 2,5 мм.

Если рассмотреть, как будет работать эта конструкция, то сначала собираем плоскую емкость из профиля – по ней будет двигаться жидкость. А затем к трубе фиксируем индукционную печку и подключаем ее к сети. Все вместе будет выглядеть примерно как кастрюлька на печке.

Нарезку трубы нужно выполнить максимально точно. Понадобится несколько кусков по 400 мм, тщательно зачищенных от заусенцев на торцах.

Поскольку жидкость внутри такого котла будет двигаться змейкой, то желательно взять четное количество кусков трубы, чтобы входное и выходное отверстие располагались с одной стороны – так их удобнее подключать к отопительному контуру.

Далее нужно прорезать стыковочные отверстия, расположив их строго напротив друг другу. Для удобства можно сначала высверлить по краям 2 дырки сверлом Ø10 мм, и с помощью болгарки прорезать между ними щель.

Поскольку профильные трубы не идеально ровные, их нужно сначала состыковать тупыми краями с острыми и пронумеровать, чтобы потом не перепутать.

На следующем этапе стыки между трубами нужно проварить. Укладываем конструкцию на ровную поверхность, стягиваем струбциной и свариваем. Сначала делаем точечную сварку, чтобы конструкцию не повело, а затем выполняем капитальные швы.

Теперь нужно закрыть торцевую часть нашей емкости. Используем для этого стальную полосу, вырезанную из профилированных труб. Сварку выполняем аналогичным методом – сначала точечно, а затем капитально.

С противоположной стороны также привариваем полосу, не забывая об установке входного и обратного патрубков на крайних трубах. Чтобы обеспечить максимальную площадь контакта емкости с печкой, все швы нужно тщательно зачистить.

Чтобы наш котел можно было повесить на стенку, на его задней части нужно приварить 2 уголка, в которые будет помещена индукционная печка, а также петли для навешивания.

Последний этап работы – покраска. Можно использовать термостойкую краску. На этом сборочные работы завершены. Можно вешать котел и подключать его к отоплению и электросети.

При покупке индукционной печи обратите внимание, чтобы она была рассчитана на беспрерывную работу. В противном случае потребуется перезапуск системы через каждые 2 часа.

Итоги

Каждая из перечисленных моделей является полностью функциональной и надежной. Выбор в пользу какой-либо из них каждый сделает самостоятельно. Главное, внимательно отнестись к работе и в случае затруднений проконсультироваться со знающими людьми.

Нужно знать перед сборкой

Конструкция подразумевает наличие механизмов для защиты людей и проводки от перегрузки или короткого замыкания. а также счетчика. Кабель идет от ЛЭП к дому в электрощит и из него разводятся все электрические группы дома.

На самом деле правильное название этого прибора – вводно-распределительное устройство (ВРУ). Но по закону Вы должны разделять этот агрегат на два и один из них будет вводным, а второй распределительным.

Вводное устройство обычно устанавливается на электрическом столбе и представляет собой электрощит. в котором для удобства снятия показаний проделано окошко. Внутри находится счетчик электричества. общее УЗО. вводной автоматический выключатель. разрядники (их редко ставят), элементы для защиты от перенапряжения. Такая конструкция должна быть установлена на высоте не более 2 метров.

От вводного щита проводится кабель в распределительную установку. В частных домах подразумевается использование приборов и устройств защитного отключения. Чтобы сэкономить место в щите, ставят дифференциальные устройства, которые включают в себя автоматический выключатель и УЗО .

От материала, из которого сделан дом, а также от того где расположен сам щит, зависит, какой из его вариантов будет выбран.

Металлические навесные электрощиты используются в деревянных домах, а в каменных, где более сухо, можно ставить пластиковый бокс или щит встроенной установки.

Место для установки одного однофазного автомата защиты называется модулем. В каждом щите разное количество модулей. поэтому необходимо знать, какие и в каком количестве приборы будут стоять в щитке.

Распределительный блок должен быть установлен в безопасном месте, лучше всего в отдельном закутке.