Подключение бойлера через контактор

Как подключить бойлер к электрической сети, схемы подключения бойлера

Комфортные условия проживания современного человека обеспечивает горячее водоснабжение. В городских условиях его централизованно поставляют предприятия коммунального хозяйства. Жители сельской местности, дачники, владельцы частных домов довольно часто вынуждены заниматься этим вопросом самостоятельно.

Для них промышленность выпускает многочисленные конструкции водонагревательных агрегатов, которые отличаются по устройству, производительности, условиям эксплуатации. За большинством из них закрепилось название «бойлер».

Под этим термином принято понимать котел с теплоносителем, который подогревается внутри конструкции или с ее внешней стороны.

Электрический бойлер, то есть накомительный водонагреватель, – это устройство, используемое для приготовления горячей воды.

Альтернативой накопительному водонагревателю является проточный водонагреватель. Эти два типа устройств работают по-разному.

В бойлере холодная вода собирается в баке и непрерывно нагревается. Температура воды поддерживается в соответствии с настройками термостата.

В проточных водонагревателях вода, протекающая через устройство, постоянно нагревается. Обогреватели включаются только тогда, когда вода течет через водонагреватель.

Бойлер косвенного типа работает за счет источника нагрева, расположенного вне его корпуса, когда температура передается теплоносителю, циркулирующему по встроенному внутрь змеевику. Такие модели требуют постоянного сжигания топлива.

Бойлер прямого действия использует внутренний источник тепла. В бытовых целях широко применяют электрические конструкции, работающие по одному из принципов:

резистивного нагрева ТЭНами;

разогрева индукционными токами.

В обоих случаях управление работой и подключение бойлера к электрической энергии осуществляется по одинаковым схемам, основанным на протекании тока по нагревательному элементу для его нагрева или отключения с целью охлаждения.

Содержание статьи

Особенности конструкции электрического бойлера

Внутри герметично закрытого котла с теплоносителем — водой, циркулирующей по гидравлическим магистралям из трубопроводов и радиаторов, расположенных внутри помещения, смонтирована электрическая схема, включающая:

водонагреватель, которым чаще всего служит обыкновенный резистивный ТЭН;

измеритель температуры теплоносителя — датчик специальной конструкции, показания которого обрабатываются логической схемой для подачи напряжения на ТЭН или отключения его питания;

коммутационный аппарат в двухполюсном или однополюсном исполнении — термовыключатель;

защитный тепловой предохранитель;

схема индикация нагрева, которой может служить обыкновенная лампочка накаливания или светодиод с токоограничивающим резистором, подключенные параллельно контактам ТЭН.

Производители электротехнического измерительного и коммутационного оборудования выпускают готовые комплекты, имеющие в своем составе датчики измерения температуры, коммутационные аппараты и блок логики, обеспечивающий их взаимную связь для регулирования температуры теплоносителя.

Их принято называть термостатами или терморегуляторами. Датчик температуры монтируется внутри корпуса котла, а блок управления и коммутационные контакты тока располагают с внешней стороны.

Терморегуляторы могут быть выполнены на аналоговой базе или использовать микропроцессорные технологии. Конструкции последних обладают:

бо́льшими возможностями регулировок;

простыми в применении настройками уставок;

дополнительными эксплуатационными функциями.

В качестве примера можно привести модель электронного терморегулятора ТК-5 с микроконтроллером, дисплеем, двумя датчиками температуры, монтируемыми на входе и выходе теплоносителя в бойлер. Он позволяет учитывать изменения температуры в пределах 0÷120 градусов с погрешностью в 0,5О С, что более чем достаточно для бытовых целей.

Силовые контакты терморегулятора ТК-5 способны коммутировать номинальные токи силой в 6 ампер. Когда ТЭН создает бо́льшую нагрузку, то схема подключения бойлера к электрической сети требует модернизации — включения дополнительного магнитного пускателя, повторяющего работу выходных цепей терморегулятора контактами повышенной мощности.

У отдельных старых моделей бойлеров коммутация напряжения к нагревательному элементу может выполняться биметаллическими регуляторами механической конструкции.

Виды, устройство и схемы водонагревателей:

Схема подключения бойлера через электрическую розетку

Промышленные модели небольших мощностей до 1,5÷2 киловатт создаются, как правило, для такого подключения.

При этом способе длительную безопасную работу обеспечивают:

техническое состояние бойлера, которое изменяется при длительной эксплутции;

правильный выбор конструкции розетки по мощности нагрузки;

учет состояния электрических цепей, по которым подается напряжение от квартирного щитка;

использование защитных устройств, предотвращающих последствия случайного возникновения аварий в схеме.

Особенности подключения бойлера к электрической сети через розетку

Силовые контакты разъемного коммутационного аппарата рассчитываются на определенный вид нагрузки, например, 6, 10 или 16 ампер. Ее величина указывается на корпусе. Если розетка будет меньшей мощности, то возникает перегрев и разрушение контактов.

По этой причине нельзя подключать бойлер к случайной, не соответствующей его нагрузке розетке.

Еще одним требованием безопасной эксплуатации подобной схемы является необходимость наличия в ней автоматического выключателя, посредством которого можно разрывать цепь питания ТЭН под нагрузкой. Контакты розетки и вилки не предназначены для гашения электрической дуги, возникающей в этом случае.

Состояние электропроводки

Провода бытовой сети, соединяющие розетку для бойлера с квартирным щитком, будут полностью воспринимать нагрузку ТЭНа. Они не должны перегреваться. Их материал и толщину следует правильно учитывать, иначе может возникнуть пожар.

К розетке с алюминиевой проводкой ТЭН подключать нельзя, как и к медной, тоньше чем 2,5 мм кв. Лучше использовать сечение 4 или 6 квадрат. Его необходимо предварительно рассчитать по тепловыделению и проанализировать по способам монтажа.

Защитные устройства

Бойлер создается для работы при номинальных характеристиках электрической сети с учетом возникновения в ней случайных неисправностей. Для предотвращения аварий в его конструкцию вводят защиты от:

повышения давления в баке;

пробоя электрической изоляции.

Если такие защиты производитель оборудования не предусмотрел во внутренней конструкции, то их следует монтировать в квартирном щитке.

Аварийный режим с превышением давления внутри бойлера

Обязательным условием безопасности является наличие устройства, предотвращающего закипание воды и выделение из нее растворенных газов, ибо при этом процессе создается повышенное давление, которое может разорвать корпус.

Подобная ситуация может возникнуть:

при залипании силовых контактов, когда они получили команду от температурного датчика через блок управления и не способны разорвать электрический ток через ТЭН;

неисправности датчика температуры, блока логики или связующих цепей управления.

Для предотвращения подобной аварии используют вторую ступень защиты, настроенную на более высокую уставку температуры, чем для рабочего режима. Ее величина выбирается близкой к точке закипания, а отключение осуществляется другим, резервным контактом.

Подобный разрыв цепи называют тепловым предохранителем. Применение для него отдельного датчика температуры или использование автономной механической конструкции, работающей по принципам биметаллических расцепителей, повышает общую надежность системы.

Аварийный режим с токами утечек

Металлический корпус бойлера может оказаться под потенциалом фазы при пробое изоляции ТЭН или подключающих проводов на корпус. Такая ситуация — прямая предпосылка для получения человеком электрической травмы. Исправить ее может УЗО, встроенное в электрическую схему.

Промышленные образцы бойлеров могут выпускаться с вмонтированным устройством защитного отключения или не иметь его.

Для правильной работы УЗО необходимо обеспечить надежное соединение корпуса бойлера с главной шиной заземления через защитный РЕ проводник.

Короткое замыкание внутренних цепей

Отключать электрическую схему от КЗ призван автоматический выключатель.

Схема подключения бойлера кабелем к квартирному щитку

Это наиболее распространенный вариант, так как обычно мощность бойлера выбирают больше двух киловатт.

Здесь также необходимо выполнить все рекомендации по безопасному подключению, что и в предыдущем случае. К бойлеру от квартирного щитка потребуется проложить отдельный кабель. Он должен надежно передавать токи действующих нагрузок.

Защиту его и бойлера организуют автоматическим выключателем и УЗО или дифавтоматом.

Ремонт ТЭНов в водонагревателях:

Схема подключения бойлера с учетом ограничения выделенной мощности

Любая проводка проектируется и монтируется под определённые нагрузки. Они назначаются электроснабжающей организацией. В современной квартире у владельца жилплощади работает большое количество электрических приборов. Они могут легко превысить тот лимит мощности, который для них выделен.

Эксплуатировать домашнюю проводку таким образом опасно: она может перегреться и создать пожар.

Чтобы его предотвратить требуется отключать мощные потребители при создании критических нагрузок. Учитывая то, что ТЭН бойлера включается периодически для подогрева воды, температура которой быстро не снижается, то его нагрев обычно и приостанавливают, обеспечивая работу других приборов, например, холодильника, стиральной или посудомоечной машины.

С этой целью используют электронное устройство, обладающее функциями:

замера текущей мощности потребления сети;

сравнивания ее величины со значением выставленной уставки для выявления момента критической перегрузки;

отключения выбранных потребителей по заранее подготовленному алгоритму;

автоматического возобновления питания выведенных из эксплуатации приборов при восстановлении условий для их нормальной работы.

Промышленная разработка

В качестве такого прибора можно использовать заводской ограничитель мощности ОМ-110.

Он предотвратит частые отключения сети автоматическим выключателем от перегрузок, создаст нормальный режим потребления электроэнергии для всех подключенных электроприборов.

Ограничитель мощности ОМ-110 предназначен для работы с нагрузками до:

или двадцати киловатт.

Для второго варианта эксплуатации схема соединения проводов выполняется следующим способом.

При его подключении для работы с нагрузками до 20 кВА один из питающих проводов пропускается через корпус, в котором вмонтирован встроенный трансформатор тока, являющийся чувствительным измерительным органом.

Схема самодельного прибора ограничения мощности для изготовления своими руками

Подобную конструкцию способен выполнить любой радиолюбитель. В ней фазный и нулевой проводники прямо от электросчетчика идут в квартиру и ответвляются к бойлеру. Фаза пропускается через первичную обмотку измерительного трансформатора, выполненную полуторным витком провода, выдерживающего нагрузку до 30 ампер.

На эту же величину подбираются контакты ручного переключателя SA1 с тиристором VS1, диодным мостом VD3÷6 и соединительными проводами. Таким способом создается запас мощности схемы, обеспечивающий ее нормальную работу в разных ситуациях.

Измерительный трансформатор можно намотать на любом железе. Первичную обмотку выполняют из цельного провода или нескольких параллельных цепочек, а вторичную навивают монолитной жилой с количеством витков порядка полутора тысяч.

Обмотки между собой и магнитопроводом отделяют картонными диэлектрическими или стеклотекстолитовыми прокладками.

После вторичной обмотки подключают диод VD1, который в импульсном режиме подзаряжает электролитический конденсатор С1. Эта цепочка настраивается так, чтобы при токе через первичную обмотку в 30А на конденсаторе образовывалось напряжение 45 вольт.

Оно подается на узел управления базы транзистора VT1 через токоограничивающий, регулирующий и шунтирующие резисторы R1, R2, R3 и указательный светодиод HL1.

Потенциометром R2 при наладке устанавливают ток, вызывающий напряжение пробоя стабилитрона VD2 (с учетом светодиода). В этот момент происходит открытие транзистора VT1 и шунтирование управляющего электрода силового тиристора VS1 на минус схемы, от которой он до этого отделялся падением напряжения на сопротивлении резистора R4. При этом тиристор закрывается и отключает ток, проходящий на бойлер.

Необходимо заметить, что время его отключения не превышает десяти миллисекунд, что в два раза быстрее, чем у обычных релейных схем механической конструкции с измерительным и исполнительным органом.

Через светодиод HL1 потечет ток, и он своим свечением будет указывать на срабатывание тиристора, приводящее к отключению нагрева бойлера.

Светодиод HL2 информирует о подаче напряжения на ТЭН бойлера при его эксплуатации. В исправной схеме светится один из светодиодов. Когда же они одновременно погашены или горят, то это явный признак неисправности. Схему ограничения мощности надо отключить. Для этого бойлер переводят на работу от сети синусоидального переменного тока в штатный режим переключателем SA1.

Особенностью этой разработки является то, что она предназначена для питания электроэнергией только резистивных нагрузок, так как в ней переменное напряжение диодным мостом преобразуется в постоянное. Поэтому подобная схема подключения бойлера не может быть использована для работы устройств с асинхронными двигателями и другими приборами, нуждающимися в чистой синусоиде.

Даже лампочки накаливания частично снижают свой ресурс под влиянием пульсаций тока. Нормально в этой схеме может работать только электрический чайник, утюг или камин с ТЭНами.

Если в конструкции бойлера используется электронные, а не биметаллические терморегуляторы, то для их питания необходимо подавать напряжение, соответствующее заводскому режиму эксплуатации.

Какой магнитный пускатель выбрать для котла на 6 квт?

Современные электрокотлы очень популярны, поскольку весьма просты в установке и настройке. Они не требуют строительства дымоотводной системы и вытяжной вентиляции, наличие отдельной комнаты для размещения котла.

Типовые модификации электрокотлов уже содержат в себе все необходимые компоненты и функциональные узлы: сетевой насос, расширительная емкость, терморегулятор, группа безопасности.

Правильный монтаж влияет на сложность подключения. Источник фото: termo-volga.ru

Поэтому выполнить подключение электрокотла очень просто, поскольку потребуется обвязать минимальное количество внутридомовых инженерных сетей и не придется делать выбор расширительного бачка.

• 1 Виды котлов по типу нагревателя
• 2 Выбор котла
• 3 Как подключить электрокотел к системе отопления
• 4 Как подключить котел к электросети 4.1 Схема подключения однофазного котла на 220
• 4.2 Схема подключения трехфазного электрического котла к электросети 380

Контакторы

Дистанционное управление главными электрическими цепями можно выполнять с помощью современных аппаратов – контакторов. Они необходимы для многократного включения и отключения цепей при условии обычного режима работы. Зачастую контакторы незаменимы в промышленности и на производственных предприятиях, поскольку позволяют осуществлять управление мощным оборудованием на расстоянии.

По типу привода контакторы бывают электромагнитные и электропневматические. Также данные устройства могут быть модульными (когда можно выбрать устройства с разным напряжением и установить их на DIN-рейку), а также вакуумными (они состоят из нескольких модулей).
В наше время самыми популярными являются электромагнитные контакторы – это устройства, используемые для коммутации электроцепей и функционирующие за счет электромагнитного привода.

Использовать современные электромагнитные контакторы можно практически в любых условиях: производители современных аппаратов выпускают продукцию, которая не боится перепадов температур, влажности, негативного влияния окружающей среды, а также механических повреждений.

Устройства такого типа, предназначенные для промышленного использования, можно классифицировать по различным параметрам:

• разновидность тока главной цепи (бывают контакторы постоянного, переменного и постоянно-переменного типа);
• количество полюсов (может быть от одного до пяти);
• показатель номинального тока (минимальное значение 1,5, максимальное – 4800 А);
• параметры номинального напряжения (для постоянного тока – 27-2000 В, переменного 110-1600 В);
• существование контактов (с ними или без).

Замена контактора в электрокотле на модульный вариант

Здравствуйте всем читателям моего сайта !
В продолжении темы электрокотлов для дома- хочу рассказать одну историю из практики.

Обратился ко мне клиент с просьбой помочь в решении одной проблемки.

Установленный дома электрокотел очень громко включался/отключался при работе.

Котел с тремя тэнами мощностью на 6 кВт, подключен на одну фазу, вот что я выяснил предварительно по телефону.

Так же присутствует простейшая автоматика регулирования температуры которая действует на вкл./откл. контактора, который и издает громкие “шлепки” при переключении.

Все бы ничего, но электрокотел установлен не в отдельном помещении- котельной, а в кухне недалеко от спальни и очень мешает отдыхать… Представляете- спите ночью и вас будит периодическое “БА-БАХ!”, “БА-БАХ!” )))

Выяснив все это, поехал на место смотреть чем можно помочь в этом случа как сделать электрокотел бесшумным.

Оказалось что электрокотел уже пережил одну замену контактора, до этого был установлен малогабаритный контактор КМЭ с номинальным током контактов на 20 ампер (со слов хозяев). Он сломался и был заменен на точно такой же но бОльшей величины- КМЭ-3210.

Из- за чего сменили контактор как мне объяснили- перестала включаться одна ТЭНа на электрокотле и контактор сильно искрил при работе. Проработал этот контактор совсем немного и его контакты подгорели, соединение электрической цепи нарушилось и ток на одну ТЭНу перестал “проходить”, естественно греть этот ТЭН прекратил.

Меня это немного удивило, так как нагрузка из трех ТЭН для пускателя полностью соответствовала, 6 кВт это примерно 28 ампер, а контакты у контактора были запаралелены и через них коммутировалась только фаза, а это получается что через три контакта мог протекать ток до 60 мапер длительное время без всяких последствий.

А тут получается что от половины допустимого тОка в 30 ампер контакты вышли из строя…

Что то тут не так. На всякий случай проверяю ТЭН мультиметром по сопротивлению (кстати соединены они по схеме “звезда”)- все нормально, сопротивление одинаковое как и должно быть, ведь ТЭН то одинаковой мощности по 2 кВт.

Проверяю сопротивление ТЭН относительно корпуса- тоже все чисто, изоляция хорошая.

Включаю автомат на электрокотел и меряю напряжение- так вот где “собака порылась!”))) А напряжение то низкое- всего 190 вольт!

Вот и причина быстрого выхода из строя контактов.

От низкого напряжения подвижная часть магнитопровода в контакторе плохо подтягивалась к неподвижной- вследствие этого был плохой поджим силовых контактов между собой, а уже из- за этого- повышенный износ контаков что привело к их подгару и поломке.

Кстати о том как низкое напряжение влияет на включение контактора можете посмотреть в моих статьях

С причиной выхода из строя контактора разобрался, хозяевам порекомендовал обратиться в электроснабжающую организацию насчет низкого напряжения, далее надо все таки решать вопрос о шумнов включении контактора.

Вот она- причина “бабахания”- контактор КМЭ:

Электрокотел в другое место перенести сложно уже, на дворе зима наступает, тут уже не до переделки системы отопления, поэтому я предложил заменить контактор КМЭ на модульный контактор, так как при срабатывании последний издает гораздо меньший шум и к тому же меньше по габаритам чем КМЭ-3210.

Был приобретен модульный контактор от фирмы IEK КМ-25-40 с номинальным током контактов 25 ампер. Каждый ТЭН в 2 кВт это не более 10 ампер, а контакт расчитан на 25 ампер, так что по нагрузке тут все в порядке.

Вышла небольшая проблемка с крепежом модульного контактора- посадочное место не подходило для него, пришлось поверх установить дин-рейку, ну это как говорится дело техники)))

Подключается контактор аналогично как и КМЭ, тут переделывать ничего не стал, с клемника три провода идут на нижние контакты (на клемнике эти три провода перемычками соединены с фазнам проводом), а с верхних уходят по проводам на клавиши-переключатели установленные на съемной лицевой части корпуса электрокотла.

Нулевой провод напрямую идет на зажимы ТЭН и еще один нулевой- через термодатчик- на катушку контактора. На второй вывод катушки подключен фазный провод с клемника.

А вот обратная сторона съемной части корпуса электрокотла:

После сборки схемы включил автомат и проверил работу контактора- звук при включении стал значительно тише и практически не слышен! Клиент остался очень доволен)))

Для тех кто читает мой сайт я специально записал видео где показал как работал контактор КМЭ и как включается электрокотел после установки модульного контактора.

На видео получился звук довольно громкий- на самом деле звук включения модульного контактора не громче звука перещелкивания клавишь-переключателей- обратите внимание смотря видеоролик!

И еще для самых внимательных- когда показывал включение от КМЭ то видно что третья лампочка на клавише плохо загорается- как от плохого контакта…

На самом деле так оно и оказалось- в контакторе один из проводов, идущий на эту клавишу был вставлен в зажим вместе с изоляцией и контакт был очень плохой. Видимо электрик, подключавший этот котел был или невнимателен или кудато очень торопился)))

Итак, смотрите видео:

Буду рад вашим комментариям, если есть какие то технические вопросы- то прошу задавать их на форуме, именно там я отвечаю на вопросы- ФОРУМ .

Подписывайтесь на мой канал на Ютубе ! Смотрите еще много видео по электрике для дома!

Конструктивные особенности электромагнитных контакторов

Основными узлами контакторов являются:

• главные контакты, которые отвечают за замыкание (размыкание) цепи. Они бывают двух типов: мостикового (с прямоходовой системой) или рычажного (с подвижной системой). Один из силовых контакторов должен быть закреплен неподвижно, а другой можно устанавливать на держателе;
• вспомогательные контакты (в случае, если при помощи контактора необходимо не только замыкать основные цепи, но и управлять вспомогательными цепями, то в устройстве предусматривают установку блок-контактов, которые осуществляют переключение);
• дугогасительная система предназначена для гашения электродуги, возникающей при размыкании контактов;
• электромагнитная система позволяет обеспечить работоспособность контакторов.

Реверсивные контакторы

Пускатели реверсивные применяют для регулирования направления движения вала трехфазного асинхронного двигателя переменного тока, а также подключения резервного питания в системах автоматического включения резерва (АВР). В отличие от нереверсивных устройств они имеют несколько вспомогательных контакторов с одинаковыми номинальными токами: один позволяет включать двигатель в заданном направлении, а другой – в обратном ему. За счет особенностей конструкции (наличия электрической или механической блокированности между собой) одновременное включение контакторов полностью исключено: во включенном состоянии сможет находиться только один контактор. Применение реверсивных контакторов оправдано в случаях, если необходим длительный срок эксплуатации установок.

ВЫБОР ЭЛЕКТРОКОТЛА ДЛЯ ДОМА

Чтобы правильно выбрать электрокотел для отопления дома, необходимо учитывать множество факторов , в том числе материал и толщину стен, площадь остекления, температуру воздуха на улице зимой в вашем регионе, высоту потолков и множество других.

Нередко, такие расчеты поручают специалистам, которые делают проект отопления дома, учитывающий все необходимые характеристики системы, в том числе тип и мощность электрокотла, нередко предлагается даже определенная конкретная модель или несколько на выбор.

Правило актуально для одноконтурных котлов, используемых только для обогрева помещений, если же контура два, один из которых используется для подогрева воды в системе горячего водоснабжения, расчет необходимо изменять, так же следует поступить при высоте потолков выше стандартных 2,5-2,7 м и в некоторых других случаях.

Итак, в нашем примере, площадь дома 120 кв.м. поэтому выбран электрокотел мощностью 12 кВт, модель ZOTA – 12 серия “Econom” .

Конструкция и принцип работы

Реверсивные электромагнитные пускатели состоят из контактора, теплового реле и кнопочного поста. Изменение на противоположное вращение вала двигателя осуществляется путем переключения фаз (смены их местами) в нулевой точке. Данный процесс может происходить двумя способами:

• через предварительную остановку (то есть сначала происходит отключение вращающегося мотора, его полная остановка, а затем включение на обратное направление вращения). В таком случае контактор способен контролировать электродвигатель соответствующей мощности;
• по принципу противовключения (торможение и реверсирование). В такой ситуации мощность двигатели должна быть в несколько раз ниже коммутационной мощности контактора.

Переключение направления при помощи контакторов происходит максимально точно и быстро. Также реверсивные пускатели можно использовать для переключения обмоток мультискоростных электроприводов.

Классифицировать контакторы можно по наличию защитных устройств. Они бывают:

• с электротепловым реле;
• с температурным устройством;
• без защиты.

Реверсивные контакторы состоят из кожуха, платы и передней панели, на которой размещены клеммные колодки, предназначенные для подключения к внешним цепям пускателя. Также по сравнению с другими устройствами реверсивные контакторы оснащены кнопкой реверса и магнитным пускателем. В зависимости от типа исполнения устройства кожух и специальные уплотнители могут защитить пускатель от попадания брызг воды, инородных частиц и пыли, тем самым обеспечивая его длительный срок службы.
Устанавливать реверсивные пускатели можно в любом положении в пространстве. При этом стоит позаботиться о заземлении устройства при помощи провода. Перед монтажом, а также во время эксплуатации контакторов важно обеспечить такие показатели, как одновременность замыкания, а также плотность со прикасания подвижных и неподвижных контактов по прямой линии без просветов.

ЭЛЕКТРОПРОВОДКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОКОТЛА

Теперь, когда определена требуемая мощность котла для отопления дома и выбрана конкретная модель, делаем для него электропроводку.

Для этого воспользуемся данными из статьи «Схема подключения электрокотла к электросети», в которой подробно показаны все основные схемы подключения любых электрокотлов к электричеству, а кроме того даны рекомендации по выбору сечения кабеля и автомата защиты.

Наш котел «ZOTA – 12» трехфазный, рассчитан на работу в сети с напряжением 380 В, эта информация отражена в документации к котлу, кроме того косвенно об этом указывает потребляемая мощность, котлы на 220 В довольно редко бывают более 8кВт.

Кроме того, можно посмотреть на количество установленных ТЭН (Трубчатых электронагревателей) и схему их подключения. У котлов на 380 В обычно установлено не менее трех.

Возможных схем подключения котла к трехфазной сети, как минимум две, одна используется, когда ТЭНы рассчитаны на 220 В и подключены «звездой», а другая применяется в случаях, когда ТЭНы электрокотла рассчитаны на напряжение 380 В и подключены «треугольником».

Определить какая именно схема подключения подходит для вашего котла можно несколькими способами , самый простой – обратиться к схеме в документации, у котла «ZOTA – 12» она расположена на тыльной стороне пульта управления и выглядит вот так:

Как видите, у этого котла реализована схема подключения «Звезда», а значит ТЭН рассчитаны на напряжение 220 В. Это же подтверждает непосредственный осмотр контактов для подключения проводов к ТЭНам, они так же подготовлены к подключению звездой. Их контакты для подключения нулевого проводника соединены перемычкой, к свободным контактам будут подключатся поочередно фазы, к каждому своя.

Отсюда следует, что нам подходит схема подключения трехфазного электрокотла к электричеству с ТЭНами на 220 В, соединение «звездой».

Осталось выбрать нужное сечение кабеля для электрокотла по мощности и номинал защитного автомата. Для этого смотрим в таблицу из статьи:

Откуда следует, что при длине трассы до 50 метров, нам потребуется проложить до трехфазного электрокотла мощность 12кВт , пятижильный кабель ВВГнгLS с сечением жилы 4 кв.мм. ( ВВГнгLS 5×4кв.мм. ) и поставить дифференциальный автоматический выключатель на 25А , либо связку автоматический выключатель (АВ) рассчитанный на 25 ампер – С25 и устройство защитного отключения (УЗО) на 32А.

Теперь, выбрав электрокотел и определившись со схемой подключения и параметрами электропроводки можно выполнить её монтаж, после чего продолжим подключение к электричеству.

Подключение электрокотла ZOTA к электросети описана в следующей части статьи – ЗДЕСЬ!

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.

Должна быть определенная система безопасности и приборы отслеживания температуры теплоносителя. Давайте же рассмотрим, как собрать такую систему, разберем ее схему и функциональность отдельных элементов.

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.

Замена контактора в электрокотле на модульный вариант

В продолжении темы электрокотлов для дома- хочу рассказать одну историю из практики.
Обратился ко мне клиент с просьбой помочь в решении одной проблемки.

Читайте также: Какое давление должно быть в системе отопления – нормы и стандарты, причины падения и повышения давления

Установленный дома электрокотел очень громко включался/отключался при работе.

Котел с тремя тэнами мощностью на 6 кВт, подключен на одну фазу, вот что я выяснил предварительно по телефону.

Так же присутствует простейшая автоматика регулирования температуры которая действует на вкл./откл. контактора, который и издает громкие “шлепки” при переключении.

Все бы ничего, но электрокотел установлен не в отдельном помещении- котельной, а в кухне недалеко от спальни и очень мешает отдыхать… Представляете- спите ночью и вас будит периодическое “БА-БАХ!”, “БА-БАХ!” )))

Выяснив все это, поехал на место смотреть чем можно помочь в этом случа как сделать электрокотел бесшумным.

Оказалось что электрокотел уже пережил одну замену контактора, до этого был установлен малогабаритный контактор КМЭ с номинальным током контактов на 20 ампер (со слов хозяев). Он сломался и был заменен на точно такой же но бОльшей величины- КМЭ-3210.

Из- за чего сменили контактор как мне объяснили- перестала включаться одна ТЭНа на электрокотле и контактор сильно искрил при работе. Проработал этот контактор совсем немного и его контакты подгорели, соединение электрической цепи нарушилось и ток на одну ТЭНу перестал “проходить”, естественно греть этот ТЭН прекратил.

Меня это немного удивило, так как нагрузка из трех ТЭН для пускателя полностью соответствовала, 6 кВт это примерно 28 ампер, а контакты у контактора были запаралелены и через них коммутировалась только фаза, а это получается что через три контакта мог протекать ток до 60 мапер длительное время без всяких последствий.

А тут получается что от половины допустимого тОка в 30 ампер контакты вышли из строя…

Что то тут не так. На всякий случай проверяю ТЭН мультиметром по сопротивлению (кстати соединены они по схеме “звезда”)- все нормально, сопротивление одинаковое как и должно быть, ведь ТЭН то одинаковой мощности по 2 кВт.

Проверяю сопротивление ТЭН относительно корпуса- тоже все чисто, изоляция хорошая.

Включаю автомат на электрокотел и меряю напряжение- так вот где “собака порылась!”))) А напряжение то низкое- всего 190 вольт!

Вот и причина быстрого выхода из строя контактов.

От низкого напряжения подвижная часть магнитопровода в контакторе плохо подтягивалась к неподвижной- вследствие этого был плохой поджим силовых контактов между собой, а уже из- за этого- повышенный износ контаков что привело к их подгару и поломке.

Кстати о том как низкое напряжение влияет на включение контактора можете посмотреть в моих статьях

С причиной выхода из строя контактора разобрался, хозяевам порекомендовал обратиться в электроснабжающую организацию насчет низкого напряжения, далее надо все таки решать вопрос о шумнов включении контактора.

Контакторы

Дистанционное управление главными электрическими цепями можно выполнять с помощью современных аппаратов – контакторов. Они необходимы для многократного включения и отключения цепей при условии обычного режима работы. Зачастую контакторы незаменимы в промышленности и на производственных предприятиях, поскольку позволяют осуществлять управление мощным оборудованием на расстоянии.

По типу привода контакторы бывают электромагнитные и электропневматические. Также данные устройства могут быть модульными (когда можно выбрать устройства с разным напряжением и установить их на DIN-рейку), а также вакуумными (они состоят из нескольких модулей).
В наше время самыми популярными являются электромагнитные контакторы – это устройства, используемые для коммутации электроцепей и функционирующие за счет электромагнитного привода.

Использовать современные электромагнитные контакторы можно практически в любых условиях: производители современных аппаратов выпускают продукцию, которая не боится перепадов температур, влажности, негативного влияния окружающей среды, а также механических повреждений.

Устройства такого типа, предназначенные для промышленного использования, можно классифицировать по различным параметрам:

• разновидность тока главной цепи (бывают контакторы постоянного, переменного и постоянно-переменного типа);
• количество полюсов (может быть от одного до пяти);
• показатель номинального тока (минимальное значение 1,5, максимальное – 4800 А);
• параметры номинального напряжения (для постоянного тока – 27-2000 В, переменного 110-1600 В);
• существование контактов (с ними или без).

Инструкция по монтажу, обвязке и подключению к сети электрокотла

Электрокотлы являются самыми простыми в монтаже и подключении, они не требуют организации дымохода и приточно-вытяжной вентиляции, отдельного помещения под котельную. Поскольку стандартные ТЭНовые модели уже содержат все необходимые элементы и узлы (циркуляционный насос, расширительный бак, группу безопасности и т.д.), при организации простой системы отопления, коммуникаций вокруг электрокотла минимум.

Все эти факторы позволяют имея базовые навыки и знания установить и подключить электрокотел самостоятельно, без привлечения мастеров. Но обратите внимание, что условием предоставления гарантии у большинства производителей является выполнение монтажа специализированной сервисной организацией. Впрочем, простота монтажа положительно влияет и на стоимость работы мастеров.

Конструкция и принцип работы

Реверсивные электромагнитные пускатели состоят из контактора, теплового реле и кнопочного поста. Изменение на противоположное вращение вала двигателя осуществляется путем переключения фаз (смены их местами) в нулевой точке. Данный процесс может происходить двумя способами:

• через предварительную остановку (то есть сначала происходит отключение вращающегося мотора, его полная остановка, а затем включение на обратное направление вращения). В таком случае контактор способен контролировать электродвигатель соответствующей мощности;
• по принципу противовключения (торможение и реверсирование). В такой ситуации мощность двигатели должна быть в несколько раз ниже коммутационной мощности контактора.

Переключение направления при помощи контакторов происходит максимально точно и быстро. Также реверсивные пускатели можно использовать для переключения обмоток мультискоростных электроприводов.

Правила и требования к установке

Все общие требования описаны в ПУЭ (7 издание). Электрические котлы мощностью до 10 кВт не требуют согласования со службами Энергонадзора. Однако если вы хотите установить счетчик, дифферинцирующий потребление электроэнергии по зонам суток, что мы рекомендуем сделать в целях экономии, согласовывать монтаж все же придется. Для котлов мощностью более 6 кВт необходимо трехфазное питание (380 В), 8-12 кВт модели могут работать от однофазной (220 В) сети, но она не обеспечит работу на полной мощности.

Выбор места установки электрокотла более обширен, чем у газовых или твердотопливных. Электрокотлы могут быть установлены в жилой зоне, например, коридоре, прихожей или на кухне, но учитывайте, что к нему в любом случае нужно тянуть трубопровод, проводку, заземление и прочие коммуникации. В ванной и санузле установка электрокотла запрещена.

Требования к поверхности монтажа также минимальны, это может быть в том числе и деревянная стена, но в таком случае нужно изолировать место монтажа слоем негорючего материала (базальтовый картон, ксилолитовый лист).

Защитная огнеупорна плита при монтаже электрического котла на деревянную поверхность.

Также производители предъявляют требования к пространству вокруг электрокотла, необходимому для обеспечения обслуживания и ремонта. Значения отличаются в зависимости от модели, поэтому перед планированием места монтажа и обвязки необходимо узнать их в инструкции по эксплуатации. Обычно это:

Например, для известной модели Bosch Tronic Heat 3500 необходимо всего лишь 0,6 м снизу и 0,2 м с других сторон. Любые другие дополнительные требования к монтажу всегда описаны в инструкции по эксплуатации, практически во всех случаях ее можно найти в электронном виде.

Реверсивные контакторы

Пускатели реверсивные применяют для регулирования направления движения вала трехфазного асинхронного двигателя переменного тока, а также подключения резервного питания в системах автоматического включения резерва (АВР). В отличие от нереверсивных устройств они имеют несколько вспомогательных контакторов с одинаковыми номинальными токами: один позволяет включать двигатель в заданном направлении, а другой – в обратном ему. За счет особенностей конструкции (наличия электрической или механической блокированности между собой) одновременное включение контакторов полностью исключено: во включенном состоянии сможет находиться только один контактор. Применение реверсивных контакторов оправдано в случаях, если необходим длительный срок эксплуатации установок.

Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению

Монтаж электрокотла на стену

В зависимости от модели, крепежные элементы могут незначительно отличаться. При монтаже моделей Protherm Скат нужно закрепить монтажную планку, а затем просто подвесить на нее котел. Подробный алгоритм всегда указан в инструкции.

Организация обвязки

Для ТЭНовых электрокотлов в моноблочном корпусе, которые уже имеют все необходимые элементы системы достаточно подвести к соответствующим патрубкам подающую и обратную линии. К обратке через кран подпитки необходимо подвести запуск воды в систему.

На схемах обвязки электрокотла изображены не все отсекающие запорные краны, которые желательно устанавливать перед и после каждого элемента обвязки, чтобы в случае неисправности его можно было заменить, не спуская воду со всей системы отопления. Для надежности конструкции закрепляйте раскачивающиеся участки к стене с помощью жгутов. Все резьбовые соединения рекомендуется проводить с использованием уплотняющей ленты.

Конструктивные особенности электромагнитных контакторов

Основными узлами контакторов являются:

• главные контакты, которые отвечают за замыкание (размыкание) цепи. Они бывают двух типов: мостикового (с прямоходовой системой) или рычажного (с подвижной системой). Один из силовых контакторов должен быть закреплен неподвижно, а другой можно устанавливать на держателе;
• вспомогательные контакты (в случае, если при помощи контактора необходимо не только замыкать основные цепи, но и управлять вспомогательными цепями, то в устройстве предусматривают установку блок-контактов, которые осуществляют переключение);
• дугогасительная система предназначена для гашения электродуги, возникающей при размыкании контактов;
• электромагнитная система позволяет обеспечить работоспособность контакторов.

Виды котлов по типу нагревателя

На сегодняшний день имеется много модификаций агрегатов, которые различаются схемой подключения электрического котла, и классифицируется по:

• конфигурации;
• характеристикам тепловых режимов;
• конструкционным решениям;
• типу нагрева;
• заводам-изготовителям;
• стоимости.

Все электрокотлы, предусмотренные для водяного теплоснабжения, по методу нагрева теплоносителя, разделяются на 3 главные категории:

1. ТЭНовые, которые используют трубчатые электрогреющие элементы.
2. Электродные либо ионные/электролизные, работающие с использованием способности воды нагреваться при прохождении через электрод переменного тока.
3. Индукционные, использующие свойства ферромагнетиков греться под воздействием индукционного тока.

Как подключить котел к электросети

Предварительно перед выполнением подключения котельного оборудования к электрической сети необходимо произвести глубокую проверку ее технического состояния.

При обнаружении проблемных участков потребуется выполнить ремонтные работы, если нет возможности повысить мощность питания действующей линии, проводят реконструкцию внутридомовых электрических сетей с привлечением аттестованных специалистов.

Схемы подключения электрокотла к сети

Для подсоединения применяют медную электропроводку, сечение проводов рассчитывается в согласовании с данными, предоставленными заводом-изготовителем в инструкции к оборудованию котла.

Подключение с внешним кабелем выполняется с применением специализированных выводов, находящихся внизу котла. Обычно в этом месте также распложается заземляющая клемма с медным болтом.

При исполнении врезки электрокотла неотъемлемым является выполнение системы заземления. При этом необходимо обеспечить, чтобы контакт между корпусом устройства и медным болтом был прочным.

В схему обязательно подключается управляющее устройство по регулировке температурного графика. С целью защиты электрооборудования от скачков напряжения требуется установить УЗО.

Схема подключения однофазного котла на 220

Питающую электролинию котлоагрегата на 220 В предохраняет дифференциальный автомат выполненный одним модулем, блока защит из УЗО с автоматическим выключателем.

В обязательном порядке к корпусу котлоагрегата подсоединяется заземление. ТЭН в таком электрокотле рассчитан исключительно на 220В, следовательно, к одному из концов его подсоединяется фаза, а к иному — ноль.

Для подсоединения агрегата к электросети 220 необходимо уложить трехжильный кабель и подобрать для него требуемого сечение и номиналы автоматической защиты, для обеспечения надежного электроснабжения котла. При выборе исходят из тепловой мощности электрокотла.

Будет правильно, если кабель, УЗО и автоматы будут выбраны с резервом, чтобы в будущем, когда потребуется заменить котел, на более мощную модель был запас по электронагрузке.

Выбор котла

Выбор котлоагрегата, для теплоснабжения, производится по тепловой мощности, параметров электросети и принципу нагревательного элемента. От последнего параметра зависит цена отопительного комплекта. Такие электрические агрегаты обладают повышенной функциональностью — все модели укомплектовываются блочной автоматикой с регулятором температуры.

Современные модификации электрокотлов реализуются с различными периферийными приборами — погодозависимыми датчиками, комнатными термостатами и модулями GSM для регулировки температуры внутри помещения на расстоянии с мобильного телефонного аппарата через интернет-сети.

Уровень сборки блочных агрегатов очень высокий, что позволяет монтировать такое отопления своими руками. Исключение составляют только монтаж и наладка линий электропитания к агрегату, которые должны выполняться аттестованными специалистами.

Перед тем как подключить электрический котел, рассчитывают тепловую мощность по простой формуле. Зная общую отапливаемую площадь дома, умножают ее на 0.1 кВт и на коэффициент запаса 1.2, в результате получится тепловая мощность аппарата.

Например, для дома общей площадью 150 м2 потребуется мощность котла: 150х1.2х0.1= 18 кВт.

Как подключить терморегулятор (термостат) водонагревателя к ТЭНу

Для контроля нагрева воды с помощью ТЭНа применяется специальное небольшое устройство — терморегулятор. Он может иметь различную конструкцию, однако принцип работы будет очень похожим для всех вариантов сборки. В статье узнаем, как подключить терморегулятор к ТЭНу водонагревателя и о каких тонкостях следует помнить при установке.

Как подключить терморегулятор

Устройство ТЭН

Трубчатый электронагреватель (ТЭН) — это электрический прибор в виде многослойной металлической трубки, позволяющий преобразовать электрическую энергию в тепловую. Обычно устройства-ТЭНы устанавливаются в системах нагрева воды (например, в бойлерах или котлах), что позволяет получить горячую воду для бытовых нужд или отопления помещения. В зависимости от конструкции различают несколько разновидностей ТЭНов, но большинство устройств имеют трехслойную трубчатую конструкцию:

• В качестве внешней оболочки ТЭНа выступает тонкостенная металлическая трубка, которая обычно выполняется из меди, латуни или углеродистой стали. Металлическая трубка получает тепло от нагревательного стержня через слой изолятора (они располагаются внутри трубки). Снаружи металл контактирует с воздухом или водой, что приводит к ее нагреву.
• Внутри тонкостенной металлической трубки располагаются сухой наполнитель, в качестве которого выступает кварцевый песок, корунд или оксид магния. Наполнитель обладает электроизолирующими свойствами, поэтому он не пропускает электрический ток, генерируемый внутренним стержнем. Также наполнитель хорошо пропускает тепло, благодаря чему осуществляется нагрев внешней трубки ТЭНа.
• Внутри наполнителя располагается тонкая металлическая спираль, которая обычно выполняется на основе нихрома. Спираль обладает высоким электрическим сопротивлением, поэтому при прохождении электрического тока она сильно нагревается. Снаружи спираль через провода подключается к источнику электрического тока, а на концах спирали имеются кремниевые заслонки-изоляторы.

Принцип работы трубчатого электронагревателя прост. При подключении к источнику тока электричество проходит через спираль, что приводит к ее нагреву. Тепло передается сухому наполнителю, который благодаря изолирующим свойствам не пропускает электрический ток в окружающее пространство. Тепло нагревает внешнюю металлическую трубку, что приводит к нагреву внешней среды (воды или воздуха).

Обратите внимание! Для нагрева воздуха часто используются ТЭНы с ребристой гофрированной трубкой, что позволяет увеличить теплоотдачу и КПД устройства.

Схемы включения ТЭН в однофазную сеть

В многих домах используется однофазная электрическая сеть. ТЭНы могут иметь различный уровень рабочего напряжения, однако для дома рекомендуется покупать устройства с напряжением 220 вольт. Различают следующие варианты подключения ТЭНа в однофазную сеть:

• Прямое подключение в розетку. Если Вы купили маломощный ТЭН с уровнем мощности до 1 киловатт, то можете смело подключать его в рабочую розетку напрямую. Также можно подключить несколько нагревателей (последовательно или параллельно), однако их общая мощность не должна превышать 1 киловатт, а для подключения рекомендуется использовать более надежную вилку. Такие ТЭНы плохо подходят для отопительных систем, поскольку они генерируют мало тепла, но на их основе часто делают кипятильники и электрические чайники.
• Подключение через автовыключатель. Если хотите поставить дома более мощный ТЭН, рекомендуется подключать его напрямую к электрическому щитку с помощью переключателя. Самым простым вариантом будет использование однополосного переключателя, который подключается к фазе. Чтобы улучшить работу нагревателя, можно использовать двухполосное устройство, которое на щитке подключается к фазе и нолю. Также существуют трехконтурные системы с заземлением, которые автоматически отводят ток и обесточивают автомат при коротком замыкании или при перегрузке. Это позволяет избежать поражения током, а также защищает технику во время нештатной ситуации.
• Подключение через схему с регулировкой температуры. В данном случае установка ТЭНа осуществляется через различные терморегулирующие устройства, которые позволяют держать температуру нагрева в определенных пределах. Основные устройства этой категории — реле, пускатели, контакторы и другие. Большинство этих устройств работают по схожему принципу — они встраиваются в цепь и отслеживают уровень температуры, а в случае избыточного нагрева они размыкают цепь. Также они могут выполнять вспомогательные функции — размножают контакты, перераспределяют уровень нагрузки, выступают в роли предохранителя при замыкании и так далее.

Что собой представляет терморегулятор

Терморегулятор (термостат) — это механическое или электронное устройство, которое встраивается в цепь электронного контура, обслуживающее нагревательный прибор. Терморегулятор имеет компактные размеры, а его главной функцией является регулировка уровня нагрева. В основе термостата лежит чувствительный элемент, который под действием температуры окружающей среды меняет свои свойства.

Эти свойства могут иметь различную природу:

• Геометрическая форма (металлические регуляторы).
• Уровень жидкости (капиллярные устройства).
• Фоточувствительность (инфракрасные датчики).
• Уровень напряжения (электрические термостаты).

Назначение

Назначением терморегулятора является поддержание уровня тепла в нагревательном контуре в определенных пределах. Регулятор может работать с водой, атмосферным воздухом, а также с твердыми телами. Обычно регуляторы подключаются к системе нагрева воды в отопительных системах. Также их подключают к домашним бойлерам для получения горячей воды и и в системах категории «Теплый пол».

Термостаты могут работать с различными контурами — от отдельных приборов до крупных многоэтажных домов. При выборе устройства следует учитывать не только его режим работы, но и температурную чувствительность, а особенно критичен этот вопрос в случае отапливания больших контуров. Основные категории устройств по уровню температурной чувствительности:

• С низкой чувствительностью. В таком случае погрешность работы устройства составляет 2-5 градусов, а использовать такие устройства рекомендуется в небольших отопительных контурах, для которых точность не имеет большого значения. Например, это могут быть магазины, постройки технического назначения, небольшие офисы и так далее.
• Со средней чувствительностью. В данном случае точность устройства находится в пределах 0,5-2 градусов, а подходят такие установки для жилых домов, отдельных нагревательных контуров в частных квартирах, а также для построек технического назначения.
• С высокой чувствительностью. При таком варианте чувствительность составляет 0,01-0,5 градусов. Такие приборы обычно применяются для отопления специальных складов, где содержатся объекты, чувствительные к температурным перепадам, а также в стиральных машинах, электрических печах, автомобилях.

Внимание! Приборы с высокой чувствительностью могут ставиться и в обычных домах или квартирах, однако в такой точности мало практической пользы. Поэтому чаще всего в жилых объектах ставятся устройства со средней чувствительностью.

Принцип действия

Принцип действия термостата базируется на различных физических принципах в зависимости от категории устройства. Термостат отслеживает уровень нагрева теплового контура, а устанавливается он в разрыв электрической цепи фазового кабеля. Устройство может иметь фиксированную температуру работы (большинство механических установок) или плавающую (электронные устройства). Однако работают они по идентичному сценарию:

1. ТЭН нагревает отопительный контур, а терморегулятор отслеживает уровень нагрева с определенной чувствительностью.
2. В случае избыточного нагрева термостат размыкает электрическую цепь, что приводит к остановке работы нагревательного элемента.
3. При снижении температуры ниже минимальной отметки термостат вновь замыкает цепь, что запускает работу нагревателя.
4. Цикл «нагрев-охлаждение» длится до тех пор, пока ТЭН с термостатом подключен к электрической сети, а пользователь зачастую может установить пороговые значения по температуре.

Виды терморегуляторов

В зависимости от конструкции различают следующие виды терморегуляторов:

• Металлический стержень. При повышении температуры стержень нагревается, что приводит к увеличению его размеров. При достижении определенной длины устройство размыкает цепь и нагревательное устройство приостанавливает работу.
• Термопара. Устройство состоит из V-образной металлической скобы и управляющего реле. По скобе проходит электрический ток, сопротивление которого может меняться в зависимости от температуры окружающей среде. При сильном нагреве скоба передает сигнал на реле, которое останавливает работу нагревателя.
• Колба с жидкостью. Роль терморегулятора выполняет небольшая колба с жидкостью, которая расширяется при нагревании, а также управляющее реле. При сильном нагреве происходит избыточное расширение жидкости, что запускает реле, которое размыкает цепь.
• Инфракрасный датчик. Устройство представляет собой фотоэлемент, обладающий тепловой чувствительностью в инфракрасном спектре, а также реле. При избыточном нагреве срабатывает фотоэлемент, который посылает сигнал реле, что приводит к размыканию цепи.

Внимание! Существуют также металлические терморегуляторы, работающие по иному принципу. Такие устройства выполнены в виде пластины из двух различных сплавов. При нагреве/остывании металл выгибается по определенным углом, что приводит к размыканию/замыканию электрической цепи.

Сферы применения терморегуляторов

ТЭНами сегодня оборудованы многие устройства — нагревательные бойлеры, стиральные машины, транспортные средства, электрические печи. Терморегуляторы на таких устройствах позволяют включать или выключать нагревательный элемент, чтобы или не допустить избыточного перегрева. Термостаты на таких устройствах часто подключаются к специальному блоку, который управляет прибором в комплексном режиме (отслеживает температуру, влажность, сигнализирует о поломках). А выставить пороговое значение для температур можно с помощью панели управления.

Варианты подключения и установки термостата

Для сбора нагревательного контура с помощью ТЭНа применяются одножильные кабели. Термостат при таком сценарии устанавивливается в разрыв фазового провода, ведущего к плюсовой клемме ТЭНа. Устройство анализирует уровень нагрева, а в случае избыточной температуры оно размыкает цепь, что приводит к обесточиванию нагревательного элемента до нормализации температуры.

Термостат рекомендуется подключать через магнитный пускатель. Связано это с тем, что большинство ТЭНов обладают большой мощностью, которая может вызвать перегрузку в электрической сети, а пускатель позволит адаптировать устройство под нужды дома. На входе также рекомендуется поставить запасной защитный термостат-предохранитель, который сможет обесточить сеть в случае выхода из строя основного терморегулятора.

Внимание! Для установки термостата также применяются системы на основе двухжильного кабеля. Однако такие системы больше подходят для работы радиаторов или теплого пола. Если же у Вас стоит ТЭН, то лучше использовать именно одножильный кабель.

схема подключения

Пошаговая инструкция подключения терморегулятора к ТЭНу

Способ монтажа терморегулятора зависит от категории устройства и габаритов ТЭНа. Вне зависимости от типа нагревательного элемента термостат нужно крепить в разрыв электрической сети на фазовый провод. Если Вы работаете с домашним бойлером, то с большей долей вероятности там будет стоять металлический регулятор-стержень, который располагается внутри ТЭНа в специальном отверствии. Подключение регулятора в таком случае будет выглядеть так:

1. Отключите нагревательное устройство (бойлер) от электрической сети, а также перекройте подачу воды (по стояку или с помощью подводящего крана, если он имеется). Разберите устройство согласно инструкции, найдите ТЭН, открутите монтажные крепления и вытащите нагревательный элемент.
2. Большинство современных ТЭНов имеют вид трубчатого устройства, к основанию которого подведен ток (фаза и ноль). К основанию прикрепляется защитный кожух (на основе металла или пластика) — ослабьте болты и аккуратно демонтируется кожух.
3. Демонтируйте электрические контакты, а потом внимательно осмотрите ТЭН. По центру основания нагревателя Вы найдете отверстие, в которое вставлена тонкая металлическая полоска — это старый терморегулятор. Аккуратно вытащите регулятор из отверстия с помощью плоскогубцев или подобного инструмента.
4. Обратно подключите электрические провода. С большой долей вероятности Вы будете работать с 6 контактами — в таком случае три провода подключите к нулю, а другие три — к фазе. В разрыв цепи в специальное отверстие вставьте новый терморегулятор.
5. С помощью тестера отрегулируйте температурный режим, в соответствии с которым будет работать собранная схема. Поставьте устройство обратно на бойлер в обратном порядке — установите пластиковую/металлическую крышку, закрепите болты-фиксаторы, поместите устройство в бойлер и так далее.

Советы по установке

Чтобы не допустить ошибок при монтаже, воспользуйтесь следующими советами:

• Если монтируете другой терморегулятор (не в виде металлического стержня), то его установка будет осуществляться аналогичным методом — термостат встраивается в разрыв электрической цепи на фазовый провод, который идет к ТЭНу. Более подробную инструкцию по установке можно посмотреть на упаковке.
• Перед покупкой обязательно проверьте рабочее напряжение термостата. В продаже есть устройства, которые работают не только с 220 В, но с другими уровнями напряжения (24, 127, 380 и другие). Технические параметры можно также уточнить у продавца либо посмотреть на упаковке.
• Не гонитесь за покупкой устройства с максимальной чувствительностью. Для большинства бытовых задач будет достаточно чувствительности в 0,5-2 градуса. Конечно, никто Вам не запретит покупать более точные устройства, однако стоят они обычно в несколько раз дороже, а практической пользы от них будет мало.

Заключение

В завершение отметим, что установка нового терморегулятора — ответственная задача. В случае неправильного монтажа самого устройства или при неправильном подключении провода есть риск возникновения короткого замыкания в системе. Поэтому если сомневаетесь в собственных силах, рекомендуется обратиться за помощью к квалифицированному электрику. Для специалиста работы по монтажу регулятора не представляют сложности, поэтому стоимость установки или замены термостата обычно невелика.

Подключение электрических конвекторов через контактор

Рассмотрим правила и схемы подключения электрических конвекторов и обогревательных приборов через контакторы. Как правило, это требуется для управления отоплением через системы удалённого контроля типа CCU или «Кситал». При правильном использовании они делают работу отопления стабильной, незаметной и очень удобной для пользователя.

Функция контактора

Отопление электрическими конвекторами отличается малой инерционностью. Чтобы поддерживать комфортную температуру, приборам приходится работать в повторно-кратковременном режиме. При высокой нагрузке и частоте включения невозможно разместить устройства коммутации в одном корпусе с термостатами, которые традиционно выполняются в виде компактной панели. Поэтому такой вид отопления подразумевает организацию двух сетей: нагрузочной или силовой, а также контрольной, которая управляет работой первой сети.

Компактные и модульные контакторы позволяют коммутировать достаточно высокие нагрузки — до 63 А на каждом полюсе. При этом сила тока в цепи питания самого контактора ничтожна, она редко оказывается выше нескольких десятых долей ампера. Столь малая нагрузка вполне по силам цепям управления термостатирующих устройств всех типов. Таким образом, включение и выключение нагревательных приборов выполняется ступенчато, что способствует увеличению срока службы и ремонтопригодности всей системы отопления.

Схема и принцип работы трёхполюсного контактора: 1 — неподвижные силовые контакты; 2 — подвижный сердечник с контактами; 3 — нагрузка; 4 — электромагнитная катушка

Важно понимать, что контактор способен управлять значительной нагрузкой не только за счёт более массивных токоведущих частей и увеличенной площади контакта. Механизм этих приборов предусматривает возможность сверхбыстрого замыкания и размыкания контактной группы, плюс внутри корпуса расположены устройства для ускоренного гашения электрической дуги. Именно эти отличия позволяют контакторам срабатывать по нескольку сотен раз в течение суток не испытывая перегрева и без образования нагара на контактных поверхностях. Поэтому установка контактора строго рекомендована даже если коммутационная способность релейной группы термостата (обычно 10 или 16 А) существенно превосходит токи потребления, например, при подключении к ней конвектора мощностью 500–800 Вт.

Метод управления

В отличие от магнитных пускателей для управления двигателями и другого рода потребителями, контактор для конвекторов работает по иному принципу. В случае коммутации электрических отопительных приборов не требуется устройство схемы самоподхвата. Таким образом, контактор не обязательно должен иметь дополнительные блокирующие контакты, их наличие приводит лишь к неоправданному удорожанию электрической установки.

Поскольку питанием катушки контактора управляет дополнительное устройство, схема сборки оказывается крайне простой. К месту установки терморегулятора прокладывается провод из трёх или более жил. Две из них — фаза и ноль — питания самого термостата. При этом фаза также используется в качестве питания средней точки релейной группы. Третья и прочие дополнительные жилы — возврат сигнала для подключения одного или нескольких контакторов.

Схема подключения конвекторов через контактор: 1 — автоматические выключатели; 2 — кросс-модуль; 3 — контактор; 4 — терморегулятор; 5 — электрические конвекторы

Место размещения терморегулятора определяется с учётом двух обстоятельств. Первое — требование к удобству доступа для управления, при этом терморегулятор не должен нарушать интерьерную композицию. Второй аспект — близость к месту размещения датчика температуры. Обычно термочувствительный элемент размещают на потолке, при этом температура отсечки выбирается на 3–4 °С выше той, которая должна соблюдаться в обитаемой зоне помещения. Гистерезис срабатывания выбирают в пределах 2–3 °С, таким образом, запас перегретого воздуха в верхней зоне обеспечивает минимальную инерционность, которая обеспечивает помещение остаточным теплом во время простоя нагревательных приборов.

Забегая вперед отметим, что такая схема управления не всегда оказывается самой удобной и потому не является единственной. Сам факт использования контакторов допускает возможность применения абсолютно разных систем управления: удалённого, таймингового, а также комбинированного и даже с переключением на ручное.

Место установки и проводка

Несмотря на компактные размеры модульных контакторов, их не принято размещать в жилых помещениях. Причина тому проста: модульный щиток даже скрытого типа нарушает внешний вид отделки, к тому же в процессе работы контакторы не могут похвастать абсолютно нулевым уровнем шума. Однако размещение устройств коммутации в обитаемых помещениях и не требуется, всё равно электроснабжение линий питания электрическим отоплением осуществляется от ВРУ, именно там лучше всего располагать управляющую сборку.

Естественно, все конвекторы в здании необязательно должны подключаться через один контактор, управляемый единственным терморегулятором. Как правило, для каждой жилой комнаты собирается своя схема, в которой, в зависимости от количества конвекторов, используется либо несколько однополюсных контакторов, либо один многополюсный. Подключение нескольких линий на один полюс контактора крайне нежелательно, иначе ремонтные работы на одном участке потребуют отключения всей группы.

Практика подключения мощных электроприборов отдельными линиями полностью вписывается в специфику современного электромонтажа. В отличие от розеточных групп общего назначения, в отопительной электросети не принято использовать распределительные коробки. От щита управления к каждому конвектору прокладывается отдельный кабель 3х2,5 мм 2 , к которому подключается только один нагревательный прибор.

В зависимости от плана здания, компоновка электрической распределительной сети может отличаться. Скажем, если в крупном здании имеется возможность размещения промежуточных щитков в необитаемой зоне, от ВРУ к ним будет следовать по одной магистральной линии, защищённой отдельными автоматами. В каждом щитке устанавливается сборка контакторов, подключенных сигнальным проводом к местному управляющему устройству, ну а дальше отдельными линиями прокладывается разветвлённая сеть питания потребителей.

Электрический монтаж

Типичная схема сборки электрощитка начинается с вводного устройства, в качестве которого в данном случае оптимально подходит дифференциальный автомат. Его выходные клеммы соединяются перемычками с кросс-модулем, от которого выполняется дальнейшая разводка. Поскольку контакторы не предназначены для защиты от токов короткого замыкания, для оптимальной компоновки электротехнических устройств лучше использовать двухрядные щитки. В верхнем ряду устанавливается требуемое количество автоматических выключателей для защиты каждой линии. Непосредственно под каждым из автоматов устанавливается соответствующий ему контактор, к которому подключается фазный проводник той линии, которой он управляет. При подключении кабелей питания конвекторов защитный и рабочий нулевые проводники не объединяются ни в одной точке схемы, их разводят на разные колодки кросс-модуля.

Схема подключения электрических конвекторов: 1 — вводной автомат; 2 — счётчик; 3 — УЗО/дифавтомат; 4 — кросс-модуль; 5 — автоматический выключатель; 6 — терморегулятор; 7 — датчик температуры воздуха; 8 — контактор; 9 — электрический конвектор

Ситуация осложняется в тех случаях, когда устройства управления также монтируются в модульном щитке. Это могут быть как программируемые термореле с выносным датчиком, так и приборы удалённого управления («Кситал») или логические контроллеры (CCU). В таких случаях щиток должен быть трёхрядным: в верхнем ряду устанавливают вводное устройство вместе с приборами управления и автоматики, нижние два отводят для размещения автоматических выключателей с контакторами.

Поскольку линии питания конвекторов относятся к проводке стационарного типа, их следует выполнять кабелем с однопроволочными жилами в виниловой изоляции. Такие жилы не требуют опрессовки для подключения к клеммам, достаточно просто зачистить их и свернуть в кольцо. При числе управляемых линий более двух крайне желательно выполнить маркировку: в месте ввода кабеля в щиток цепляется поясная бирка, при этом фазная жила обжимается соответствующей кабельной меткой на конце.

Проводка цепи управления, как говорилось, представлена кабелем с тремя или более жилами. Нейтральная (синего цвета) подключается к соответствующей колодке кросс-модуля, фазная — к выводу низкотокового защитного автомата. Остальные жилы согласно маркировке подключаются к клеммам катушек контакторов, обозначенным буквой А с индексом 1 или 2. Вторая клемма соединяется перемычкой с нейтральной колодкой кросс-модуля.

Примечание: такое подключение корректно только если напряжение питания катушек контакторов сетевое, если же используются устройства на 24 или 36 В, схема дополняется понижающим трансформатором. При этом в сигнальном кабеле, идущем к терморегулятору, должна быть предусмотрена дополнительная жила, по которой пониженное напряжение подаётся на среднюю точку контактов релейной группы терморегулятора.

Повышение гибкости работы системы

В заключение отметим, что работа электрических конвекторов в автоматическом режиме не всегда удобна. Так происходит, если один из группы нагревательных приборов, подключенных к одному терморегулятору, располагается вблизи рабочего места и температура в этой зоне существенно превышает комфортную.

Выход из такой ситуации заключается в установке на щитке переключателя на ручную работу, что можно сделать даже после полного завершения монтажа электросети. Суть заключается в том, чтобы врезать в корпус щитка обычный двухпозиционный тумблер с двумя группами контактов обязательно встречного типа включения. В этих же целях можно использовать и двойные модульные кнопки с фиксацией. Первый контакт устанавливается в разрыв фазы питания катушки, второй используется для принудительной подачи питания и, соответственно, включения линии на постоянной основе. При работе в ручном режиме конвектор управляется либо встроенным регулятором температуры, либо розеточным термостатом проходного типа.

Подключение конвектора через розеточный терморегулятор

Точно такой же принцип можно использовать для перевода системы с удалённого контроля на местную автоматику или для переключения на работу по таймингу, что часто используется в зданиях, не предназначенных для постоянного проживания. Разница в устройстве схемы небольшая: вместо того, чтобы переключать фазу питания катушки одного контактора, происходит встречная коммутация фазы питания терморегулятора и второго, альтернативного источника управляющего сигнала. Чтобы исключить встречное включение, достаточно не использовать один фазный провод для подключения контактной группы и питания самого устройства.

Установка электрического накопительного водонагревателя своими руками: схемы подключения

Ничто не помешает выполнить установку электрического водонагревателя накопительного типа своими руками, если вы «дружите» с инструментами. Давайте рассмотрим основные схемы подключения, которые помогут вам разобраться в деталях монтажа и подключить бойлер к водопроводу и электросети.

Электрический накопительный водонагреватель представляет собой теплоизолированный бак-накопитель с нагревательными элементами (ТЭНами) внутри, штуцерами подвода холодной и отвода горячей воды и автоматикой поддержания температурного режима. Они могут быть настенного и напольного расположения, горизонтальные и вертикальные. Монтаж каждого типа имеет свои особенности.

Устройство настенного накопительного водонагревателя Haier: 1 — отвод горячей воды; 2 — подвод холодной воды; 3 — накопительный бак; 4 — термопара; 5 — ТЭН; 6 — магниевый анод (защита от коррозии); 7 — кронштейны

Особенности установки настенного водонагревателя

В первую очередь при монтаже настенного водонагревателя необходимо убедиться, что стена выдержит дополнительную нагрузку. Производители оборудования рекомендуют при расчётах брать четырёхкратный вес бойлера, наполненного водой. Но так как мало кто может правильно выполнить расчёт нагрузок строительных конструкций, следует руководствоваться следующими правилами:

1. Несущая стена способна выдержать массу практически любого бытового водонагревателя.
2. При монтаже бойлера на простенки, в особенности в «хрущёвках», или стены из пустотелого кирпича, баки небольшой ёмкости ещё можно навешивать просто на анкерные крепления. Более-менее вместительные накопители лучше устанавливать на стену, усиленную стойками или крепить на сквозные болты, зафиксированные для надёжности стяжкой.

Крепление накопительного бойлера к стене

Схемы подключения к воде настенного накопительного водонагревателя

Штуцеры для подвода холодной и отвода горячей воды расположены у бойлера настенного исполнения снизу, и отмечены синим и красным цветами соответственно. Подсоединение к магистрали может быть проведено двумя способами:

• без группы безопасности;
• с группой безопасности.

Схемы без группы безопасности можно использовать при подключении водонагревателя, рассчитанного на давление, превышающее напор в магистральном водопроводе холодной воды, если этот напор стабилен. При нестабильном, сильном давлении в магистрали, предпочтение следует отдать подключению через группу безопасности.

В любом случае подключение и монтаж системы водопроводов начинают с врезки тройников в трубопроводы холодной и горячей воды после кранов, установленных на входе водопроводов в квартиру.

Внимание! Если в доме трубы давно не менялись, перед работой нужно проверить их состояние. Возможно, потребуется замена проржавевших стальных труб на новые.

От тройников выполняются отводы для подключения водонагревателя. При работе бойлера кран горячей воды должен быть полностью закрыт. Холодная вода беспрепятственно поступает на нагрев, на смесители, в бачок унитаза.

На бойлере на штуцер подвода холодной воды навинчивают обратный предохранительный клапан. Он служит защитой от термического расширения воды в баке-накопителе, периодически стравливая её излишки. От сливного отверстия клапана монтируется дренажная трубка, которая должна быть направлена вниз и опускаться в ёмкость или канализацию свободно, без перегибов, которые могли бы препятствовать сливу излишков воды в баке.

Обратный предохранительный клапан

Между клапаном и водонагревателем не может быть установлена запорная арматура. А вот тройник, на ответвлении которого установлен кран для опорожнения бака, устанавливать можно, и даже рекомендуется производителями. Трубу или шланг от него необходимо вывести в канализацию, либо тройником подвести на трубу подачи холодной воды до предохранительного клапана.

На выходе из бойлера горячей воды и на входе холодной, сразу после обратного клапана, нужно установить краны, перекрывающие эту линию в период, когда водонагреватель не работает. После кранов трубопроводы через гибкие сантехнические шланги или жёсткие стальные или пластиковые трубы нужно соединить с отводами от тройников на магистралях.

Подвод воды без группы безопасности с редуктором давления: 1 — запорные вентили водопровода; 2 — редуктор понижения давления воды; 3 — запорные вентили водонагревателя; 4 — обратный предохранительный клапан; 5 — дренаж в канализацию; 6 — вентиль для слива воды из бака; 7 — накопительный водонагреватель

Если магистральный водопровод требует регулировки давления, то редуктор или группу безопасности устанавливают на входе холодной воды после магистральных кранов или на ответвлениях от тройников. Как правило, для бытовых водонагревателей в городских условиях достаточно установки редуктора давления, понижающего напор до допустимых или рекомендуемых производителем пределов.

Группу безопасности для электрического водонагревателя составляют отдельные элементы, собираемые по месту. Не путать с группой безопасности для котлов! Порядок их монтажа показан на рисунке.

Схема сборки группы безопасности: 1 — обратный клапан; 2 — тройник; 3 — «американка»; 4 — предохранительный клапан FAR на 6 бар; 5 — компрессионный фитинг для металлопластиковой трубы (слив при превышении давления)

Схема подвода воды через группу безопасности: 1 — редуктор давления; 2 — вентиль для слива бака; 3 — группа безопасности; 4 — слив в канализацию при превышении давления воды

Для горизонтальных водонагревателей подключение производится по аналогичным схемам.

Схемы подключения водонагревателя к электросети

Для безопасной эксплуатации подключение водонагревателя к сети желательно выполнить в сухом месте, а кабели рекомендуется укрыть во влагозащищённом канале. К этой ветке электросети кроме бойлера не должны быть подключены другие электроприборы, особенно мощные. Основные элементы схемы: электрический кабель, розетка, УЗО и автомат.

Кабель

Сечение кабеля должно быть достаточным, чтобы проводка не перегревалась и не спровоцировала пожар. Вам потребуется медный трёхжильный кабель марки NYM или его аналог ВВГ. Рекомендуемые значения минимального сечения медной жилы при различной мощности однофазного водонагревателя приведены в таблице 1.

Таблица 1

Розетка

Водонагреватели небольшой мощности могут быть подключены напрямую в трёхпроводную влагозащищённую розетку со степенью защиты от влаги по ГОСТ 14254–96, например, IP44 или другой, подходящей к вашей ситуации (см. таблицу 2), которая установлена на отдельном подводе от электрощитка.

Таблица 2

Розетка с заземлением

Такая розетка внешне отличается от двухпроводной наличием металлических контактов (клемм) заземления.

Схема подключения розетки с заземлением

Устройства защиты — УЗО и автоматы

В электрическую схему подключения водонагревателей (особенно при повышенной мощности) рекомендуется включить устройство защитного отключения (УЗО). Оно предназначено для блокировки работы оборудования в случае утечки тока на корпус. Сила тока, при которой происходит блокировка, указана на приборе и для эксплуатации бойлера должна составлять 10 мА. Этот параметр обозначает разницу между входящим и выходящим в водонагреватель током.

Выбор УЗО на основании мощности водонагревателя приведен в таблице 3.

Таблица 3

Тип УЗО для сети переменного тока — «А» или «АС». При выборе прибора следует отдать предпочтение более дорогому, электромеханическому — он надёжнее, быстрее срабатывает и обеспечивает более высокую защиту.

В некоторых бойлерах УЗО входит в базовую комплектацию и размещён прямо в корпусе, в других моделях его нужно приобретать дополнительно.

Внешний вид УЗО

Внешне УЗО и дифференциальный выключатель (диффавтомат) очень похожи, но их легко отличить по маркировке. Обычный автомат отключает ток на оборудование при повышении напряжения, а дифференциальный выполняет одновременно функцию и УЗО и автомата.

Выбор двухполюсного автомата по мощности однофазного водонагревателя приведён в таблице 4.

Таблица 4

При выборе излишне чувствительных устройств защиты, бойлер будет постоянно отключаться, а вода нормально не нагреется.

Схемы подключения

Схема подключения принимается в зависимости от желательного уровня и приборного исполнения защиты людей и оборудования. Ниже приведены несколько распространённых схем, а также видео, в котором даются подробные объяснения этим схемам.

Подключение только через розетку

Защита — двойной автомат: 1 — вилка; 2 — розетка; 3 — двойной автомат; 4 — щит; заземление

Подключение через электрощит: 1 — автомат; 2 — УЗО; 3 — электрощит

В схеме УЗО + двойной автомат: 1 — УЗО 10 мА; 2 — вилка; 3 — розетка IP44; 4 — двойной автомат; 5 — линия водонагревателя; 6 — линия квартиры; 7 — электрический щит; 8 — заземление

По правилам безопасности все электромонтажные работы выполняются при отключенной подаче электротока на индивидуальном электрощите. Не включайте в сеть водонагреватель, не заполнив его водой. Не сливайте воду из него, не отключив электричество.

Особенности подключения напольного водонагревателя

Так как такой нагреватель устанавливается на полу, все подводы к нему расположены не на нижней панели, а внизу боковой или задней вертикальной стенки. В быту такие накопительные бойлеры используются редко, так как у самых миниатюрных из них объём бака составляет 100–150 л. Кроме этого, они занимают много места и имеют большую мощность, предъявляющую серьёзные требования к электропроводке и автоматике безопасности.

Подключение к воде у нагревателей напольного расположения выполняется аналогично настенным моделям. Подключение к электросети, ввиду относительно высокой мощности, необходимо выполнять исключительно через отдельный щиток.