Автоматика для электрокотла своими руками

3 схемы подключения автоматики электрического отопления.

Практически любой электрический котел требует обязательного наличия автоматики управления.

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

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

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

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

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

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

После вводного автомата фазные проводники нужно разделить.

Делается это на электромагнитных пускателях.

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

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

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

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

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

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

Катушка имеет два контакта А1, А2.

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

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

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

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

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

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

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

    по отдельности 2квт – 3квт – 4квт
    вместе 2квт+3квт+4квт
    раздельно 2квт+3квт
    раздельно 2квт+4квт
    раздельно 3квт+4квт

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

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

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

Обязательный элемент такой схемы – предельный термостат.


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

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

Данную температуру вы устанавливаете самостоятельно при помощи ручного регулятора.

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

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

Читайте также:
Виброплита своими руками с бензиновым двигателем

Этим устройством является рабочий термостат.


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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как видите, ничего сложного и замысловатого здесь нет.

Об автоматике для электрокотла и регулировке мощности

Отправим материал на почту

Автоматика для электрокотлов отопления может продаваться вместе с агрегатом, но чаще всего, её приходится устанавливать отдельно. При этом необходимый узел можно приобрести в магазине, либо собрать его самостоятельно, что при желании совсем не сложно. Поэтому, предлагаю вам сделать такое оборудование своими руками, предварительно разобравшись в схеме и назначении тех или иных элементов. Я не хочу усложнять такой узел по одной простой причине – чем меньше деталей, тем надежнее работа системы и это доказано временем и практикой.

Узлы, функционал, сборка

Сейчас мы пошагово разберем, как работает автоматика для электрокотла и как её собрать в единый узел, отвечающий за безопасность и управление агрегатом. Такая система обойдет вам гораздо дешевле заводской сборки, к тому же, так вы будете знать её досконально и без труда проведете техобслуживание.

Пусковой узел

Любая электрическая схема начинается с устройства для разрыва цепи и в нашем случае, это вводный трехфазный трехполюсный автомат ≈380 V. Только на этом моменте очень часто допускают ошибку – вместо K3 устанавливают три отдельных однополюсных автомата. Это недопустимо, так как по отдельности каждый прибор отвечает за отдельно взятую фазу, а вот K3 при повреждении нагревательного элемента по любой из трех фаз, обесточивает их все одновременно. На практике это означает, что вас даже не успеет ударить током, если произойдет замыкание на корпус.

Читайте также:
Восстановление ванны: правила

После установки трехполюсного автомата все фазы нужно разделить и для этого используются электромагнитные контакторы типа пускателей. Именно они будут отвечать за управление электрическими котлами, а если быть точнее, то за автоматическую коммутацию электрической сети. Для чего это нужно: если автомат включается и выключается вручную, флажками на корпусе, то пускатель делает это сам, без вашего вмешательства, при поступлении на него импульса от соответствующего датчика.

Однополюсные контакторы должны быть не в виде тройного блока, а по отдельности, только не покупайте или не ставьте из своей заначки старые пускатели типа КМИ, ПМЛ или ПМА и дело здесь не в громкости щелчков при переключении, но об этом чуть ниже. У вас будет возможность упрощенной регулировки мощности электрокотла – в этом и состоит основное преимущество такого варианта. Далее по схеме подключаются ТЭНы или электроды отопителя – здесь все просто.

Регулировка мощности котла

Напряжение с автоматов подается на пускатели, а с них – на греющие элементы и вот именно в этом узле схемы и должна быть установлена регулировка мощности электрического котла. Будет подаваться напряжение на греющий элемент котла или нет – зависит от катушки контактора (пускателя), поэтому в этом звене установим возможность для смены режима обогрева. Для этого нужно на контакт, обозначенный на корпусе, как A2 подключить ноль, а на клемму, обозначенную, как A1 – микровыключатель для разрыва цепи. Впрочем, A1 и A2 можно менять в цепи местами – это не имеет какого-то значения. Все три пускателя должны быть подключены только от одной фазы – её можно взять с нижней клеммы любого из трех автоматов.

Эти три кнопки позволят котлу работать в семи режимах. Допустим, у вас тэновый котел, с тремя нагревательными элементами разной мощности – назовем их условно №1, №2 и №3 – тогда появляется возможность комбинировать температуру воды на выходе. Вот как будут выглядеть режимы:

  1. №1, №2 и №3 – включены (максимальная мощность).
  2. №1 – включен, №2 и №3 отключены.
  3. №2 – включен, №1 и №3 – отключены.
  4. №3 – включен, №1 №2 – отключены.
  5. №1 и №2 – включены, №3 – отключен.
  6. №1 и №3 – включены, №2 – отключен.
  7. №2 и №3 – включены, №1 – отключен.

В зависимости от температуры за окном вы можете выбрать любой из этих режимов, добавляя или убавляя мощность котла для подогрева теплоносителя.

Примечание: надеюсь, теперь понятно, для чего нам понадобились раздельные контакторы – на общем блоке такая регулировка не получится.

Предельный и управляющий термостаты

Такое устройство, как на фотографии вверху, сейчас устанавливают не только на электрических, на и на газовых, а порой и на твердотопливных котлах. Оно необходимо для экстренных ситуаций, когда что-то не сработает в электронике и нагрев теплоносителя не остановится при заданной температуре. Такое может произойти, когда, к примеру, засорится циркуляционный насос и образуется застой жидкости в котле или по каким-то другим причинам. То есть, вода по умолчанию будет греться до предела на термостате, а это обычно 95°C, после чего срабатывает предохранительный механизм и разрывается цепь, но вы можете задать предел температуры самостоятельно.

Так как в этом приборе в экстремальной ситуации не предусмотрен предохранительный клапан то здесь просто разъединяется цепь управляющей фазы. Поэтому прибор нужно подключить именно так, как показано на нижнем изображении, чтобы он мог разорвать цепь управляющей фазы.

Для того чтобы отключать и запускать нагревательные элементы без вашего участия, в схему нужно добавить ещё один прибор – это термостат управления (только не путайте его с предельным). На изображении видно, что он подключен к основной фазе перед предельным устройством. Это означает, что он будет отдавать команды. То есть, рабочий термостат будет срабатывать при определенной температуре, которую вы ему зададите – процесс происходит автоматически, без вашего участия.

Читайте также:
Как для газовой колонки установить дымоход

В том случае, когда вы видите, что цепь разомкнута (котел не греет), а температура меньше заданной вами, это означает, что сработал не рабочий, а предельный термостат. Это говорит о том, что где-то возникли неполадки и вам нужно найти неисправность, устранить её и лишь после этого запускать котел заново.

Помимо рабочего в цепь управляющей фазы также можно подключить комнатный термостат, показанный на схеме под №3. Он будет реагировать на температуру в помещении, и от него будет зависеть работа прибора №2, так как рабочий термостат не сможет разорвать цепь без «согласия» комнатного датчика.

Заключение

Рискну повториться и скажу, что простая схема всегда наиболее надежна в эксплуатации и, к тому же, обходится дешевле при закупке необходимых приборов. И если вы согласитесь потратить на это время, то потом не пожалеете.

Автоматика управления отоплением дома своими руками. Часть 1

Многофункциональные устройства BM8036 и NM8036 производства Мастер Кит могут быть использованы в качестве центральной части системы управления отоплением, охлаждением, вентиляцией и т.п. На основе NM8036 один из наших покупателей решил сделать автоматику управления отоплением дома и подробно описал процесс реализации своей идеи:

«Я в статье Автоматика отопления для дома писал о том, какая нужна автоматика для системы отопления с водяным тепловым аккумулятором (ВТА). Исходя из желаемого алгоритма и особенностей работы системы отопления такого рода я пришел к выводу, что нужен программируемый блок управления, выполняющий не только функции терморегулятора, но и таймера с календарем.

В принципе, можно просто взять старый компьютер, какой-нибудь пентиум 2-й, написать для него программу, которая будет выполнять все желаемые функции — да и делу конец. Признаюсь, у меня до сих пор еще не пропало такое настроение. Однако я вдруг вспомнил о такой фирме, где можно купить массу разных комплектов для самых разнообразных задач. Это Мастер Кит.

А надо сказать, что эта фирма поставляет разные комплекты для сборки радиоэлектронных устройств. Что такое комплект? Это, как правило, печатная плата и набор деталей для сборки. Правда, есть и уже собранные, готовые приборы. Я, собственно, раньше пользовался этим сервисом, что-то собирал… И вот, совсем немного порывшись в его каталоге, я обнаружил устройство, которое в общем и целом вполне соответствует моим требованиям. Это 4-х канальный таймер-термостат NM8036.

Есть там в каталоге и аналог такого термостата, но уже на 8 каналов: BM8036.


*прибор поставляется в спаянном виде с установленными силовыми ключами в комплекте с корпусом и 8-ю датчиками температуры

Если поближе познакомиться с тем и другим вариантом, то лично мой выбор: 4-х канальный. Почему? Его легко расширить до 12 каналов. Точнее, оба устройства можно переделать в 12-канальный вариант. То есть, установить под его управление 12 устройств. И это не мое изобретение, на сайте Мастер Кит обо всем этом говорится. Мой выбор пал на NM8036, так как он дешевле. Однако использование того или иного варианта зависит от задач, умения паять и т.д. (кому то будет проще и удобнее использовать готовое устройство).

Какие это могут быть устройства? Ну, например, электроклапаны системы отопления, циркуляционные насосы, электротэны, вентиляторы, электрически управляемые задвижки… Эка меня разнесло. Задвижки, вентиляторы… Дык, это я уже прикидываю, что термостат сей будет не только системой отопления управлять, но и поддерживать оптимальную для овощей температуру хранения в подвале.

Не лишне заметить при этом, что ко входам этого аппарата можно подключить просто огромное количество датчиков температуры. Цифровых датчиков, обладающих высокой точностью. А для гурманов от электроники еще предусмотрена возможность подключения и еще пары аналоговых датчиков ко входам АЦП.

Но изюминка этого агрегата даже не в этом. Его программное ядро позволяет программировать работу без знания каких-либо языков программирования. Все на уровне человеческого понимания на русском языке. Хотя, конечно, далекому от таких вещей человеку, наверное, будет трудновато с этим справиться. По крайней мере, не сразу, не с налета.

Читайте также:
Изучаем инструкцию по монтажу мягкой кровли Шинглас

Но что мне особенно понравилось, так это то, что этот аппарат можно подключить к компьютеру и изгаляться над ним уже не с помощью его штатных кнопок, а с клавиатуры компьютера. Просматривать программу, изменять ее, заливать новые версии прошивок… Сложно, Мастер? Не знаю, мне так не кажется. Сегодня век такой, что 12-летние внуки, вон, уже не глядя на кнопки по клавиатуре лупят. А я что ж, тупее их, что ли? Дудки, нас не догонят!

Ну, короче, я этот аппарат собрал, отладил. Теперь осталась мелочь: расставить по местам датчики температуры и создавать программу по тому алгоритму, который мне необходим для работы системы. И это вовсе не является несбыточным делом. Посмотри, Мастер, почитай, сколько людей уже пользуются этим термостатом. Я никакого открытия тут не сделал, просто нашел то, что мне нужно, и по приемлемой цене.

Ну так а что же требуется для полной сборки моего блока управления? Я так прикинул на свои хотелки-мотелки и решил задействовать сразу все 12 каналов. Может быть, не сразу, но блок управления надо собрать полный. Поэтому:

1. Таймер-термостат NM8036 1 шт
2. Блок исполнительных реле NM4411 3 шт
3. Блок питания PW1220D 1 шт
4. Датчик температуры цифровой DS1822 4 шт

Это все я купил в интернет-магазине. Датчики температуры, собственно, идут в комплекте с таймером, там их уже 4 штуки. Но я на расширение еще взял 4. Лишними не будут. А еще в местном магазине присмотрел корпус для блока управления, куда можно воткнуть все эти компоненты.

Сам Мастер Кит торговлей не занимается, это делают различные дилеры-магазины, в том числе и интернет-магазины. В моем поселке нет супермаркетов, потому я пользуюсь интернет-магазинами.

Вот процесс сборки

Теперь поговорим о самой сборке и запуске блока управления отоплением на основе NM8036.

У Мастер Кита имеется очень хорошая инструкция для работы с набором. На странице описания набора в конце есть на нее ссылка.

Но сегодня я не для того рассказ затеял, чтобы инструкцию эту повторять. Есть разные подводные камешки и булыжники, о которых в инструкции не говорится, а я по практике своей или натыкался, или чудесным образом избежал такового, но мог наткнуться. Вот об этом и речь поведу.

Я не буду рассказывать и показывать, как припаивать элементы к печатной плате. Разумеется, это делается не с помощью паяльной лампы и определенный минимальный навык, конечно же, весьма желателен. Тут правила простые: аккуратность и внимательность, выводы и контактные площадки стараться не перегревать.

Схемы с наборами имеются, перечни элементов вложены, наименования на элементах написаны — имей, как говорится, глаза и руки. Но об одном хочу напомнить: после сборки, очистки и промывки не спеши сразу включать. Возьми, Мастер, лупу покрупнее и самым тщательным образом проверь каждую пайку. КАЖДУЮ! Чтобы кружочек был ровненьким, чтобы от него не тянулись замыкающие сопли припоя на другие контакты. Львиная доля неисправностей возникает именно от некачественной пайки.

Правильно вставь в разъем процессор (контроллер). Это самая большая микросхема, у нее есть на торце выемка, обозначающая начало выводов. На монтажной схеме нарисовано, куда должна смотреть эта выемка.

Собрал? Проверил? Теперь еще раз проверь. Контрольный выстрел перед запуском. Стрельнул? Ну что ж, перекрестись на образа и тычь разъем питания. Только учти, что если не туда вставишь, удовольствие будет сомнительное, да и результат не тот.

Смотри, около разъема СОМ два разъемчика поменьше — справа и слева. Тот, что справа — это разъем для подключения датчиков. А разъем питания — это тот, что слева от COM. Так вот, разъем питания очень хорошо тычется в разъем датчиков. Будь внимателен, иначе рискуешь нарваться на неприятности.

Читайте также:
Где лучше использовать ламинат 32 и 33 класса? Какие производители существуют.

Разъем COM. Для чего? Для соединения с компьютером… и не только. К контактам этого же разъема подведены выходы контроллера для управления нагрузками OUT0, OUT1, OUT2 и OUT3 (смотри разъем XS1 на схеме). То есть, эти 4 выхода можно использовать напрямую с этого разъема.

Неплохо, конечно, но если ты их не используешь здесь, а используешь разъем только для соединения с компьютером, то не пытайся применять абы какой кабель для соединения. В этом кабеле могут быть припаяны и провода к контактам выходов. Неизвестно, чем это может кончиться. Сказано в инструкции, как надо распаять кабель для соединения с компьютером — так и делай.

Далее. Вот эти синенькие клеммнички (XS6 — XS9), что слева от разъемов, можно вообще не устанавливать, если ты намерен для управления использовать наборчики NM4411. Мало того, можно также не припаивать и все элементы, которые предусмотрены в этих выходных каскадах. Все, что имеются на этом фрагменте схемы NM8036 (тут еще 8 резисторов и 4 оптрона).

Эти элементы не нужны (меньше паек — надежней прибор). А как же тогда соединять выходы контроллера со входами NM4411? Дык, как… напрямую.

Я ведь говорил, что штатно в этом наборе только 4 выхода, к которым, соответственно, можно подключить только 4 нагрузки. А программное обеспечение, прошивка контроллера может обеспечить работу с 12-ю нагрузками. При этом каждая из них подключается напрямую к контактам контроллера (хотя, конечно, первые 4 могут быть взяты с COM-разъема, штатно).

Если посмотреть на плату NM8036 со стороны паек, то ее вид будет примерно таким, как на этом рисунке (для увеличения щелкни по нему). Выходы каналов управления от 1-го до 12-го пронумерованы соответствующими цифрами. Пронумерованы также и два аналоговых входа (А1 и А2), которые также обрабатываются новой прошивкой контроллера.

Если, Мастер, ты смотрел видеоролик сборки, то, конечно, заметил жгутик проводов, припаянный к выводам контроллера с обратной стороны платы. Посредством этого жгутика я соединил указанные выводы с разъемом на дополнительной плате.

А там уже пошел другой жгут, от этого разъема на платы исполнительных реле NM4411 и два переключателя, кои соединились с аналоговыми входами контроллера. Для чего переключатели? Их я поставил для переключения режимов работы системы отопления.

Управление отоплением частного дома с котлом и тепловым аккумулятором не решается однозначно. Тут ведь не просто „включил-выключил“. Работа котла по накоплению тепловой энергии — это уже отдельный режим, отличный от режима потребления тепла. Первый мой переключатель — это включение/отключение режима „Котел“, который как раз соответствует работе котла.

Второй переключатель в моем случае включает нагрев бани. В дежурном режиме в помещениях предбанника, мойки и сауны поддерживается температура на уровне 16 градусов. При включении нагрева температура в мойке повышается до 35 градусов.

Схема переключателя режимов простенькая, это пара резистров номиналом 1 ком, подпаянных к тумблеру. Верхний по схеме резистор подключен к выводу 10 контроллера (VCC, питание +5в), а нижний — к выводу 11 (GND, общий).

Осталось дополнить эту статью соображениями по выбору корпуса. Очень удачным в моем случае оказался выбор пластикового корпуса, который попался в одном из местных магазинов электротоваров. Некоторая тесноватость в нем вполне компенсировалась довольно уместным прозрачным окном для размещения под ним блока NM8036 с дисплеем. В нем же разместился и блок питания, и 3 платы управления NM441 по 4 канала каждая.

Клавиатуру и тумблеры переключателей режимов удалось закрепить на внутренней стороне крышки. Таким образом получился неплохой блок управления отоплением частного дома.

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

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

Читайте также:
Дизайн интерьера маленькой гостиной: правильная расстановка мебели, благоприятные цветовые решения

Электрокотел

Сделать электрокотел или купить?

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

Виды котлов

Виды котельного оборудования:

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

Газовый котел

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

Важно выбрать материал, из которого будет изготавливаться электрокотел.

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

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

Особенности электрокотлов

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

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

Автоматика, электрика для изготовления

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

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

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

Автоматика

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

Инструменты

Из инструментов и расходного материала понадобятся:

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

Что учесть при сборке конструкции

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

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

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

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

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

Самодельный котел

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

Котел, требует строгого выполнения мер безопасности.

Пошаговая инструкция по изготовлению

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

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

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

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

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

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

Подключение электрокотла к щитку

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

Подключение к щитку

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

Рекомендации по подключению:

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

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

Автоматика для электрокотла своими руками

Блок управления электрокотла

Автор: sathv, sathv@mail.ru
Опубликовано 20.01.2015
Создано при помощи КотоРед.

Известно, что тепло для кота- первое дело. Поэтому для обогрева нашей Мурки был приобретен небольшой электрокотел с ТЭН’ом на 3КВт. Управление котлом сделано после пробного периода эксплуатации и попыток создать экономичный режим расхода электроэнергии.

Конструкция изделия показана на рисунке:


Возможности схемы управления:
1. поддержание температуры котла в трех временных интервалах,
от 7час до Т1-выключено (дневной сон кошки, питомцы ушли на работу),
от Т1 до Т2-температура t1 (вечерняя прогулка кошки, питомцы после работы готовят кошачий ужин),
от Т2 до 7час- температура t2(период льготного ночного тарифа, максимальный разогрев системы).
2.автоматическое отключение ТЭН при включении нагрузки с большим приоритетом (например, насосной станции).
3. управление нагрузкой мощностью до 4-5 КВт.
4. установка значений Т1, Т2, t1, t2 и текущего времени.
5. ручное управление нагрузкой.
6. сохранение данных контроллера и ЖКИ при отключении питания 220В.
Схема показана на рисунке.


Температура котла определяется путем измерения времени заряда через терморезистор конденсатора, подключенного к порту RB5. Точность измерений оказалась достаточной- +/- 2 градуса в диапазоне 10 – 75 градусов. Терморезистор высокоомный и цепь его подключения несимметричная, но длина соединительного кабеля от него до устройства может быть большой (2-3 метра), наводки при этом не заметны.
Питание производится от блока с напряжением 5,2В через развязку на диодах Шоттки. Резервирование питания при этом происходит за счет небольшой разности напряжения резервного аккумулятора, – четыре аккумулятора по 1,25В = 5В; при пропадании сети они запитывают контроллер и ЖКИ (без индикации). Напряжение +12В дает преобразователь на МС34063: это напряжение используется в цепи термосопротивления (для линеаризации экспоненты заряда) и в токовом датчике приоритетных нагрузок.
Входной сигнал для токового датчика снимается с токового трансформатора Т1, усиливается компаратором LM393, выпрямляется и управляет транзисторным ключом VT1. Ключ соединен с оптосимистором MOC3042, управляющим симистором BT136. Для подключения ТЭН использован миниконтактор IEK с четырьмя запараллеленными контактными группами (сигнальные контакты у него такие же как и силовые).
Ключ на транзисторе VT2 подает на порт RB4 ‘единицу’ во время отключения нагрузки. Если отключение вызвано срабатыванием токового датчика, то последующее включение производится с задержкой около 1 минуты. Это позволяет исключить излишние срабатывания контактора при последовательном включении приоритетных нагрузок, – например, после включения водяного насоса обычно включается нагреватель бойлера горячей воды.
Примерный вид ЖКИ показан на следующем рисунке.

Читайте также:
Балдахин на детскую кроватку: как создать сказочную атмосферу

Переход от установки одного параметра к другому производится нажатием кнопки SB2 ‘Меню’, изменение параметра производится переключением двухпозиционного тумблера SB3 из нейтрального положения в ‘ + ‘ или ‘ – ‘ .
Кнопкой SB4 производится сброс контроллера. Кнопкой SB5 отключается индикация ЖКИ, поскольку постоянно она не требуется.
Двухполюсный переключатель SB6 предназначен для ручного управления нагрузкой.
Программа контроллера, разработанная в MPLAB, представлена в прилагаемых файлах. Пояснения к ней, написанные при разработке, находятся в рисунках.

Пояснения и документация к конструкции не оформлены, поскольку не думается, что данную конструкцию будут копировать. Однако общий подход к энергопотреблению при ограниченной подключенной мощности и не дешевой электроэнергии может быть интересен.

Возможно ли сделать регулятор температуры для котла отопления своими руками

В конструкции любого газового или электрического котла присутствуют элементы контроля и управления, отслеживающие температуру теплоносителя на выходе. Но в старых или недорогих моделях такие компоненты имеют примитивное исполнение, позволяющее только включать и отключать нагрев. Домовладельцы, которые хотят оптимизировать работу отопительной системы, оснащают её выносными регуляторами температуры. Ввиду высокой цены терморегуляторов заводского изготовления их делают самостоятельно.

Виды регулятора температуры для котла отопления

В базовом исполнении на котлоагрегатах устанавливают простейший терморегулятор, отслеживающий степень нагрева теплоносителя в системе. Нужное количество градусов домовладелец задаёт вручную, затем начинает работать простой термоэлемент на основе биметаллической пластины. Он активирует нагрев теплоносителя, включая газовую горелку или ТЭН в электрокотле.

Более дорогие модели оснащают выносными терморегуляторами. Они контролируют температуру по нескольким каналам:

  • контроль степени нагрева теплоносителя в системе отопления;
  • отслеживание температуры воздуха в удалённом помещении выносным датчиком;
  • включение отопления погодозависимым сенсором, установленным на улице;
  • управление котельной установкой выносным комнатным терморегулятором.

Погодозависимые системы управления применяют реже остальных. Это связано с их высокой ценой, сложностью настройки и монтажа. Однако они обеспечивают наиболее эффективное управление котельной установкой: система оперативно реагирует на изменение погоды на улице, не дожидаясь, пока температура в помещении снизится или повысится.

Регулятор температуры, устанавливаемый на удалении от котла, становится внешним управляющим модулем. Он состоит из компактного термометра, логической схемы и коммутирующей аппаратуры. Основная его задача — мониторинг заданной температуры на основании показаний термоэлемента. Если в помещении становится холодно, он дистанционно включает отопление. Когда температура достигнет установленного значения, котёл выключится.

Периферийное котловое оборудование со встроенными регуляторами может выполнять и другие задачи. Они могут:

  1. Регулировать температуру в контуре горячего водоснабжения.
  2. Задавать различные режимы работы котельной установки в зависимости от времени суток или дня недели.
  3. Управлять отоплением по предварительно заданной программе.
  4. Оперировать внешним оборудованием. Терморегулятор может управлять бойлерами косвенного нагрева, солнечными коллекторами и системой тёплого пола.

Выносная конструкция терморегулятора позволяет управлять котельным оборудованием, расположенным удалённо. Благодаря этому в строении будет поддерживаться заданная температура, даже если отопитель находится в подвале или в отдельной постройке.

Компоновка и функционал аппаратуры варьируется в широких пределах. Наиболее простые устройства имеют единственную ручку для механической регулировки. Современные сложные механизмы построены на электронной базе. Они могут регулировать температуру по нескольким каналам, оснащены электронными табло, на которых отображаются различные показатели. Стоят они дороже, но позволяют повысить эффективность работы отопления, экономя бюджет.

Регулятор температуры для котла отопления своими руками

Заводское оборудование для управления котловым оборудованием, которое представлено в специализированных магазинах, надёжно и претензий у домовладельцев не вызывает. Но стоит оно дорого, что не устраивает тех домовладельцев, кто хоть немного разбирается в электротехнике или электронике. Имея даже базовые знания в этих областях и понимая, как должно функционировать оборудование, можно собрать и подключить его к котлоагрегату самостоятельно.

Читайте также:
Из какого дерева строить баню?

Однако сделать сложный программируемый терморегулятор для котла отопления под силу далеко не каждому. Кроме того, для такого прибора потребуется купить дорогие комплектующие, которые легко вывести из строя при малейшей ошибке. Новичку, который разбирается в электронике поверхностно, следует начать с какой-нибудь простой схемы, собрать и запустить её в работу. Комплектующие для неё, как правило, стоят недорого и их повреждение не приведёт к каким-нибудь серьёзным тратам. Достигнув положительного результата, можно замахнуться на что-то более серьезное.

Схема изготовления регулятора температуры для котла отопления

Перед началом сборки необходимо определиться, какие элементы использовать. Перечень необходимых расходников можно составить по принципиальной схеме регулирующего устройства. В общем случае набор комплектующих включает в себя:

  • элемент, измеряющий температуру;
  • блок обработки (набор микросхем или транзисторов), сравнивающий установленные значения с полученными;
  • исполнительную часть, выдающую команду на включение или отключение котла.

В интернете в открытом доступе представлены различные схемы терморегуляторов, доступные для сборки как новичкам, так и продвинутым электронщикам.

Пошаговая инструкция

Лучшая схема для новичка — вариант с использованием стабилитрона. Последний представляет собой полупроводниковый диод, пропускающий ток лишь в одну сторону, с управляющим выводом. Пока на последний контакт подаётся напряжение, элемент находится в открытом состоянии, подавая сигнал на включение котла. Для сборки схемы понадобятся:

  • стабилитрон TL431;
  • терморезистор 22 Ом;
  • сопротивления на 100 Ом и 10 кОм;
  • герконовое реле марки РЭС55А или РЭС47;
  • блок питания на 12 В;
  • соединительные провода, колодки;
  • корпус;
  • печатная плата.

Для удобства сборки все элементы размечают на печатной плате. Последовательность изготовления терморегулятора:

  1. Печатную плату подгоняют для размещения в корпусе, делают отверстия для крепления и формируют токоведущие дорожки. Закрепляют входные и выходные колодки.
  2. Компоненты схемы размещают на плате и соединяют между собой пайкой.
  3. Подключают выводные колодки и закрывают корпус.
  4. Выполняют коммутацию линий питания, управления и термосопротивления.
  5. Проверяют работоспособность прибора. При изменении сопротивления подстроечного резистора должно происходить срабатывание силового реле. Замыкание контактов будет слышно при нагреве или охлаждении термосопротивления.

Готовый регулятор можно разместить рядом с котлом или непосредственно в контролируемом помещении. Первый вариант более предпочтителен: самодельный корпус лучше спрятать от посторонних взглядов, чтобы он не портил оформление комнаты. Целесообразно в комнате разместить только удалённый термометр, сделав для него скрытую проводку.

Достоинства и недостатки

Самостоятельное изготовление терморегулятора для управления котловым оборудованием имеет свои положительные и отрицательные стороны. К числу первых можно отнести:

  1. Дешевизну. Регуляторы температуры, изготовленные самостоятельно, стоят в разы дешевле заводских моделей.
  2. Повышение теплового комфорта в помещении. С регулятором система отопления способна работать без вмешательства домовладельца.
  3. Экономное расходование энергоресурсов. Грамотная настройка регулятора позволяет сэкономить до 30% тепловой энергии, вырабатываемой котлоагрегатом.
  4. Предупреждение нештатной ситуации в отопительном контуре. Автоматика способна самостоятельно выключить котёл в случае перегрева теплоносителя либо включить, если возникнет угроза замораживания системы.
  5. Простота подключения и обслуживания. Оборудование, изготовленное своими руками, имеет понятную и знакомую конструкцию, которая не вызывает проблем в процессе эксплуатации.

Установку термометра сопротивления на радиатор отопления лучше не делать. В этом случае возможен локальный нагрев окружающего пространства и охлаждение других зон.

К недостаткам регулятора, изготовленного кустарно, относят некрасивый внешний вид, сложность сборки и отсутствие гарантии. Кроме того, новички не застрахованы от совершения ошибок. Неправильная коммутация радиоэлементов может привести к их повреждению. Если это дешёвые расходники, то ничего страшного, но поломка дорогих деталей вынудит покупать новые, а конечная цена такого прибора может достигать рыночной.

Самодельный регулятор температуры станет отличным дополнением к отопительному котлу. Эта эффективная модернизация позволяет сэкономить на обогреве жилья, повысить комфортность проживания и снизить износ нагревающего теплоноситель оборудования.

Возможно ли изготовить электрокотел своими руками: правила сборки самодельного котла

Отопление дома при помощи электричества — наиболее технологичный вариант. Электрическая энергия без потерь преобразуется в тепловую, удобно и дешево транспортируется.

Читайте также:
Гостиная в стиле бохо - подборка фото

Есть ряд типовых решений для организации отопления — тепловые насосы, обратные кондиционеры, керамические инфракрасные излучатели, конвекторы, электрокотлы. Популярной является установка электрического котла.

Электрический котел для отопления дома

Преимущества установки центрального электрического отопителя:

  1. Применение других видов топлива параллельно с электричеством.
  2. Возможность встроить в уже существующую систему отопления.
  3. Экономия на нагревателях.
  4. Простота конструкции и ремонтопригодность.
  5. Экономия при наличии дифференцированных тарифов на отопление.
  6. Низкая стоимость оборудования, возможность дистанционного контроля.
  7. Доступность технологии, возможность собрать отопитель своими руками.
  8. Возможность установки в систему отопления частного дома и подсобных помещений.
  9. Оптимальное решение при наличии альтернативных источников энергии: солнечной панели или ветрогенератора.

Есть различные методы реализации электрического котла, но любой содержит три компонента:

  1. Нагреватель.
  2. Корпус.
  3. Группа управления и безопасности.

Различия электрических котлов, как правило, это вариации этих параметров и опций.

Как работает

Устройство подключено к жидкостной системе отопления. Система заполнена теплоносителем, который нагревается ТЭНом. Насос или гравитация постоянно заставляют жидкость циркулировать.

Жидкость отдает тепло в помещение через теплообменники — батареи. Холодная жидкость подается опять к котлу.

На протяжении магистрали или в определенных точках помещения устанавливаются датчики. Они подают сигнал на контроллер, который снижает или повышает напряжение или выключает котел.

Управление электрическим котлом в зависимости от схемы подключения и применяемых комплектующих бывает ступенчатым или плавным.

Подбор мощности нагревателей зависит от размеров емкости нагревателя и мощности радиаторов. Установка слишком мощных нагревателей способно привести к закипанию теплоносителя и разрыву системы.

Внимание! Для повышения безопасности применяйте предельный механический термостат с реле, который предупредит закипание жидкости, если электроника контроллера не справится.

Подключение к сети и блок управления

Для безопасного подключения к сети потребуются:

  1. Провода соответствующего сечения. Сечение рассчитывается исходя из мощности и длины, для мощной системы лучше подключение силового кабеля и 380 вольт.
  2. Заземление: металлические детали стоит присоединить к контуру заземления.
  3. Отдельный дифавтомат — выключит потребителя, если защитная трубка проржавеет и будет «пробивать» в дом.

Чтобы регулировать силу тока, приобретают:

  1. Контроллер или блок управления.
  2. Амперметр.
  3. GPS-модуль.
  4. Механический клапан, отключающий электроэнергию при закипании жидкости в котле (надежный механизм, работает от давления).

Схемы самодельных электрокотлов

Домашний мастер без труда соберет электрический обогреватель в своей мастерской. Есть ряд схем и решений, которые оптимальны для различных условий.

Из чугунной батареи с ТЕНом

Если обогреть планируется небольшое утепленное помещение (бытовка, гараж, изолированная комната) дешевым вариантом будет превращение чугунной батареи в электрический обогреватель. Этот вариант выполняет роль электрического котла и теплообменника.

Для сборки потребуется:

    Чугунная батарея. Длина батареи выбирается исходя из теплопотерь помещения. Одно стандартное ребро способно выделять 0,1—0,2 Квт/ч.

ТЭН должен быть жидкостной, с возможностью герметичного резьбового присоединения. Длина нагревателя по возможности на длину батареи — тогда добьетесь максимального КПД.

Мощность ТЭНа меньше, чем возможность теплопередачи батареи — можно не применять регулятор.

  • Регулятор мощности. С небольшой мощностью справится ШИМ, если батарей несколько, можно приобрести многополосный контроллер.
  • Электропровода необходимого сечения.
  • ТЭН устанавливается в нижнюю пробку батареи. Если батарея будет изолирована, противоположные пробки заглушены, а над ТЭНом в пробку врезается дополнительный расширительный бачок, который служит также «лейкой» для заполнения и развоздушивания батареи.

    Если батарея будет служить электрокотлом, к противоположной стороне батареи внизу подключается подача холодной воды, вверху батареи — отбор холодной воды.

    Обязательно при монтаже применяем правила безопасного монтажа электропроводки.

    Внимание! При малом сечении проводов, не заизолированных скрутках или слабых контактах есть риск пожара.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: