Как подключить электрический ТЭН котел 380 и 220 Вольт
Теория
Что такое ТЭН в электрическом котле? С точки зрения электротехники это активное сопротивление, которое выделяет тепло при прохождении по нему электрического тока.
По внешнему виду одиночный ТЭН выглядит, как согнутая или завитая трубка. Спирали могут быть самой разной формы, но принцип подключения одинаков, у одиночного ТЭНа два контакта для подключения.
При подключении одиночного ТЭНа к напряжению питания нам нужно просто подсоединить его клеммы к электропитанию. Если ТЭН рассчитан на 220 Вольт, то подключаем его к фазе и рабочему нулю. Если ТЭН на 380 Вольт, то подключает ТЭН к двум фазам.
Но это одиночный ТЭН, который мы можем увидеть в электрочайнике, но не увидим в электрическом котле. ТЭН котла отопления это три одиночных ТЭНа, закрепленные на единой платформе (фланце) с выведенными на ней контактами.
Самый распространённый ТЭН котла состоит из трёх одиночных тэнов закрепленных на общем фланце. На фланце выводится для подключения 6 (шесть) контактов ТЭНа электрического ТЭН котла. Есть котлов с большим количеством одиночных тэнов, например, так:
Схемы подключения ТЭН котла
Вариант 1. Схема подключения к однофазной сети
Обычно, три одиночных Тэна в такой конструкции, размещены так, что контакты от разных тэнов располагаются друг напротив друга.
Чтобы подключить ТЭН на 220 Вольт, нужно соединить три контакта от разных одиночных спиралей перемычкой и подключить их к рабочему нулю.
Три оставшиеся контакта нужно, также соединить и подключить к рабочей фазе. Это обеспечит одновременное включение всех тэнов в нагрев при подаче питания.
class=»eliadunit»>
Однако так напрямую подключение не делают, и на каждый второй контакт тэна подключают на фазу после своего автомата или, что делается чаще, подключают от своей линии управления (автоматики).
Вариант 2. Трехфазное подключение
Если мы посмотрим на продающиеся тэны для котлов, то увидим, что почти все маркируются, как Тэны 220/380 Вольт.
Если у вас такой вариант тэна, и вы имеете возможность подключиться к трехфазному питанию 220 Вольт или 380 Вольт, то нужно использовать схемы подключения называемые «звезда» и «треугольник».
По схеме «звезда» 220 Вольт три фазы, нужно пермячкой соединить три контакта одиночных тэнов и подключить их рабочему нулю. На вторые свободные контакты подать по фазному проводу. Каждый одиночный тэн будет работать от 220 Вольт, независимо друг от друга.
По схеме «треугольник» 380 Вольт, нужно перемычками соединять контакты 1-6, 2-3, 4-5, у одиночных тэнов 1-2,3-4,5-6 и подавать на них фазные провода. Каждый одиночный тэн будет работать от 380 Вольт, независимо друг от друга.
Вывод
Как видим электрические ТЭН котлы просты в подключении и само подключение ТЭНа не вызывает проблем. Более сложный вопрос подключения автоматики и датчика температур. Об этом в следующих статьях.
Монтажные схемы и решения
Подключать к централизованной подаче устройство нагрева можно одним из двух способов: через группу безопасности или напрямую.
Группа безопасности состоит из набора следующих элементов:
- кран отсечной;
- клапан обратный;
- клапан предохранительный;
- расширительный сосуд.
Вариант №1. Наличие группы безопасности традиционно применяется на бойлерных установках косвенного нагрева, а также когда давление централизованной системы выше граничного параметра рабочего давления бойлера.
Вариант №2. Подключение напрямую обычно применимо к оборудованию малой ёмкости, с проточным принципом действия. Прямое соединение допускается также в условиях меньших и стабильных давлений централизованного водопровода. Монтажная схема в любом случае подразумевает установку запорных кранов.
Разновидности и характеристики терморегуляторов
Термостат – это устройство, которое производит периодические замеры температуры воздуха в помещении и, в зависимости от полученных результатов, корректирует работу отопительного прибора. То есть, если температура воздуха достигла выставленной отметки, питание ограничивается и обогреватель прекращает работу. Как только воздух остывает, прибор снова вступает в активную фазу, таким образом постоянно поддерживая нужный уровень тепла в помещении.
Конструкция и принцип работы устройств, регулирующих температуру, могут существенно отличаться друг от друга. Существует две основные разновидности термостатов:
- Механические.
- Электронные.
Механический тип терморегулятора для инфракрасного обогревателя
Первый вариант терморегуляторов представляет собой небольшую пластиковую коробку, наружная часть которой оснащена переключателем. Как правило, он круглый, что позволяет плавно изменять его положение. Значение деления может быть разным, например, в некоторых моделях это 1° , а в других переход происходит сразу с 2° на 5° и т. д. Кроме того, на корпусе расположена кнопка включения и световой индикатор, показывающий активен ли прибор в данный момент.
Существуют и более современные механические модели терморегуляторов, которые оснащены дисплеем. Правда, данных там отображается не так уж и много, а управление температурой происходит при помощи всего двух кнопок управления.
Электронная разновидность термостата, контролирующего работу ИК-обогревателя
Электронные терморегуляторы имеют куда большие возможности в управлении. Дизайн и конструкция данных устройств постоянно модернизируются – для изготовления современных моделей используют даже жидкокристаллические экраны.
В зависимости от выбранной модели настройка и управление могут осуществляться как при помощи кнопок, так и сенсорно. В некоторых устройствах для защиты экрана, а также создания более привлекательного внешнего вида, используют специальные откидные крышки.
Такие приборы без проблем можно использовать даже в тех домах, где хозяева часто отсутствуют или проживают сезонно. Устройство легко поддается программированию и без труда управляется дистанционно при помощи мобильных устройств. Единственная сложность в приобретении такого терморегулятора – достаточно высокая стоимость.
Электронные термостаты
Электронные терморегуляторы для водонагревателей имеют датчик с принципом термосопротивления – материал изменяет свою токопроводность при нагревании/охлаждении, что регистрирует электросхема. Могут отслеживать значения и передавать их на блок управления. Как правило имеют интегрированное защитное реле.
Плюсы:
- наиболее точные из всех существующих вариантов, что повышает безопасность;
- простые в использовании;
- компактность;
- широкий диапазон настроек;
- программируемость температуры, времени включения.
Недостаток:
- высокая цена. Стоимость электронного терморегулятора 3000 – 4000 р., стержневого 650 – 1500 р.;
- низкая ремонтопригодность.
Электронными термореле оснащают наиболее продвинутые модели водонагревателей, в большинстве случаев совмещаются с цифровым управлением и табло.
Как работает терморегулятор?
Такой регулятор состоит из двух основных узлов:
- Датчика температуры, установленного возле источника тепла и/или в отапливаемом помещении.
- Блока управления, обрабатывающего сигналы температурного датчика.
Эти конструкционные элементы взаимодействуют между собой по следующей схеме:
- Блок управления получает программу работы обогревателя, в которой указан температурный режим в помещении или степень прогрева нагревательного элемента.
- Датчик температуры считывает «градусы» в комнате и/или у нагревательного элемента, предавая эту информацию на блок управления.
- Блок управления включает нагревательный элемент в том случае, если переданная датчиком температура меньше запрограммированного значения. И выключает инфракрасную панель, если температура в комнате или у нагревательной пластины превысит запрограммированный параметр.
В итоге потолочные и настенные инфракрасные обогреватели с терморегулятором расходуют только нужный «объем» электроэнергии, прогревая помещение только до нужной температуры. При этом калибровка теплоотдачи и температуры осуществляется с шагом 0,1-1,0 °C
Типовые разновидности терморегуляторов
Современные производители выпускают два типа терморегуляторов:
Механические приборы. У таких регуляторов в качестве датчика температуры используется особая пластина или диафрагма из чувствительного к температурным деформациям материала. Поэтому блока управления у термомеханических регуляторов, по сути, нет. Пластина смыкает или размыкает контакты электрической цепи, питающей инфракрасный нагреватель, под «влиянием» фактической температуры в доме. А все регулирование заключается в фиксации заданной температуры с помощью механического рычага, с помощью которого позиционируют элементы пластинчатого датчика температуры.
- Главное достоинство такого регулятора – возможность работы без подачи электричества к прибору.
- Главный недостаток – низкая точность калибровки – от 0,5 до 1 °C.
Схема подключения инфракрасного обогревателя к терморегулятору
Электронные приборы. Температурный датчик такого прибора фиксирует тепловое излучение, считывая электромагнитные волны определенной частоты. При этом контролируется и температура «за бортом», и градусы в доме. Блок управления такого контроллера принимает сигналы от датчика и обрабатывает их по заложенному алгоритму (программе). У электронных приборов только цифровые органы управления. Алгоритм обработки сигналов от датчика задается с помощью заводских программ или кнопок на корпусе. Информация о температуре и режимах работы выводится на дисплей.
- Основное достоинство такого прибора – высокая точность – калибровка осуществляется с шагом 0,1 °C. Кроме того, наблюдается некоторая автономность управления. Например, инфракрасные обогреватели с терморегулятором для дачи можно запрограммировать на неделю работы по температуре воздуха за пределами дома и даже не выезжать загород для контроля и корректировки работы системы отопления. Механические регуляторы так не могут – пользователю придется «крутить колесико» настройки практически ежедневно.
- Основной недостаток – работа только при наличии напряжения в сети.
Как подключить терморегулятор к инфракрасному обогревателю?
При монтаже терморегулятора нужно ориентироваться на следующие общепринятые правила:
- В каждое отапливаемое помещение монтируется отдельный регулятор.
- Между датчиком температуры и опорной поверхностью нужно установить теплоотражающий экран.
- Инфракрасные обогреватели потолочные с терморегулятором не могут быть мощнее 3 кВт.
- Рекомендуемая высота размещения – 1,5 метра от уровня пола.
Сам монтаж прибора выполняется следующим образом:
- От центрального щита к регулятору «тянут» отдельную линию, которая заканчивается на входящих клеммах «нуля» и «фазы».
- От регулятора к обогревателю тянут подающую электроэнергию линию, стартующую от исходящих клемм «нуля» и «фазы».
- К соответствующим разъемам терморегулятора подключают внешние датчики температуры, соединяемые с регулятором с помощью отдельных линий или беспроводных протоколов связи.
Точные схемы монтажа приводятся в паспортах к конкретным моделям регулирующих приборов.
Преимущества использования терморегулятора
Чтобы правильно выбрать нужную модель термостата переверните его и внимательно изучите обратную сторону. А именно — схему, надписи и контактные колодки.
Если там будет указано “Dry Contact” (сухой контакт) – вы сделали правильный выбор. Так обозначаются терморегуляторы, предназначенные для работы с газовыми котлами.
Термин “сухой контакт” говорит, что в любом состоянии напряжение на этих зажимах отсутствует. То есть, подача питания 220V на колодки L и N термостата, никак не будет связана с сухими контактами, и напряжение туда никогда не попадет.
В отличие от терморегуляторов тёплого пола, как на схеме ниже. У них контакты подачи питания (3-4) и нагрузки (1-2) соединены напрямую между собой.
Зачем вообще нужна эта штука для газового котла? Без такого программатора, котел после выхода на заданную температуру будет работать с задержкой примерно в 3 минуты.
Включился, поработал, набрал температуру и потух. Через три минуты заново включается и все повторяется по новому циклу. За сутки устройство будет запускаться около 200-240 раз.
Таким образом, за весь отопительный сезон газовый котел включится-отключится 40 000 раз. Подключив терморегулятор, вы в несколько раз сокращаете эти коммутации, добиваясь тем самым не только экономии газа, но и уменьшаете износ отопительного оборудования.
Процесс подключения фанкойла
Процесс подключения, установки и тестирования данного устройства непрост.
Так что если вы не уверены в себе или не обладаете необходимыми знаниями, навыками и опытом, то лучше предоставьте установку профессионалам.
Если же вы всё-таки решились устанавливать фанкойл самостоятельно, то весь процесс должен проходить в следующих этапах:
- Выбор наиболее эффективного места для фанкойла;
- Установка оборудования;
- Установка кранов, оборудования для термоконтроля, клапанов и остального;
- Создание узла обвязки;
- Подключение устройства к сети;
- Процесс тестирования;
- Наполнение водой и дальнейшее использование;
Монтаж устройства может происходить как с использованием оборудования, предназначенным для одного человека и группы людей.
Схема подключения фанкойла зависит от устройства, модели и её конструктивных особенностей. Как правило, детальная схема его подключения указана в инструкции к устройству.
Однако схематически первым делом вы должны будете провести к фанкойлу от трубопровода систему двух труб: по одной трубе будет поступать холодная вода для охлаждения устройства, а по другой эта, но уже нагретая, вода выходит, охлаждается, после чего возвращается к первой.
Вы можете изучить следующие схемы подключения фанкойла, по которым работал я:
Монтаж корпуса происходит для большинства моделей одинаково.
Первым делом на пол устанавливаются специальные стойки, к которым крепится консольное оборудование для управления и регуляции фанкойлом.
Далее само устройство собирается и крепится с помощью анкеров и кронштейнов, что установлены в уже просверленные отверстия, к потолку.
Следующим шагом происходит сборка узла обвязки, то бишь связывание оборудования управления, датчиков контроля, сливных отходов.
После происходит подключение системы труб к самому устройству фанкойла.
При подключении системы используйте трубы, диаметр которых соответствует диаметру штуцеров, что используются при сборке.
Крайне важно соединить всё герметично. Это предотвратит перебои, поломки и исключит возможность протечки, что очень важно в подобных конструкциях.. Для системы подачи воды и дренажа следует использовать плавные изгибы, дабы не было помех в работе оборудования из-за резких поворотов.
Для системы подачи воды и дренажа следует использовать плавные изгибы, дабы не было помех в работе оборудования из-за резких поворотов.
Многие системы фанкойлов устанавливаются при помощи подобной двухтрубной схемы обвязки:
Теплоизоляция трубопровода
Теплоизоляция важный этап во время установки фанкойла, ведь если теплоизоляции не будет или она будет некачественной, то это приведёт к неправильной работе оборудования, на трубопроводе начнёт образовываться конденсат, который будет повышать общую влажность в помещении, и из-за которого может образоваться плесень на стенах.
Теплоизоляция трубопровода должна быть от 2-ух сантиметров, если она будет меньше, то конденсат может появиться на поверхности теплоизолятора.
Также вы можете воспользоваться дренажной системой для отвода конденсата.
Для этого необходимо сделать каналы в трубопроводе магистрали, соблюдать угол наклона (на каждые 10 сантиметров 2 миллиметра наклона) и сделать специальный резервуар для конденсата, что должен находится под фанкойлом.
Также очень важно, чтобы вы проследили, чтобы не было мест, где вода из конденсата может застояться
- Предпоследним шагом является подключение системы к электросети. Тут необходимо придерживаться стандартных правил:
- Заземлить оборудование перед подключением к сети;
- Использовать кабель того типа и размера, что был указан в инструкции к устройству производителем;
- Устанавливать щиток рядом с водяным кулером категорически запрещено;
- Для безопасности провода для подачи питания не должны соприкасаться с оборудованием управления или системой подачи воды;
Испытания фанкойла
Первым шагом необходимо убедится, что все элементы и комплектующие оборудования работоспособны.
Далее проводится опрессовка. Все детали трубопровода промываются водой, после чего с помощью гидравлического насоса в системе создаётся давление.
Это помогает найти протечки, что могли быть пропущены при первичной проверке.
После опрессовки необходимо пустить в систему воду. Скорее всего в трубопроводе останется воздух, однако с помощью ручного клапана стравливания воздуха через пару часов он весь уйдёт.
Также на этом этапе следует проверить слив конденсата.
После проверки всего оборудования подаётся питание.
Установка фанкойлов произведена, устройство готово к эксплуатации.
Рекомендую следующее видео, в котором автор производит самостоятельную установку фанкойла:
Параметры и преимущества терморегуляторов от Ballu
Приобретение бойлера доступно далеко не для каждого человека, поэтому многие собирают их самостоятельно, используя отдельные комплектующие. Врезав ТЭН с терморегулятором в подходящую емкость, мы получим отличный водонагреватель накопительного типа – потребителю останется оснастить его хорошей теплоизоляцией и подключить к водопроводу.
Также на базе ТЭНов создаются накопительные водонагреватели наливного типа. Фактически, это емкость с водой, наполняемая вручную. ТЭНы встраиваются и в баки летнего душа, обеспечивая нагрев воды до заданной температуры в плохую погоду.
ТЭНы для нагрева воды с терморегулятором необходимы не только для создания водонагревательного оборудования, но и для его ремонта – если нагреватель вышел из строя, покупаем новый и меняем. Но перед этим нужно разобраться в вопросах выбора.
Выбор ТЭНа
Выбирая ТЭН, необходимо уделить внимание некоторым деталям. Только в этом случае можно рассчитывать на удачную покупку, качественный нагрев, продолжительность срока службы и совместимость выбранной модели с баком для нагрева воды
бойлером или батареей отопления.
Форма и размер
На выбор покупателей представлены десятки моделей ТЭНов. Они имеют различную форму – прямые, круглые, в виде «восьмерки» или «ушей», двойные, тройные и многие другие. При покупке следует ориентироваться на применение нагревателя. Для встраивания в секции батарей отопления применяются узкие и прямые модели, так как места внутри достаточно мало
При сборке накопительного водонагревателя следует обратить внимание на объем и форму бака, и на основании этого выбирать подходящий ТЭН. В принципе, сюда подойдет практически любая модель
Если нужно заменить ТЭН в уже действующем водонагревателе, необходимо приобрести идентичную модель – только в этом случае можно рассчитывать на то, что она поместится в сам бак.
Мощность
От мощности зависит если не все, то многое. Например, это может быть скорость нагрева. Если вы собираете водонагреватель небольшого объема, то рекомендуемая мощность составит 1,5 кВт. Такой же ТЭН сможет подогреть и несоизмеримо большие объемы, только делать это он будет очень долго – при мощности 2 кВт на нагрев 100-150 литров воды может уйти 3,5 – 4 часа (не до кипения, а в среднем на 40 градусов).
Если оснастить водонагреватель или бак с водой мощным ТЭНом на 5-7 кВт, то вода нагреется очень быстро. Но возникнет другая проблема – не выдержит домовая электрическая сеть. При мощности подключаемого оборудования выше 2 кВт необходимо прокладывать от электрического щита отдельную линию.
Защита от коррозии и накипи
Выбирая ТЭНы для нагрева воды с терморегулятором, рекомендуем обратить внимание на современные модели, оснащенные защитой от накипи. В последнее время на рынке стали появляться модели с эмалевым покрытием
Именно она и обеспечивает защиту нагревателей от солевых отложений. Гарантия на такие ТЭНы составляет 15 лет. Если подобных моделей в магазине не найдется, тогда мы рекомендуем к покупке электронагреватели из нержавеющей стали – они более прочные и надежные.
Наличие терморегулятора
Если вы собираете или ремонтируете бойлер или хотите оснастить ТЭНом батарею отопления, выберите модель со встроенным терморегулятором. Он позволит сэкономить на электроэнергии, включаясь только тогда, когда температура воды опустится ниже заданной отметки. Если регулятора не будет, вам придется самостоятельно следить за температурой, включая или отключая нагрев – это неудобно, неэкономично и небезопасно.
Принцип работы электронного термостата
У электронного термостата внутри вместо биметаллической пластины находится электронная схема.
Для этой электронной схемы необходимо подвести напряжение питания. Оно может быть равно 220 или 24 вольта и подводится по проводу.
Здесь управляющим сигналом является потенциал (напряжение), которое подводится на клеммную коробку котла или специального хаба.
Чтоб было понятней смотрите ниже на картинку:
Схема подключения электронного термостата
Из картинки видно, что к электронному термостату идет не 2, а 3 провода:
- L — напряжение питания.
- N — провод нейтрали.
- I — выходной сигнал.
Неподключенный порт используется для включения «ночного» режима работы, при котором температура в помещении снижается на 4 градуса без регулировки термостатов.
Электронные термостаты используются для организации сложных систем управления климатом в доме, такие системы в народе называют «Умный дом«.
С их помощью можно управлять насосами и сервоприводами клапанов в системах отопления. Как это выглядит можно увидеть на рисунке выше.
Виды терморегуляторов для водонагревателей
Термореле всегда съемные, заменяемые. Защитные и регулируемые типы надо отличать, но чаще в одном корпусе.
Варианты:
Виды | Описание |
Варианты исполнения | Исполнение:
|
На каких процессах основывается работа (чувствительные элементы) |
|
На каких процессах основываются, программирование |
|
Способ крепления |
|
Отключать термовыключатель безопасности или, если он в одном корпусе с регулируемым реле с датчиком температуры воды, категорически запрещено. При аварийной ситуации бойлер будет работать, пока не выкипит вода, но так как емкость герметичная, более вероятная разгерметизация со взрывом. Запрещено запускать водонагреватель, если произошло автоотключение, предварительно надо устранить причину.
Когда активируется термодатчик безопасности:
- включение пустого бойлера;
- поломка (разгерметизация) регулируемого термореле, когда оно не отключилось при заданной температуре и ЭВН пошел в перегрев;
- много накипи, шлама на дне. Нет теплосъема с ТЭНа, фланец бойлера перегревается.
Возвратная кнопка защитного термореле, если оно в одном корпусе с регулирующим механизмом, находится в основании узла. При размыкании предохранительного выключателя возвратный боек выскакивает и остается в таком положении, для возврата в рабочее положение его нужно нажать до щелчка и фиксированного утопленного положения. Из-за этого могут возникнуть ситуации, когда пользователь забыл это сделать и не понимает, почему не включается водонагреватель.