Jak připojit kotel k elektrické síti, schémata zapojení kotle

Příjemné životní podmínky moderního člověka zajišťují teplou vodu. V městských podmínkách je centrálně dodáván z veřejných služeb. Obyvatelé venkovských oblastí, letní obyvatelé, majitelé soukromých domů se s touto problematikou musí často vypořádat sami.

Pro ně průmysl vyrábí četné návrhy ohřívačů vody, které se liší konstrukcí, výkonem a provozními podmínkami. Většina z nich má název „kotel“.

Pod tímto termínem je obvyklé chápat kotel s chladivem, které je zahříváno uvnitř konstrukce nebo z její vnější strany.

Kotel nepřímého typu pracuje v důsledku zdroje tepla umístěného mimo jeho tělo, když je teplota přenesena na nosič tepla cirkulující cívkou zabudovanou do vnitřku. Takové modely vyžadují nepřetržité spalování paliva.

Přímo působící kotel používá interní zdroj tepla. Pro domácí účely jsou široce používány elektrické konstrukce pracující podle jednoho z principů:

• odporové topení pomocí topných prvků;

• vytápění indukčními proudy.

V obou případech je provoz řízen a kotel je připojen k elektrické energii podle stejných schémat založených na proudu proudu topným prvkem, který jej zahřívá nebo vypíná pro chlazení.

Vlastnosti konstrukce elektrického kotle

Uvnitř hermeticky uzavřeného kotle s chladicí kapalinou - voda cirkulující podél hydraulických vedení z potrubí a radiátorů umístěných uvnitř, je namontován elektrický obvod, včetně:

• ohřívač vody, který nejčastěji slouží jako obyčejný odporový ohřívač;

• měřič teploty chladicí kapaliny - senzor speciální konstrukce, jehož hodnoty jsou zpracovávány logickým obvodem pro napájení napětí do topného tělesa nebo vypnutí jeho výkonu;

• spínací zařízení v bipolárním nebo unipolárním provedení - tepelný spínač;

• ochranná tepelná pojistka;

• obvod indikace vytápění, kterým může být běžná žárovka nebo LED s odporem omezujícím proud, připojený paralelně s kontakty ohřívače.

Výrobci elektrických měřících a spínacích zařízení vyrábějí hotové soupravy, které obsahují snímače teploty, spínací zařízení a logickou jednotku, která zajišťuje jejich vzájemné propojení pro regulaci teploty chladicí kapaliny.

Říká se jim termostaty nebo termostaty. Čidlo teploty je namontováno uvnitř těla kotle a řídicí jednotka a kontakty spínacího proudu jsou umístěny na vnější straně.

Termostaty lze provádět na analogové bázi nebo pomocí mikroprocesorové technologie. Jeho konstrukce mají:

• více možností nastavení;

• snadné nastavení nastavení;

• pohodlné rozhraní;

• informační tabule;

• další provozní funkce.

Příkladem je elektronický regulátor teploty TK-5 s mikrokontrolérem, displejem, dvěma čidly teploty namontovanými na vstupu a výstupu chladicí kapaliny v kotli. Umožňuje zohlednit změny teploty v rozsahu 0 ÷ 120 stupňů s chybou 0,5 ° C, což je více než dostačující pro domácí účely.

Výkonové kontakty termostatu TK-5 jsou schopné spínat jmenovité proudy 6 ampér.Když ohřívač vytvoří větší zatížení, vyžaduje připojení kotle k elektrické síti modernizaci - zahrnutí dalšího magnetického spouštěče, opakování činnosti výstupních obvodů termostatu s vysokovýkonnými kontakty.

U některých starších modelů kotlů může být přepínání napětí na topný článek provedeno bimetalickými regulátory mechanické konstrukce.

Schéma zapojení pro kotel prostřednictvím elektrické zásuvky

Pro takové spojení jsou zpravidla vytvářeny průmyslové modely malých výkonů do 1,5 ÷ 2 kilowattů.

Díky této metodě je dlouhodobý bezpečný provoz zajištěn:

• technický stav kotle, který se mění během dlouhodobého provozu;

• správná volba provedení zásuvky podle výkonu zátěže;

• s ohledem na stav elektrických obvodů, kterými je napájeno napětí z bytového panelu;

• použití ochranných zařízení, aby se zabránilo následkům náhodných nehod v obvodu.

Vlastnosti připojení kotle k elektrické síti prostřednictvím zásuvky

Výkonové kontakty zásuvného spínacího zařízení jsou navrženy pro určitý typ zátěže, například 6, 10 nebo 16 ampér. Jeho hodnota je uvedena na těle. Pokud je zásuvka menší, dojde k přehřátí a zničení kontaktů.

Z tohoto důvodu nesmí být kotel připojen k náhodnému vývodu, který neodpovídá jeho zatížení.

Dalším požadavkem pro bezpečný provoz takového obvodu je potřeba v něm jistič, přes který je možné přerušit napájecí obvod ohřívače při zatížení. Kontakty zásuvky a zástrčky nejsou navrženy tak, aby uhasily elektrický oblouk vznikající v tomto případě.

Stav zapojení

Dráty domácí sítě propojující vývod kotle s bytovým štítem plně absorbují zátěž ohřívače. Neměli by se přehřívat. Jejich materiál a tloušťka by měla být správně zohledněna, v opačném případě může dojít k požáru.

Do zásuvky s hliníkovým vedením nesmí být topení připojeno jako měděné, tenčí než 2,5 mm2. Je lepší použít část 4 nebo 6 čtverečních. Nejprve se musí vypočítat rozptylem tepla a analyzovat pomocí instalačních metod.

Ochranná zařízení

Kotel je navržen pro provoz při jmenovitých charakteristikách elektrické sítě, s přihlédnutím k výskytu náhodných poruch v této síti. Chcete-li zabránit nehodám, ochrana před:

• zvyšující se tlak v nádrži;

• porucha elektrické izolace.

Pokud výrobce zařízení neposkytl takové ochrany ve vnitřní struktuře, měly by být namontovány do panelu bytu.

Nouzový provoz s přetlakem uvnitř kotle

Předpokladem pro bezpečnost je přítomnost zařízení, které zabraňuje varu vody a uvolňování rozpuštěných plynů z ní, protože tento proces vytváří zvýšený tlak, který může případ rozbít.

Podobná situace může nastat:

• když se napájecí kontakty přilepí, když obdrží příkaz od teplotního senzoru přes řídicí jednotku a nejsou schopny přerušit elektrický proud ohřívačem;

• poruchy teplotního senzoru, logické jednotky nebo regulačních řídicích obvodů.

Aby se předešlo takové nehodě, použije se druhá fáze ochrany nastavená na vyšší nastavení teploty než pro provozní režim. Jeho hodnota je vybrána blízko bodu varu a odpojení je provedeno jiným záložním kontaktem.

Takový otevřený obvod se nazývá tepelná pojistka. Použití samostatného teplotního senzoru pro tento účel nebo použití autonomní mechanické struktury pracující na principech bimetalických úniků zvyšuje celkovou spolehlivost systému.

Nouzový režim s únikovými proudy

Kovové pouzdro kotle může být při výpadku izolace ohřívače nebo připojovacích vodičů k pouzdru pod fázovým potenciálem.Taková situace je přímým předpokladem pro osobu, která je zraněna elektrickým proudem. Lze jej opravit pomocí RCD zabudovaného do elektrického obvodu.

Průmyslové vzory kotlů mohou být vyráběny s vestavěným nebo bez vestavěného zařízení na zbytkový proud.

Pro správná funkce RCD je nutné zajistit spolehlivé spojení těla kotle s hlavní uzemňovací sběrnicí prostřednictvím ochranného vodiče PE.

Zkrat vnitřních obvodů

Jistič je určen k odpojení elektrického obvodu od zkratu.

Schéma připojení kotle kabelem k panelu bytu

Toto je nejběžnější možnost, protože obvykle je vybráno více než dva kilowatty výkonu kotle.

Zde musíte také dodržovat všechna doporučení pro zabezpečené připojení, jako v předchozím případě. Od kotle od bytu bude vyžadován samostatný kabel. Musí spolehlivě přenášet proudy proudového zatížení.

Její ochranu a kotel zajišťuje jistič a RCD nebo difavtomat.

Schéma zapojení kotle s ohledem na omezení přiděleného výkonu

Jakákoli kabeláž je navržena a namontována pro specifické zátěže. Jsou jmenováni dodavatelem elektřiny. V moderním bytě má majitel obytného prostoru velké množství elektrických spotřebičů. Mohou snadno překročit výkonový limit, který jim je přidělen.

Používání domácí elektroinstalace tímto způsobem je nebezpečné: může se přehřát a způsobit požár.

Abyste tomu zabránili, musíte při vytváření kritického zatížení vypnout výkonné spotřebitele. Vzhledem k tomu, že se ohřívač topení pravidelně zapíná, aby ohříval vodu, jejíž teplota se rychle neklesá, jeho zahřívání se obvykle zastaví a zajistí provoz dalších spotřebičů, jako je lednička, pračka nebo myčka nádobí.

Za tímto účelem se používá elektronické zařízení, které má funkce:

• měření aktuální spotřeby energie v síti;

• porovnáním jeho hodnoty s hodnotou žádané hodnoty k určení okamžiku kritického přetížení;

• odpojení vybraných zákazníků podle předem připraveného algoritmu;

• automatické obnovení napájení vyřazených zařízení při obnovení podmínek pro jejich normální provoz.

Průmyslový rozvoj

Jako takové zařízení můžete použít továrnu omezovač výkonu OM-110.

Zabrání se tak častému výpadku napájení jističe z přetížení, vytvoří se normální režim spotřeby energie pro všechna připojená elektrická zařízení.

Omezovač výkonu OM-110 je navržen pro práci se zátěžemi do:

• dva;

• nebo dvacet kilowattů.

Pro druhou operaci je schéma zapojení drátu provedeno následujícím způsobem.

Při připojení k zátěžím do 20 kVA jeden z napájecích vodičů prochází skrz pouzdro, ve kterém je zabudován vestavěný transformátor proudu, což je citlivé měřicí těleso.

DIY domácí schéma omezení výkonu

Podobný design je schopen provádět jakékoli amatérské rádio. V tom jdou fázové a nulové vodiče přímo z elektroměru do bytu a odbočují do kotle. Fáze prochází primárním vinutím měřicího transformátoru, provádí se jeden a půl otočení drátu, který vydrží zátěž až 30 ampérů.

Pro stejnou hodnotu jsou vybrány kontakty ručního spínače SA1 s tyristorem VS1, diodový můstek VD3 ÷ 6 a připojovací vodiče. Tímto způsobem se vytvoří výkonová rezerva obvodu, která zajistí jeho normální provoz v různých situacích.

Měřící transformátor lze navinout na libovolné železo. Primární vinutí je vyrobeno z pevného drátu nebo z několika rovnoběžných řetězů a sekundární je navinuto monolitickým jádrem s počtem otáček asi jednoho a půl tisíce.

Vinutí mezi nimi a magnetickým obvodem jsou oddělena lepenkovými dielektrickými nebo skleněnými vlákny.

Po sekundárním vinutí je připojena dioda VD1, která v impulzním režimu dobíjí elektrolytický kondenzátor C1. Tento řetězec je konfigurován tak, že při proudu primárním vinutím 30A je na kondenzátoru vytvořeno napětí 45 voltů.

Je přiváděn do řídicí jednotky báze tranzistoru VT1 prostřednictvím proudově omezujících, regulačních a zkratových odporů R1, R2, R3 a indikační LED HL1.

Potenciometr R2 při uvádění do provozu nastavuje proud způsobující poruchové napětí Zenerovy diody VD2 (s ohledem na LED). V tomto okamžiku se tranzistor VT1 otevře a řídicí elektroda výkonového tyristoru VS1 je posunuta do mínus obvodu, od kterého byl předtím oddělen poklesem napětí přes odpor rezistoru R4. V tomto případě se tyristor uzavře a vypne proud procházející do kotle.

Je třeba poznamenat, že doba vypnutí nepřesahuje deset milisekund, což je dvakrát rychlejší než konvenční reléové obvody mechanického provedení s měřícím a výkonným tělem.

Prostřednictvím LED HL1 bude protékat proud a jeho svitem bude indikovat spouštění tyristoru, což vede k zastavení vytápění kotle.

LED HL2 informuje o napájení napájecího zdroje do topného tělesa při jeho provozu. V pracovním obvodu svítí jedna z LED. Pokud jsou současně zhasnuty nebo spáleny, je to jasný znak poruchy. Obvod omezení výkonu musí být deaktivován. Kotel se tak přepne do přepínače SA1 tak, aby fungoval ze sinusové sítě střídavého proudu do normálního režimu.

Znakem tohoto vývoje je, že je navržen tak, aby napájel pouze odporové zátěže, protože v něm je střídavé napětí diodového můstku převedeno na konstantní. Proto takové schéma zapojení kotle nelze použít k ovládání zařízení s asynchronními motory a jinými zařízeními, která vyžadují čistou sinusovou vlnu.

Dokonce i žárovky částečně snižují jejich život pod vlivem současných vln. Normálně v tomto obvodu může pracovat pouze rychlovarná konvice, žehlička nebo krb s topnými prvky.

Pokud konstrukce kotle používá spíše elektronické než bimetalické regulátory teploty, je pro jejich výkon nutné napájet napětí odpovídající provoznímu režimu výrobce.