Comment connecter une chaudière à un réseau électrique, schémas de connexion de la chaudière

Des conditions de vie confortables pour une personne moderne fournissent de l'eau chaude. En milieu urbain, il est alimenté de manière centralisée par les services publics. Les résidents des zones rurales, les résidents d'été, les propriétaires de maisons privées doivent souvent faire face à ce problème par eux-mêmes.

Pour eux, l'industrie produit de nombreuses conceptions d'unités de chauffage à eau, qui diffèrent par leur conception, leurs performances et leurs conditions de fonctionnement. La plupart d'entre eux portent le nom de "chaudière".

Sous ce terme, il est habituel de comprendre une chaudière avec un liquide de refroidissement qui est chauffé à l'intérieur de la structure ou de son côté extérieur.

Une chaudière de type indirect fonctionne grâce à une source de chaleur située à l'extérieur de son corps lorsque la température est transférée au caloporteur circulant à travers le serpentin intégré à l'intérieur. Ces modèles nécessitent une combustion continue du carburant.

La chaudière à action directe utilise une source de chaleur interne. À des fins domestiques, les structures électriques sont largement utilisées, fonctionnant selon l'un des principes:

• chauffage résistif par éléments chauffants;

• chauffage par courants d'induction.

Dans les deux cas, le fonctionnement est contrôlé et la chaudière est connectée à l'énergie électrique selon les mêmes schémas en fonction du flux de courant à travers l'élément chauffant pour le chauffer ou l'éteindre pour le refroidissement.

Caractéristiques de la conception de la chaudière électrique

À l'intérieur d'une chaudière hermétiquement scellée avec un liquide de refroidissement - de l'eau circulant le long des conduites hydrauliques des canalisations et des radiateurs situés à l'intérieur, un circuit électrique est monté, comprenant:

• un chauffe-eau, qui sert le plus souvent de chauffage résistif ordinaire;

• compteur de température du liquide de refroidissement - un capteur d'une conception spéciale, dont les lectures sont traitées par un circuit logique pour fournir une tension au réchauffeur ou couper son alimentation;

• dispositif de commutation de conception bipolaire ou unipolaire - interrupteur thermique;

• fusible thermique de protection;

• un circuit d'indication de chauffage, qui peut être une ampoule à incandescence ordinaire ou une LED avec une résistance de limitation de courant, connectée en parallèle avec les contacts du radiateur.

Les fabricants d'équipements de mesure et de commutation électriques produisent des kits prêts à l'emploi comprenant des capteurs de température, des dispositifs de commutation et une unité logique qui fournit leur connexion mutuelle pour réguler la température du liquide de refroidissement.

Ils s'appellent thermostats ou thermostats. Le capteur de température est monté à l'intérieur du corps de la chaudière et l'unité de commande et les contacts de courant de commutation sont situés à l'extérieur.

Les thermostats peuvent être exécutés sur une base analogique ou utiliser la technologie des microprocesseurs. Les constructions de ces derniers possèdent:

• plus d'options de réglage;

• paramètres de paramètres faciles à utiliser;

• interface pratique;

• panneau d'information;

• fonctions opérationnelles supplémentaires.

Un exemple est le régulateur de température électronique TK-5 avec un microcontrôleur, un écran, deux capteurs de température montés à l'entrée et à la sortie du liquide de refroidissement dans la chaudière. Il vous permet de prendre en compte les changements de température dans un intervalle de 0 ÷ 120 degrés avec une erreur de 0,5 ° C, ce qui est plus que suffisant à des fins domestiques.

Les contacts de puissance du thermostat TK-5 sont capables de commuter des courants nominaux de 6 ampères.Lorsque le réchauffeur crée une charge plus importante, la connexion de la chaudière au réseau électrique nécessite une modernisation - l'inclusion d'un démarreur magnétique supplémentaire, répétant le fonctionnement des circuits de sortie du thermostat avec des contacts à haute puissance.

Dans certains anciens modèles de chaudières, la commutation de tension vers l'élément chauffant peut être effectuée par des régulateurs bimétalliques de conception mécanique.

Schéma de raccordement d'une chaudière via une prise électrique

Des modèles industriels de petites puissances jusqu'à 1,5 ÷ 2 kilowatts sont généralement créés pour une telle connexion.

Avec cette méthode, un fonctionnement sûr à long terme est assuré par:

• état technique de la chaudière, qui change lors d'un fonctionnement prolongé;

• le choix correct de la conception de la prise en fonction de la puissance de charge;

• en tenant compte de l'état des circuits électriques à travers lesquels la tension est fournie par le panneau de l'appartement;

• l'utilisation de dispositifs de protection pour éviter les conséquences d'accidents accidentels dans le circuit.

Caractéristiques de connexion de la chaudière au réseau électrique via une prise

Les contacts de puissance du dispositif de commutation enfichable sont conçus pour un certain type de charge, par exemple 6, 10 ou 16 ampères. Sa valeur est indiquée sur le corps. Si la prise est moins puissante, une surchauffe et une destruction des contacts se produisent.

Pour cette raison, la chaudière ne doit pas être connectée à une sortie aléatoire qui ne correspond pas à sa charge.

Une autre exigence pour le fonctionnement sûr d'un tel circuit est la nécessité d'un disjoncteur à l'intérieur, à travers lequel il est possible de couper le circuit d'alimentation électrique du réchauffeur sous charge. Les contacts de la prise et de la fiche ne sont pas conçus pour éteindre l'arc électrique qui se produit dans ce cas.

Statut du câblage

Les fils du réseau domestique reliant la sortie de la chaudière au bouclier de l'appartement absorberont entièrement la charge du chauffage. Ils ne devraient pas surchauffer. Leur matériau et leur épaisseur doivent être pris en compte correctement, sinon un incendie pourrait se produire.

À la prise avec un câblage en aluminium, le radiateur ne doit pas être connecté, comme un cuivre, plus mince que 2,5 mm carré. Il est préférable d'utiliser une section de 4 ou 6 carrés. Il doit d'abord être calculé par dissipation thermique et analysé par les méthodes d'installation.

Dispositifs de protection

La chaudière est conçue pour fonctionner aux caractéristiques nominales du réseau électrique, en tenant compte de l'occurrence de dysfonctionnements aléatoires. Pour prévenir les accidents, protection contre:

• augmentation de la pression dans le réservoir;

• panne de l'isolation électrique.

Si le fabricant de l'équipement n'a pas fourni de telles protections dans la structure interne, elles doivent être montées dans le panneau de l'appartement.

Fonctionnement d'urgence avec surpression à l'intérieur de la chaudière

Une condition préalable à la sécurité est la présence d'un dispositif qui empêche l'ébullition de l'eau et la libération de gaz dissous de celle-ci, car ce processus crée une pression accrue qui peut casser le boîtier.

Une situation similaire peut survenir:

• lorsque les contacts d'alimentation collent, lorsqu'ils ont reçu une commande du capteur de température via l'unité de commande et ne sont pas en mesure de couper le courant électrique à travers le chauffage;

• dysfonctionnements du capteur de température, de l'unité logique ou des circuits de commande.

Pour éviter un tel accident, un deuxième niveau de protection est utilisé, configuré pour un réglage de température plus élevé que pour le mode de fonctionnement. Sa valeur est choisie proche du point d'ébullition, et la déconnexion est effectuée par un autre contact de secours.

Un tel circuit ouvert est appelé fusible thermique. L'utilisation d'un capteur de température séparé ou l'utilisation d'une structure mécanique autonome fonctionnant selon les principes des déclenchements bimétalliques augmente la fiabilité globale du système.

Mode d'urgence avec courants de fuite

Le boîtier métallique de la chaudière peut être sous potentiel de phase lors de la rupture de l'isolation du chauffage ou des fils de connexion au boîtier.Une telle situation est une condition préalable directe pour une personne victime d'une blessure électrique. Il peut être fixé par un RCD intégré au circuit électrique.

Les modèles industriels de chaudières peuvent être produits avec ou sans dispositif de courant résiduel intégré.

Pour le bon fonctionnement du RCD il est nécessaire d'assurer une connexion fiable du corps de la chaudière au bus de mise à la terre principal via le conducteur de protection PE.

Court-circuit des circuits internes

Un disjoncteur est conçu pour déconnecter le circuit électrique du court-circuit.

Schéma de connexion de la chaudière avec un câble au panneau de l'appartement

C'est l'option la plus courante, car généralement plus de deux kilowatts de puissance de chaudière sont choisis.

Ici, vous devez également suivre toutes les recommandations pour une connexion sécurisée, comme dans le cas précédent. Un câble séparé sera nécessaire à la chaudière du bouclier de l'appartement. Il doit transmettre de manière fiable les courants des charges de courant.

La protection de celui-ci et de la chaudière est organisée par un disjoncteur et un RCD ou un difavtomat.

Schéma de raccordement de la chaudière tenant compte de la limitation de la puissance allouée

Tout câblage est conçu et monté pour des charges spécifiques. Ils sont désignés par le fournisseur d'électricité. Dans un appartement moderne, le propriétaire de l'espace de vie dispose d'un grand nombre d'appareils électriques. Ils peuvent facilement dépasser la limite de puissance qui leur est allouée.

L'utilisation du câblage domestique de cette manière est dangereuse: elle peut surchauffer et créer un incendie.

Pour l'empêcher, vous devez désactiver les consommateurs puissants lors de la création de charges critiques. Étant donné que l'appareil de chauffage est allumé périodiquement pour chauffer l'eau, dont la température ne diminue pas rapidement, son chauffage est généralement arrêté, assurant le fonctionnement d'autres appareils, tels qu'un réfrigérateur, une machine à laver ou un lave-vaisselle.

À cet effet, un appareil électronique est utilisé qui a les fonctions de:

• mesurer la consommation électrique actuelle du réseau;

• comparer sa valeur avec la valeur du point de consigne pour identifier le moment de surcharge critique;

• déconnecter les consommateurs sélectionnés selon un algorithme pré-préparé;

• renouvellement automatique de l'alimentation des appareils hors service lors du rétablissement des conditions de leur fonctionnement normal.

Développement industriel

En tant que tel appareil, vous pouvez utiliser l'usine limiteur de puissance OM-110.

Il empêchera les pannes de courant fréquentes du disjoncteur dues à des surcharges et créera un mode normal de consommation d'énergie pour tous les appareils électriques connectés.

Le limiteur de puissance OM-110 est conçu pour fonctionner avec des charges allant jusqu'à:

• deux;

• ou vingt kilowatts.

Pour la deuxième option de fonctionnement, le schéma de connexion des fils est exécuté comme suit.

Lorsqu'il est connecté pour travailler avec des charges jusqu'à 20 kVA, l'un des fils d'alimentation passe à travers un boîtier dans lequel un transformateur de courant intégré est monté, qui est un corps de mesure sensible.

Diagramme de dispositif de limitation de puissance fait maison bricolage

Une conception similaire peut exécuter n'importe quelle radio amateur. Dans celui-ci, les conducteurs de phase et zéro vont directement du compteur électrique à l'appartement et se branchent à la chaudière. La phase est passée à travers l'enroulement primaire du transformateur de mesure, fait un tour et demi d'un fil qui peut supporter une charge allant jusqu'à 30 ampères.

Les contacts de l'interrupteur manuel SA1 avec thyristor VS1, pont de diodes VD3 ÷ 6 et fils de connexion sont sélectionnés pour la même valeur. De cette façon, une réserve de marche du circuit est créée, assurant son fonctionnement normal dans différentes situations.

Le transformateur de mesure peut être enroulé sur n'importe quel fer. L'enroulement primaire est constitué d'un fil solide ou de plusieurs chaînes parallèles, et le secondaire est enroulé avec un noyau monolithique avec un nombre de tours d'environ mille et demi.

Les enroulements entre eux et le circuit magnétique sont séparés par des joints diélectriques en carton ou en fibre de verre.

Après l'enroulement secondaire, la diode VD1 est connectée, ce qui recharge le condensateur électrolytique C1 en mode pulsé. Cette chaîne est configurée de sorte qu'à un courant à travers l'enroulement primaire de 30A, une tension de 45 volts se forme sur le condensateur.

Il est alimenté à l'unité de commande de la base du transistor VT1 via des résistances de limitation de courant, de régulation et de shunt R1, R2, R3 et une LED témoin HL1.

Le potentiomètre R2 lors de la mise en service règle le courant provoquant la tension de claquage de la diode Zener VD2 (en tenant compte de la LED). A ce moment, le transistor VT1 s'ouvre et l'électrode de commande du thyristor de puissance VS1 est shuntée au moins du circuit, dont il était auparavant séparé par la chute de tension aux bornes de la résistance de la résistance R4. Dans ce cas, le thyristor se ferme et coupe le courant passant vers la chaudière.

Il est à noter que le temps d'arrêt ne dépasse pas dix millisecondes, ce qui est deux fois plus rapide que les circuits relais conventionnels de conception mécanique à organe de mesure et de direction.

Un courant traversera la LED HL1, et avec sa lueur, il indiquera que le thyristor se déclenche, conduisant à l'arrêt du chauffage de la chaudière.

La LED HL2 informe sur la tension d'alimentation du chauffage pendant son fonctionnement. Dans un circuit de travail, l'une des LED est allumée. Lorsqu'ils sont simultanément éteints ou brûlés, c'est un signe clair de dysfonctionnement. Le circuit de limitation de puissance doit être désactivé. Pour ce faire, la chaudière est transférée pour fonctionner du réseau de courant alternatif sinusoïdal en mode normal avec l'interrupteur SA1.

Une caractéristique de ce développement est qu'il est conçu pour alimenter uniquement des charges résistives, car en lui la tension alternative du pont de diodes est convertie en constante. Par conséquent, un tel schéma de connexion de chaudière ne peut pas être utilisé pour faire fonctionner des appareils avec des moteurs asynchrones et d'autres appareils qui ont besoin d'une onde sinusoïdale propre.

Même les ampoules à incandescence réduisent partiellement leur durée de vie sous l'influence des ondulations actuelles. Normalement, seule une bouilloire électrique, un fer à repasser ou une cheminée avec des éléments chauffants peuvent fonctionner dans ce circuit.

Si la conception de la chaudière utilise des régulateurs de température électroniques plutôt que bimétalliques, alors pour les alimenter, il est nécessaire de fournir une tension correspondant au mode de fonctionnement d'usine.