Схема водонагревателя с двумя тенами
Обновлено: 17.05.2024
Как подключить бойлер к электрической сети, схемы подключения бойлера
Комфортные условия проживания современного человека обеспечивает горячее водоснабжение. В городских условиях его централизованно поставляют предприятия коммунального хозяйства. Жители сельской местности, дачники, владельцы частных домов довольно часто вынуждены заниматься этим вопросом самостоятельно.
Под этим термином принято понимать котел с теплоносителем, который подогревается внутри конструкции или с ее внешней стороны.
Электрический бойлер, то есть накомительный водонагреватель, - это устройство, используемое для приготовления горячей воды.
Альтернативой накопительному водонагревателю является проточный водонагреватель. Эти два типа устройств работают по-разному.
В бойлере холодная вода собирается в баке и непрерывно нагревается. Температура воды поддерживается в соответствии с настройками термостата.
В проточных водонагревателях вода, протекающая через устройство, постоянно нагревается. Обогреватели включаются только тогда, когда вода течет через водонагреватель.
Бойлер косвенного типа работает за счет источника нагрева, расположенного вне его корпуса, когда температура передается теплоносителю, циркулирующему по встроенному внутрь змеевику. Такие модели требуют постоянного сжигания топлива.
Бойлер прямого действия использует внутренний источник тепла. В бытовых целях широко применяют электрические конструкции, работающие по одному из принципов:
резистивного нагрева ТЭНами;
разогрева индукционными токами.
В обоих случаях управление работой и подключение бойлера к электрической энергии осуществляется по одинаковым схемам, основанным на протекании тока по нагревательному элементу для его нагрева или отключения с целью охлаждения.
Содержание статьи
Особенности конструкции электрического бойлера
Внутри герметично закрытого котла с теплоносителем — водой, циркулирующей по гидравлическим магистралям из трубопроводов и радиаторов, расположенных внутри помещения, смонтирована электрическая схема, включающая:
водонагреватель, которым чаще всего служит обыкновенный резистивный ТЭН;
измеритель температуры теплоносителя — датчик специальной конструкции, показания которого обрабатываются логической схемой для подачи напряжения на ТЭН или отключения его питания;
коммутационный аппарат в двухполюсном или однополюсном исполнении — термовыключатель;
защитный тепловой предохранитель;
схема индикация нагрева, которой может служить обыкновенная лампочка накаливания или светодиод с токоограничивающим резистором, подключенные параллельно контактам ТЭН.
Производители электротехнического измерительного и коммутационного оборудования выпускают готовые комплекты, имеющие в своем составе датчики измерения температуры, коммутационные аппараты и блок логики, обеспечивающий их взаимную связь для регулирования температуры теплоносителя.
Их принято называть термостатами или терморегуляторами. Датчик температуры монтируется внутри корпуса котла, а блок управления и коммутационные контакты тока располагают с внешней стороны.
Терморегуляторы могут быть выполнены на аналоговой базе или использовать микропроцессорные технологии. Конструкции последних обладают:
бо́льшими возможностями регулировок;
простыми в применении настройками уставок;
дополнительными эксплуатационными функциями.
В качестве примера можно привести модель электронного терморегулятора ТК-5 с микроконтроллером, дисплеем, двумя датчиками температуры, монтируемыми на входе и выходе теплоносителя в бойлер. Он позволяет учитывать изменения температуры в пределах 0÷120 градусов с погрешностью в 0,5О С, что более чем достаточно для бытовых целей.
Силовые контакты терморегулятора ТК-5 способны коммутировать номинальные токи силой в 6 ампер. Когда ТЭН создает бо́льшую нагрузку, то схема подключения бойлера к электрической сети требует модернизации — включения дополнительного магнитного пускателя, повторяющего работу выходных цепей терморегулятора контактами повышенной мощности.
У отдельных старых моделей бойлеров коммутация напряжения к нагревательному элементу может выполняться биметаллическими регуляторами механической конструкции.
Виды, устройство и схемы водонагревателей:
Схема подключения бойлера через электрическую розетку
Промышленные модели небольших мощностей до 1,5÷2 киловатт создаются, как правило, для такого подключения.
При этом способе длительную безопасную работу обеспечивают:
техническое состояние бойлера, которое изменяется при длительной эксплутции;
правильный выбор конструкции розетки по мощности нагрузки;
учет состояния электрических цепей, по которым подается напряжение от квартирного щитка;
использование защитных устройств, предотвращающих последствия случайного возникновения аварий в схеме.
Особенности подключения бойлера к электрической сети через розетку
Силовые контакты разъемного коммутационного аппарата рассчитываются на определенный вид нагрузки, например, 6, 10 или 16 ампер. Ее величина указывается на корпусе. Если розетка будет меньшей мощности, то возникает перегрев и разрушение контактов.
По этой причине нельзя подключать бойлер к случайной, не соответствующей его нагрузке розетке.
Еще одним требованием безопасной эксплуатации подобной схемы является необходимость наличия в ней автоматического выключателя, посредством которого можно разрывать цепь питания ТЭН под нагрузкой. Контакты розетки и вилки не предназначены для гашения электрической дуги, возникающей в этом случае.
Состояние электропроводки
Провода бытовой сети, соединяющие розетку для бойлера с квартирным щитком, будут полностью воспринимать нагрузку ТЭНа. Они не должны перегреваться. Их материал и толщину следует правильно учитывать, иначе может возникнуть пожар.
К розетке с алюминиевой проводкой ТЭН подключать нельзя, как и к медной, тоньше чем 2,5 мм кв. Лучше использовать сечение 4 или 6 квадрат. Его необходимо предварительно рассчитать по тепловыделению и проанализировать по способам монтажа.
Защитные устройства
Бойлер создается для работы при номинальных характеристиках электрической сети с учетом возникновения в ней случайных неисправностей. Для предотвращения аварий в его конструкцию вводят защиты от:
повышения давления в баке;
пробоя электрической изоляции.
Если такие защиты производитель оборудования не предусмотрел во внутренней конструкции, то их следует монтировать в квартирном щитке.
Аварийный режим с превышением давления внутри бойлера
Обязательным условием безопасности является наличие устройства, предотвращающего закипание воды и выделение из нее растворенных газов, ибо при этом процессе создается повышенное давление, которое может разорвать корпус.
Подобная ситуация может возникнуть:
при залипании силовых контактов, когда они получили команду от температурного датчика через блок управления и не способны разорвать электрический ток через ТЭН;
неисправности датчика температуры, блока логики или связующих цепей управления.
Для предотвращения подобной аварии используют вторую ступень защиты, настроенную на более высокую уставку температуры, чем для рабочего режима. Ее величина выбирается близкой к точке закипания, а отключение осуществляется другим, резервным контактом.
Подобный разрыв цепи называют тепловым предохранителем. Применение для него отдельного датчика температуры или использование автономной механической конструкции, работающей по принципам биметаллических расцепителей, повышает общую надежность системы.
Аварийный режим с токами утечек
Промышленные образцы бойлеров могут выпускаться с вмонтированным устройством защитного отключения или не иметь его.
Для правильной работы УЗО необходимо обеспечить надежное соединение корпуса бойлера с главной шиной заземления через защитный РЕ проводник.
Короткое замыкание внутренних цепей
Отключать электрическую схему от КЗ призван автоматический выключатель.
Схема подключения бойлера кабелем к квартирному щитку
Это наиболее распространенный вариант, так как обычно мощность бойлера выбирают больше двух киловатт.
Здесь также необходимо выполнить все рекомендации по безопасному подключению, что и в предыдущем случае. К бойлеру от квартирного щитка потребуется проложить отдельный кабель. Он должен надежно передавать токи действующих нагрузок.
Защиту его и бойлера организуют автоматическим выключателем и УЗО или дифавтоматом.
Ремонт ТЭНов в водонагревателях:
Схема подключения бойлера с учетом ограничения выделенной мощности
Любая проводка проектируется и монтируется под определённые нагрузки. Они назначаются электроснабжающей организацией. В современной квартире у владельца жилплощади работает большое количество электрических приборов. Они могут легко превысить тот лимит мощности, который для них выделен.
Эксплуатировать домашнюю проводку таким образом опасно: она может перегреться и создать пожар.
Чтобы его предотвратить требуется отключать мощные потребители при создании критических нагрузок. Учитывая то, что ТЭН бойлера включается периодически для подогрева воды, температура которой быстро не снижается, то его нагрев обычно и приостанавливают, обеспечивая работу других приборов, например, холодильника, стиральной или посудомоечной машины.
С этой целью используют электронное устройство, обладающее функциями:
замера текущей мощности потребления сети;
сравнивания ее величины со значением выставленной уставки для выявления момента критической перегрузки;
отключения выбранных потребителей по заранее подготовленному алгоритму;
автоматического возобновления питания выведенных из эксплуатации приборов при восстановлении условий для их нормальной работы.
Промышленная разработка
В качестве такого прибора можно использовать заводской ограничитель мощности ОМ-110.
Он предотвратит частые отключения сети автоматическим выключателем от перегрузок, создаст нормальный режим потребления электроэнергии для всех подключенных электроприборов.
Ограничитель мощности ОМ-110 предназначен для работы с нагрузками до:
или двадцати киловатт.
Для второго варианта эксплуатации схема соединения проводов выполняется следующим способом.
При его подключении для работы с нагрузками до 20 кВА один из питающих проводов пропускается через корпус, в котором вмонтирован встроенный трансформатор тока, являющийся чувствительным измерительным органом.
Схема самодельного прибора ограничения мощности для изготовления своими руками
Подобную конструкцию способен выполнить любой радиолюбитель. В ней фазный и нулевой проводники прямо от электросчетчика идут в квартиру и ответвляются к бойлеру. Фаза пропускается через первичную обмотку измерительного трансформатора, выполненную полуторным витком провода, выдерживающего нагрузку до 30 ампер.
На эту же величину подбираются контакты ручного переключателя SA1 с тиристором VS1, диодным мостом VD3÷6 и соединительными проводами. Таким способом создается запас мощности схемы, обеспечивающий ее нормальную работу в разных ситуациях.
Измерительный трансформатор можно намотать на любом железе. Первичную обмотку выполняют из цельного провода или нескольких параллельных цепочек, а вторичную навивают монолитной жилой с количеством витков порядка полутора тысяч.
Обмотки между собой и магнитопроводом отделяют картонными диэлектрическими или стеклотекстолитовыми прокладками.
После вторичной обмотки подключают диод VD1, который в импульсном режиме подзаряжает электролитический конденсатор С1. Эта цепочка настраивается так, чтобы при токе через первичную обмотку в 30А на конденсаторе образовывалось напряжение 45 вольт.
Оно подается на узел управления базы транзистора VT1 через токоограничивающий, регулирующий и шунтирующие резисторы R1, R2, R3 и указательный светодиод HL1.
Потенциометром R2 при наладке устанавливают ток, вызывающий напряжение пробоя стабилитрона VD2 (с учетом светодиода). В этот момент происходит открытие транзистора VT1 и шунтирование управляющего электрода силового тиристора VS1 на минус схемы, от которой он до этого отделялся падением напряжения на сопротивлении резистора R4. При этом тиристор закрывается и отключает ток, проходящий на бойлер.
Необходимо заметить, что время его отключения не превышает десяти миллисекунд, что в два раза быстрее, чем у обычных релейных схем механической конструкции с измерительным и исполнительным органом.
Через светодиод HL1 потечет ток, и он своим свечением будет указывать на срабатывание тиристора, приводящее к отключению нагрева бойлера.
Светодиод HL2 информирует о подаче напряжения на ТЭН бойлера при его эксплуатации. В исправной схеме светится один из светодиодов. Когда же они одновременно погашены или горят, то это явный признак неисправности. Схему ограничения мощности надо отключить. Для этого бойлер переводят на работу от сети синусоидального переменного тока в штатный режим переключателем SA1.
Особенностью этой разработки является то, что она предназначена для питания электроэнергией только резистивных нагрузок, так как в ней переменное напряжение диодным мостом преобразуется в постоянное. Поэтому подобная схема подключения бойлера не может быть использована для работы устройств с асинхронными двигателями и другими приборами, нуждающимися в чистой синусоиде.
Даже лампочки накаливания частично снижают свой ресурс под влиянием пульсаций тока. Нормально в этой схеме может работать только электрический чайник, утюг или камин с ТЭНами.
Если в конструкции бойлера используется электронные, а не биметаллические терморегуляторы, то для их питания необходимо подавать напряжение, соответствующее заводскому режиму эксплуатации.
Для комфортного проживания в доме, когда хочется постоянно пользоваться горячей водой, а не зависеть от ремонтного графика монополистов, способных отключить эту воду на неизвестное количество дней, многие задумываются о приобретении бойлера.
Чаще всего выбор падает в сторону накопительного водонагревателя. Они бывают разных фирм Аристон, Дражице, Бакси и т.д., форм и конструкций — плоскими, цилиндрическими или вытянутыми.
Монтаж труб холодной и горячей воды у них может и отличаться, однако подключаются в сеть 220В они все однотипно.
Многие ошибочно полагают, для того чтобы подключить бойлер, достаточно воткнуть вилку в розетку и о большем не беспокоиться. Однако забывают, что именно в бойлере, в случае нарушения изоляции, через воду может произойти непосредственный контакт электричества с человеком.
- выбор сечения питающего кабеля (зависит от мощности бойлера)
- выбор автоматического выключателя для питания эл.сети бойлера
При ремонте в новых квартирах, на бойлер обычно проводят отдельную проводку непосредственно от щитка. Если же вы хотите подключить бойлер к старой общей проводке, на которой уже подключено несколько розеток, обязательно убедитесь, что она выдержит мощность бойлера.
В большинстве случаев, при мощности до 3,5квт, проводка должна быть выполнена 3-х жильным медным кабелем ВВГнГ-Ls, сечением не менее 2,5мм2.
Трехжильный кабель необходим для того, чтобы обеспечить постоянную связь с заземлением.
Автомат подключения бойлера выбирайте двухполюсный. Номинальный ток автомата 16А (достаточно при мощности бойлера до 3,5 кВт).
При нагрузке до 2кВт подойдет автоматический выключатель с номинальным током 10А.
Если бойлер подключается от розетки, то розетка должна иметь степень защиты IP44. Это розетки для помещений с повышенным уровнем влажности.
Запомните, что розетку в ванной можно размещать только в определенных местах. И есть зоны где это делать категорически запрещено. Подробнее об это можно прочесть в статье "Розетка в ванной комнате - 5 правил размещения".
Хотя многие и выступают противниками подключения электронагревателей через розетку, однако только таким образом можно обеспечить видимый разрыв проводников (фазы и ноля) при отключении, как того и требуют правила техники безопасности.
А еще у тех водонагревателей, что изначально идут с вилками в комплекте, если их отрезать, иногда можно лишиться гарантии. Поэтому читайте инструкцию.
Если в ней написано, что данный бойлер можно подключать двумя способами
то здесь гарантии вы не лишитесь.
К тому же при необходимости демонтажа аппарата со стены, при наличии вилки, вам не потребуется вызывать электрика для его отключения от питания. Вытащил вилку, снимай, переставляй, делай что хочешь.
Мощные бойлеры свыше 3,5квт, следует подключать только напрямую через автоматический выключатель, розеточное подключение здесь не допустимо.
Кабель нужно заводить так, чтобы не было пересечений с водопроводными трубами и местами будущего крепежа нагревателя.
В питающей линии бойлера обязательна установка УЗО - устройства защитного отключения. Его по току выбирайте на один порядок выше, чем ток автомата.
Ток утечки для УЗО – 10мА или 30мА.
Почему лучше 10мА, а не больше, можно понять из вот этой таблички воздействия тока на организм человека:
Существенный минус здесь, что на 10мА защита может ложно срабатывать. Особенно если у вас водонагреватель висит уже не первый год и в местах подключения клемм нередко образуется вот такой конденсат и влага.
Как проверить ложное это срабатывание или неисправен сам ТЭН? Для этого воспользуйтесь мультиметром.
Выключаете питающий автомат или вытаскиваете вилку с розетки и отсоединяете штатное заземление с корпуса титана.
Затем снимаете клеммные зажимы с самого тэна, и с помощью щупов измеряете сопротивление между корпусом бойлера и нагревательным элементом.
При исправности тэна, показания на экране мультиметра должны стремится к бесконечности, то есть быть примерно вот такими:
При пробое и повреждении нагревателя они будут либо нулевыми, но чаще всего могут составлять несколько сотен и даже килоОм. На фото ниже именно такой вариант ~ 500кОм.
Очень часто, во многих последних моделях бойлера, УЗО с током утечки на 15мА уже идет встроенным в кабель для подключения к розетке. В этом случае устанавливать дополнительный аппарат защиты от тока утечки в щитке может и не потребоваться.
Однако не забывайте, что такое встроенное УЗО будет защищать от утечки только при повреждении в самом нагревателе, но никак не защитит вас при неисправности непосредственно в розетке или питающей проводке до нее.
Как найти такие и другие подобные неисправности и к чему это может привести, можно ознакомиться в статье ”Бьет током в ванной. 5 причин и что делать?”
А что делать, если вы не специалист в электричестве и сами не можете или не хотите лезть в электрощиток, дабы смонтировать там все требуемые аппараты защиты. Но при этом обезопасить себя все равно нужно.
Включаете ее в существующую розетку в ванной, а уже через нее втыкаете вилку от шнура бойлера.
Будет ли срабатывать устройство защитного отключения на бойлер, если у вас нет заземления? Будет. Эти две системы при работе вместе призваны дополнять друг друга.
В случае утечки тока на бойлере без заземления, аппарат защиты отработает лишь тогда, когда вы непосредственно прикоснетесь к баку или к воде из него (при включенных ТЭНах).
А если есть заземляющий проводник, то УЗО отработает сразу после подачи напряжения на титан, не дожидаясь вашего касания. Вот и вся разница.
Схема подключения бойлера через розетку:
Электрическая схема водонагревателя:
Условная схема без розетки напрямую с щитка:
- установка розетки непосредственно под самим бойлером
Делать этого категорически нельзя. Розетки должны быть вынесены в сторону от нагревательного прибора и размещены выше смесителей. Не забывайте о предохранительном клапане и возможных протечках.
Клапан сработает как последняя ступень защиты, если термостат отказал. Кстати термостат нужно проверять в первую очередь, когда лампочка на панели не светится, и тэны не греют. Смотрите в каком положении кнопочка на элементе, она может быть "выбита".
- частой ошибкой при подключении аппарата напрямую в розетку, является желание отключить прибор путем выдергивания вилки в тот момент, когда вода еще не нагрелась и нагреватель все еще работает
Если его мощность достигает 3,5кВт, то при таком разрыве контактов может возникнуть искрение, с образование дуги. А так как ванная это помещение с повышенной влажностью, последствия могут быть не предсказуемыми.
Поэтому всегда, прежде чем вытащить вилку отключайте нагрузку штатными приборами управления на самом бойлере.
- нельзя включать в сеть пустой бойлер без воды
ТЭН который установлен внутри, требует водяного охлаждения. Без него он попросту перегорит и выйдет из строя. Поэтому перед каждым включением проверяйте наличие воды в бойлере.
И вообще не рекомендуется держать титан без воды. Это уменьшает срок его службы. В полном баке содержится меньше кислорода, а соответственно и риск коррозии уменьшается.
Плюс магниевый анод, который тоже защищает от образования ржавчины, работает только при заполненном баке.
- подключение водонагревателя только через УЗО, либо только через автомат
Эти два аппарата защиты должны дублировать друг друга. УЗО защищает от тока утечки, а простой автомат от перегрузки и коротких замыканий.
Если позволяет бюджет, то вместо этих двух защитных элементов можно установить один дифф.автомат, он заменит оба прибора.
Трубчатые нагревательные элементы являются наиболее универсальным и подходящим промышленным нагревательным решением для широкого спектра применений. Трубчатые элементы имеют заводскую конфигурацию практически любой формы и размера. По запросу могут быть изготовлены нагреватели любого диаметры изгиба. Трубчатые элементы часто рассматриваются как основа всех нагревательных элементов. Им характерна прочная внешняя оболочка, которая помогает защитить технологический нагреватель от физических нагрузок, а высококачественные сплавы обеспечивают эффективную передачу тепла от резистивной катушки к теплоносителю.
Преимущества трубчатых нагревателей и их использование:
Усовершенствованный механизм управления для точной передачи тепла и поддержания температуры
Компактный размер, который позволяет легко устанавливать, чистить, обслуживать и даже заменять нагреватель в случае повреждения, не занимая много времени
Доступны различные формы и размеры для каждой категории, специально разработанной с использованием надежной технологии для увеличения срока службы изделия
Все электронагреватели можно подключать и к однофазной и к трехфазной сети. Для подключения нагревательных элементов к трехфазной сети можно использовать одну из двух схем:
Данная схема предполагает подсоединение к соответствующей фазе каждого второго вывода нагревателя. Каждый первый вывод нагревателей соединены между собой, что способствует образованию общей точки, которая в свою очередь определяется, как нулевая. Соединённая нагрузка — трехпроводная.
Трехпроводное соединение используется для напряжения 380 Вольт. Далее предлагаем рассмотреть подключение ТЭНа в трехфазную сеть. Здесь включение и отключение напряжение осуществляется в автоматическом режиме за счет наличия трехполюсных выключателей.
Приведенная схема показывает, что контактные выводы электронагревателей, которые располагаются с правой стороны подключены к фазам А, В, С. Выводы расположенные слева соединены в общую нейтральную точку. Напряжение при работе нагревательных элементов между выводами расположенными справа и нулевой точкой составляет 230 Вольт.
На имеющейся схеме видно, что правые выводы ТЭНов соединены с соответствующими фазами. Левые выводы замкнуты в единой точке, которая в свою очередь соединена с нейтральной шиной питающего источника. Между нулевой точкой и контактными выводами рабочее напряжение составляет 230 Вольт.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТЭНОВ ЭЛЕКТРОКОТЛА
Подключая фазные провода к выводам электронагревателей следует в первую очередь накрутить гайку м4. После этого нужно наложить шайбу и одеть наконечник-кольцо питающего проводка. Далее опять накладывается шайба, а сверху на нее ложится пружинная шайба-гровер. Все это зажимается гайкой м4.
Провод, который будет подключен к нейтральной фазе, затягивается болтом м8. Он будет располагаться в перемычке между контактами отверстий нагревателя.
После подключения проводов следует провести заземление корпуса нагревателя и проводов подключения ТЭНа. Обычно у котлов для заземления с левой стороны у блока электронагревателей находится болт, к которому и следует подключать проводник заземления.
В качестве защитного заземлителя можно использовать отдельный проводник дополнительной системы уравнивания потенциалов или взять его с клеммы заземления управляющего блока.
После того как нагреватель электрокотла подключили, следует установить защитный кожух на блок теплообменника. С целью контроля температуры нагреваемой жидкости следует использовать термодатчик. Также можно установить датчик температуры воздуха. На панели блока управления для таких датчиков есть регуляторы с соответствующими маркировками. У каждого регулятора есть градуировка с кодовым обозначением температуры. Таким образом, вы сможете легко выставлять температуру для теплоносителя. Когда температура теплоносителя достигнет установленного уровня, датчик подаст сигнал и нагреватель автоматически отключится. Если же уровень температуры упадет ниже требуемых значений, по принципу того же отклика нагревательное устройство включится в работу и нагрев возобновится.
За счет наличия таких коммуникаций работа электрокотла практически полностью автоматизируется. Вам нужно будет только выставить все необходимые режимы настройки.
Температурный датчик для воды размещают внутри теплообменника в специально отведенном месте посадки. Также его можно монтировать самому, прицепив к отопительной трубе.
По этому же принципу действует и датчик температуры воздуха. Его просто устанавливают в помещении, где он измеряет общие термические значения воздуха.
Электрический котел будет прогревать теплоноситель до тех пор, пока воздух в помещении не достигнет нужных температурных значений.
Разные модификации котлов отличаются внутренней начинкой, дополнительными функциями, уровнем автоматики.… Не меняются лишь проводка, сечение кабеля, защита и вид сетевого подключения.
Данная схема подразумевает соединение выводов ТЭНа поочередно.
Мощность нагревателей и их температурная подача зависимо от схемы подключения ТЭНа
Выбирая нагреватель, покупатель в первую очередь обращают внимание на его мощность. Техническая практика же показывает, что при постоянном подключении к определенной сети, когда не используются трансформаторы, показатели мощности зависят только от электросопротивления резистивного элемента, который находится в самом нагревательном устройстве. Зависимость определена формулой:
где P - мощность,
U - напряжение между концами греющего элемента,
I – ток, протекающий по резистивному элементу.
По той причине, что ток, проходящий по спирали зависим только от напряжения, приложенного к концам и собственного электросопротивления (R) конкретного участка спирали, формулу можно упростить:
Из этого можно сделать вывод, что в условиях постоянного напряжения мощность будет повышаться только тогда, когда сопротивление будет падать.
Электрическое сопротивление большинства нагревательных приборов напрямую зависит от температуры подаваемой самим нагревателей. Но сопротивление в пределах нескольких сотен градусов будет немного отличаться. Следует понимать, что с карбидокремниевыми нагревателями ситуация будет совершенно иной. Поскольку они выполняют функцию нагревательного элемента, выполняемого неметаллическим стержнем, сопротивление здесь не будет изменяться линейно. Сопротивление таких устройств может находиться в диапазоне 0,5 . 5 Ом, что не позволит напрямую подключить нагревательное устройство к сети напряжением 220 вольт и тем более 380 вольт. По техническим стандартам карбидокремниевые нагреватели могут быть подключены к стандартной сети при условии, что они собраны в последовательную цепь. Но. Стоит отметить, что такая методика неэффективна, если необходимо осуществлять точное регулирование мощности и регулировать определенную температуру печи. Наилучшим способом является подключение к сети электрических нагревателей с использованием автотрансформаторов с лабораторным управлением или стандартных статистических электромагнитных устройств.
Подключение нагревательного блока по схеме звезда и треугольник
Электрический накопительный водонагреватель представляет собой теплоизолированный бак-накопитель с нагревательными элементами (ТЭНами) внутри, штуцерами подвода холодной и отвода горячей воды и автоматикой поддержания температурного режима. Они могут быть настенного и напольного расположения, горизонтальные и вертикальные. Монтаж каждого типа имеет свои особенности.
Устройство настенного накопительного водонагревателя Haier: 1 — отвод горячей воды; 2 — подвод холодной воды; 3 — накопительный бак; 4 — термопара; 5 — ТЭН; 6 — магниевый анод (защита от коррозии); 7 — кронштейны
Особенности установки настенного водонагревателя
В первую очередь при монтаже настенного водонагревателя необходимо убедиться, что стена выдержит дополнительную нагрузку. Производители оборудования рекомендуют при расчётах брать четырёхкратный вес бойлера, наполненного водой. Но так как мало кто может правильно выполнить расчёт нагрузок строительных конструкций, следует руководствоваться следующими правилами:
Крепление накопительного бойлера к стене
Схемы подключения к воде настенного накопительного водонагревателя
Штуцеры для подвода холодной и отвода горячей воды расположены у бойлера настенного исполнения снизу, и отмечены синим и красным цветами соответственно. Подсоединение к магистрали может быть проведено двумя способами:
- без группы безопасности;
- с группой безопасности.
Схемы без группы безопасности можно использовать при подключении водонагревателя, рассчитанного на давление, превышающее напор в магистральном водопроводе холодной воды, если этот напор стабилен. При нестабильном, сильном давлении в магистрали, предпочтение следует отдать подключению через группу безопасности.
В любом случае подключение и монтаж системы водопроводов начинают с врезки тройников в трубопроводы холодной и горячей воды после кранов, установленных на входе водопроводов в квартиру.
Внимание! Если в доме трубы давно не менялись, перед работой нужно проверить их состояние. Возможно, потребуется замена проржавевших стальных труб на новые.
От тройников выполняются отводы для подключения водонагревателя. При работе бойлера кран горячей воды должен быть полностью закрыт. Холодная вода беспрепятственно поступает на нагрев, на смесители, в бачок унитаза.
На бойлере на штуцер подвода холодной воды навинчивают обратный предохранительный клапан. Он служит защитой от термического расширения воды в баке-накопителе, периодически стравливая её излишки. От сливного отверстия клапана монтируется дренажная трубка, которая должна быть направлена вниз и опускаться в ёмкость или канализацию свободно, без перегибов, которые могли бы препятствовать сливу излишков воды в баке.
Обратный предохранительный клапан
Между клапаном и водонагревателем не может быть установлена запорная арматура. А вот тройник, на ответвлении которого установлен кран для опорожнения бака, устанавливать можно, и даже рекомендуется производителями. Трубу или шланг от него необходимо вывести в канализацию, либо тройником подвести на трубу подачи холодной воды до предохранительного клапана.
На выходе из бойлера горячей воды и на входе холодной, сразу после обратного клапана, нужно установить краны, перекрывающие эту линию в период, когда водонагреватель не работает. После кранов трубопроводы через гибкие сантехнические шланги или жёсткие стальные или пластиковые трубы нужно соединить с отводами от тройников на магистралях.
Подвод воды без группы безопасности с редуктором давления: 1 — запорные вентили водопровода; 2 — редуктор понижения давления воды; 3 — запорные вентили водонагревателя; 4 — обратный предохранительный клапан; 5 — дренаж в канализацию; 6 — вентиль для слива воды из бака; 7 — накопительный водонагреватель
Если магистральный водопровод требует регулировки давления, то редуктор или группу безопасности устанавливают на входе холодной воды после магистральных кранов или на ответвлениях от тройников. Как правило, для бытовых водонагревателей в городских условиях достаточно установки редуктора давления, понижающего напор до допустимых или рекомендуемых производителем пределов.
Группу безопасности для электрического водонагревателя составляют отдельные элементы, собираемые по месту. Не путать с группой безопасности для котлов! Порядок их монтажа показан на рисунке.
Схема подвода воды через группу безопасности: 1 — редуктор давления; 2 — вентиль для слива бака; 3 — группа безопасности; 4 — слив в канализацию при превышении давления воды
Для горизонтальных водонагревателей подключение производится по аналогичным схемам.
Схемы подключения водонагревателя к электросети
Для безопасной эксплуатации подключение водонагревателя к сети желательно выполнить в сухом месте, а кабели рекомендуется укрыть во влагозащищённом канале. К этой ветке электросети кроме бойлера не должны быть подключены другие электроприборы, особенно мощные. Основные элементы схемы: электрический кабель, розетка, УЗО и автомат.
Кабель
Сечение кабеля должно быть достаточным, чтобы проводка не перегревалась и не спровоцировала пожар. Вам потребуется медный трёхжильный кабель марки NYM или его аналог ВВГ. Рекомендуемые значения минимального сечения медной жилы при различной мощности однофазного водонагревателя приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Мощность бойлера, кВт | 1,0 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 6,0 | 8,0 | 9,0 |
| Минимальное сечение жилы, мм 2 | 1 | 1,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 6 | 10 |
Розетка
Водонагреватели небольшой мощности могут быть подключены напрямую в трёхпроводную влагозащищённую розетку со степенью защиты от влаги по ГОСТ 14254–96, например, IP44 или другой, подходящей к вашей ситуации (см. таблицу 2), которая установлена на отдельном подводе от электрощитка.
Таблица 2
| Степени защиты IP | IPx0 | IPx1 | IPx2 | IPx3 | IPx4 | IPx5 | IPx6 | IPx7 | IPx8 | |
| Нет защиты | Падение вертикальных капель | Падение вертикальных капель под углом 15° от вертикали | Брызги под углом 60° от вертикали | Брызги со всех сторон | Струи со всех сторон под небольшим давлением | Сильные потоки | Временное погружение (до 1 м) | Полное погружение | ||
| IP 0x | Нет защиты | IP 00 | ||||||||
| IP 1x | Частицы > 50 мм | IP 10 | IP 11 | IP 12 | ||||||
| IP 2x | Частицы > 12,5 мм | IP 20 | IP 21 | IP 22 | IP 23 | |||||
| IP 3x | Частицы > 2,5 мм | IP 30 | IP 31 | IP 32 | IP 33 | IP 34 | ||||
| IP 4x | Частицы > 1 мм | IP 40 | IP 41 | IP 42 | IP 43 | IP 44 | ||||
| IP 5x | Пыль частично | IP 50 | IP 54 | IP 65 | ||||||
| IP 6x | Пыль полностью | IP 60 | IP 65 | IP 66 | IP 67 | IP 68 | ||||
Розетка с заземлением
Такая розетка внешне отличается от двухпроводной наличием металлических контактов (клемм) заземления.
Схема подключения розетки с заземлением
Устройства защиты — УЗО и автоматы
В электрическую схему подключения водонагревателей (особенно при повышенной мощности) рекомендуется включить устройство защитного отключения (УЗО). Оно предназначено для блокировки работы оборудования в случае утечки тока на корпус. Сила тока, при которой происходит блокировка, указана на приборе и для эксплуатации бойлера должна составлять 10 мА. Этот параметр обозначает разницу между входящим и выходящим в водонагреватель током.
Выбор УЗО на основании мощности водонагревателя приведен в таблице 3.
Таблица 3
| Мощность водонагревателя, кВт | Тип УЗО |
| до 2,2 | УЗО 10А |
| до 3,5 | УЗО 16А |
| до 5,5 | УЗО 25А |
| до 7,0 | УЗО 32А |
| до 8,8 | УЗО 40А |
| до 13,8 | УЗО 63А |
В некоторых бойлерах УЗО входит в базовую комплектацию и размещён прямо в корпусе, в других моделях его нужно приобретать дополнительно.
Внешний вид УЗО
Внешне УЗО и дифференциальный выключатель (диффавтомат) очень похожи, но их легко отличить по маркировке. Обычный автомат отключает ток на оборудование при повышении напряжения, а дифференциальный выполняет одновременно функцию и УЗО и автомата.
Выбор двухполюсного автомата по мощности однофазного водонагревателя приведён в таблице 4.
Таблица 4
| Мощность водонагревателя, кВт | Тип автомата |
| 0,7 | 3А |
| 1,3 | 6А |
| 2,2 | 10А |
| 3,5 | 16А |
| 4,4 | 20А |
| 5,5 | 25А |
| 7,0 | 32А |
| 8,8 | 40А |
| 11,0 | 50А |
| 13,9 | 63А |
При выборе излишне чувствительных устройств защиты, бойлер будет постоянно отключаться, а вода нормально не нагреется.
Схемы подключения
Схема подключения принимается в зависимости от желательного уровня и приборного исполнения защиты людей и оборудования. Ниже приведены несколько распространённых схем, а также видео, в котором даются подробные объяснения этим схемам.
Подключение только через розетку
Подключение через электрощит: 1 — автомат; 2 — УЗО; 3 — электрощит
В схеме УЗО + двойной автомат: 1 — УЗО 10 мА; 2 — вилка; 3 — розетка IP44; 4 — двойной автомат; 5 — линия водонагревателя; 6 — линия квартиры; 7 — электрический щит; 8 — заземление
По правилам безопасности все электромонтажные работы выполняются при отключенной подаче электротока на индивидуальном электрощите. Не включайте в сеть водонагреватель, не заполнив его водой. Не сливайте воду из него, не отключив электричество.
Особенности подключения напольного водонагревателя
Так как такой нагреватель устанавливается на полу, все подводы к нему расположены не на нижней панели, а внизу боковой или задней вертикальной стенки. В быту такие накопительные бойлеры используются редко, так как у самых миниатюрных из них объём бака составляет 100–150 л. Кроме этого, они занимают много места и имеют большую мощность, предъявляющую серьёзные требования к электропроводке и автоматике безопасности.
Подключение к воде у нагревателей напольного расположения выполняется аналогично настенным моделям. Подключение к электросети, ввиду относительно высокой мощности, необходимо выполнять исключительно через отдельный щиток.
Читайте также: