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

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.

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.

Системы управления отоплением

В результате продвижения современных технологий каждый человек может превратить своё жилье в «умный дом». Так, координация отопления своего домовладения при помощи интернет-связи или сотовой сети GSM становится всё более популярной. Ручная регулировка температуры при обогреве помещения не всегда является эффективной. Применяемые в некоторых домах термостаты, работающие в автоматическом режиме, на сегодняшний день также становятся неактуальны из-за ограниченности функционала.

Преимуществом в применении GSM-администрирования является то, что проблем с организацией такого контроля не возникает при использовании любого отопительного оборудования. Практически все имеющиеся на рынке модификации подобных агрегатов способны выполнять дополнительные задачи. Они могут дистанционно передавать информацию на мобильный телефон домовладельца и менять параметры температур в помещении. Для реализации подобных функций применяются механизмы, оснащенные GSM-контроллером. Он представляет собой многоцелевой контролирующий элемент, включенный в структуру «умного дома» с автоматизацией привычных функций.

Благодаря развитию новых технологий у домовладельцев появилась возможность осуществлять контроль и дистанционное управление отоплением загородного дома посредством сотовой сети GSM или же через интернет

Основной задачей контролирующего модуля является передача данных, а также их регулирование при помощи GSM связи.

Это приспособление предоставляет такие возможности при координации функций отопления:

• дистанционная регулировка температуры радиаторов или настройка параметров работы котла;
• удаленный прием и отправка сообщений о состоянии теплоснабжения;
• сообщения о протечке в трубах (эта функция доступна в дорогих модификациях);
• включение вспомогательных гаджетов для усиления безопасности и т. д.

Такие возможности позволяют контролировать отопительную функцию даже на расстоянии в сотни килолитров. По сути, устанавливаяGSM-контроллер, владелец дома получает универсальный пульт дистанционной координации теплоснабжения.

Внимание! Для выполнения представленных функций применяется не только контроллер. Корректная работа агрегата возможна при адаптации прочего оборудования под модуль, поддерживающий глобальный стандарт цифровой сотовой связи, а также наличии покрытия мобильной сети.

Элементы системы управления отоплением

Блок регулирования отопления представляет собой совокупность элементов, объединенных в единую цепь. Их подбор становится ключевым для обеспечения эффективности работы системы. Элементы могут отличаться характеристиками. Основным показателем их эффективности становится возможность формирования многосторонней коммуникации между контрольным блоком, владельцем и отопительными элементами.

Основой системы является специальный электронный блок, имеющий 1 или несколько слотов (гнезд) для установки обычных SIM – карт сотовой связи

Практически любой GSM комплекс функционирует при участии одних и тех же элементов, которые могут различаться лишь базовой комплектацией и ресурсами контроллера.

Типовая комплектация элементов системы GSM координации отоплением:

• соединительные провода;
• несколько температурных измерителей;
• GSM контроллер;
• определитель протечек;
• сканер электронных ключей;
• механизм контроля доступа;
• антенна приема и трансляции сигнала GSM;
• аккумуляторная батарея;
• ethernet-адаптер, обеспечивающий взаимодействие с другими элементами;
• колодки, предназначенные для подсоединения к котлу;

Блок управления «ТР-102»

Для примера рассмотрим одну из самых популярных на сегодняшний день модификаций GSM систем. Основным её предназначением является поддержка температуры в 4 зонах. Она проходит в цикличном режиме благодаря терморегулятору. При этом производится отображение текущей области администрирования.

Дистанционно управлять самыми простыми энергонезависимыми теплогенераторами, не имеющими электронных систем, не выйдет

Блок ТР-102 выполняет такие функции:

• блокирование контроля ненужных участков;
• цикличная поддержка температурного режима в 4 тепловых зонах;
• отображение информации на интегрированном индикаторе со светодиодами;
• настройка агрегата при помощи компьютера или клавиш на передней панели блока;
• перенос информации о регулируемых зонах на компьютер по открытому коммуникационному протоколу;
• сохранение конфигураций после сбоев питания или при несанкционированном входе в систему;

Представленный блок регулировки отопления не зависит от перебоев с напряжением. Дополнительным преимуществом этой системы является биметаллический датчик для терморегуляции, который программируется пользователем.

Условия применения блока ТР-102:

• хранение производится при температуре от -45 до +70 °C;
• эксплуатация возможна при температуре от -35 до +55 °C;

При этом норма атмосферного давления должна быть от 84 до 106,7 кПа, а влажность воздуха соответствовать 30–80%.

Методы управления отоплением

Удаленное регулирование может отличаться методом переноса данных. Ключевым тут может стать стандартный функционал передающей панели, а также возможности телефона самого владельца. Получение информации через СМС – это самое простое, что должен выполнять прибор. Существуют модификации блоков регулирования, которые имеют интегрированный модуль для сообщений, отправляемых для контроля и настройки функций. Такие сообщения имеют определенный формат. Подобный метод координации функций котла считается наиболее распространенным.

В обычном режиме автоматизированный узел управления системы отопления действует как выносной пульт с терморегулятором и следит за поддержанием в помещениях установленной температуры

Важно! Эффективное дистанционное администрирование теплоснабжения можно осуществлять, зная уровень погрешности показателей. Стоит учитывать, что полученные в сообщении сведения могут отличаться от реальных.

Погрешности в показателях систем:

• электронные модификации температурных измерителей на ±0,5° C;
• запорно-регулирующая арматура – от 0,2° C до 0,5 °C.

Устройства контроля отопления

Программаторы и терморегуляторы

Ключевыми частями системы регулировки отопления являются терморегуляторы и программаторы. Они представляют собой электронные устройства, в некоторых модификациях оснащенные пультом управления, который помогает производить контроль над функционированием котла. Кроме того, такое устройство позволяет синхронно менять показатели в двух подключённых компонентах.

Кроме того, дополнительной функцией программаторов является регулировка при помощи СМС с сотового телефона или команд, передаваемых через интернет.

Подходящую для себя модификацию этого устройства можно выбрать по набору основных характеристик, к которым может относиться:

Управление через интернет происходит таким же образом, только по другому каналу связи между домовладельцем и электронным блоком в доме

• удаленная связь между компонентами при помощи радиопередатчиков;
• работа радиаторов (в зависимости от настроек) может быть в комфортном, нормальном или экономичном режиме;
• количество подключенных контуров можно увеличить при подсоединении дополнительных модулей;
• управление отоплением по мобильному телефону;
• передача данных при помощи СМС и т. д.

Эти функциональные особенности делают представленные элементы довольно удобными и востребованными.

Зональные устройства

Такие элементы контроля теплоснабжения устанавливаются непосредственно на радиаторы и котлы. В этом случае регулировка системой осуществляется через интернет-связь. Эти приборы представлены электронными терморегуляторами. Они способны менять температуру воды в каждой отдельной батарее или системе в целом. Отличия этих терморегуляторов заключаются в простоте установки и доступной цене. При этом трудоемкость устройства системы снижается, тем более что они не требуют отдельного шкафа для управления. Зональные устройства позволяют использовать нескольких терморегуляторов, которые подсоединяются к одному регулирующему блоку.

Модули дистанционного контроля отопления

Обеспечить функцию удаленного контроля теплосети могут специальные модули, входящие в комплектацию с запорно-регулирующей арматурой и программаторами.

Количество дополнительных функций приборов ограничено числом подключаемых датчиков и исполнительных реле самого электронного блока управления отоплением

Интернет-управление

Контроль при помощи интернет-блока удобен так же, как и управление СМС. Он отличается такими возможностями:

• инсталляция в смартфон, ноутбук или иной гаджет специфических программных комплексов;
• простой интерфейс, который легко совмещается с ОС «Андроид» или Windows;
• в отличие от СМС блоков, сняты ограничения на число подключаемых пользователей;
• регулирование параметров осуществляется там, где имеется доступ к интернету (для этого не нужно использовать роуминг).

Специалисты советуют при выезде за рубеж не применять функции роуминга для регулировки теплоснабжения через GSM-систему, так как это может быть чревато большими финансовыми затратами. В таком случае правильным решением будет поручить контроль отопительной системы знакомым, которым вы доверяете.

Контроль над работой отопительных радиаторов можно производить при помощи устройств местного значения, представленных механическими регуляторами температуры. Они не могут подключаться к электронным элементам управления. Единственным их преимуществом является низкая стоимость.

Схема GSM управления отоплением «умный дом»

Обычно систему удается установить самостоятельно. Для этого требуется проверка состояния и анализ возможности уже имеющегося оборудования. Важно также правильно подобрать недостающие компоненты. Обычно, совокупность устройств регулирования построена из одиночного блока, который является связующим звеном между всеми составляющими теплоснабжения.

Системы регулирования, построенные на контроле температуры теплоносителя, работают независимо от текущих условий

Он должен устанавливаться с соблюдением следующих условий:

1. Блок контроля должен размещаться на расстоянии не более 300 метров от пользователя. Для увеличения дистанции приобретаются радиоуправляемые модификации, подключается координация через интернет или сотовый телефон.
2. Применение контроллера на основе плат управления теплоснабжением обеспечивает установку дополнительных функций.
3. Производится тщательный подбор локации в доме для монтажа контрольного блока.

Управление системой кондиционирования

Кроме контроля теплоснабжения, GSM устройства позволяют осуществлять удаленное управление системой кондиционирования. Это производится с участием модулей ИК или Wi-Fi (требуется подсоединение к телефону или персональному компьютеру), а также GSM контроллеров.

Управление при помощи интернета

Летом в качестве инструментов охлаждения часто применяют кондиционеры или системы, состоящие из нескольких блоков. Так, в обычных квартирах можно понизить температуру в короткие сроки, применив функцию «турбо». Но в зданиях, где, к примеру, размещены серверы, должно быть круглосуточное охлаждение воздуха. Бесперебойное функционирование мощного оборудования провоцирует выделение тепла. В такой ситуации требуется постоянный мониторинг микроклиматических показателей в помещении, отведенном под данную технику. Такие процессы невозможно осуществлять вручную. Для этого существует дистанционное регулирование. Оно производится при помощи устройств удалённого контроля показателей в помещении.

Наиболее прогрессивным и эффективным считается погодозависимое регулирование, поскольку оперативно позволяет реагировать на изменение окружающих условий

В случае когда интернет-сеть присутствует на объекте, блок удалённого регулирования функциями комплекса кондиционирования можно запускать при помощи гаджетов, работающих на основе ОС Android или iOS. Такими устройствами выступают климатические модули, рассчитанные для взаимодействия с современными кондиционерами. Они предоставляют возможность дистанционного регулирования режима работы. Для этого в гаджет инсталлируется специальная программа для GSM связи. В общую схему терморегуляции включается ноутбук, телефон или персональный компьютер и переходник, подключаемый к кондиционеру. Для передачи информации в качестве дополнительного компонента для дистанционного контроля системы кондиционирования может выступать Wi-Fi или инфракрасный протокол.

СМС-управление

Удаленное координирование параметров домашних кондиционеров комфортнее всего осуществлять при помощи сообщений. Это не только удобно, но и выгодно. Используемые приборы можно выключать дистанционно для экономии электроэнергии. Такие технологии применяются в устройствах, входящих в «Умный Дом». GSM контроллеры подходят для помещений, где отсутствует интернет-сеть. В таком случае для корректной работы применяются термодатчики. Режимы работы регулируются при помощи программного обеспечения, которое инсталлируется как в блоки управления, так и в устройства связи. Таким образом, можно менять мощность работы компрессора, быстроту вращения двигателя вентилятора и т. д.

Управление при помощи компьютера

Для промышленных систем лучше всего подходит компьютерное управление VRF-кондиционерами, производимое по сети. В этом случае применяются протоколы удаленной связи.

При подсоединении модуля дистанционного контроля можно решить такие проблемы:

• излишний расход электроэнергии;
• круглосуточный климатический контроль;
• снижение срока эксплуатации оборудования;
• расход человеческих ресурсов и т. д.

Кроме того, позитивным моментом применения GSM координирования систем кондиционирования является обеспечение комфортных условий для работников и посетителей офисов, развлекательных центров и т. д.

Автор, специалист в сфере IT и новых технологий.

Получил высшее образование по специальности Фундаментальная информатика и информационные технологии в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова. После этого стал экспертом в известном интернет-издании. Спустя время, решил попробовать писать статьи самостоятельно. Ведет популярный блог на Ютубе и делится интересной информацией из мира технологий.