Меню

Принципиальная схема электрического отопления

Принципиальная схема отопления – виды и особенности

Принципиальная схема системы отопления – это простейшая схема, при помощи которой можно быстро и без особых затрат смонтировать качественную и долговечную систему отопления. Но при реализации проекта следует знать несколько важных правил и особенностей, без которых вам попросту не справится с поставленной задачей.

Итак, любая принципиальная схема состоит из котлов и труб (в статье мы поговорим об автономных системах). Принцип работы такой схемы заключается в следующем – в котле нагревается теплоноситель и при помощи циркуляционного насоса подается по трубопроводу в радиаторы отопления. Отдав тепло помещению, теплоноситель возвращается по обратному контуру к котлу и все повторяется. Получается, что простейшая схема основана на цикличных процессах.

Это грамотно спланированная схема отопления одного из частных домов

Схемы отопления

Водяная система отопления

Водяное отопление – самый распространенный вариант для прогрева помещений любого типа. В большинстве случаев роль теплоносителя здесь исполняет вода, которая подается от котла к радиаторам отопления.

Вообще, специалисты различают два типа водяных систем:

  • С естественной циркуляцией воды (когда давление образуется в самом контуре);
  • С принудительной циркуляцией (вода поступает в трубы и радиаторы при помощи циркуляционного насоса).

В любой принципиальной схеме в обязательном порядке должны иметься:

  • Отопительный котел (любого типа);
  • Основной стояк;
  • Обратный стояк;
  • Трубопровод;
  • Обратный трубопровод;
  • Радиаторы.

Итак, на сегодняшний день известны следующие принципиальные схемы отопления:

  • С нижним и верхним способом разводки;
  • С горизонтальной разводкой;
  • Однотрубные;
  • Двухтрубные.

Верхняя разводка

Верхний вариант разводки

В данной схеме теплоноситель нагревается в котле и за счет своей плотности поднимается по стояку в расширительный бачок отопления.

Внимание!
Эта схема предусматривает нахождение расширительного бачка в самой верхней точке системы отопления.

Далее, по трубопроводу (который, кстати, должен идти под небольшим уклоном) теплоноситель поступает в горячие стояки. Эти стояки тянутся от самого верхнего этажа дома к первому и проходят по всей высоте здания. Отработанный теплоноситель, в свою очередь, попросту, вытесняется горячей водой и по «обратке» возвращается к котлу отопления по трубам. Для регулировки уровня подачи горячей воды на выходе в радиаторы устанавливаются специальные запорные вентили.

Нижняя разводка

Водяная отопительная система с нижним вариантом разводки

Система с нижней разводкой имеет основной (подающий) трубопровод, обеспечивающий теплоносителем все остальные стояки ниже уровня жилых помещений. Что касается обратных стояков, то они присоединены к общей «обратке», проведенной еще ниже.

Обратите внимание!
Данная схема содержит в своей структуре воздушную линию, расположенную сверху.
С ее помощью автоматически удаляется весь накопленный воздух в радиаторах, который в свою очередь выводится через расширительный бак.

Двухтрубные системы

Двухтрубная система с нижним вариантом разводки

В любой двухтрубной схеме, как при верхней, так и при нижней разводке, нагретая вода поднимается вверх и по трубопроводу поступает в радиаторы, где со временем охлаждается и становится тяжелее. По обратным стоякам остывший теплоноситель стекает в обратный трубопровод и возвращается в котел. Холодная вода имеет большую плотность и массу чем горячая и таким образом сама ее вытесняет в трубопровод, создавая естественную циркуляцию даже без насоса.

Однотрубные системы

Однотрубная система с верхней разводкой

По своей сути, это самая простая схема (см. фото), которую под силу изготовить и смонтировать своими руками даже неопытному человеку. Она отличается от двухтрубной тем, что отдав свое тепло на верхнем этаже, на нижний переносится уже меньше. Получается, что теплоноситель преодолевая этаж за этажом постепенно охлаждается и выходит, что жители первого этажа получают тепла меньше всего. Для того чтобы жители нижних этажей попросту не замерзли, инженеры добавили дополнительные секции к батареям отопления для жителей нижних этажей.

Читайте также:  Панели для закрытия радиаторов отопления

Также, проблему можно решить частично, установив на каждый радиатор специальные перемычки. С перемычками часть горячей воды переходит на этаж ниже без охлаждения.

Следует отметить и тот факт, что главный стояк в однотрубной системе необходимо максимально надежно защитить от теплопотерь. В противном случае система потеряет не только тепло, но и мощность напора воды, что негативно скажется на отоплении дома в целом.

Что касается обратной линии, то ее наоборот – изолировать нельзя ни в коем случае! Это связано с тем, что более холодная вода имеет больший вес и соответственно, вытесняя горячую воду, создает более сильный напор.

Однотрубные схемы с горизонтальной проточной системой

Однотрубная схема с горизонтальной проточной системой

Данная схема привлекательна тем, что все радиаторы на этаже соединены в одну линию. Главное достоинство такой системы – простота монтажа. Также, вам потребуется значительно меньше труб и стояков.

Если говорить о недостатках, то главный из них – склонность такой системы к возникновению воздушных пробок. Данная проблема решается только путем установки кранов автоматического спуска воздуха (кранов Маевского).

Обратите внимание!
Для тех, кто не знает – принципиальные схемы не содержат никаких измерительных характеристик, а лишь показывают, что с чем соединяется и показывает примерную «обвязку» дома.

Способы циркуляции – какую выбрать

Принудительная и естественная циркуляция

Теперь, что касается способа циркуляции, – какую схему выбрать? С естественной или же с принудительной?

Что касается естественной циркуляции теплоносителя, то тут, пожалуй, больше минусов, чем плюсов.

  1. Естественная циркуляция не поддается автоматическому регулированию;
  2. Для ее обустройства необходимы трубы с большим диаметром, цена на которые заметно выше;
  3. Не очень эстетично смотрятся в интерьере;
  4. Отрегулировать данную систему можно только своими руками – в котле вы сможете лишь увеличить пламя, когда холодно, или наоборот уменьшить, когда стало жарко.

Если вы проживаете в регионах, где неожиданное выключение электричества в порядке вещей, то данные системы идеально вам подойдут.

В данной схеме не предусмотрено никаких дополнительных (электрических) приборов и устройств:

  • Приборы группы безопасности;
  • Перепускные клапаны;
  • Электрические температурные датчики;
  • Регуляторы топлива и пр.
  1. Еще один минус данной схемы – значительно большее количество потребляемого топлива на отопительный сезон.

Что касается плюсов, то по своей сути это самая надежная схема, которая может прослужить без ремонта до 40 лет! Она крайне надежна и не зависит ни от каких-либо перепадов напряжения. Вообще, кроме котла, в ней ломаться в принципе нечему.

Двухтрубный вариант отопительной системы

Принудительная же циркуляция удобна и комфортна для жителей тех регионов, которые не страдают от скачков напряжения. В данном случае, система регулируется как в ручную, так и автоматически – для каждой комнаты вы сможете задать персональную температуру, исключительно под свои нужды.

Но в автоматических системах есть свои минусы – далеко не каждый местный монтажник сможет смонтировать сложную схему со всеми необходимыми вам датчиками и сложными узлами соединений, а нанимать иногороднего специалиста достаточно накладно.

Также, по своей сути эта система очень нежна и долго не проработает в том доме, где имеют место перебои с электропитанием.

Подведем итог

Рассмотрев все варианты, вам будет проще принять решение и сделать действительно правильный выбор, исходя из ваших жилищных и финансовых условий. У нас имеется подробная видео инструкция, которая осветит все вопросы более подробно, и поможет вам разобраться в хитросплетениях принципиальных схем.

Читайте также:  Радиатор отопления для теплицы

Цена на оборудование разная, поэтому тут нет однозначного мнения и стоимости – каждый котел и каждая схема требуют индивидуального расчета, но следует сразу сказать, что обойдется вам это в серьезную «копеечку». Успехов!

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
Читайте также:  Вертикальный радиатор отопления с верхним подключением

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.