Электрический водонагревательный котел своими руками

Далеко не на всех дачах и не во всех индивидуальных домах имеется горячая вода. Между тем для получения горячей воды не понадобится много труда, если использовать водоподогреватель, предлагаемый здесь (рис. 1). Кстати, подобные водонагревательные котлы можно использовать и на небольшом промышленном предприятии или в хозяйстве, удаленных от сетей теплоснабжения.

Рис. 1. Устройство водонагревательной установки: 1 – термодатчик (контактный термометр); 2 – бак; 3 – вентиль; 4 – ТЭН; 5 – воздухозаборник

В какую-либо емкость необходимо установить водонагревательные элементы (элемент) от электрочайника, электросамовара, кипятильника и т. д. Все зависит от размеров емкости и времени, за которое требуется нагреть воду. Для управления процессом нагрева необходима определенная аппаратура, подбор которой зависит от того, какая задача поставлена перед устройством водоподогрева.

Кстати, процесс нагрева несложно автоматизировать полностью и это создает определенные удобства в быту.

Ниже предлагаются две схемы автоматического управления процессом подогрева, а вернее снабжения горячей водой, либо с помощью программного реле времени, либо специальным контактным термометром.

В 1-м случае программу задает реле времени (рис. 2). При включении автомата А получают питание катушка реле времени и катушка магнитного пускателя. Реле времени ведет отсчет установленного на нем времени, магнитный пускатель подключает к сети питания нагревательные элементы – вода начнет нагреваться. Через установленное время реле времени замкнет свои нормально открытые контакты в цепи катушки реле РП1, которое отключит своим нормально закрытым контактом катушку магнитного пускателя. Нагревательные элементы отключаются от сети и вода перестанет нагреваться. Через установленное время реле времени замкнет второй свой нормально закрытый контакт в цепи реле РП2, которое разомкнет свой нормально закрытый контакт в цепи схемы управления. Схема обесточится на мгновение и вернется в первоначальное исходное состояние, нагревательные элементы вновь начнут греть воду, вся операция начнет повторяться.

Рис. 2. Электрическая схема управления нагревателем воды с реле времени: РВ – реле времени; А – автоматический выключатель; РП1, РП2 – промежуточные реле; МП – магнитный пускатель

Во 2-м случае программу задает контактный термометр, в зависимости от установленной температуры на термометре (рис. 3). При включении автомата А получает питание катушка магнитного пускателя и последний подключит нагревательные элементы к сети. Вода начнет нагреваться. Когда температура воды достигнет значения нижнего предела, установленного на термометре (min), замкнется нормально открытый контакт термометра (min) и зашунтирует нормально закрытый контакт промежуточного реле РП.

Рис. 3. Электрическая схема управления нагревателем с контактным термометром: А – автоматический выключатель; МП – магнитный пускатель; РП – промежуточное реле

Когда температура воды поднимется до верхнего значения установленной температуры (max), замкнется нормально открытый контакт термометра (max) и подключит к питанию катушку промежуточного реле РП. Последнее своим нормально закрытым контактом в цепи катушки магнитного пускателя обесточит пускатель и процесс нагрева воды прекратится. При достижении температуры воды нижнего установленного предела (min), контакт термометра (min) разомкнется и обесточит реле РП, замкнутся нормально замкнутые контакты его и подключат к сети пускатель МП – процесс нагрева воды начнет вновь повторяться.

В обеих схемах время нагрева воды и поддержания заданных режимов процесса работы водонагревателя зависит от настройки реле времени или установки термометра, мощности нагревательного элемента и емкости для воды.

Мною схема с контактным термометром практически осуществлена в нагревателе емкостью 300 л воды и при мощности ТЭНа 3 кВт. Вода за 30 мин нагревается до температуры 80°С и поддерживается горячей в пределах 75…80°С. Заполнение емкости водой также легко автоматизировать, это уже дополнительная задача. Речь об этом пойдет в следующий раз.

Внимание! Кран на емкости следует устанавливать выше расположения нагревательного элемента, то есть последний не должен оголяться при работе, а емкость обязательно занулите.

Для схемы с реле времени потребуется аппаратура:

реле времени типа ВС-10-34 с уставкой времени не менее 60 мин;

промежуточное реле типа МКУ-48 на 220 В – 2 штуки;

магнитный пускатель типа ПМЕ-222;

автоматический выключатель типа АК-502МГ на 25 А;

водонагревательный элемент типа ТЭН на 0,75…3,15 кВт.

Для схемы с контактным термометром необходима следующая аппаратура:

контактный термометр типа ТСМ-100;

промежуточное реле типа МКУ-48 на 220 В;

магнитный пускатель типа ПМЕ-222;

автоматический выключатель типа АК-502 МГ на 25 А;

водонагревательный элемент типа ТЭН на 0,75…3,15 кВт.

Не возбраняется применять и аппаратуру других типов в зависимости от возможностей потребителя.