Общие принципы установки электрокотла

Какой электрокотел лучше для отопления частного дома

Популярность электрических котлов определяется:

• безопасностью;
• невысокой стоимостью;
• надежностью;
• небольшими размерами;
• простотой установки и эксплуатации;
• бесшумной работой;
• экологической чистотой.

Чтобы выбрать и купить лучший электрокотел, нужно:

1. сделать расчет и определить необходимую мощность;
2. определиться с типом котла;
3. сравнить варианты выбранного типа и отобрать лучший.

Решая вопрос, какой электрический котел выбрать для отопления частного дома, большинство потребителей останавливаются на ТЭНовых котлах. Они намного дешевле электродных и индукционных котлов, и их легко обслуживать. Судя по отзывам покупателей, для отопление частного дома лучшим электрическим котлом на рынке РФ являются:

• Польские агрегаты «KOSPEL EKCO» с КПД более 99%. Котлы этого производителя используются для радиаторного отопления и могут работать вместе с водонагревателями для горячего водоснабжения. Фирма предлагает ручные модели для малых помещений, а автоматические трехфазные модели котлов мощностью более 50 кВт для больших помещений. Недостаток котлов типичен для ТЭНового оборудования – образование накипи на нагревательных элементах. По отзывам покупателей, котлы этого производителя очень экономичны и надежны.
• Электрокотлы российской фирмы «Галан» также популярны на отечественном рынке. Котлы трех уровней мощности этого производителя работают от обычной и трехфазной сети, и, по отзывам покупателей, вполне надежны.
• Электродные котлы также неплохо зарекомендовали себя. Они более экономны, чем ТЭНовые и позволяют обходиться без тепловых элементов. Самым популярным котлом этой группы считаются модели «Гейзер» компании «Галан», мощность которых от 9 до 15 кВт. Известны на рынке также маломощные модели «Очаг» и большие котлы «Вулкан» мощностью до 50 кВт. Неудобства таких котлов – опасность поражения электротоком и обязательное привлечение специалиста для замены электродов.
• Индукционные котлы представлены российскими моделями «SAV» компании ИНЭРА. Цена на такое оборудование высокая – от 30 до 160 тысяч рублей, что зависит от мощности (для индукционных котлов она составляет 2,5 – 100 кВт).

На фото польский электрокотел «KOSPEL EKCO.R1-6»

Мощность электрических котлов отопления

Относительным преимуществом электрического котла отопления это широкий диапазон мощности различных котлов и ступенчатый регулятор мощности каждого котла в отдельности.

Можно выделить два диапазона мощности электрических котлов.

1. Диапазон от 4 до 18 киловатт;
2. От 22 до 60 киловатт.

Указанные диапазоны котлов предполагает:

• Для котлов 4-8 киловатт две ступени переключения;
• Котлов 8-18 киловатт три ступени переключения;
• Для котлов 22- 60 киловатт четыре или три ступени переключения.

Ступенчатое переключение мощности позволяет быстро  интегрировать мощность с температурой «за бортом», это экономит расход электричества и удешевляет отопление. Также, на забываем, что электрический котел не требует эксплуатационных затрат (закупка и привоз топлива, подготовку специального помещения) и практически не требует затрат по обслуживанию. Форму использования очень проста: правильно подключил и пользуйся.

Расчет котла по объему

Чтобы рассчитать мощность, применяют такую формулу:

где V является объемом дома,

К – коэффициент, показывающий потери тепла в зависимости от теплоизоляции. Имеет следующие значения:

• 0,6-0,9 – для домов, в которых конструкция является улучшенной, стены кирпичные и покрыты двойной теплоизоляцией, окна имеют двойной стеклопакет и относительно небольшую площадь, крыша сделана из теплоизоляционного материала;
• 1-1,9 – для домов, которые характеризуются двойной кирпичной кладкой, небольшим количеством окон и крышей, имеющей обычную кровлю;
• 2-2,9 – для зданий с небольшой теплоизоляцией, то есть тепло задерживают окна и крыша с упрощенной конструкцией, стены с толщиной, равной длине 1 кирпича;
• 3-4 – для деревянных конструкций или зданий, стены которых представляют собой гофрированный металлический лист.

Проводка

Источниками нагрева проводки могут стать:

• Провод с заниженным сечением;
• Разъемные соединения (розетки, клеммы и т.д.).

Полностью исключить нагрев провода поможет простая инструкция: сечение каждой жилы медного провода должно быть не менее 1 квадратного миллиметра на 10 ампер пикового тока. Подчеркиваю: пикового, то есть соответствующего максимальной мощности котла. Для напряжения питания 220 вольт 10 ампер соответствуют мощности 2,2 кВт (220х10/1000), для напряжения 380 вольт — 3,8 кВт (380х10/1000).

Таблица соответствия сечения проводки мощности трехфазного котла.

Подключение котла через обычную розетку допустимо лишь при его мощности до 3,5 кВт. Котел отопления мощностью до 8 киловатт может подключаться к одной фазе питания выделенным кабелем до щитка; прибор большей мощности нужно запитывать от сети напряжением 380 вольт. Чем выше напряжение питания при неизменной потребляемой мощности, тем ниже токи в проводке и тем меньше нагрев проводов и клеммных соединений.

Прокладка проводки в деревянном доме. Провода разводятся в гофрированных металлорукавах.

Какой электрический котел самый экономичный

Критерии, по которым подбирают котлы отопления для частного дома на электричестве, следующие:

1. площадь отопления, от которой будет зависеть мощность котла;
2. характеристики помещения;
3. цены на оборудование;
4. размер и вес отопительного котла;
5. срок службы;
6. экономичность котла.

Выбирать будем из следующих типов электрических котлов для отопления:

• Индукционные. Основным рабочим узлом таких котлов котла является катушка индуктивности. Эти котлы имеют большую мощность, но крупные габариты и высокую стоимость.
• ТЭНовые. Теплоносители в таких котлах нагреваются термоэлектрическими нагревателями (ТЭН), работающие с контроллерами мощности и температурными датчиками. ТЭН нагревает воду, которая передает тепло помещению. Недостаток таких котлов – отложение накипи, которая препятствует нормальной работе и выводит ТЭНы из строя.
• Электродные. Наиболее экономичные котлы, примерно на 40% экономичнее тэновых. К преимуществам можно отнести также небольшие размеры, быстрый нагрев воды и отсутствие накипи при работе.

Электрокотлы, помимо перечисленных видов, могут быть также:

• Настенными или напольными. Настенные котлы, как правило, маломощные, а используют их для отопления дачных домиков;
• Одно- и трехфазными;
• Одно- и двухконтурными.

Схема устройста электродного котла

Комбинированные электрические котлы

Электроснабжение бывает непостоянным. В зимний период во многих регионах ведется двух тарифная оплата, по причине которой использовать исключительно электрокотлы для отопления дома становится экономически нецелесообразно. На помощь приходят комбинированные модели:

• Электро-дровяные
• Электро-твердотельные

Наибольшее распространение получили электро-дровяные модели, которые объединяют в себе классическую топку и тэны. Они могут иметь различные модификации, но все имеют простой и понятный принцип функционирования.

Электро-твердотельные котлы очень похожи на электро-дровяные. Однако они могут работать на любом твердотельном топливе. Большое количество альтернативных вариантов отопления делает систему более гибкой и практичной. Однако за все преимущества необходимо платить, поэтому стоимость подобного оборудование значительно выше.

Среди многочисленных плюсов комбинированных котлов отмечают:

• Наличие двух объединенных источников тепла, хозяин дома в праве самостоятельно решать, каким воспользоваться
• Экономичность
• Простая эксплуатация
• Адекватная стоимость оборудования

Схема подключения электрокотла к системе отопления

В настоящее время используется два вида отопительных систем на базе электрического теплового генератора. В первом случае осуществляется естественное давление теплоносителя и монтаж электрокотла в определенной части системы. Второй вариант предполагает принудительную циркуляцию, поэтому отопительное оборудование может быть установлено в любом месте системы.

Чаще все применяется традиционная схема обвязки, для которой необходимо подготовить:

• кронштейны;
• фильтр;
• запорную арматуру;
• предохранительные клапаны;
• обратные клапаны;
• расширительный бак;
• термометр;
• манометр;
• при необходимости – насосное оборудование.

Самым распространенным является стандартное подключение к сети электроэнергии. Также обвязка может предполагать монтаж контура горячего водоснабжения, и в этом случае перед поступлением в санприборы происходит нагрев теплоносителя в электрическом котле, а в последнее время особой популярностью пользуется подключение системы «теплые полы». Вариант обвязки двухконтурного отопительного котла всегда определяется модельными особенностями оборудования.

Схема отопительной системы с электрокотлом

Как правило, самостоятельная обвязка и схема подключения электрического теплового генератора выглядит следующим образом:

• установка коллектора;
• подсоединение к отопительному оборудованию при помощи патрубка необходимого диаметра;
• установка на вход смесительного трехходового клапана, помогающего корректировать температурный режим;
• подсоединение на «обратку» циркуляционного насосного устройства с последующим монтажом контроллера;
• установка на вход в отопительное оборудование фильтрующего устройства с грязевиком.

На заключительном этапе монтажа осуществляется проверка работоспособности и тестирование системы.

Следует отметить, что подсоединение индукционного электрокотла к отопительной системе осуществляется посредством прямого и обратного патрубка, а в электродном котле отсутствует встроенная группа безопасности, поэтому схема подключения предусматривает использование манометра, воздухоотводчика и аварийного клапана.

Процесс установки своими руками

Подготовка отопительного электрического агрегата к работе состоит из нескольких этапов. От правильности выполнения каждого из них зависит долговечность службы и безопасность эксплуатации.

Основными этапами работ являются:

• подготовка места для монтажа;
• обвязка котла;
• подключение к электросети и заземление;
• пробный запуск.

Если у владельца есть знания в электротехнике и прокладке систем для отопления домов, то можно своими руками провести весь комплекс монтажных и пусконаладочных работ.

Подготовительные работы

Перед проведением монтажных работ нужно подготовить схемы подключения электрокотла к нагревательному контуру и бытовой сети. Выбор размеров труб и их сортамент должен быть согласован с техпараметрами насоса, используемого для прокачки теплоносителя в магистрали системы.

Подбирая сечение кабеля для подсоединения установки к бытовой электрической сети, нужно учитывать мощность прибора. При использовании отопителей до 5 кВт разрешено подключение к однофазной линии, а более мощные агрегаты требуют для своего функционирования 380 В.

Разметка для монтажа проводится при помощи уровня, т. к. различные модели установок требуют только горизонтального или вертикального размещения. При помощи указанного инструмента также проверяется правильность навешивания аппарата после завершения монтажных работ.

Напольные агрегаты устанавливаются с применением штатных опор, которые входят в комплект поставки. В некоторых случаях допускается монтаж оборудования на теплоизоляционную площадку, способную выдержать массу устанавливаемого котла.

Обвязка котла

Для тэновых аппаратов в моноблочном исполнении, которые уже укомплектованы насосным агрегатом и гидроаккумулятором, достаточно подвести к соответствующим патрубкам прямую и обратную магистраль. К обратке подключается трубопровод для подпитки системы водой.

При навешивании простого тэнового оборудования с отсутствующим насосом и расширительным баком, все компоненты подключаются по схеме, рекомендованной производителем.

Прокладываются трубопроводы и проводится врезка в магистраль насосного агрегата. Дополнительно монтируется фильтр и группа безопасности.

Прямая магистраль и обратка соединяются с соответствующими патрубками нагревательного аппарата. В процессе работы используется уплотняющая лента.

Подключение к сети и заземление

Электрокотлы подсоединяют напрямую к счетчику посредством связки автовыключателя и УЗО. Автоматы монтируются на каждую фазу отдельно. Сечение проводов подбирается по потребляемой мощности.

Электроприбор 18 кВт для подключения требует применения проводов с медными жилами, имеющими поперечное сечение 10 кв. мм.

Ноль и земля присоединяются к агрегату одинаково. Электрические установки большой мощности требуют качественного заземления. Из корпуса отопительного аппарата выводится кабель нужного сечения до вкопанных в грунт электродов.

Наружную защиту располагают в точке, где будут отсутствовать люди при пробое электросети. Металлические штыри желательно разместить в грунте на расстоянии не более 1 м от фундамента здания.

Пробный пуск

Перед проведением пробного пуска нужно проверить целостность изоляции на всех кабелях, надежность крепления проводов и соединительных муфт, кранов и стыков труб. Дальше система заполняется водой. Воздух из магистрали выпускается через специальный клапан.

Давление в системе контролируется при помощи манометра, входящего в группу безопасности. Для большинства котлов оно составляет 1,3-2,0 бар в рабочем состоянии и 1,0-1,3 при отключенном агрегате.

После заполнения магистрали теплоносителем подается напряжение и выставляется необходимая температура при помощи блока управления.

Обогрев электрокотлом дает результат при его подключении в доме среднего и небольшого размера. Использование такой установки считается безопасным и экологическим способом поддержания оптимальной температуры в жилом помещении. Изготовить электрокотел своими руками достаточно просто, главное соблюдать алгоритм действий и технику безопасности.

Обвязка

Что должна включать схема обвязки электрокотла?

	Циркуляционный насос. Он заставляет теплоноситель двигаться по контуру, обеспечивая равномерный нагрев радиаторов.
	Расширительный бак. Его функция — вместить избыток расширяющегося при нагреве теплоносителя. Без бачка избыточное давление в контуре вполне может порвать трубы или теплообменник котла.
	Предохранительный клапан. Его задача — сбросить избыток теплоносителя в дренаж в аварийной ситуации (при закипании воды вследствие остановки насоса или в том случае, если вместимость расширительного бачка окажется недостаточной).
	Автоматический воздушник. Он отводит воздух, препятствующий циркуляции и создающий гидравлические шумы.
	Манометр. Нужен для визуального контроля давления.

Как правильно подобрать эти приборы в систему отопления с электрическим котлом? Инструкция — к вашим услугам.

Насос

Он подбирается по двум параметрам — напору и производительности.

Напор — параметр, которым в абсолютном большинстве случаев можно смело пренебречь. Его минимальное значение у младших моделей — 2 метра, и этого вполне достаточно для работы контура отопления частного дома любых разумных размеров.

Элеваторный (тепловой) узел многоквартирного дома. Перепад давлений между началом и концом отопительного контура — 0,2 кгс/см2, что соответствует напору в 2 метра.

Как подобрать производительность насоса?

Ее минимальное значение вычисляется по формуле Q=0,86R/Dt. Переменные в ней (слева направо):

• Производительность (м3/час);
• Тепловая мощность контура (суммарная мощность батарей или мощность котла) в киловаттах;
• Перепад температур между подающим и обратным трубопроводом (градусы).

Давайте, в качестве примера, вычислим производительность для мощности котла в 12 кВт при 70 градусах на подаче и 50 на обратке.

Q=0,86*12/20=0,516 м3/час.

У многих циркуляционных насосов производительность можно регулировать.

Расширительный бачок

В закрытых (не сообщающихся с атмосферой) системах используется мембранный бак, часть объема которого заполнена воздухом или азотом. Воздушная камера отделена от камеры с теплоносителем упругой мембраной. При нагреве практически несжимаемая жидкость вытесняется в бачок и сжимает газ в воздушной камере.

Простейший способ подбора объема бачка — взять 10% от объема отопительного контура. Последний можно вычислить, слив заполненную систему отопления в мерную емкость.

Стандартное давление зарядки (давление азота или воздуха в воздушной камере) — 1,5 кгс/см2. Оно может быть увеличено простой подкачкой велосипедным насосом через золотник.

Золотник (вверху) позволяет накачать воздух в расширительный бачок велосипедным насосом.

Клапан

Давление срабатывания предохранительного клапана равно верхнему порогу допустимого давления в системе (обычно 2,5 кгс/см2).

Воздушник и манометр

Единственное требование к ним — диапазон шкалы манометра. Он должен показывать давление как минимум до 4 бар (4 кгс/см2).

Клапан, воздушник и манометр образуют группу безопасности.

Расположение

Где располагаются элементы обвязки?

• Насос — перед котлом, на участке с наиболее низкой температурой;
• Группа безопасности — на выходе из котла, там, где при остановке циркуляции в контуре начнет расти давление;
• Расширительный бак — в любой точке контура, но не ближе чем в 2 диаметрах розлива от крыльчатки насоса при монтаже перед ним и в 8 диаметрах розлива — после него. Цена нарушения этого требования — ускоренный износ мембраны, вызванный постоянными колебаниями давления в баке из-за турбулентностей (завихрений) потока.

Обвязка электродного котла Галан: насос стоит непосредственно перед котлом, группа безопасности — после него, расширительный бачок — после группы безопасности.

Особый случай

Во многих ТЭНовых котлах группа безопасности, насос и расширительный бак расположены прямо в корпусе прибора, что превращает его в полноценную мини-котельную.

Такой котел подключается в разрыв отопительного контура. В качестве дополнительной обвязки нужна только пара шаровых кранов на входе и выходе: они позволяют снять котел без сброса всего объема теплоносителя.

Обвязка электрической мини-котельной — шаровые краны на входе и на выходе.

Показания манометра и термометра в этом случае выводятся на индикатор на лицевой поверхности прибора.

При включении котла индикатор на лицевой панели показывает параметры теплоносителя.

Маркировка кабеля

Кабели маркируются буквами и цифрами. Буквы обозначают алюминиевую жилу—материал изоляции жил—оболочки кабеля—свойство кабеля

• ВВГ – кабель в виниловой изоляции, виниловой оболочке с гибкими жилами из меди;
• АВВГА — то же самое, только с алюминиевыми жилами.
• ВВГнг — медный кабель с характеристикой «не распространяет горение».
• НЮМ отличный импортный кабель с тройной изоляцией. Очень жесткий, поэтому в монтаже сложности.
• ПВС кабель (провод соединительный) с многопроволочными жилами, лучше не использовать в стационарном электромонтаже.

Рекомендую использовать для питания электрического котла кабель ВВГнг.

Как подключить котел к электросети

Предварительно перед выполнением подключения котельного оборудования к электрической сети необходимо произвести глубокую проверку ее технического состояния.

При обнаружении проблемных участков потребуется выполнить ремонтные работы, если нет возможности повысить мощность питания действующей линии, проводят реконструкцию внутридомовых электрических сетей с привлечением аттестованных специалистов.

Схемы подключения электрокотла к сети

Для подсоединения применяют медную электропроводку, сечение проводов рассчитывается в согласовании с данными, предоставленными заводом-изготовителем в инструкции к оборудованию котла.

Подключение с внешним кабелем выполняется с применением специализированных выводов, находящихся внизу котла. Обычно в этом месте также распложается заземляющая клемма с медным болтом.

При исполнении врезки электрокотла неотъемлемым является выполнение системы заземления. При этом необходимо обеспечить, чтобы контакт между корпусом устройства и медным болтом был прочным.

В схему обязательно подключается управляющее устройство по регулировке температурного графика. С целью защиты электрооборудования от скачков напряжения требуется установить УЗО.

Схема подключения однофазного котла на 220

Питающую электролинию котлоагрегата на 220 В предохраняет дифференциальный автомат выполненный одним модулем, блока защит из УЗО с автоматическим выключателем.

В обязательном порядке к корпусу котлоагрегата подсоединяется заземление. ТЭН в таком электрокотле рассчитан исключительно на 220В, следовательно, к одному из концов его подсоединяется фаза, а к иному — ноль.

Для подсоединения агрегата к электросети 220 необходимо уложить трехжильный кабель и подобрать для него требуемого сечение и номиналы автоматической защиты, для обеспечения надежного электроснабжения котла. При выборе исходят из тепловой мощности электрокотла.

Будет правильно, если кабель, УЗО и автоматы будут выбраны с резервом, чтобы в будущем, когда потребуется заменить котел, на более мощную модель был запас по электронагрузке.

Схема подключения трехфазного электрического котла к электросети 380

Электрокотлы, которые наиболее часто используются для отопления домов, обладают не очень большой мощность – до 15.0 кВт, поскольку больше не разрешает энергонадзор. Подобные установки имеют возможность комплектоваться ТЭНами выпущенными на 220 В.

К сети 380 В они подсоединяются «звездой» с общим “0”. К примеру, три ТЭНа по 6 Квт, создают общую нагрузку 18 кВт. При этом подсоединении допускается работа любого ТЭНа вне зависимости от смежного, то есть допускается выбор мощности 6, 12 и 18 кВт. Если греющие элементы выпущены на 380 В, то они соединяются между фазами по «треугольнику».

Запрещено отступать от электросхем, рассчитанных заводом-изготовителем для конкретной модели котлоагрегата. В случае, если установлены ТЭНы на 220В при 3-х фазном подсоединении и переделывать схему на “треугольник” иначе они просто перегорят.

УЗО сопоставляет силу тока протекающего через него по фазам. Эти данные в правильно функционирующей системе будут примерно одинаковы. Но когда возникнет повреждение либо к токоведущей поверхности коснется человек, то возникнет токовая утечка из некоторой фазы и возникнет токовый дифференциал между проводами. При таком нарушении в сети реле за весьма малое время выключит сеть.

Автоматический выключатель действует при нарастании заданной силы тока в цепи. К примеру, при коротком межфазном замыкании. В таком варианте УЗО не сработает, поскольку силы токов по фазам станут одинаковыми. Но предельная токовая защита, выключит цепь и предупредит возгорание электроприборов и проводов.

Подведя итог, можно отметить, что установка современных электрических котлов для теплоснабжения индивидуальных домов не является сложной, поскольку они оборудованы полным набором вспомогательного котельного оборудования.

Собственнику понадобится тщательно выполнить все рекомендации завода–изготовителя и пригласить специалиста-электрика, если потребуется реконструкция домовой электросети.

Схема обвязки электрокотла

При выполнении схемы обвязки следует учитывать, что помимо расчета мощности для электрического отопительного прибора, необходимо не забывать о ее основном назначении – осуществлении контроля над перепадом температуры жидкости на входе устройства и его выходе.

Первоначально после достижения определенной температуры теплоноситель движется по малому контуру и только после его прохождения подогретая вода транспортируется по системе, нагревает электрические батареи и тем самым обогревается помещение. Таким образом, чтобы обеспечить необходимый температурный режим и качественное функционирование отопительной конструкции, нужно смонтировать несколько контуров.

Для выполнения обвязки потребуются:

• разные по диаметру трубы;
• радиаторы отопления (прочитайте: «Обвязка радиаторов отопления полипропиленом — просто и доступно «);
• циркуляционный насос;
• манометр;
• кран балансировки;
• распределительный клапан;
• проходной фильтр.

Из оборудования и инструментов в наличии должны быть сварочный аппарат и гаечные ключи.

Что касается дополнительных и крепежных изделий, то из них будут нужны:

• тройники, переходники;
• предохранительный, обратный, воздушный клапаны;
• болты, гайки, муфты.

Обвязка электрического котла отопления выполняется согласно одному из четырех различных принципов:

• с принудительной циркуляцией воды;
• с естественной циркуляцией теплоносителя;
• классический вариант разводки;
• с применением первично-вторичных колец.

Система отопления помещения с естественной циркуляцией воды состоит из:

Схема, обеспечивающая принудительную циркуляцию, включает следующие элементы:

• регулятор температуры воздуха в комнате;
• радиаторы;
• электрокотел;
• расширительный бак открытого типа;
• блок безопасности, состоящий из предохранительного клапана и манометра;
• кран для восполнения количества теплоносителя;
• насос;
• обратный клапан;
• антиконденсатный насос;
• датчик минимального температурного режима.

Если отопительная конструкция функционирует с использованием настенного электрического нагревательного прибора, то все ее элементы также включаются в обвязку, которая помимо теплоснабжения, может обеспечивать горячее водоснабжение и функционирование системы обогрева «теплый пол».

Процесс подключения оборудования согласно инструкции не является проблемой, если все указания, написанные в ней, выполнять точно. Но самостоятельный монтаж касается исключительно одноконтурных систем. В том случае, когда планируется установка двухконтурного электрического котла отопления. работа отличается сложностью и тогда обвязку делают на профессиональном уровне как прямой, так и смесительной. Оба типа обвязки необходимы для осуществления контроля над уровнем температуры. Как сделать обвязку котла, смотрите подробное видео: