Сколько бы ни говорили о невыгодности отопления жилья системой с электрокотлом, такое оборудование пользуется спросом. В некоторых случаях нет альтернативы. В других вариантах есть возможность отапливать твердотопливным агрегатом, но это не всем понравится. Поэтому монтаж электрического котла актуален как с целью обогрева частного дома, так и квартиры в городе. Многих интересует, как произвести установку электрокотла, какие существуют требования, нужно ли для этого разрешение и т. д. Внесем ясность.
Подготовительные мероприятия
В отличие от газового оборудования, электрокотлы устанавливаются менее хлопотно как в плане монтажа, так и в смысле сбора разрешительной документации. Если отапливаемая площадь невелика (до 100 м2), для ее отопления достаточно электрического котла мощностью до 10—12 кВт. Как правило, такие агрегаты запитываются от бытовой электросети напряжением 220 В и потребляют однофазный электроток. В этом случае никаких согласований не нужно. Стоит только узнать у энергетиков, хватит ли мощности трансформатора на вашем участке для обеспечения электрического котла энергией.
Более мощные агрегаты требуют трехфазного подключения (380 В). Если нет трех фаз, нужно будет это сделать (провести). В таком случае понадобятся соответствующие согласования, разрешения и материальные затраты на выполнение определенных видов работ.
Желательно заодно заменить счетчик трехрежимным, чтобы эксплуатация электрического водогрейного оборудования была максимально экономной.
- Практически все котлы, работающие от электричества, нужно устанавливать за пределами жилых помещений. Это может быть необязательно котельная, но техническое помещение с ограниченным доступом домочадцев. На жилой территории допускается установка заводских ТЭНовых моделей небольшой (до 12—16 кВт) мощности.
- Нельзя допускать, чтобы элементы обвязки представляли собой нагрузку на конструкцию электроприбора. Поэтому горячую трубу и обратку следует жестко фиксировать к стене.
- Нужно избегать ситуации, когда питающие котел кабели расположены под водяными или отопительными коммуникациями. Если по-другому не получается, провода должны быть помещены в кабель-каналы или защищены специальными коробами (лучше и то, и другое).
- Подключать агрегат к электропитанию нужно напрямую от щитовой с использованием кабеля с жилами рекомендованного производителем сечения.
- Обязательно заземлить электрический прибор для отопления, какого бы он ни был типа или мощности. Это предупредит риск поражения электротоком.
Как правильно установить электрокотел
Современные отопительные агрегаты, работающие от электричества, по принципу преобразования последнего в тепловую энергию разделяются на три основных типа:
- с ТЭНом;
- индукционные;
- ионные (электролизные).
Монтаж устройств двух последних типов лучше доверить специалистам. Во-первых, изделия весьма недешевые (будет жалко что-либо повредить при установке). Во-вторых, следует точно знать схемы подключения и обвязки таких электрокотлов, что имеют множество нюансов.
С заводскими (бывают и самодельные) котлами, что оснащены ТЭНами, все гораздо проще как в плане монтажа, так и подключения. Поэтому рассмотрим эти вопросы на примере таких изделий. По способу установки такие электроприборы бывают:
- навесные;
- напольные.
Первые изделия обычно компактные, нетяжелые, маломощные. К стене, в зависимости от материала ее изготовления, крепятся мощными дюбелями или специальными саморезами. При монтаже следует обратить внимание на то, чтобы изделие было расположено согласно вертикальному и горизонтальному уровням. Часто такие электроприборы помещают в заранее подготовленные ниши. Высота установки должна быть такой, чтобы низ котла был не менее 1,5 м от поверхности пола.
Напольные изделия более массивны. Они обычно оборудованы специальными подставками (ножками), позволяющими регулировать положение в пространстве. Основание в месте установки должно быть прочным, водостойким, не проводящим электроток. Идеально для этих целей подходит кафельный пол. Перед монтажом напольного электрокотла желательно подвести необходимые коммуникации и проложить электрокабель.
Подсоединение и обвязка котла электрического
Современные электрические теплогенераторы заводского изготовления представляют собой мини-котельную. То есть они оснащены не только регулирующей работу автоматикой, но и циркуляционным насосом, а также горловиной для заливки теплоносителя. В некоторых моделях встроен и закрытый расширительный бачок. Поэтому схема обвязки такого котла достаточно простая. Для включения электрокотла в систему отопления понадобятся:
- шаровые краны;
- фильтр грубой очистки (грязевик);
- расширительный бачок (если им не оснащен агрегат);
- обратный клапан.
Горячая труба системы отопления присоединяется к соответствующему патрубку электроприбора через шаровой кран и «американку». Обратка крепится к электрокотлу точно так же, но на ней устанавливаются дополнительные элементы по такой схеме. Если брать по ходу к котлу, последовательно нужно врезать в обратную трубу:
- водяной фильтр (грязевик);
- расширительный бачок (если нужен);
- обратный клапан;
- патрубок для слива теплоносителя с запорным краном.
Перед грязевиком желательно поставить кран, чтобы иметь возможность снимать фильтр для очистки.
Так производится схема обвязки электрических котлов отопления и подключение к системе отопления современного заводского электрокотла, оснащенного ТЭНом. С котлами других типов (электролизным и индукционным) все обстоит сложнее. Там в схему дополнительно следует включать специальные элементы, необходимые в обвязке именно таких агрегатов. Поэтому без наличия специальных знаний и навыков за это дело лучше не браться.
Подключение котла к электропитанию
Электрокотел даже небольшой мощности несет большую нагрузку на бытовую электросеть. Поэтому к нему проводится индивидуальный кабель определенного сечения от электрощита. Если котел однофазный, при наличии определенных навыков прибор можно подключить к электричеству самостоятельно. С трехфазным агрегатом все намного сложнее, поэтому без помощи электрика не обойтись.
Даже подключая электрокотел, рассчитанный на 220 В, нужно следовать определенным правилам. В схему обязательно должны быть включены:
- индивидуальный автоматический выключатель (автомат), соответствующей пропускной мощности;
- УЗО для возможности аварийного отключения.
Можно включить в схему электроснабжения прибора отопления одно из вышеназванных устройств. Но, как показывает практика, лишняя степень защиты, когда речь идет об электричестве, никогда лишней не бывает.
Электрокабель, снабжающий энергией электрический котел, нужно прокладывать таким способом, чтобы к нему был постоянный доступ. То есть замуровывать в стену его не следует. Лучше проложить провод сверху отделочного слоя стены в кабель-канале и закрыть съемным декоративным коробом. Нельзя допускать соединений провода методом скрутки, возможные контакты меди с алюминием делать с помощью специальных стыковочных приспособлений.
Установку и подключение электрокотла к системе отопления и электропитанию можно делать самостоятельно только тогда, когда есть уверенность в своих способностях. Если же вы сомневаетесь на этот счет, лучше доверить работу специалистам, знающим свое дело. Ведь электричество, даже бытовое, иногда не прощает ошибок.
Электрические котлы для обогрева частного дома применяются не часто, это связано с высокими тарифами на электроэнергию. Тем не менее, у них масса достоинств, и в некоторых случаях установка электрокотла оправдана и выгодна.
Газ доступен далеко не всем: некоторые населенные пункты расположены слишком далеко от магистрали, а иногда установка газового котла и вовсе не целесообразна. Например, для дачного дома, который топят несколько раз за зиму, нет смысла приобретать дорогостоящий комплект газового оборудования.
Тоже имеют ряд недостатков: необходимо заготавливать и хранить топливо, и большинство твердотопливных агрегатов не могут длительно, более 4-5 часов, работать на одной загрузке топлива. Кроме того, они инерционны и не позволяют точно регулировать температуру. В этом случае электрокотел способен решить проблему отопления быстро, надежно и без лишних затрат.
Достоинства электрокотлов для частного дома:
- просты в установке, подключении и обслуживании;
- обладают высоким уровнем автоматизации;
- позволяют точно выставить желаемую температуру;
- работают бесшумно;
- не нужно подключение к дымоходу;
- не требуют отдельного помещения, большинство бытовых моделей монтируют на стену своими руками.
Недостатки:
- требуют подключения к щитку отдельным кабелем;
- котлы с мощностью более 9 кВт выпускают только на трехфазное напряжение 380 В;
- из-за высоких тарифов на электроэнергию отопление обходится в несколько раз дороже.
Виды
Электрические котлы различаются по способу преобразования потребляемой из сети электроэнергии в тепловую. Принцип их работы может быть основан как на прямом нагреве, так и на косвенном, использующем физико-химические процессы.
Электрокотлы бывают:
- ТЭНовые - с баком, в который встроены трубчатые нагреватели;
- индукционные, использующие для нагрева теплоносителя электромагнитную индукцию;
- электродные - их работа основана на электролизе.
ТЭНовые модели
Популярная, проверенная временем конструкция ТЭНовых котлов предельно проста: в бак вмонтированы несколько нагревателей, позволяющих включать все или часть из них в зависимости от выбранной режимом мощности.
Нагреватели представляют собой спираль, навитая из проволоки с высоким удельным сопротивлением - нихрома, кантала, фехраля, помещенную в керамическую трубку. Нагреваясь при включении в сеть, спираль отдает тепло керамической трубке, а та, в свою очередь, греет воду, поступающую в бак.
Также котёл оснащен блоком управления с панелью, на которой можно выставить желаемый режим. Современные модели комплектуются датчиками, отслеживающими параметры работы и отключающие агрегат в случае аварийных ситуаций.
Достоинства моделей с ТЭНами:
- большой диапазон мощностей;
- возможность использования в качестве теплоносителя любой жидкости - воды, масла или антифриза;
- простая конструкция, несложный ремонт в случае необходимости, который можно сделать своими руками даже не имея профессиональных навыков;
- котлы с ТЭНами самые экономичные в покупке, их отличает невысокая цена;
- двухконтурные модели позволяют подключить контур горячего водоснабжения.
Недостатки:
- ТЭНы подвержены образованию накипи, из-за этого со временем эффективность и мощность агрегата снижается;
- большие габариты.
Индукционные
В основе их действия лежит явление вихревых токов, способных нагревать помещенный в их поле сердечник. Котёл представляет собой корпус из металла цилиндрической формы, где размещена катушка индуктивности. Внутри катушки находится сердечник из токопроводящего материала. При прохождении по катушке переменного тока вокруг нее возникает магнитное поле, генерирующее вихревые токи в сердечнике.
Такие нагреватели давно используются в промышленности, там они работают на промышленной частоте 50 Гц. При этом катушка и сама установка ощутимо гудит и вибрирует с частотой в те же 50 Гц.
Чтобы избежать шума, бытовые котлы индукционного типа работают на повышенной частоте в диапазоне 10-100 МГц, благодаря чему они бесшумны. Вибрация в них сохраняется, но при высокой частоте она не ощутима и даже полезна - котлам индукционного типа не страшна накипь, из-за постоянной вибрации частицы не осаждаются на элементах нагревателя.
Достоинства индукционных котлов:
- небольшие габариты;
- индукционные модели не подвержены образованию накипи;
- исключено появление протечек - внутри бака нет разъемных соединений;
- можно использовать любой теплоноситель, в том числе воду невысокого качества с большим количеством солей кальция, магния и железа;
- простое подключение своими руками;
- длительный срок эксплуатации без поломок и ремонта.
Недостатки:
- при отсутствии электромагнитной защиты корпуса индуктор может быть источником вредного магнитного излучения, поэтому необходимо внимательно отнестись к выбору производителя;
- модели аналогичной мощности значительно дороже ТЭНовых.
Производители утверждают, что индукционные модели более экономичные, но практика показывает, что при равной мощности теплоотдача у них примерно такая же, как у ТЭНовых, и экономичные они лишь в длительности срока эксплуатации.
При желании можно собрать котёл индукционного типа из проволочной катушки и полипропиленовой трубы. Самодельные нагреватели ничуть не уступают в мощности, но их внешний вид менее эстетичен.
Котлы электродного типа
Водяные котлы электродного типа нагревают теплоноситель за счет электролиза. Внутри аппарата по разным сторонам бака расположены стальные электроды. При подключении тока на них образуется потенциал с переменным знаком и начинается движение растворенных в воде частиц - ионов. Полярность электродов изменяется с частотой сети 50 Гц, то есть 50 раз за секунду, что вызывает быстрый нагрев теплоносителя.
Для того, чтобы процесс протекал с заданной интенсивностью, необходимо поддерживать постоянную плотность электролита, в роли которого выступает теплоноситель, а именно - слабый водный раствор соли.
Инструкция на популярную модель электродных котлов «Галант» устанавливает требования к теплоносителю в соответствии с ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». По этому документу вода для котла «Галант» должна обладать удельным сопротивлением 1300 Ом на кубический сантиметр.Теплоноситель для котлов электродного типа требует предварительной подготовки и постоянного контроля плотности, в противном случае мощность и эффективность котла резко снижаются, и ее может не хватить для отопления частного дома!
Достоинства электродных котлов:
- небольшие габариты;
- безопасность - в случае утечки воды из системы котел, в отличие от ТЭНового, не сгорит, а просто перестанет работать;
- невысокая цена.
Недостатки котла:
- необходимость постоянного контроля плотности теплоносителя своими руками;
- со временем стальные электроды растворяются, отдавая заряженные ионы металла, и требуется их замена.
Расчет мощности
Чтобы отопление было эффективным, а температура в доме комфортной, перед покупкой котла для отопления жилого частного дома необходимо . Упрощенно расчет для средней полосы России таков: нужно взять общую площадь всех обогреваемых помещений и разделить ее на 10. Полученная цифра означает минимальную мощность устанавливаемого котла в кВт.
Например, для частного дома в 95 квадратных метров расчетная мощность котла составит 9,5 кВт. При этом нужно выбирать из модельного ряда котел с большей мощностью: при наличии котлов на 9 и 12 кВт следует выбирать второй вариант.
Для северных регионов с морозами до минус тридцати и ниже либо для плохо утепленных домов такой расчет не подходит. Для полноценного отопления в зимние месяцы необходим запас мощности или установка дополнительных источников обогрева.
Конечно, котёл не будет работать на максимальной мощности весь отопительный сезон. При правильном монтаже отопления он до 70% времени будет работать с частичной нагрузкой или в режиме подогрева, поэтому неправильно считать затраты на электроэнергию по максимальной мощности котла.
Подключение к сети отопления
Все модели, независимо от их типа, комплектуются штуцерами для подключения системы отопления. Наилучшим выбором для электрокотла является непривычная радиаторная система и теплые водяные полы. Электроэнергия - довольно дорогой ресурс, а нагрев помещения снизу вверх позволит снизить температуру комфорта на несколько градусов.
Электрокотлы, в отличие от твердотопливных моделей, могут работать в системах с естественной циркуляцией, при этом автоматика котла моментально отключит ТЭНы в случае перегрева.
Для ТЭНовых моделей, склонных к образованию накипи, лучше использовать специально подготовленную мягкую воду. Теплоноситель для электродных котлов оговаривается в паспортной документации на конкретную модель. Перед первым включением котла необходимо заполнить систему теплоносителем и стравить воздушные пробки.
На рисунке показана схема подключения индукционного котла к отопительному контуру.
Подключение к электрической сети
Ответственный момент - включение котла в электросеть своими руками. Мощность котлов такова, что обычная бытовая проводка частного дома не сможет длительно выдержать работу нагревателей. Она начнет греться, что приведет к разрушению изоляции, перегреву и пожару.- Поэтому до включения в сеть 220В или 380В нужно выполнить следующее:
- Устанавливают своими руками в щитке отдельный автоматический выключатель, рассчитанный на пиковую мощность котла. Так, котел мощностью 9 кВт, работающий от сети 220В, будет потреблять в максимальном режиме 9000Вт/220В=40,9 А. Необходимо выбрать автоматический выключатель с номинальным током, незначительно превышающий это значение, например, ВА 47-29 на 50 А.
- Проводку к котлу выполняют кабелем подходящего сечения. Рассчитать сечение кабеля при небольшой его протяженности можно также упрощенно: на 10 А - 1 мм2. В упомянутом случае достаточно будет кабеля на 4 или 6 мм2.
Если вы неуверены в своих навыках, лучше не рисковать с подключением агрегата своими руками, а доверить установку специалисту.
Альтернативные источники электрообогрева
Иногда для пиковых нагрузок бывает целесообразно не увеличивать мощность котла, а установить дополнительные источники электрообогрева. Ими могут быть:
Из греющего кабеля или инфракрасных матов для кухни, ванной и других помещений частного дома.
Инфракрасные обогреватели , установленные под потолком и нагревающие горизонтальные поверхности: пол, мебель. При этом создается ощущение тепла даже при невысокой температуре в доме.
Их можно установить в помещениях дома, используемых периодически: кабинет, библиотека, спортзал, и включать по мере необходимости.
Тепловые завесы, устанавливаемые над входной или балконной дверью и позволяющие отсечь волну холодного воздуха.
При установке дополнительных источников обогрева номинальную температуру на панели управления котлом можно выставить на 3-5 градусов ниже, что в итоге приведет к экономии.
Отопление электричеством - способ недешевый, зато надежный и полностью управляемый с помощью заранее заданной программы. Выбор подходящего котла и последующее разумное его использование позволят наслаждаться теплом в частном доме при сравнительно невысоких затратах.
Существует несколько видов отопительного оборудования, один из которых – электрические отопительные котлы. Данные устройства имеют собственную классификацию и ряд особенностей требующих подробного рассмотрения. В данной статье речь пойдет о том, как правильно подключить электрический котел, и о характеристиках подобного оборудования.
Виды электрических котлов
На рынке представлены следующие виды электрических отопительных котлов:
- ТЭНовые . Нагревательным элементом подобных устройств являются трубчатые электрические элементы. Они устанавливаются в баке теплообменника и обеспечивают работу котла.
- Электродные . В данном случае нагрев осуществляется за счет подачи тока на воду. Нагрев является возможным за счет того, что вода содержит в себе определенное количество солей, позволяющих пропускать электричество. При подаче электроэнергии частицы воды приходят в движение и разогреваются, обеспечивая теплоотдачу.
- Индукционные . В подобных устройствах теплообменником является ферромагнитный стержень, установленный в диэлектрической трубе. Когда ток проходит через катушку индуктивности, намотанную на трубу, возникают вихревые токи, за счет которых и обеспечивается выделение тепла.
Помимо котлов, в продаже можно встретить электрические радиаторы. Конструктивно такие устройства представляют собой обычные секционные батареи, в каждой из которых встроен собственный ТЭН. Для создания полноценного отопления жилища потребуется несколько таких устройств – установка электрического котла отопления в частном доме хороша тем, что его мощность изначально покрывает все требования, в отличие от радиаторов.
Особенности электрического отопительного оборудования
Бытует распространенное мнение о том, что все виды электрических нагревателей обеспечивают экономию около 30-40%, и монтаж электрического котла отопления будет максимально выгодным. Описанные значения велики, и в теории они позволяют сэкономить на отоплении солидную сумму. Как правило, за причину такой экономичности выдается уменьшенная мощность – т.е. при расчете отопительной системы нужно принимать, что для обогрева одного квадратного метра помещения требуется около 60 Вт энергии вместо положенных 100 Вт.
Все сказанное в предыдущем абзаце – это ошибочное мнение большинства пользователей. Сравнивать устройства прямого нагрева по параметру экономичности нецелесообразно, поскольку они все будут равны. В основе этого утверждения лежит закон сохранения энергии, согласно которому энергия не может возникать на ровном месте и исчезать в никуда.
Применительно к электрическим нагревательным устройствам это означает, что вся выработанная энергия будет переработана в тепло. Конечно, это явление будет сопровождаться определенными потерями – все же часть тепла обязательно рассеется в воздухе, а не передастся теплоносителю. Вот только объем потерь напрямую зависит от утепления корпуса устройства, а не от вида отопительного оборудования. Кроме того, вышедшее наружу тепло напрямую будет прогревать помещение, где установлен котел.
Если рассматривать проблему с другой стороны, то отопление предназначено для компенсации тепловых потерь, количество которых определяется:
- Качеством утепления здания, совершенно не зависящим от эффективности отопительного котла;
- Разницей температур в доме и на улице, которая тоже никак не зависит от используемого отопительного оборудования.
Резюмируя, можно определенно сказать, что тип источника тепла не имеет никакой взаимосвязи с требуемой для отопления здания тепловой мощностью – а это значит, что хваленая экономичность электрических устройств попросту отсутствует.
Впрочем, это касается только эффективности – каждому электрическому устройству свойственны особые эксплуатационные качества:
- Электрические радиаторы . Такие устройства нагружают электросеть равномерно, поэтому никаких требований к проводке не предъявляется.
- Индукционные котлы . Подобное отопительное оборудование отличается компактностью и надежностью. Последнее качество обуславливается тем, что в теплообменнике нет нагревательного элемента, а контроллер питания и катушка располагаются снаружи, поэтому вода не оказывает на них никакого влияния. Кроме того, индукционные котлы могут работать с любым теплоносителем.
- Электродные котлы . Отличаются наименьшими размерами. Таким котлам требуется постоянная замена электродов, поскольку они со временем растворяются в воде. В качестве теплоносителя может использоваться только вода, содержащая определенное количество солей.
- ТЭНовые котлы . Основной проблемой котлов с ТЭНами является постоянное отложение накипи на нагревательных элементах (данный фактор неактуален для закрытых отопительных контуров, в которых количество солей изначально ограничено). Кроме того, эти устройства имеют довольно крупные размеры.
Обвязка электрокотла
Обвязка электрических отопительных котлов должна включать в себя следующие элементы:
- Циркуляционный насос . Данный элемент обвязки обеспечивает перемещение теплоносителя по отопительному контуру, за счет чего обеспечивается передача тепла отопительным приборам.
- Расширительный бак . Ключевое предназначение расширительного бака заключается в приеме излишков теплоносителя при его чрезмерном перегреве. Отсутствие бачка может привести к разрыву труб или повреждению элементов отопительной системы.
- Предохранительный клапан . При помощи предохранительного клапана избыток теплоносителя сбрасывается в канализацию. Клапан работает только в аварийных ситуациях – например, при закипании воды при остановке насоса или при переполнении бачка. Давление, при котором клапан срабатывает, обычно равняется максимальному значению давления в системе.
- Автоматический воздухоотводчик . Этот элемент обеспечивает самостоятельный вывод воздуха из контура отопительной системы. При отсутствии воздухоотводчика циркуляция теплоносителя будет затруднена, а сама система будет сильно шуметь.
- Манометр . Наличие манометра дает возможность отслеживать уровень давления в трубопроводе отопительной системы. Шкала манометра должна быть рассчитана хотя бы на 4 бар.
Расширительный бачок, воздушник и предохранительный клапан – это группа безопасности отопительного котла. Установка эл котла в частном доме обязательно должна сопровождаться установкой группы безопасности.
Выбор циркуляционного насоса
Для циркуляционного насоса важны два параметра – напор и производительность. Величина напора в большинстве случаев практически не имеет значения. Минимальный напор у самых слабых насосов составляет 2 метра, чего вполне достаточно для обеспечения нормальной работы отопительной системы любого частного дома.
Производительность насоса более важна, и для ее расчета используется следующая формула:
- Q = 0,86 * R / Dt, где
- R – суммарная мощность радиаторов или мощность котла,
- Dt – разница температур в контуре подачи и обратки (в автономных системах это значение составляет 20 градусов).
Выбор расширительного бачка для монтажа
Для закрытых отопительных систем обычно используются мембранные бачки, в которых компенсирующая полость заполняется воздухом или газом. Между полостями бака располагается гибкая мембрана. Когда температура теплоносителя увеличивается, его излишки поступают в бачок и сжимают мембрану.
Чтобы определить объем бачка, можно воспользоваться простейшим расчетом. Сначала нужно измерить общий объем теплоносителя в системе, для чего достаточно слить его в любую емкость, объем которой известен. От этой величины берется 10% - и именно такое значение должен иметь объем бака.
Расположение обвязки котла
Каждый элемент обвязки должен устанавливаться в строго определенном месте:
- Насос монтируется прямо перед котлом, на том участке, где температура теплоносителя минимальна;
- Группа безопасности устанавливается за котлом, поскольку именно в этой точке при остановке циркуляции сильнее всего возрастает давление;
- Расширительный бак можно устанавливать где угодно, но не ближе двукратного значения напора насоса при установке до него, и не ближе восьмикратного напора при установке за ним (если не соблюдать эти требования, мембрана бака будет изнашиваться слишком быстро).
В котлах с ТЭНами все элементы обвязки зачастую монтируются в самом оборудовании, т.е. получается уменьшенная копия полноценной котельной. Монтаж электрокотла с радиаторами отопления своими руками обычно выполняется в разрыв контура при помощи двух шаровых кранов, которые позволяют при необходимости отключить котел, не сливая весь теплоноситель.
Подключение котла к электросети
Схема подключения электрического котла отопления своими руками реализуется в соответствии с рядом правил:
- К розетке можно подключать любые электрические устройства мощностью не более 3,5 кВт;
- Оборудование мощностью до 7 кВт можно подключать к распределительному щитку (в данном случае важным фактором является сечение провода);
- С котлами мощностью свыше 8 кВт разговор особый – обычно такие котлы имеют трехфазную схему, а подключение трехфазного котла отопления к электросети возможно только в том случае, если последняя рассчитана на 380 В;
- Также электрокотел своими руками можно подключать через отдельный автомат, причем предел срабатывания автомата должен всего лишь на шаг превышать предельный рабочий ток.
Трубы для электрических котлов
Вопрос выбора труб для отопления достаточно важен и всегда требует массы усилий. Впрочем, установка электрического котла в частном доме особых требований к трубам не предъявляет – вполне можно использовать те же металлические, пластиковые и металлопластиковые трубы, которые используются для обустройства любых отопительных систем.
Нюансы возникают только при использовании полипропиленовых труб:
- Монтаж электрического котла отопления своими руками возможен только при использовании труб, армированных алюминиевой фольгой – данный материал компенсирует температурное расширение трубы при нагреве и снизит его в несколько раз. Очень важно, чтобы подключение электрокотла к системе отопления выполнялось специалистом.
- Длинные прямые отрезки трубопровода нужно обязательно оборудовать компенсаторами. Подойдут компенсаторы любого типа – П-образные, кольцевые и сильфонные. Данные элементы предотвратят изгиб труб при прохождении через них разогретого теплоносителя.
- Крепить прямые участки трубопровода можно только подвижными креплениями, например, скользящими хомутами.
- При прокладке труб в стенах штробы нужно делать с небольшим запасом – это позволит предотвратить разрушение заделки штроб при расширении трубопровода.
Отопительные приборы
Если установка электрокотла практически не влияет на экономичность отопительной системы, то про отопительные приборы этого сказать нельзя – от выбора данных элементов напрямую зависит теплоотдача. Самой эффективной конструкцией, которая отлично работает в сочетании с электрическими котлами, является теплый пол.
Конструктивно теплые полы представляют собой трубчатые теплообменники, расположенные под напольным покрытием или стяжкой. При работе они отдают энергию всей поверхности пола, тем самым обеспечивая равномерное распределение тепла.
Использование теплых полов дает несколько преимуществ:
- Теплый пол – это одна из самых комфортных отопительных систем. Все дело в том, что в первую очередь тепло передается полу, поэтому он на ощупь становится теплым, и по нему можно с удовольствием ходить без обуви. С повышением высоты температура уменьшается, за счет чего формируется наиболее комфортный для человеческого организма температурный режим.
- Использование теплых полов позволяет снизить среднюю температуру в помещении. Классическое конвекционное отопление предполагает, что для поддержания температуры в 20 градусов нужно разогреть воздух под потолком до 30 градусов. В итоге средняя температура будет составлять около 25 градусов. В случае с теплыми полами для поддержания 20 градусов можно прогреть пол до 22 градусов. Температура под потолком в таком случае будет составлять около 18 градусов, а среднее значение будет оставаться на должном уровне. За счет такого явления получается еще и снизить теплопотери, поскольку разница температур в доме и на улице уменьшается.
Чтобы обойтись без теплоносителя, можно смонтировать отопительную систему из кабельных или пленочных теплых полов. Такие конструкции позволяют поддерживать стабильный температурный режим вне всякой зависимости от внешних факторов.
Заключение
Электрическое отопление – это надежная и безопасная конструкция, которую при большом желании можно смонтировать самостоятельно. Выполнить монтаж электрокотла с радиаторами отопления своими руками несложно – достаточно лишь внимательно изучить всю доступную информацию и сделать выводы, опираясь на индивидуальные особенности своего жилища и собственный опыт.
Причина популярности подключения электрокотла к системе отопления частного дома – это простота монтажа и легкость расчета. В отличие от газовых аппаратов, их можно врезать в любое место системы, что очень удобно. Кроме того, электрокотлы – это экологически чистый и эффективный способ обогрева.
Нюансы работы
Электрические тепловые генераторы обладают высоким КПД, а значит подходят для больших площадей. Наиболее экономичны из всех электродные котлы.
Все электрические котлы оснащены регулировочной системой для температурного контроля и стабилизатором, защищающим от скачков напряжения – аппараты почти всегда чувствительны к ним. Кстати, основная проблема расчета электрического котла – это чаще всего именно нагрузка на сеть, которая, как правило, бывает больше нормы.
Компоненты
Правильное подключение электрокотла к системе отопления обеспечивает дальнейшую безаварийную работу и эффективность. Система для монтажа электрокотла состоит из следующих компонентов:
- аппарат;
- температурные датчики;
- радиаторы;
- сливные и запорные вентили;
- расширительный бачок;
- циркуляционный насос и фильтр.
Выбор места и правила
Установка электрокотла возможна только на стене, отделанной невозгораемым материалом и лучше в нежилом помещении, хотя неплохо подойдет и кухня. Нужно предусмотреть и возможность утечки воды: если такое место находится рядом с котлом, то это создает опасность замыкания и возгорания.
Знать для безопасности
Согласно установленным нормам от электрического котла до стен должно быть расстояние не менее 5 см., свободное пространство перед ним предусматривается в 70 см, сверху – не менее 80 см, снизу – не менее 50 см.
Если котел потребляет не больше 3,5 кВт, то может быть подключен к обычной электрической розетке. Котлы мощностью 3,5-7 кВт подключаются непосредственно к щитку выделенным кабелем. Для них допустимо питание от 220 В.
Отдельный кабель - не каприз производителя: инструкция по безопасности ограничивает максимальный ток на розетке 16 А. Но котлы с электрической мощностью от 7 кВт питаются только от 380 В.
Полезные функции и недостатки
Также стоит подумать об установке универсального твердотопливного котла со встроенными электрическими тэнами. У некоторых моделей имеется даже варочная поверхность, что не потребует дополнительной внешней отделки.
Электрокотлы с легкостью переносят отключение электричества до 6 месяцев. Это делает их хорошим вариантом в случае нерегулярного использования системы или при перебоях с поступлением электроэнергии, необходимой для отопления частного дома.
Недостатком использования электрического котла является необходимость мощных подводящих кабелей с большим сечением.
Процедуры установки
Для подвеса аппарата нужна монтажная планка, которая входит в комплект поставки: ее крепят к стене четырьмя дюбелями или анкерными болтами с обязательным выравниванием по горизонтали и вертикали. Если это напольный котел, то он устанавливается на специальную подставку.
Аппарат необходимо заземлить, осмотреть и убедиться, что он находится в правильном положении, давление воды в системе в норме, а также присоединены все коммуникации.
Электрические отопительные агрегаты должны подключаться проводом, сечение которого указано в документации на оборудование. Провода ведутся в специальных защитных коробах.
Варианты схем
Существуют различные схемы: схема подключения электрокотла с радиаторами отопления, схемы с возможностью монтажа каскада. Последний вариант применяется, если необходимо отапливать большие площади. Для работы аппаратов в каскаде клеммы управляющего агрегата соединяются с клеммами управляемого. Если системой установок руководит комнатный регулятор, то его управляющие контакты соединяются с клеммами ведущего оборудования.
Обвязка отопительного аппарата
Обвязка может проводиться по прямой и смесительной схеме. Прямая схема предполагает регулировку температур горелкой, смесительная – смесителем с сервоприводом. Обвязка проводится следующим образом.
Устанавливается котельный коллектор, к котлу присоединяется труба необходимого диаметра.
На входе устанавливается трехходовый смесительный клапан, который будет регулировать температуру. На обратной линии устанавливается циркуляционный насос и монтируется блок контроля. После обвязки можно наполнять систему теплоносителем и провести испытание работы оборудования на правильность.
Не нужно недооценивать этот этап: в реальности он не так прост и незначителен, как может показаться. Нормальная обвязка позволяет использовать оборудование без системы автоматики, а это сильно уменьшает затраты. Поэтому она должна быть выполнена на профессиональном уровне и с учетом особенностей конструкции системы и котла.
Обвязку электрического котла должен делать специалист. Если все-таки ее приходится делать самостоятельно, то нужны уже собранные распределительные узлы.
Общая схема реализации системы отопления в доме.
Установка электрического котла подразумевает наличие профильных знаний, специального инструментария и выполняется на основе действующих нормативов.
Теплосиловые агрегаты этой категории привлекают высоким КПД и неприхотливостью в эксплуатации, поэтому пользуются особой популярностью среди потребителей. Производители электрических котлов предлагают следующие виды оборудования:
- ТЭНовые электрокотлы. Работа отопительного устройства обеспечивается нагревательным элементом в теплообменнике. Прибор выделяется простотой монтажа и подключения, удобством эксплуатации.
- Электродные устройства. Теплоноситель прогревается в процессе прохождения электричества через воду с солями. Подача тока вызывает движение частиц воды, их энергия превращается в тепло. Электроды со временем растворяются в рабочей среде, поэтому требуется периодическая замена элементов.
- Индукционные котлы отопления. Теплообменник представляет собой диэлектрическую трубу с ферромагнитным стержнем.
При работе последнего устройства возникают вихревые токи, и образуется тепловая энергия.
Преимущества и недостатки применения электрических котлов
Конкурентным преимуществом установки электрического котла в частном доме считается высокий уровень комфорта эксплуатации при минимуме затрат. Также среди достоинств силового оборудования отмечают следующие моменты:
- высокий уровень КПД, относительно компактные размеры, неприхотливость в эксплуатации;
- широкий диапазон мощности. Несложно подобрать модель оптимальной производительности для отопления площадей различной величины;
- не требуется разрешение для монтажа конструкции;
- безопасность эксплуатации, простота монтажа и обслуживания;
- экологичность оборудования.
К тому же модели электрических котлов отопления представлены в демократичном ценовом сегменте.
Большой минус применения электрических теплосиловых агрегатов – значительный уровень потребления электроэнергии. Чтобы нивелировать проблему, можно установить котельное оборудование с подключением к буферной емкости. Помимо дороговизны потребляемых энергоресурсов, также среди недостатков приборов отмечают необходимость заземления и риск поражения током.
Правила и особенности установки
Для установки электрического котла отопления своими руками необходимо тщательно изучить инструкцию, которая прилагается к изделию. Монтаж предусматривает несколько этапов:
- подготовка места установки и монтаж креплений. Поверхность, на которой устанавливается теплосиловой агрегат, необходимо отделать огнеупорной панелью. Для предотвращения перекосов кронштейны подгоняют с помощью строительного нивелира;
- заземление. В целях электробезопасности в схеме установки электрического котлапредусматривается подсоединение силового устройства к заземляющей шине. Применяется медный провод сечением от 4 мм. Проводник подключается к нулевой клемме в нижней части корпуса;
- устанавливают циркуляционный насос и расширительный бак, если они не предусмотрены в конструкции котла отопления.
При пусконаладочных работах особое внимание уделяется таким моментам, как герметичность всей системы и удаление лишнего воздуха. Далее оборудование тестируется на различных рабочих режимах.
Обвязка электрического отопительного котла
Обвязка электрокотлов предусматривает следующие элементы:
- циркуляционный насос – прибор призван обеспечить перемещение теплоносителя по контуру для передачи тепловой энергии отопительным приборам;
- расширительный бак – конструкция предназначена для приема излишков теплоносителя при его чрезмерном перегреве;
- предохранительный клапан – функционал срабатывает исключительно в аварийных ситуациях, к примеру, при закипании рабочей среды при остановке насоса или переполнении бачка. Действие этого элемента обвязки предусматривает сброс избытка теплоносителя в канализацию;
- автоматический воздухоотводчик – его задача заключается в самостоятельном выводе воздуха из контура. Отсутствие прибора чревато затруднением циркуляции рабочей жидкости в системе;
- манометр – призван отслеживать уровень давления в контуре, применяется прибор со значением от 4 бар.
По регламенту монтаж электрического котла отопления обязательно сопровождается установкой группы безопасности.
В нормативных документах не предусмотрены ограничения по месту установки электрического котла отопления. При этом необходимо руководствоваться правилами пользования электроустановками, в которых указаны ограничения на размещение силового оборудования большой мощности.
- Чтобы ограничить доступ к силовому оборудованию в целях безопасности жильцов, стоит устанавливать агрегат в изолированном пространстве, к примеру, в гараже или другом техническом помещении. Особенно это касается комбинированных моделей отопительных систем напольного исполнения большой мощности.
- ТЭНовые модели котельного оборудования компактных конфигураций допускается размещать в кухне или входной группе. Здесь сложность заключается в том, что придется подводить к месту монтажа электрического котла мощный силовой кабель и магистраль отопительной системы. Это сопровождается дополнительными расходами на коммуникации, также требуется организовать работы по декорированию, чтобы скрыть инженерные структуры.
- При установке электрического котла отопления на деревянную стену или другую горючую поверхность следует подложить базальтовую панель или лист кровельной стали под прилегающую часть корпуса силового оборудования.
- Кабель следует прокладывать выше систем трубопровода, чтобы не залило в случае аварийных ситуаций.
- Необходимо размещать конструкцию на выделенном месте так, чтобы обеспечить комфортный доступ к силовому агрегату для удобства обслуживания.
Также следует обратить внимание на то, чтобы трубы не нагружали своим весом присоединительные штуцеры электрического котла.
Особенности расположения обвязки котельного оборудования
Регламент строго обязывает устанавливать каждую единицу обвязки в определенном участке системы:
- группа безопасности устанавливается за отопительным агрегатом, так как на этом отрезке контура при прекращении циркуляции наблюдается точка наивысшего давления рабочей среды;
- циркуляционный насос располагается перед котлом, в точке контура с минимальной температурой теплоносителя;
- расширительный бак устанавливается с выдержкой расстояния двукратного значения напора насоса, если располагается до него, в случае же размещения после – дистанция должна быть равна восьмикратному значению напора насоса.
В электрокотлах последнего поколения все элементы обвязки зачастую встроены в конструкцию.
Инструменты и материалы
Перед установкой электрического котла отопления своими руками необходимо подготовить набор инструментов, приспособлений и материалов:
- дрель с соответствующими наконечниками для подготовки отверстий под крепежи;
- монтажная планка;
- крепежные элементы, соединительные детали.
Также понадобятся трубы, которые выбирают по расчетным данным, и кабель определенного сечения.
Разработка схемы подключения
В зависимости от особенностей конструкции и нюансов подключения электрокотлов к отопительной системе применяют соответствующие схемы. Разработаны типовые схемы подключения силового устройства для различных случаев, к примеру:
- установка котельного агрегата, который не оснащен насосной системой и расширительной емкостью;
- если предусмотрена обвязка с буферной емкостью;
- если предстоит соединение с бойлером косвенного нагрева;
- электрический генератор тепла работает в паре с ТТ котлом или устройством на газовом топливе.
Двухконтурный прибор должен быть подключен к магистралям отопления и ГВС.
Обвязка с системой отопления
Настенные модели электрических котлов со встроенной группой безопасности, которые предусматривают эксплуатацию в системах отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией, подключаются за счет соединения подающего и обратного трубопроводов с соответствующими патрубками теплосилового агрегата.
Электрокотел с ТЭНом, который не оборудован расширительным баком и насосом, подключается по следующей схеме:
- расширительный бак устанавливается на прямом выходном участке подающего трубопровода, после него врезается отсекающий кран с шаровым механизмом;
- насос и грязевик можно установить как на подаче, так и на обратке;
- трубопровод подпитки врезают в магистраль обратного направления.
По аналогичной схеме подключают электродный/индукционный теплосиловой агрегат к отопительной системе закрытого типа с мембранным расширительным баком.
Как организовать подключение к самотечной сети отопления открытого типа?
Обвязка электрического котла с гравитационной системой отопления выполняется по следующей схеме:
- на верхней точке сети устанавливается открытый расширительный бак, после него ставится отсекающий кран;
- трубопроводы обоих направлений прокладываются с уклоном 3 мм/погонный метр;
- циркуляционный насос ставится на байпасе.
Так как для обеспечения стабильного самотека рекомендуется высота вертикали между электрическим котлом и резервуаром в 2 метра, расширительный бачок выносится на чердачное помещение.
Подключение к электросети
При подключении электрокотла своими руками руководствуются рядом правил:
- к розетке подключают приборы мощностью до 3,5 кВт;
- силовые приборы мощностью до 7 кВт подключают к распределительному щитку;
- котельное оборудование мощностью до 12 кВт подключается к однофазной сети 220 В, для агрегатов мощностью более 12 кВт применяется трехфазная сеть 380 В.
Материалы, необходимые для монтажа:
- Силовой кабель марки ВВГ с медными жилами. Количество жил зависит от числа фаз – 3 или 5, сечение должно соответствовать мощности котельного агрегата, этот параметр указывают в техпаспорте изделия.
- Связка УЗО в комплекте с автоматическим выключателем или дифференциальный автомат защиты. Номинал последнего зависит от мощности отопительного котла. Напряжение срабатывания дифавтомата – 30 мА.
- Заземляющий контур. Чтобы заложить заземляющий контур возле частного дома, можно использовать полосу сечением 40х5 мм + 3 стальных стержня d16 мм длиной 2 м с острым концом.
Для того чтобы самостоятельно подключить электрический котел, следует снять лицевую панель корпуса, соединить жилы силового кабеля соответствующих цветов с контактами клеммника. При установке электрического котла отопления своими руками стоит помнить, что такое напряжение является источником повышенной опасности.
