Электрическая схема подключения электрического котла отопления. Подключение электрического котла отопления

Для обогрева индивидуального жилого дома все большее применение получают системы, использующие перекачку жидкого теплоносителя по трубопроводам к батареям отопления, в которых происходит отдача тепла окружающему воздуху и возвращение охлажденной жидкости назад для последующего нагрева.

При этом под котлом обычно понимают герметичный металлический сосуд, в котором производится нагрев теплоносителя, а термин «электрический» определяет вид используемой энергии.

По принципу применения электроэнергии котлы бывают:

1. косвенного нагрева;

2. прямого действия;

3. индукционного типа.

Они имеют совершенно разную конструкцию, отличаются по степеням безопасности, требуют различного отношения при подключении к электропроводке.

Электрический котел косвенного нагрева

Термин «косвенное действие» обозначает непрямой нагрев, осуществляемый электрическим током, проходящим по нагревательному элементу с чисто резистивным сопротивлением. В результате этого явления по закону Джоуля—Ленца повышается температура проводника, специально помещенного в жидкость.

Выделяемое на сопротивлении тепло отводится теплоносителем. Тепловые нагревательные элементы, или как их сокращенно называют , выпускаются разной мощности для работы в цепях переменного или постоянного тока с различным напряжением.

Конструктивные особенности

Внутрь металлического корпуса котла вмонтированы электронагревательные элементы, омываемые теплоносителем.

Они состоят из герметичного металлического корпуса трубчатой формы с вмонтированной внутри нитью нихромового сплава, обладающей определенным электрическим сопротивлением и способной выдерживать расчетную мощность нагрева.

Эта нить своими обеими концами смонтирована внутри металлической трубки и подключена к выводным разъемам, изготовленным винтовой резьбой для соединения электрических проводов.

Полость между корпусом трубки и нихромовой нитью отделена слоем теплопроводящего материала с высокими диэлектрическими свойствами — специального сорта песка. Концы элемента герметизированы и оборудованы наконечниками для крепления на крышке котла.

Исправный ТЭН, таким образом, обладает определенным электрическим сопротивлением, которое можно замерить обыкновенным омметром или тестером либо вычислить по приведенной на корпусе величине мощности.

Например, ТЗН в 1 кВт потребляет при работе под напряжением 220 вольт ток I=1000/220=4,54 ампера и имеет электрическое сопротивление R=220/4,54=48,5 Ома.

Вторым параметром исправности ТЭНа является качество сопротивления изоляции между токопроводящей нихромовой нитью и корпусом. Для его замера необходимо воспользоваться специальным прибором — .

Для бытового обогрева обычно используют модели на 220 вольт с мощностью нагрузки порядка одного киловатта. Когда требуется бо́льшая величина тепла, то ТЭНы собирают параллельными цепочками в однофазной сети или подключают одинаковыми группами в трехфазной.

В котле сделаны два фланца для сообщения с магистралями теплоносителя:

1. в нижний ввод поток холодной воды нагнетается насосом;

2. с верхнего вывода уходит нагретая жидкость.

При прохождении тока через сопротивление ТЭНа выделяется теплота, которая передается сквозь слой изоляции металлическому корпусу и отводится с нагревательного элемента потоком теплоносителя. За счет этого при работе создается баланс между теплотой, выделяемой электрической энергией и отводимой, прокачиваемой через котел жидкостью.

Каждый ТЭН своей рабочей частью должен быть полностью погружен в жидкость для того, чтобы теплосъем проходил эффективно и равномерно. Если это нарушить, например, из-за образования воздушной пробки или утечки жидкости, повлекшей снижение ее уровня в котле, то возможно прогорание нити, изоляции или корпуса ТЭНа и его разрушение.

Простой самодельный электричсекий котел на видео:

Электрокотел "Скорпион - малыш":

Схема подключения к гидравлической системе

Электрический котел косвенного нагрева изготавливается на заводе в красивом современном корпусе, который можно:

устанавливать на пол помещения;

подвешивать на стену.

После его плотного закрепления на строительной конструкции здания собирается гидравлическая схема системы отопления жилища.

Для нее используют:

радиаторы отопления, подключаемые параллельными цепочками между напорной и сливной (обратной) магистралями транспортировки теплоносителя;

расширительный бачок, предназначенный для отвода воздушных пузырьков из прокачиваемой жидкости;

запорную арматуру, позволяющую переключать гидравлическую схему в различные режимы эксплуатации;

циркуляционный насос, перекачивающий теплоноситель по замкнутому контуру;

клапана: обратного давления, предохранительные, перепускные;

датчики системы контроля основных технологических процессов;

аппаратуру автоматики, логики управления и защит.

Если исключить из работы циркуляционный насос, то схема может функционировать за счет естественной циркуляции, когда холодный теплоноситель опускается вниз, а нагретый поднимается к верху. Однако, для этого потребуется сложный гидравлический и тепловой расчет, который, кроме того, потребует дополнительной наладки оборудования.

Насос же всегда обеспечивает быструю прокачку теплоносителя по магистралям и повышает эффективность обогрева.

Под термином «прямое действие» понимается то, что для обеспечения нагрева создается путь прохождения электрического тока непосредственно через жидкий теплоноситель минуя любые промежуточные элементы.

Для этого электроды подвода фазы и рабочего нуля вмонтированы непосредственно в магистраль прокачиваемой через корпус котла воды. Поскольку ее удельное сопротивление сильно зависит от концентрации растворенных солей, то степень чистоты теплоносителя влияет на величину проходящего электрического тока и степень нагрева.

Конструктивные особенности

Устройства прямого действия по своей форме и габаритам значительно отличаются от классического определения слова «котел». Их корпус выполняют в форме отрезка обыкновенной трубы, снабженной:

1. патрубками для соединения с напорной и обратной магистралями;

2. разъемами фазы и рабочего нуля для подключения к электродам электрической схемы.

За счет этого габариты устройства имеют довольно маленький размер и вес, чем значительно экономят место в котельной по сравнению с аналогами косвенного действия.

Электрический ток, пропускаемый по теплоносителю через электроды, ограничивается только сопротивлением рассола, зависящего от ряда эксплуатационных характеристик, и может в определенный момент превысить номинальную величину.

Поскольку тепло, вырабатываемое электроэнергией, непосредственно выделяется в теплоносителе без потерь на передачу через другие, дополнительные среды, то снижение мощности у рассматриваемой схемы меньше, чем у предыдущей, а коэффициент полезного действия получается выше.

За счет простоты механических конструкций такие устройства стоят довольно дешево, что является их преимуществом. При этом один из электродов приходится размещать прямо на корпусе трубопровода, а второй встраивать внутрь потока теплоносителя.

Электродный метод нагрева жидкости требует создания специальной среды для прохождения электрического тока — рассола. При его использовании в бытовых устройствах проявляются следующие недостатки:

теплоноситель в виде жидких растворов вступает в электрохимические процессы со всеми металлическими материалами. При использовании алюминия корпус радиатора разъедается за несколько лет, а чугунные конструкции служат чуть дольше, но тоже постоянно забиваются и требуют очистки;

циркуляционные насосы для систем отопления создаются для работы в среде чистой воды либо антифриза с различными антикоррозионными присадками. Испытания их конструкций на длительную работу в среде рассола не проводились.

Схема подключения

Принципиально гидравлическая система обогрева котла прямого действия ничем не отличается от схемы с косвенным нагревом. Так же, как и ранее на подводящий патрубок монтируется магистраль холодной воды, а на отходящий — напорная горячей.

Остальные элементы схемы, в зависимости от местных задач обогрева, могут полностью копировать предыдущую конструкцию.

На обеих картинках показано наиболее простое, типичное расположение элементов гидравлической схемы. У реальной конструкции, создаваемой под конкретные условия обогрева помещений, всегда будут какие-то отклонения и дополнения.

Довольно часто применяется не одноконтурная приведенная схема, а минимум состоящая из двух групп с независимыми исполнительными и управляющим органами. Простым примером может служить добавочный контур, выдающий горячую воду для бытовых целей, например, в ванную и кухню.

Электрический котел индукционного типа

Для нагрева теплоносителя в этой конструкции используются вихревые токи Фуко, наводимые в специальном нагревательном элементе — индукторе.

Конструктивные особенности

Напряжение питания подается на обмотку катушки, выполненной из изолированного электрического провода. За счет явления индукции в магнитопроводе сердечника наводятся индукционные токи, проходящие по замкнутому контуру. При этом происходит нагрев металла индуктора.

Жидкий теплоноситель постоянно прокачивается через это пространство и отводит тепло в гидравлическую систему.

Во время работы индукционного котла происходят небольшие вибрации индуктора, которые предохраняют стенки от образования накипи.

При использовании токов промышленной частоты получаются конструкции внушительных размеров. С целью уменьшения габаритов и веса котла применяют высокочастотное преобразование напряжения до 1÷20 кГц, которое формирует соответствующее магнитное поле.

Индукционный котел может быть помещен в защитный кожух с хорошей изоляцией.

Обеспечение условий безопасной эксплуатации у котлов прямого и косвенного действия

При сравнении принципа работы ТЭНа с электрическим разрядом тока в теплоносителе создаются различные условия их применения, когда у всех видов котлов корпус выполнен из металла и заполнен токопроводящей жидкостью.

При использовании ТЭНа ток проходит по нихромовой нити, изолирован от корпуса слоем диэлектрика, который не позволяет потенциалу фазы пройти на корпус.

У котла прямого нагрева ток создается в теплоносителе, соприкасающемся с поверхностью корпуса котла. В результате на нем присутствует потенциал фазы, что нарушает определенные правила безопасности, создает предпосылку для получения человеком электротравмы.

Вопросы проектирования быстродействующих электрических защит для подобных конструкций в настоящее время еще не решены. Применение обычных конструкций УЗО или дифавтоматов, контролирующих появление токов утечек в схеме, не имеет смысла, ибо они будут постоянно срабатывать, блокируя подачу потенциала фазы на корпус.

В конструкциях же котлов косвенного действия применение УЗО вполне обоснованно и уместно. Оно не допустит попадание человека под действие потенциала фазы. Понять это можно с помощью поясняющих картинок.

При нормальном рабочем режиме эксплуатации ток проходит исключительно по внутреннему контуру, изолированному от корпуса.

При пробое изоляции электрического котла с косвенным нагревом ток утечки через корпус проникнет на РЕ-проводник и по нему на контур заземления. Уставка УЗО выставлена так, что устройство защитного отключения сработает и своими силовыми контактами снимет напряжение питания со схемы, чем исключит поражение человека.

Таким образом, по условиям безопасного применения котлы прямого нагрева значительно проигрывают. При механическом нарушении их конструкции по любой причине создается разрыв цепи для протекания тока, который оставит опасный потенциал фазы на корпусе. А дальше все решает случай…

Схема подключения к электрической системе

прямого действия — между встроенными в корпус электродами;

косвенного нагрева — подключенными в параллель ТЭНами;

индукционного — клеммную коробку с обмотками.

Тогда вся остальная цепь может быть представлена упрощенным видом с элементами автоматики, управления и токовых защит от перегруза и короткого замыкания.

Напряжение питания от распределительного щита через регулирующий орган подается на исполнительный механизм нагрева и блок питания (защит и логики).

Защиты своими датчиками сканируют основные технические параметры и при их уходах за пределы возможного регулирования выводят котел из работы.

Орган логики автоматики в последнее время все чаще выполняется на основе микропроцессорных технологий, обеспечивающих расширенный функционал возможностей. Он получает информацию от датчиков температуры теплоносителя, воздуха в помещениях, давления жидкости внутри системы, обрабатывает ее и поддерживает температуру внутри котла регулировкой напряжения на исполнительном органе.

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

В настоящее время существует несколько вариантов создания автономного отопления. Один из них – установка электрокотла. Прежде чем решиться на покупку именно такого отопительного оборудования, следует узнать о его достоинствах и недостатках, критериях выбора. Что представляет собой электрический котел, можно увидеть на фото.

Особенности электрических котлов

Использование отопительного оборудования, преобразующего электроэнергию в тепло, является дорогостоящим способом обогрева дома. Экономичных электрических котлов отопления не существует. КПД каждого такого устройства равно 100%, поэтому все потребленное электричество превращается в тепловую энергию. Поэтому, выбирая для системы отопления электрокотел, нужно сразу быть готовым платить огромные суммы за электричество.

В то же время, у этого оборудования есть свои достоинства, которых лишены другие виды отопительных устройств. Например, это простое подключение электрического котла отопления, отсутствие продуктов сгорания, компактные размеры, возможность регулировки работы приборов.

Эффективность обогрева дома зависит не только от мощности агрегата. Так, котел, расположенный в подвале, будет менее эффективен, чем устройство, установленное в комнате, поскольку часть тепла будет передаваться не теплоносителю, а корпусу. Если установить прибор в отдельном помещении, 100-200 кВт каждый месяц будут тратиться впустую.

Чтобы сэкономить на работе электрокотла, можно просто понизить требуемый уровень обогрева в помещении (читайте также: " "). Уменьшение температуры всего на 2 градуса позволяет тратить на 20% меньше электроэнергии. Чтобы это не сказалось на эффективности отопления, нужно тщательно продумать расположение отопительного устройства и направление конвекции.

Преимущества отопления электрокотлом

• отсутствие выделения продуктов сгорания, влияющих на здоровье человека;
• безопасность эксплуатации;
• удобство управления – можно задать температуру теплоносителя, а при наличии датчика и температуру воздуха;
• не требуется место для хранения топлива;
• простота монтажа - крайне проста, а вот другие виды отопительного оборудования установить самостоятельно не всегда возможно.

Недостатки электрических котлов

1. Большой расход электроэнергии . Чтобы отопление дома было высокоэффективным, необходимо использовать мощное оборудование, которое потребляет значительное количество электроэнергии (подробнее: " "). С точки зрения экономии, установка электрокотла является не самым лучшим решением.
2. Оборудование совершенствуется медленными темпами . Электрические отопительные приборы появились довольно давно, но принцип их работы практически не изменился. Предназначение котлов – перенос теплоносителя в пределах дома. Недавно появились низкотемпературные керамические и пленочные нагреватели – они достаточно эффективны (не происходит рассеивания тепла при транспортировке воды) и экономичны.
3. В качестве теплоносителя обычно используется вода . Поэтому при выключенной системе отопления трубы и радиаторы могут быть заморожены. Этого недостатка лишены электрические конвекторы и масляные радиаторы. Для решения проблемы также можно использовать в системе отопления не воду, а масло или антифриз.

Характеристики котлов

Схема подключения электрического котла отопления зависит от его мощности. Если устройство потребляет не более 3,5 кВт, то его можно подключать к обычной розетке. Котлы мощностью 3,5-7 кВт подсоединяют к щитку с помощью выделенного кабеля. Для них достаточно напряжения 220 В.

Зависит от нескольких факторов.

При выборе данного параметра устройства нужно учитывать:

• высоту потолков – чем они выше, тем больше объем комнаты;
• толщину и материал стен – например, если они сделаны из 20-сантиметровых сип-панелей, то пропускают меньше тепла, чем из 10-сантиметрового железобетона;
• количество и общую площадь окон, материал, из которого сделаны рамы (металлопластик и дерево имеют разную теплопроводность), количество камер в стеклопакете (двухкамерный с особым энергосберегающим стеклом пропускает в два раза меньше тепла, чем однокамерный);
• тип крыши, наличие чердака или мансарды.

В северных регионах для эффективного обогрева дома аналогичной площади потребуется оборудование, имеющее мощность 12-16 кВт, в южных районах страны – всего 6-7 кВт. Таким образом, при выборе мощности электрокотла нужно ориентироваться на площадь и степень утепления здания, а также – на особенности климата.

Котлы на ТЭНах

Регулируется мощность ступенчато, включением одного или сразу нескольких 1,5 кВт или 2 кВт нагревателей. Можно установить максимальную мощность электрокотла, при этом во время работы он сможет менять уровень электропотребления в допустимых пределах.

1. При утечке воды ТЭНы перегреваются и, как следствие, сгорают. По идее, они должны автоматически отключаться, но это происходит далеко не всегда.
2. Со временем на трубчатых нагревателях возникает накипь, из-за чего мощность оборудования уменьшается, а вероятность перегрева ТЭНов увеличивается. Но в то же время, поскольку вода циркулирует в замкнутом контуре, в ней содержится не так много извести, чтобы накипь стала серьезной проблемой.
3. Котлы с ТЭНами не подходят для небольших помещений, поскольку они имеют значительные габариты.

Индукционные котлы

Индукционные котлы отличаются небольшими размерами. Циркуляционный насос для работы такого оборудования не требуется, хотя встречаются модели и с ним.

Благодаря тому, что в индукционных котлах нет подвижных и разрушающихся со временем элементов, они служат очень долго. Но устройство может сломаться – это происходит в том случае, если внутри прибора нет воды, а электричество продолжает поступать. Данные котлы, как и оборудование с ТЭНами, может работать с любым видом теплоносителя – не только с водой, но и с тосолом, дистиллятом и т.д.

Электродные котлы

Электродные котлы обладают компактными размерами. Например, одна из моделей имеет вес всего 900 грамм, при диаметре 3,5 и длине 27,5 сантиметров. Обычно эти устройства оснащены внешним цифровым блоком управления. Несомненное преимущество таких котлов – их безопасность в эксплуатации (прочитайте также: " "). В том случае, если система отопления разгерметизируется, и произойдет утечка воды, нагрев теплоносителя просто прекратится, так как в его отсутствие ток между электродами проходить не будет.

Недостатком электродных котлов является то, что в системе отопления может использоваться только вода определенного состава («Питьевая вода», соответствующая ГОСТу). Антифриз, масло или дистиллированная вода для работы таких устройств не подходят.

Электроотопление частного дома, детали на видео:

Подключение электрокотла к системе отопления

Самой простой и популярной схемой является включение электрического котла с циркуляционным насосом в простую отопительную систему барачного типа. Разводка подразумевает создание кольца по контуру помещения. Параллельно ему подключаются радиаторы или конвекторы (прочитайте также: " "). Электрический котел подсоединяют к месту разрыва кольца.

• обустроить систему теплого пола, которая равномерно распределяет тепло по всему помещению;
• установить теплоаккумулятор – теплоизолированный накопительный бак. В нем вода будет нагреваться в ночное время, когда действует более низкий тариф на электричество, а днем – медленно остывать, отдавая тепло в помещение (подробнее: " ").

Современный электрокотел является хорошим решением вопроса с отоплением, а также с горячим водоснабжением Вашего дома. Обладающие целым рядом преимуществ в сравнении с другими котлами, они все чаще становятся предметом выбора российского покупателя, когда речь заходит об автономной системе отопления. Однако электрокотел надо еще правильно установить, и пусть это не самое сложное дело, оно, тем не менее, нуждается в отдельном освещении.

Преимущества электрокотла

Как правильно произвести монтаж

Чтобы Вам было проще понять основные моменты, связанные с монтажом электрического котла, следует вникнуть в его суть. А именно – в особенности конструкции. Она такова, что электрокотлы монтируются на стену, при этом они одноконтурные и не имеют встроенного бойлера.

Чтобы обеспечить дом горячей водой, нужно приобрести нагреватель воды, который обычно бывает проточный или емкостный. В том случае, когда оборудование встроено в систему и выполняет функцию резервного поставщика тепла, в то время как главный котел работает на солярке, газе или твердом топливе, появляется возможность подключить его к бойлеру.

Правила монтажа электрокотла описаны в документах, идущих в комплекте с ним.

Ко всем электрокотлам предъявляется ряд требований:

Монтаж должен осуществляться специалистом центра сервиса, который имеет разрешение на проведение электромонтажных работ;

Прежде чем вешать электрокотел на стену, убедитесь в том, что она способна выдержать его вес без различного рода деформаций;

Чтобы облегчить доступ к агрегату при проведении ремонтных работ или техобслуживания, оставьте немного свободного пространства с одной или нескольких сторон.

Этапы установки

Монтаж электрического котла является наиболее простым в сравнении с установкой других типов котлов. Поскольку в процессе отопления будет участвовать электричество, нужда в хранении и подаче газа либо жидкого и твердого топлива, создании дымохода отсутствует. Монтаж электрокотла можно разделить на несколько этапов:

На стену устанавливаются крепления, необходимые для котла, кронштейны выравнивают по уровню и следят за тем, чтобы не было никаких перекосов;

Нужно создать заземление;

Котел подключается к отопительной системе. Циркуляционный насос и расширительный бак, если не встроены в конструкцию котла, должны быть установлены отдельно;

Осуществляются работы по пуску и наладке оборудования. Система проверяется на герметичность на всех участках, после чего избавляются от лишнего воздуха и проверяют работу агрегата во всех режимах.

Перед установкой оборудования нужно проверить, все ли инструменты находятся под рукой. В их число входят:

Инструкция, идущая в комплекте с агрегатом;

Фланцы и муфты;

Трубы, подходящие по габаритам;

Кабель, имеющий определенное сечение;

Метизы, с помощью которых котел крепится к стене;

Планка для монтажа;

Схема, в которой отображена правильная установка электрокотла.

Схема установки электрокотла с проточным водонагревателем

Процесс монтажа в нужном порядке (видео)

Итак, проверив стену, к которой будет крепиться котел, и убедившись в ее способности нести необходимую нагрузку , мы оставляем немного свободного места для доступа к котлу (обычно оно указывается в инструкции) и устанавливаем агрегат, проверяя ровность его расположения помощью уровня.

Стена, на которую крепится котел, должна быть выполнена из негорючих материалов.

Монтажная планка пригодится Вам для грамотной установки котла. Трубопроводы должны подбираться исходя из того, какой насос установлен в системе.

В основном, монтаж электрокотла несложен, однако, как и во всяком деле, здесь есть свои интересные моменты. Так, котлы с небольшой мощностью всегда хорошо работают в обычной сети с напряжением в 220В. Другое дело, если модель достаточно мощная, требуется ее подключение к трехфазной сети. Именно поэтому так важно правильно рассчитать сечение кабеля. Правильно подобранный кабель способен выдержать мощность агрегата и без сбоев пропускать ток нужной величины.

После того, как котел будет установлен, к нему подводят трубы отопительной системы и системы водоснабжения. Здесь и пригодятся муфты и фланцы.

Следующим шагом будет подсоединение к электросети. УЗО и автоматы с необходимыми номиналами устанавливаются предварительно, и выполняются заземлительные работы. Кабель оснащается выключателем, расстояние между контактами которого равняется 3мм. Как только аппарат будет подключен к системе, можно набрать воду, запускать агрегат и проверять его в деле.

Между установкой настенных и напольных котлов почти нет разницы, кроме того, что напольные устанавливаются на специальную подставку.

Особенности установки котла

Если Вы чувствуете в себе силы для самостоятельной установки электрокотла, воспользуйтесь советами знающих специалистов . Лучше всего, если электрический источник обогрева будет задействован как резервный – это позволит грамотнее расходовать получаемое тепло в помещении.

Обратно-предохранительный клапан, манометр и воздухоотводчик – это те элементы, с которыми Вы познакомитесь в случае установки котла электродного типа.

Если у Вас открытая отопительная система, то на том участке трубопровода, что идет от расширительного бака, устанавливается запорная арматура.

Для заземления используется медный провод с четырехмиллиметровым сечением при подключении проводника к нулевой клемме оборудования. Ее можно найти на корпусе котла в его нижней части.

Лучше всего, если котел будет встроен в новую систему, а не в существующий контур. В противном случае контур надо промыть со всей тщательностью с помощью предназначенных для этого средств.

После установки электрокотла убедитесь, что все правила безопасной эксплуатации соблюдены, а сам котел работает нормально во всех режимах. В этом случае монтаж можно считать успешным.

Приветствую, камрады! Знаете ли вы, как выполняется подключение электрокотла к электричеству? А какие элементы должна включать обвязка котла - интересовались? Сегодня я хочу подробно и максимально доступно ответить на эти вопросы и подсказать вам, какая схема подключения электрокотла позволит вам обогреть свой дом с минимальными затратами.

Задачи

Прежде, чем браться за реализацию любого проекта, нужно четко сформулировать его цели. Вот их список.

Безопасность

Она состоит из трех слагаемых:

1. Надежное автоматическое отключение . Электрическая схема должна исключать поражение пользователя током и обеспечивать отключение питания при коротком замыкании;
2. Правильный расчет проводки . При работе котла на полной мощности она не должна греться: высокая температура может повредить изоляцию. Это особенно важно при скрытом монтаже проводки;

1. Контроль за давлением теплоносителя . При росте температуры воды или антифриза их объем увеличивается. В замкнутом контуре это означает быстрый рост давления, угрожающий трубам и радиаторам. Схема обвязки котла должна исключать превышение критического давления;

Для закрытой (то есть не сообщающейся с атмосферой и работающей с избыточным давлением) автономной системы отопления нормой считаются 1,5 кгс/см 2 , максимально допустимым давлением - 2,5-3 кгс/см 2 .

Экономичность

Электрокотел - источник самого дорогого тепла среди всех современных котлов для автономного отопления. Электрическая мощность котла с минимальной погрешностью равна его тепловой мощности, то есть цена киловатт-часа тепловой энергии равна стоимости киловатт-часа электричества (на начало 2017 года - около 5 рублей).

Для сравнения - владельцу газового котла тепло обходится в 7-8 раз дешевле (около 70 копеек за кВт·ч), дровяного - вчетверо (1,2 рубля/кВт·ч).

Главная причина популярности электрического отопления - его полная автономность. Котлу не требуется внимание владельца от слова «совсем»: он неограниченно долго способен поддерживать в доме заданную вами температуру. Однако владельцу электрического котла, разумеется, хочется уменьшить счета за свет. О том, как это сделать, я расскажу в соответствующем разделе статьи.

Автоматическое отключение

При любом отклонении от штатного режима защитные устройства в цепи питания котла должны максимально быстро отключить его. Схема автоматики электрокотла должна включать два защитных устройства:

Изображение	Защитное устройство
	УЗО (устройство защитного отключения, или, что правильнее, устройство дифференциального тока). Оно сравнивает токи на входе и выходе котла, регистрируя утечки свыше 30 миллиампер. УЗО срабатывает, в частности, при прикосновении домашнего животного или человека к клеммам оборудования и при прибое изоляции с утечкой тока на заземленные конструкции здания (например, на арматурную сетку фундамента). УЗО срабатывает практически мгновенно: отключение питания занимает доли секунды.
	Защитный автомат . Его задача - отключить питание при превышении уровня номинального тока. Это может произойти при коротком замыкании в проводке, при разрушении оболочки ТЭНа коррозией или при избыточном содержании солей в теплоносителе, с которым работает электродный котел. Скорость срабатывания зависит от отклонения тока от номинального значения и может варьироваться от 1-2 секунд до нескольких минут. Ток срабатывания автомата должен как можно меньше отличаться от максимального тока при штатной работе котла. Например, автомат на 25А при однофазном питании (220 вольт) обеспечивает безопасную работу прибора мощностью 25х220=5500 Вт.

Так называемый дифференциальный автомат выполняет функции обоих защитных устройств: он обеспечивает защиту и по дифференциальным токам, и по сверхтоку.

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).

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.

В частном доме с деревянными стенами проводка прокладывается только в металлической трубе (стальной, медной или гофрированной нержавеющей). Требование связано с пожарной безопасностью: металлическая оболочка не даст дереву загореться при коротком замыкании.

Обязательные элементы обвязки

Электродному или индукционному котлу для безопасной работы водяного контура требуется следующий набор дополнительного оборудования:

Изображение	Элемент обвязки
	Циркуляционный насос, обеспечивающий движение антифриза или воды по контуру. Его производительность проще всего рассчитать как 0,043хQ, где Q - мощность котла в киловаттах. Формула верна для перепада температуры между выходом и входом котла в 20 °С.
	Расширительный мембранный бачок . Он разделен упругой мембраной на два отсека - воздушный и предназначенный для теплоносителя. Поскольку воздух сжимается куда лучше жидкости, рост давления при увеличении объема теплоносителя незначителен. Объем бачка - примерно 10% от объема контура, который грубо рассчитывается как 15 литров на 1кВт мощности котла.
	Группа безопасности . Она включает манометр для зрительного контроля давления, автоматический воздухоотводчик для удаления воздуха и пара и предохранительный клапан, который сбрасывает теплоноситель в дренаж при превышении заданного давления (обычно 2,5-3 атмосферы).

Как расположить элементы обвязки в системе отопления частного дома при ее монтаже своими руками?

• Насос ставится на обратке, перед котлом. Наиболее низкая во всем контуре температура воды благотворно скажется на ресурсе прибора: пластиковая крыльчатка и резиновые уплотнительные прокладки не любят нагрева;
• Группа безопасности всегда монтируется на подаче, сразу после выходного патрубка котла. Именно там начнет расти давление при остановке циркуляции (например, при поломке насоса);

• Расширительный бак можно ставить в любой точке розлива на некотором удалении от насоса (за 2 диаметра розлива до крыльчатки и в 8 диаметрах розлива после крыльчатки). Порождаемые насосом завихрения потока плохо сказываются на ресурсе упругой мембраны бачка.

Особый случай

Современные ТЭНовые котлы отличаются от электродных и индукционных большим размером корпуса. Кроме бачка с ТЭНами, в нем размещен полный комплект обвязки: насос, расширительный бачок, предохранительный и воздушный клапаны. Показания датчика давления выводятся на индикаторную панель прибора.

Именно поэтому при монтаже ТЭНового котла его можно подключать непосредственно к розливу отопления. На входе и выходе есть смысл поставить только пару отсекающих шаровых кранов: они позволят обойтись без сброса всей отопительной системы при демонтаже котла для ремонта или обслуживания.

Экономичное электрическое отопление

Как можно снизить расходы на обогрев дома?

Вот описание трех решений разной эффективности.

Выносной термостат

Автоматика современных котлов предусматривает подключение выносных термостатов. Они позволяют прибору гибко реагировать на изменения температуры воздуха, подстраивая под нее текущую мощность нагрева. Без термостата котел поддерживает заданную температуру теплоносителя, что не всегда оправданно: в оттепель при той же температуре батарей дома станет заметно теплее.

Расходы : от 1500 рублей (при самостоятельном монтаже термостата).

Экономия : до 20% электроэнергии.

Внутрипольное отопление

Более эффективное решение - обогрев дома внутрипольной системой отопления. При укладке в стяжку или под паркетную доску труб теплообменника весь пол превращается в отопительный прибор.

Экономия достигается за счет более рационального по сравнению с радиаторным отоплением распределения холодных и горячих зон:

• При конвекционном обогреве при +20 на уровне пола под потолком воздух нагреется до 26-28 °С, что даст среднюю температуру в помещении 23-24 градуса;
• Теплый пол, нагретый до тех же +20, прогреет воздух под потолком только до +16. Средняя температура - +18 °С.

Расходы : от 1000 рублей за квадратный метр отапливаемой площади. Дорого, не спорю. Бонусом вы получите незабываемое ощущение комфорта: ходить по теплому полу очень приятно, а играющий на полу ребенок никогда не простынет.

Экономия : при уличной температуре 0 °С снижение средней температуры в доме с +24 до +18 градусов сэкономит 33% электроэнергии.

Со связкой из электрокотла и водяного теплого пола успешно конкурируют пленочные нагреватели. Они укладываются под любое теплопроводное чистовое покрытие, не требуя капремонта квартиры или дома. Квадратный метр пленочного нагревателя с удельной мощностью 150-220 Вт/м 2 стоит 600-800 рублей.

Теплоаккумулятор

Буферная емкость, или теплоаккумулятор - это объемный бак для воды с теплоизоляцией и несколькими патрубками для подключения к отопительным контурам. Его функция понятна из названия - аккумуляция тепловой энергии.

Справка: нагрев 3 кубометра воды с 40 до 80 °С, можно запасти 120 киловатт-часов тепла. Этого достаточно для обогрева в течение 16 часов дома площадью 70-100 квадратных метров.

Что дает наличие теплоаккумулятора : при наличии двухставочного счетчика - возможность использовать электроэнергию для отопления только ночью, во время действия дешевого тарифа. Накопленное за ночь буферной емкостью тепло днем постепенно расходуется для нужд обогрева дома.

Энергетики предлагают электричество по более дешевым ночным тарифам для того, чтобы компенсировать ночное падение нагрузки на энергосети. Дело в том, что большой объем энергии невозможно запасти, а маневрировать мощностью генераторов можно далеко не всегда.

Как подключить теплоаккумулятор к котлу и системе отопления : в ней формируется два контура с циркуляционным насосом в каждом из них. Первый контур соединяет котел с буферной емкостью, второй - емкость с радиаторами. Постоянную температуру батарей при падении температуры воды в баке обеспечивает смесительный узел с трехходовым термостатическим смесителем.

Расходы : при объеме бака 3000 литров с учетом стоимости дополнительного циркуляционного насоса и узла смешения - от 180 000 рублей.

Экономия : сокращение расходов на отопление в 2,5-3 раза. Одноставочный и ночной тарифы для Москвы на начало 2017 года соотносятся как 5,38/1,64 рубля.

Заключение

Искренне надеюсь, что мои советы помогут уважаемому читателю сделать электроотопление в своем доме безопасным и экономичным. Как всегда, дополнительные материалы вы сможете найти в видео в этой статье. Жду ваших дополнений и комментариев к ней. Успехов, камрады!

С наступлением зимы хочется, чтобы дома было тепло и уютно. Электрический котел способен обеспечить комфортные условия для проживания в частном или загородном доме в холодное время года. На рынке представлено множество моделей электрических котлов для различных систем отопления. Когда выбор уже сделан, возникает проблема, а как правильно установить электрический котел отопления. Разберемся в этом вопросе.

Общее понятие об электрокотлах и их виды

Электрический котел является частью системы отопления. Основная функция - подогрев и подача воды в систему. Принцип работы электрического котла состоит в трансформации электроэнергии в тепловую, при этом коэффициент полезного действия составляет 96-99%, что превышает аналогичные показатели газовых и твердотопливных котлов, КПД которых редко превышают 75-80%.

Электрокотлы подразделяются на:

1. Реостатные или теновые - имеют основной нагревательный элемент, который подогревает воду. В данном случае мощность котла зависит от мощности нагревательных элементов.

• легкая установка,
• компактность,
• датчики регулировки температуры,
• доступная цена.

• появление накипи на нагревательных элементах,
• необходимость частой замены тенов.

2. Электродные или прямого действия - принцип работы такого котла состоит в прохождении электротока через воду и выделении тепла на ее подогрев. Такие котлы отличаются компактностью и безопасностью. Так как молекулы воды расщепляются на ионы, то на поверхности котла не появляется накипь, в отличии от теновых.

3. Индукционные - имеют наивысший КПД, при этом, не используя нагревательных элементов. Спецматериалы, изготовлены из магнитных химических соединений, под действием тока выделяют тепло. Такие котлы отличаются безопасностью. Имеют наивысшую стоимость.

Достоинства и недостатки электрических котлов

Среди достоинств выделяют:

• Отсутствие открытого пламени.
• Не оставляют отходов.
• Легкая регулировка температурного режима.
• Достаточно высокий КДП.
• Легкая установка: без дымовой трубы.
• Занимают мало места, не требуют дополнительной площади для размещения.
• Современные модели позволяют выбрать котел, который идеально впишется в интерьер.
• Не требуют систем вентиляции или дымоходов.
• Экологичность - не выделяют вредных веществ.
• Безопасность.

Недостатки электрических котлов:

• Высокая стоимость.
• При перебоях в электроснабжении прекращается работа котла.
• При выборе котла с электронагревательный элементом на нем оседает накипь, что провоцирует резкое увеличение расхода электроэнергии.
• Помещение, в котором устанавливается котел, обязательно должно иметь качественную теплоизоляцию. Иначе много тепла будет расходоваться впустую, что значительно повысит расход электроэнергии.

Правила безопасности при установке электрокотла

Перед установкой электрического котла ознакомьтесь с правилами безопасности:

• Убедитесь, что электропитание отключено.
• Не устанавливайте котел возле водопровода или вблизи источников воды.
• При монтаже электрокотла нельзя использовать запорную арматуру.
• Необходимым элементом установки является заземление.
• Перед тем, как установить котел, нужно получить разрешение от специальных служб.
• Доверяйте ремонт электрокотла только опытному электрику.
• Убедитесь, что мощность котла подойдет для данной электропроводки.
• В инструкции указано оптимальное расстояние расположения котла.
• Материал, из которого выполнена крепежная стена, должен быть негорючим.

Как рассчитать подходящую мощность электрического котла

На современном рынке представлено множество различных моделей электрокотлов. Перед покупкой определитесь, какая мощность котла необходима для обогрева помещения. Учтите разницу температуры в помещении и на улице, состояние окон, дверей, пола, количество комнат. Котлы имеют мощность от 2 до 60 кВт. Для индивидуального отопления используют котлы мощностью от 2 до 20 кВт.

Для приблизительного расчета мощности используем формулу:

• F-мощность котла
• S - площадь помещения
• F1 - мощность котла на 10 м². Но у каждого климатического региона своя средняя мощность:
• Для южных регионов - 0,7-0,9 кВт
• Для среднего климатического пояса - 1-1,2 кВт
• Для северных широт - 1,2-2 кВт
• F=S*F1/10

Например, для установки электрокотла в северных широтах в помещении 60 м² необходимая мощность рассчитывается таким образом: 60*1,2/10=7,2 кВт - минимальная мощность электрического котла.

Для того, чтобы в помещении было действительно тепло, необходимо учесть и некоторые другие факторы:

• качество теплоизоляции,
• количество комнат,
• количество и размер окон,
• наличие подвала и чердака,
• утепление криши,
• этажность здания,
• конкретные климатические особенности региона,
• режим вентиляции.

В целом, подобный рассчет достаточно сложен и заказывается у профессионалов. Но на практике целесообразность таких действий имеется только в том случае, если речь идет о помещении с площадью более 150 м2. Для более компактных квартир достаточно к указанной выше формуле прибавить 1,5 кВт - это и будет минимальная мощность котла.

Установка электрического котла отопления

Электрические котлы отопления про способу крепления разделяют на:

• Настенные.
• Напольные.

Разница при установке этих видов несущественна. Настенный котел крепится на стену, а напольный к полу. В остальном принцип установки одинаковый.

Для начала подготовьте необходимые инструменты:

• Руководство пользователя,
• Дрель или перфоратор,
• Уровень
• Крепежный профиль и установочная планка,
• Электропровод,
• Определенное количество труб,
• Крепежные элементы,
• Ключи для подключения котла к отопительной системе,
• Кабель с определенным сечением,
• Трубы: металлические или металлопластиковые,
• Схема монтажа электрического котла.

При установке электрического котла выполните следующее:

• Начните с разметки. С помощью карандаша и уровня начертите месторасположение котла. Старайтесь установить котел в комнате подальше от водопроводной системы.
• С помощью дрели или перфоратора просверлите необходимые отверстия, убедитесь, что стена с легкостью выдержит вес котла.
• Прикрепите крепежный профиль и установочную планку. Пузырьковым уровнем измерьте ровность креплений. Очень важно, чтобы котел был надежно прикреплен к стене. С помощью дюбелей прикрепите котел.
• Для установки напольного котла прикрепите к полу специальную металлическую подставку.
• Следующим этапом является установка заземления. Некоторые модели электрокотлов не работают без заземления, или загорается специальная лампочка, которая предупреждает об отсутствии заземления. Работа котла без заземления опасна и для дома, и для людей, проживающих в нем. Желательно вывести отдельную линию подачи электроэнергии, так как мощность не всегда позволяет подключить котел к обычному вводному автомату.
• Для установки заземления нужно сделать центр заземления. Это несколько металлических штырей, которые соединены между собой арматурой. Штыри заглубляют в землю. Когда котел подключен к отдельному автомату, от него нулевой провод проводят к этим штырям. Таким образом, излишки перенапряжения уходят в землю.
• Очень важно правильно рассчитать сечение провода. Чем выше мощность, тем больше сечение. Как выбрать правильное сечение фото:

• После того как котел висит на стене, от автомата проведите к нему кабель определенного сечения. Если котел имеет мощность до 6 кВт, подключайте его к однофазному автомату, если мощность составляет от 6 до 12 кВт - к двухфазному, а если выше 12 кВт - потребуется подключение трехфазного автомата. Для подключения однофазного котла нужно купить однофазный автомат безопасности. При подключении трехфазного котла подключаем провода M1, M2, M3. Нулевой кабель подключаем к шине на щитке. Заземление идет к отдельной шине.
• Рядом с котлом установите устройство защитного отключения.
• Отдельно проводят провода датчиков регулировки температуры и таймера выключения.
• Если электронасос и расширительный бак не вмонтированы в котел, то производится их установка. С помощью крепежных элементов и электродрели установите расширительный бак. Насос устанавливается возле котла на трубе подачи воды. Преимущества установки расширительного бака:
  • обеспечение горячей водой для бытовых потребностей,
  • избежание перенагрева электрокотла,
  • экономия электроэнергии.
• Соединяем котел, электронасос и расширительный бак между собой с помощью металлопластиковых или металлических труб.
• Постарайтесь спрятать все электропровода в кабель-каналы. Установите защитный кожух.
• Следующий этап - подключение котла к системе отопления. Для начала нужно перекрыть воду с помощью запорного крана. С помощью фланцев и муфт прикрепляем котел к трубопроводу.

Схема монтажа электрокотла:

• Завершающий этап - подключение котла к электроснабжению. Перед этим убедитесь, что проведено заземление и все провода подключены правильно. Расстояние между контактами должно быть 0,03 см. Как только аппарат начал работу, включаем водоснабжение и проверяем работу.
• Если есть необходимость нужно удалить лишний воздух с системы и проверить котел во всех режимах. Это делают с помощью насоса или компрессора, создавая необходимое давление.

• Если установка котла производится в систему отопления, которая использовалась раньше, то ее нужно тщательно промыть специальными средствами.
• Лучше всего использовать электрокотел, как дополнительный вариант обогрева помещения.
• При отсутствии навыков работы с электроприборами - доверьте установку электрокотла специалистам.
• Если устанавливаемый котел относится к электродному виду, нужно установить следующие комплектующие: манометр, воздухоотводчик, обратный клапан.
• При использовании системы открытого типа необходимо установить запорную арматуру.
• Лучше всего проводить заземление медным кабелем сечение, которого составляет 4 мм.
• С одной стороны оставьте место для проведения технических работ при неисправностях котла.
• На обратной линии системы отопления установите фильтр.