Как правильно врезать электрокотел в систему отопления?

Отопление от электрокотла: варианты организации отопления на основе электрического котла

Если подключение загородного участка к централизованному газоснабжению невозможно по каким-либо причинам и в ближайшие годы как минимум не планируется, то для обогрева частных домов нередко используется отопление от электрокотла – решение имеет ряд преимуществ, хотя и не лишено недостатков.

Чтобы использование прибора было эффективным, важно грамотно подобрать электрооборудование и схему контура. Предлагаем разобраться в конструктивных и функциональных особенностях разных типов электрокотлов, а также оценить особенности различных вариантов подключения агрегатов к отопительной системе.

Для тех, кто планирует организовать обогрев жилья от электрического прибора, будет полезно узнать, как использовать двойной тариф с целью снижения платы за электричество.

Критерии выбора электрокотла

Заслуживают внимания следующие аспекты:

• мощность;
• комплектация;
• тип нагревателя.

Производительность котла подбирают по теплопотерям дома при самой низкой температуре на улице. Расчет заказывают проектной организации либо выполняют самостоятельно в упрощенной форме. Показатель зависит от высоты потолка:

1. Менее 3 м. Умножают площадь на 0,1 кВт. Например, потери в доме, метраж которого 150 кв. м, составляют 150 × 0,1 = 15 (кВт).
2. Более 3 м. Определяют по объему: по 40 Вт на каждый кубический метр. Например, для одноэтажного строения с размерами в плане 6 × 9 м и потолком в 4 м теплопотери составляют: 6 × 9 × 4 × 40 = 8640 Вт.

К полученной величине добавляют запас, с учетом функций котла:

• работает только на отопление: 20%;
• одновременно греет воду для хозяйственных нужд: 50%.

Для приведенных примеров потребуются отопительные приборы мощностью 15 × 1,2 = 18 кВт и 8640 × 1,2 = 10,4 (кВт).

По комплектности устройства делятся на 2 вида:

• с полным набором;
• без группы безопасности, насоса и расширительного бачка.

Первый вариант прост в монтаже: необходимо только подсоединить отопительный контур. Для устройств второго типа перед установкой потребуется подобрать и докупить самостоятельно недостающие компоненты.

Наиболее практичный тип нагревателя — ТЭНы. Преимущества таких котлов:

• доступная стоимость в покупке и ремонте;
• возможность работы в низкотемпературном режиме благодаря наличию нескольких ступеней мощности;
• плавный пуск, исключающий просадку напряжения в сети (по той же причине).

Ионные отопительные аппараты компактнее, дешевле и надежнее (нечему ломаться). Но у них есть существенные недостатки:

• меняется химический состав примесей в теплоносителе, что требует его замены каждые 1,5 месяца;
• в контуре образуются газовые пробки;
• мощность не регулируется;
• при включении наблюдаются броски напряжения;
• периодически требуется замена электродов (растворяются).

У индукционных котлов 2 преимущества:

• большая площадь поверхностей нагрева;
• неприхотливость к теплоносителю: подходит любой антифриз или вода из-под крана (накипь не образуется из-за микровибраций).

Низкий интерес со стороны потребителей обусловлен дороговизной этих приборов: по цене они в 3-4 раза превосходят ТЭНовые.

Ремонт тоже требует больших затрат: неразборный водогрейный узел при обрыве фазы или межвитковом замыкании в катушке необходимо менять полностью. При этом пока нет данных о надежности и долговечности таких котлов, поскольку они не получили широкого распространения и эксплуатируются не так давно.

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

Монтаж электрокотла на стену

1. Очистите стену от пыли и грязи.
2. Монтажный набор: навесная монтажная пластина, дюбели и винты, как правило идут в комплекте с котлом.
3. Сделайте на стене разметку в соответствии с крепежной планкой и просверлите отверстия соответствующего дюбелям диаметра (обычно Ø 10 мм), вставьте дюбели в отверстия.
4. Подвесьте котел на резьбовые крюки, после чего закрутите винты.

В зависимости от модели, крепежные элементы могут незначительно отличаться. При монтаже моделей Protherm Скат нужно закрепить монтажную планку, а затем просто подвесить на нее котел. Подробный алгоритм всегда указан в инструкции.

Организация обвязки

Для ТЭНовых электрокотлов в моноблочном корпусе, которые уже имеют все необходимые элементы системы достаточно подвести к соответствующим патрубкам подающую и обратную линии. К обратке через кран подпитки необходимо подвести запуск воды в систему.

Для простых ТЭНовых котлов без циркуляционного насоса и расширительного бака все элементы присоединяются в соответствии с одной из схем, приведенных выше .

1. Сначала на специальные крепления монтируется гидроколлектор и расширительный бак.
2. Далее в соответствии со схемой прокладываются разводка труб с установленными на них циркуляционным насосом, фильтром, группой безопасности .

На схемах обвязки электрокотла изображены не все отсекающие запорные краны, которые желательно устанавливать перед и после каждого элемента обвязки, чтобы в случае неисправности его можно было заменить, не спуская воду со всей системы отопления. Для надежности конструкции закрепляйте раскачивающиеся участки к стене с помощью жгутов. Все резьбовые соединения рекомендуется проводить с использованием уплотняющей ленты.

Подвод электрической проводки и подключение к ней электрокотла

Электрические котлы имеют большую мощность и подключать к розетке разрешено лишь маломощные модели до 3,5 кВт, обычно используемые в квартирах. В иных случаях подключение осуществляется исключительно напрямую.

Подключается котлоагрегат к электрической сети через диффеенциальный автомат защиты или связку УЗО + автоматический выключатель (по 1 выключателю на каждую фазу). Силовой кабель должен иметь достаточное сечение, рассчитать которое можно, например, исходя из мощности электрокотла.

Так, при электрокотле мощностью 18 кВт (трехфазная сеть) и использовании кабеля с медными жилами, его сечение должно быть 10 мм 2 (согласно ПУЭ допустимая нагрузка до 19 кВт). Обычно точные значения сечения кабеля и номиналы указаны в паспорте электрокотла.

Сама электрическая схема подключения одинакова для всех электрокотлов, разница лишь в количестве фаз.

При подключении к однофазной электросети достаточно подключить фазу к любому из контактов (U, V или W). При подключении электрокотла к трехфазной (380 В) электросети необходимо вытащить перемычку (см. схему) и подключить к каждому из 3-х контактов фазу. Ноль и заземление (N и PE соответственно) в каждом из случаев подключается одинаково.

Пример блока контактов Protherm Скат, подключение идет к трехфазной электросети.

Также мы рекомендуем подключать электрокотел через стабилизатор напряжения , поскольку выход из строя автоматики вследствие скачков напряжения в наших условиях – частая проблема.

Заземление

Электрические установки большой мощности, к которым относятся и бытовые электрокотлы, требуют качественного заземления с соблюдением всех норм и требований. От корпуса котла должен идти провод необходимого сечения до внутреннего распределительного щита заземления, если оно уже организовано, или напрямую до вкопанных в почву электродов, если заземления в загородном доме нет.

Наружная часть защиты должна находиться в месте, где гарантированно никого не будет в момент пробоя электросети, но желательно не далее 1 метра от фундамента дома.

Порядок работ:

1. Прокопайте лопатой треугольник и подвод к нему глубиной 0,5-0,7 м, длинна сторон треугольника – 1,2 м. На фото – пример траншеи и уже готовой заземляющей конструкции.
2. Заострите болгаркой и забейте в землю по вершинам треугольника вертикальные заземлители – металлические уголки 50*50 длинной 2,1-2,2 метра. Они лишь немного должны торчать из земли, чтобы в дальнейшем к ним можно было приварить горизонтальные заземляющие пластины.
3. Образуя стороны треугольника, приварите к вертикальным электродам 3 полоски металла длинной 1,2 м, шириной 4 см и толщиной не менее 4 см.
4. Приварите к ближайшей вершине треугольника и проведите по траншее к фундаменту дома полосу из нержавеющей стали 4)*4 мм.
5. Соедините заземляющий провод идущий от распределительного щита или корпуса электрокотла болтовым соединением.
6. Засыпьте конструкцию землей.

Пробный запуск котла

1. Проверьте изоляцию всех проводов, надежность соединительных муфт, кранов и стыков труб.
2. Запустите воду в систему отопления через кран подпитки, открывая вентиль не полностью, чтобы вода набиралась под меньшим давлением.
3. Спустите воздух через воздухоотводчик, в некоторых моделях имеется автоматический воздухоотводчик.
4. Проконтролируйте давление в системе с помощью манометра, точные номинальные значения указаны в паспорте электрокотла, обычно это 1,3-2,0 бар в рабочем режиме и 1,0-1,3 бар при отключенном котле.

Не забывайте, что согласно инструкции большинства производителей, подключение и ввод в эксплуатацию должен проводиться лишь сертифицированными специалистами, в противном случае гарантия будет не полной.

Подключение резервного электрокотла к твердотопливному – разбираем нюансы схемы

Наиболее часто резервирование выполняется электрическим котлом, который:

• обладает наибольшей надежностью среди всех котлов, по статистике более 99%;
• стоит недорого;
• может служить не только резервом, но и активным помощником твердотопливному котлу, включаясь, когда не подбрасываются дрова, или для отопления в ночное время, может иметь возможность программирования своей работы.
• является наиболее комфортным теплогенератором в плане обслуживания.

Недостаток у него один – наибольшая цена электрической энергии.

Почему обычно устанавливают электрокотел

Чаще всего установить электрокотел дополнительно к твердотопливному требуют простые жилищные обстоятельства. К середине ночи дрова полностью прогорают и в доме становится прохладней. Жильцам необходимо просыпаться и обслуживать котел снова, или к утру будет ощутимо холодней.

• Применение автоматически включающегося электрокотла позволяет избежать подобного напряженного режима. Также возможно использование электроэнергии для поддержания минимальной плюсовой температуры и др…

Может ли комбинированный котел заменить два котла

Практически все производители твердотопливных котлов делают, так называемые, комбинации – совмещают в одном агрегате несколько способов отопления. Как правило, твердотопливные котлы дополняются маленьким встроенным электрокотлом, точнее даже ТЭНом, рассчитанным на работу от сети 220 В и мощностью 3 – 5 кВт, которой достаточно для поддержания плюсовой температуры, или даже отопления небольшого дома в не слишком холодное время.

Эти встроенные тены включаются термодатчиками, по температуре теплоносителя на выходе из котла, и (или) комнатного воздуха. Поэтому электронагрев может включиться либо когда котел прогорел, и теплоноситель стал остывать, либо когда температура в доме понизилась ниже минимальной.

• По сути электронагрев в твердотопливном котле является важной полезной опцией, позволяющей, например, поддерживать минимальную температуру в загородном доме, или подогревать ночью…

Но он не резервирует ни насос котла, ни его гидравлическую часть. В случае их выхода из строя, дом останется без отопления. Кроме того, у большинства таких котлов нет программирования по времени, а также достаточной мощности и регулировки мощности для трехфазных сетей для полноценного отопления дома. Все это достижимо, если использовать более дорогое, но комфортное решение – сочетание твердотопливного котла и автоматизированного электрического.

Подключение электрокотла как вспомогательного

Если электрокотел должен работать часто, то обвязка делается с автоматическим переключением движения теплоносителя через котлы без участия человека. Здесь применяются обратные клапаны, которые устанавливаются по следующей схеме. Они включаются навстречу друг другу.

• При включении электрокотла, он своим давлением запирает обратный клапан в ветви твердотопливного, поэтому движение жидкости там прекращается.
• При выключении электрокотла, основной насос запирает обратный клапан в ветви электрокотла, и движение жидкости через него также не происходит.

Также важно увязать работу насосов котлов в зависимости от температуры теплоносителя и воздуха в комнате. Классическая схема обвязки двух котлов подразумевает следующее.

• Насос твердотопливного котла включается и выключается датчиком температуры теплоносителя на подаче. Как только пламя прекратилось, теплоноситель остыл, основной насос выключается, чтобы не гонять теплоноситель через охлаждаемый теплообменник.
• Электрический котел запускается в работу по команде комнатного термостата (по температуре воздуха), или по времени. Когда становится прохладно, в работу включается электрокотел и его насос.

Вопрос одновременной работы двух насосов, и вопрос бесперебойного обеспечения циркуляции жидкости через твердотпливный, решается подбором рабочего давления насосов.

Что учитывается при резервировании электрокотлом

• Не допускается движение жидкости через твердотопливный котел, когда он прекратил горение. В этом случае будет происходить охлаждение теплоносителя, проходящего через теплообменник, естественной тягой на дымоход, и потери энергии окажутся весьма внушительными. Решается отключением насоса после завершения горения дров с помощью термодатчика (обычная опция котлов…) и наличием обратного клапана навстречу электрокотлу…
• Обязательно обеспечивается движение жидкости через твердотопливный котел постоянно, без перерывов даже на несколько минут, пока в нем имеется горение. Иначе возможно закипание и взрыв системы. Для недопущения, в цепь питания насоса включается бесперебойный источник (ИПБ). Сам насос устанавливается только на обратке, где в него не может попасть пар.

• Насос твердотопливного котла должен быть с большим рабочим давлением, чем в электрокотле, чтобы имелась возможность в любом случае создавать движение жидкости через твердотопливный теплообменник, пока тепловое реле не отключает этот насос (режим «горения нет»). При выборе оборудования, это условие обязательно учитывается.
• Если электрокотел выбирается лишь как аварийный, рассчитанный на включение, когда твердотопливный поломается, чего может и не произойти вовсе, то из гидравлической схемы обратные клапаны исключаются. Включение электрокотла предусматривается только в ручном режиме, с ручным открытием/закрытием отсекающих кранов, установленных на патрубках.

В итоге

В каждом случае владелец жилья сам принимает решение, каким образом организовать систему автономного отопления. Предложенные технические решения позволят не только устранить неприятные последствия затухания основного отопителя во время лютой зимы, но и даст некоторую экономию энергоресурсов.

Эффективность эксплуатации твёрдотопливных агрегатов и электрических котлов в паре доказана практикой — взаимодействие этих приборов дает больший комфорт и гарантирует надёжность теплоснабжения.

Особенности подключения и обвязки котла

На первый взгляд, устройство электрокотла отопления – довольно легкий, нетрудоемкий процесс. Но на самом деле, как и в любом другом случае, монтаж системы и необходимого для ее работы оборудования требует соблюдения большого количества правил и условностей. Достоинство электрокотла в том, что его можно устанавливать в любом месте системы – и она будет работать просто прекрасно. Но это возможно только с учетом правильно выполненной обвязки котла.

Электрокотел с равной эффективностью может использоваться как в системах с принудительной, так и с естественной циркуляцией теплоносителя. При этом котел рекомендуется располагать в нижней точке системы – это гарантирует наиболее высокий уровень прогрева радиаторов. Подающая труба располагается на минимальной высоте.

1. Регулятор температуры в помещении;
2. Расширительный бак открытого типа;
3. Радиаторы;
4. Нагревающий электрокотел;
5. Кран дополнительного впуска воды.

Любая схема отопления с электрокотлом непременно должна учитывать наличие заземления котла. Прибор может быть подключен к электрощиту, но ни в коем случае нельзя использовать нулевую фазу. Это небезопасно, а, кроме того, самим оборудованием воспринимается как короткое замыкание.

Однако правильно подключенного электрокотла для обогрева дома, конечно же, недостаточно. Поэтому и важно позаботиться о правильном подборе всех комплектующих, а главное – правильной обвязке системы.

Что собой представляет обвязка электрического котла отопления? Собственно, это подключение нагревательного котла к самой системе при помощи вспомогательных элементов. То есть, правильно выполненная обвязка гарантирует незначительную разницу температуры теплоносителя на выходе и на входе. Для того чтобы достигнуть необходимого показателя, важно правильно разместить и подключить котел. Тогда теплоноситель с максимальной эффективностью сможет отдавать приобретенное тепло элементам отопления (радиаторам).

Схема и система отопления с электрокотлом

Поскольку речь идет о замкнутом круге, по трубам циркулирует постоянный объем воды. При подключении электродных и индукционных электрических котлов необходим монтаж наружной обвязки. Установка электрокотла разрешена на стену из негорючего материала.

Особого упоминания при исследовании, какую схему отопления выбрать для частного дома, заслуживают теплые полы. Как показывает практика, рекомендуется производить подключение газовых котлов с электроникой через стабилизаторы напряжения.

При выборе подобной системы следует иметь в виду, что в самой дальней комнате батарея будет практически холодной. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло.

По сути, чтобы превратить открытый контур в герметичный достаточно установить мембранный расширительный бак вместо обычного.

Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды. Если все-таки ее приходится делать самостоятельно, то нужны уже собранные распределительные узлы.

Мощность такого оборудования составляет ,2 кВт в час. Именно поэтому котлы на угле и дровах пользуются такой высокой популярностью.

В итоге для строительства системы нам потребуется один котел, несколько радиаторов обычно их количество равно числу окон и арматура для трубопровода с сопутствующими фитингами. Обвязка отопительного котла — процесс подключения нужного оборудования.
ОТОПЛЕНИЕ дома за 1 ДЕНЬ Твердотопливный КОТЕЛ

Почему стоит выбрать электрический котел?

При выборе котла важно учитывать все аспекты: экономичность, экологичность, эффективность работы. Безусловно, наиболее выгодно устанавливать газовый котел, но если нет возможности подключить дом к магистральной подаче газа, то оптимальным решением станет электрическое тепловое оборудование.

Безусловно, электрокотлы имеют свои достоинства и недостатки, которые стоит оценить еще до покупки.

Основные плюсы

Сначала отметим бесспорные достоинства электрооборудования. Это:

• Отсутствие необходимости постройки отдельной котельной. Компактные размеры котла позволяют поместить его в любом удобном месте.
• Простой монтаж, не требующий существенных затрат.

Совет! При установке электрокотла не потребуется строительства дымохода, а также помещений для хранения топлива.

• Удобство эксплуатации, управлять работой котла максимально просто.

Основные недостатки

К минусам использования оборудования стоит отнести:

• Существенное увеличение расходов на оплату электроэнергии. Впрочем, этот недостаток относителен, так как при использовании любых видов котлов придется тратиться на топливо.
• Зависимость от электроэнергии. В местностях, где отключение электричества происходит часто, следует использовать другой вариант отопительного оборудования.
• Чувствительность к скачкам напряжения. При существенных скачках напряжения в сети, есть вероятность выхода из строя блока автоматики.

Котлы с ТЭНами

Классической конструкцией электрокотла считается использование в его комплектации ТЭНов – нагревательных элементов трубчатого типа. Они устанавливаются в емкость, через которую протекает теплоноситель.

Для оптимизации расхода электрокотла для отопления частного дома производители монтируют несколько нагревательных элементов мощностью от 1,5 до 2 кВт. В блоке управления предусмотрена возможность автоматического или ручного включения отдельных ТЭНов для оптимизации расхода электроэнергии. В современных моделях эту функцию выполняет электронный блок управления. Для лучшего результата рекомендуется правильно выбрать электрокотел для отопления с возможностью подключения наружных датчиков температуры. Это позволит настроить работу оборудования в зависимости от внешних факторов – температуры воздуха на улице и в помещении.

Так как основным нагревательным элементом является ТЭН – при выборе электрокотла для отопления дома следует ознакомиться с их классификацией:

• Трубчатые. У них происходит преобразование электрической энергии в тепловую за счет прохождения тока через проводник с высоким показателем сопротивления. Для защиты он устанавливается в герметичную колбу;
• Трубчатые с теплообменными пластинами. Для увеличения площади теплопередачи в мини электрокотлах для отопления на колбу устанавливают пластины;
• Электронагреватели с терморегулятором. В заводских моделях они не используются, но рассматриваются как нагревательный элемент при изготовлении самодельного электрокотла для отопления.

Важным преимуществом заводских электрических котлов является возможность выбрать модель с полной комплектацией, в которую входит расширительный бак, циркуляционный насос, второй контур для ГВС. Таким образом снижается трудоемкость монтажа теплоснабжения и место для нее, что очень важно для квартир.

При желании сделать электрокотел для отопления дома с ТЭНами нужно учитывать, что отсутствие воды при активном нагревательном элементе приведет к его перегреву и поломке. Поэтому рекомендуется установка датчика уровня теплоносителя в блоке повышения температуры.

Подключение электрического котла к системе отопления простое. Большое значение имеет напряжение, ориентируясь на которое, нужно правильно рассчитать схему установки и выбрать подходящую модель.

По мощности выделяется два вида: напольные и настенные. У первого мощность выше – более 60 кВт.

Для установки чаще всего выбирают кухню либо какое-то нежилое помещение. Важно отсутствие на стене, где будет висеть котел, горючих материалов.

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.