Подключение электрического котла к системе отопления в частном доме

Жёсткие требования

Многие боятся установки газового оборудования, как опасного в плане возможности отравления, так и в плане взрывоопасности. А вот к электрическому оборудованию у наших граждан более простое отношение. Есть розетка – включай что хочешь. Однако, в случае с электрооборудованием также существуют жёсткие нормативы, несоблюдение которых может привести к последствиям, начиная от банального материального ущерба и заканчивая опасностью для здоровья и жизни.

Общие правила

Электропроводка в доме должна соответствовать нагрузкам устанавливаемого оборудования. Сечение кабельных жил должно строго соответствовать силе тока и реальной мощности потребления.

Нельзя использовать общую розеточную группу для питания электрического котла.  Необходим монтаж выделенной линии, без разрывов, обязательно оборудованной автоматическим выключателем.

Важный момент – это место, где будет производиться установка электрического котла в частом доме. Только в помещение, где исключается даже кратковременный контакт с водой. Стена, где будет размещено оборудование, должна не только выдерживать нагрузку, равную массе агрегата, но и быть выполнена из негорючих материалов. Если дом деревянный, стену необходимо защитить соответствующими материалами.

При планировке всей системы отопления следует учитывать размещение других узлов. Так, например, система аварийного сброса давления воды (подрывной клапан) не должна располагаться над котлом. (см. исключить даже кратковременный контакт с водой).

Расстояние от верхней части котла, до потолка должно быть не менее 20 см. В идеале это расстояние нужно увеличить до 50 см, если есть такая возможность.

Относительная влажность воздуха в помещение, где производится установка, не должна превышать 85%. Температурный диапазон в пределах от +50 до +400С.

Прокладка кабеля не должна осуществляться в непосредственной близи с трубами водопроводной линии и трубами отопления. Либо, необходимо использовать защитный короб. Также следует уточнить. Что для подключения не используются провода, только кабель, строго с медными жилами соответствующего сечения.

Требования исходя из потребительской мощности котла

Оборудование мощностью не выше 3,5 кВт может быть подключено через розетку. Не рекомендуется использовать бытовую, дешёвую розетку. Подойдёт специализированные, какие используются для подключения бытовых электроплит.

Котёл свыше 3,5 кВт не превышающие потребительской мощностью 7кВт, подключаются строго через отдельный автоматический выключатель защиты УЗО.

Если мощность в пределах от 7 до 10кВт, линия в 220В не годится. Необходима линия в 380В.

При обогреве дома большой площади может потребоваться оборудование мощностью свыше 10кВт. Для его установки потребуется отдельное разрешение.

Материал для установки электроотопления

Для монтажа электроотопления потребуются следующие составляющие:

• ТЭН;
• насосное оборудование;
• термореле;
• полипропиленовые трубы;
• радиаторы;
• фитинги и тройники;
• аппарат для спайки;
• специальные ножницы.

Обогрев дома электричеством в большинстве случаев предполагает водяное отопление с электрокотлом и отдельным тарификационным счетчиком потребленной электроэнергии.

Тарификационный счетчик позволяет сэкономить до 40% средств, если обогрев дома будет включаться в период максимального снижения стоимости электроэнергии — в ночные часы. Для использования выработанного ночью тепла и отопления жилища днем в примененные схемы рекомендуется включить теплоаккумулятор, представляющий собой накапливающую тепло емкость и отдающую его в систему при необходимости.

Не лишним также будет позаботиться и о создании хорошей теплоизоляции конструкций, что позволит еще больше сократить расходы на отопление.

Обвязка котла на твердом топливе полипропиленом

Пластиковые трубы имеют широкое распространение. Это обусловлено их приемлемой стоимостью, а также универсальностью. Благодаря полипропиленовым трубам можно избежать любых неприятностей и выполнить контур любой сложности. Скрепляются трубы посредством паяльника и фитингов.

Старайтесь сцепить их таким образом, чтобы соединений было как можно меньше.

Это обусловлено тем, что часто в участках пайки внутренний диаметр заужается, а из-за этого образуется ненужное гидростатическое напряжение и производительность котла падает. Если конструкция позволяет, то лучше применять отводы с плавным переходом, так вы исключите резкие перепады. Современный полипропилен спокойно выдержит температуру теплоносителя до 95°C, срок его эксплуатации достигает 50 лет без надобности производить какое-то серьезное обслуживание.

Подводя итог всего вышеописанного, стоит отметить, что описанные схемы обвязки твердотопливного котла очень популярны сегодня. Это обусловлено их простотой и надежностью. Для того, чтобы подобрать наиболее подходящий вариант для конкретного случая, лучше воспользоваться помощью специалистов.

Необходимость обвязки электрокотла

Прежде всего, обвязка требуется электрокотлу для защиты прибора от перегрева. Как показывает практика, если правильно выполнена схема обвязки электрического котла отопления, то снижаются теплопотери, а, соответственно, экономятся денежные средства. Также исчезает необходимость приобретать дорогостоящее оборудование для контроля над работой системы.

Если модель отопительного электрического котла изначально не оснащена автоматическим блоком, контролирующим функционирование системы, тогда для прибора большое значение имеет правильная обвязка. Она позволит добиться максимально эффективной работы даже при установке не особо мощного котла.

Другие типы

Часто в качестве отопления дома используют так называемый электрический «теплый пол». Читайте нашу статью о том, как самому сделать теплый пол и какие есть особенности монтажа.

Для этого в пол монтируют маты или кабель и таким образов выполнятся обогрев комнаты, при этом тепловая энергия распространяется равномерно и в помещении создается оптимальный температурный режим.

Рис.4 Теплый пол

Такой вариант очень удобен, так как в комнате нет радиаторов, что занимают свободное пространство и это дает возможности для выполнения дизайна.

Использование тепловентиляторов позволяет не только поддерживать температуру, но и создавать воздушно-тепловую завесу. Такой способ позволяет очень быстро нагреть помещение.

Тепловентиляторы могут обрабатывать воздух только в помещении, а могут его частично брать снаружи, если установить фильтры, то будет проводиться еще и вентиляция дома.

Последовательность работ

Схема установки обогревательного устройства выполняется по определенному алгоритму. От того, насколько точно исполняется эта схема, зависит надежность работы оборудования в будущем.

В общий комплект входят:

• электрический котел;
• термодатчики;
• батареи;
• запорная и сливная арматура;
• бачок расширительный;
• насос для циркуляции теплоносителя;
• фильтр.

Работы начинаются с разметки и монтажа. Устройство должно находиться подальше от водопроводной трубы для того, чтобы при протечке не возникло короткого замыкания. Установка оборудования осуществляется с использованием дюбелей или болтов, причем поверхность следует разровнять как по горизонтали, так и по вертикали. Для напольных аппаратов понадобится специальный поддон.

Следующее, что нужно сделать — подключиться к системе, для чего нужно перекрыть поступление воды кранами. Присоединение осуществляется переходниками и муфтами.

Затем наступает черед электрики. В ее составе автомат-выключатель и устройство защищенного отключения нужных номиналов. Правильное подключение подразумевает наличие заземление. Проводка укладывается в кабельные каналы, защищенные кожухами. Сечение проводов должно соответствовать мощности оборудования.

Для электрического котла неообходим автомат-выключатель

Лишь по окончании работ с электрической частью схемы можно начинать тестировать работу электрокотла.

Обратите внимание! Подобные аппараты отзывчивы даже к незначительным скачкам напряжения в электросети, а значит, использование стабилизатора обязательно

Общие сведения об электрических котлах

Теплосиловые агрегаты этой категории привлекают высоким КПД и неприхотливостью в эксплуатации, поэтому пользуются особой популярностью среди потребителей. Производители электрических котлов предлагают следующие виды оборудования:

1. ТЭНовые электрокотлы. Работа отопительного устройства обеспечивается нагревательным элементом в теплообменнике. Прибор выделяется простотой монтажа и подключения, удобством эксплуатации.
2. 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.
3. Индукционные котлы отопления. Теплообменник представляет собой диэлектрическую трубу с ферромагнитным стержнем.

При работе последнего устройства возникают вихревые токи, и образуется тепловая энергия.

Нюансы работы

Двухтрубная система с нижней разводкой и принудительной циркуляцией. Что представляет собой электрический котел, можно увидеть на фото.

Лучше чтобы он был немного уже основной магистрали. Для повышения эффективности систем отопления в быту используют либо тепловые аккумуляторы, либо байпасы.

Обязательные элементы обвязки Электродному или индукционному котлу для безопасной работы водяного контура требуется следующий набор дополнительного оборудования: Обвязка и схема подключения электрического котла отопления Спецпредложение!

Сами ТЭН подключаются к сети следующим образом: перемычкой соединены по одному из концов каждого из трубчатых электронагревателей, к оставшимся трем свободным поочередно подключаются фазы: L1, L2 и L3. С особой внимательностью следует отнестись к установке заземления: неопытные владельцы часто присоединяют его к нулевой фазе проводки.

Общие особенности электрических котлов

Любая система отопления состоит из трех базовых компонентов: источника тепла — в этой роли может выступать котел, печь, камин; теплопередающей магистрали — обычно в этом качестве выступает трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель; нагревательного элемента — в традиционных системах это классический радиатор, преобразующий энергию теплоносителя в тепловое излучение. И это не связано с затратами на оборудование и монтаж, это связано со стоимостью электроэнергии.

В одной из статей мы рассказывали, что устройство твердотопливного котла может иметь конструктивные отличия. Есть разные методы монтажа, которые несколько отличаются по своему принципу работы. После подключения аппарата к системе отопления, переходят к реализации электрической части схемы, в которую входят УЗО и автоматический выключатель определенных технических характеристик.

Как выглядит обвязка электрокотла отопления?

Если установить прибор в отдельном помещении, кВт каждый месяц будут тратиться впустую. Они идут вдоль несущих стен дома, от котла до месторасположения крайней батареи. Генератор искры работает совместно с газовым клапаном и является неотъемлемой его частью. Затем, он поступает в большой контур, в задачи которого входит обогрев всего здания. Естественно, между патрубками входа и выхода теплоносителя в радиатор должен быть соединительный участок.

Схема аварийной обвязки котлов Подача воды из водопровода в систему используется довольно редко, так как является малоэффективной. Со временем на трубчатых нагревателях возникает накипь, из-за чего мощность оборудования уменьшается, а вероятность перегрева ТЭНов увеличивается. Если у вас недостаточно времени или вы не уверены, что сможете сами сделать все правильно, лучше не начинайте обвязку, полагаясь лишь на свою интуицию и видео в интернете. Как правильно подключить, какую схему использовать?
Чем топить дешевле? Поставил 4 котла!

Аварийная обвязка

Как бы ни была реализована обвязка двухконтурной схемы, в ней непременно должны присутствовать способы контроля и управления системой на случай непредвиденных аварийных ситуаций. Чаще всего это – внезапное отключение электричества.

Однако в случае если аккумуляторы используются достаточно редко – их периодически следует проверять, и в случае необходимости – заряжать.

Если принцип работы электрического котла отопления предполагает, что в системе задействована исключительно водопроводная вода (что бывает редко), то важно учитывать, что нередко при отключении электричества водоснабжение также прекращается. И вспомогательные аккумуляторы не помогут восстановить количество теплоносителя

Иногда на случай аварийных ситуаций создается вспомогательный контур с естественной циркуляцией теплоносителя. Как правило, он значительно меньшего размера и охватывает лишь часть помещений.

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:

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.

Этапы проведения монтажа

Для установки отопительного оборудования необходима схема установки электрокотла и других элементов системы, поскольку эффективность функционирования приборов зависит от точности выполнения монтажных работ в соответствии с нею.

Монтаж обвязки состоит из нескольких этапов:

1. Сначала делают разметку и установку. Чтобы избежать короткого замыкания в случае протечки котла, его размещают подальше от водопровода. Для монтажа данного прибора задействуют дюбели или анкерные болты. Котел выравнивают по горизонтали и вертикали с использованием уровня. При выборе напольной модели под нее подкладывают специальную подставку.
2. Затем электрокотел подключают к отопительной системе при помощи переходников и муфт. Воду перед этим предварительно перекрывают, используя для этого краны любого типа.
3. После завершения подключения котла к системе требуется выполнить электрическую часть конструкции, которая состоит из УЗО и автоматического выключателя. Для подключения котла необходимо сделать заземление. Все электрические кабели помещают в специальный кожух и укладывают в предназначенных для проводки каналах. Сечение кабеля зависит от мощности оборудования.
4. После электрической части делают заземление и проводят тестирование отопительной системы.

Принцип работы

При работе котлов электрическая энергия преобразуется в тепловую для нагревания теплоносителя, в качестве которого используется вода, антифриз или масло. Хоть все электрокотлы имеют похожие корпуса, многие из них отличаются по принципу работы. От него зависит их внутреннее устройство, производительность и безопасность. Существуют следующие виды котлов:

• индукционные;
• электродные;
• оборудованные ТЭНами.

Индукционная модель

Это устройство конструктивно представляет собой трансформатор, подключенный к электрической сети через первичную обмотку. Внутри него находятся металлические трубки. Переменное магнитное поле, которое вырабатывает вторичная обмотка, создает в трубках вихревые токи.

Они разогревают теплоноситель, проходящий по контуру. Такая система, несмотря на сложность, имеет высокий коэффициент полезного действия. Ее достоинства:

1. Длительный срок службы. У сердечника не появляется накипь, он не перегревается при работе. Устройство работает практически безотказно.
2. Универсальность. В котле может использоваться любой жидкий теплоноситель.
3. Надежность. Благодаря отсутствию разъемных соединений риск возникновения утечек минимален.

Электродные системы

В этих устройствах используется проходящий через электроды электрический ток. В находящейся внутри установки воде растворена соль, благодаря чему жидкость превращается в электролит. В него опущены два электрода, полярность которых меняется с частотой 50 герц. В результате в теплоносителе появляется переменный ток, вода ионизируется и нагревается. Достоинства установки:

1. Компактность. Для эффективной работы не нужен большой бак и циркуляционные насосы.
2. Доступная цена. Благодаря простой конструкции стоимость установки невелика. Она по карману большинству домовладельцев.
3. Безопасность работы. Если случается утечка теплоносителя, то отключение нагревания производится очень быстро и без страховки. Нагрев прекращается при отсутствии тока.

Установка имеет определенные недостатки. В качестве теплоносителя может использоваться вода с определенными параметрами. Если ее удельное сопротивление не будет соответствовать норме, то котел не станет работать.

Устройства с ТЭНами

Это удобные и безопасные приборы простой конструкции. Для нагревания теплоносителя в них используется несколько спиралей, помещенных в теплопроводящие трубки. Мощность установки регулируют, подключая или отключая часть ТЭНов. Горячую воду из этих котлов можно использовать для хозяйственных нужд. Преимущества установки:

1. Доступная цена благодаря несложной конструкции.
2. В качестве теплоносителя может использоваться антифриз, вода или масло. Главное, чтобы жидкость не замерзала, если котел остановят в холодное время.

У котлов с ТЭНами есть некоторые минусы. Одним из их недостатков считаются большие размеры. Для размещения нагревательных спиралей нужны габаритные емкости. Сами котлы довольно громоздкие. Также при эксплуатации таких приборов могут возникнуть проблемы с накипью. Но благодаря низкой цене установки с ТЭНами пользуются наибольшей популярностью у потребителей.

Присоединение электрокотла к системе отопления

Для начала необходимо установить сам агрегат, надежно прикрепив его к стене. ТЭНовый котел подвешивается на уровне не ниже 1.5 м от пола, индукционный или электродный агрегат можно ставить и ниже, насколько это удобно при выполнении обвязки. При этом два последних вида теплогенераторов монтируются в вертикальном положении.

Осуществить подключение ТЭНового котла, снабженного циркуляционным насосом и автоматикой безопасности, к системе отопления достаточно просто. Ниже представлена схема монтажа, согласно которой надо выполнять обвязку:

Выходные патрубки присоединяются к трубопроводам через шаровые краны, для удобства снабженные американками. К обратной магистрали подключается мембранный расширительный бак, на ней же устанавливается сетчатый фильтр – грязевик. Чтобы его было удобно очищать, не опорожняя всей системы, перед грязевиком ставится дополнительный шаровой кран.

Примечание. На схеме условно не показано местонахождение патрубка для опорожнения трубопроводов. Обычно данный патрубок вместе с запорной арматурой врезается в обратный трубопровод возле теплогенератора.

Несколько сложнее установка электрокотлов индукционного и электродного типа. Причина в том, что эти агрегаты не комплектуются насосами, которые нужно задействовать в обвязке отдельно. Кроме того, особенность работы этих котлов требует включения в схему группы безопасности. Она состоит из манометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана. Последний настраивается на давление срабатывания, что указано в технической документации, прилагающейся к электрическому котлу. Схема обвязки показана на рисунке:

Примечание. На рисунке изображено присоединение индукционного теплогенератора, включение электродного котла будет выглядеть идентично.

Очень часто домовладельцы ставят электрический котел как дополнение к твердотопливному. Это создает дополнительное удобство в эксплуатации отопительного оборудования, особенно в ночное время. Когда дрова в топке прогорают, а сделать новую закладку некому, то в работу включается электронагреватель, поддерживая температуру в системе до самого утра. Кроме того, ночной тариф на электроэнергию существенно ниже, чем дневной. В этом случае совместная схема обвязки выглядит так:

Примечание. На схеме показано ТЭНовый котел в применении со встроенным насосом. Если надо поставить электродный или индукционный нагреватель. то насос придется купить и установить отдельно на обратную магистраль.

Открытая отопительная система и что это такое?

Отопление открытого типа не имеет повышенного давления, которое нагнетается искусственно. В сети устанавливается открытый расширительный бак. Он нужен для компенсации теплового расширения жидкости, монтируется в наивысшей точке контура. Компенсационная емкость одновременно служит воздухоотводчиком.

Принцип работы, плюсы и минусы

Система отопления открытого типа может работать только с жидким теплоносителем в виде воды. Принцип работы сети с естественным током теплоносителя основан на законах термодинамики. Ток жидкости по трубам происходит за счет отличающейся плотности нагретой и охлажденной воды, а также уклона трубопроводов. Излишек расширившейся жидкости подается в расширительную емкость открытого типа. Это способствует стабилизации давления.

Плюсы открытого отопления:

• Главное преимущество заключается в надежности и долговечности.
• Простая схема открытой системы отопления обеспечивает простоту монтажа.
• Работу отопительного контура не нужно настраивать. После заполнения сети водой достаточно включить котел, система начинает работать.
• В сетях с гравитационным током жидкости нет никаких шумов и вибраций.
• Открытую систему отопления с циркуляционным насосом называют универсальной, потому что при перебоях с электроснабжением можно переходить на работу с гравитационным током жидкости, если насос установить на байпасах.
• Эффективная система отопления позволяет постоянно поддерживать комфортную температуру в помещении.

Недостатков у открытых сетей тоже немало:

1. Открытые контуры не применяют в больших домах, поскольку в системе наблюдается статическое равновесие при удалении от котла более чем на 30 метров.
2. Главный недостаток в инертности сети. При значительном объеме теплоносителя система долго запускается в работу.
3. Сети собираются из труб разного диаметра, в том числе и большого сечения, поэтому понадобятся различные сгоны и переходники.
4. Для гравитационного тока жидкости трубопровод обратки укладывается под уклоном. Не всегда есть возможность это сделать.
5. Расширительная емкость монтируется в наивысшей точке сети (обычно на чердаке), поэтому помещение приходится дополнительно утеплять, чтобы теплоноситель не замерз.
6. Нужно периодически проверять уровень воды в баке, поскольку она испаряется. Проблема решается поплавковым клапаном или слоем масла на поверхности воды.
7. При работе открытой системы отопления с насосом наблюдаются шум и вибрации.
8. В открытом баке теплоноситель постоянно контактирует с воздухом, из-за чего насыщается кислородом. Это приводит к коррозии металлических элементов.