Двухтрубная схема отопления с электрокотлом
Двухтрубная схема отопления с электрокотлом имеет массу преимуществ, по сравнению с однотрубной. Самый главный плюс – это простота балансировки контура, за счет того, что температура теплоносителя в первом и последнем радиаторе практически не отличаются. Есть, конечно же, разница в несколько градусов, которая особого влияния на показания термометра в помещении не имеет.
Суть двухтрубной схемы отопления с электрокотлом заключается в том, что потоки прямой и обратки разделены, в то время как в однотрубной системе этого нет. Есть разные методы монтажа, которые несколько отличаются по своему принципу работы. Так, двухтрубные схемы отопления с электрическим котлом бывают:
Какую схему отопления выбрать в том или ином случае, в большей степени, зависит от планировки помещения и количества контуров. Несмотря на некоторые отличия, особой разницы в характеристиках нет, оба варианта хороши.
Принцип грамотного подбора расширительного бака для отопления разного типа.
Если нужен поэтапный расчет расширительного бачка системы отопления, то вам сюда .
Попутная схема отопления с электрическим котлом работает по следующему принципу:
Попутная схема отопления с электрическим котлом.
электрокотел для водяного отопления подогревает жидкость и подает ее в магистраль, в которой есть отводы к радиаторам;
- от первого радиатора, помимо прямой, добавляется еще одна труба обратки;
- теплоноситель проходит по магистрали, часть попадает в ответвление к радиатору, из которого вода выходит уже в другую трубу (обратку);
- по обратке теплоноситель двигается дальше, параллельно с водой в трубе подачи.
Таким образом, горячая вода в прямой и, уже отдавшая часть тепла в радиаторах жидкость, не пересекаются. После каждого последующего радиатора теплоноситель попадает в обратку. Особенностью системы отопления с электрокотлом (схема двухтрубная) и ее характерной чертой является то, что направление подачи и обратного потока совпадают. Когда подача доходит до последнего радиатора, то ее дальнейшее движение прекращается, а обратка идет дальше. Именно это создает условия попутной циркуляции.
Недостаток такой системы отопления частного дома с электрическим котлом заключается в том, что трубы в любом случае, обходя дом по кругу, будут пересекаться с дверными проемами.
Это создает некоторые сложности. Дверь нужно как-то обойти. Во избежание такого сценария можно:
Следует учитывать, что при прокладывании коммуникаций скрытым методом нужно особое внимание уделить качеству соединений труб. Так, наиболее применяемый материал для таких целей – это сшитый полиэтилен
Мы уже рассказывали про характеристики и преимущества полимерных труб для отопления .
Тупиковая схема отопления частного дома с электрокотлом.
Попутная и тупиковая схема отопления частного дома с электрокотлом имеют одно конструктивное отличия, из-за которого направления движения теплоносителя в прямой и обратке не совпадают. Как мы уже рассказали, в попутном контуре их векторы движения совпадают, а вот в тупиковой, наоборот, жидкости двигаются в разных направлениях. Как это происходит на практике? Есть все те же две трубы, идущие параллельно. По одной от нагревателя идет теплоноситель и по патрубкам заходит в радиаторы. Причем не весь, а только какая-то часть, остаток продолжает свое движение дальше.
Из каждого радиатора по второму патрубку вода попадает в трубу обратного потока, где жидкость начинает двигаться к нагревателю. Пока непонятно, почему теплоноситель меняет вектор движения, но тут все просто. Других вариантов у него нет, так как на последнем радиаторе обе трубы просто перекрываются заглушками, все тупик, дальше дороги нет. Получается, что кроме как двигаться в обратном направлении у воды, отдавшей часть своего тепла, иных альтернатив нет. К тому же этот процесс стимулируется электрическим насосом, встроенным в электрокотел для закрытой системы отопления или установленным отдельно.
Такая схема часто используется при разделении одного потока на несколько контуров посредством коллекторов. Да и в одноконтурных системах отопления с электрокотлом такой подход встречается очень часто.
Еще раз повторимся, что нужно отталкиваться от размещения котельной, планировки и площади дома. Есть, конечно, и двухконтурные электрические котлы для отопления . но они такие дорогие и непрактичные, что их никто не хочет покупать. Даже если захотеть, нужно постараться его найти.
Электрические котлы для водяного отопления
Электрокотлы по принципу действия подразделяются на ТЭНовые, электродные и индукционные.
Электрокотлы ТЭНовые
ТЭНовый котел
Котлы такого вида состоят из следующих частей:
- Корпус;
- Бак-теплообменник с 1-3 ТЭНами внутри и наружной теплоизоляцией;
- Блок управления;
- Датчики давления и температуры теплоносителя;
- Труба подачи с группой безопасности;
- Обратка с циркуляционным насосом.
Принцип работы такого котла заключается в нагреве теплоносителя при его контакте с поверхностью ТЭНов.
Электродные котлы отопления
Электродный котел
Такие котлы состоят из:
- Цилиндрического корпуса;
- 1-3 электродов, подключенных к фазе электрической сети;
- Подающего и обратного трубопроводов;
- Циркуляционного насоса;
- Разъемов для подключения нулевого провода и контура заземления, расположенных на внешней поверхности корпуса.
Нагревается теплоноситель в таком приборе за счет прохождения через его толщу переменного электрического тока.
Индукционные электрокотлы
Индукционный электрокотел
Данный вид котлов, по сравнению с предыдущими, обладает самым высоким КПД, безопасностью и надежностью.
Состоят такие электрические отопители для дома из бака теплообменника, внутри которого расположен сердечник с индукционной катушкой (индуктор). При прохождении по катушке электрического тока образующиеся вихревые токи нагревают стенки бака, сердечник и сам теплоноситель. Для циркуляции теплоносителя бак имеет патрубки подачи и обратки, циркуляционный насос. Управление и настройка производятся при помощи электронного блока.
Стоимость различных видов электрокотлов
Стоимость современных электрокотлов составляет:
- ТЭНовые – от 1 800 до 18 000-20 000 руб.;
- Электродные – от 4 000-7 000 до 30 000 руб.;
- Индукционные – 28 000-40 000 руб.
Более дорогие модели отопительных агрегатов подходят для обогрева больших коттеджей и производственных помещений, бюджетные – для небольших частных и дачных домов.
Проводка
Источниками нагрева проводки могут стать:
- Провод с заниженным сечением;
- Разъемные соединения (розетки, клеммы и т.д.).
Полностью исключить нагрев провода поможет простая инструкция: сечение каждой жилы медного провода должно быть не менее 1 квадратного миллиметра на 10 ампер пикового тока. Подчеркиваю: пикового, то есть соответствующего максимальной мощности котла. Для напряжения питания 220 вольт 10 ампер соответствуют мощности 2,2 кВт (220х10/1000), для напряжения 380 вольт — 3,8 кВт (380х10/1000).
Таблица соответствия сечения проводки мощности трехфазного котла.
Подключение котла через обычную розетку допустимо лишь при его мощности до 3,5 кВт. Котел отопления мощностью до 8 киловатт может подключаться к одной фазе питания выделенным кабелем до щитка; прибор большей мощности нужно запитывать от сети напряжением 380 вольт. Чем выше напряжение питания при неизменной потребляемой мощности, тем ниже токи в проводке и тем меньше нагрев проводов и клеммных соединений.
Прокладка проводки в деревянном доме. Провода разводятся в гофрированных металлорукавах.
Если вы еще не выбрали электрический котел
Выбор отопителя, действующего совместно с водяной системой обогрева, выполняется по мощности и принципу работы (от последнего зависит стоимость оборудования). С функциональностью у электрокотлов проблем нет – любая модель комплектуется блоком автоматики. К нему при желании подключаются различные периферийные устройства – погодные датчики, комнатные либо накладные термостаты и модули GSM для управления с мобильного телефона или через интернет.
После окончания работ мастера делают пометку в техническом паспорте изделия
Перед выбором и покупкой обогревательного прибора уточните, сколько электрической мощности выделено вашему жилищу управляющей компанией. Может статься, ее не хватит для индивидуального электрообогрева. Момент второй: однофазная сеть напряжением 220 вольт способна питать котлы, потребляющие до 12 кВт/ч включительно. Более мощные водонагревательные аппараты подключаются к трехфазной электросети 380 В.
Определение тепловой мощности
Данный показатель рассчитывается по стандартной формуле: вычислите отапливаемую площадь загородного дома или дачи, затем умножьте квадратуру на 0.1 кВт. Получите потребность в тепловой энергии, которую должен перекрыть электрокотел.
Учтите ряд нюансов:
- высота потолков комнат – до 3 м, иначе расчет ведется по объему помещений: кубатура умножается на 40 Вт;
- теплогенератор нужно подбирать с минимальным запасом 20%;
- если отопительный агрегат планируется использовать для обеспечения ГВС, запас должен составлять не менее 50%;Поделить квадратуру на 10 все равно что умножить на 0.1, результат одинаков
- в северных регионах квадратура здания умножается на 0.2 кВт, в южных – 0.08 кВт;
- мощность котла, работающего только ночью и заряжающего теплоаккумулятор, принимается с двукратным запасом.
Пример. Небольшой домик 100 м² в среднем требует 100 х 0.1 = 10 кВт теплоты. Мощность электроотопительной установки – 10 х 1.2 (20%) = 12 кВт. Необходим нагрев воды на хозяйственные нужды – умножаем на коэффициент 1.5 и получаем 15 кВт.
Какой тип нагревателя лучше
Дальше нужно выбрать водогрейный аппарат по принципу работы. Какие виды бытовых электрокотлов можно купить:
- Традиционные, оснащенные трубчатыми электронагревателями (ТЭНами).
- Электродные, где подсоленный теплоноситель прогревается за счет прохождения тока через воду.
- Индукционные аппараты греют жидкость вихревыми токами Фуко, возникающими в металлическом сердечнике многовитковой катушки.
Электрическая мини-котельная с трубчатыми нагревателями (ТЭН), полностью укомплектованная оборудованием
Первое место в рейтинге пользователей занимают ТЭНовые отопители. Единственное слабое место – сам нагревательный элемент – давно защищают керамикой, вдобавок его легко заменить. Современные модели теплогенераторов представляют собой настенные мини-котельные со встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Есть более простые версии, включающие только нагреватели и блок автоматики.
Самый дешевый и надежный вариант – электродный котел со шкафом управления, изображенный на фото. Его недостатки:
- громкие звуки включения от срабатывания контактора или магнитного пускателя;
- постепенное вырождение солей в теплоносителе, снижающее эффективность нагрева, из-за чего воду в системе отопления придется подсаливать 1—2 раза в месяц;
- электроаппарат стабильно работает с радиаторами, но плохо совместим с теплыми полами, где надо поддерживать невысокую температуру теплоносителя 35—50 °С.
Индукционные электрокотлы для отопления частного дома довольно дороги, причем к надежности аппаратов есть вопросы. Известны случаи перегорания фазы внутри катушки, мощность теплогенератора падала на треть. Устранить поломку весьма проблематично.
Индукционный отопитель греет воду металлическим сердечником, находящимся в вихревом поле катушки
Стоимость установки у специалистов
Стоимость на любые услуги по монтажу определяется сугубо индивидуально, точно она может быть рассчитана при заключении конкретного договора на установку электрического котла в частном доме.
Для этого специалист сервисного центра должен прибыть на место установки и изучить реальные условия подключения и требования завода-изготовителя для устанавливаемого котла.
В идеале, лучше всего, когда перед установкой котла выполняется проект теплоснабжения объекта с электроотоплением. В таком случае будет выбран весь комплект оборудования и выполнены сметы строительно-монтажных работ.
Тем не менее в отсутствие проекта, собственник для ориентировочного расчета затрат на монтаж электрокотла может использовать информацию по средним ценам 2019 года на монтажно-строительные работы по электроотоплению:
- Установка напольного электрокотла от 30 до 50 кВт, от 5 тыс.руб.
- Установка напольного электрокотла более 50 кВт, от 7 тыс.руб.
- Установка настенного электрокотла до 15 кВт, от 5 тыс.руб.
- Установка настенного электрокотла от 15 до 30 кВт от 7 тыс.руб.
- Монтаж бойлера косвенного нагрева, от 3 тыс.руб.
- Монтаж бойлера прямого нагрева, от 2 тыс.руб.
- Установка группы безопасности электрокотла, от 1 тыс.руб.
- Обвязка насоса циркуляции теплоносителя, от 1.2 тыс.руб.
- Обвязка расширительного бачка, от 1.2 тыс.руб.
- Обвязка гидравлической стрелки — гребенки, от 2.5 тыс.руб.
- Обвязка труб отопления и ГВС, за 1 м. п. от 0.200 тыс.руб.
- Опрессовка системы, от 2.5 тыс.руб.
- Пусконаладочные работы на электрокотле, от 2 тыс.руб.
Вопреки кажущейся легкости выполнения работ, непрофессионалу браться за монтаж электроагрегата не рекомендуется. Обратившись в сервисную компанию, возможно, избежать аварийных ситуаций и обеспечить работоспособность котельного оборудования на протяжении всего заявленного производителем срока.
Разновидности электрокотлов, их достоинства и недостатки
Востребованность котлов отопления на электричестве дала толчок к разработке новых типов, которые кардинально отличаются между собой по принципу действия.
ТЭНовые
Первая разновидность электрокотла. Нагрев теплоносителя выполняется одним или несколькими ТЭНами. ТЭН состоит из следующих элементов:
- Внешняя оболочка: сталь, титан, сплавы на основе меди или алюминия;
- Внутренний элемент нагрева – нихромовая проволока.
- Диэлектрик (керамические гранулы или кварцевый песок) – отделяет спираль от оболочки.
Устройство очень быстро выходит на номинальную мощность, нагрев теплоносителя осуществляется уже через 10-15 мин. Перемещение теплоносителя по системе осуществляется в принудительном порядке при помощи циркуляционных насосов. Большинство моделей мощностью до 12 кВт выполнены в настенном варианте от бытовой однофазной электросети. Более мощные устройства имеют напольный монтаж и требуют трёхфазного электроснабжения.
Преимущества. Нагревательные элементы ТЭНа не имеют непосредственного контакта с теплоносителем. Они отделены от него толстым слоем диэлектрика и прочной внешней оболочкой. Это минимизирует вероятность короткого замыкания. Современные модели имеют многоступенчатую систему безопасности, защищающую оборудование от перегрева и утечки теплоносителя.
Недостатки. По аналогии с кипятильником на ТЭНах в результате работы образуется накипь, существенно снижающая эффективность нагрева. Чтобы снизить интенсивность образования налета используется дистиллированная вода или специальный антифриз.
Электродные
Принцип действия электродного (ионизационного) котла следующий. В ионизационную камеру выведены два электрода, создающие разность потенциалов. В роли теплоносителя используется электролит с высоким содержанием солевых примесей. Именно в связке с таким теплоносителем и нужно делать подключения электрокотла к отоплению. Имея высокое сопротивление, теплоноситель быстро нагревается под воздействием электрического тока. Для выхода котла на номинальную мощность необходимо всего несколько минут. Перемещение теплоносителя может осуществляться только принудительно, посредством циркуляционного насоса.
Преимущества. Высокая степень автоматизации, используя внешние датчики, можно контролировать не только температуру теплоносителя, но и воздуха в обогреваемом помещении. Высокая надежность, одно из ключевых преимуществ ионизационных котлов. Они имеют минимальное количество деталей, которые, практически, не ломаются. При утечки теплоносителя исчезает электропроводная среда и устройство просто отключается. Такие котлы рекомендуется устанавливать в местности с нестабильным электрическим напряжением, так как они способны успешно функционировать даже при 180В.
Недостатки. Высокая стоимость теплоносителя и необходимость его тщательной подготовки, желательно, перед каждым отопительным сезоном.
Требования к отоплению с электрическим котлом
Электрокотел может быть настенным или напольным – это 2 основные разновидности подобного оборудования. Подключать каждый из них необходимо с учетом некоторых особенностей. Для напольного котла необходима специальная подставка, а настенная модель крепится непосредственно к стене.
Схема настенного электрического котла отопления.
Основные манипуляции, которые необходимо выполнить будут такими:
- Собрать аппарат, если есть необходимость (некоторые уже готовы к установке, а некоторые – нет). При этом нужно придерживаться инструкции, которая индивидуальна у каждой конкретной модели и прилагается к каждому прибору.
- Оборудование крепится к стене.
- Котел нужно подключить к сети и заземлить.
- Теперь вам потребуется схема подключения котла к общей схеме отопления. В соответствии с ней аппарат и подключается к другим отопительным приборам.
- Из системы нужно стравить воздух и провести тестовый запуск системы отопления.
Каждый из описанных этапов работы выполняется с должной тщательностью, что позволит обеспечить корректную, стабильную и бесперебойную работу отопительного оборудования в дальнейшем.
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.
Выносной термостат позволит вам поддерживать постоянную температуру воздуха, а не теплоносителя.
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.
Так распределяется температура воздуха при конвекционном и внутрипольном отоплении.
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.
Укладка инфракрасной пленки под ламинат. Монтаж внутрипольного отопления можно выполнить после окончания чистовой отделки дома или квартиры.
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.
Буферные емкости для подключения к отопительным контурам.
Размеры, масса и тепловая производительность буферных емкостей.
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.
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.
Схема системы отопления с двумя котлами (твердотопливным и электрическим), теплоаккумулятором, ГВС и двумя контурами отопления — радиаторным и внутрипольным.
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.
Прошлогодние московские тарифы на свет. Сравните одноставочный и ночной тарифы, чтобы оценить размер экономии.
https://youtube.com/watch?v=Gynoc8a7lYw
Рассчитываем мощность
Различные инструкции советуют множество методов расчета мощности отопительного оборудования – для электрических котлов не исключение. Однако самый простой способов узнать искомое значения, проверенный многолетними наблюдениями, воспользоваться следующей формулой: W = Wуд * S
- W – искомое значение мощности отопительного оборудования
- S – площадь дома
- Wуд – удельная мощность для различных районов страны (северные области – 0.2, южные области – 0.15, центральные области – 0.07)
Однако на полученное значение влияет немало посторонних факторов. Чтоб не допустить большой погрешности, необходимо учесть дополнительные тепловые потери, умножив на соответствующие коэффициенты:
- Если кровля не утеплена – 0.25
- Если стены не утеплены – 0.35
- Если установлены старые окна или происходит частое проветривание – 0.15
Подводим итоги
Безусловно, электрокотлов для отопления дома набирают широкую востребованность. Они могут использоваться в качестве основного и дополнительного источника тепловой энергии. Однако прежде чем сделать выбор, необходимо решить насколько он будет целесообразным.
Полезные функции и недостатки
Также стоит подумать об установке универсального твердотопливного котла со встроенными электрическими тэнами. У некоторых моделей имеется даже варочная поверхность, что не потребует дополнительной внешней отделки.
Электрокотлы с легкостью переносят отключение электричества до 6 месяцев. Это делает их хорошим вариантом в случае нерегулярного использования системы или при перебоях с поступлением электроэнергии, необходимой для отопления частного дома.
Недостатком использования электрического котла является необходимость мощных подводящих кабелей с большим сечением.
Где установить и как
Разные модели имеют разную мощность, которая влияет на то, какая им будет нужна линия. По этому критерию сегодня выделяется два вида электрокотлов: напольные и настенные. Первый вид отличается высокой мощностью (более 60 кВт), второй, соответственно, меньшей (от 5 до 60 кВт).
Важно: для электрогенератора любого типа мощностью более 12 кВт необходима трехфазная сеть. В остальных случаях достаточно двухфазной
Кроме того, при установке нижний патрубок должен располагаться ниже радиатора, чтобы вода (масло или антифриз) не задерживалась в системе.
Что касается места установки, это может быть любая комната, главное, чтобы к устройству всегда был обеспечен беспрепятственный доступ. Однако, как показывает практика, чаще всего для этого выбирают кухню либо какое-то нежилое помещение. Гораздо важнее отсутствие на стене, где будет висеть котел, горючих материалов. Если вы сомневаетесь, что всё поняли правильно, советуем найти подходящее видео и проверить эту информацию на наглядном примере.
Инструкция по подключению к электрической сети
Котел запитывают отдельным кабелем, проложенным от распределительного щита. Ток в цепях нагревателя исчисляется десятками ампер, поэтому при подключении к общедомовой сети в соседних розетках будут наблюдаться перепады напряжения.
Правила монтажа:
- Кабель размещают выше трубопроводов с целью исключить контакт с водой в случае прорыва.
- Используют медный провод марки ВВГнг (можно с индексом лс) с сечением жил, соответствующим нагрузке и способу прокладки (табл. 1.3.4 ПУЭ-7).
- Корпус котла и прочие металлические части, не относящиеся к токоведущим, заземляют.
- На вводе устанавливают устройство защитного отключения (УЗО), настроенное на утечку в 30 мА.
- Перед подсоединением кабеля к распределяющей шине размыкают главный автомат, обесточивая дом.
Во избежание путаницы в дальнейшем жилы кабеля рекомендуется задействовать по общепринятому порядку: коричневую – для фазы, синюю – для нейтрали, желто-зеленую – для заземления. Концы проводов зачищаются и плотно зажимаются в клеммах котла. Жила заземления фиксируется специальным медным болтом.
Соединения электропроводки выполняют способами, разрешенными ПУЭ: самоизолирующими или болтовыми зажимами, опрессовочными гильзами, клеммами или при помощи коннекторов-разветвителей («орехов»). Пайка не рекомендуется из-за опасности расплавления припоя. Скрутка запрещена.
