Правила установки электрического котла в частном доме – особенности подключения
На первый взгляд, отопление электричеством никак не может конкурировать с газом или топливными брикетами. Но это не всегда правильно. Установка электрического котла в частном доме вполне может быть экономически оправданной. Но для этого требуется точный расчет возможностей электрических сетей, правильно выбрать схему комплектации контура и место установки котла отопления.
Общие сведения об электрических котлах
При выборе электрокотла определяющим фактором является тепловая или электрическая мощность прибора. Коэффициент полезного действия современного электрического котла намного выше, чем у газовых или твердотопливных моделей. Обычно он 98-99%, причем несколько процентов потерь приходится на электрооборудование, проводку, обвязку котла.
Поэтому при установке электрокотла для отопления дома выделяющуюся тепловую и потребляемую электрическую энергию приравнивают или отождествляют для упрощения.
Для расчетов потребного количества тепла используют правило – на каждый метр квадратный отапливаемой площади должно приходиться не менее 100 Вт/ч электрической мощности котла.
Если планировать установку электрического котла отопления своими руками, то лучше выбирать из двух типов электрокотлов:
- системы генерации тепла на ТЭНах;
- электродные котлы.
Они просты и понятны в работе, установка и наладка не требует специального проекта. Практически все работы, от установки и обвязки электрического котла до прокладки электропроводки, можно выполнить своими руками.
Кроме этих двух типов, существуют также электрические котлы на индукционных греющих элементах. Как правило, это агрегаты большой мощности – от 20 до 60 кВт. Поэтому монтаж отопительного оборудования, подключение его к электрическим сетям потребует, как минимум, проект установки котла и согласование с РЭС.
Электрические котлы на ТЭНах
Мощность ТЭН-электрокотлов – от 4 кВт до 10 кВт. Этого хватает для отопления частного дома площадью до 100 м 2 .
По сути, котел – это емкость из нержавеющей стали, внутри которой установлены 2-5 электрических нагревателей. Каждый такой нагреватель представляет собой тонкостенную титановую трубку, внутри которой проложена вольфрамовая или никель-хромовая спираль накаливания.
Установку нового ТЭНа вместо сгоревшего можно выполнить своими руками.
Конструкция получилась удобной в эксплуатации и простой в установке. При необходимости мощность электрического котла можно регулировать ступенчато и плавно с помощью тиристорного регулятора напряжения.
Требования к установке электрического котла на ТЭНах минимальны:
- В обвязке используется группа безопасности с независимой установкой датчика перегрева нагревательных элементов.
- Электрический греющий контур, корпус должны быть заземлены отдельным выносным заземлением. Установка «земли» на шину вводного кабеля не допускается.
- Автоматика котла, циркуляционный насос должны иметь резервное питание от ИБП.
ТЭНовый котел хорош тем, что способен работать на воде любой жесткости. В идеале при установке котла контур нужно заправлять либо антифризом для отопительных систем, либо дистиллированной водой. Но применение специальных жидкостей ограничено из-за высокой стоимости и потребности в регулярной замене, хотя их использование в разы увеличивает ресурс ТЭНов и циркуляционного насоса.
На практике в контурах электрических котлов используют даже не водный дистиллят, а просто очищенную воду, пропущенную через фильтр с ионообменной мембраной.
Электродные модели
Принцип работы электродного котла состоит в протекании переменного тока между электродами через поток воды. Количество электродов может быть от одного до шести, мощность 6-10 кВт. КПД устройства – 94-96%, что ниже, чем у электрических ТЭНов.
Электрический котел греет, пока между штыревыми или кольцевыми электродами протекает вода. С падением уровня жидкости выделение тепла прекращается. Регулирование мощности происходит путем изменения расстояния между фазным и нулевым электродом с помощью электромеханического привода. Ремонт, замена или установка нового электрода должна выполняться только специалистом.
Электродные модели принято считать самыми безопасными в эксплуатации, но это не совсем так. Фактически через воду с определенной концентрацией растворенных солей протекает ток в несколько десятков ампер при высоком напряжении.
Если произойдет разрыв контакта нулевого электрода, ток пойдет через ближайший металлический элемент контура, подключенного к заземлению. Поэтому при установке электрического котла обязательно используют УЗО, заземление металлических элементов, с которыми может контактировать человек.
Преимущества и недостатки применения электрических котлов
Первым и главным недостатком принято считать высокую стоимость отопления. В теории, затраты на обогрев дома с помощью электрического котла примерно вдвое выше, чем при использовании газа или угольных брикетов.
На практике удается снизить себестоимость отопления электричеством до уровня газового котла:
- установкой теплоаккумулятора или бойлера для горячей воды (большой емкости);
- установкой двухтарифного электрического счетчика с ночным льготным режимом электропотребления;
- использованием теплых полов, точечного подогрева спальных помещений с помощью системы термостатов и датчиков температуры воздуха.
Кроме высокой стоимости электроэнергии, у электрических котлов есть два технических недостатка. ТЭНы или электродные нагреватели для работы требуют нормального уровня напряжения в сети. У частных домов нередко в сети 150-180 В вместо положенных 220 В. Поэтому требуется установка мощных и дорогих стабилизаторов напряжения. А если питание в сети периодически исчезает на несколько часов, то дополнительно нужна установка ИБП для автоматики и циркуляционного насоса.
Исключением в данной ситуации могут быть только электродные котлы. В силу конструкции они могут работать при низком или нестабильном напряжении.
Чтобы компенсировать снижение тепловыделения на греющей колбе, достаточно с помощью механического привода уменьшить расстояние между электродами. При этом увеличится потребляемый ток. Мало того, электрический котел на электродах сможет работать в режиме самотека.
Еще один плюс в использовании электрокотла – установка отопительного оборудования обойдется в несколько раз дешевле, чем газового котла. Потребуется минимум разрешений на установку. Как правило, дело ограничивается проектом, согласованием от управления районных электросетей, разрешением пожарной инспекции.
Дополнительных требований к помещению, в плане облицовки стен негорючими материалами, наличия приточно-вытяжной вентиляции, как в случае газовых или твердотопливных моделей, под установку электрического котла не существует.
Схема подключения электрокотла в частном доме
Котлы на газу и дровах теряют свою популярность т.к. на смену им уже давно пришли электрокотлы, которые поначалу вызывали скептицизм, но быстро смогли от него избавиться потому что это экономное решение, лёгкое для монтажа и не т ребующее отдельной комнаты или перестройки для дымохода. Изучив эту инструкцию вы справитесь с самостоятельной установкой котла и решите нужен ли он вам.
Подбор схемы отопления
Схема подключения электрокотла отталкивается от двух альтернатив: монотрубная и двухтрубная. Это влияет на подачи и обратки, в первом случае этим всем занимается одна труба, которая обеспечивает все радиаторы, а во втором эти процессы разделены на отдельную подачу и обратку.
Однотрубная система проигрывает в теплосохранности, в ней быстрее остывает вода, она чаще всего дороже и более сложная для монтажа своими руками.
При использовании большего количества радиаторов могут возникнуть технические проблемы, поскольку однотрубный котел не справляется с таким количеством разветвлений.
Пользователей также может натолкнуть на выбор двухтрубных систем факт того, что они обеспечивают одинаковый нагрев для всех батарей и они оптимальны для создания автоматического управления радиаторами.
Выбор схемы двухтрубного типа для частного сектора состоит из: лучевых, попутных и тупиковых. Разберём каждую отдельно.
- Лучевые. Эта система самая дорогая и в ней ведутся линии от коллектора к радиатору скрыто под полом. Много труб и дорогая установка, но взамен вы сможете настраивать теплоотдачу в каждом отдельном радиаторе.
- Попутная схема Тихельмана. Здесь обратка продолжает роль выполнения отдачи, тем самым делая передачу тепла закольцованной. Затрачивает большое количество труб, но очень эффективна при большом количестве радиаторов, что делает её приоритетным выбором для двухэтажных частных домов.
- Тупиковые. Это схема, при которой трубопровод состоит из разных ветвей, использующие встречное движения теплоносителя. Это экономит трубы, но последние радиаторы в самых дальних комнатах будут холодные, что сужает рекомендуемый лимит радиаторов при такой схеме до семи.
При надлежащих условиях для самотечной циркуляции теплоносителя и при условии горизонтальной укладки магистралей, можно добиться тотальной энергетической независимости системы.
Для этого берут магистраль большого диаметра и уклон 3-5 мм при её монтаже. Гравитация будет совершать работу, что позволит отказаться от циркуляционных насосов.
Открытые отопительные конструкции требуют расширительный бак, установленный в самой верхней точке, это обязательно при обустройстве самотечных контуров.
Если труба оснащена мембранным расширителем, то так можно будет сделать систему закрытой, работая на условиях избыточного давления.
Системы принудительного типа чаще всего используют именно такой подход. И не менее важным фактом для открытых отопительных систем выделяется их непригодность для незамерзайки. Во-первых, она не всегда для них нужна, во-вторых, исправления незамерзайки могут навредить чувствительным людям, а иногда и оказать сильное токсичное влияние.
Ну и невозможно не упомянуть тёплые полы, поскольку это тоже часть отопления, которая стоит немалых денег из-за своей укладки трубопровода длиною в пару сотен метров. Каждая отдельная комната полноценно и равномерно отапливается всё тем же нагревающим контуром, а сами трубы коммутируются на коллекторе с циркуляционным насосом и смесительным узлом. Тут уже схема подключения электрического котла отопления зависит от точного расчета и уточнений.
Какая может быть разводка труб водяного отопления
Имеется два предлагаемых типа трубных систем, несущих в себе недостатки и преимущества, о которых говорилось ранее. Их все нужно учитывать перед установкой, т.к. хоть и двухтрубная система явный лидер среди этого узкого выбора, всё же бывают редкие случаи, когда монотрубная система смотрится куда лучше. Например, так вы экономите трубы и если количество радиаторов в дальних комнатах больше, нежели в комнатах, которые ближе к котлу, то тогда вы получите равномерный прогрев.
Но всё же, двухтрубная разводка смотрится куда лучше, и единственным её минусом в данной ситуации выходит только больший расход труб. Водяной контур в обоих случаях не имеет особых отличий, разве что однотрубная схема может занять чуть меньше пространства. В ней одна труба проходит все отопительные батареи и выступает в роли как входа, так и выхода.
Можно ли сделать отопление с использованием пластиковой магистрали труб? Можно, но при этом помните, пластик при большом нагреве расширяется, поэтому учитывайте качество покупаемых труб и температуры, с которыми они будут работать.
Преимущества насосного отопления
До недавних пор все отопления в частном доме старого плана были оснащены паровым отоплением, растопка которого происходила при помощи дров или же газа. Всё это работало в условиях самотёка и насосы можно было встреть лишь в централизованных системах теплоснабжения. Но когда вся насосная система стала более компактной и доступной, её стали использовать также и для частных домов. Зачем вообще нужны были насосы и что это давало?
- Время прогрева домов уверенно сократилось.
- Системы стали дешевле за счёт увелечения пропускной способности контура, поскольку использовались труба меньшего сечения и в целом, трубопроводы уменьшились вдвое из-за врезанного насоса.
- Дизайн-код домов стал куда приятнее и проще, пропали лишние трубы.
- Теперь можно использовать минимальный уклон при прокладке, не боясь запутанных и длинных схем отопления. Но тут уже всё зависело от мощности насоса и отдаваемого им давления в контуре.
Особенности параллельного подключения
Основная схема, которая даёт в общих чертах понять способы и преимущества подключения дополнительного электрокотла к газовому, заключается в том, что:
- Необходимо обязательно наличие группы безопасности и запорная арматура.
- Циркуляционный насос устанавливается перед узлом совмещения контуров, на подаче или возврате.
- Обе магистрали нужно соединить с коллектором.
- Один из коллекторов содержит на себе распределительный бак с контуром подпитки не без обратного клапана и запорной арматуры.
- Контуры подачи соединяются к общей линии.
Выбор котла
Для начала выделим, что прежде всего идёт точный расчет мощности котла, который напрямую зависит от особенностей здания, вплоть до площади, толщины и материала стен и пола, а далее уже установка электрического котла. Но вы можете приблизительно прикинуть необходимую мощность зная, что на 10 квадратных метров идёт расход в 1 киловатт.
Ну и напоследок, ваш выбор должен отталкиваться от места, в котором будет находиться конструкция, от количества радиаторов и то, что двухтрубная закрытая система это главный приоритет комфортной жизни без каких-либо отопительных проблем. Установка электрокотла в частном доме это легко и современно.
Способ подключения электрокотла к сети
Подключение электрокотла к системе отопления производится с помощью медной проводки, сечение которой должно быть не менее того, что указали в инструкции к устройству.
Все соединения производятся с помощью специальных выводов для кабелей, который располагаются в левом нижнем углу. Там же и латунная клемма заземления с М6 болтом.
При установке заземления и врезке котла в систему, следите за контактом между корпусом электрокотла и латунного болта, он должен быть надёжным, а место контакта зачищенным.
Далее по списку:
- На магистралях труб с холодной водой обязательно нужно открыть запорную арматуру. Жидкости с незамерзайкой лучше исключить из-за несовместимости с оборудованием.
- Установка фильтра и грязевика на обратном трубопроводе, можно что-то одно, но лучше вместе.
- Проверка герметичности системы после полного наполнения водой.
- Установка исправности трубопроводной арматуры посредством переключения её положения. Открывая и закрывая её.
- Первичная проверка датчиков: давление воды, температура и её регулировка, сигнальная составляющая, аварийный датчик температуры.
- Вода должна быть минимально жёсткой, это продлит службу всей установки.
Самодельный электродный котел: варианты для изготовления
Электродный котел это самая популярная схема для изготовления самодельного электрокотла, её особенностью является трубопровод большого диаметра. И главными аргументом для выбора именно электрокотла такой схемы являются:
- Приемлемая цена.
- Простой контроль и автоматизация.
- Газ дороже электричества, а местами и менее доступный, не говоря уже о дровах.
- Регистрировать газовое оборудование куда сложнее, нежели электрическое.
- Не занимает много пространства.
- Более надёжный и может работать без присмотра круглые сутки.
- Бесшумный.
Схема самого котла
Схема отопления частного дома с электрокотлом. Работа нагревательного элемента с электронной основой питается к электросети 220 В, а мощность зачастую не превышает 5 кВт, хотя это уже зависит от покрываемой площади для прогрева.
Форма корпуса и формат труб чаще всего не имеют капризов и требований, но им необходим подбор на случай замены или улучшения.
Главное, материал должен быть качественным и чтобы меньше возникало проблем с тем как установить электрокотел.
Исполнение монтажных работ
Как правильно подключить электрокотел? Комната, где будет находиться будущий нагревающий элемент, должна быть сделана из огнеупорного материала, оснащена вентиляцией и он не должно стоять на полу или же находиться в непосредственной близости со стенами и потолком. У вас всегда должен быть доступ к вашему тепловому устройству и вы не должны забывать про правило уклона в 5 мм на каждый метр системы отопления. Финальным этапом всей установки можно назвать врезку радиаторов, которые не должны касаться стены и подоконника. Далее проверка. И помните, если вы всё же решили устанавливать газовый, то не забывайте позвать представителя газовой службы. Он и помощь вам оказать сможет и процесс правильно проконтролирует.
Установка и подключение своими руками
Как подключить электрический котел? Перед работой ознакомьтесь с особенностями конструкции, документацией и указаниями газовщиков (на случай установки газового котла). Иногда приходится дополнительно монтировать водонагреватель какого-то из двух типов: емкостный или проточный.
Важно. Вы должны иметь лёгкий доступ к оборудованию для взаимодействия с ним и для возможной замены частей или всей конструкции. Узнайте, выдержит ли ваша стена и проконсультируйтесь со специалистом на случай если вы неуверенны в выборе.
Теперь поэтапно о том как же всё-таки установить электрокотел:
- Первым делом его вешают на стену или устанавливают в подготовленное место, если он не настенный.
- Проверка положения. Не должно быть никаких лишних наклонов и провисаний.
- Работа с заземлением.
- Подключение электрического котла к системе отопления
- Проверка.
Каким образом связать в системе 2 котла?
Схема установки электрокотла в связке со вторым котлом ограничивается двумя схемами: последовательная и параллельная. В первом случае все элементы не имеют узловой связи, что в процессе приводит к тому, что один прибор нагревает теплоноситель, а второй дополнительно прогревает, этот вариант встречается редко. Во втором случае есть 2 узла для соединения и котлы абсолютно независимы друг к другу.
Параллельная схема обвязки электрокотла смотрится более выгодной т.к. вы легко сможете снять один не затронув другой.
Обвязка электрокотла отопления возможна как с газовым, так и с электрокотлом.
Основные ошибки при обустройстве отопительной системы
При несоблюдении инструкции возникают следующие ошибки:
- Ошибка в обвязке.
- Установка крана между группой безопасности и котлом, это делать нельзя.
- Неправильный выбор котла и недостаточная мощность котла.
- Некачественные или плохо установленные трубы.
Источник https://otoplenie-expert.com/elektricheskie-kotly/ustanovka-ehlektricheskogo-kotla-v-chastnom-dome.html
Источник https://opechkah.ru/sovety/shema-podkljucheniya-elektrokotla-v-chastnom-dome