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

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

По принципу применения электроэнергии котлы бывают:

1. косвенного нагрева;

2. прямого действия;

3. индукционного типа.

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

Электрический котел косвенного нагрева

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

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

Конструктивные особенности

Внутрь металлического корпуса котла вмонтированы электронагревательные элементы, омываемые теплоносителем.

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

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

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

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

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

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

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

В котле сделаны два фланца для сообщения с магистралями теплоносителя:

1. в нижний ввод поток холодной воды нагнетается насосом;

2. с верхнего вывода уходит нагретая жидкость.

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

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

Простой самодельный электричсекий котел на видео:

Электрокотел "Скорпион - малыш":

Схема подключения к гидравлической системе

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

устанавливать на пол помещения;

подвешивать на стену.

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

Для нее используют:

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

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

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

циркуляционный насос, перекачивающий теплоноситель по замкнутому контуру;

клапана: обратного давления, предохранительные, перепускные;

датчики системы контроля основных технологических процессов;

аппаратуру автоматики, логики управления и защит.

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

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

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

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

Конструктивные особенности

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

1. патрубками для соединения с напорной и обратной магистралями;

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

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

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

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

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

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

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

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

Схема подключения

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

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

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

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

Электрический котел индукционного типа

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

Конструктивные особенности

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

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

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

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

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

Обеспечение условий безопасной эксплуатации у котлов прямого и косвенного действия

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

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

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

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

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

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

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

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

Схема подключения к электрической системе

прямого действия — между встроенными в корпус электродами;

косвенного нагрева — подключенными в параллель ТЭНами;

индукционного — клеммную коробку с обмотками.

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

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

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

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

Содержание

Электрические отопительные агрегаты пользуются высоким спросом благодаря удобству и безопасности использования. Они могут служить основным поставщиком тепла, но чаще используются как дополнительный теплогенератор, поскольку электричество является самым дорогим энергоносителем. Установка электрокотла в частном доме не требует оформления разрешительной документации, монтаж агрегата можно выполнить своими силами.

Подключение электрокотла в частном доме

Инструменты и материалы

Монтаж и установка электрического котла требует использования :

• рулетки, строительного уровня, карандаша или маркера;
• перфоратора/электрической дрели;
• крепежных элементов (диаметр анкеров должен соответствовать диаметру сверла);
• электропровода, кабеля (сечение определяется на этапе подготовки к монтажу);
• труб из металла или металлопластика;
• арматуры, фитингов, соответствующих трубам.

Также важно иметь в наличии заранее подготовленную схему установки электрокотла в систему отопления и руководство пользователя, которое прилагается к агрегату.

Правила установки

Рассматривая, как подключить электрический котел отопления, обратите внимание на выбор места установки агрегата. В идеале это отдельное помещение - котельная, оснащенная электросиловым оборудованием, куда нет доступа посторонним лицам и детям. ТЭНовые модели электрокотлов заводского изготовления допускается монтировать на кухне.

Отопительный агрегат устанавливают таким образом, чтобы над его верхней частью и по бокам оставалось свободное место. Это даст возможность производить профилактические и ремонтные работы в удобных условиях. Соблюдаются следующие расстояния :

• до потолка - от 80 см;
• до пола (для навесной модели) - от 50 см;
• от корпуса до стен - 5 см;
• до трубопроводов - от 50 см;
• перед передней панелью - от 70 см.

Изучая, как правильно устанавливать котел для обогрева дома или квартиры, внимательно отнеситесь к разметке места установки. Агрегат должен быть расположен строго горизонтально, поэтому разметку проводят по уровню и этим же инструментом проверяют результат после установки котла на крепежные элементы.

Механический электрический котел отопления

Прежде чем установить электрический котел отопления, требуется разработать схему подключения теплогенератора к отопительному контуру и к электросети. Сечение трубопроводов должно соответствовать параметрам встроенного в котел циркуляционного насоса.

Выбирая сечение кабеля для подключения к электрической сети, учитывайте мощность агрегата. Обратите внимание: для моделей небольшой мощности достаточно подключения к бытовой сети 220 В, для мощных агрегатов потребуется трехфазная сеть 380 В.

Помимо настенных моделей производители предлагают агрегаты в напольном исполнении. Монтаж напольных электрокотлов выполняется с использованием штатной подставки или они устанавливаются на специально подготовленную площадку.

Правила безопасности

Монтаж электрического котла должен выполняться с соблюдением правил безопасности:

• Перед началом работ убедитесь, что отключена подача электрического тока.
• Запрещается установка электрокотла отопления в непосредственной близости с водопроводом или источником воды.
• Следует соблюдать рекомендованные расстояния между корпусом агрегата и строительными конструкциями.
• Убедитесь, что параметры электропроводки соответствуют мощности котла (подсоединение мощного агрегата к бытовой сети 220 В способно вызвать перегрузку и короткое замыкание).
• Для котла обязательно подключение к заземляющему контуру.
• Установка электрокотла разрешена на стену из негорючего материала. Если стеновые конструкции изготовлены из дерева или иного материала, склонного к возгоранию, на стену монтируется негорючая обшивка из базальтового картона и листового металла.
• Силовые кабели запрещается прокладывать под трубами отопительного контура или водопровода. Если этого избежать невозможно, используйте специальные герметичные кожухи из металла или пластика, чтобы защитить кабель от возможного попадания влаги.
• Устанавливая котел отопления своими руками, трубопроводы отопительного контура, которые к нему подсоединяются, следует надежно прикрепить к стене, чтобы они не добавляли нагрузки на корпус агрегата.

Установка устройства защитного отключения электросети

Монтажные работы

Схема установки электрического теплогенератора зависит от его типа. Сегодня для обогрева индивидуального дома используются ТЭНовые котлы, а также электродные и индукционные модели. Агрегат с трубчатым нагревательным элементом оснащен циркуляционным насосом и автоматикой для управления и контроля работы. Такие котлы требуют только подсоединения к отопительному контуру и электросети. При подключении электродных и индукционных электрических котлов необходим монтаж наружной обвязки.

На первом этапе установки электрокотла выполняют разметку в выбранном месте, на удалении от водопроводной системы. При монтаже напольного агрегата к полу прикрепляют металлическую подставку.

Для навесной модели на стене размечаются места установки крепежных элементов и просверливаются отверстия. В ходе работ важно проверять горизонтальность расположения крепежа при помощи строительного уровня. Перед началом работ убедитесь, что стена способна выдержать все заполненного водой котла. Далее на стену монтируется крепежный профиль с установочной планкой, навешивается котельный агрегат. Он должен надежно держаться и висеть строго горизонтально.

Установленный агрегат отопления

Подключение к контуру отопления и водопроводу

Установка электрокотла сопровождается подключением к системе отопления. Если агрегат двухконтурный и рассчитан на приготовление горячей воды, его также подсоединяют к водопроводу.

ТЭНовый агрегат для отопления частного дома, в корпусе которого размещен циркуляционный насос и автоматика, подсоединяется к системе следующим образом :

• к входным патрубкам крепятся трубы для подсоединения к подающей и обратной трубе отопительного контура, подсоединение выполняется через шаровые краны с американками для быстрого монтажа/демонтажа;
• на обратную магистраль устанавливают фильтр-грязевик (перед ним желательно врезать шаровой кран, чтобы было удобнее производить очистку фильтра), а также расширительный бак мембранного типа, если нет встроенного или его объем недостаточен для имеющейся системы.

Обратите внимание! На схеме не указано расположение патрубка для слива теплоносителя из системы. Его монтируют на обратную трубу после шарового крана.

Подключение электрического котла к системе отопления

Отдельно рассмотрим, как установить электрокотел, если он электродный или индукционный. Подключение электрического котла отопления в этом случае требует монтажа обвязки с центробежным насосом и группой безопасности, в состав которой входит манометр, клапан предохранительный и воздухоотводчик, работающий в автоматическом режиме. По какой схеме осуществляется подсоединение агрегата к системе отопления, показано на схеме:

Обвязка электрического индукционного котла

Внимание! Монтаж электродных котлов отопления выполняется по той же схеме, что применяется для индукционных. На обратную трубу после шарового крана ставят патрубок для слива теплоносителя.

Электрокотел в частном доме нередко задействуется в качестве дополнительного теплогенератора в комплексе с твердотопливным котлом. Это позволяет круглосуточно поддерживать оптимальную температуру теплоносителя, поскольку электрокотел автоматически включается, когда в твердотопливном прогорает закладка топлива и жидкость в отопительном контуре начинает остывать. Схема подключения электрокотла к системе отопления в таких случаях следующая:

Схема подключения электрокотла к отопительной системе

Подключение электрокотла к системе отопления рекомендуется выполнять с использованием металлических (сталь, медь) или металлопластиковых труб, которые характеризуются низким коэффициентом температурного расширения.

Подключение к электросети

При подсоединении котла отопления своими руками к сети электропитания, необходимо позаботиться о заземлении. Некоторые модели не включаются при отсутствии заземляющего контура. Для обустройства заземления в грунт заглубляют металлические штыри, к которым приварены перемычки из того же материала. Провод от заземляющего контура подводят к отдельному автомату, к которому подсоединен кабель от розетки для подключения котла.

Минимальное сечение кабеля производитель указывает в инструкции по эксплуатации. При отсутствии этих данных, предлагается воспользоваться таблицей:

Размеры сечения кабеля для электрического котла

Чтобы обеспечить безопасность использования электрокотла, требуется установить автомат с подходящим номиналом и УЗО – при наличии устройства защитного отключения, пользователи будут ограждены от риска поражения электротоком из-за какой-либо неисправности.

Если устанавливаем индукционный или электродный котел, дополнительно монтируются датчики температуры, которые соединяют проводами с выносным блоком управления. Схема монтажа оборудования указывается в техническом паспорте агрегата.

К смонтированному на стене котлу протягивают электрокабель требуемого сечения. Для агрегата мощностью до 6 кВт допускается присоединение к однофазному автомату, двухфазные требуются для котлов мощностью от 6 до 12 кВт, а более мощные теплогенераторы нуждаются в установке трехфазных устройств.

Установив на место кожух котла и включив электропитание, проверяют работу системы. Контур отопления следует заполнить теплоносителем и протестировать систему во всех возможных режимах. Необходимое для опрессовки повышенное давление создают компрессором или насосом.

Итоги

Электрокотел - это отапливаемая жилая площадь без дополнительных хлопот, связанных с доставкой и хранением топлива. Ставить агрегат допускается своими силами, но при этом важно соблюдать все правила электробезопасности.

Обогрев электричеством не может быть экономичнее, чем прямое сжигание топлива прямо в домашнем котле, потому что этот самый газ сжигается на теплоэлектростанциях, имеющих КПД не больше 45%.

Поскольку, потребность в ночном отоплении особенно актуальна, то электрокотел удешевит отопление, если использовать двухтарифный электросчётчик, когда ночью в энергосистеме появляется излишек электроэнергии, выработку которой технологически трудно уменьшить на электростанциях.

Электрокотел генерирует тепло, не требуя дымохода для своей работы, тем самым не подвергая обитателей дома опасности, угроза которой состоит в выделении чадного газа в случае плохой тяги у котлов внутреннего сгорания топлива.

Говоря о безопасности, нужно заметить, что ни один из видов топлива не является безопасным. Уголь выделяет токсичные вещества, к тому же радиоактивен, газ ядовит и взрывоопасен, даже дерево при сгорании является источником вредных формальдегидов и прочих испарений.

Электрическое отопление даёт возможность сделать обогрев абсолютно экологически чистым, перенеся вредные выбросы подальше от дома, на расстояние линий электропередач.

Безопасность использования электрокотла

Но вышеприведённые аргументы не являются доказательством того, что электрокотел полностью безопасен по своей сути и определению. Из-за неправильного расчета сечения питающего кабеля, несоответствующей защиты, некачественного подключения электронагревательного прибора может произойти разогрев проводки, что повлечёт выделение смеси ядовитых газов и воспламенение изоляции.

Нагревательные элементы электрокотла работают в непосредственной близости от воды, на расстоянии всего нескольких миллиметров. Чрезвычайно важным является обслуживание всей системы отопления, чтобы на поверхности электронагревательных элементов не образовалась накипь, приводящая к плохому теплообмену, что влечёт прогорание оболочки и электрический пробой.

Как правило, один электрокотел обеспечивает отопление всего дома или квартиры, и от его надёжности зависит тепло и уют в доме весь отопительный сезон. Поэтому к его подключению следует подойти со всей серьезностью, чтобы посреди зимы не оказаться в холодных стенах, или что ещё хуже, на улице из-за пожара, возникшего по вине неправильно подключённого котла.

Схема электрического котла

Электротехническое оборудование для подключения электрокотла

Первое, что нужно сделать при выборе электрокотла – узнать, на сколько ампер стоит вводной автомат в электрическом щитке. Умножение номинала автомата на значение напряжения (220в), дает значение предельно допустимой потребляемой мощности. При наличии трёх фаз полученное значение умножают на три.

Технические параметры котла Rinnai RB RMF

Даже учитывая то, что электрокотел будет работать преимущественно ночью, есть множество электроприборов, которые тоже целесообразно использовать в это время, имея двухтарифный электросчётчик, например: стиральная машина, электрическая духовка, мультиварка, бойлер. Само собой, вводной автомат должен быть рассчитан на такое энергопотребление.

Мощные электрокотлы для отопления больших жилых помещений потребляют большие токи, подвергая в процессе непрерывной работы проводку длительным тепловым нагрузкам. Поэтому, чтобы распределить нагрузку, используют три фазы, из-за чего автомат, счётчик и УЗО в щитке должны быть трехфазными.

Если технические условия электросети соответствуют указанным в паспорте электрокотла номинальным значениям мощности и потребляемого тока, то необходимо будет провести выделенную линию от электрощита до котла при помощи неразрывного кабеля с медными жилами соответствующего значения.

Расчет отопления в киловаттах

Расчет мощности электрокотла производят по упрощённой формуле: на обогрев одного метра квадратного площади дома необходима мощность котла 0,1 кВт, если дом обладает хорошей теплоизоляцией.

Таблица выбора мощности котла от размера помещения

Зная квадратуру обогреваемых помещений можно узнать требуемую мощность электрического обогрева. Существует миф о том, что экономичный электрокотелудешевляет отопление. Но КПД любого электрического нагревателя и так 100%, включая энергетические затраты на циркуляционный насос, и тепловыделение в проводах.

Экономия может быть достигнута лишь при помощи рациональных алгоритмов работы и использования двухтарифного счётчика. По рассчитанной мощности определяют автомат защиты, который будет защищать выделенную линию питания электрокотла, исходя из таблицы.

Таблица основных параметров расчета мощности котла

Таким же способом определяют сечение медных жил кабеля

Данные параметры должны указываться в паспорте электрокотла, но всегда будет не лишним убедиться, нет ли там опечатки, или неточностей. В случае несовпадений, необходимо принять большее из значений номинала защитного автомата или сечение провода.

Также рекомендуется установить УЗО, с током утечки 30мА и номиналом на одну ступень больше чем номинальный ток защитного автомата, или установить дифавтомат, который заменяет эти два устройства, совмещая их в одном корпусе.

Две составляющие подключения электрокотла

Нужно понимать, что отопление при помощи электрокотла возможно только при соблюдении всех правил подключения, как электрической части, так и водонапорной арматуры, которая обеспечивает теплообмен. Лишь в случае замкнутой системы циркуляции теплоносителя внутри корпуса электронагревательного прибора, достаточно подключить к нему питание для отопления.

Но тогда такой электрокотел называют электрическим конвектором, хотя его электрическое подключение осуществляется по тому же принципу: сопутствующее электрооборудование должно соответствовать потребляемой нагрузке.

Мобильный электрический конвектор, удобно использовать там, где нет возможности подвести воду к трубам системы отопления, и он пригоден для обогрева только одного помещения. Для обогрева частного дома, у которого есть несколько отдельных комнат, необходимо будет произвести монтаж водонапорной арматуры, описание которого не входит в данную статью.

Данные работы следует доверить специалистам, обладающим соответствующими навыками и специфическими инструментами. Самостоятельное подключение электрокотла возможно только в случае обладания навыками в сфере монтажа отопительных систем, при наличии соответствующих инструментов, плюс знание электротехники.

Следуя инструкции

Специализированные фирмы подключают электрокотел и отопление в целом, сдавая работу «под ключ», то есть при включении кнопок управления вся система работает и во всех комнатах тепло.

Но имея знакомого сантехника, можно разделить работы, взяв на себя весь электромонтаж, начиная от установки в щитке защитного автомата и УЗО (или дифавтомата), прокладывание кабеля (открытой или скрытой проводки) и заканчивая подключением клемм электрокотла.

Придётся подключить всего пять проводов: три фазы (A, B, C L1, L2, L3) ноль (N) и защитный провод PE (заземление), уложив их в кабельный канал или защитную гофру.

Если циркуляционный насос не интегрирован в корпус электрического котла, то его придётся монтировать и подключать отдельно, для этого в панели подключения электрокотла должны быть соответствующие клеммы.

У сантехника работы будет несоизмеримо больше. В паспорте электрокотла должна быть подробная инструкция, где указывается электрическая схема подключения кабеля питания, а также схема и способ сборки системы водонапорной арматуры.

Надежный и мощный электрокотел обеспечивает отопление всего дома, если только он работает без сбоев, а это возможно только в случае его правильного монтажа, установки и подключения, согласно всем пунктам, указываемым производителем.

В данной статье мы не будем рассматривать процесс подсоединения электрокотла к радиаторам, холодной воде, фильтрам и остальным элементам системы отопления. Читателям будет предоставлена часть, связанная непосредственно с электромонтажными работами: подключение электрического котла отопления к электросети, заземление и установка защитных устройств. Поэтому не будем отнимать у Вас время и перейдем к делу.

Преимущество и область применения электрокотлов

Чаще всего электрокотлы используют при на даче и в частном доме. Это связано с тем, что данное оборудование имеет низкую стоимость и при этом установить его можно самостоятельно, без вызова мастера.

Среди основных преимуществ электрических котлов выделяют:

• оборудование является безопасным (конструкция не включает в себя открытое пламя либо наличие легковоспламеняющихся источников топлива);
• водонагреватели могут находиться в отключенном состоянии до полугода, при этом без вреда для своей работоспособности (актуально для дач и загородных домов, которые посещаются редко);
• габариты относительно небольшие, поэтому разместить его можно в любом помещении;
• на сегодняшний день существует огромная разновидность электрокотлов, различных по мощности, способу установки и принципу действия;
• при нагревании воды не возникает копоть, опасная как для человека, так и для окружающей среды.

Правила безопасности

Перед тем, как мы перейдем к основной части монтажа отопления, хотелось бы уделить внимание безопасности электромонтажных работ.

Во-первых , подключение электрического котла отопления должно осуществляться при выключенной электроэнергии.

Во-вторых , устанавливать его необходимо на определенном расстоянии от остальных объектов, а именно:

• между корпусом и стенами должно быть не менее 5 см свободного пространства;
• передняя панель должна быть доступной для обслуживания, 70 см свободного пространства вполне хватает;
• расстояние до потолка не меньше, чем 80 см;
• расстояние до пола не меньше 50 см (если электрокотел подвесного типа);
• расстояние до ближайших труб не меньше 50 см.

В-третьих , сеть должна быть трехфазной (на 380 В), чтобы уменьшить токовые нагрузки на электропроводку. При использовании однофазной сети для подключения мощного котла проводка может не выдержать, вследствие чего возникнет ее самовозгорание и .

В-четвертых , все должны быть герметичными и защищенными от воды. Попадание воды на контакты может произойти при повреждении трубопровода (к примеру, лопнет соединительная муфта, подведенная к агрегату) и при стекании конденсата с потолка (в неотапливаемом помещении). Также рекомендуется защитить кабель гофрой либо кабель-каналом из самозатухающего материала. При возгорании проводов данные изделия предотвратят распространение пламени.

Электрические схемы монтажа

Итак, к Вашему вниманию несколько типовых схем подключения электрического котла в доме своими руками:

Как Вы видите, проекты довольно простые и состоят из самого водонагревателя, транспортировочной магистрали (труб), циркуляционного насоса и радиаторов. Ваша задача – правильно соединить все элементы между собой, после чего произвести включение электропитания.

Основной процесс

Устанавливаем агрегат

Для начала необходимо установить электрический котел в помещении. Как мы уже говорили, агрегат может быть напольный и настенный. В первом случае в комплекте идет специальная подставка, на которую и производится «посадка».

Для того, чтобы повесить котел на стене, необходимо подготовить анкера с дюбелями и дрель с подходящим сверлом. Сначала размечаем стену с помощью рулетки и маркера. Отверстия должны размещаться идеально ровно в горизонтальной плоскости. Далее высверливаем размеченные места, забиваем в них дюбеля и вкручиваем анкера. После того как анкер плотно засядет внутри стены, можно подвесить электрокотел.

Обращаем Ваше внимание на то, что установка электрического котла должна быть выполнена идеально ровно и в горизонтальной и в вертикальной плоскости. Любой перекос может повлиять на работоспособность и срок службы оборудования.

Подводим электропроводку

Так как электрический водонагреватель имеет большую мощность, необходимо подключать его не от розетки, а напрямую от электросети. Для этого из распределительной коробки в комнате необходимо вывести отдельную линию, идущую к месту подключения котла. Лучше использовать прокладку кабеля cкрытым способом, т.к. в этом случае линия будет защищена от механических повреждений и при этом внешний вид помещения не испортится.

Следует отметить, что для питания котла необходимо использовать кабель большого сечения, который сможет выдержать достаточно высокие токовые нагрузки. О том, как правильно осуществить , мы говорили в соответствующей статье, с которой настоятельно Вам рекомендуем ознакомиться.

Так обращаем Ваше внимание на то, что небольшие по мощности водонагреватели (до 7 кВт) можно подсоединять к однофазной сети, которая часто встречается в хрущевках и квартирах старого образца. Ну и последний нюанс на данном этапе, о котором Вы должны знать – электрические котлы до 3,5 кВт могут работать от розетки, а не от отдельной линии из распредкоробки. Маломощные котлы идеально подходят для подключения в квартире, ведь в этом случае электропроводка, как правило, однофазная и делать новую разводку кабеля не всегда является целесообразным решением.

Устанавливаем защитную аппаратуру

Когда все вводные провода будут подведены к электрокотлу, необходимо будет дополнительно защитить его и , установленным в главном щите. Предназначение первого устройства – защита оборудования от короткого замыкания и перегрузки проводки. Подключение электрокотла через УЗО позволит защитить Вас от .

Также рекомендуется , т.к. даже небольшие скачки могут вывести агрегат из строя. О том, что необходимо заземлить электрический котел, думаю, говорить не стоит. Главное требование заключается в том, чтобы заземляющий провод велся напрямую от шины к корпусу оборудования.

Производим пуск

Когда все элементы проводки будут подсоединены, необходимо проверить все места соединения. Оголенных контактов быть не должно, собственно, как и поврежденной изоляции.

Также необходимо проверить все соединительные муфты, краны и стыки труб. Только после качественного осмотра системы отопления можно переходить к ее запуску. Сначала открываем подведенные к оборудованию задвижки, после чего включаем электрический котел.

Обратите внимание на работоспособность датчиков температуры и давления. Номинальные значения указаны в инструкции, идущей в комплекте. При явных отклонениях лучше вызвать мастера.

Также предоставляем к Вашему вниманию наглядный пример установочных работ:

На чем можно сэкономить?

Электрическое отопление является довольно затратным, по сравнению с газовым. Чтобы сделать его экономичным, рекомендуется учитывать следующие советы:

1. Приобретите электроэнергии и включайте отопление в ночное время. Днем, как правило, все на работе и необходимость в функционировании котла отсутствует. Лучше хорошенько протапливать помещение ночью, ведь в это время цена за 1 кВт электроэнергии будет значительно меньше.
2. Используйте автоматику, которая позволит включать отопление в определенное время либо только при понижении температуры на установленное значение. В этом случае агрегат будет работать только по крайней необходимости.
3. Наиболее высокий прогрев радиаторов достигается путем размещения котла в самой нижней точке отопительной системы.
4. Добавьте в систему отопления современное решение – , он позволит более эффективно использовать расходуемое тепло по всему помещению.
5. Возвращаемся к использованию двухтарифных счетчиков. Еще один вариант их рационального использования для отопления – купить теплоаккумуляторы. Данные емкости с водой могут прогревать помещение в течение всего дня, при этом жидкость будет нагреваться в ночное время (когда электричество будет стоить гораздо меньше).

Видео-инструкция подключения электрического котла своими руками

Электрокотел стал незаменимым помощником для жителей квартиры и частного дома. Обычно при покупке в магазине вам уже предлагают за деньги выполнить подключение котла. Везде суммы разные, но сделать эту операцию сможет каждый хозяин, который потратит 20 минут на прочтение этой статьи. Проводить установку электро котла для отопления вы сможете при помощи схем, которые присутствуют в нашем материале. И еще одно обязательное требование заключается в прочтении инструкции электрокотла, так как основная конструкция не меняется, но мелочи могут повлиять на работу агрегата в дальнейшем.

Какой котел выбрать?

На рынке можно обнаружить разные виды котлов для отопления квартиры или частного дома. Чтобы не растеряться, необходимо иметь минимум знаний о каждом из них:

Электродные котлы. Нагрев жидкости происходит за счет переменного тока, который проходит через нее. Эта разновидность электрокотлов считается наиболее удобной. КПД у электрокотла не ниже 98% - так заявляют производители.

ВАЖНО: дистиллированная вода не подходит в качестве теплоносителя.

В комплекте с агрегатом идут составы, их задача – повысить показатель электропроводимость жидкости.

Как видите, схема подключения достаточно простая как для однофазной, так и для трехфазной модификации котла.

ТЭНовые котлы – самые распространенные устройства, ТЭНы в них выполняют нагревательную функцию. Агрегаты имеют КПД не ниже 93%. Несмотря на низкую стоимость, ТЭНовые котлы имеют серьезный недостаток: если вода слишком жесткая, то на нагревательных элементах появляется накипь, как результат, падает мощность котла.

Так выглядит стандартный ТЭНовый котел.

Индукционные котлы – долговечные и экономичные агрегаты, которые обладают КПД в 98%. Конструкция напоминает трансформатор. Минус – не могут выдавать большую мощность для отопления.

Индукционные котлы отлично подходят для квартиры или небольшого частного дома.

Подключение котла

Схема подключения агрегата к системе отопления достаточно проста, состоит она из следующих элементов:

• фильтр, который работает в паре с циркуляционным насосом;
• датчики температуры, устанавливаемые на трубопроводе;
• расширительный бак;
• радиатор отопления;
• сливные и запорные вентили.

Все современные котлы идут с автоматическими предохранителями, которые при электрических перегрузках не дают устройству выйти из строя. Контроль температуры теплоносителя тоже контролирует автоматика. Колебания фиксируются датчиками, и при необходимости система приводит их к нормальным параметрам.
Схема подключения ТЭНового электрокотла.

Стоит покупать для дома модель электрокотла со стабилизатором, так как эти устройства «болезненно» переносят перепады в сети. Если котел приобретен без стабилизатора, то всегда можно докупить этот элемент отдельно. Не стоит забывать про изучение инструкции, которая идет индивидуально для каждого электрокотла. После этого можно приступать к подключению агрегата в систему отопления.

Агрегат может монтироваться и в закрытую, и в открытую систему отопления. В первом случае обязательным пунктом является установка манометров – в закрытой системе присутствует мембранный бак. В открытом варианте манометр вовсе не требуется. Если дома не будет установлен датчик температуры, то работать агрегат будет экономичнее. Некоторые модели идут без датчика теплоносителя, в таком случае его придется купить отдельно.

Особенности установки

Во время установки конструкции котла необходимо выполнить монтаж циркуляционного насоса – это шаг способствует более производительной и экономичной работе агрегата. Еще один важный момент – это распределительный щиток, особенно это касается жителей квартир: для котла нужна отдельная линия. Профессионалы также рекомендуют поставить УЗО. Не забудьте выполнить заземление.

В комплекте с оборудованием должен идти бокс с защитными автоматами C16, которые монтируются дома рядом с агрегатом. Что касается кабеля, то для трехфазного подходит пятижильный кабель (L1, L2, L3, PE, N), а для однофазного – трехжильный (PE, L, N).

Таблица поможет подобрать необходимый размер кабеля.

Еще один важный момент – это расчет мощности. Агрегат не должен работать дома на предельной мощности, поэтому электрокотел нужно покупать с запасом мощности. Показатель зависит от площади отопления. Провести расчет мощности стоит по таблице:

Полезные схемы

Схема котла с 2-трубной верхней системой разводки, циркуляция в конструкции естественная.
Схема 2-трубного варианта с нижней разводкой, циркуляция – принудительная.

Запуск и подключение системы

Техника безопасности в вопросе подключения электрокотла дома должна стоять на первом месте. Выполнять запуск нужно только в том случае, если эти условия соблюдены:

• Отсутствуют протечки, проверены все узлы в системе.
• Подключение было выполнено по схеме.
• Показатель давления соответствует инструкции (там указана норма давления).
• Система электрического котла полностью наполнена водой.

ВАЖНО: первый запуск оборудования проходит при минимальном показателе температуры. Если повреждения отсутствуют и прогреты узлы, то можно повысить температуру. Как видите, подключение системы выполняется довольно просто. Главное, полностью следовать инструкции по монтажу оборудования.

Положительные и отрицательные стороны котла

Плюсы. В частном доме за счет работы электроагрегата всегда одна и та же температура. Современные электрокотлы работают в автоматическом режиме, поэтому хозяева не должны постоянно настраивать его. Особенно котел выгоден для 2-тарифной системы оплаты.

Что касается минусов, то к ним в первую очередь стоит отнести ощутимое повышение оплаты за электроэнергии. Если нет электричества, то необходимо покупать бензиновый генератор, так как справиться обычной «динамо-машиной» не получится – электрокотел требователен к мощности.

Выбор котла

Рассчитайте площадь своего жилища. Оборудование бывает 1- или 3-фазное. Выбирать нужно из расчета мощности и зоны отопления. Лучше выбирать 3-фазное оборудование, так как оно выдает больше мощности и не так нагружает электросеть, если сравнить с 1-фазным котлом.

jsnip.ru

Схема и система отопления с электрокотлом

Классическая «Ленинградка» с принудительной циркуляцией (расширительный бак герметичный).

Электрокотел для водяного отопления может работать как в открытой, так и в закрытой системе обогрева дома. Разница очевидна уже из названия. В открытом контуре вода имеет возможность прямого контакта с воздухом. Этот процесс происходит в расширительном баке, других открытых участков контура нет. В закрытой, или как ее еще называют герметичной, системе отопления теплоноситель полностью изолирован. Экспанзомат в ней также герметичный.

По сути, чтобы превратить открытый контур в герметичный достаточно установить мембранный расширительный бак вместо обычного. При этом схемы проводки труб для обоих типов контуров идентичны – это однотрубная или двухтрубная разводка. А электрические котлы водяного отопления работают в обычном режиме, без каких-либо дополнительных настроек.

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

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

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.

Однотрубная схема отопления с электрическим котлом

Однотрубная схема отопления с электрокотлом и мембранным расширительным баком (насос встроен в нагреватель).

Для отопления дома электрокотлом схема «Ленинградка», она же однотрубная, применяется давно. Даже сегодня есть сторонники такого метода разводки коммуникаций для обогрева помещения. Часто делается открытой. Нельзя сказать, что это самый удачный вариант, да и по цене никаких выгод не наблюдается. К тому же применение такой схемы для отопления с электрокотлом подразумевает сложный процесс балансировки. Тут нужно рассчитать количество секций в радиаторах для каждого отдельного помещения с учетом теплопотерь теплоносителя. К тому же электрокотлы для открытой системы отопления менее приспособлены, так как в теплоносителе много воздуха. А он, как известно, негативно влияет на металл в тандеме с водой.

Как работает однотрубная схема отопления дома электрическим котлом:

• горячая вода поступает от нагревателя в трубу (она одна);
• из трубы теплоноситель заходит в батарею и возвращается обратно, вовлекаясь в общий поток подачи;
• в итоге вся жидкость, сделав круг, возвращается к нагревателю.

Лучше забыть об однотрубной схеме системы отопления с электрическим котлом и не возвращаться к ней никогда. Никаких преимуществ она не несет, а вот сложностей хоть отбавляй.

Проблема заключается в том, что после каждого радиатора общий поток становится холоднее, так как вода отдала часть энергии на обогрев воздуха. Разница температуры теплоносителя в первой и последней батареях существенная. Судите сами, если в двухтрубной системе нормой дельты температуры подачи и обратки считается 20 градусов. Приблизительно столько же и в однотрубной. Выходит, что в последнем помещении нужно ставить батарею больше, чем в первом. А насколько – это уже надо считать в каждом случае отдельно.

Естественно, между патрубками входа и выхода теплоносителя в радиатор должен быть соединительный участок. Лучше чтобы он был немного уже основной магистрали. Это, по сути, байпас для отопления. Вариант, когда подача входит в торец батареи и выходит с другой стороны нельзя рассматривать априори. Это грубая ошибка. Случись что с радиатором, мороки будет уйма.

Чем расширительный бачок для отопления закрытого типа отличается от негерметичного экспанзомата.

Здесь поэтапная инструкция как сделать расширительный бачок для отопления дома своими руками.

Схема отопления с электрическим и твердотопливным котлом

Чаще всего электрические котлы для водяного отопления дома устанавливаются в качестве дополнительного источника обогрева в тандеме с твердотопливным нагревателем. В одной из статей мы рассказывали, что устройство твердотопливного котла может иметь конструктивные отличия. Так, выделяют обычные аппараты и длительного горения. В обоих случаях в топку время от времени нужно подбрасывать дрова, уголь и т.д. Соответственно, владелец получается привязанным к дому, а если надо уехать на пару дней? Вот тут-то и пригодится электрический нагреватель.

В схеме отопления электрокотла с тт нагревателем подключение осуществляется параллельно. При этом нужно снабдить каждое кольцо циркуляции:

• электрическим насосом;
• обратным клапаном.

Только в таком случае все будет работать как часы. При этом не имеет значение метод разводки труб, принцип подключения двух нагревателей одинаковый. Естественно, что нужно настроить автоматику и синхронизировать работу насосов и нагревателей. Оба котла должны иметь привязку к своему насосу при этом, не пересекаясь между собой. Принцип такой, что если остановился нагреватель, синхронизированный с ним насос также не должен работать и наоборот.

utepleniedoma.com

Система отопления частного дома – схемы и монтаж

Эффективная система обогрева сделает комфортной жизнь в любом доме. Ну а если отопление будет работать из рук вон плохо, то уровень комфорта не спасут никакие дизайнерские изыски. Поэтому сейчас мы поговорим о схемах и правилах монтажа элементов системы, обогревающей жилище.

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.

Компоновка котельной в доме

Разумеется, существуют схемы, исключающие первый и второй элементы этой цепочки. Например, общеизвестное печное отопление, когда источник является и нагревательным элементом, а теплопередающая магистраль отсутствует в принципе. Или конвекционный обогрев, когда из цепочки исключают радиатор, поскольку источник греет до нужной температуры сам воздух в доме. Однако печная схема считалась устаревшей еще в начале ХХ века, а конвекционный вариант очень сложно реализовать своими руками без специальных знаний и специфических умений. Поэтому большинство бытовых систем строится на базе водогрейного котла и водяного контура (трубопровода-разводки).

В итоге для строительства системы нам потребуется один котел, несколько радиаторов (обычно их количество равно числу окон) и арматура для трубопровода с сопутствующими фитингами. Причем, чтобы собрать отопление частного дома, вам придется своими руками соединить все эти компоненты в рамках одной системы. Но перед этим было бы неплохо разобраться с параметрами каждого элемента – от котла до труб и радиаторов, чтобы знать, что покупать для дома.

Водяное отопление черпает энергию у особого котла, камеру сгорания которого окружает заполненная жидким теплоносителем рубашка. При этом в топке могут гореть любые продукты – от газа до торфа. Поэтому перед сборкой системы очень важно выбрать не только мощность, но и тип источника тепла. И выбирать придется между тремя вариантами:

• Газовым котлом – он перерабатывает на тепло магистральное или баллонное топливо.
• Твердотопливным нагревателем – он питается углем, дровами или топливными гранулами (пеллетами, брикетами).
• Электрическим источником – он преобразует в тепло электроэнергию.

Наилучшим вариантом из всех вышеперечисленных является газовый теплогенератор, работающий на магистральном топливе. Он дешев в эксплуатации и работает в непрерывном режиме, поскольку подача топлива осуществляется автоматически и в сколь угодно больших объемах. Причем у такого оборудования фактически нет недостатков, кроме высокой пожарной опасности, которая присуща всем котлам.

Неплохим вариантом теплового генератора, отапливающего частный дом без газопровода, является твердотопливный котел. Особенно модели, рассчитанные под длительное горение. Топливо для таких котлов можно найти, где угодно, а особая конструкция позволяет сократить периодичность загрузки с двух раз в сутки до одного заполнения топки в 2-3 дня. Впрочем, от периодической чистки не избавлены даже такие котлы, поэтому данный момент является основным минусом подобного нагревателя.

Выбираем отопительный котел, исходя из объемов помещения

Наихудшим вариантом выбора из всех возможных является электрический котел. Недостатки такого предложения очевидны – трансформация электричества в энергию теплоносителя стоит слишком дорого. Кроме того, электрический котел нуждается в частой замене нагревателя и обустройстве усиленной линии электропроводки, а равно и заземления. Единственный плюс такого варианта – это полное отсутствие продуктов горения. Для электрокотла не нужен дымоход. Поэтому большинство домохозяйств выбирают либо газовый, либо твердотопливный вариант. Однако, помимо типа топлива, домовладельцу необходимо обратить внимание еще и на параметры самого теплового генератора, а точнее – на его мощность, которая должна компенсировать тепловые потери жилища в зимний период.

Выбор котла по мощности начинается с подсчетов метража отапливаемых помещений. Причем на каждый квадратный метр должно приходиться не менее 100 ватт тепловой мощности. То есть для помещения на 70 квадратов нужен котел на 7000 ватт или 7 кВт. Кроме того, было бы неплохо заложить в мощность котла 15-процентный запас, который пригодится во время сильных холодов. В итоге для дома на 70 м2 нужен котел на 8,05 кВт (7кВт 15 %).

Более точные расчеты мощности нагревателя оперируют не квадратами площади, а объемом дома. В этом случае принято считать, что энергетические затраты на обогрев одного кубического метра равны 41 ватту. И дом площадью 70 м2 с 3-метровой высотой потолков должно отапливать теплогенерирующее устройство мощностью 8610 ватт (70×3×41). А с учетом 15-процентного запаса мощности на сильные холода максимальная теплогенерирующая способность такого котла должна равняться 9901 ватту или, с учетом округления, 10 кВт.

Чтобы провести систему отопления по дому нам понадобятся трубы и радиаторы. Последние можно выбирать, даже исходя из эстетических предпочтений. В частном доме нет большого напора в системе, следовательно, отсутствуют и ограничения по прочностным характеристикам радиаторов. Однако требования к теплогенерирующей способности батарей все равно остаются. Поэтому при подборе радиаторов будет правильно ориентироваться не только на внешний вид, но и на теплоотдачу. Ведь мощность нагревательного элемента должна соответствовать площади или объему комнаты. Например, в помещении на 15 квадратов должна стоять батарея (или несколько радиаторов) мощностью 1,5 кВт.

С трубами получается более сложная ситуация. Тут нужно брать во внимание не только эстетическую составляющую, но и возможность выполнить монтаж сети своими силами при минимальных знаниях и усилиях со стороны доморощенного слесаря. Поэтому в качестве кандидатов на роль идеальной арматуры для разводки мы можем рассматривать только три варианта:

• Медные трубы – они используются при обустройстве и домашних, и промышленных систем отопления, но стоят очень дорого. Кроме того, такая арматура соединяется с помощью пайки, а эта операция знакома далеко не всем.
• Полипропиленовые трубы – они стоят дешево, но для их монтажа нужен особый сварочный аппарат. Впрочем, такой аппарат может освоить даже ребенок.
• Металлопластиковые трубы – такую систему можно собрать с помощью гаечного ключа. Кроме того, металлопластик обходится не дороже полипропиленовых труб и позволяет экономить на угловых фитингах.

Отопление частного дома полипропиленовыми трубами

В итоге самодельное отопление лучше собирать на базе металлопластиковой арматуры, поскольку она не требует от исполнителя умения обращаться со сварочным аппаратом или паяльником. В свою очередь, цанговые фитинги металлопластикового трубопровода можно монтировать даже руками, помогая себе гаечными ключам только на 3-4 последних оборотах. Относительно габаритов арматуры, а точнее проходного диаметра, у опытных специалистов по обустройству систем обогрева сложилось следующее мнение: для системы с насосом можно выбрать трубу ½ дюйма – такого пропускного диаметра хватит для домашней системы с избытком.

Ну а если напорное оборудование не будет использоваться (вода пойдет по трубам самотеком, побуждаемая гравитационной и тепловой конвекцией), то для такой системы будет достаточно трубы на 1¼ или 1½ дюйма. Покупать арматуру большего диаметра при таких обстоятельствах не нужно. А какую разводку выбрать – напорную или безнапорную, об этом мы поговорим ниже по тексту, заодно обсудив и оптимальные схемы подключения батарей к котлу.

Домашнее отопление строится на базе двух схем: однотрубной и двухтрубной. Кроме того, бытовую разводку можно построить и на коллекторной основе, но начинающим мастерам такую схему собрать сложно, поэтому далее по тексту не будем рассматривать этот вариант, сосредоточившись только на одно- и двухтрубных вариантах.

Однотрубная разводка предполагает следующий план циркуляции теплоносителя: горячий поток покидает рубашку котла и переливается по трубе в первую батарею, из которой он попадает во вторую и так далее, до самого крайнего радиатора. Обратка в такой системе фактически отсутствует – ее заменяет короткий отрезок, соединяющий крайнюю батарею и котел. Причем при оформлении однотрубной принудительной схемы на этом отрезке размещается напорное оборудование (циркуляционный насос).

Такую систему очень легко собрать. Для этого нужно установить котел, развесить батареи и пробросить по одной нитке разводки между каждыми предустановленными элементами отопительного контура. Однако за простоту монтажа придется расплатиться отсутствием механизмов управления теплоотдачей радиаторов. Регулировать температуру в комнате в этом случае можно, только меняя интенсивность горения топлива в котле. И никак иначе.

Разумеется, с учетом дороговизны топлива этот нюанс устроит только немногих домовладельцев, поэтому одноконтурную разводку стараются не использовать в помещениях площадью от 50 квадратных метров. Однако к небольшим строениям такая разводка подходит просто идеально, как и к естественной схеме циркуляции теплоносителя, когда напор генерируется за счет температурного и гравитационного побуждения.

Коллекторная разводка отопительной системы

Двухтрубная система устроена немного иначе. В этом случае действует следующая схема движения теплоносителя: вода покидает рубашку котла и попадает в напорный контур, из которого она сливается в первую, вторую, третью батареи и так далее. Обратка в этой системе реализована в виде отдельного контура, уложенного параллельно напорной ветке, и прошедший батарею теплоноситель сливается в обратную линию, возвращаясь в котел. То есть в двухконтурной схеме радиаторы соединены с напорной и обратной трубой с помощью специальных ответвлений, врезанных в две основные магистрали.

Чтобы сделать такой контур, нужно использовать больше труб и фитингов, но все затраты окупятся в ближайшем будущем. Двухконтурный вариант предполагает возможность регулировки теплоотдачи каждой батареи. Для этого достаточно вмонтировать в связанное с радиатором ответвление от напорной магистрали запорно-регулирующий вентиль, после чего появляется возможность управлять объемами прокачиваемого сквозь батарею теплоносителя, не вмешиваясь в общую циркуляцию. Благодаря этому можно оградить себя не только от перегрева воздуха в конкретной комнате, но и от бессмысленного перерасхода топлива и личных средств, выделенных на его закупку.

У этого варианта схемы разводки есть только один минус: на его основе очень сложно собрать эффективную систему на естественной циркуляции теплоносителя. Зато на базе насоса она работает намного лучше одноконтурного аналога. Поэтому далее по тексту мы будем рассматривать пошаговые инструкции сборки одноконтурной системы на естественной циркуляции и двухконтурной сети на принудительном побуждении движения теплоносителя.

Строительство системы с естественной циркуляцией начинается с выбора места для установки котла. Источник тепла должен стоять в угловой комнате, размещаясь в самой нижней точке разводки. Ведь батареи пойдут по внутреннему периметру, вдоль несущих стен, причем даже последний радиатор должен располагаться немного выше котла. После того, как место для котла выбрано, можно приступать к его установке. Для этого стену в зоне размещения обкладывают кафелем, а на пол набивают либо лист оцинковки, либо панель из плоского шифера. Следующий этап – монтаж дымохода, после чего можно ставить сам котел, подключая его к вытяжной трубе и топливопроводу (ели таковой имеется)

Дальнейший монтаж осуществляется по направлению движения теплоносителя и реализуется по следующей схеме. Вначале под окнами развешивают батареи. Причем верхний патрубок последнего радиатора должен располагаться выше напорного выхода из котла. Величина возвышения рассчитывается, исходя из пропорции: один погонный метр разводки равен двум сантиметрам возвышения. Предпоследний радиатор вешают на 2 см выше последнего и так далее, до первой батареи по ходу движения теплоносителя.

Когда нужное количество батарей уже весит на стенах дома, можно переходить к сборке разводки. Для этого нужно присоединить к напорному патрубку (или штуцеру) котла 30-сантиметровый участок горизонтального трубопровода. Далее к этому участку пристыковывают вертикальную трубу, поднятую на уровень потолка. В этой трубе на вертикальную линию накручивают тройник, обеспечивая переход в горизонтальный уклон и обустройство места врезки расширительного бачка.

Принцип работы системы отопления с принудительной циркуляцией

Для монтажа бачка используют вертикальный штуцер тройника, а к свободному отводу прикручивают второй горизонтальный участок напорной трубы, который тянут под уклоном (2 см на 1 м) до первого радиатора. Там горизонталь переходит во второй вертикальный участок, спускающийся к патрубку радиатора, с которым трубу и стыкуют, используя цанговый фитинг с резьбовым сгоном.

Далее нужно соединить верхний патрубок первого радиатора с соответствующим разъемом второго радиатора. Для этого используют трубу соответствующей длины и два фитинга. После этого таким же образом соединяют нижние патрубки радиаторов. И так далее, до стыковки предпоследней и последней батареи. В финале нужно вмонтировать в верхний свободный штуцер последней батареи краник Маевского и подключить к нижнему свободному разъему этого радиатора обратную трубу, которую заводят в нижний патрубок котла.

Для заполнения системы водой в обратной трубе можно обустроить врезку тройника с шаровым вентилем на боковом отводе. Отвод от водопровода подключаем к свободному торцу этого вентиля. После чего систему можно заполнять водой и включать котел.

Установка насоса в систему отопления будет оправдана и в случае одноконтурной разводки. Однако максимальную эффективность системе с принудительной циркуляцией обеспечит только двухтрубная разводка, обустраиваемая по следующим правилам:

1. 1. Котел можно установить на пол или повесить на стену в любой комнате, не отслеживая уровень размещения отопительного прибора.
2. 2. Далее от напорного и обратного патрубков котла на уровень пола спускают две трубы, используя либо муфты, либо угловые фитинги.
3. 3. К торцам этих труб монтируют две горизонтальные линии – напорную и обратную. Они идут вдоль несущих стен дома, от котла до месторасположения крайней батареи.
4. 4. На следующем этапе нужно развесить батареи, не обращая внимания на уровень расположения патрубков относительно соседнего радиатора. Вход и выход из батареи можно расположить на одном уровне или на разных, на эффективность отопления этот факт не повлияет.
5. 5. Далее врезаем в напорную и обратную ветвь по тройнику, расположив их под входом и выходом каждой батареи. После этого соединяем тройник напорной трубы с входом в батарею, а фитинг на обратке – с выходом. Причем эту операцию придется проделать со всеми батареями. По аналогичной схеме в системе монтируем и отводы для подключения теплого пола.
6. 6. На следующем этапе устанавливаем расширительный бак. Для этого в участок напорной трубы между котлом и первой батарей врезаем тройник, отвод которого соединяем вертикальной трубой с входом в расширительный бак.
7. 7. Далее можно заняться монтажом циркуляционного насоса. Для этого в обратную линию между первой батарей и котлом монтируем вентиль и два тройника, собирая байпас для насоса. Далее от тройников отводим два Г-образных отрезка, между торцами которых и монтируем насос.
8. 8. В финале обустраиваем отвод для залива воды в систему. Для этого нужно врезать еще один тройник между насосом и котлом, подключив к его отводу шланг от водопровода.

Четко следуя простым шагам, можно самостоятельно с первого раза получить рабочую систему

Действуя по этому плану, можно собрать двухтрубную разводку в доме любой площади. Ведь конструкция подобной системы не зависит от количества батарей – принцип монтажа будет идентичен и для двух, и для 20 радиаторов.

Для повышения эффективности систем отопления в быту используют либо тепловые аккумуляторы, либо байпасы. Первые монтируют в котельных большой площади, вторые – в небольших помещениях, где, кроме котла, стоит и другое оборудование. Тепловой аккумулятор представляет собой заполненную водой емкость, внутри которой проложены напорная и обратная линия системы отопления. Как правило, такая емкость ставится сразу за котлом. В расположенный между нагревателем и аккумулятором участок напорного и обратного трубопровода можно врезать предохранительные клапаны, расширительные бачки и циркуляционные насосы.

При этом напорная линия разогревает воду в баке, а обратная – греется от залитой в аккумулятор жидкости. Поэтому при отключенной горелке котла система может работать некоторое время только от теплового аккумулятора, что очень выгодно в случае использования в контуре твердотопливных котлов, генерирующих избыточную энергию на старте горения заложенной с топку порции дров или угля. Вместимость теплового аккумулятор определяют по пропорции 1 кВт мощности котла = 50 литрам объема бака. То есть для нагревателя мощностью 10 кВт нужен аккумулятор объемом 500 литров (0,5 м3).

Байпас – это обводная труба, которую вваривают между напорной и обратной веткой. Ее диаметр не должен превышать радиуса основной магистрали. Причем в тело байпаса лучше заранее врезать запорный вентиль, перекрывающий циркуляцию теплоносителя.

При открытом вентиле часть горячего потока уходит не в напорный контур, а сразу в обратку. Благодаря этому можно снизить температуру нагрева батареи на 10 процентов, сократив объемы прокачиваемого сквозь радиатор теплоносителя на 30 %. В итоге с помощью байпаса можно отрегулировать работу радиатора и в двухконтурной, и в одноконтурной разводке. В последнем случае это особенно актуально, поскольку врезанный в первые две батареи байпас обеспечивает более сильный прогрев последнего радиатора в линии и дает возможность контролировать температуру в комнатах, хотя и не с такой эффективностью, как в случае с двухтрубной разводкой.

obustroen.ru

Электрическое отопление

Электрическое отопление, где нагрев теплоносителя осуществляется за счет работы электрокотла, считается одним из самых дорогостоящих. И это не связано с затратами на оборудование и монтаж, это связано со стоимостью электроэнергии. Поэтому такое отопление в основном монтируют в качестве альтернативы, когда еще к дому не подведен природный газ, либо для удобства, как замена печному отоплению.

Плюcы и минусы электроотопления

Плюсы электроотопления - в доме поддерживается постоянная температура, котел работает автоматически и не требуется постоянное обслуживание. Наличие двухтарифной системы оплаты за электроэнергию позволяет экономить. Система работает автономно и при правильном монтаже совершенно безопасна. Не требуется устройство дымоходов. Такую систему можно смонтировать самостоятельно и при этом не брать разрешительные документы от пожарников и не бегать по инстанциям, главное условие – электроснабжение дома.

Минусы – высокая стоимость за электричество. При отключении электроснабжения необходимость использования дополнительных источников питания, которые должны быть достаточно мощными, например бензиновый генератор, обычным аккумулятором не обойтись.

Выбор котла зависит от площади отапливаемого помещения. Котлы бывают одно- и трехфазные. Поэтому перед покупкой, необходимо провести расчет мощности, и уже, исходя из этого, выбирать необходимое оборудование.

Если электроотопление планируется на очень долгий срок, то, лучше всего, подключить к дому трехфазное электроснабжение и приобрести трехфазный котел – и мощность больше, и сеть не перегружена.

В качестве теплоносителя используют обычную воду, либо антифриз. Соли добавлять нельзя.

Виды электрокотлов

ТЭНовые котлы – в качестве нагревательного элемента используются ТЭНы, считаются самыми распространенными. Вода нагревается электронагревательными элементами. Большой минус таких котлов – если вода жесткая, то на ТЭНах образуется накипь и значительно снижается мощность, только счета за электричество не снижаются.

КПД не ниже 93%.

ТЭНовые отопительные котлы.

Электродные котлы – вода нагревается за счет того, что через неё пропускается переменный электрический ток. Считаются одними из самых экономичных. КПД, по заявлению изготовителей, не ниже 98%.НЕЛЬЗЯ использовать в качестве теплоносителя дистиллированную воду. Для систем с электродными котлами в продаже имеются специальные составы, улучшающие электропроводность воды.

Электродные котлы.

Индукционные котлы – по своему строению напоминают трансформатор. КПД 98%. Считаются одними из самых долговечных и экономичных котлов.

Индукционные котлы.

Схемы отопительной системы с электрическим котлом

Отопительная электрическая система монтируется так же, как и любая другая. Единственное отличие – установка электрокотла и отсутствие дымоходов.

ВАЖНО – чем меньше объем теплоносителя, тем быстрее происходит нагрев и лучше энергоэффективность электрокотла. Самым оптимальным вариантом для монтажа системы можно назвать следующие комплектующие:

Электрокотел

Полипропиленовые трубы

Алюминиевые или биметаллические радиаторы.

Электрокотел устанавливается и в открытую, и в закрытую системы отопления.

При открытой, где используется открытый расширительный бак, не требуется установка манометров.

При закрытой, где используется мембранный расширительный бак, требуется установка манометров давления.

Для экономичной и слаженной работы электрокотла, в доме желательно установить датчик температуры воздуха в помещении, это позволит котлу перейти на более экономичный и щадящий режим работы.

Если котел не оборудован терморегулятором, то дополнительное оборудование (датчик теплоносителя) приобретается отдельно.

Схемы отопления

Двухтрубная система с верхней разводкойи естественной циркуляцией.

Двухтрубная система с нижней разводкой и принудительной циркуляцией.

Установка котла. Настенный котел.

Электрический котел

Группа защитных автоматов в пластиковом боксе, терморегулятор

Мембранный расширительный бак

Автоматический воздухоотводчик

Манометр

Группа безопасности – байпас

Подающая линия

Обратная линия.

При монтаже системы с электрическим котлом на обратку необходимо установить циркуляционный насос, что позволит быстрее распределять теплоноситель и способствует более экономичной и эффективной работе электрокотла.

Для электрокотла от обще домового распределительно щитка необходимо пробросить свою отдельную линию – электрический кабель. В обязательном порядке делается заземление. Желательно установить УЗО.

Рядом с котлом также устанавливается свои защитные автоматы С16 в пластиковом боксе.

Сечение кабеля выбирается исходя из мощности котла и наличию фаз. Для однофазного – трехжильный кабель(L, N, PE) , для трехфазного – пятижильный (L1, L2, L3, N, PE).

Мощность	Сечение кабеля для однофазных электрических котлов	Сечение кабеля для трехфазных электрических котлов

Расчёт мощности котла

Чтобы котел не работал на пределе своей мощности, выбирать оборудование необходимо с запасом, т.е. сделать запас мощности.

Запуск системы

Производить запуск отопительной системы можно только в том случае, когда соблюдены все условия правильного монтажа:

Котел подключен согласно схеме

Подключение электричества проведено по правилам эксплуатации электроустановок

Система полностью заполнена теплоносителем – водой

Давление манометра соответствует норме

Все узлы герметичны и протечки отсутствуют.

При первом запуске на теплорегуляторе выставляется минимальная температура. Когда все узлы прогрелись, в том числе и обратка, нет повреждений, мощность можно прибавить.

Еще одним из видов электроотопления являются – электрические теплые полы

Для монтажа данной системы приобретается необходимое оборудование для устройства теплых полов:

Маты с греющим кабелем

Терморегулятор, датчики температуры внутри помещений.




Трубы из нержавейки для отопления и фитинги