Установка электрокотла: монтаж электрического котла отопления, схема подключения своими руками в частном доме, как правильно подключить к электросети, установка эл котла с радиаторами

Существует несколько видов отопительного оборудования, один из которых – электрические отопительные котлы. Данные устройства имеют собственную классификацию и ряд особенностей требующих подробного рассмотрения. В данной статье речь пойдет о том, как правильно подключить электрический котел, и о характеристиках подобного оборудования.

Содержание:

• Виды электрических котлов
• Особенности электрического отопительного оборудования
• Обвязка электрокотла
• Выбор циркуляционного насоса
• Выбор расширительного бачка для монтажа
• Расположение обвязки котла
• Подключение котла к электросети
• Трубы для электрических котлов
• Отопительные приборы
• Заключение

Виды электрических котлов

На рынке представлены следующие виды электрических отопительных котлов:

1. ТЭНовые. Нагревательным элементом подобных устройств являются трубчатые электрические элементы. Они устанавливаются в баке теплообменника и обеспечивают работу котла.
2. Электродные. В данном случае нагрев осуществляется за счет подачи тока на воду. Нагрев является возможным за счет того, что вода содержит в себе определенное количество солей, позволяющих пропускать электричество. При подаче электроэнергии частицы воды приходят в движение и разогреваются, обеспечивая теплоотдачу.
3. Индукционные. В подобных устройствах теплообменником является ферромагнитный стержень, установленный в диэлектрической трубе. Когда ток проходит через катушку индуктивности, намотанную на трубу, возникают вихревые токи, за счет которых и обеспечивается выделение тепла.

Помимо котлов, в продаже можно встретить электрические радиаторы. Конструктивно такие устройства представляют собой обычные секционные батареи, в каждой из которых встроен собственный ТЭН. Для создания полноценного отопления жилища потребуется несколько таких устройств – установка электрического котла отопления в частном доме хороша тем, что его мощность изначально покрывает все требования, в отличие от радиаторов.  

Особенности электрического отопительного оборудования

Бытует распространенное мнение о том, что все виды электрических нагревателей обеспечивают экономию около 30-40%, и монтаж электрического котла отопления будет максимально выгодным. Описанные значения велики, и в теории они позволяют сэкономить на отоплении солидную сумму. Как правило, за причину такой экономичности выдается уменьшенная мощность – т.е. при расчете отопительной системы нужно принимать, что для обогрева одного квадратного метра помещения требуется около 60 Вт энергии вместо положенных 100 Вт.

Все сказанное в предыдущем абзаце – это ошибочное мнение большинства пользователей. Сравнивать устройства прямого нагрева по параметру экономичности нецелесообразно, поскольку они все будут равны. В основе этого утверждения лежит закон сохранения энергии, согласно которому энергия не может возникать на ровном месте и исчезать в никуда.

Применительно к электрическим нагревательным устройствам это означает, что вся выработанная энергия будет переработана в тепло. Конечно, это явление будет сопровождаться определенными потерями – все же часть тепла обязательно рассеется в воздухе, а не передастся теплоносителю. Вот только объем потерь напрямую зависит от утепления корпуса устройства, а не от вида отопительного оборудования. Кроме того, вышедшее наружу тепло напрямую будет прогревать помещение, где установлен котел.

Если рассматривать проблему с другой стороны, то отопление предназначено для компенсации тепловых потерь, количество которых определяется:

• Качеством утепления здания, совершенно не зависящим от эффективности отопительного котла;
• Разницей температур в доме и на улице, которая тоже никак не зависит от используемого отопительного оборудования.

Резюмируя, можно определенно сказать, что тип источника тепла не имеет никакой взаимосвязи с требуемой для отопления здания тепловой мощностью – а это значит, что хваленая экономичность электрических устройств попросту отсутствует.

Впрочем, это касается только эффективности – каждому электрическому устройству свойственны особые эксплуатационные качества:

1. Электрические радиаторы. Такие устройства нагружают электросеть равномерно, поэтому никаких требований к проводке не предъявляется.
2. Индукционные котлы. Подобное отопительное оборудование отличается компактностью и надежностью. Последнее качество обуславливается тем, что в теплообменнике нет нагревательного элемента, а контроллер питания и катушка располагаются снаружи, поэтому вода не оказывает на них никакого влияния. Кроме того, индукционные котлы могут работать с любым теплоносителем.
3. Электродные котлы. Отличаются наименьшими размерами. Таким котлам требуется постоянная замена электродов, поскольку они со временем растворяются в воде. В качестве теплоносителя может использоваться только вода, содержащая определенное количество солей.
4. ТЭНовые котлы. Основной проблемой котлов с ТЭНами является постоянное отложение накипи на нагревательных элементах (данный фактор неактуален для закрытых отопительных контуров, в которых количество солей изначально ограничено). Кроме того, эти устройства имеют довольно крупные размеры.

Обвязка электрокотла

Обвязка электрических отопительных котлов должна включать в себя следующие элементы:

1. Циркуляционный насос. Данный элемент обвязки обеспечивает перемещение теплоносителя по отопительному контуру, за счет чего обеспечивается передача тепла отопительным приборам.
2. Расширительный бак. Ключевое предназначение расширительного бака заключается в приеме излишков теплоносителя при его чрезмерном перегреве. Отсутствие бачка может привести к разрыву труб или повреждению элементов отопительной системы.
3. Предохранительный клапан. При помощи предохранительного клапана избыток теплоносителя сбрасывается в канализацию. Клапан работает только в аварийных ситуациях – например, при закипании воды при остановке насоса или при переполнении бачка. Давление, при котором клапан срабатывает, обычно равняется максимальному значению давления в системе.
4. Автоматический воздухоотводчик. Этот элемент обеспечивает самостоятельный вывод воздуха из контура отопительной системы. При отсутствии воздухоотводчика циркуляция теплоносителя будет затруднена, а сама система будет сильно шуметь.
5. Манометр. Наличие манометра дает возможность отслеживать уровень давления в трубопроводе отопительной системы. Шкала манометра должна быть рассчитана хотя бы на 4 бар.

Расширительный бачок, воздушник и предохранительный клапан – это группа безопасности отопительного котла. Установка эл котла в частном доме обязательно должна сопровождаться установкой группы безопасности.

Выбор циркуляционного насоса

Для циркуляционного насоса важны два параметра – напор и производительность. Величина напора в большинстве случаев практически не имеет значения. Минимальный напор у самых слабых насосов составляет 2 метра, чего вполне достаточно для обеспечения нормальной работы отопительной системы любого частного дома.

Производительность насоса более важна, и для ее расчета используется следующая формула:

• Q = 0,86 * R / Dt, где
• R – суммарная мощность радиаторов или мощность котла,
• Dt – разница температур в контуре подачи и обратки (в автономных системах это значение составляет 20 градусов).

Выбор расширительного бачка для монтажа

Для закрытых отопительных систем обычно используются мембранные бачки, в которых компенсирующая полость заполняется воздухом или газом. Между полостями бака располагается гибкая мембрана. Когда температура теплоносителя увеличивается, его излишки поступают в бачок и сжимают мембрану.

Чтобы определить объем бачка, можно воспользоваться простейшим расчетом. Сначала нужно измерить общий объем теплоносителя в системе, для чего достаточно слить его в любую емкость, объем которой известен. От этой величины берется 10% - и именно такое значение должен иметь объем бака.

Расположение обвязки котла

Каждый элемент обвязки должен устанавливаться в строго определенном месте:

• Насос монтируется прямо перед котлом, на том участке, где температура теплоносителя минимальна;
• Группа безопасности устанавливается за котлом, поскольку именно в этой точке при остановке циркуляции сильнее всего возрастает давление;
• Расширительный бак можно устанавливать где угодно, но не ближе двукратного значения напора насоса при установке до него, и не ближе восьмикратного напора при установке за ним (если не соблюдать эти требования, мембрана бака будет изнашиваться слишком быстро).

В котлах с ТЭНами все элементы обвязки зачастую монтируются в самом оборудовании, т.е. получается уменьшенная копия полноценной котельной. Монтаж электрокотла с радиаторами отопления своими руками обычно выполняется в разрыв контура при помощи двух шаровых кранов, которые позволяют при необходимости отключить котел, не сливая весь теплоноситель.

Подключение котла к электросети

Схема подключения электрического котла отопления своими руками реализуется в соответствии с рядом правил:

• К розетке можно подключать любые электрические устройства мощностью не более 3,5 кВт;
• Оборудование мощностью до 7 кВт можно подключать к распределительному щитку (в данном случае важным фактором является сечение провода);

• С котлами мощностью свыше 8 кВт разговор особый – обычно такие котлы имеют трехфазную схему, а подключение трехфазного котла отопления к электросети возможно только в том случае, если последняя рассчитана на 380 В;
• Также котел можно подключать через отдельный автомат, причем предел срабатывания автомата должен всего лишь на шаг превышать предельный рабочий ток.

Трубы для электрических котлов

Вопрос выбора труб для отопления достаточно важен и всегда требует массы усилий. Впрочем, установка электрического котла в частном доме особых требований к трубам не предъявляет – вполне можно использовать те же металлические, пластиковые и металлопластиковые трубы, которые используются для обустройства любых отопительных систем.

Нюансы возникают только при использовании полипропиленовых труб:

1. Монтаж электрического котла отопления своими руками возможен только при использовании труб, армированных алюминиевой фольгой – данный материал компенсирует температурное расширение трубы при нагреве и снизит его в несколько раз.
2. Длинные прямые отрезки трубопровода нужно обязательно оборудовать компенсаторами. Подойдут компенсаторы любого типа – П-образные, кольцевые и сильфонные. Данные элементы предотвратят изгиб труб при прохождении через них разогретого теплоносителя.
3. Крепить прямые участки трубопровода можно только подвижными креплениями, например, скользящими хомутами.
4. При прокладке труб в стенах штробы нужно делать с небольшим запасом – это позволит предотвратить разрушение заделки штроб при расширении трубопровода.

Отопительные приборы

Если установка электрокотла практически не влияет на экономичность отопительной системы, то про отопительные приборы этого сказать нельзя – от выбора данных элементов напрямую зависит теплоотдача. Самой эффективной конструкцией, которая отлично работает в сочетании с электрическими котлами, является теплый пол.

Конструктивно теплые полы представляют собой трубчатые теплообменники, расположенные под напольным покрытием или стяжкой. При работе они отдают энергию всей поверхности пола, тем самым обеспечивая равномерное распределение тепла.

Использование теплых полов дает несколько преимуществ:

1. Теплый пол – это одна из самых комфортных отопительных систем. Все дело в том, что в первую очередь тепло передается полу, поэтому он на ощупь становится теплым, и по нему можно с удовольствием ходить без обуви. С повышением высоты температура уменьшается, за счет чего формируется наиболее комфортный для человеческого организма температурный режим.
2. Использование теплых полов позволяет снизить среднюю температуру в помещении. Классическое конвекционное отопление предполагает, что для поддержания температуры в 20 градусов нужно разогреть воздух под потолком до 30 градусов. В итоге средняя температура будет составлять около 25 градусов. В случае с теплыми полами для поддержания 20 градусов можно прогреть пол до 22 градусов. Температура под потолком в таком случае будет составлять около 18 градусов, а среднее значение будет оставаться на должном уровне. За счет такого явления получается еще и снизить теплопотери, поскольку разница температур в доме и на улице уменьшается.

Чтобы обойтись без теплоносителя, можно смонтировать отопительную систему из кабельных или пленочных теплых полов. Такие конструкции позволяют поддерживать стабильный температурный режим вне всякой зависимости от внешних факторов.

Заключение

Электрическое отопление – это надежная и безопасная конструкция, которую при большом желании можно смонтировать самостоятельно. Выполнить монтаж электрокотла с радиаторами отопления своими руками несложно – достаточно лишь внимательно изучить всю доступную информацию и сделать выводы, опираясь на индивидуальные особенности своего жилища и собственный опыт.