Отопление дома с использованием электрокотла

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».

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 расчет сечения кабеля, 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 автоматическим выключателем и УЗО, установленным в главном щите. Предназначение первого устройства – защита оборудования от короткого замыкания и перегрузки проводки. Подключение электрокотла через УЗО позволит защитить Вас от токов утечки.

Также рекомендуется подключить стабилизатор напряжения, 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:

Видео-инструкция подключения электрического котла своими руками

Схемы подключения отопления частного дома своими руками

В случае с монтажом парапетного газового котла, который также может быть двухконтурным, понадобится отдельно устанавливать циркуляционный насос, размещаемый на трубе, являющейся обраткой, а также расширительный бачок и прочие дополнительные обвязки. Даже сегодня есть сторонники такого метода разводки коммуникаций для обогрева помещения.

Отопительные приборы

При отсутствии специальных указаний при установке котла используются такие правила: Ширина прохода с лицевой стороны котла должна быть не менее 1м. В небольших частных домах применяются такие типы двухтрубных систем отопления: тупиковая; коллекторная лучевая. Основным минусом такой разводки является некоторое увеличение метража труб. В этом случае горячая вода, идущая от котла, поступает к радиаторам по одной трубе, а отвод уже остывшего теплоносителя выполняется по другой. Считаются одними из самых долговечных и экономичных котлов.

Колебания фиксируются датчиками, и при необходимости система приводит их к нормальным параметрам. Такой насос относится к категории аварийного оборудования и работает на аккумуляторной батарее. Основная задача насоса заключается в подаче остывшей воды в котел для ее нагрева и распределение уже подогретого теплоносителя по системе. К тому же применение такой схемы для отопления с электрокотлом подразумевает сложный процесс балансировки. В комплекте с оборудованием должен идти бокс с защитными автоматами C16, которые монтируются дома рядом с агрегатом.

Обязательным условием правильной циркуляции воды в самотечной системе является монтаж труб под небольшим — до — углом. Даже при использовании многотарифной системы затраты на обогрев дома таким способом будут на порядок выше, чем в случае с дровяным нагревателем. В основе всех котлов, работающих на твердом топливе, положен принцип Колпакова, когда сперва прогревается котел, а далее температура поддерживается на определенном уровне, чтобы обеспечить стабильность нагрева теплоносителя. Чтобы добиться хорошего эффекта в использовании полученной энергии, необходимо установить тепловой аккумулятор. Ведь батареи пойдут по внутреннему периметру, вдоль несущих стен, причем даже последний радиатор должен располагаться немного выше котла.
Подключение теплого пола к системе отопления. 4 способа подключения.

Обвязка с системой отопления

Настенные модели электрических котлов со встроенной группой безопасности, которые предусматривают эксплуатацию в системах отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией, подключаются за счет соединения подающего и обратного трубопроводов с соответствующими патрубками теплосилового агрегата.

Электрокотел с ТЭНом, который не оборудован расширительным баком и насосом, подключается по следующей схеме:

• расширительный бак устанавливается на прямом выходном участке подающего трубопровода, после него врезается отсекающий кран с шаровым механизмом;
• насос и грязевик можно установить как на подаче, так и на обратке;
• трубопровод подпитки врезают в магистраль обратного направления.

По аналогичной схеме подключают электродный/индукционный теплосиловой агрегат к отопительной системе закрытого типа с мембранным расширительным баком.

Предназначение обвязки

Первостепенная задача обвязки – сохранение котла от перегрева. Соответственно, правильно выполненная схема обвязки электрокотла отопления способна значительно сэкономить средства, снизив уровень теплопотери. Кроме того, правильно выполненная обвязка позволяет не использовать качественное и дорогостоящее оборудование, которое позволяет следить за работой системы. В нем просто исчезает необходимость.

Врезка электрокотла в действующую систему отопления

В случае если отопительный электрокотел не оснащен автоматическим блоком контроля, правильно выполненная обвязка крайне важна. Ведь она позволяет добиться от работы даже не самого мощного котла максимальной эффективности.

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.

На чем можно сэкономить?

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

1. Приобретите двухтарифный счетчик 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 – теплый пол, 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).

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.

Твердотопливные котлы

Несмотря на все недостатки, твердотопливные котлы для отопления частного дома используются в большинстве случаев. Наверно, во многом это благодаря привычке и традициям, но факт остается фактом — котлов на твердом топливе в нашей стане установлено больше чем всех других.

Твердотопливные котлы работают в основном на дровах и на угле

В основном для отопления используют два вида твердого топлива — дрова и уголь. Что проще достать и дешевле купить, тем в основном и топят. А котлы — под уголь и дрова надо использовать разные: в дровяных твердотопливных котлах загрузочную камеру делают большего объема — чтобы можно было заложить больше дров. В угольных ТТ котлах топку делают меньше по размеру, но с более толстыми стенками: температура горения очень высокая.

Плюсы и минусы

К достоинствам данных агрегатов можно отнести:

• Недорогое (относительно) отопление.
• Простая и надежная конструкция котлов.
• Есть энергонезависимые модели, которые работают без электричества.

Недостатки серьезные:

• Циклический режим работы. В доме то жарко, то холодно. Для нивелирования этого недостатка в системе устанавливают теплоаккумулятор — большую емкость с водой. В ней на фазе активного горения запасается тепло, а потом, когда закладка топлива прогорит, запасенное тепло расходуется на поддержание нормальной температуры.
• Необходимость регулярного обслуживания. Дрова и уголь надо закладывать, разжигать, затем регулировать интенсивность горения. После прогорания топку надо вычистить и запустить процесс по-новой. Очень хлопотно.
  Принцип работы обычного твердотопливного котла
• Невозможность оставить дом на длительное время. Из-за цикличности работы необходимо присутствие человека: надо топливо подкидывать, иначе система при длительном простое может замерзнуть.
• Процесс закладки топлива и чистки котла довольно грязное занятие. При выборе места установки это стоит учитывать: ставить котел надо максимально близко к входной двери, чтобы не носить грязь через все помещение.

Если говорить в общем, то использование твердотопливного котла для отопления частного дома — неудобное решение. Хоть закупка топлива, как правило, обходится относительно недорого, но если посчитать еще затраты времени, то не так уж и дешево выходит.

Котлы длительного горения

Чтобы увеличить промежуток между закладками топлива были разработаны котлы длительного горения. В них используются две технологии:

• Пиролиз. Пиролизные твердотопливные котлы имеют две или три камеры сгорания. Закладка топлива в них горит при недостатке кислорода. При таком режиме образуется большое количество дымовых газов, большая часть которых горючи. Причем при горении они выделяют тепла намного больше, чем дрова или тот же уголь. Эти газы попадают во вторую камеру, куда через специальные отверстия подается воздух. Смешиваясь с ним, горючие газы воспламеняются, выделяя дополнительную порцию тепла.
  Принцип работы пиролизного котла
• Режим верхнего горения. В традиционных твердотопливных котлах огонь распространяется снизу-вверх. Из-за этого горит большая часть закладки, топливо прогорает быстро. Во время активного горения часто происходит перегрев системы и дома, что очень некомфортно. При использовании верхнего горения огонь разжигается только в верхней части закладки. Одновременно горит только небольшая часть дров, что выравнивает тепловой режим и увеличивает срок горения закладки.

Котел с верхним горением

Насколько эффективны эти технологии? Довольно эффективны. В зависимости от конструкции одна закладка дров может гореть от 6-8 до 24 часов, а угля — от 10-12 часов до нескольких суток. Но для получения такого результата необходимо использование топлива высокого качества. И дрова и уголь должны быть сухими. Это — основное требование. При использовании влажного топлива котел даже может не выйти на режим тления, то есть, греть он не начнет. Если у вас есть дровник с двух-трех годичным запасом дров или обширный сарай, в котором храниться уголь, котел длительного горения для отопления частного дома — хороший выбор. Лучше, чем обычный.

Комплектация обвязки

В состав обвязки входят следующие элементы:

• Мембранный расширительный бачок. Предназначен для компенсации скачков объема теплоносителя во время нагревания. Такая необходимость возникает в закрытых отопительных системах. Внутри емкости имеется эластичная мембрана, разделяющая ее пополам. В одной половине находится воздух или азот (в таком случае стенки бака не подвергаются коррозии). Когда объем теплоносителя увеличивается, это провоцирует сжимание газа: как результат, общее давление в системе остается практически на прежнем уровне. Стандартный объем расширительной емкости – 10% от количества теплоносителя. Для грубого расчета обычно используется соотношение 15 л/киловатт мощности отопительного котла.
• Предохранительный клапан. Выполняет сброс лишнего теплоносителя, когда давление в контуре поднимается до опасных значений. Как результат, трубы и радиаторы сохраняются от разрыва. Для отвода воды в канализацию предусмотрена дренажная трубка. Если этот клапан срабатывает регулярно, это свидетельствует о недостаточной вместительности расширительного бачка.

• Воздухоотводчик. При возникновении воздушных пробок они выводятся наружу в автоматическом режиме. Речь идет о воздушных скоплениях, образовавшихся в системе в результате слива теплоносителя. Из-за них возникают гидравлические шумы и дополнительные препятствия для нормальной циркуляции в режиме небольшого гидравлического напора.
• Манометр. Контролирует рабочее давления в контуре. Его иногда заменяют термоманометром, дополнительно фиксирующим температуру. На шкале устройства должна иметься разметка до 4 атмосфер.
• Открытый расширительный бак. Заменяет собой расширительный бачок, воздухоотводчик и предохранительный клапан в открытом контуре. В этом случае система не сталкиваются с проблематикой избыточного давления. Для подключения сообщающегося с атмосферой бака к системе ГВС используется кран: это обеспечивает подпитку контура.
• Бойлер косвенного нагрева. Внутри этой теплоизолированной емкости с теплообменником происходит подготовка горячей воды. Подача тепла осуществляется посредством протекающего через теплообменник теплоносителя из системы отопления. Этот элемент входит в схему обвязки газового одноконтурного котла отопления, подключение бойлера косвенного нагрева должно выполняться специалистами.

Циркуляционный насос. Благодаря ему осуществляется принудительная циркуляция теплоносителя через отопительный контур

При подборе подходящей помпы обращают внимание на уровень создаваемого им напора и производительность. Показатель потребляемой мощности в современных моделях регулируется в пределах 50-200 Вт

Благодаря этому скорость движения теплоносителя можно менять, в зависимости от ситуации.

Гидрострелка. К этой емкости с патрубками можно коммутировать несколько отопительных контуров. Ее задача – объединять подающие и обратные трубы. В результате появляется возможность сводить вместе системы с разной температурой и скоростью движения теплоносителя, сглаживая их взаимное влияние.

• Фильтр грубой очистки. Внутри отстойника с фильтрующей сеткой происходит задержка находящихся в воде крупных частиц. Чаще всего речь идет о песке и окалинах. В результате предотвращается забивание тонких трубок теплообменника в газовом котле.
• Двух- и трехпроходные термостатические смесители. Благодаря им появляется возможность создавать рециркуляцию теплоносителя, температура которого на порядок уступает показателям в основном контуре. Для управления затвором смесителя используется термоголовка. Клапан меняет свое положение, реагируя на температуру чувствительного элемента.

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.

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.

Подключение индукционного электрокотла

Так подвешивается индукционный электрический котел. Крепление должно быть надежным, он достаточно тяжелый.

Самый распространенный индукционный котел имеет форму трубы сечением около 20 см и длиною почти метр. Это отечественное изделие под названием «ВИН». Подсоединение электрокотла к системе отопления осуществляется посредством двух патрубков:

• прямая;
• обратный поток.

Никаких дополнительных контуров такой котел не имеет, только высокотемпературный контуры обогрев. Прибор подвешивается на стену не ниже 80 см, при этом по периметру 30 см к корпусу не должно ничего прикасаться. Циркуляция без наоса невозможна. Нагнетатель ставится, как всегда, перед котлом. На подаче устанавливается группа безопасности для системы отопления. Под крышкой аппарата есть доступ к клеммам. Их может быть две или четыре, в зависимости трехфазный это агрегат или однофазный. Прибор обязательно заземляется.

Индукционный котел легко справляется с большими объёмами теплоносителя, поэтому его установка может сопровождаться монтажом теплоаккумулятора. Это резервуары, в которых находится теплоноситель объёмом от 200 литров. Средние размеры теплоаккумулятора 300-500 литров. Он собирает тепло и отдает его, когда котел отключается, таким образом, время между включениями нагревателя увеличивается.