Правила установки электрического котла в частном доме – особенности подключения

На первый взгляд, отопление электричеством никак не может конкурировать с газом или топливными брикетами. Но это не всегда правильно. Установка электрического котла в частном доме вполне может быть экономически оправданной. Но для этого требуется точный расчет возможностей электрических сетей, правильно выбрать схему комплектации контура и место установки котла отопления.

Общие сведения об электрических котлах

При выборе электрокотла определяющим фактором является тепловая или электрическая мощность прибора. Коэффициент полезного действия современного электрического котла намного выше, чем у газовых или твердотопливных моделей. Обычно он 98-99%, причем несколько процентов потерь приходится на электрооборудование, проводку, обвязку котла.

Установка электрического котла в частном доме

Поэтому при установке электрокотла для отопления дома выделяющуюся тепловую и потребляемую электрическую энергию приравнивают или отождествляют для упрощения.

Для расчетов потребного количества тепла используют правило – на каждый метр квадратный отапливаемой площади должно приходиться не менее 100 Вт/ч электрической мощности котла.

Если планировать установку электрического котла отопления своими руками, то лучше выбирать из двух типов электрокотлов:

  • системы генерации тепла на ТЭНах;
  • электродные котлы.

Они просты и понятны в работе, установка и наладка не требует специального проекта. Практически все работы, от установки и обвязки электрического котла до прокладки электропроводки, можно выполнить своими руками.

Кроме этих двух типов, существуют также электрические котлы на индукционных греющих элементах. Как правило, это агрегаты большой мощности – от 20 до 60 кВт. Поэтому монтаж отопительного оборудования, подключение его к электрическим сетям потребует, как минимум, проект установки котла и согласование с РЭС.

Электрические котлы на ТЭНах

Мощность ТЭН-электрокотлов – от 4 кВт до 10 кВт. Этого хватает для отопления частного дома площадью до 100 м2.

По сути, котел – это емкость из нержавеющей стали, внутри которой установлены 2-5 электрических нагревателей. Каждый такой нагреватель представляет собой тонкостенную титановую трубку, внутри которой проложена вольфрамовая или никель-хромовая спираль накаливания.

Установку нового ТЭНа вместо сгоревшего можно выполнить своими руками.

Конструкция получилась удобной в эксплуатации и простой в установке. При необходимости мощность электрического котла можно регулировать ступенчато и плавно с помощью тиристорного регулятора напряжения.

Требования к установке электрического котла на ТЭНах минимальны:

  1. В обвязке используется группа безопасности с независимой установкой датчика перегрева нагревательных элементов.
  2. Электрический греющий контур, корпус должны быть заземлены отдельным выносным заземлением. Установка «земли» на шину вводного кабеля не допускается.
  3. Автоматика котла, циркуляционный насос должны иметь резервное питание от ИБП.

ТЭНовый котел хорош тем, что способен работать на воде любой жесткости. В идеале при установке котла контур нужно заправлять либо антифризом для отопительных систем, либо дистиллированной водой. Но применение специальных жидкостей ограничено из-за высокой стоимости и потребности в регулярной замене, хотя их использование в разы увеличивает ресурс ТЭНов и циркуляционного насоса.

На практике в контурах электрических котлов используют даже не водный дистиллят, а просто очищенную воду, пропущенную через фильтр с ионообменной мембраной.

Электродные модели

Принцип работы электродного котла состоит в протекании переменного тока между электродами через поток воды. Количество электродов может быть от одного до шести, мощность 6-10 кВт. КПД устройства – 94-96%, что ниже, чем у электрических ТЭНов.

Электрический котел греет, пока между штыревыми или кольцевыми электродами протекает вода. С падением уровня жидкости выделение тепла прекращается. Регулирование мощности происходит путем изменения расстояния между фазным и нулевым электродом с помощью электромеханического привода. Ремонт, замена или установка нового электрода должна выполняться только специалистом.

Электродные модели

Электродные модели принято считать самыми безопасными в эксплуатации, но это не совсем так. Фактически через воду с определенной концентрацией растворенных солей протекает ток в несколько десятков ампер при высоком напряжении.

Если произойдет разрыв контакта нулевого электрода, ток пойдет через ближайший металлический элемент контура, подключенного к заземлению. Поэтому при установке электрического котла обязательно используют УЗО, заземление металлических элементов, с которыми может контактировать человек.

Преимущества и недостатки применения электрических котлов

Первым и главным недостатком принято считать высокую стоимость отопления. В теории, затраты на обогрев дома с помощью электрического котла примерно вдвое выше, чем при использовании газа или угольных брикетов.

На практике удается снизить себестоимость отопления электричеством до уровня газового котла:

  • установкой теплоаккумулятора или бойлера для горячей воды (большой емкости);
  • установкой двухтарифного электрического счетчика с ночным льготным режимом электропотребления;
  • использованием теплых полов, точечного подогрева спальных помещений с помощью системы термостатов и датчиков температуры воздуха.

Кроме высокой стоимости электроэнергии, у электрических котлов есть два технических недостатка. ТЭНы или электродные нагреватели для работы требуют нормального уровня напряжения в сети. У частных домов нередко в сети 150-180 В вместо положенных 220 В. Поэтому требуется установка мощных и дорогих стабилизаторов напряжения. А если питание в сети периодически исчезает на несколько часов, то дополнительно нужна установка ИБП для автоматики и циркуляционного насоса.

Исключением в данной ситуации могут быть только электродные котлы. В силу конструкции они могут работать при низком или нестабильном напряжении.

Чтобы компенсировать снижение тепловыделения на греющей колбе, достаточно с помощью механического привода уменьшить расстояние между электродами. При этом увеличится потребляемый ток. Мало того, электрический котел на электродах сможет работать в режиме самотека.

Еще один плюс в использовании электрокотла – установка отопительного оборудования обойдется в несколько раз дешевле, чем газового котла. Потребуется минимум разрешений на установку. Как правило, дело ограничивается проектом, согласованием от управления районных электросетей, разрешением пожарной инспекции.

Дополнительных требований к помещению, в плане облицовки стен негорючими материалами, наличия приточно-вытяжной вентиляции, как в случае газовых или твердотопливных моделей, под установку электрического котла не существует.

А какой котел у вас?
ТЭНовый.
33.33%
Электродный.
33.33%
Другого типа.
33.33%
Проголосовало: 3

Правила и особенности установки

Электрический котел можно рассматривать в качестве мощного водонагревателя с одним или двумя теплообменниками, если, помимо отопления, устройство используется для получения горячей воды для ванной комнаты и кухни.

Нередки ситуации, когда владельцы небольших дачных домиков вместо электрического котла промышленного изготовления прибегают к установке электробойлера или даже проточного кухонного электронагревателя. Электрической мощности хватает, чтобы обогреть дачу в 20-25 м2, но при этом игнорируются правила установки, обеспечивающие безопасность и эффективность работы оборудования.

Установку электрокотла выполняют по определенным правилам. Нужно выбрать оптимальную гидравлическую схему движения воды. На каждый метр квадратный отапливаемой площади должно приходиться не менее 10 л/ч горячей воды при Т=65 ºС, протекающей через радиаторы отопления или систему «теплый пол».

Спланировать электрическую схему установки электрического котла с учетом прокладки проводки, монтажом щита управления и установки автоматов УЗО. Выбрать место под установку электрического котла. При относительно бесшумной работе греющего оборудования, шумит только насос. Но у некоторых моделей электрических котлов присутствуют посторонние звуки коммутационного оборудования.

При установке нужно учитывать, что большинство электрических котлов работают в цикличном режиме. Вначале разогревают теплоноситель до 60 оС, затем поднимают температуру до 65-75 ºС. У маломощных моделей включение-выключение нагревательных элементов выполняется с помощью тиристорного стартера.

У электрических котлов мощностью от 6 кВт коммутация происходит с помощью термореле и магнитного пускателя. Звук щелчка громкий, поэтому для установки электрокотла лучше выбирать помещения с хорошей звукоизоляцией.

Обвязка электрического отопительного котла

Простейший вариант комплектации представлен на схеме ниже. Большинство вариантов электрической системы отопления выглядит именно так.

Обвязка электрического отопительного котла

Для безопасной работы электрического оборудования достаточно включить в обвязку:

  • группу безопасности, в которую войдут клапан сброса давления, манометр, система удаления воздуха из отопительного контура;
  • расширительный бак;
  • циркуляционный насос с фильтром-грязевиком;
  • дополнительный теплообменник или бойлер, если модель не имеет вторичного контура для получения горячей воды.

Для больших помещений используется более сложная система обвязки.

Система обвязки для больших помещений

Выход горячего теплоносителя из котла подается на распределительный коллектор (3), откуда жидкость направляется на радиаторы отопления (4), теплый пол (8) или теплообменник подогрева воды для кухни (5). Данный вариант установки электрического котла можно отнести к наиболее оптимальным для домов с нормальным электроснабжением.

Электрическая система отопления становится по настоящему эффективной лишь при условии включения в установку блока теплоаккумулятора (ТА).

По сути, система электрического обогрева дома состоит из двух самостоятельных веток – отопительной и накопительной. К электрокотлу подключен распределительный коллектор, через который часть тепла перераспределяется на радиаторы и батареи, а остаток направляется в теплоаккумулятор.

Современный теплоаккумулятор представляет собой большой бак с жидким веществом, хорошо поглощающим тепло. Обычно это жидкий парафин. Для установки ТА не требуется дополнительных разрешений.

Теплоаккумулятор

Внутри емкости имеется теплообменник от электрокотла и встроенный ТЭН. В результате устройство может аккумулировать тепло по ночному тарифу даже при выключенной системе отопления.

Выбор места и рекомендации по монтажу

Оптимальным вариантом считается установка электрического котла в прихожей, в подсобном помещении или в кухне. Вес электрооборудования относительно небольшой, поэтому лучше всего установить котел с аппаратурой управления на стену.

При определении места под установку отопительного электрооборудования рекомендуется выбирать помещения, расположенные максимально близко к вводному электрическому щиту.

Для подключения котла нужно использовать медный кабель с сечением 40-50 мм², поэтому каждый сэкономленный метр – это снижение затрат на установку системы отопления.

Особенности расположения обвязки котельного оборудования

Для электрических систем отопления используют две схемы движения теплоносителя – самотечную и с принудительную циркуляцию горячей воды. Соответственно будет отличаться и расположение элементов обвязки.

Особенности расположения обвязки котельного оборудования

Для контура с насосной прокачкой воды характерны следующие особенности:

  • радиаторы отопления устанавливаются под оконными проемами, на капитальных стенах или в непосредственной близости с местом отдыха;
  • горячая вода отбирается из патрубка в верхней части котла и подводится к радиатору отопления для протока по направлению «сверху вниз»;
  • фильтры-грязевики, краны-задвижки, насос устанавливаются перед входом в котел;
  • расширительный бак рекомендуется устанавливать в самой верхней точке контура.

Отдельно к системе нужно будет подвести трубу на ½ дюйма от водопровода. Это питающая магистраль, через которую выполняется наполнение системы отопления. На аварийный клапан сброса избыточного давления рекомендуется установить сливной шланг, который погружают в емкость с водой.

Для самотечных систем отопления горячую трубу поднимают вверх до расширительного бака открытого типа. Поэтому подводящие трубы к радиаторам отопления идут поверху с уклоном. Обратку также ставят с уклоном, чтобы избежать образования пузырей.

Инструменты и материалы

Для установки электрической системы отопления рекомендуют использовать два типа труб – полипропиленовые «стаби» с алюминиевым подслоем или медные, цельнотянутые. Для котлов с ТЭНами могут использоваться оба варианта.

Полипропилен обойдется дешевле, чем медь, да и установка полипропиленовых труб не требует высокой квалификации мастера, как при пайке медных трубопроводов. Достаточно электропаяльника с набором сменных насадок.

Линии из меди используют преимущественно в комнатах большой площади с высокими потолками. В этом случае они обеспечивают более равномерное рассеивание тепла внутри помещения. Для электродных котлов и алюминиевых радиаторов медные трубы не используют.

Оптимальным решением считается сочетание электрического котла с чугунными батареями современного типа.

Разработка схемы подключения

Схема установки электрокотла выбирается в зависимости от того, стоит ли внутри один теплообменник, или система имеет дополнительный контур ГВС.

Разработка схемы подключения

У двухконтурного электрокотла имеется два теплообменника. В первом выполняется нагрев теплоносителя до рабочей температуры 85-90 оС, большая часть жидкости выводится через патрубок, ведущий на радиаторы отопления.

Рядом с отопительным выводом имеется второй патрубок – это вывод со второго теплообменника для обеспечения ГВС. Если открыть кран с горячей водой на кухне, то часть теплоносителя будет перенаправлена клапаном через теплообменник ГВС и вернется в горячую магистраль, ведущую к радиаторам.

Для двухконтурного электрооборудования расширительный бак и группу безопасности не ставят – они уже имеются в конструкции котла. Поэтому все, что нужно сделать, это правильно подключить подвод от водопровода, обратки с остывшей водой и выводы ГВС – отопительный контур.

У одноконтурных моделей, кроме греющих элементов, никаких дополнительных узлов нет. Поэтому параллельно ставят бак, расширитель и группу безопасности.

Нередко в частных домах выполняют установку одноконтурного электрического котла в одной связке с ранее установленными водонагревателем или газовой колонкой.

Котел в связке с бойлером

Обвязка с системой отопления

При планировании установки электрического котла нужно обращать внимание на схему обвязки радиаторами отопления.

Можно использовать два варианта:

  1. Установка батарей по параллельной схеме. На каждый радиатор делается отдельный подвод от горячей магистрали и на обратку. Преимущество схемы – равномерное распределение тепла и возможность отключения отдельных точек обогрева.
  2. Установка радиаторов по последовательной схеме. Выход с первой батареи подается на вход следующей. Применяется для небольших помещений с количеством точек отопления не более трех.

Для электрического котла оптимальное решение – установка распределяющего коллектора, от которого будут запитаны несколько линий с последовательным расположением батарей отопления. Использование коллектора обеспечивает более стабильную работу системы автоматики, управляющей ТЭНами или электродными парами.

Обвязка с системой отопления

Еще один нюанс – емкость контура отопления по воде. Это важно, так как производитель проектирует греющую часть электроотопителя в расчете на определенную скорость воды.

Чем больше количество теплоносителя в контуре, тем выше его скорость в проточной части с электродами или ТЭНами. С определенного момента из-за высокой скорости поток не успевает нагреваться, и котел начинает гудеть из-за кавитации. При установке маленькой скорости воды система будет перегреваться, а в помещении будет холодно.

Требуемое количество воды можно рассчитать по емкости контура. Оптимальным считается на каждые 10 кВт тепловой мощности установка радиаторов с расширителем общей емкостью 100 л.

Внутренний объем можно рассчитать, зная емкость труб и радиаторов по воде.

Объем расширительного бака рассчитывают по графику, обычно это 4% от общей емкости отопительной системы.

Как организовать подключение к самотечной сети отопления открытого типа

Электрический котел лучше всего работает с циркуляцией теплоносителя. Но установка насоса не считается обязательной, оборудование может исправно работать с самотечной системой отопления.

Владельцы частных домов нередко умышленно выбирают двойную схему – с насосом и самотоком. Причина довольно проста – встроенный насос сильно гудит, поэтому на время отдыха ночью отопление переводят на самоток.

В основе системы используется узел байпаса с клапаном и электрическим насосом. Котел может работать благодаря наличию сточных уклонов. Без них и без установки расширительного бака открытого типа на высоте не менее 250 см над уровнем нижней точки обратки движение воды было бы невозможным.

Подключение к электросети

Лучшим вариантом считается установка трехфазного электрического котла и подключение его к сети 380 В. При таком режиме нагрузка на проводку уменьшается, а кроме того, по условиям электросетевой компании по согласованию допускается установка потребителей тока общей мощностью до 30 кВт.

Небольшие электрические котлы типа ЭПО, мощностью до 10 кВт, можно подключать через автомат защиты и пускатель к сети 220 В.

При установке необходимо соблюдать требования к электросистемам:

  • котел подключают к распредщиту отдельной веткой с автоматом защиты на 50 А и УЗО на 30 мА кабелем марки ВВГнг-LS или NYM;
  • электрооборудование заземляют отдельным контуром из стальной полосы, зарытой во дворе дома.
  • нельзя использовать для подключения котла кабеля марки ПВС и ШВВП – это провода для временного питания систем освещения и вентиляции.

Вешать заземление на ноль или заземляющий провод кабеля категорически нельзя. Если на ближайшем трансформаторе произойдет обрыв нуля или «земли», то в доме сгорит и котел, и все электрическое оборудование.

Установка электрического котла в частном доме может быть не просто удобным, а и экономически выгодным мероприятием. Понятно, что у данной системы есть свои недостатки и особенности эксплуатации, которые тоже нужно учесть.

Установка электрического котла с теплым полом в частном доме: видео.

Поделитесь опытом, насколько оправдано использование электрической системы обогрева, и как правильно настроить ее работу в комментариях. Сохраните статью в закладках, чтобы нужная информация всегда была под рукой.

author

главный редактор

Автор публикации
Все про утепление и отопление дома и квартиры
Отзывы и комментарии
Комментарии
  1. Константин Еремеев:

    Первое – медные трубы можно использовать, только если в системе залит антифриз. Медь на электрическом котле убивает алюминиевые и стальные радиаторы отопления. Второе, не грейте воду больше, чем на 65 градусов, так меньше потери, а кроме того, если у вас двухконтурный котел, то не забьете накипью теплообменники. И еще – категорически нельзя добавлять в воду смягчающие фосфатные добавки. Съедают греющую поверхность ТЭНов за несколько лет.

  2. Сергей Васильевич:

    По-моему, схема с теплоаккумулятором – самая классная. Реально можно деньги сэкономить, если еще солнечный водонагреватель на крышу поставить. Вообще электрический котел для дома слабоват, 10 кВт не хватит, а чтобы провести трехфазную сеть в дом, нужно месяц пороги в электросетях оббивать. Можно пользоваться, если мороз не больше -15оС, дальше возможностей электрического котла может не хватить. Хотя из всех вариантов электрокотел самый комфортный и доступный по установке.

Ваш отзыв

Обсуждения
Неплохим вариантом служит мраморная мозаика. Небольшие фрагменты сохраняют все достоинства натурального
Мне кажется, что отделка камнем отличается сложностью. Есть ли возможность подобрать для камина что-нибудь
Можно приобрести гибкую облицовку, представляющую собой тонкий срез песчаника, сланца, зафиксированный на
Размер шрифта
Мы в соц. сетях