Установка электрокотла для отопления частного дома

Что такое электрический котел отопления

Так называют прибор, состоящий из следующих частей:

Теплообменника – цилиндрической емкости с 2 резьбовыми штуцерами для соединения с трубопроводом.
Нагревательного элемента (ТЭНа, электрода или индукционной катушки), питающегося от сети 220 или 380 В.
Блока автоматики, включающего в себя контроллер с органами управления и термодатчики.

У некоторых моделей все компоненты помещены в корпус.

Устройство предназначено для нагрева воды или антифриза, залитых в систему отопления.

В современные бытовые электрокотлы устанавливают дополнительные узлы:

циркуляционный насос;
мембранный расширительный бачок;
манометр;
воздухоотводчик;
предохранительный клапан.

Последние 3 позиции называют группой безопасности. Владельцу такой модели остается только смонтировать и подсоединить к ней отопительный контур из труб и радиаторов.

Котел электрический промышленный для централизованных систем отличается повышенной мощностью и состоит только из главных узлов. Насосы, расширительные емкости и прочие элементы приобретаются и устанавливаются отдельно. Оборудование внесено в общероссийский классификатор основных фондов (ОКОФ). Здесь ему присвоен код 14 2914135.

Как подключить котел к электросети

Предварительно перед выполнением подключения котельного оборудования к электрической сети необходимо произвести глубокую проверку ее технического состояния.

При обнаружении проблемных участков потребуется выполнить ремонтные работы, если нет возможности повысить мощность питания действующей линии, проводят реконструкцию внутридомовых электрических сетей с привлечением аттестованных специалистов.

Схемы подключения электрокотла к сети

Для подсоединения применяют медную электропроводку, сечение проводов рассчитывается в согласовании с данными, предоставленными заводом-изготовителем в инструкции к оборудованию котла.

Подключение с внешним кабелем выполняется с применением специализированных выводов, находящихся внизу котла. Обычно в этом месте также распложается заземляющая клемма с медным болтом.

При исполнении врезки электрокотла неотъемлемым является выполнение системы заземления. При этом необходимо обеспечить, чтобы контакт между корпусом устройства и медным болтом был прочным.

В схему обязательно подключается управляющее устройство по регулировке температурного графика. С целью защиты электрооборудования от скачков напряжения требуется установить УЗО.

Схема подключения однофазного котла на 220

Питающую электролинию котлоагрегата на 220 В предохраняет дифференциальный автомат выполненный одним модулем, блока защит из УЗО с автоматическим выключателем.

В обязательном порядке к корпусу котлоагрегата подсоединяется заземление. ТЭН в таком электрокотле рассчитан исключительно на 220В, следовательно, к одному из концов его подсоединяется фаза, а к иному — ноль.

Для подсоединения агрегата к электросети 220 необходимо уложить трехжильный кабель и подобрать для него требуемого сечение и номиналы автоматической защиты, для обеспечения надежного электроснабжения котла. При выборе исходят из тепловой мощности электрокотла.

Будет правильно, если кабель, УЗО и автоматы будут выбраны с резервом, чтобы в будущем, когда потребуется заменить котел, на более мощную модель был запас по электронагрузке.

Схема подключения трехфазного электрического котла к электросети 380

Электрокотлы, которые наиболее часто используются для отопления домов, обладают не очень большой мощность – до 15.0 кВт, поскольку больше не разрешает энергонадзор. Подобные установки имеют возможность комплектоваться ТЭНами выпущенными на 220 В.

К сети 380 В они подсоединяются «звездой» с общим «0». К примеру, три ТЭНа по 6 Квт, создают общую нагрузку 18 кВт. При этом подсоединении допускается работа любого ТЭНа вне зависимости от смежного, то есть допускается выбор мощности 6, 12 и 18 кВт. Если греющие элементы выпущены на 380 В, то они соединяются между фазами по «треугольнику».

Запрещено отступать от электросхем, рассчитанных заводом-изготовителем для конкретной модели котлоагрегата. В случае, если установлены ТЭНы на 220В при 3-х фазном подсоединении и переделывать схему на «треугольник» иначе они просто перегорят.

УЗО сопоставляет силу тока протекающего через него по фазам. Эти данные в правильно функционирующей системе будут примерно одинаковы. Но когда возникнет повреждение либо к токоведущей поверхности коснется человек, то возникнет токовая утечка из некоторой фазы и возникнет токовый дифференциал между проводами. При таком нарушении в сети реле за весьма малое время выключит сеть.

Автоматический выключатель действует при нарастании заданной силы тока в цепи. К примеру, при коротком межфазном замыкании. В таком варианте УЗО не сработает, поскольку силы токов по фазам станут одинаковыми. Но предельная токовая защита, выключит цепь и предупредит возгорание электроприборов и проводов.

Подведя итог, можно отметить, что установка современных электрических котлов для теплоснабжения индивидуальных домов не является сложной, поскольку они оборудованы полным набором вспомогательного котельного оборудования.

Собственнику понадобится тщательно выполнить все рекомендации завода–изготовителя и пригласить специалиста-электрика, если потребуется реконструкция домовой электросети.

Расход электроэнергии на работу

От чего зависит?

На расход электроэнергии прибором отопления в первую очередь влияет его тип. Двухконтурное оборудование нуждается в большем количестве кВт, нежели одноконтурное. Также при подсчёте затрачиваемой электрокотлом энергии учитывают:

Мощность оборудования;
Размеры сечения кабеля;
Площадь обогреваемого дома;
Показатели напряжения электросети.

Немаловажное значение при определении расхода электроэнергии прибором отопления имеют размеры бака, объём теплоносителя, сроки эксплуатации котла и усреднённое значение его работы при работе на максимуме. Естественно, учитывается цена 1 кВт/час

Подсчёт затрат

Чтобы заранее знать, сколько электроэнергии будет затрачиваться на отопление частного дома электрокотлом, нужно выполнить определённые вычисления. Для примера рассчитаем, какими будут расходы в частном доме площадью 100 м2:

Узнаём КПД электрокотла с целью выяснить, сколько кВт электричества уходит на получение одного кВт тепловой энергии. Большая часть электрокотлов имеет КПД 100%, и в среднем на 1 кВт тепла приходится 1, 03 кВт энергии;
Учитываем среднюю стоимость кВт/ч. Допустим, она составляет 3, 6 рубля;
Вычисляем, сколько тепловой энергии требуется дому. Поскольку на отопление 10 м2 достаточно 1 кВт, на 100 м2 необходимо не менее 10 кВт тепла;
Узнаём, как много кВт электроэнергии уходит на отопление дома в сутки. Итак, 10 кВт умножаем на 24 часа. Получаем цифру 240;
Считаем, каков расход электроэнергии в месяц, то есть 240 кВт умножаем на 30 дней и получаем 7200 кВт;
Для подсчёта денежных затрат умножаем 7200 кВт на 3, 6 рубля. Выходит, что за отопление частного дома электрокотлом нужно платить почти 26 тысяч рублей.

Но электрокотёл не всегда работает в полную силу. В основном он функционирует на подогреве. А это значит, что электроэнергии требуется в 2 раза меньше. Поэтому из полученной суммы можно отнять половину. Получается, что месяц работы электрического котла стоит 13 тысяч рублей.

Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению

Монтаж электрокотла на стену

Очистите стену от пыли и грязи.
Монтажный набор: навесная монтажная пластина, дюбели и винты, как правило идут в комплекте с котлом.
Сделайте на стене разметку в соответствии с крепежной планкой и просверлите отверстия соответствующего дюбелям диаметра (обычно Ø 10 мм), вставьте дюбели в отверстия.
Подвесьте котел на резьбовые крюки, после чего закрутите винты.

Как выбрать внешний термостат для электрокотла и экономить на отоплении до 30% каждый месяц

Организация обвязки

Для ТЭНовых электрокотлов в моноблочном корпусе, которые уже имеют все необходимые элементы системы достаточно подвести к соответствующим патрубкам подающую и обратную линии. К обратке через кран подпитки необходимо подвести запуск воды в систему.

Для простых ТЭНовых котлов без циркуляционного насоса и расширительного бака все элементы присоединяются в соответствии с одной из схем, .

Сначала на специальные крепления монтируется гидроколлектор и расширительный бак.
Далее в соответствии со схемой прокладываются разводка труб с установленными на них циркуляционным насосом, фильтром, группой безопасности.

Подвод электрической проводки и подключение к ней электрокотла

Электрические котлы имеют большую мощность и подключать к розетке разрешено лишь маломощные модели до 3,5 кВт, обычно используемые в квартирах. В иных случаях подключение осуществляется исключительно напрямую.

Подключается котлоагрегат к электрической сети через диффеенциальный автомат защиты или связку УЗО + автоматический выключатель (по 1 выключателю на каждую фазу). Силовой кабель должен иметь достаточное сечение, рассчитать которое можно, например, исходя из мощности электрокотла.

Сечение кабеля, мм2	Медные жилы, кВт	Алюминиевые жилы, кВт
220 В	380 В	220 В	380 В
1,5	3,3	5,7	—	—
2,0	4,1	7,2	3,0	5,3
2,5	4,6	7,9	3,5	6,0
4,0	5,9	10	4,6	7,9
6,0	7,4	12	5,7	9,8
10,0	11	19	8,3	14,0
16,0	17	30	12	20,0

Пример таблицы из инструкции по эксплуатации Protherm Скат 9KR 13.

Сама электрическая схема подключения одинакова для всех электрокотлов, разница лишь в количестве фаз.

При подключении к однофазной электросети достаточно подключить фазу к любому из контактов (U, V или W). При подключении электрокотла к трехфазной (380 В) электросети необходимо вытащить перемычку (см. схему) и подключить к каждому из 3-х контактов фазу. Ноль и заземление (N и PE соответственно) в каждом из случаев подключается одинаково.

Пример блока контактов Protherm Скат, подключение идет к трехфазной электросети.Подключение автоматики электрического котла через магнитный пускатель.

Заземление

Электрические установки большой мощности, к которым относятся и бытовые электрокотлы, требуют качественного заземления с соблюдением всех норм и требований. От корпуса котла должен идти провод необходимого сечения до внутреннего распределительного щита заземления, если оно уже организовано, или напрямую до вкопанных в почву электродов, если заземления в загородном доме нет.

Наружная часть защиты должна находиться в месте, где гарантированно никого не будет в момент пробоя электросети, но желательно не далее 1 метра от фундамента дома.

Порядок работ:

Прокопайте лопатой треугольник и подвод к нему глубиной 0,5-0,7 м, длинна сторон треугольника – 1,2 м.
Заострите болгаркой и забейте в землю по вершинам треугольника вертикальные заземлители – металлические уголки 50*50 длинной 2,1-2,2 метра. Они лишь немного должны торчать из земли, чтобы в дальнейшем к ним можно было приварить горизонтальные заземляющие пластины.
Образуя стороны треугольника, приварите к вертикальным электродам 3 полоски металла длинной 1,2 м, шириной 4 см и толщиной не менее 4 см.
Приварите к ближайшей вершине треугольника и проведите по траншее к фундаменту дома полосу из нержавеющей стали 4)*4 мм.
Соедините заземляющий провод идущий от распределительного щита или корпуса электрокотла болтовым соединением.
Засыпьте конструкцию землей.

Опрос: сделано ли в вашем загородном доме полноценное заземление? Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.

Пробный запуск котла

Проверьте изоляцию всех проводов, надежность соединительных муфт, кранов и стыков труб.
Запустите воду в систему отопления через кран подпитки, открывая вентиль не полностью, чтобы вода набиралась под меньшим давлением.
Спустите воздух через воздухоотводчик, в некоторых моделях имеется автоматический воздухоотводчик.
Проконтролируйте давление в системе с помощью манометра, точные номинальные значения указаны в паспорте электрокотла, обычно это 1,3-2,0 бар в рабочем режиме и 1,0-1,3 бар при отключенном котле.

Схема обвязки («классический» вариант)

Схема подключения электрокотла должна обеспечивать отсутствие значительных перепадов температуры. Чаще всего используются двухконтурные котлы. проходя по малому контуру, вода (масло или антифриз) нагревается, после чего идет по большому. Это в схеме тоже нужно учесть.

Обвязка электрокотла предполагает наличие:

Кронштейнов;
Фильтра;
Запорной арматуры;
Клапанов (обратных и предохранения);
Бака расширения;
Насоса (если требуется);
Термометра и манометра;

Выделяют следующие типы обвязки:

С установкой контура горячей воды (масла или антифриза): перед тем, как поступить в кран, теплоноситель проходит через электрокотел;
С подключением к системе теплого пола;
Обычное подключение к электросети.

При обвязке двухконтурного котла ее тип обусловливается моделью (со смесителем или без). Его достаточно сложно установить дома своими руками, поскольку здесь наряду с правильностью подключения к электросети приходится контролировать еще и подключение к ГВС.

Схема подключения электрического котла своя у каждой модели (она прилагается при покупке вместе с устройством). Если у вас недостаточно времени или вы не уверены, что сможете сами сделать все правильно, лучше не начинайте обвязку, полагаясь лишь на свою интуицию и видео в интернете. За 5-30 тысяч рублей специалисты выполнят такую работу. Зато, если совершить ошибки на первом этапе, можно впоследствии не только понести гораздо большие расходы, но и подвергнуть опасности себя и других жильцов частного дома.

Базовая схема обвязки твердотопливного котла

На заметку: для традиционных котлов количество загрузок может доходить до раз за сутки.

Вентиляция помещения котельной Для нормальной работы котла помещение котельной должно иметь систему вентиляции, не только вытяжной, но и приточной. И еще один нюанс, касающейся медных труб.

Лучшим вариантом предотвращения подобной ситуации станет отопительная система, в которой котёл электрический привязан к котлу твёрдотопливному.

Применение первично-вторичной системы позволит: создать необходимый микроклимат в доме при минимальных затратах и максимальном использовании оборудования; наиболее эффективно использовать нагревательную систему; избежать прохождения воды через неработающие агрегаты то есть повысить экономичность работы системы в целом ; быстро и просто выполнять работы по ремонту элементов системы. Видео: Подключение твердотопливного котла своими руками Как видите, выбор схемы интеграции котла зависит от многих факторов, включая особенности отопительной системы и необходимость в установке дополнительного оборудования. Такой вариант удобен тем, что на ночь можно включать котел, функционирующий в автоматическом режиме. Режимы работы аппарата задаются в программным способом и могут быть выбраны самостоятельно.

См. также: Наружный силовой кабель

Это важный момент. Оттуда при помощи насоса она через датчик, термостат и обратный клапан возвращается назад для повторного нагрева. Для управления каскадом котлов и достижения экономичного расхода топлива необходимо использовать специальную автоматику.

На втором: три спальни. Чтобы аппараты не мешали работе друг друга, на выходах подачи монтируют обратные клапаны.

Схемы обвязки

Система отопления дома из двух котлов обязательно снабжается группой безопасности на подаче, которая включает в себя манометр, аварийный клапан превышения давления, и воздухоспускной клапан. Речь идет о группе безопасности и смесительном узле. Схемы всех возможных вариантов монтажа производитель указывает в инструкции на изделие. После этого нужно установить котел на твердое основание с учетом всех расстояний, отрегулировать горизонтальность и вертикальность аппарата. Электрокотел с твердотопливным котлом: упрощённая схема Как обычно, начнём с общей схемы, чтобы дать общее же представление: В такой схеме каждый котёл может работать как самостоятельно, так и одновременно со вторым.

Все правильно, но не все так просто, как может показаться на первый взгляд. При использовании более мощных котлов от 30 кВт и выше вентиляционные отверстия должны иметь сечение не меньше 20х20 см и не меньше половины сечения дымохода. Это первое. Подключение котла к отопительной системе с буферной ёмкостью двойного назначения Особый комфорт предоставит теплоаккумулятор с дополнительным контуром, который используется для горячего водоснабжения. Указанные плюсы и минусы параллельного подключения можно применять как к соединению основного и резервного теплогенератора, так и к соединению двух или более резервных теплогенераторов на любом виде топлива. Схемы котельных с теплоаккумулятором

Самый экономный электрокотел для отопления частного дома

Уровень затрат не зависит от принципа действия оборудования. Все приборы, греющие среду за счет резистивности материалов, превращают в тепло почти 100% потребляемой электроэнергии, за исключением пренебрежимо малой доли в виде потерь в проводах и соединениях.

Сэкономить помогут следующие решения:

Погодозависимая автоматика. Исключает перерасход энергии, поскольку котел своевременно реагирует на потепление и успевает снизить мощность до оптимального уровня.
Режим программирования. Прибор с такой функцией самостоятельно снижает производительность на то время, пока хозяева на работе, и увеличивает к вечеру.
Врезка в систему отопления теплоаккумулятора и переход на двуставочный тариф оплаты электричества со скидкой в ночное время до 50%.

Последний пункт необходимо разъяснить. Теплоаккумулятором называют большую емкость в оболочке из минеральной ваты, содержащую запас воды. Устанавливается она рядом с котлом и подсоединяется к нему 2 трубами. Отопитель работает только ночью, когда электроэнергия стоит в 2 раза дешевле. Вода циркулирует между ним и теплоаккумулятором (малый круг), и постепенно весь объем нагревается до +98 ˚С.

С другой стороны к емкости подсоединен отопительный контур со своим насосом и смесительным узлом. Последний оснащен 3-ходовым клапаном, управляемым термодатчиком. Когда температура циркулирующей в системе жидкости упадет до установленного пользователем минимума, смесительный узел подбросит в него горячую порцию из аккумулятора. При этом такой же объем остывшей воды вернется в емкость. Это т. н. большой круг. Так накопительное устройство работает и днем, когда котел выключен.

Экономичная альтернатива электрическому отопителю – кондиционер «зима-лето». Этот прибор еще называют тепловым насосом. При обогреве он использует другой принцип, не резистивный. На 1 кВт потребленной электроэнергии кондиционер выдает в 3-5 раз больше тепла. Но пользоваться им можно только в межсезонье, когда столбик термометра на улице не опускается ниже -5 °С.

Подготовительные работы перед установкой котла

Перед тем как подключить электрический котел отопления в частном доме, я разработал схему его подсоединения к обогревающей системе жилой постройки и электросети в ней. При этом предусмотрел, чтобы размеры подключаемых трубопроводов соответствовали параметрам патрубков электрической теплогенерирующей установки.

Когда подбирал сечение электрокабеля для подвода электричества к котлу, учел мощность агрегата. В моем случае подключалось мощное настенное устройство. Поэтому пришлось подвести трехфазную сеть. Если бы у устройства была небольшая мощность максимум 8000 Вт, тогда его бы подключил к бытовой сети, в которой стандартное напряжение 220 В.

Рекомендую всем ответственно подходить к каждому этапу монтажа электрического котла для обогрева частного дома любого размера. Советую перед началом работ внимательно изучить инструкции производителя котла

Особое внимание нужно обратить на параметры электрической и тепловой схемы, которые рекомендует соблюдать завод-изготовитель настенной теплогенерирующей установки

Пример тепловой схемы подключения двух электрокотлов

Важно!

Исключительно по уровню мною осуществлялась установка электрокотла для отопления в частном доме своими руками, схема которого уже была разработана. Поэтому он был смонтирован строго горизонтально. С помощью строительного уровня наносил разметку и контролировал сам процесс, а также результат по окончанию монтажа устройства на крепежные элементы.

Часть домовладельцев выбирает для установки напольные модели. Агрегаты в таком исполнении монтируются на штатные опорные элементы или устанавливаются на заранее подготовленном теплоизолированном основании. При этом площадка под оборудованием обязана быть прочной, чтобы выдержать вес устанавливаемого устройства.

Недостатки электрических котлов

Идеальной отопительной системы, а также способа подачи энергии для обогрева не найти, поскольку в каждом случае есть свои недостатки. Электрические котлы не исключение, поскольку есть и в этих приборах свои минусы:

При перебоях в системе энергоснабжения оборудование не будет работать, что может привести к промерзанию труб. Как правило, отсутствие электричества связано с аварийными ситуациями, которые соответствующие службы устраняют в короткие сроки, а за такой период система отопления не успеет остыть до глубокого промерзания, особенно если в доме установлены чугунные радиаторы.
Затраты на электроэнергию – это самый существенный недостаток. Если применять раздельный учет электроэнергии, то в ночное время, когда тарифы ниже, можно устанавливать большую мощность, а днем ставить на минимум.

Следует отметить, что, чем дороже электрический котел, тем меньше он расходует электроэнергии. Поэтому при выборе подходящего прибора не стоит отталкиваться только от цены. Дорогой котел позволит сэкономить в последующем на расходах по оплате электричества.

Где поставить котел?

Выделять специальное помещение для установки котла не требуется. Установить его возможно на кухне или в другом нежилом помещении. Основное требование: наличие удобного доступа для подключения труб. Сегодня можно приобрести два варианта исполнения котлов:

настенные, мощностью от 5 до 60 кВт, они могут быть использованы для помещений, площадь которых менее 600 квадратных метров;
напольные, мощностью от 60 кВт, их используют для просторных домов.

При установке настенного агрегата нужно выполнять следующие требования:

стена должна быть выполнена из негорючего материала;

аппарат устанавливают на монтажную планку, входящую в комплект поставки;
при правильном расположении по бокам котла должно быть оставлено свободное пространство шириной не мене 5 см, вверху и внизу – 80 и 50 см соответственно. Перед наружной стенкой котла должно быть оставлено свободное пространство шириной 70 см.

Виды электрокотлов по способу нагрева

Сразу оговоримся: нет идеальных нагревательных элементов. Каждая конструкция имеет слабые и сильные стороны. Коэффициент полезного действия различается не более, чем на 10%, и составляет величину 85–95%.

Тепловые электрические нагреватели (ТЭН)

Это классика жанра: такие устройства применяются более 100 лет (их называли «Титанами»).

Для нормальной работы требуется бойлер-теплообменник, он может быть достаточно компактным. Внутри располагаются ТЭНы, в зависимости от конструкции, их может быть несколько. Например, для экспресс-нагрева включается весь блок, а для поддержания температуры используется один нагреватель.

Котлы могут быть оснащены циркуляционным насосом и расширительным бачком. Часто системы с ТЭНами применяются в комплексных решениях. Например, в универсальных котлах на дровах и электричестве.

Преимущества: Простота использования и обслуживания, относительная электробезопасность, не требуется специальный теплоноситель. Ценовая категория — средняя.

Недостатки: Нагревательный элемент быстро покрывается кальциевыми наростами, которые необходимо чистить. Не самый высокий КПД.

Электродные системы (их еще называют ионными)

Принцип работы достаточно примитивный, эффективность самая высокая. Если вы когда-нибудь делали своими руками кипятильник из двух лезвий, понять механизм нагрева будет несложно.

Между электродами возникает ионизация, частицы молекул при перемещении выделяют большое количество тепловой энергии. Вода одновременно является электрическим проводником и теплоносителем. Для обеспечения процесса, жидкость должна содержать большое количество солей. Использование обычной воды невозможно. Если электропроводность теплоносителя снижается, резко падает КПД электрокотла.

Преимущества: Самый высокий КПД (при условии заправки системы специальной жидкостью). Низкая стоимость оборудования и компактные размеры. Практически нулевая инертность: весь объем воды вокруг электронов нагревается сразу после включения. Плавная регулировка мощности, нет зависимости от скачков напряжения.

Недостатки: Высокая опасность поражения электротоком, который протекает непосредственно через воду. Схема подключения электродного котла требует неукоснительного соблюдения мер безопасности. Электроды изнашиваются достаточно быстро. Требуется специальный теплоноситель, соответственно использование в качестве источника горячей воды в кране невозможно.

Индукционные системы нагрева

Работает по такому же принципу, как индукторные варочные панели. Генератор высокой частоты формирует в первичной катушке переменное магнитное поле. Оно в свою очередь возбуждает вихревые токи в стальной трубе, через которую протекает вода. Труба сильно нагревается, передавая тепло в жидкость.

Площадь контакта теплоносителя и нагревателя достаточно большая. Потери сведены к минимуму. А благодаря малому (относительно) энергопотреблению, такие котлы имеют самую низкую стоимость тепловой калории.

Преимущества: Полная универсальность, легко интегрируются в действующую систему отопления

Простой монтаж, требуются лишь элементарные меры предосторожности: это самый безопасный котел. Долговечность, простота обслуживания

Недостатки: Высокая стоимость, сложная схема автоматики управления (не для пользователя, для ремонтной мастерской).