Подключение электрического котла к системе отопления в частном доме

Последовательность работ

Схема установки обогревательного устройства выполняется по определенному алгоритму. От того, насколько точно исполняется эта схема, зависит надежность работы оборудования в будущем.

В общий комплект входят:

• электрический котел;
• термодатчики;
• батареи;
• запорная и сливная арматура;
• бачок расширительный;
• насос для циркуляции теплоносителя;
• фильтр.

Работы начинаются с разметки и монтажа. Устройство должно находиться подальше от водопроводной трубы для того, чтобы при протечке не возникло короткого замыкания. Установка оборудования осуществляется с использованием дюбелей или болтов, причем поверхность следует разровнять как по горизонтали, так и по вертикали. Для напольных аппаратов понадобится специальный поддон.

Следующее, что нужно сделать — подключиться к системе, для чего нужно перекрыть поступление воды кранами. Присоединение осуществляется переходниками и муфтами.

Затем наступает черед электрики. В ее составе автомат-выключатель и устройство защищенного отключения нужных номиналов. Правильное подключение подразумевает наличие заземление. Проводка укладывается в кабельные каналы, защищенные кожухами. Сечение проводов должно соответствовать мощности оборудования.

Для электрического котла неообходим автомат-выключатель

Лишь по окончании работ с электрической частью схемы можно начинать тестировать работу электрокотла.

Обратите внимание! Подобные аппараты отзывчивы даже к незначительным скачкам напряжения в электросети, а значит, использование стабилизатора обязательно

Схема и система отопления с электрокотлом

Поскольку речь идет о замкнутом круге, по трубам циркулирует постоянный объем воды. При подключении электродных и индукционных электрических котлов необходим монтаж наружной обвязки. Установка электрокотла разрешена на стену из негорючего материала.
Особого упоминания при исследовании, какую схему отопления выбрать для частного дома, заслуживают теплые полы. Как показывает практика, рекомендуется производить подключение газовых котлов с электроникой через стабилизаторы напряжения.
При выборе подобной системы следует иметь в виду, что в самой дальней комнате батарея будет практически холодной. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло.
По сути, чтобы превратить открытый контур в герметичный достаточно установить мембранный расширительный бак вместо обычного.
Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды. Если все-таки ее приходится делать самостоятельно, то нужны уже собранные распределительные узлы.
Мощность такого оборудования составляет ,2 кВт в час. Именно поэтому котлы на угле и дровах пользуются такой высокой популярностью.
В итоге для строительства системы нам потребуется один котел, несколько радиаторов обычно их количество равно числу окон и арматура для трубопровода с сопутствующими фитингами. Обвязка отопительного котла — процесс подключения нужного оборудования.
ОТОПЛЕНИЕ дома за 1 ДЕНЬ Твердотопливный КОТЕЛ

Особенности работы твердотопливного котла

Как и любое другое оборудование, данный вид нагревателя имеет свои плюсы и минусы.

Положительные стороны:

1. Не требуют подключения к сети электроснабжения, то есть считаются автономными системами.
2. Доступная цена оборудования.

Принимая во внимание низкую стоимость топлива, использование данного вида котлов считается экономически обоснованным. К минусам можно отнести следующие:

К минусам можно отнести следующие:

1. Требуется противопожарная защита прилегающих к агрегату поверхностей.
2. Управление процессом горения довольно сложное.
3. Отсутствие автоматической подачи топлива, хотя при желании этот вопрос можно решить.
4. Желательно обеспечение низкой влажности в помещении, где хранится твердое топливо.

Принцип работы ТТКО прост: при сгорании в топке дрова или другое сырье выделяют некоторое количество тепла, которое, в свою очередь, нагревает воду, циркулирующую в трубопроводах. Образующиеся при этом продукты горения, удаляются из оборудования через специальные устройства: газы — через дымоход, минеральная часть (зола и сажа) — через зольник и сажесборник.

Особенности расположения обвязки котельного оборудования

• группа безопасности устанавливается за отопительным агрегатом, так как на этом отрезке контура при прекращении циркуляции наблюдается точка наивысшего давления рабочей среды;
• циркуляционный насос располагается перед котлом, в точке контура с минимальной температурой теплоносителя;
• расширительный бак устанавливается с выдержкой расстояния двукратного значения напора насоса, если располагается до него, в случае же размещения после – дистанция должна быть равна восьмикратному значению напора насоса.

В электрокотлах последнего поколения все элементы обвязки зачастую встроены в конструкцию.

Схема обвязки ТТ котла с естественной циркуляцией

Перебои с электричеством в нашей стране нередки, причем обычно они случаются в самую плохую погоду. Поэтому во многих селах и деревнях предпочитают делать системы отопления с естественной циркуляцией — гравитационные. Они работают независимо от наличия электроэнергии, так что дом без тепла не останется.

Подключение котла на твердом топливе в гравитационную систему отопления

Приведенная на схеме обвязка твердотопливного котла для гравитационной системы — самый простой из возможных вариантов. В системе обязательно наличие расширительного бака. Он необходим для компенсации теплового расширения: во время нагрева объем теплоносителя увеличивается, и он вытесняется в расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией расширительный бак ставят открытого типа. Это обычная емкость, в которой находится некоторое количество теплоносителя (около половины объема или меньше). Чтобы теплоноситель меньше испарялся, на бак ставят крышку. А чтобы одновременно еще и отводить воздух из системы, поднимают его в самую высокую точку системы.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

В системах этого типа теплоноситель движется благодаря уклону труб. Для обеспечения циркуляции котел должен находиться в самой нижней точке, все отопительные приборы — выше него. Кроме этого, приходится использовать трубы большого сечения — чтобы снизить сопротивление при движении теплоносителя.

От котла труба поднимается вверх, затем, постепенно понижаясь, труба подачи обходит все отопительные приборы. Обратка подключается с обратным уклоном — к котлу. Работает схема так: нагретый теплоноситель за счет высокой температуры поднимается вверх по вертикальной трубе, с небольшим уклоном идет подача (немного выше уровня радиаторов). Эта часть называется разгонная петля. Далее по наклонной трубе подачи, за счет силы гравитации и набранной скорости, обходит все отопительные приборы.

Основной принцип работы естественной циркуляции — перепад высот и разница температур

Проходя по трубам и радиаторам теплоноситель остывает. Остывший теплоноситель имеет большую массу, чем горячий. Более холодный теплоноситель стремится вниз, создавая давление. За счет этого и происходит циркуляция — нагретый теплоноситель стремится вверх, холодный — вниз. Но система работает только при правильно подобранном диаметре труб и их уклоне.

Что еще необходимо

В приведенной выше схеме есть масса недостатков:

• Нет предохранительного клапана — это устройство ставят на выходе котла. С его помощью происходит сброс лишнего теплоносителя при его закипании. Если этот клапан не установить, возможен разрыв труб, радиаторов, теплообменника, расширительного бака (если он закрытого типа).

• Нет воздухоотводчика. Если система открытого типа (расширительный бак в этом случае просто емкость с крышкой), воздух может выходить через расширительный бак. Но при разветвленной системе необходимы дополнительные устройства для отведения воздуха на радиаторах.

Указанные два устройства обязательны, но еще желателен манометр и термометр. Они нужны для контроля за системой. Термометров желательно иметь два — на выходе и на входе котла. Чтобы можно было оценить эффективность работы системы, подстроить и отрегулировать теплоотдачу радиаторов.

Недостатки

Основное достоинство гравитационной схемы обвязки твердотопливного котла — независимость от наличия электроэнергии. Недостатков намного больше:

• Невысокая эффективность и невозможность регулировки. Скорость движения теплоносителя в таких системах невысокая. Поэтому добиться высокой эффективности не получается. Регулировать ее тоже нет возможности. Так что подстроиться под погодные условия невозможно.

• Каждый раз когда система разогревается ( утром, например), температура теплоносителя в обратке очень низкая. Из-за этого образуется конденсат, разъедающий теплообменник. И бороться с этим нет возможности.
• Неэстетичность исполнения. Для обеспечения циркуляции трубы подачи должны располагаться выше радиаторов. Обвязка твердотопливного котла в гравитационной системе делается трубой 32 мм или более. Иногда подачу тянут над ними — на уровне метра (или чуть выше) от пола, иногда — пускают под потолком. А трубы имеют немалый диаметр, так что вид тот еще.

Все эти недостатки приводят к тому, что системы отопления с естественной циркуляцией делают все реже. Люди предпочитают сделать резервированное электропитание (поставить аккумуляторные батареи или/и генератор) и иметь более удобную и регулируемую систему отопления.

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

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

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.

Общие указания по монтажу

Перед покупкой отопительного агрегата надо определить место его установки. Для этого предназначена топочная, но зачастую в ней недостаточно свободного пространства, поскольку его занимает существующий газовый или другой отопитель. Тогда установка твердотопливного котла в частном доме может быть выполнена за стеной помещения топочной, в пристройке. Ставится каркас из металлоконструкций и обшивается сэндвич – панелями или профилированным листом с утеплителем. Вариант удобен для тех, кто собирается топить углем, внутри дома не будет грязи.

Все недорогие твердотопливные котлы для дома малой мощности допускается ставить прямо на черновую стяжку пола. Они имеют малый вес и не оказывают на основание вибрационных нагрузок, поскольку не оборудованы вентилятором или шнековым конвейером для подачи пеллет. Для агрегатов мощностью свыше 50 кВт рекомендуется устроить бетонный фундамент, который должен опираться на грунт и утрамбованную подсыпку из щебня. Фундамент выполняется на 80—100 мм выше уровня стяжки, при этом он не должен быть с ней связан. Устройства основания также требуют котлы длительного горения, в которых имеется механизм подъема-опускания тяжелого груза.

Проектами на частные дома обычно предусматривается устройство дымоходной шахты в толще стены с выходом трубы сквозь кровлю. Если шахта отсутствует либо занята существующим газовым отопителем, понадобится произвести монтаж дымохода для твердотопливного котла. Для этого лучше использовать металлические двустенные дымоходы с утеплителем. Они легкие, собираются из секций нужной длины и легко крепятся к стене дома. Для поворотов и ответвлений изготавливаются такие же двустенные тройники и отводы. Способы монтажа дымоходов при наличии вытяжной шахты и без нее можно увидеть на рисунке.

Монтаж дымохода

В помещении топочной обязательно наличие естественной вытяжной вентиляции. Когда производится установка котлов отопления в частном доме, вытяжка предусматривается через шахту в стене. Шахта параллельна дымоходной, только меньшего сечения. При ее отсутствии в наружную стену ставится переточная решетка, она должна располагаться под потолком помещения. Роль вытяжки состоит в следующем:

• В топочной создается разрежение, в результате чего туда подсасывается приточный воздух из других помещений и используется для горения. Котельные установки мощностью 50 кВт и выше требуют организации отдельной приточной вентиляции.
• Удаление продуктов горения, случайно попавших в помещение.

Ориентировочная компоновка оборудования и схема монтажа твердотопливного котла отопления представлена на рисунке.

Схема монтажа твердотопливного котла

Часто в котельных загородных домов отсутствует выход канализации. Это не совсем правильно, так как иногда требуется опорожнить систему или водяную рубашку котла. В этот же сток направляют сброс предохранительного клапана.

Порядок монтажных работ

Для выполнения работы предлагается следующая инструкция по монтажу твердотопливных котлов:

1. Изделие освободить от заводской упаковки.
2. Если в помещении топочной мало места, то сборку изделия лучше произвести на улице. Установить все дверцы и ящик зольника, а также остальные элементы, поставляемые отдельно. Вентилятор и приборы автоматики ставить не нужно, это делается после монтажа котла.
3. Переместить агрегат в помещение и установить на фундаменте или полу таким образом, чтобы патрубок выхода газов находился на одной оси с трубой дымохода. В домашних условиях монтаж твердотопливного котла своими руками нужно выполнять с помощником, вес оборудования редко бывает меньше 50 кг.
4. Зафиксировать котел на фундаменте или стяжке так, чтобы не было перекосов.
5. Присоединить дымоход, установить вентилятор с блоком управления и группу безопасности.
6. Подключить котел к системе отопления по выбранной схеме.

Обвязка

Что должна включать схема обвязки электрокотла?

	Циркуляционный насос. Он заставляет теплоноситель двигаться по контуру, обеспечивая равномерный нагрев радиаторов.
	Расширительный бак. Его функция — вместить избыток расширяющегося при нагреве теплоносителя. Без бачка избыточное давление в контуре вполне может порвать трубы или теплообменник котла.
	Предохранительный клапан. Его задача — сбросить избыток теплоносителя в дренаж в аварийной ситуации (при закипании воды вследствие остановки насоса или в том случае, если вместимость расширительного бачка окажется недостаточной).
	Автоматический воздушник. Он отводит воздух, препятствующий циркуляции и создающий гидравлические шумы.
	Манометр. Нужен для визуального контроля давления.

Как правильно подобрать эти приборы в систему отопления с электрическим котлом? Инструкция — к вашим услугам.

Насос

Он подбирается по двум параметрам — напору и производительности.

Напор — параметр, которым в абсолютном большинстве случаев можно смело пренебречь. Его минимальное значение у младших моделей — 2 метра, и этого вполне достаточно для работы контура отопления частного дома любых разумных размеров.

Элеваторный (тепловой) узел многоквартирного дома. Перепад давлений между началом и концом отопительного контура — 0,2 кгс/см2, что соответствует напору в 2 метра.

Как подобрать производительность насоса?

Ее минимальное значение вычисляется по формуле Q=0,86R/Dt. Переменные в ней (слева направо):

• Производительность (м3/час);
• Тепловая мощность контура (суммарная мощность батарей или мощность котла) в киловаттах;
• Перепад температур между подающим и обратным трубопроводом (градусы).

Давайте, в качестве примера, вычислим производительность для мощности котла в 12 кВт при 70 градусах на подаче и 50 на обратке.

Q=0,86*12/20=0,516 м3/час.

У многих циркуляционных насосов производительность можно регулировать.

Расширительный бачок

В закрытых (не сообщающихся с атмосферой) системах используется мембранный бак, часть объема которого заполнена воздухом или азотом. Воздушная камера отделена от камеры с теплоносителем упругой мембраной. При нагреве практически несжимаемая жидкость вытесняется в бачок и сжимает газ в воздушной камере.

Простейший способ подбора объема бачка — взять 10% от объема отопительного контура. Последний можно вычислить, слив заполненную систему отопления в мерную емкость.

Стандартное давление зарядки (давление азота или воздуха в воздушной камере) — 1,5 кгс/см2. Оно может быть увеличено простой подкачкой велосипедным насосом через золотник.

Золотник (вверху) позволяет накачать воздух в расширительный бачок велосипедным насосом.

Клапан

Давление срабатывания предохранительного клапана равно верхнему порогу допустимого давления в системе (обычно 2,5 кгс/см2).

Воздушник и манометр

Единственное требование к ним — диапазон шкалы манометра. Он должен показывать давление как минимум до 4 бар (4 кгс/см2).

Клапан, воздушник и манометр образуют группу безопасности.

Расположение

Где располагаются элементы обвязки?

• Насос — перед котлом, на участке с наиболее низкой температурой;
• Группа безопасности — на выходе из котла, там, где при остановке циркуляции в контуре начнет расти давление;
• Расширительный бак — в любой точке контура, но не ближе чем в 2 диаметрах розлива от крыльчатки насоса при монтаже перед ним и в 8 диаметрах розлива — после него. Цена нарушения этого требования — ускоренный износ мембраны, вызванный постоянными колебаниями давления в баке из-за турбулентностей (завихрений) потока.

Обвязка электродного котла Галан: насос стоит непосредственно перед котлом, группа безопасности — после него, расширительный бачок — после группы безопасности.

Особый случай

Во многих ТЭНовых котлах группа безопасности, насос и расширительный бак расположены прямо в корпусе прибора, что превращает его в полноценную мини-котельную.

Такой котел подключается в разрыв отопительного контура. В качестве дополнительной обвязки нужна только пара шаровых кранов на входе и выходе: они позволяют снять котел без сброса всего объема теплоносителя.

Обвязка электрической мини-котельной — шаровые краны на входе и на выходе.

Показания манометра и термометра в этом случае выводятся на индикатор на лицевой поверхности прибора.

При включении котла индикатор на лицевой панели показывает параметры теплоносителя.

Варианты установки

Итак, для начала разберемся с вариантами подключения электрокотла в частном доме и квартире своими руками:

• Если мощность водонагревателя не превышает 3,5 кВт, то обычно он запитывается от розетки. При этом допускается использование однофазной сети 220В.
• В том случае, если мощность варьируется в пределах 3,5-7 кВт, необходимо осуществлять электромонтаж своими руками напрямую от распределительной коробки. Это связано с тем, что розетка может не выдержать высоких токовых нагрузок. Как и в предыдущем случае, 220-вольтная сеть допускается для применения.
• Ну и последний вариант, который может встретиться – электрокотел, мощностью свыше 7 кВт. В этом случае необходимо не только вести отдельный кабель от распредкоробки, но и использовать более мощную 3-х фазную сеть 380В.

Модели электрокотлов

Принцип любого электрокотла – превращение электроэнергии в тепло. Электрические агрегаты не являются самыми экономически выгодными, но КПД их использования равен 95-99%, что достаточно хорошо для подобных узлов. Такие котлы подразделяются на три вида по типу теплоносителя. Поговорим о каждом из них более подробно.

Тэновый электрический котел

Электрические котлы отопления, снабженные ТЭНами, работают по принципу электрического чайника. Вода проходит через трубчатые нагревательные элементы – ТЭНы. Выступая в качестве теплоносителя, она проходит по всей системе отопления, циркулируя с помощью насоса.

Одним из преимуществ можно назвать его компактность, аккуратный внешний вид и возможность монтажа на стену. Процесс установки не вызовет особых затруднений, а эксплуатация комфортна и проста, благодаря датчикам терморегуляторам. Автоматика позволяет поддерживать нужный нагрев, ориентируясь на данные с датчиков, которые меряют температуру воздуха окружающей среды.

Теплоносителем может выступать не только вода, но и незамерзающая жидкость, благодаря которой не будет образовываться накипь на ТЭНах, которой не избежать, используя воду.

Внимание. Накипь, образованная на ТЭНах, ухудшает теплоотдачу и энергосберегающие свойства электрического котла отопления

Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость

Для удобства регулировки потребления электричества, он оборудован несколькими ТЭНами, которые можно включать по отдельности

Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость. Для удобства регулировки потребления электричества, он оборудован несколькими ТЭНами, которые можно включать по отдельности.

Электродный электрический котел

Принцип работы электродного электрического котла для отопления дома совершенно отличается от предыдущей модели. Нагрев жидкости происходит не нагревательным элементом. Электрод, установленный в корпусе, отдает жидкости электрический заряд, под действием которого молекулы расщепляются на отрицательно и положительно заряженные ионы. В теплоносителе происходит собственное сопротивление, что и обеспечивает интенсивный нагрев. Заливается в систему либо вода, либо специальный состав (подобие антифриза).

Данный вид электрического агрегата для отапливания дома совершенно безопасен, если произойдет утечка жидкости, он просто отключится. Электродный модели очень компактны (выглядит как небольшой цилиндр с патрубками), оборудованы датчиками замера температуры окружающего воздуха, управляются автоматикой.

Обслуживание данной модели сводится к замене электрода, так как они постепенно растворяются по мере работы, что ухудшает обогрев дома. Также нужно обязательно следить за исправной работой циркуляционного насоса, чтобы жидкость в системе не закипела. Правильная и эффективная работа электродного электрического котла для отопления частного дома возможна только с подготовленной водой – она должна иметь необходимое значение удельного сопротивления. Измерить их самостоятельно не всегда удобно и просто, как и подготовить воду. Поэтому, проще и надежнее будет купить специально предназначенную для работы в электродных котлах жидкость.

Электрический котел индукционный

Этот вид отопительного электрического агрегата для дома работает на основе индукционного нагрева жидкости ферромагнитными сплавами. Индуктивная катушка располагается в герметичном корпусе и не имеет контакта непосредственно с теплоносителем, который протекает по периметру устройства. Исходя из этого, в качестве энергоносителя для отопления дома может быть использована не только вода, но и антифризы. Данный электрический котел для отопления дома не оборудован нагревательным элементом или электродом, что улучшает его КПД. Также, отсутствие ТЭНов обеспечивает полную безопасность при эксплуатации. Этот вариант котла для обогрева дома не подвержен образованию накипи, практически не ломается и не течет.

Минусом индукционных моделей является лишь их более высокая стоимость и большие габариты. Но со временем проблема размера устраняется — на смену старым, приходят усовершенствованные модели.

Кроме данной классификации, электрические котлы для отопления частного дома разделяют на:

• одноконтурные (предназначены только для отопления всего дома);
• двухконтурные (обеспечивают не только отопление во всем доме, но и нагрев воды).

Также нужно выделить:

• настенные котлы;
• напольные котлы (производятся модели большой мощности).

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.