Электрические котлы отопления: правила установки, монтаж обвязки, техника безопасности

Для успешного монтажа и работы системы отопления необходимо учитывать множество факторов, включая тип труб, их диаметр и уклон. В противном случае могут возникнуть сложности при необходимости регулирования мощности отопительного прибора и изменении температуры теплоносителя. Эти аспекты особенно критичны для обеспечения эффективной работы всей системы.

Отопление от электрокотла: варианты организации отопления на основе электрического котла

Когда подключение загородной недвижимости к централизованному газоснабжению невозможно, либо такие планы отсутствуют в будущем, многие собственники частных домов выбирают для обогрева электронагревательные котлы. Этот способ отопления имеет свои преимущества и недостатки, которые важно учитывать при выборе данного решения.

Для получения максимальной эффективности от использования электрокотла необходимо правильно выбрать электроприбор и схему отопительного контура. Мы рассмотрим конструктивные и функциональные характеристики различных типов электрокотлов и особенности подключения агрегатов к системе отопления.

Тем, кто хочет организовать обогрев помещения при помощи электрического котла, может оказаться полезной информация о том, как эффективно использовать двойной тариф на электроэнергию с целью снижения затрат на электричество.

Классификация оборудования и принцип работы

Электрокотел преобразует электрическую энергию в тепловую. По различным конструктивным особенностям устройства можно выделить три типа:

• Котлы с ТЭНами;
• Электродные котлы;
• Индукционные котлы.

Современные модели, независимо от типа, оснащены термостатом, который позволяет регулировать мощность устройства и уровень нагрева теплоносителя. Также существуют варианты с внешними датчиками, позволяющими отслеживать температуру воздуха в помещении, что значительно увеличивает удобство эксплуатации.

Устройство с нагревательным ТЭНом

Внутри контейнера, предназначенного для воды, располагаются нагревательные элементы, выполненные в форме трубок или пластин — это и есть ТЭНы. Для регулирования температуры нагрева они включаются поэтапно. Вода заходит в бак, нагревается и затем направляется в контур отопления. Как только температура воды изменяется, определенные ТЭНы включаются или отключаются в зависимости от необходимости.

Управление движением теплоносителя осуществляется встроенным циркуляционным насосом.

В зависимости от их размера и конфигурации ТЭНовые электрокотлы могут быть настенными или напольными. Важно выбрать подходящее место для установки устройства, чтобы его было удобно обслуживать.

Современные котлы часто бывают двухконтурными, что позволяет им греть воду не только для отопления, но и для нужд водоснабжения. Главные достоинства ТЭНовых котлов — это простота конструкции и их экономичность; при правильной эксплуатации они маловероятно выйдут из строя. Однако стоит отметить, что в качестве теплоносителя, помимо воды, могут использоваться антифризы и масла, но часто такие устройства имеют большие размеры, что ограничивает выбор места для установки. На ТЭНах может образовываться накипь, что требует периодической замены нагревательных элементов.

Электродный котел для отопления

В этих котлах нагрев происходит за счет разности потенциалов двух электродов и естественного сопротивления воды, которое создается за счет растворенных минералов. Они достаточно компактны и способны быстро нагревать небольшие объемы воды.

Данные устройства экономичны и просты в установке, однако они работают только с водой, обладающей определенным уровнем удельного сопротивления.

Электродные котлы не требуют встроенного циркуляционного насоса и являются надежными в работе — поломки встречаются крайне редко, и ремонт часто не вызывает затруднений. Ценовая категория этих устройств также весьма доступна для большинства покупателей.

Тем не менее электроэнергия из других источников, таких как масла и антифризы, не подходит для использования в таких котлах — в качестве теплоносителя можно применять именно воду, но не дистиллированную. Электроды со временем подлежат замене, так как они растворяются в жидкости при работе.

Прибор с индукционным нагревом

В индукционных котлах нагревательный элемент состоит из диэлектрического корпуса с навитой катушкой, внутри которой генерируется ток. Это создает разность потенциалов в сердечнике, что приводит к быстрому его нагреву. Тепловая энергия затем передается теплоносителю.

Типы электрических котлов

Выбор схемы системы отопления с использованием электрокотла зависит от его типа. Электрический котел преобразует электроэнергию в тепло различными способами, основываясь на конструктивных особенностях. На сегодняшний день на рынке представлены три типа оборудования: с ТЭНом, электроды, индукционные. Все современные модели комплектуются термостатами, которые дают возможность контролировать уровень нагрева и общую мощность котла. Некоторые модели таких котлов также могут быть подключены к внешним датчикам, которые помогают регулировать температуру в помещениях.

Купить электрический котел для отопления и сопутствующее оборудование можно в нашем интернет-магазине.

Агрегаты с ТЭНом

Эти котлы имеют большую емкость для воды, где размещены трубчатые или пластинчатые нагревательные элементы — ТЭНы. Уровень нагрева регулируется поочередным их включением. Вода поступает в бак по трубопроводу, нагревается и затем направляется в отопительный контур. При изменении температуры жидкости по сравнению с заданными параметрами ТЭНы отключаются или начинают работать. Циркуляция воды управляется циркуляционным насосом.

Котлы с ТЭНами бывают двух типов: одноконтурные — для отопления, и двухконтурные — для отопления и подготовки горячей воды. Эти устройства пользуются высоким спросом благодаря своей простой и надежной конструкции и доступной стоимости. При соблюдении эксплуатационных норм они служат долго и редко выходят из строя. В систему можно заливать не только обычную воду, но и масла, растворы на основе этиленгликоля или антифризы. Недостатками тэновых агрегатов являются достаточно большие размеры и необходимость периодической замены нагревательных элементов.

Электродные котлы

Эти котлы работают на основе разницы потенциалов и сопротивления жидкости. Они отличаются компактными размерами и способны быстро нагревать значительные объемы воды. В качестве рабочей жидкости возможно использовать только водопроводную воду, которая не должна очищаться, так как это может негативно сказаться на работе котла. Эти устройства обладают высокой надежностью, поломки встречаются редко, а если и происходят, то их ремонт не представляет сложности. Нагревательные электроды являются расходным материалом и подлежат периодической замене. Цены на индукционные устройства достаточно доступные.

Установить котел отопления в Москве и области можно в нашей компании. Для уточнения цен и связи со специалистами посетите раздел услуги.

Индукционные теплонагреватели

Индукционные котлы используют нагревательные элементы индукционного типа, которые состоят из диэлектрического корпуса с катушкой и сердечником. Эти устройства обеспечивают быстрый нагрев благодаря созданию электрического поля, а тепло передается рабочему телу системы отопления. Индукционные агрегаты обладают высокой производительностью, длительным сроком службы и содержат системы, которые позволяют использовать любой тип теплоносителя. В основном на рынке представлены индукционные котлы высокой мощности, которые могут варьироваться от 20 до 60 кВт.

Требования к установке электрического котла

Установка электрокотла для отопления дома должна осуществляться с соблюдением ряда правил и требований, представленных в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). К основным условиям относятся следующие:

• Установка электрического агрегата мощностью до 10 кВт не требует согласования с энергетическим надзором. Однако если котел будет работать от дифференциального счетчика, лучше заранее согласовать установку.

• Агрегаты мощностью свыше 6 кВт следует подключать к трехфазной линии. В практике работы котлов до 12 кВт допускается подключение к однофазной сети, однако они не смогут функционировать на полную мощность.
• Электрический котел, в отличие от твердотопливных и газовых устройств, может быть установлен в любом помещении дома, за исключением сильно влажных зон — таких как санузлы и ванные. Основное ограничение касается схемы подключения отопления к электросистемам, так как требуется интеграция с электросетью, трубопроводом и другими сервисами.
• К требованиям, предъявляемым к поверхности, на которую будет установлен котел, выдвигаются незначительные требования. Подойдет даже бревенчатая стена, но в этом случае место, отведенное под котел, должно быть обложено негорючими материалами, такими как ксилолит или базальт.
• Также существует требование к пространству вокруг котла — необходимо обеспечить свободный доступ для обслуживания и ремонта. Размеры этого свободного пространства варьируются в зависимости от модели, и их следует уточнять в технической документации. Обычно это составит 70 см сверху, 50 см сбоку, 70 см спереди и 3 см от задней части до стены.

Монтаж: основные правила, выбор места, требования ТБ

При подготовке к монтажу электрического котла ключевым шагом является выбор места его установки.

В целях безопасности и при наличии дополнительного оборудования рекомендуется устанавливать котел в отдельном помещении:

При этом рекомендуется учитывать следующие аспекты:

• Чтобы минимизировать риск случайного поражения током и защитить сам отопительный агрегат от негативных воздействий окружающей среды, предпочтительно установить котел в отдельной комнате, такой как цокольный этаж, гараж или кладовка.
• Если установка котла проходит на кухне или в коридоре, его необходимо разместить так, чтобы в окружающем пространстве не было риска случайного контакта. Продумайте заранее, как экранировать коммуникации, чтобы трубы и кабели не портили внешний вид интерьеров.
• Корпус агрегата не должен напрямую соприкасаться с деревянными поверхностями. На деревянную стену следует установить лист асбеста, а сверху его дополнить металлическим листом. Аналогично должны быть выполнены меры защиты для полов с использованием негорючих материалов при установке напольного котла.
• Обеспечьте удобный доступ для обслуживания и эксплуатации оборудования, чтобы упростить процесс обслуживания.
• Электрический кабель подключения агрегата необходимо монтировать на стене выше уровня трубопроводов, чтобы в случае их протечки или утечки кабель не оказался в воде.
• Необходимо предотвратить нагрузки на штуцеры котла, поэтому трубопровод, находящийся близко к точке подключения, должен быть надежно закреплён на стене.

Кроме того, для обеспечения электробезопасности и защиты от возгораний трубопровод должен быть установлен ниже уровня электропроводки.

При проведении электромонтажных работ для установки котла необходимо учитывать технику безопасности:

• Перед началом установки отключите электроэнергию в доме.
• Корпус котла должен находиться на расстоянии не менее 5 см от стены, 80 см до потолка, и не менее 50 см до пола и труб (для навесной модели). Также необходимо оставить свободное пространство перед лицевой стороной котла, минимум 70 см.
• Рекомендуется использовать трехфазную сеть 380 В. Стандартная бытовая сеть на 220 В может перегружаться при включении котла мощностью свыше 5 кВт. В то же время менее мощные модели не обеспечивают полного обогрева домов, их обычно используют как резервный источник тепла в совокупности с газовыми или твердотопливными установками, либо устанавливают в небольших помещениях. Котлы на более чем 8 кВт обязательно требуют трехфазного подключения.
• Кабели стоит укладывать в гофрированные трубы или кабель-каналы, чтобы избежать контакта с водой при утечке. Места соединений также необходимо защищать водонепроницаемым покрытием.

Обвязка электрокотла: основные элементы и принципы их расположения

Обвязка электрического котла включает устройства, необходимые для корректной работы автономной системы отопления. Важные элементы этого списка:

• Циркуляционный насос. Этот прибор отвечает за движение теплоносителя по отопительному контуру, что обеспечивает равномерное прогревание радиаторов, конвекторов или теплых полов, а также распределение тепла в помещениях.
• Расширительный бак. Ключевое устройство, которое аккумулирует избыточный объем теплоносителя, образующийся при его расширении в процессе нагрева. Без данного компонента возможен перегрев и разрыв трубопроводной системы.
• Клапан аварийного сброса. Этот устройством работает в автоматическом режиме и срабатывает, когда давление в системе выходит за пределы критических значений, предотвращая преждевременные повреждения.
• Автоматический воздухоотводчик, который отвечает за удаление воздуха, попадающего в систему, предотвращая завоздушивание контура и, тем самым, способствующий нормальной циркуляции теплоносителя.
• Манометр. Устройство для измерения текущего давления в системе отопления. Для частных домов рекомендуются манометры, рассчитанные на 4 бара и выше.

Автоматический воздухоотводчик, расширительный бак и аварийный клапан образуют группу безопасности отопительного котла и должны быть обязательными компонентами обвязки.

Элементы обвязки размещаются следующим образом:

• Циркуляционный насос устанавливается на трубе обратной магистрали перед входом в котел, что защищает его от перегрева, так как в данном месте температура теплоносителя минимальна.
• Группа безопасности располагается сразу за котлом на подающей магистрали, где уровень давления наиболее высокий. В критической ситуации именно здесь срабатывает аварийный клапан.
• Расширительный бак можно установить в любом месте отопительного контура, но с соблюдением некоторых условий. Если бак установлен перед котлом, начальное давление в нем должно быть вдвое выше, чем максимальный напор насоса. Если же бак установлен после котла, давление должно превышать напор насоса в восемь раз.

Справка!Современные электрические котлы с ТЭНами специально оснащены всеми необходимыми элементами обвязки, которые располагаются внутри корпуса. Для подключения таких котлов к отопительной системе достаточно соединить подающий и обратный трубопроводы через шаровые краны, что позволяет отключать котел без слива всего теплоносителя.

Вывод

Схема подключения электрического котла с ТЭНами было рассмотрена. Обладая базовыми знаниями в области электротехники, можно самостоятельно собрать такой котел.

Еще статьи

• Виды электрических схем распределительных сетей
• Схема подключения электрического котла ТЭН
• Схемы подключений выключателей
• Схемы подключений розеток и кнопок управления
• Схемы подключения телевизионных антенн и розеток для компьютера
• Типы электрических схем

Правила установки электрического котла в частном доме – особенности подключения

На первый взгляд, отопление с использованием электричества может показаться менее выгодным, чем использование газа или твердого топлива. Однако это не всегда так. Установка электрического котла в частном доме может быть экономически оправданной, если учитывать специфические расчеты возможностей электрических сетей, правильно выбрать схему построения контура и подходящее место для установки котла отопления.

При выборе электрокотла важным критерием является его тепловая или электрическая мощность. Современные электрические котлы обладают гораздо более высоким коэффициентом полезного действия (КПД), чем газовые или твердотопливные аналоги. Как правило, КПД современных котлов достигает 98-99%, при этом потери в основном происходят из-за работы электрооборудования, проводки и обвязки котла.

По этой причине, рассчитывая установку электрического котла для отопления дома, принято приравнивать вырабатываемую тепловую энергию к потребляемой электрической. Для расчета необходимого количества тепла используется правило: на каждый квадратный метр отапливаемой площади должно приходиться не менее 100 Вт/ч мощности котла.

Если планируется установка электрического котла своими силами, стоит рассмотреть два основных типа электрокотлов:

• Котлы с ТЭНами;
• Электродные котлы.

Эти модели просты и понятны в использовании, их установка не требует специального проекта. Практически все работы, начиная от установки и обвязки электрического котла до проведения электропроводки, возможно выполнить своими руками.

Помимо этих типов, также существуют электрические котлы с индукционными нагревателями. Чаще всего это устройства высокой мощности — от 20 до 60 кВт, и их установка и подключение требуют разработки проекта и согласования с энергосетями.

Электрические котлы на ТЭНах

Мощность ТЭНовых котлов колеблется от 4 до 10 кВт, что достаточно для отопления частного дома площадью до 100 м².

Структурно, котел представляет собой емкость из нержавеющей стали, внутри которой размещены 2-5 электрических нагревателей, которые выполняют функции теплообмена. Каждый из этих нагревателей имеет тонкостенную трубку, внутри которой изолирована вольфрамовая или никель-хромовая спираль.

Замена старого ТЭНа на новый — задача, которую можно выполнить самостоятельно.

Конструкция котлов отличается надежностью и простотой в эксплуатации. Мощности электрического котла можно регулировать как ступенчато, так и плавно с помощью тиристорного регулятора напряжения.

Требования к установке электрического котла на основе ТЭНов минимальны:

1. Обязательно наличие группы безопасности в обвязке с независимым датчиком для предотвращения перегрева нагревательных элементов.
2. Электрическая цепь и корпус устройства должны быть заземлены отдельным заземлением, использование заземления на шину введения запрещено.
3. Автоматика котла и циркуляционный насос должны иметь резервное питание от источника бесперебойного питания.

ТЭНовые котлы хороши тем, что могут эксплуатироваться на воде с любым уровнем жесткости. Идеальным вариантом для заправки котла является использование антифриза или дистиллированной воды. Однако применение специализированных жидкостей ограничивается высокой ценой и необходимостью замены, хотя это безусловно увеличивает срок службы ТЭНов и циркуляционного насоса.

Преимущества и недостатки применения электрических котлов

Главным недостатком является высокая стоимость отопления. По расчетам, затраты на отопление с помощью электрического котла примерно вдвое выше, чем при использовании газа или угля.

Однако реально снизить затраты на отопление электричеством до уровня газового котла можно следующими способами:

• Устанавливая теплоаккумулятор или бойлер для горячей воды большой емкости;
• Используя двухтарифный электрический счетчик с возможностью экономии в ночное время;
• Внедряя систему теплых полов и точечного обогрева спальных помещений с помощью термостатов и датчиков температуры воздуха.

Помимо высокой стоимости электроэнергии, электрические котлы имеют и два технических недостатка. ТЭНы или электродные нагреватели нуждаются в стабильном уровне напряжения в сети. Часто в частных домах сеть выдает всего 150-180 В вместо стандартных 220 В, что требует установки мощных и дорогих стабилизаторов напряжения. Кроме того, если электрическое питание в сети периодически прерывается в течение нескольких часов, будет необходима установка ИБП для поддержания работы автоматики и циркуляционного насоса.

Электродные котлы могут работать при низком или нестабильном напряжении. Это позволяет им оставаться функциональными даже в сложных электрических условиях.

Если тепловая мощность нагревателя снижается, достаточно варьировать расстояние между электродами, что приведет к увеличению потребляемого тока и обеспечит работу котла в режиме самотека.

Еще одним преимуществом электрокотла является то, что его установка обойдется значительно дешевле по сравнению с газовыми агрегатами. Процесс получения всех необходимых разрешений для установки оборудования также проще — по сути, достаточно только согласования проекта и разрешения от местных электросетей.

Дополнительные требования к помещению касательно отделки стен негорючими материалами и обеспечения вентиляции, как это требуется для газовых или твердотопливных котлов, для электрических установок отсутствуют.