Задачи
Прежде, чем браться за реализацию любого проекта, нужно четко сформулировать его цели. Вот их список.
Безопасность
- Надежное автоматическое отключение. Электрическая схема должна исключать поражение пользователя током и обеспечивать отключение питания при коротком замыкании;
- Правильный расчет проводки. При работе котла на полной мощности она не должна греться: высокая температура может повредить изоляцию. Это особенно важно при скрытом монтаже проводки;
Перегрев проводки привел к пожару в подвале. К расчету ее сечения нужно отнестись максимально серьезно.
- Контроль за давлением теплоносителя. При росте температуры воды или антифриза их объем увеличивается. В замкнутом контуре это означает быстрый рост давления, угрожающий трубам и радиаторам. Схема обвязки котла должна исключать превышение критического давления;
Для закрытой (то есть не сообщающейся с атмосферой и работающей с избыточным давлением) автономной системы отопления нормой считаются 1,5 кгс/см 2 , максимально допустимым давлением — 2,5-3 кгс/см 2 .
Экономичность
Электрокотел — источник самого дорогого тепла среди всех современных котлов для автономного отопления. Электрическая мощность котла с минимальной погрешностью равна его тепловой мощности, то есть цена киловатт-часа тепловой энергии равна стоимости киловатт-часа электричества (на начало 2017 года — около 5 рублей).
Для сравнения — владельцу газового котла тепло обходится в 7-8 раз дешевле (около 70 копеек за кВт·ч), дровяного — вчетверо (1,2 рубля/кВт·ч).
Относительная стоимость тепловой энергии, полученной из разных источников. Цены меняются от года к году, но их соотношение остается постоянным.
Главная причина популярности электрического отопления — его полная автономность. Котлу не требуется внимание владельца от слова «совсем»: он неограниченно долго способен поддерживать в доме заданную вами температуру. Однако владельцу электрического котла, разумеется, хочется уменьшить счета за свет. О том, как это сделать, я расскажу в соответствующем разделе статьи.
Как подключить электрический котел грамотно самостоятельно
- Расширительный бак можно ставить в любой точке розлива на некотором удалении от насоса (за 2 диаметра розлива до крыльчатки и в 8 диаметрах розлива после крыльчатки). Порождаемые насосом завихрения потока плохо сказываются на ресурсе упругой мембраны бачка.
Автоматическое отключение
При любом отклонении от штатного режима защитные устройства в цепи питания котла должны максимально быстро отключить его. Схема автоматики электрокотла должна включать два защитных устройства:
УЗО срабатывает, в частности, при прикосновении домашнего животного или человека к клеммам оборудования и при прибое изоляции с утечкой тока на заземленные конструкции здания (например, на арматурную сетку фундамента).
Скорость срабатывания зависит от отклонения тока от номинального значения и может варьироваться от 1-2 секунд до нескольких минут. Ток срабатывания автомата должен как можно меньше отличаться от максимального тока при штатной работе котла.
Схема подключения однофазного котла через автомат и УЗО.
Электрический щиток в моем доме. Слева направо: трехфазный автомат и УЗО в цепи питания котла.
Так называемый дифференциальный автомат выполняет функции обоих защитных устройств: он обеспечивает защиту и по дифференциальным токам, и по сверхтоку.
Подключение трехфазного прибора с защитой цепей питания дифференциальным автоматом.
Как выбирать элементы обвязки
При выборе насоса нужно обратить внимание на тепловую нагрузку на контур
Здесь важно вычислить разницу между температурой воды на подачу и в обратке.. Формула следующая:
Например, при мощности котла 20 кВт и температурных показателях отопительной системы 80/60oС насос нужен со следующими эксплуатационными характеристиками:
Хорошо себя показывает насос, у которого ступенчатая регулировка мощности. Он сможет обеспечить такой уровень производительности, чтобы радиаторы по всему контуру равномерно прогревались.
На что обратить внимание при установке мембранного бачка:
Прежде всего, важно выбрать объём бачка. Он должен составлять 1/10 часть от объёма теплоносителя в водяном контуре
- Циркуляционный насос ставят перед камерой сгорания (перед теплообменником), там, где более низкая температура.
- Клапан и манометр монтируют при выходе из теплообменника, в месте, где давление начинает повышаться.
- Расширительный бачок монтируют в любом участке контура, но не рядом с насосом (колебания давления приведут к износу бачка).
Отопление своими руками: все о самостоятельном расчете, выборе и монтаже Схема подключения электрокотла в частном доме: мощность прибора, инструкция, видео и фото
- При утечке воды ТЭНы перегреваются и, как следствие, сгорают. По идее, они должны автоматически отключаться, но это происходит далеко не всегда.
- Со временем на трубчатых нагревателях возникает накипь, из-за чего мощность оборудования уменьшается, а вероятность перегрева ТЭНов увеличивается. Но в то же время, поскольку вода циркулирует в замкнутом контуре, в ней содержится не так много извести, чтобы накипь стала серьезной проблемой.
- Котлы с ТЭНами не подходят для небольших помещений, поскольку они имеют значительные габариты.
Особенности электрического отопительного оборудования
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.
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:
- Электрические радиаторы. Такие устройства нагружают электросеть равномерно, поэтому никаких требований к проводке не предъявляется.
- 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.
- 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.
- 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.
Правила безопасности
Монтаж электрического котла должен выполняться с соблюдением правил безопасности:
- Перед началом работ убедитесь, что отключена подача электрического тока.
- Запрещается установка электрокотла отопления в непосредственной близости с водопроводом или источником воды.
- Следует соблюдать рекомендованные расстояния между корпусом агрегата и строительными конструкциями.
- Убедитесь, что параметры электропроводки соответствуют мощности котла (подсоединение мощного агрегата к бытовой сети 220 В способно вызвать перегрузку и короткое замыкание).
- Для котла обязательно подключение к заземляющему контуру.
- Установка электрокотла разрешена на стену из негорючего материала. Если стеновые конструкции изготовлены из дерева или иного материала, склонного к возгоранию, на стену монтируется негорючая обшивка из базальтового картона и листового металла.
- Силовые кабели запрещается прокладывать под трубами отопительного контура или водопровода. Если этого избежать невозможно, используйте специальные герметичные кожухи из металла или пластика, чтобы защитить кабель от возможного попадания влаги.
- Устанавливая котел отопления своими руками, трубопроводы отопительного контура, которые к нему подсоединяются, следует надежно прикрепить к стене, чтобы они не добавляли нагрузки на корпус агрегата.
Как сделать подключение электрокотла к системе отопления и к электричеству, возможно ли обустроить подключение к твердотопливному котлу, фото и видео примеры
- рулетки, строительного уровня, карандаша или маркера;
- перфоратора/электрической дрели;
- крепежных элементов (диаметр анкеров должен соответствовать диаметру сверла);
- электропровода, кабеля (сечение определяется на этапе подготовки к монтажу);
- труб из металла или металлопластика;
- арматуры, фитингов, соответствующих трубам.
Монтажные работы
На первом этапе установки электрокотла выполняют разметку в выбранном месте, на удалении от водопроводной системы. При монтаже напольного агрегата к полу прикрепляют металлическую подставку.
Подключение к контуру отопления и водопроводу
Установка электрокотла сопровождается подключением к системе отопления. Если агрегат двухконтурный и рассчитан на приготовление горячей воды, его также подсоединяют к водопроводу.
ТЭНовый агрегат для отопления частного дома, в корпусе которого размещен циркуляционный насос и автоматика, подсоединяется к системе следующим образом:
- к входным патрубкам крепятся трубы для подсоединения к подающей и обратной трубе отопительного контура, подсоединение выполняется через шаровые краны с американками для быстрого монтажа/демонтажа;
- на обратную магистраль устанавливают фильтр-грязевик (перед ним желательно врезать шаровой кран, чтобы было удобнее производить очистку фильтра), а также расширительный бак мембранного типа, если нет встроенного или его объем недостаточен для имеющейся системы.
Обратите внимание! На схеме не указано расположение патрубка для слива теплоносителя из системы. Его монтируют на обратную трубу после шарового крана.
Внимание! Монтаж электродных котлов отопления выполняется по той же схеме, что применяется для индукционных. На обратную трубу после шарового крана ставят патрубок для слива теплоносителя.
Подключение электрокотла к системе отопления рекомендуется выполнять с использованием металлических (сталь, медь) или металлопластиковых труб, которые характеризуются низким коэффициентом температурного расширения.
Подключение к электросети
Минимальное сечение кабеля производитель указывает в инструкции по эксплуатации. При отсутствии этих данных, предлагается воспользоваться таблицей:
Чтобы обеспечить безопасность использования электрокотла, требуется установить автомат с подходящим номиналом и УЗО – при наличии устройства защитного отключения, пользователи будут ограждены от риска поражения электротоком из-за какой-либо неисправности.
Если устанавливаем индукционный или электродный котел, дополнительно монтируются датчики температуры, которые соединяют проводами с выносным блоком управления. Схема монтажа оборудования указывается в техническом паспорте агрегата.
К смонтированному на стене котлу протягивают электрокабель требуемого сечения. Для агрегата мощностью до 6 кВт допускается присоединение к однофазному автомату, двухфазные требуются для котлов мощностью от 6 до 12 кВт, а более мощные теплогенераторы нуждаются в установке трехфазных устройств.
Электропровода рекомендуется спрятать в кабель-каналы. Проверьте правильность подключения фазового и нулевого провода, заземления. Между контактами должен оставаться промежуток не менее 0,03 см.
Установив на место кожух котла и включив электропитание, проверяют работу системы. Контур отопления следует заполнить теплоносителем и протестировать систему во всех возможных режимах. Необходимое для опрессовки повышенное давление создают компрессором или насосом.
Правильное подключение электрического котла отопления
По конструкции электрический котел отопления это металлический шкаф. Тип крепления котла навесной. Для ввода электрического кабеля питания в котел есть специальное отверстие, а всё электрооборудование котла расположено в электрическом шкафу котла.
Выбор электрического кабеля для котла отопления
В подключение электрического котла отопления к электропитанию нет никаких специальных расчетов и «подводных камней». Его нужно подключать, как любой другой бытовой прибор по потребляемой мощности и по нормативам прокладки электропроводки в доме.
Правила подключения электрокотла отопления
Для подключения электрического котла отопления планируется отдельная линия электропроводки (отдельная группа) со своей автоматической защитой. Для защиты электрического кабеля котла используется автоматический выключатель. Номинал и тип автоматического выключателя выбирается по мощности котла, вернее, по мощности тэнов входящих в конструкцию котла.
Электропроводка для котла отопления
Электропитания котла отопления зависит от его конструкции и схемы подключения тэнов. Для потребителя все необходимые данные указаны в паспорте к котлу.
Котел отопления может подключаться пятижильным или четырехжильным кабелем. Сечения жил кабеля смотрим в паспорте к котлу и в таблице ниже.
Как видим в таблице 1, для электропитания среднего котла нужны кабели с сечением жил от 2,5 мм (4 кВт) до 6 мм (18 кВт).
В таблице 2 видим сечения кабелей для более мощных котлов отопления. Как видим, для мощных котлов отопления с тепловой мощностью 60 кВт, нужен электрический кабель с жилами 25 мм и защитный автоматический выключатель перед котлом в 100 Ампер.
Давайте с ориентируемся и посмотрим, простой тепловой расчет для дома. Не буду показывать расчет с тепловыми потерями, даже не буду учитывать высоту потолка. Простой расчет очень прост.
Для отопления одного квадратного метра дома, нужно 0,1 кВт тепловой мощности котла. То есть, для дома площадью 100 кв. метров нужен котел 10 кВт тепловой мощности; для дома 300 кв. метров нужен котел 30 кВт. А это значит, что даже для дома площадью больше средней понадобится электрический кабель с сечением жил не более 10 мм.
Примечание: Говоря про сечения жил кабеля имеем в виду только медные жилы, под сечением жилы понимаем площадь сечения поперечного среза жилы кабеля, указанного в паспорте к кабелю.
Особенности электрического отопительного оборудования
Подключение котла отопления к электропитанию
В пятипроводной электрической сети фазовые силовые жилы кабеля подключаются к входным зажимам основного автоматического выключателя котла. Нулевой рабочий проводник подключается к разъему, обозначенному буквой “N”. Защитный провод электрического питающего кабеля подключается к винтовому разъему, который обозначен значком заземления.
Если в доме четырехпроводная сеть, то фазовые жилы подсоединяются аналогично, а жила PEN подключается к винтовому разъему с символом заземления. При этом зажим заземления соединяется с разъемом нейтрали N проводом ПВ-1 с минимальным сечением 2,5 мм 2 .
Примечание: Чаще всего схема подключения электрического котла собранная на заводе, приспособлена под пятипроводную электрическую сеть.
Пробный запуск котла
- Основательно проверьте изоляцию всех проводов. Убедитесь, что муфты, краны и стыки зафиксированы надежно. Пустите воду в систему отопления через кран подпитки, медленно открывая вентиль, чтобы вода набиралась не резко, не создавая большой напор.
- Выпустите воздух через воздухоотвод. В некоторых электрокотлах есть встроенный воздухоотвод, работающий автоматически.
- Оцените уровень давления в системе при помощи манометра, точные номинальные значения указаны в паспорте электрокотла. Обычно, они составляют 1,3-2,0 бар во время работы котла, и 1,0-1,3 бар в выключенном состоянии.
Как подключить электрический котел? Прежде чем начать подключение электрокотла к системе отопления, нужно выбрать одну из схем обвязки. Существуют следующие варианты:
- монтажкотла с обвязкой электронасоса и расширительной емкости;
- установка электрокотла в совокупности с работойс твердотопливной печьюили газовым котлом;
- обвязка с аккумуляторной емкостью горячей воды или внешним электрическим водонагревателем;
- подсоединение электрокотла к отопительным сетям и ГВС;
- подключение к бойлеру.
Как правило, в комплекте с современными электрическими котлами прилагаются необходимые детали. Группа безопасности котла защищает устройство от скачков давления и выполняет сброс воздуха по мере нарастания высоких температур.
В первую очередь, на прямой участок трубы устанавливается группа безопасности.Затем монтируется шаровой кран,который отсекает подачу теплоносителя. На обратный трубопровод крепится циркуляционный насос грязевой фильтр.
Если потребуется подключить котел к открытой системе отопления с естественной циркуляцией, то отопительные трубы нужно будет расположить с уклоном 3 мм на 1 пм.
Схемы электрокотлов для подготовки ГВС:
Двухконтурный котел подключается к системе отопления стандартно.Сложности не возникнуть, если следовать схеме ниже. Основной момент — правильно установить запорные вентили.
Подключение одноконтурного котла с внешним водонагревателем или бойлером осуществляется с использованием так называемых трехходовых клапанов, выполненных по отсекающему типу. В аккумуляторном отсеке находится термостат, который подает сигнал после того, как клапан осуществляет движение воды для обогрева системы отопления.
Задачи
- ТЭНовые. Они содержат трубчатые электронагревательные элементы.
- Электродные либо ионные/электролизные. Принцип работы основан на способности воды нагреваться при прохождении через электрод переменного тока.
- Индукционные. В них применяются свойства ферромагнетиков,которые нагреваются посредством индукционного тока.
Как как подключить электрический котел к электросети
Прежде чем приступить к подключению электрического котла к сети, нужно оценить состояние проводки, поскольку она должна иметь идеальное состояние. Нужно исключить возможность замыканий. Если будут обнаружены поврежденные участки, необходимо провести их замену. Желательно доверить это ответственное задание квалифицированным специалистам.
В ходе присоединения используют медную электропроводку, сечение проводов рассчитывается в соответствии с данными, указанными заводом-изготовителем в инструкции к электрокотлу.
Подключение с внешним кабелем осуществляется с использованием особых выводов, расположенных ближе к нижней части котла. Как правило, там же находится клемма с медным болтом, применяемая для заземления прибора.
Ни в коем случае нельзя игнорировать этап заземления электроприбора. На систему заземления стоит обратить особое внимание, ведь нужно проконтролировать, чтобы контакт между корпусом устройства и медным болтом был достаточно прочным.
В данную конструкцию обязательно монтируется управляющее устройство, регулирующее температуры среды как снаружи, так и внутри котла. Чтобы обезопасить электрокотел от перепадов напряжения,необходимо установить УЗО.
Как подключить однофазный котел к 220
Электролинию питания котла на 220 В предохраняет специальный автомат, состоящий из модуля, блока защиты из УЗО и автоматического выключателя.
Обязательным является и процесс заземления. ТЭН в электрокотле предназначен для мощности, не превышающей 220В. Иными словами, к одному концу ТЭНа крепится фаза, а к противоположному— ноль.
Укладка трехжильного кабеля – процесс, необходимый для присоединения котла к сети. К кабелю нужно подобрать соответствующее сечение и автоматы защиты. Только тогда котел будет надежно снабжаться электроэнергией. В этом случае тоже нужно опираться на мощность самого электрокотла.
Как подключить электрический котел трехфазный к 380
Электрические приборы, устанавливаемые для обогрева частных домов, имеют не слишком высокую мощность. В большинстве случае, она не превышает 15.0 квт. Более высокая мощность не допустима службами Энергонадзора. В таких котлах применяются ТЭНы на 220 В.
Категорически не стоит игнорировать заданные заводом-изготовителем электросхемы для каждой конкретной модели котла.
Важность УЗО
К примеру, мы имеемТЭНы на 220В при 3-х фазном подсоединении. Вы, вдруг, задумали переделывать схему на «треугольник» и осуществили свою затею. Итог: вся «конструкция» просто перегорает.
УЗО сопоставляет силу тока,проходящего по фазам. Если система работает правильно, без сбоев,то данные практически должны совпадать. Но при появлении повреждения или касании человека к поверхности произойдет токовая утечка из некоторой фазы.Появляется токовый дифференциал между проводами. При таком нарушении в сети реле незамедлительно отключит прибор от сети.
