система отопления частного дома с электрическим котлом своими руками
Подключение электрического котла в частном доме — схемы отопления
Отопление частного дома с использованием электрокотла является современным и эффективным способом обеспечения комфортной температуры в частном доме. Существуют различные схемы подключения такого оборудования, которые зависят от мощности и типа оборудования. Об особенностях монтажа, а также о том, как включить электрический котёл в систему домашнего отопления, будет подробно рассказано далее.
Правила и требования к установке
При монтаже этого вида оборудования следует придерживаться следующих правил:
Также необходимо чётко придерживаться правил размещения такого оборудования относительно дверных и оконных проёмов, газовых труб, моек и раковин, других элементов водоснабжения, которые изложены в нормативно-правовых документах.
Преимущества и недостатки
Схема отопления частного дома с электрокотлом вне зависимости от варианта исполнения может иметь как достоинства, так и недостатки. К преимуществам электроотопления относятся:
Внимание! Если бы не большие расходы на оплату счетов за электроэнергию, то этот вид отопления был бы самым популярным.
Схема подключения электрокотла может быть реализована с различными видами оборудования этого типа.
С ТЭНом
ТЭНовые котлы являются самыми недорогими. Такие устройства в зависимости от мощности могут работать от обычной сети 220 В либо подключаются к трёхфазному электроснабжению. Как правило, в ТЭНовых приборах трубчатый нагревательный элемент напрямую контактирует с теплоносителем.
Индукционные
Подключение электрокотла индукционного типа также может быть осуществлено к обычной розетке. Несмотря на большую стоимость, такое тепловое оборудование пользуется популярностью по причине более высокой надёжности.
В устройстве отсутствует резисторный нагревательный элемент, а преобразование электричества в тепловую энергию осуществляется посредством переменного электромагнитного поля.
Электродные
В электродном котле нагрев жидкости осуществляется при прохождении переменного электрического тока через жидкость. В качестве элемента, преобразующего электрическую энергию в тепловую, выступает теплоноситель.
Внимание! Вода в электродном котле обязательно должна иметь определённые значения электропроводности, иначе нагрев не будет производиться.
Схема подключения теплового оборудования этого типа отличается незначительно.
Котлы 220 В
Схема отопления с электрокотлом на 220 В является общей практически для всех устройств, работающих на электричестве в однофазной электропроводке. Как правило, мощность такого оборудования невелика, а для подключения можно использовать общую проводку с другими электропотребителями.
Котлы 380 В
Схема подключения трёхфазного электрического котла отопления значительно отличается от тех случаев, когда обеспечение теплом осуществляется с использованием однофазного оборудования. Прежде чем приобрести такое устройство, следует точно определить возможность подключения трёхфазной электросети к частному дому. Также важно знать максимально разрешённую электрическую мощность, которую можно использовать каждому домовладению.
Схема подключения к отопительной системе
В зависимости от применяемого типа отопления схема подключения электрокотлов может существенно отличаться.
Естественного типа
Система естественного водяного отопления частного дома от электрокотла должна быть разработана таким образом, чтобы нагревательный элемент размещался ниже уровня радиатора и труб. Такая особенность эксплуатации связана с тем, что при нагреве жидкость становится легче и поднимается в верх к излучателям тепла, а при остывании — возвращается в нижнюю часть электрокотла.
В гравитационной системе следует также обеспечить отсутствие воздушных пробок, которые могут оказать значительное сопротивление движению жидкости по трубам. Система отопления естественного типа идеальна для установки, если дом имеет всего один этаж.
С принудительной циркуляцией
Многие современные электрокотлы уже снабжены циркуляционным насосом, поэтому для запуска такой системы достаточно правильно подключить входящий и выходящий трубопроводы. Благодаря наличию принудительной циркуляции электрические котлы могут иметь отопительные контуры значительной длины.
Внимание! Системы с принудительной циркуляцией теплоносителя подходят для установки в двухэтажный частный дом.
Комбинированная система
Комбинированная система включает в себя отопление посредством радиаторов и тёплого пола. Таким образом можно очень качественно и быстро прогреть помещение, а для поддержания оптимальной температуры можно тратить немного электричества.
Внимание! В системе отопления могут быть совмещены различные виды приборов, например, печка или твёрдотопливный котёл с электро или газооборудованием.
Тёплый пол
Обогрев жилища может быть осуществлён только системой «Тёплый пол». В этом случае можно использовать электрокотлы на 220 Вольт, а подключение должно осуществляться с использованием циркуляционного насоса.
Самостоятельное подключение
Если принято решение осуществлять подсоединение котла своими руками, то выполнять эту работу необходимо в такой последовательности:
Если в котле нет циркуляционного насоса, а планируется не гравитационная система, то потребуется перед отопительным устройством установить эту деталь. При отсутствии расширительного бачка также не обойтись без установки такого изделия.
Советы и рекомендации
Владельцам частных домов, которые решили установить этот вид отопительного оборудования, следует придерживаться следующих рекомендаций:
Если все правила эксплуатации будут соблюдены, то котёл проработает длительное время без поломок.
Обогреть с помощью электрического котла можно даже большой дом площадью 100 и более квадратных метров. При отсутствии газового снабжения этот вариант отопления является одним из самых современных и «чистых».
Инструкция по монтажу, обвязке и подключению к сети электрокотла
Электрокотлы являются самыми простыми в монтаже и подключении, они не требуют организации дымохода и приточно-вытяжной вентиляции, отдельного помещения под котельную. Поскольку стандартные ТЭНовые модели уже содержат все необходимые элементы и узлы (циркуляционный насос, расширительный бак, группу безопасности и т.д.), при организации простой системы отопления, коммуникаций вокруг электрокотла минимум.
Все эти факторы позволяют имея базовые навыки и знания установить и подключить электрокотел самостоятельно, без привлечения мастеров. Но обратите внимание, что условием предоставления гарантии у большинства производителей является выполнение монтажа специализированной сервисной организацией. Впрочем, простота монтажа положительно влияет и на стоимость работы мастеров.
Правила и требования к установке
Все общие требования описаны в ПУЭ (7 издание). Электрические котлы мощностью до 10 кВт не требуют согласования со службами Энергонадзора. Однако если вы хотите установить счетчик, дифферинцирующий потребление электроэнергии по зонам суток, что мы рекомендуем сделать в целях экономии, согласовывать монтаж все же придется. Для котлов мощностью более 6 кВт необходимо трехфазное питание (380 В), 8-12 кВт модели могут работать от однофазной (220 В) сети, но она не обеспечит работу на полной мощности.
Выбор места установки электрокотла более обширен, чем у газовых или твердотопливных. Электрокотлы могут быть установлены в жилой зоне, например, коридоре, прихожей или на кухне, но учитывайте, что к нему в любом случае нужно тянуть трубопровод, проводку, заземление и прочие коммуникации. В ванной и санузле установка электрокотла запрещена.
Требования к поверхности монтажа также минимальны, это может быть в том числе и деревянная стена, но в таком случае нужно изолировать место монтажа слоем негорючего материала (базальтовый картон, ксилолитовый лист).
Защитная огнеупорна плита при монтаже электрического котла на деревянную поверхность.
Также производители предъявляют требования к пространству вокруг электрокотла, необходимому для обеспечения обслуживания и ремонта. Значения отличаются в зависимости от модели, поэтому перед планированием места монтажа и обвязки необходимо узнать их в инструкции по эксплуатации. Обычно это:
Например, для известной модели Bosch Tronic Heat 3500 необходимо всего лишь 0,6 м снизу и 0,2 м с других сторон. Любые другие дополнительные требования к монтажу всегда описаны в инструкции по эксплуатации, практически во всех случаях ее можно найти в электронном виде.
Схемы отопления частного дома с электрокотлом
Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению
Монтаж электрокотла на стену
В зависимости от модели, крепежные элементы могут незначительно отличаться. При монтаже моделей Protherm Скат нужно закрепить монтажную планку, а затем просто подвесить на нее котел. Подробный алгоритм всегда указан в инструкции.
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.
На схемах обвязки электрокотла изображены не все отсекающие запорные краны, которые желательно устанавливать перед и после каждого элемента обвязки, чтобы в случае неисправности его можно было заменить, не спуская воду со всей системы отопления. Для надежности конструкции закрепляйте раскачивающиеся участки к стене с помощью жгутов. Все резьбовые соединения рекомендуется проводить с использованием уплотняющей ленты.
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, мм 2
Так, при электрокотле мощностью 18 кВт (трехфазная сеть) и использовании кабеля с медными жилами, его сечение должно быть 10 мм 2 (согласно ПУЭ допустимая нагрузка до 19 кВт). Обычно точные значения сечения кабеля и номиналы указаны в паспорте электрокотла.
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.
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:
Пробный запуск котла
Не забывайте, что согласно инструкции большинства производителей, подключение и ввод в эксплуатацию должен проводиться лишь сертифицированными специалистами, в противном случае гарантия будет не полной.
Стоимость подключения электрического котла отопления
Цены на подключение зависят от объема работ, который необходимо произвести, региона и фирмы/мастера. В Москве и Подмосковье стоимость работ в среднем 4 200-12 500 руб., в Санкт-Петербурге – 3 900-8 000 руб., а в регионах – 3 500-7 000 руб. В стоимость входит монтаж и подключение исключительно электрокотла, реже – электрического котла и 1 радиатора.
Стоимость подключения прочих элементов системы отопления таких, как расширительный бак, циркуляционный насос, бойлер косвенного нагрева или теплые полы рассчитывается отдельно и может составлять еще 2-5 тыс. рублей. Срок выполнения работ в среднем 2-4 дня.
Монтаж и подключение электрокотла к системе отопления
Отопление с использованием электричества не слишком выгодно, зато дает массу преимуществ: комфортная эксплуатация, сравнительно невысокая цена оборудования, безопасность. Данная статья посвящена установке и подключению электрокотла в частном доме. Изучив наше подробное руководство, любой мастеровитый домовладелец без проблем выполнит монтаж электрического котла своими руками.
Если вы еще не выбрали электрический котел
Выбор отопителя, действующего совместно с водяной системой обогрева, выполняется по мощности и принципу работы (от последнего зависит стоимость оборудования). С функциональностью у электрокотлов проблем нет – любая модель комплектуется блоком автоматики. К нему при желании подключаются различные периферийные устройства – погодные датчики, комнатные либо накладные термостаты и модули GSM для управления с мобильного телефона или через интернет.
Важное замечание. Некоторые производители, например, «Галан», Protherm или «Эван» требуют в инструкции по эксплуатации, чтобы монтаж и подсоединение электрокотла к сети выполнял специально обученный персонал. Самостоятельное подключение повлечет отказ от гарантийных обязательств.
Перед выбором и покупкой обогревательного прибора уточните, сколько электрической мощности выделено вашему жилищу управляющей компанией. Может статься, ее не хватит для индивидуального электрообогрева. Момент второй: однофазная сеть напряжением 220 вольт способна питать котлы, потребляющие до 12 кВт/ч включительно. Более мощные водонагревательные аппараты подключаются к трехфазной электросети 380 В.
Определение тепловой мощности
Данный показатель рассчитывается по стандартной формуле: вычислите отапливаемую площадь загородного дома или дачи, затем умножьте квадратуру на 0.1 кВт. Получите потребность в тепловой энергии, которую должен перекрыть электрокотел.
Учтите ряд нюансов:
Пример. Небольшой домик 100 м² в среднем требует 100 х 0.1 = 10 кВт теплоты. Мощность электроотопительной установки – 10 х 1.2 (20%) = 12 кВт. Необходим нагрев воды на хозяйственные нужды – умножаем на коэффициент 1.5 и получаем 15 кВт.
Для получения более точных результатов предлагаем изучить методику расчета нагрузки на систему отопления
Какой тип нагревателя лучше
Дальше нужно выбрать водогрейный аппарат по принципу работы. Какие виды бытовых электрокотлов можно купить:
Ценный совет. Не слушайте россказни продавцов, расхваливающих экономичность тех или иных электрокотлов. Они любят применять выражения «энергосберегающий», «вечный», «экономный» и так далее. Запомните: все типы обогревателей одинаково эффективно преобразуют электрическую энергию в тепловую с КПД 98—99%.
Первое место в рейтинге пользователей занимают ТЭНовые отопители. Единственное слабое место – сам нагревательный элемент – давно защищают керамикой, вдобавок его легко заменить. Современные модели теплогенераторов представляют собой настенные мини-котельные со встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Есть более простые версии, включающие только нагреватели и блок автоматики.
Самый дешевый и надежный вариант – электродный котел со шкафом управления, изображенный на фото. Его недостатки:
Индукционные электрокотлы для отопления частного дома довольно дороги, причем к надежности аппаратов есть вопросы. Известны случаи перегорания фазы внутри катушки, мощность теплогенератора падала на треть. Устранить поломку весьма проблематично.
Индукционный отопитель греет воду металлическим сердечником, находящимся в вихревом поле катушки
Указания по монтажу отопителя
Электрические водогрейные котлы всех типов рассчитаны на крепление к стене и комплектуются монтажными скобами либо хомутами. Пояснять разметку и забивку дюбелей нет смысла – каждый домовладелец знает, как это делается.
Для справки. В напольном исполнении продаются универсальные электро-дровяные и угольные котлы, описываемые в другом нашем материале.
Другой вопрос – как правильно выбрать помещение и конкретное место монтажа электрокотла. С одной стороны, нормативные документы не запрещают ставить теплогенератор в любой комнате. С другой стороны, существуют правила пользования электроустановками (ПУЭ), накладывающие ограничения на размещение теплосиловых устройств большой мощности.
Дадим несколько общих рекомендаций, как правильно установить электрокотел в частном доме:
Важно! Корпус электрокотла обязательно присоедините к заземляющей шине. Если таковая отсутствует, сделайте на улице контур заземления и проложите в котельную. Подробную инструкцию найдете ниже.
Как правило, электрический генератор тепла выступает в роли резервного аппарата при основном твердотопливном либо газовом котле. Значит, нужно правильно скомпоновать теплогенераторы и вспомогательное оборудование, чтобы вышло минимум пересечений трубопроводов. Обдумайте и нарисуйте схему заранее.
Обвязка электрокотла с системой отопления
Мини-котельные настенного типа со встроенным расширительным баком, насосом и группой безопасности эксплуатируются в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией, работающих под давлением. Подключение предельно простое и не требует отображения в виде схемы: подающий и обратный трубопровод подсоединяются к соответствующим патрубкам электрокотла.
Примечание. Автоматика подобных теплогенераторов следит за давлением в отопительной сети посредством датчика. При напоре теплоносителя ниже установленного порога (обычно – 1 Бар) аппарат не включится.
Дальше мы хотим представить типовые схемы подключения электрокотлов к системам отопления для таких случаев:
Первая схема иллюстрирует подключение электродного либо индукционного котла к отопительной сети закрытого типа с мембранным расширительным баком. На прямом выходном участке подающей трубы ставится группа безопасности, после нее – отсекающий шаровой кран. Насос и фильтр — грязевик с одинаковым успехом ставятся на подаче или обратке.
Примечание. На этой и последующих схемах условно не показан трубопровод подпитки. Его следует врезать в обратную магистраль отопления.
Аналогичным образом подсоединяется ТЭНовая версия электрокотла, не оборудованная расширительным баком, группой безопасности и насосом. Если же требуется организовать подключение к самотечной (гравитационной) системе отопления открытого типа, то трубопроводы прокладываются с уклоном 3 мм на каждый погонный метр, а циркуляционный насос монтируется на байпасе.
Способность работать самотеком не дает схеме большого преимущества — без электричества котел все равно отключится
В верхней точке сети размещается открытый расширительный бачок. Для обеспечения стабильного самотека производитель электродных котлов «Галан» рекомендует выдержать высоту вертикального участка между отопителем и емкостью 2 метра. Соответственно, бак выносится на чердак частного дома.
Замечание. Установка настенного электрокотла, чьи патрубки обращены книзу, не позволит теплоносителю циркулировать естественным образом за счет конвекции. Пример – агрегаты бренда «Эван» либо «Протерм». К гравитационным системам подойдут отопители с боковыми и верхними штуцерами – «Галан», «ВИН» и им подобные.
Соединение с другими котлами и теплоаккумулятором
Чтобы подключить электрический теплогенератор совместно с твердотопливным котлом, воспользуйтесь схемой с двумя обратными клапанами, накладным термостатом и комнатным регулятором температуры. Данный вариант присоединения обеспечивает автоматический «подхват» остывающей системы электрокотлом после прогорания закладки дров.
Обратные клапаны не дают теплоносителю перетекать в соседний контур и двигаться во встречном направлении
Алгоритм работы схемы выглядит так:
Примечание. Способ обвязки пригоден и для других типов котлов – газовых, дизельных и так далее. Учтите один нюанс: электронагреватель здесь используется в качестве резервного источника тепла.
Подключение к буферной емкости, изображенное на очередной схеме, тоже позволяет объединить несколько источников тепла и накопить достаточное количество энергии в баке. Теплоаккумулятор весьма полезен в ситуации, когда электрический отопитель функционирует ночью, пользуясь дешевым тарифом. Днем аппарат бездействует, а здание обогревается теплом из буферного резервуара.
В данной схеме можно организовать работу электронагревателя по расписанию с помощью таймера
Задача смесительного узла с трехходовым клапаном – подавать радиаторам воду требуемой температуры, ведь теплоаккумулятор «заряжается» до 80—90 °С. Если в комнатах устроены водяные контуры напольного обогрева, для них делается второй смесительный узел, подготавливающий теплоноситель с температурой 35—45 °С (максимум – 50 °С).
Схемы с горячим водоснабжением
Получить от электрокотла горячую воду на хозяйственные нужды можно двумя способами:
В первом случае подключение аппарата производится по типовой схеме, изображенной на картинке. Сложностей здесь минимум, главное, — правильно смонтировать запорную арматуру.
Для удобства чистки грязевики должны стоять в горизонтальном положении
Обвязка с бойлером косвенного нагрева выполняется через трехходовой электроклапан переключающего типа. По команде термостата, встроенного в накопительный бак, элемент переключает поток теплоносителя на подогрев воды для ГВС либо радиаторы отопления. Загрузка бойлера в приоритете: пока емкость не прогреется до установленной температуры, радиаторная сеть тепла не получит.
В случае с индукционным либо электродным агрегатом погружной термостат подсоединяется к контактам термореле
Важный момент. По указанной причине большую роль играет подбор мощности теплогенератора. Если ее недостаточно, нагрев бака растянется надолго, комнатный воздух успеет охладиться. Подробнее о работе системы смотрите в обучающем видеосюжете.
Хотя в сюжете идет речь о стыковке накопительного водонагревателя с настенным газовым котлом, суть не меняется — электрический отопитель присоединяется аналогично.
Подключение к электросети
Схемы запитки одинаковы для всех электрокотлов, разница лишь в числе фаз. Аппараты мощностью до 12 кВт подключаются к однофазной сети 220 В, более 12 кВт – к трехфазной (380 В). Что понадобится для монтажа:
В качестве силовой линии применяется кабель марки ВВГ любой разновидности, количество жил зависит от числа фаз – 3 или 5. Сечение токоведущей части подбирайте по мощности теплогенератора, обычно этот параметр указывается в инструкции по эксплуатации изделия. Чтобы упростить задачу, приведем данные для разных котлов в виде таблицы.
Номинал дифференциального автомата тоже зависит от потребляемой мощности отопителя, ток срабатывания – 30 мА. Например, для защиты силовой линии агрегата 3 кВт (220 вольт) понадобится устройство, рассчитанное на 16 А, под мощность 16 кВт (380 В) нужен дифавтомат на 32 А. Точные номиналы указаны в паспорте изделия.
Чтобы самостоятельно подключить электрическую мини-котельную настенного исполнения, необходимо снять лицевую панель, провести внутрь силовой кабель и соединить жилы соответствующих цветов с контактами клеммника. Как правило, нулевой провод обозначается синим, заземление – желто-зеленым цветом. Таким же образом подключается ящик управления индукционного и электродного котла.
Электрические соединения между шкафом управления и нагревательным блоком электродного либо индукционного котла производятся по индивидуальной схеме, представленной в инструкции. В качестве примера приведем схему подключения популярного электрокотла «Галан».
Схема автоматики при однофазной сети 220 В
Температуру теплоносителя здесь контролируют накладные датчики, установленные на металлические участки подающего и обратного трубопровода. Приборы включены последовательно с контактами термореле, управляющего магнитным пускателем. При достижении верхнего порога температуры цепь разрывается и пускатель отключает нагрев.
Схема соединений при подключении котла к трехфазной сети 380 В
Как сделать заземление
Заложить возле частного дома заземляющий контур – дело простое и очень полезное с точки зрения электробезопасности. Для монтажа отыщите 3 стальных стержня Ø16 мм длиной 2 м и полосу сечением 40 х 5 мм.
Отступив 3 м от стены здания, устраивайте заземление согласно пошаговой инструкции:
По окончании сварочные швы и надземный участок полосы обработайте битумом, яму закопайте. Подробнее об устройстве заземления для электрокотла и домашней бытовой техники смотрите в видеоролике:
Заключение
Чтобы не совершать глупых ошибок в процессе монтажа и обвязки, перед установкой электрокотла стоит пообщаться со специалистом в данной области. Операция не настолько проста, как может показаться. Особое внимание уделите электрической части, поскольку высокое напряжение является источником повышенной опасности.