Как работает электрокотел

Выбор и особенности электрического котла

В процессе нужно руководствоваться тем, какая площадь нуждается в обогреве, поэтому мощность электрокотла выбирается в зависимости от площади обогреваемого помещения примерно 1 кВт на 10 м² хорошо утепленного дома с высотой потолка не более 3 м.

Наибольшей популярностью пользуются двухконтурные приборы мощностью 6-15 кВт, а среди бытовых напольных электрокотлов, большая часть которых применяется при строительстве коттеджей, наиболее популярными являются модели, чья мощность оставляет 20-30 кВт.

Схема монтажа электроводонагревателя.

Суть такова, что энергия электрического тока напрямую передается молекулам теплоносителя, в результате чего его температура мгновенно возрастает. В свою очередь, отопительный прибор рассматриваемого типа весьма быстро достигает уровня своей номинальной мощности. При прекращении поступления воды по каким-либо причинам отопительный агрегат тоже сразу же прекращает работать. Благодаря этому вероятность взрыва, пожара или термического повреждения системы сводится к минимуму. Котлы рассматриваемого типа имеют разборную конструкцию, что дает возможность без особых проблем заменить старый электрод, который по каким-то причинам уже не работает, на новый.

Одним из наиболее эффективных способов снижения финансовых затрат на отопление при использовании электрокотла является принцип многотарифного учета электроэнергии. Вполне очевидным является тот факт, что потребность пользователей различных электроприборов в электроэнергии в течение суток постоянно меняется. Так, максимум потребления, когда работает множество различных приборов, приходится на периоды с 08:00 до 11:00 и с 20:00 до 22:00, полупиковые периоды — с 07:00 до 08:00 и с 11:00 до 20:00. Как раз на эти временные промежутки суток и приходится основная часть работы бытовых электроприборов и максимум промышленного потребления электрической энергии. Минимальное же потребление электроэнергии происходит ночью, т.е. с 23:00 до 06:00. Поэтому целесообразно использовать данную электроэнергию в бытовых целях, а конкретно — на отопление электрокотлом. Такой принцип распределения энергии дает возможность сэкономить до 30% в результате поддержания оптимальной температуры воздуха в помещении на протяжении суток.

Весьма эффективным и экономически оправданным является принцип комбинированного использования «ночного» тарифа при эксплуатации электродных котлов и прочих устройств. Широко практикуется использование таких комбинированных отопительных систем, как: электрокотел и газовый котел, электрокотел и твердотопливный котел. Это дает пользователям возможность минимизировать затраты природного газа и обеспечить максимальное удобство эксплуатации твердотопливных котлов.

Принцип работы электрокотлов

Схема обвязки котла отопления.

Электрокотел можно подключить везде, он нормально работает там, где есть электропитание, для него не нужно закупать и хранить топливо или обустраивать специальное помещение. Достаточно просто подключиться к электросети и вывести трубопровод. Для многих людей такие котлы стали незаменимым помощником. Благодаря компактным размерам электродный котел можно установить даже в очень маленьком помещении, при этом современный дизайн оборудования позволит органично вписать его в любой интерьер. Базовая комплектация включает расширительный бак, нагревательный элемент, элементы для регулирования и управления работой теплогенератора.

Принцип работы оборудования предельно прост: в расширительный бак подается теплоноситель, который нагревается за счет электроэнергии и далее распространяется по радиаторам и трубам. Отопительные электрокотлы отличаются высоким КПД, который зачастую достигает 100%, простота в эксплуатации, доступная стоимость агрегатов, бесшумная работа, безопасность и экологичность тоже являются неоспоримыми преимуществами такого отопительного оборудования. Конечно, помимо преимуществ, отопительные котлы, работающие от электроэнергии, имеют и определенные недостатки, которые связаны по большому счету с отечественной организацией электрической системы. Нужно обязательно помнить и о стоимости электроэнергии, которая все время увеличивается, о нередких перебоях в подаче электричества, скачках напряжения, которые отрицательно воздействуют на функциональную часть оборудования и на срок его эксплуатации.

Электрокотлы для отопления наделены стильным и современным дизайном, простотой в обслуживании и ступенчатым включением мощности. Оборудование может быть подключено в каскад для создания мощной установки.
Электрокотел: преимущества и недостатки

Схема устройства электрокотла.

Как и любое другое оборудование, электрокотел имеет свои преимущества и недостатки. Среди неоспоримых преимуществ можно выделить, прежде всего, компактность. Это оборудование действительно очень компактно и практически незаметно в общей конструкции системы. Такие котлы отличаются низкой стоимостью, имеют плавный выход на номинальную мощность и, помимо всего прочего, особенность их работы исключает возможность возникновения аварийной ситуации при утечке воды. В случае если в системе вдруг исчезнет вода, то оборудование попросту не будет работать.

Среди недостатков можно выделить следующие моменты:

• необходимость водоподготовки. Оборудование будет эффективно работать только при обеспечении определенных значений удельного сопротивления воды, которые очень часто невозможно самостоятельно измерить и привести в соответствие с нормами;
• обеспечение оптимальной циркуляции теплоносителя. При условии слабой циркуляции вода в электрокотле может закипать. В случае слишком быстрой принудительной циркуляции оборудование может не запуститься;
• в качестве теплоносителя нельзя использовать незамерзающие жидкости.

Таким образом, ознакомившись с принципом работы электрокотла, каждый сделает для себя выводы: покупать его или нет.

Особенности подключения и обвязки котла

На первый взгляд, устройство электрокотла отопления – довольно легкий, нетрудоемкий процесс. Но на самом деле, как и в любом другом случае, монтаж системы и необходимого для ее работы оборудования требует соблюдения большого количества правил и условностей. Достоинство электрокотла в том, что его можно устанавливать в любом месте системы – и она будет работать просто прекрасно. Но это возможно только с учетом правильно выполненной обвязки котла.

Электрокотел с равной эффективностью может использоваться как в системах с принудительной, так и с естественной циркуляцией теплоносителя. При этом котел рекомендуется располагать в нижней точке системы – это гарантирует наиболее высокий уровень прогрева радиаторов. Подающая труба располагается на минимальной высоте.

Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

1. Регулятор температуры в помещении;
2. Расширительный бак открытого типа;
3. Радиаторы;
4. Нагревающий электрокотел;
5. Кран дополнительного впуска воды.

Любая схема отопления с электрокотлом непременно должна учитывать наличие заземления котла. Прибор может быть подключен к электрощиту, но ни в коем случае нельзя использовать нулевую фазу. Это небезопасно, а, кроме того, самим оборудованием воспринимается как короткое замыкание.

Однако правильно подключенного электрокотла для обогрева дома, конечно же, недостаточно

Поэтому и важно позаботиться о правильном подборе всех комплектующих, а главное – правильной обвязке системы

Принципиальная схема обвязки электрокотла

Что собой представляет обвязка электрического котла отопления? Собственно, это подключение нагревательного котла к самой системе при помощи вспомогательных элементов. То есть, правильно выполненная обвязка гарантирует незначительную разницу температуры теплоносителя на выходе и на входе

Для того чтобы достигнуть необходимого показателя, важно правильно разместить и подключить котел. Тогда теплоноситель с максимальной эффективностью сможет отдавать приобретенное тепло элементам отопления (радиаторам)

Правила подключения электрического котла к отоплению

Для того чтобы врезать электрокотел в систему отопления, следует ознакомиться с правилами безопасности. В комплектацию заводского отопительного оборудования должна выходить подробная инструкция по выполнению этого мероприятия. Именно она и является основным руководством для подсоединения котла к отоплению.

Схема подключения электрического котла

Прежде всего необходимо подготовить электропроводку. После подключения электрокотла в систему отопления не должно возникать перегрузок в сети. Для устройств мощностью до 9 кВт можно использовать сеть 220 в. Если же мощность больше – следует подключить электропитание 380 В. Специалисты рекомендуют провести отдельную линию электропередач от распределительного щитка к котлу.

Важным является выбор места установки оборудования. До того как врезать электрокотел в систему теплоснабжения необходимо заранее продумать его месторасположение. Минимальное расстояние от стены должно составлять 5см, от пола – 50 см (для подвесных моделей), от потолка – 80 см.

Порядок подключения электрокотла.

1. Подготовка проводки, в случае надобности выполняется ее замена на новую с большим сечением.
2. Предварительный монтаж котла, подсоединение к патрубкам системы отопления, проверка герметичности.
3. Подключение к электросети. Предварительно устанавливается УЗО.
4. Заполнение системы теплоносителем. После этого выполняется опрессовка и удаление воздушных пробок.
5. Пробный запуск котла, его проверка в нескольких режимах работы, если такие предусмотрены конструкцией.

Обязательно необходимо предусмотреть монтаж всех необходимых элементов теплоснабжения – групп безопасности, запорной арматуры, датчиков температуры и давления.

Изготовление самодельных электрокотлов для отопления не рекомендуется. Даже небольшая ошибка может привести к поражению электрическим током. Одним из альтернативных вариантов является установка ТЭНов с терморегуляторами в батареи отопления. Таким образом можно из обычного алюминиевого или биметаллического радиатора сделать электрический конвектор.

В видеоматериале наглядно показано, как правильно выбрать электрический котел для отопления:

https://youtube.com/watch?v=2M_qMJoszUs

Преимущество и область применения изделий

Чаще всего электрокотлы используют при монтаже отопления на даче и в частном доме. Это связано с тем, что данное оборудование имеет низкую стоимость и при этом установить его можно самостоятельно, без вызова мастера.

Среди основных преимуществ электрических котлов выделяют:

• Изделия безопасны (конструкция не включает в себя открытое пламя либо наличие легковоспламеняющихся источников топлива).
• Водонагреватели могут находиться в отключенном состоянии до полугода, при этом без вреда для своей работоспособности (актуально для дач и загородных домов, которые посещаются редко).
• Габариты оборудования относительно небольшие, поэтому разместить его можно в любом помещении.
• На сегодняшний день существует огромная разновидность электрокотлов, различных по мощности, способу установки и принципу действия.
• При нагревании воды не возникает копоть, опасная как для человека, так и для окружающей среды.

Предназначение обвязки

Первостепенная задача обвязки – сохранение котла от перегрева. Соответственно, правильно выполненная схема обвязки электрокотла отопления способна значительно сэкономить средства, снизив уровень теплопотери. Кроме того, правильно выполненная обвязка позволяет не использовать качественное и дорогостоящее оборудование, которое позволяет следить за работой системы. В нем просто исчезает необходимость.

Врезка электрокотла в действующую систему отопления

В случае если отопительный электрокотел не оснащен автоматическим блоком контроля, правильно выполненная обвязка крайне важна. Ведь она позволяет добиться от работы даже не самого мощного котла максимальной эффективности.

Особенности и виды

Электрокотел — это часть системы отопления, его основной функцией является обогрев жилища и подача воды. Основная задача прибора трансформировать электрическую энергию в тепловую. Сразу нужно отметить, коэффициент полезности такого устройства составляет 96-99%, а вот газовые и твердотопливные котлы имеют гораздо меньший показатель, который не превышает и 80%.

Читать так же: о вариантах и преимуществах электрического отопления дома.

Все котлы, работающие от электричества, можно разделить на реостатные и теновые виды. Существуют также агрегаты электродного типа и прямого действия. Они работают следующим образом: электроток проходит через воду выделяет тепло и нагревает ее. К преимуществам можно отнести компактность и абсолютную безопасность. Кроме этого, в них практически не появляется накипь. Дело в том, что молекулы воды в этих приборах расщепляются на ионы.

Индукционные модели ценятся за высокий показатель КПД, притом что нагревательные элементы не используются. Несмотря на высокую стоимость, такие агрегаты пользуются огромной популярностью. Это объясняется их безопасностью. Принцип работы состоит в том, что прибор собран из специального материала, который под действием тока начинает выделять тепло.

В этом видео вы узнаете, как установить котёл своими руками:

Как и все остальные отопительные приборы, установленные в частном доме, электрокотлы имеют свои плюсы и минусы. К достоинствам установки электрокотла для отопления частного дома можно отнести следующие:

• отсутствует открытое пламя;
• легко регулирует температуру;
• не оставляет после работы отходов горения;
• компактность;
• высокий КПД;
• просты в установке;
• не нуждается в дымовой трубе и системе вентиляции;
• экологичны;
• безопасны.

Все эти качества обеспечивают отопительному агрегату длительный эксплуатационный срок. Естественно, если соблюдать все требования по уходу и установке. Основными недостатками считается высокая цена, которую не каждый может себе позволить. Да и установка таких агрегатов, например, в дачных домиках просто нецелесообразна.

Кроме этого, устройства перестают работать, если случаются перебои в электроснабжении. К тому же электронагревательный прибор провоцирует образование накипи, а это, в свою очередь, значительно увеличивает расход электроэнергии.

Схема подключения электрокотла к электросети 220 В однофазного

Как видите, питающую линию котла на 220 В защищает дифференциальный автоматический выключатель, совмещающий в себе функции автоматического выключателя (АВ) и Устройства защитного отключения (УЗО). Так же, в обязательном порядке к корпусу устройства подключается заземление.

ТЭН или ТЭНы (если их несколько) в таком котле рассчитаны на напряжение 220В, соответственно к одному из концов трубчатого электрического нагревателя подключается фаза, а к другому ноль.

Для подключения котла требуется проложить трехжильный кабель (Фаза, Рабочий ноль, Защитный ноль — заземление).

Если же вам не удалось найти подходящий дифференциальный автоматический выключать или просто он слишком дорог в выбранной вами линейке защитной автоматики, его всегда можно заменить связкой Автоматический выключатель (АВ) + Устройство защитного отключения (УЗО), в таком случае схема подключения однофазного котла к электросети выглядит так:

Теперь осталось выбрать кабель нужной марки и сечения и номиналы защитной автоматики, для правильной электропроводки к электрокотлу.

В выборе необходимо отталкиваться от мощности будущего котла, а лучше всего рассчитывать с запасом, ведь в будущем, реши вы поменять котел, выбрать старшую модель (более мощную) вы уже не сможете, без серьезной переделки проводки.

Не буду загружать вас лишними формулами и расчетами, а просто выложу таблицу выбора кабеля и защитной автоматики в зависимости от мощности однофазного электрокотла 220 В. При этом в таблице будут учтены оба варианта подключения: через дифференциальный выключатель и через связку Автоматический выключатель + УЗО.

Для прокладки будут указаны характеристики медного кабеля марки ВВГнгLS, минимально допустимого ПУЭ (правилами устройства электроустановок) для использования в жилых зданиях, при этом расчеты сделаны для трассы от счетчика до электрокотла длинной 50 метров, если у вас это расстояние больше, возможно потребуется корректировка значений.

Таблица выбора защитной автоматики и сечения кабеля по мощности электрокотла 220 В

Устройство защитного отключения (узо) всегда выбирается на ступень выше стоящего с ним в паре автоматического выключателя, если же вам не удается найти УЗО необходимого номинала, можете взять защиту следующей ступени, главное не брать ниже положенного.Особых сложностей и разночтений при подключении элекрокотла на 220В обычно не возникает, переходим к трехфазному варианту.

Требования к подаче питания

Номинальная мощность электрических котлов для частного дома колеблется в диапазоне от 1,5 до 36 кВт.

Такая потребляемая нагрузка на электросеть требует выделенной линии для подключения преобразователя.

Питающие кабели к нему прокладываются непосредственно от прибора учета (электросчетчика). Для аварийного или планового отсекания генератора используют автоматические выключатели, которые параллельно выполняют функцию предохранителя при коротком замыкании.

Допускается подключение к однофазной сети моделей с мощностью до 9 кВт включительно, более мощное по отбору оборудование работает на трех фазах.

Обратите внимание: котел обязательно подключается к электрической сети с заземлением

Общие рекомендации

Многих пользователей волнует вопрос, касающийся требований к помещению для теплогенератора. Существующая нормативная база не выдвигает никаких требований относительно того, в каком месте следует располагать агрегат и нужно ли для него отдельное помещение. Однако, существуют Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ), ими и следует руководствоваться при монтаже этого вида водонагревателей.

Если вы стремитесь сделать все правильно и обеспечить электробезопасность в своем доме, то рекомендуется соблюдать следующие правила установки котла:

Агрегат лучше всего поместить в топочной или другом техническом помещении. Тогда никто из проживающих в доме (особенно детей) не сможет случайным образом получить доступ к электросиловому оборудованию. Исключение – ТЭНовые котлы заводского изготовления, их можно ставить на кухне;

Не прокладывайте силовые кабели под трубами водоснабжения или отопления. В ситуации, когда этого избежать не удается, надо принять все меры для защиты кабеля от попадания на него воды, например, заключив его в специальные монтажные короба из пластика или металла;

При подключении котла к трубопроводам отопления не допускайте, чтобы последние нагружали своим весом корпус агрегата. Трубы надо надежно крепить к стенам;

Соблюдайте сечение жил силового кабеля, соответствующее потребляемой мощности и силе тока. Корпус электрокотла должен быть обязательно подключен к контуру заземления.

Надо сказать, что схемы установки электрических котлов разнятся в зависимости от типа применяемого агрегата. На данный момент для отопления дома можно использовать такие виды электроустановок:

Котлы с традиционными нагревательными элементами (ТЭНами) обычно представляют собой настоящую микрокотельную, заключенную в одном корпусе. В комплект устройства входит циркуляционный насос, средства автоматизации и безопасности, а в некоторых моделях — нагревательный элемент для ГВС. Благодаря такой конструкции монтаж электрического котла с ТЭНами значительно упрощен. В свою очередь, электродные и индукционные теплогенераторы — это водогрейные элементы, требующие наружной обвязки.

Электрические котлы отопления

Электрический котел является одним из самых безопасных вариантов отопительных агрегатов. Он не нуждается в отдельном помещении и в конструировании дымохода. В связи со своей простотой он может прослужить вам долгие годы.

https://youtube.com/watch?v=apDoB4KZNWs

Преимущества и недостатки электрических котлов

Общее устройство электрического котла.

К основным преимуществам таких агрегатов стоит отнести:

монтаж котлов отопления данного типа достаточно прост. По сравнению с газовыми агрегатами нет необходимости подводить трубы газа;

бесшумность и экологическая чистота. При изготовлении данных установок используются только экологически чистые материалы. Газовый котел является бесшумным в работе, поэтому ничто не будет вам мешать наслаждаться теплотой и уютом в доме;

небольшие габариты. Такие котлы имеют небольшие размеры и легкий вес, что позволяет существенно экономить свободное пространство в доме;

Схема обвязки электрического котла отопления.

полная пожаробезопасность и простота в эксплуатации. Данные установки являются полностью безопасными, потому что они не используют открытого огня и газа. Электрический котел может функционировать в полностью автоматическом режиме, то есть он не нуждаются в постоянном присутствии человека;

• не требуется установка дымохода. Нет необходимости делать отверстие в стене для обустройства дымохода, потому что при эксплуатации котлов не образуются дымовые газы;
• доступная цена. Электрические котлы стоят дешевле, чем газовые, поэтому покупка и установка будут выгоднее, чем при газовом варианте.

Схема монтажа системы газового отопления.

Среди недостатков таких систем стоит выделить:

• при отсутствии электричества газовый котел работать не будет, поэтому его не рекомендуется устанавливать, если в вашем регионе наблюдается проблема с подачей электроэнергии;
• большая стоимость электричества является одной из основных проблем при эксплуатации данной установки. Для ее использования следует применять различные программаторы, таймеры и другие элементы, способные снизить потребление электричества;
• нехватка мощности может наблюдаться тогда, когда внутридомовая проводка имеет небольшое сечение.

Монтаж электрического котла

Принцип работы индукционного электрокотла.

Одним из главных достоинств электрического оборудования является практически полное отсутствие каких-либо требований к его монтированию. Нет необходимости конструировать дымоход, и согласовывать установку оборудования с надзорными органами. Единственное условие — наличие соответствующей проводки. Это значительно облегчит установку котла.

Перед тем как приобретать электрический котел, следует выяснить максимальную мощность электросети здания и мощность счетчика. Если этот параметр будет меньше за суммарную мощность котла и всех электрических приборов в доме, то счетчик и проводку следует заменить. Если мощность котла более 10 кВт, то необходимо будет использовать трехфазное питание. Если нет возможности подключения трехфазной сети, следует выбрать оборудование меньшей мощности.

После решения вопроса с мощностью, можно приступать к монтированию электрощита и устройства защитного отключения (УЗО) минимум на 25 А, чтобы предотвратить короткое замыкание и утечку тока на землю.

Сам котел вешается на стену или устанавливается на пол, после чего осуществляется подведение к нему от счетчика кабеля необходимого сечения. Отдельно к оборудованию подводятся провода от датчиков температуры, с помощью которых происходит автоматическое регулирование работы нагревательных элементов. Если планируется применять резервуар для аккумулирования тепла, то его следует монтировать в отдельных шкафчиках.

Если циркуляционная помпа не включена в корпус котла, то циркуляционные насосы следует подсоединять отдельно. При этом нужно предусмотреть проводку для обеспечения питания двигателя насоса. Все элементы отопительной системы соединяются между собой с помощью металлических или металлопластиковых труб.

Монтаж котлов отопления как газового, так и электрического типа достаточно сложен и требует наличия специальных навыков и умений. Поэтому, если вы не уверены в своих силах, вам следует обратиться за помощью к профессионалам.