3 схемы подключения автоматики электрического отопления.

Обвязка электрического котла отопления: важный этап

Особенности подключения электрокотла

С одной стороны нельзя назвать монтаж отопительного котла очень сложной работой, а с другой – обустройство системы обогрева дома требует соблюдения определенной технологии установки электрокотла. Преимущества электрокотла, изображенного на фото, перед другими видами отопительных приборов в том, что его можно установить в любой точке системы теплоснабжения, и он будет хорошо функционировать, но при условии выполнения правильной обвязки данного нагревательного устройства, согласно схеме подключения электрического котла отопления.

Вне зависимости от схемы теплоснабжения с электрическим котлом в ней непременно должно быть заземление прибора. Устройство можно подключать к электрощиту, но нулевую фазу использовать запрещается. Это не просто опасно: оборудование воспринимает такие действия как короткое замыкание.

Правильное подключение электрокотла к сети является одним из условий надежной работы отопительной системы. Необходимо также подобрать качественные комплектующие, а кроме этого нужна профессионально выполненная обвязка электрического котла отопления. Правильно сделанная работа обеспечит незначительную разницу в температуре жидкого теплоносителя на входе и выходе устройства. Для этого большое значение имеет верное размещение электрокотла с его последующим подключением (прочитайте: “Подключение электрокотла к системе отопления: инструкция”). Только при соблюдении данных правил, теплоноситель сможет максимально эффективно отдавать тепло радиаторам.

Необходимость обвязки электрокотла

Прежде всего, обвязка требуется электрокотлу для защиты прибора от перегрева. Как показывает практика, если правильно выполнена схема обвязки электрического котла отопления, то снижаются теплопотери, а, соответственно, экономятся денежные средства. Также исчезает необходимость приобретать дорогостоящее оборудование для контроля над работой системы.

Если модель отопительного электрического котла изначально не оснащена автоматическим блоком, контролирующим функционирование системы, тогда для прибора большое значение имеет правильная обвязка. Она позволит добиться максимально эффективной работы даже при установке не особо мощного котла.

Схема обвязки электрокотла

При выполнении схемы обвязки следует учитывать, что помимо расчета мощности для электрического отопительного прибора, необходимо не забывать о ее основном назначении – осуществлении контроля над перепадом температуры жидкости на входе устройства и его выходе.

• разные по диаметру трубы;
• радиаторы отопления (прочитайте: “Обвязка радиаторов отопления полипропиленом – просто и доступно”);
• циркуляционный насос;
• манометр;
• кран балансировки;
• распределительный клапан;
• проходной фильтр.

Из оборудования и инструментов в наличии должны быть сварочный аппарат и гаечные ключи.

Что касается дополнительных и крепежных изделий, то из них будут нужны:

• тройники, переходники;
• предохранительный, обратный, воздушный клапаны;
• болты, гайки, муфты.

Обвязка электрического котла отопления выполняется согласно одному из четырех различных принципов:

• с принудительной циркуляцией воды;
• с естественной циркуляцией теплоносителя;
• классический вариант разводки;
• с применением первично-вторичных колец.

Система отопления помещения с естественной циркуляцией воды состоит из:

Схема, обеспечивающая принудительную циркуляцию, включает следующие элементы:

• регулятор температуры воздуха в комнате;
• радиаторы;
• электрокотел;
• расширительный бак открытого типа;
• блок безопасности, состоящий из предохранительного клапана и манометра;
• кран для восполнения количества теплоносителя;
• насос;
• обратный клапан;
• антиконденсатный насос;
• датчик минимального температурного режима.

Если отопительная конструкция функционирует с использованием настенного электрического нагревательного прибора, то все ее элементы также включаются в обвязку, которая помимо теплоснабжения, может обеспечивать горячее водоснабжение и функционирование системы обогрева «теплый пол».

Аварийная обвязка электрокотла

Обвязка электрического котла отопления двухконтурной схемы обязательно должна предусматривать способы, позволяющие контролировать и управлять системой, если произойдет непредвиденная аварийная ситуация. Например, может отключиться электроснабжение. Иногда проблему с временным отсутствием электроэнергии решать при помощи использования источников бесперебойного питания или аккумуляторов (их следует периодически при необходимости заряжать).

Как подается нагрузка

Перед подключением аппарата следует проконтролировать, чтобы мощность потребителей, которые подсоединятся, не была выше номинальной генератора. Для избежания перегрузки должен соблюдаться определенный порядок. Сначала подключают те энергопотребители, которые наделены наибольшими токами при пуске. Далее приборы подсоединяются по убыванию. В самом конце следуют энергетические потребители, имеющие коэффициент пускового тока — единицу. Такими устройствами являются, к примеру, электрические нагреватели.

Когда подключают бензиновый или дизельный генератор, иногда допускают ошибки. Они заключаются во включении генератора к централизованной сети напрямую или соединении проводов от генератора прямо в розетку. Делать этого нельзя, так как большая нагрузка может способствовать формированию пожароопасной ситуации, когда разрушится розетка и электрическая проводка.

Перед тем как бензиновый или дизельный генератор подключить, его следует правильно установить. Лучше, если место будет выбрано в некотором отдалении от комнат. Тогда отработанные газы не дойдут до находящихся в помещении людей, не будет беспокоить шум от работающего аппарата. Место должно быть сухим, ровным и желательно изолированным от других.

Помимо этого, оно должно удовлетворять требованиям вентиляции. Если помещение закрыто, то должна быть организована вытяжка. Если же установку держать в подвале, то даже при открытой форточке он быстро перегреется, из-за чего может вскоре сломаться.

Индукционный

Работа индукционных моделей основывается на физическом явлении «индукция», которое происходит во взаимодействующих между собой катушках. Они по праву занимают лидирующие позиции на рынках.

Если говорить о преимуществах, следует отметить:

• Очень высокий КПД, достигающий 99% — таким образом вся электроэнергия, за которую приходится платить, преобразуется в тепло
• Экономичны и эффективны при взаимодействии с системами теплый пол
• Могут одновременно использоваться для ГВС (горячее водоснабжение)

Единственным недостатком может стать стоимость подобного оборудования. Оно легко устанавливается, но в случае поломки требует ремонта профессиональным мастером.

Целесообразность применения автоматического и ручного переключения между двумя котлами

Рассмотрим следующие пять вариантов с различными агрегатами в связке с электрическим котлом, который стоит в резерве и обязан включиться в нужный момент:

• Газ + Электро
• Дрова + Электро
• Сжижений газ + Электро
• Соляровый + Электро
• Пеллетный (гранульный) + Электро

Пеллетный и электрический котел

Сочетание подключения двух котлов — пеллетного и электрического котлов – лучше всего подходит для автоматического включения и также допускается ручное.

Пеллетный котел может остановиться по причине того, что в нем закончились топливные гранулы. Он загрязнился, и его не почистили. Электрический должен быть наготове, чтобы включиться взамен остановившегося котла. Это возможно только при автоматическом подключении. Ручное подключение в данном варианте годится только тогда, когда Вы постоянно проживаете в доме, где установлена подобная система отопления.

Котлы на диз. топливе и электричестве

Если вы проживаете в доме с такой системой подключения двух котлов отопления, вам вполне подойдет ручное подключение. Электрический котел будет работать, как аварийный на тот случай, что по какой-то причине котлы вышли из строя. Не просто остановились, а сломались и требуют ремонта. Возможно так же и автоматическое включение, как функция времени. Электрический котел может работать в паре на сжиженном газе и котлом соляровом по ночному тарифу. В связи с тем, что ночной тариф обходится дешевле за 1кВТ/час, чем 1 литр солярки.

Сочетание электрического котла и дровянного

Данная комбинация подключения двух котлов больше подходит для автоматического подключения и меньше для ручного. Дровяной котел используется как основной. Он отапливает помещение днем, а электро включается, чтобы дотопить ночью. Или в случае длительного не проживания в доме — электрический котел поддерживает температуру, чтобы не промораживать дом. Ручное тоже возможно для экономии электричества. Электрический котел будет включаться вручную, когда Вы уезжаете и выключаться, когда вернулись и начали отапливать дом с помощью котла, работающего на дровах.

Сочетание газового и электрического котлов

В этой комбинации подключения двух котлов электрокотел может выступать и как резервный, и как основной. В этой ситуации больше подходит схема ручного подключения в сравнении с автоматической. Газовый котел проверенный и надежный агрегат, который долгое время может работать без поломок. Параллельно в систему подключать электрокотел для подстраховки в автоматическом режиме нецелесообразно. При выходе из строя газового котла – всегда вручную можно включить второй агрегат.

Простейшая конструкция

Электрический котел собственного производства – обычно простая конструкция. Она состоит из нескольких обрезков труб и трехфазного ТЭНа. Сделать его, как правило, тоже просто.

Нам потребуются болгарка, сварочный аппарат, трубы, болты, стальной лист толщиной от 2 мм и несколько ручных инструментов. В первую очередь, необходимо купить ТЭН необходимой мощности. Ее можно рассчитать, исходя из мощности и площади отопления фабричных котлов.

Затем подбираем стальную трубу рекомендованным диаметром 219 мм размером около 0,5 м, чтобы спрятать нагревательный элемент. Если подходящего размера нет, то обрезаем трубу болгаркой до нужного размера. Верхнюю часть необходимо пометить отверстием диаметром около 50 мм. Через него будет поступать горячая вода для отопительной системы.

Сварочные работы

На следующем этапе задействуем сварочный аппарат любого типа. К торцам трубы для ТЭНа привариваем стальные листы, а сбоку у верхнего и нижнего краев – отводы подсоединения к системе отопления. К одному из торцов подобранной трубы приваривается гайка, в которую затем вкручивается трехфазный нагревательный элемент.

К трубе, которая подает охлажденную воду, монтируется насос циркуляции воды. Довершают конструкцию шаровые вентили для перекрытия воды без необходимости частого слива из системы.

Собираем электрощит

В некоторых случаях выполнение ремонта котла или отопительной системы требует применения электроинструмента. Поэтому обесточивание автоматических пробок на счетчике крайне нежелательно. Большинство бытовых автоматов не рассчитано на трехфазное напряжение. Да и трехфазное подключение выполняется отдельно. Так что для управления самодельным котлом нужен электрощит. Он представляет собой металлическую конструкцию, в которой спрятана большая часть проводки, тумблеры, реле управления, кнопки регуляции и т.п.

Если отопительный котел можно собрать самостоятельно, то устройство электрощита необходимо доверить опытным электрикам. Щит тоже должен быть заземлен конструкцией из провода и болта. После окончания монтажа дверь электрощита с предупреждающими записями запирается на замок. Ключ от него должен храниться в недоступном для детей месте.

Какие трубы нужны для подключения котла отопления

Выбор труб является очень важным этапом подготовки к монтажу отопительного оборудования.

Для эффективной работы системы обогрева с циркуляционным насосом, трубы должны выдерживать следующие показатели:

• давление — 1-2,5 кгс/кв. см.;
• температура жидкости на подаче 70-75 °C;
• температура на обратке — 55°C.

Это параметры, которые выдерживаются при нормальной работе системы, без аварийных моментов.

Если насос по какой-то причине остановится, то развитие ситуации следующее:

• у газового, электрического и дизельного котла термостат перекроет подачу топлива, и работа водяного контура останется безопасной;
• у котла, работающем на твёрдом топливе, термостат прикроет поддувало, но горение (тление) топлива будет продолжаться до получаса, это значит, что температура теплоносителя может вырасти.

При таком раскладе эксплуатационные характеристики пластиковых и металлопластиковых труб, которые будут использоваться для газового, электрического и дизельного котла, должны иметь рабочие параметры не менее 80 °C.

Что касается твердотопливного агрегата, то не менее 1-2 метров водяного контура, идущего от котла, нужно делать из стальных, медных труб или нержавейки. Стальные трубы, стойкие к перепадам температуры и гидравлическому давлению, к сожалению, подвержены коррозии, имеют немалый вес и недостаточно гладкую внутреннюю поверхность. Монтаж нужно выполнять с помощью сварки. Снаружи трубы покрывают краской, и такой уход требуется делать регулярно. У труб из меди и нержавейки таких проблем нет. Единственный недостаток — довольно высокая цена на эти изделия.

При естественной циркуляции процесс нагрева теплоносителя происходит медленно. Температура жидкости при выходе из котла иногда превышает 90°C. Поэтому трубопровод между котлом и расширительным бачком всегда делают металлическим.

Ни один, самый лучший пластик, не выдержит нештатную температуру. Образование течи и размягчение пластика гарантировано при 130°C. От перегрева полипропиленовые трубы разрываются.

В последние годы всё чаще трубопровод стараются скрыть из виду. Разводку делают не только наружную, но и скрытую в стенах, под чистовым полом, внутри гипсокартонных коробов. В системах отопления допустимо комбинировать разные типы труб.

Последовательность работ

Начинается все с монтажа электрического котла. Его монтируют или на стену (настенная модель), или на пол (напольная). Далее по следующей схеме:

1. К патрубкам подсоединяются трубы системы отопления.
2. В последние включаются требуемые дополнительные элементы сети: расширительный бак, циркуляционный насос, датчики температуры, давления и прочие.

Нет никакой разницы, что надо делать в первую очередь: отопительную сеть или монтаж котла. Главное – правильно выбрать место установки котлоагрегата. Оно должно быть удобным для обслуживания оборудования.

Схема обвязки системы с естественной циркуляцией

Здесь насос отсутствует. Такие котлы чаще используют в отопительных сетях с естественным движением теплоносителя. Когда горячая вода нагревается, по законам физики она стремиться вверх. Проходит по верхнему участку обвязки, спускается вниз к радиаторам отопления, потому что ее подпирает холодная вода, движущаяся по обратному участку.

Здесь теплоноситель отдает тепло в помещения, остывая. Отсюда он попадает в обратку и, протекая по трубам, перемещается обратно в электрический котел. Цикл повторяется заново.

Весь процесс движения теплоносителя происходит под действием физических законов нагрева жидкостей. Удобный и эффективный вариант для небольших домов. Плюс – он частично энергонезависимый. То есть кроме самого электрического котла в системе нет других электрических приборов.

Но в такой системе обвязке необходимо учитывать место расположения расширительного бака. Его обычно устанавливают на трубном участке подачи теплоносителя в самом высоком месте системы отопления. Все дело в воздухе, попадающем с водой. Если его не удалить, может образоваться пробка, которая сведен на нет всю работу отопления.

Воздух с теплоносителем движется вверх, попадая в расширительный бак. Последний является прибором открытого типа. У него полная связь с атмосферным воздухом, позволяющая выводить воздушные пробки.

Обратите внимание на картинку ниже. В ней четко видно, где расположен расширительный бак. Это самое высокое место

Это самое высокое место.

Схема обвязки котла с естественной циркуляцией воды

Еще момент – участок подачи теплоносителя. Он должен располагаться под уклоном. Это никак не влияет на схему обвязки электрокотла, но это важный нюанс монтажа отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Обвязка с принудительной циркуляцией

Насос принудительно перекачивает воду, создавая внутри системы небольшое давление. Устанавливают этот прибор с одной целью – равномерно распределить теплоноситель по радиаторам. Используют принудительную циркуляцию не во всех схемах отопления.

Если дом небольшой, то можно установить схему “Ленинградка” (ее еще называют однотрубной), в которой сеть подачи и обратки монтируются параллельно друг друга и рядом. В них же врезаются радиаторы – только в сеть подачи теплоносителя, последовательно.

Другой вариант носит название двухтрубка. Это когда трубы прокладываются так же, но врезка радиаторов происходит сразу в два потока: подачу и обратку. Одним патрубком батарея подключается к участку подачи, другим к обратке. На фото ниже два варианта хорошо видны.

Схемы систем отопления

Обе схемы являются закрытыми. В них устанавливается герметично закрытый расширительный бак. Через него воздух выводить нельзя. Поэтому бак можно устанавливать в любом месте системы отопления. Чаще это труба обратки рядом с электрическим котлом. Здесь же монтируется и циркуляционный насос, если его нет в конструкции котлоагрегата.

Получается так, что обвязка – это две трубы, которые подсоединяются к патрубкам котла. Если используется отопление с естественной циркуляцией воды внутри, то к верхнему участку подключается через патрубок расширительный бак. Если с принудительной, то дополнительно монтируется циркуляционный насос на обратный контур. Когда же насос уже присутствует в электрическом котле, то кроме расширительного бака никакие другие приборы не устанавливаются.

Единственное, что всегда присутствует в обвязке, это два обязательных элемента:

1. Питающий патрубок с шаровым краном на конце. Его врезают в обратку через тройник и подключают к водопроводной сети. Назначение – заполнять систему отопления водой. Сюда можно дополнительно смонтировать фильтр грубой очистки, что обычно и делают.
2. Патрубок для слива теплоносителя из отопления. Он снабжен шаровым краном и подключен к канализации дома. Назначение – слив воды для освобождения отопительной сети от теплоносителя для проведения ремонта или демонтажа.

Обвязка электрокотла

Если используется современная модель электрокотла, тогда в её моноблоке корпуса уже вмонтированы элементы для полноценной работы. Потому выполняем подключение к патрубкам на основе подающей и обратной трубы

Важно понять, что к обратной линии, благодаря крану подпитки следует подвести систему запуска воды

Если будем эксплуатировать простой вариант, тогда придётся использовать схему и выполнить подключение датчиков электрокотла своими усилиями. Но в целом это простая работа. Она не должна привести к серьёзным затруднениям.

Этапы выполнения обвязки простого электрокотла:

• На основе специального крепления устанавливается гидроколлектор и объёмный расширительный бак;
• Выполняется прокладка труб. Добавляется циркуляционный насос, система фильтрации, элементы безопасности.

Теперь мы осознаём отличия электрокотла, изучили правила его подключения

К сожалению этого недостаточно для надёжной работы, монтаж заземления и подключение к электрической сети стоит оставить для выполнения специалистами, поскольку это очень важно и сложно выполнимо без специфических знаний

Стоимость установки у специалистов

Стоимость на любые услуги по монтажу определяется сугубо индивидуально, точно она может быть рассчитана при заключении конкретного договора на установку электрического котла в частном доме.

Для этого специалист сервисного центра должен прибыть на место установки и изучить реальные условия подключения и требования завода-изготовителя для устанавливаемого котла.

В идеале, лучше всего, когда перед установкой котла выполняется проект теплоснабжения объекта с электроотоплением. В таком случае будет выбран весь комплект оборудования и выполнены сметы строительно-монтажных работ.

Тем не менее в отсутствие проекта, собственник для ориентировочного расчета затрат на монтаж электрокотла может использовать информацию по средним ценам 2019 года на монтажно-строительные работы по электроотоплению:

1. Установка напольного электрокотла от 30 до 50 кВт, от 5 тыс.руб.
2. Установка напольного электрокотла более 50 кВт, от 7 тыс.руб.
3. Установка настенного электрокотла до 15 кВт, от 5 тыс.руб.
4. Установка настенного электрокотла от 15 до 30 кВт от 7 тыс.руб.
5. Монтаж бойлера косвенного нагрева, от 3 тыс.руб.
6. Монтаж бойлера прямого нагрева, от 2 тыс.руб.
7. Установка группы безопасности электрокотла, от 1 тыс.руб.
8. Обвязка насоса циркуляции теплоносителя, от 1.2 тыс.руб.
9. Обвязка расширительного бачка, от 1.2 тыс.руб.
10. Обвязка гидравлической стрелки — гребенки, от 2.5 тыс.руб.
11. Обвязка труб отопления и ГВС, за 1 м. п. от 0.200 тыс.руб.
12. Опрессовка системы, от 2.5 тыс.руб.
13. Пусконаладочные работы на электрокотле, от 2 тыс.руб.

Вопреки кажущейся легкости выполнения работ, непрофессионалу браться за монтаж электроагрегата не рекомендуется. Обратившись в сервисную компанию, возможно, избежать аварийных ситуаций и обеспечить работоспособность котельного оборудования на протяжении всего заявленного производителем срока.

Конструкция и принцип работы

Электрокотлы имеют довольно простую конструкцию. Все устройства оборудованы нагревательным элементом и ёмкостью для проводника тепла. По типу нагревательного элемента электрокотлы разделяются на:

• устройства с тэнами (трубчатыми нагревателями);
• индукционные котлы;
• приборы с электродными нагревателями.

Электрокотлы классифицируются на 3 вида Читать подробнее: индукционный котел отопления своими руками.

Передвигаться теплоноситель по системе может в принудительном порядке с помощью установки дополнительного оборудования (насосов). Также для этой цели могут использоваться элементарные законы физики и сила земной гравитации. При автоматической циркуляции насос устанавливается на входе обратки.

Устройство с тепловым электронагревателем

Такие устройства считаются самыми популярными благодаря простой конструкции и небольшой стоимости. ТЭН (нагревательный элемент) устанавливается в ёмкость, где и прогревается проводник тепла до нужной температуры. При прохождении тока по спирали тэна она нагревается до высокой температуры, благодаря чему и происходит нагрев жидкости.

Нагревательный элемент защищён от перегревания, так как вода постоянно циркулирует и охлаждает его. Чтобы поддерживать постоянный уровень температуры проводника тепла, устанавливается термостат, который отключает тэн в случае превышения установленной температуры. Включается аппарат снова, когда показатели будут уменьшены до минимальных.

Электрический котёл для отопления своими руками сделать несложно, если сравнивать его изготовление с другими видами отопительного оборудования. Он не будет обладать достоинствами покупных аналогов, но всё же возложенную на него функцию выполнит.

Для самостоятельного изготовления устройства понадобятся только нагревательные трубчатые элементы и ёмкость. Но идеальным такой котёл считать не стоит, поскольку его КПД будет ниже 80%. Многое зависит и от качества тэнов, на которых образуется накипь из-за растворённых в воде солей. Зачастую она приводит к выходу оборудования из строя из-за перегрева. Как показывает практика, накипь слоем 1 мм снижает КПД на 10-15%. Но даже учитывая это, электрические конструкции для нагрева помещений пользуются большой популярностью.

КПД такого устройства будет далек от 100%

Индукционные аппараты

Такие устройства, в отличие от тэновых моделей, имеют КПД, приближённый к 100%. К тому же они долговечны. Срок их службы составляет около 25-35 лет, при этом дополнительно они могут выполнять функцию бойлера, нагревая воду. Благодаря преобразованию энергии практически без потерь котлы индукционного типа имеют самую высокую энергоэффективность.

Тем не менее такой тип оборудования не стал популярным у домашних мастеров, поскольку индукционный самодельный электрокотел для отопления дома сделать очень сложно. Связано это с необходимостью использования электронных преобразователей напряжения.

Конструкция такого устройства состоит из катушки (индуктора), которая установлена на металлический сердечник. Последний представляет собой змеевик из труб, по которым движется теплоноситель.

Индукционный котёл отличается от тэновых устройств тем, что площадь соприкосновения воды или антифриза с нагревательным элементом у него в несколько раз выше. Поэтому и КПД индукционных агрегатов равняется 99-100%. Накипи в них образуется в несколько раз меньше, поскольку создаются микровибрации, которые предотвращают такой процесс. Электрокотлы также имеют защиту от перегревания элекроэлемента, так как вода постоянно циркулирует.

Электродный агрегат

Конструкция на электродной основе чем-то напоминает «армейский» кипятильник. Она состоит из двух лезвий, между которыми есть зазор в 1-2 мм. В качестве теплоносителя используется вода с растворённой солью.

Электродный котёл включает в себя отрезок металлической трубы. Внутри расположен электрод, который закрыт с помощью втулок. Обязательно должно быть хорошее заземление с трубой, которое соединяют с корпусом котла.

Такой котёл имеет простую конструкцию

При подготовке теплопроводника необходимо правильно рассчитать количество соли, так как от этого показателя будет зависеть сила тока в цепи, то есть мощность устройства. Для корректировки температуры используют термостат. Также прибор оснащён автоматической системой отключения.