Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Приветствую, камрады! Вокруг электрических отопительных установок ходит много мифов, созданных недобросовестной рекламой. Сегодня я развею некоторые из них и расскажу, чем различаются между собой разные электрокотлы и как правильно подключить такой прибор.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Правильно подобранный и установленный электрокотел в системе отопления коттеджа.

Какими они бывают

В продаже можно встретить котлы трех типов:

  1. ТЭНовые (на трубчатых электрических нагревателях). За нагрев отвечает батарея ТЭНов, помещенных в бак теплообменника;
  2. Электродные. Вода греется текущим через нее током;

Благодаря растворенным в ней солям вода является электролитом — жидким проводником с высоким сопротивлением. При подаче на погруженные в нее электроды напряжения между ними возникает ток. Движущиеся в электромагнитном поле ионы при соударении с молекулами воды заставляют их двигаться быстрее, то есть вызывают нагрев среды.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

На фото — «армейский кипятильник», действующая модель электродного котла из подручных средств.

  1. Индукционные. Теплообменник — закрепленный в диэлектрической трубе ферромагнитный стержень. При протекании тока через намотанную на трубу катушку индуктивности в теле теплообменника наводятся разогревающие его вихревые токи.

Кроме собственно котлов, нынешние магазины отопительного оборудования предлагают электрические радиаторы — алюминиевые секционные батареи с собственными ТЭНами. Несколько таких радиаторов позволяют организовать отопление дома с распределенной нагрузкой на проводку: вместо одного прибора мощностью 6-24 кВт устанавливается несколько по 1-2 кВт.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Несколько электрических радиаторов могут успешно заменить котел и систему водяного отопления.

Мифы

Реклама позиционирует как экономичные решения электродные, индукционные котлы водяного отопления и электрорадиаторы. Предпочтения по экономичности, разумеется, определяются тем, что именно продает рекламодатель. Типичный размер экономии 30-40%, что за сезон выливается в довольно значительную сумму.

В частности, мощность нагревательного элемента котла реклама предлагает рассчитывать как 50–60 ватт на квадратный метр отапливаемой площади. Для сравнения: нормой в средней полосе России считаются 100 ватт на м2.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Норма мощности отопления — 100 ватт на квадратный метр. Она может быть уменьшена только для зданий с качественной внешней теплоизоляцией.

Факты

Уважаемый читатель, если вы ищете экономичный электрокотел — это означает лишь то, что школьный курс физики забыт вами полностью. Реклама лжет.

Ни один прибор прямого нагрева не может быть более экономичным по сравнению с другими.

Почему? Это прямо вытекает из закона сохранения энергии. Если электроэнергия не преобразуется в механическую (то есть ваш котел или другие предметы вокруг него не подпрыгивают и не летают), у нее один выход — полностью превратиться в тепловую энергию. В нагрев.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Электрическая энергия в отопительном приборе прямого нагрева может превращаться только в тепловую.

Да, часть тепла не перейдет к теплоносителю, а рассеется в воздухе. Однако:

  • Количество потерь определяется качеством теплоизоляции корпуса, а не типом нагревательного элемента;

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Теплоизоляция теплообменника призвана уменьшить рассеивание тепла в воздухе.

  • Оно послужит обогреву помещения, в котором установлен котел.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

На КПД электрокотла может повлиять лишь его установка в неотапливаемом помещении без теплоизоляции. Тогда нагрев окружающего воздуха будет бесполезным.

Я все еще не убедил вас? Хорошо, посмотрим на проблему с другой стороны.

Функция системы отопления — компенсировать утечки тепловой энергии через стены, вентиляцию, окна, пол и т.д. Количество утечек определяется:

  1. Теплоизоляцией ограждающих конструкций. Тип котла, понятно, никак на нее не влияет;
  2. Разницей температур по обе стороны наружных стен. Чем холоднее на улице и чем теплее в доме, тем больше тепла будет теряться. Опять-таки независимо от типа котла.

Подчеркиваю: тип источника тепла никак не влияет на требуемую мощность котла отопления .

Означает ли это, что между разными электрокотлами и электрическими нагревателями нет никакой разницы в плане эксплуатационных качеств?

Есть, и еще какая. Но к экономичности она не имеет отношения.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа Электрорадиатор: создает распределенную нагрузку на проводку и благодаря этому нетребователен к ее сечению.
 Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа Индукционный котел: имеет небольшие габаритные размеры.

Исключительно отказоустойчив, поскольку теплообменник лишен собственного нагревательного элемента, а расположенные вне рабочей среды катушка индуктивности и контроллер питания не подвержены деструктивным воздействиям воды и растворенных в ней солей.

Работает с любыми теплоносителями.

 Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа Электродный котел: требует периодической замены постепенно растворяющихся в воде электродов. Очень компактен.

В качестве теплоносителя может использоваться только вода со строго определенным количеством солей (читай — питьевая вода ГОСТ Р 51232-98).

 Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа ТЭНовый котел: страдает от отложений накипи на ТЭНах. Отличается от конкурирующих решений большими габаритными размерами: объем емкости бака-теплообменника ограничена снизу размерами ТЭНов.

В закрытой системе отопления накипи на ТЭНах электрического котла можно не опасаться. В объеме контура содержится ограниченное количество солей, и после их выпадения в осадок образование накипи прекратится.

Обвязка

Что должна включать схема обвязки электрокотла?

 Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа Циркуляционный насос. Он заставляет теплоноситель двигаться по контуру, обеспечивая равномерный нагрев радиаторов.
 Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа Расширительный бак. Его функция — вместить избыток расширяющегося при нагреве теплоносителя. Без бачка избыточное давление в контуре вполне может порвать трубы или теплообменник котла.
 Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа Предохранительный клапан. Его задача — сбросить избыток теплоносителя в дренаж в аварийной ситуации (при закипании воды вследствие остановки насоса или в том случае, если вместимость расширительного бачка окажется недостаточной).
 Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа Автоматический воздушник. Он отводит воздух, препятствующий циркуляции и создающий гидравлические шумы.
 Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа Манометр. Нужен для визуального контроля давления.

Как правильно подобрать эти приборы в систему отопления с электрическим котлом? Инструкция — к вашим услугам.

Насос

Он подбирается по двум параметрам — напору и производительности.

Напор — параметр, которым в абсолютном большинстве случаев можно смело пренебречь. Его минимальное значение у младших моделей — 2 метра, и этого вполне достаточно для работы контура отопления частного дома любых разумных размеров.

Справка: напор в те же два метра заставляет работать системы отопления многоквартирных домов с десятками квартир и сотнями отопительных приборов.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Элеваторный (тепловой) узел многоквартирного дома. Перепад давлений между началом и концом отопительного контура — 0,2 кгс/см2, что соответствует напору в 2 метра.

Как подобрать производительность насоса?

Ее минимальное значение вычисляется по формуле Q=0,86R/Dt. Переменные в ней (слева направо):

  • Производительность (м3/час);
  • Тепловая мощность контура (суммарная мощность батарей или мощность котла) в киловаттах;
  • Перепад температур между подающим и обратным трубопроводом (градусы).

В автономном контуре типичное значение Dt — 20 С.

Давайте, в качестве примера, вычислим производительность для мощности котла в 12 кВт при 70 градусах на подаче и 50 на обратке.

Q=0,86*12/20=0,516 м3/час.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

У многих циркуляционных насосов производительность можно регулировать.

Расширительный бачок

В закрытых (не сообщающихся с атмосферой) системах используется мембранный бак, часть объема которого заполнена воздухом или азотом. Воздушная камера отделена от камеры с теплоносителем упругой мембраной. При нагреве практически несжимаемая жидкость вытесняется в бачок и сжимает газ в воздушной камере.

Простейший способ подбора объема бачка — взять 10% от объема отопительного контура. Последний можно вычислить, слив заполненную систему отопления в мерную емкость.

В закрытом контуре может стоять несколько расширительных баков в разных точках розлива. Их объем суммируется.

Стандартное давление зарядки (давление азота или воздуха в воздушной камере) — 1,5 кгс/см2. Оно может быть увеличено простой подкачкой велосипедным насосом через золотник.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Золотник (вверху) позволяет накачать воздух в расширительный бачок велосипедным насосом.

Клапан

Давление срабатывания предохранительного клапана равно верхнему порогу допустимого давления в системе (обычно 2,5 кгс/см2).

Воздушник и манометр

Единственное требование к ним — диапазон шкалы манометра. Он должен показывать давление как минимум до 4 бар (4 кгс/см2).

Клапан, воздушник и бачок часто объединяются в один узел — группу безопасности котла.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Клапан, воздушник и манометр образуют группу безопасности.

Расположение

Где располагаются элементы обвязки?

  • Насос — перед котлом, на участке с наиболее низкой температурой;
  • Группа безопасности — на выходе из котла, там, где при остановке циркуляции в контуре начнет расти давление;
  • Расширительный бак — в любой точке контура, но не ближе чем в 2 диаметрах розлива от крыльчатки насоса при монтаже перед ним и в 8 диаметрах розлива — после него. Цена нарушения этого требования — ускоренный износ мембраны, вызванный постоянными колебаниями давления в баке из-за турбулентностей (завихрений) потока.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Обвязка электродного котла Галан: насос стоит непосредственно перед котлом, группа безопасности — после него, расширительный бачок — после группы безопасности.

Особый случай

Во многих ТЭНовых котлах группа безопасности, насос и расширительный бак расположены прямо в корпусе прибора, что превращает его в полноценную мини-котельную.

Такой котел подключается в разрыв отопительного контура. В качестве дополнительной обвязки нужна только пара шаровых кранов на входе и выходе: они позволяют снять котел без сброса всего объема теплоносителя.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Обвязка электрической мини-котельной — шаровые краны на входе и на выходе.

Показания манометра и термометра в этом случае выводятся на индикатор на лицевой поверхности прибора.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

При включении котла индикатор на лицевой панели показывает параметры теплоносителя.

Питание

Как установить электрокотел в частном доме и подключить его к питанию?

Запитать его можно своими руками, не прибегая к услугам электрика. Правила подключения вполне обычны:

  • Через розетку можно подключать маломощные котлы и электрорадиаторы до 3,5 кВт включительно;
  • Отдельным проводом от щитка можно запитать прибор мощностью до 7 кВт. При этом сечение медного провода подбирается из расчета 10 ампер максимального тока (при 220 вольтах — 2,2 кВт мощности) на 1 мм2;
  • К питанию напряжением 380 вольт рекомендуется подключать котлы мощностью 8 кВт и выше;
  • Котел подключается через свой автомат. Ток срабатывания автомата должен лишь незначительно превышать максимальный рабочий ток.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Автомат в цепи питания котла.

Напомню: ток рассчитывается как частное при делении потребляемой мощности на напряжение питания.

Трубы

Какими трубами можно выполнять монтаж розлива и подводок к котлу и отопительным приборам?

Невысокие эксплуатационные температуры и умеренное рабочее давление допускают использование всех видов металлических, высокотемпературных пластиковых и металлопластиковых труб. Отдельно оговорить нужно лишь применение полипропилена:

  • Трубы должны быть армированы алюминиевой фольгой. Она уменьшит удлинение трубопровода при нагреве воды в контуре;

Труба из полипропилена без армирования при нагреве с 20 до 70 градусов удлиняется на 6,5 мм. Алюминиевая фольга сокращает удлинение до 1,5 мм.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Применение полипропиленовых труб без армирования для нужд отопления. Нагревшиеся розливы удлинились и пошли волной.

  • На длинных прямых участках труб нужны компенсаторы — П-образные, кольцевые или сильфонные. Они не позволят розливу или стояку выгнуться при нагреве воды в трубах;

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Кольцевой и сильфонные компенсаторы удлинения для полипропиленовых трубопроводов.

  • Прямые участки крепятся подвижно, скользящими хомутами;
  • В концах штроб при скрытой прокладке труб остаются зазоры. Они позволят трубе удлиняться, не разрушая заделку штробы.

Отопительные приборы

Выше я писал, что тип котла не влияет на экономичность системы отопления. А вот выбор отопительных приборов очень даже влияет.

Наибольшую экономию в связке с электрокотлом обеспечивает водяной теплый пол — помещенный в стяжку или под чистовое напольное покрытие трубчатый теплообменник. Он превращает в источник тепла всю поверхность пола.

Что это дает?

  • Субъективный комфорт. Температуры распределяются в полном соответствии с известной пословицей: «Держи ноги в тепле, а голову в холоде»;

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Теплый пол — это комфортно.

  • Снижение средней температуры в помещении. При конвекционном отоплении для того, чтобы нагреть воздух над полом до минимально комфортных +20, нужно поднять температуру под потолком до 28 — 30С; средняя температура составит 24 — 25С . В нашем случае при +22 на полу под потолком будет +18, что в среднем даст +20С. Снижение средней температуры в доме уменьшит дельту с улицей, а вслед за ней и теплопотери.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Температура воздуха при внутрипольном отоплении.

Можно обойтись и без посредничества теплоносителя, смонтировав кабельный или пленочный теплый пол. Такие системы обогрева подключаются к питанию через терморегуляторы и поддерживают постоянную температуру пола или воздуха вне зависимости от тепловой нагрузки на отопительную систему.

Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Нагревательный элемент пленочного теплого пола.

Выводы

Надеюсь, что мои рекомендации помогут читателю самостоятельно смонтировать электрическое отопление, сделать его безопасным и экономичным. Как всегда, дополнительные материалы вы найдете в видео в этой статье. Жду ваших дополнений. Успехов, камрады!

Статья в тему:  Установка и подключение газовой колонки: основные правила и пошаговый инструктаж

Поделитесь с друзьями в соц.сетях

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *