Схема подключения электрокотла: надежная защита и экономия электроэнергии
Приветствую, камрады! Знаете ли вы, как выполняется подключение электрокотла к электричеству? А какие элементы должна включать обвязка котла — интересовались? Сегодня я хочу подробно и максимально доступно ответить на эти вопросы и подсказать вам, какая схема подключения электрокотла позволит вам обогреть свой дом с минимальными затратами.
Схема электрической котельной с системой автоматического управления мощностью котла.
Прежде, чем браться за реализацию любого проекта, нужно четко сформулировать его цели. Вот их список.
Безопасность
Она состоит из трех слагаемых:
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
О том, как это сделать, я расскажу в соответствующем разделе статьи.
Котлы до кв. м
1Protherm Скат RAY 9 KE /14 9 кВт одноконтурный
Электрический котёл предназначен для настенного монтажа и оснащен надёжными ТЭНами, стойкими к загрязнённому теплоносителю. Благодаря аккуратному дизайну, электроприбор идеально вписывается в современный интерьер, в том числе кухонный. Температурный режим в границах +25℃…+85℃ поддерживается автоматически, с точностью до 1 градуса. Система самодиагностики производит непрерывный контроль за состоянием важнейших узлов агрегата и выводит коды ошибок на ЖК-дисплей.
Особенности:
- возможность заливать в систему незамерзающую жидкость и жесткую воду;
- три ступени нагрева воды;
- содержит весь комплекс установки (расширительный бачок, насос, автоматику).
В этой модели есть интерфейс для подключения различных устройств дистанционного управления и контроля, поэтому котел станет отличным выбором для загородного дома, в котором жильцы не проживают постоянно.
2STOUT SEB-0001-000009 9 кВт одноконтурный
Особенности:
- аварийное отключение агрегата при превышении параметров рабочих характеристик;
- 6 режимов работы, включая опцию горячего водоснабжения;
- интеллектуальное изменение ступеней мощности.
Эта модель отлично показывает себя в связке с другими котлами при последовательном их подключении с целью увеличения общей мощности или создания разных зон обогрева.
3ЭВАН EXPERT 9 одноконтурный
Электрокотел от российского производителя оснащен нержавеющими ТЭНами от чешской фирмы Backer. Алгоритм работы прибора основан на анализе температур в помещении и на улице, что обеспечивает экономичное энергопотребление. Блок управления реагирует на изменения в климатической среде и подбирает оптимальную температуру теплоносителя и нужную ступень мощности.
Особенности:
- многоступенчатая система защиты (от перегрева, высокого давления, скачков напряжения);
- режим программирования, при помощи которого можно задать температуру по дням недели и часам;
- расширенные сервисные возможности для самостоятельного контроля работоспособности каждого узла управления.
Многофункциональный прибор может быть подключен к системе «теплого пола». К агрегату можно подключить модуль дистанционного управления.
4ЭВАН Warmos-IV
ЭВАН Warmos-IV – лучший одноконтурный электрический котел с нагревательным элементом ТЭНом. Используется только для обогрева помещения, максимальная мощность – 9,45 кВт, позволяет нагреть площадь до 94 квадратных метров. КПД высокий – 99%. Крепление к стене, система управления электронная. Оснащен индикатором включения, а также термометром. Защищен от перегрева, замерзание будет предотвращено. Весит 27 кг. Производитель обещает работу изделия от 10 лет.
Положительные качества:
Как подключить к электросети
У вас дома может быть подведены одна или три фазы. Разница количества фаз позволяет равномерно распределить общую нагрузку на отдельные потоки. В однофазной линии такой возможности нет. Перед тем как запитать котел, нужно позаботиться о качестве проводки, ведь мощность нагревателей достигает значительных 32 кВт. Подбор мощности осуществляется исходя из площади отапливаемого помещения и количества тепловых потерь дома.
В паспорте нагревателя указаны параметры проводов, которые используются для монтажа электрического котла отопления своими руками. Стоит заметить, что из-за высокой нагрузки производители рекомендуют использовать медные провода. В однофазной и трёхфазной линии, соответственно отличается количество проводов. В однофазных их три (фаза, ноль, земля), а в трехфазных – пять (три фазы, ноль, земля). Количество фаз никак не отражается на количестве тэнов. Нагреватель с тремя тэнами может быть как однофазным, так и трехфазным. Разница заключается в способе соединения тэнов в одну сеть.
Котлы бывают разной цены и конфигураций. Самые простые из них оснащены:
- баком с тэном;
- реле включения/выключения тэн;
- датчиком тепла.
Такая примитивная автоматика позволяет регулировать температуру теплоносителя, не допуская его перегрева. В дешевых моделях нет насоса и сложного блока управления, только все самое необходимое. Обычно такие агрегаты – однофазные. Установка электрокотла отопления работающего от одной фазы достаточно проста. Чтобы его подключить в электрический блок подводится два провода (фаза и ноль). Заземление можно крутить на корпус, если нет предусмотренного для него контакта на блоке. При этом всегда есть возможность собрать отдельно управление с многочисленными датчиками.
Фазы обозначены латинскими литерами
Модели подороже оснащены циркуляционным насосом и расширительным баком. Насос также нуждается в электроэнергии. Помимо этого нагреватель оснащен массой датчиков с возможностью их настройки. Для этого ставятся сложные программируемые блоки управления, которые отвечают за работу как котла, так и насоса. Для подводки тока на блоке есть клеммы, на которых нанесены маркировки. Фазы обозначаются литерами:
- А или L1;
- В или L2;
- С или L3.
Для таких котлов также устанавливаются дополнительные электронные блоки, которые могут как расширить функциональность прибора, например, работа только в ночное время, так и обезопасить всю сеть.
Установленный на каждую фазу предохранитель перед самим котлом отключит питание нагревателя при каких-либо неисправностях. На входе в дом также стоят предохранители. Котел запитан на три фазы сразу, для освещения и розеток используются разные отдельные потоки. Получается, что если не установить предохранитель перед котлом, при срабатывании предохранителя весь дом будет обесточен, что очень неудобно.
Монтаж электрического котла отопления сопровождается установкой счетчиков с возможностью подсчета количества киловатт, использованных в дневное и ночное время. Электроэнергия ночью дешевле, поэтому более целесообразно, чтобы котел больше работал по ночам, чем днем. В тандеме с таким счетчиком ставиться реле времени.
О том какие бывают виды водяного отопления частного дома можно прочитать тут.
4 Популярные модели
Выбор подходящей модели электрокотла проводят в соответствии с соотношением мощности и жилой площади. Для этого примерно принимается, что на отопление 10 м² расходуется 1 кВт. Популярные модели электроагрегатов:
- 1. РусНИТ 208М — компактный настенный агрегат от отечественного производителя. Эффективен для использования на площади до 80 м². Основные и нагревательные элементы изготовлены из нержавеющей стали. Аппарат обладает трехступенчатой системой управления мощностью (30, 60 и 100%). Можно осуществить подключение к электросети 220 и 380 В. В качестве теплоносителя применяется вода и антифриз. Терморегулятор позволяет устанавливать рабочую температуру от 35 до 85° C.
- 2. ЭВАН Warmos-IV-5 — аппарат средней мощности, предназначенный для обогрева площади, не превышающей 51 м². Диапазон температур от 5 до 85° C позволяет использовать в отоплении систему «теплый пол». Единственный недостаток — отсутствие в конструкции циркулирующего насоса.
- 3. Proterm Скат 12 KR 13 — считается одним из лучших обогревателей для загородного дома, способным обогреть до 120 м² площади помещения. Модель довольно экономичная, так как позволяет на первой ступени достаточно обогреть дом. Для использования горячего водоснабжения допускается установка бойлера.
Для установки любой модели электрокотла необходимо придерживаться некоторых правил.
https://youtube.com/watch?v=r-II_CwTyIo
Схема подключения электрокотла к электросети В (трехфазного)
Общая электрическая схема подключения электрокотла 380 В, выглядит следующим образом:
Как видите, линия защищена трехфазным автоматическим выключателем дифференциального тока, к корпусу котла обязательно подключено заземление.
Как обычно, по традиции, выкладываю схему подключения трехфазного электрокотла со связкой автоматический выключатель (АВ) плюс устройство защитного отключения (УЗО) в цепи, которая нередко бывает дешевле и доступнее Диф. автомата.
Выбор номиналов защитной автоматики и сечения кабеля для трезфазных электрокотлов различной мощности удобно делать по следующей таблице:
В трехфазных электрокотлах обычно установлено сразу три ТЭНа, бывает и больше. При этом практически во всех бытовых котлах каждый из трубчатых электронагревателей рассчитан на напряжение 220 В и подключён следующим образом:
Это так называемое подключение «звезда», для этого случая и подводится к котлу нулевой проводник.
Сами ТЭН подключаются к сети следующим образом: перемычкой соединены по одному из концов каждого из трубчатых электронагревателей, к оставшимся трем свободным поочередно подключаются фазы: L1, L2 и L3.
Если же в вашем котле стоят ТЭН, рассчитанные на напряжение 380 В, схема их соединения совершенно другая и выглядит она так:
Такое подключение ТЭН электрокотла называется «треугольник» и при одинаковом напряжении 380 В, как в предыдущем способе «Звезда», мощность котла значительно увеличивается. Нулевой проводник при этом не требуется, подключаются лишь фазные провода, электрическая схема подключения при этом соответственно выглядит вот так:
Не отступайте от схем подключения допустимых для вашего электрокотла, если там стоят ТЭН на 220В при трехфазном подключении, не переделывайте схему на «треугольник». Как вы понимаете, теоретически их можно переподключить и получить на ТЭН напряжение 380 В, соответственно и повышение их мощности, но при этом они у вас скорее всего просто сгорят.
Последовательность работ
Схема установки обогревательного устройства выполняется по определенному алгоритму. От того, насколько точно исполняется эта схема, зависит надежность работы оборудования в будущем.
В общий комплект входят:
- электрический котел;
- термодатчики;
- батареи;
- запорная и сливная арматура;
- бачок расширительный;
- насос для циркуляции теплоносителя;
- фильтр.
Работы начинаются с разметки и монтажа. Устройство должно находиться подальше от водопроводной трубы для того, чтобы при протечке не возникло короткого замыкания. Установка оборудования осуществляется с использованием дюбелей или болтов, причем поверхность следует разровнять как по горизонтали, так и по вертикали. Для напольных аппаратов понадобится специальный поддон.
Следующее, что нужно сделать — подключиться к системе, для чего нужно перекрыть поступление воды кранами. Присоединение осуществляется переходниками и муфтами.
Затем наступает черед электрики. В ее составе автомат-выключатель и устройство защищенного отключения нужных номиналов. Правильное подключение подразумевает наличие заземление. Проводка укладывается в кабельные каналы, защищенные кожухами. Сечение проводов должно соответствовать мощности оборудования.
Для электрического котла неообходим автомат-выключатель
Лишь по окончании работ с электрической частью схемы можно начинать тестировать работу электрокотла.
Обратите внимание! Подобные аппараты отзывчивы даже к незначительным скачкам напряжения в электросети, а значит, использование стабилизатора обязательно
Подключение электрокотла к системе отопления
обвязки электрического котла отопленияКонвекторы отопления электрические: как выбрать – маленькие хитрости
Чтобы уменьшить количество потребляемой электроэнергии, желательно прибегнуть к следующей схеме:
- обустроить систему теплого пола, которая равномерно распределяет тепло по всему помещению;
- установить теплоаккумулятор – теплоизолированный накопительный бак. В нем вода будет нагреваться в ночное время, когда действует более низкий тариф на электричество, а днем – медленно остывать, отдавая тепло в помещение (подробнее: “Правильная схема отопления с теплоаккумулятором”).
Подключение электрокотла к системе отопления: инструкция
В заключении
Подводя итог, стоит заметить, что использовать электрические котлы в качестве индивидуальных систем или как дополнение к газовому оборудованию (а также к твердотопливному котлу) – это оправданные меры. Их стоимость невысока, при условии, что нет особых требований для установки
Важно только не ошибиться с выбором мощности, заложить качественную проводку, подключить автоматы и настроить систему. В дальнейшем вам даже получится сэкономить в отопительный период, поскольку разовые вложения в “газовый вентиль” могут быть приравнены к 300 – 400 тыс
рублей. В случае с электрокотлом, для запуска понадобится купить только оборудование.
Модели электрокотлов
Принцип любого электрокотла – превращение электроэнергии в тепло. Электрические агрегаты не являются самыми экономически выгодными, но КПД их использования равен 95-99%, что достаточно хорошо для подобных узлов. Такие котлы подразделяются на три вида по типу теплоносителя. Поговорим о каждом из них более подробно.
Тэновый электрический котел
Электрические котлы отопления, снабженные ТЭНами, работают по принципу электрического чайника. Вода проходит через трубчатые нагревательные элементы – ТЭНы. Выступая в качестве теплоносителя, она проходит по всей системе отопления, циркулируя с помощью насоса.
Одним из преимуществ можно назвать его компактность, аккуратный внешний вид и возможность монтажа на стену. Процесс установки не вызовет особых затруднений, а эксплуатация комфортна и проста, благодаря датчикам терморегуляторам. Автоматика позволяет поддерживать нужный нагрев, ориентируясь на данные с датчиков, которые меряют температуру воздуха окружающей среды.
Теплоносителем может выступать не только вода, но и незамерзающая жидкость, благодаря которой не будет образовываться накипь на ТЭНах, которой не избежать, используя воду.
Внимание. Накипь, образованная на ТЭНах, ухудшает теплоотдачу и энергосберегающие свойства электрического котла отопления. Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость
Для удобства регулировки потребления электричества, он оборудован несколькими ТЭНами, которые можно включать по отдельности
Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость. Для удобства регулировки потребления электричества, он оборудован несколькими ТЭНами, которые можно включать по отдельности.
Электродный электрический котел
Принцип работы электродного электрического котла для отопления дома совершенно отличается от предыдущей модели. Нагрев жидкости происходит не нагревательным элементом. Электрод, установленный в корпусе, отдает жидкости электрический заряд, под действием которого молекулы расщепляются на отрицательно и положительно заряженные ионы. В теплоносителе происходит собственное сопротивление, что и обеспечивает интенсивный нагрев. Заливается в систему либо вода, либо специальный состав (подобие антифриза).
Данный вид электрического агрегата для отапливания дома совершенно безопасен, если произойдет утечка жидкости, он просто отключится. Электродный модели очень компактны (выглядит как небольшой цилиндр с патрубками), оборудованы датчиками замера температуры окружающего воздуха, управляются автоматикой.
Обслуживание данной модели сводится к замене электрода, так как они постепенно растворяются по мере работы, что ухудшает обогрев дома. Также нужно обязательно следить за исправной работой циркуляционного насоса, чтобы жидкость в системе не закипела. Правильная и эффективная работа электродного электрического котла для отопления частного дома возможна только с подготовленной водой – она должна иметь необходимое значение удельного сопротивления. Измерить их самостоятельно не всегда удобно и просто, как и подготовить воду. Поэтому, проще и надежнее будет купить специально предназначенную для работы в электродных котлах жидкость.
Электрический котел индукционный
Этот вид отопительного электрического агрегата для дома работает на основе индукционного нагрева жидкости ферромагнитными сплавами. Индуктивная катушка располагается в герметичном корпусе и не имеет контакта непосредственно с теплоносителем, который протекает по периметру устройства. Исходя из этого, в качестве энергоносителя для отопления дома может быть использована не только вода, но и антифризы. Данный электрический котел для отопления дома не оборудован нагревательным элементом или электродом, что улучшает его КПД. Также, отсутствие ТЭНов обеспечивает полную безопасность при эксплуатации. Этот вариант котла для обогрева дома не подвержен образованию накипи, практически не ломается и не течет.
Минусом индукционных моделей является лишь их более высокая стоимость и большие габариты. Но со временем проблема размера устраняется — на смену старым, приходят усовершенствованные модели.
Кроме данной классификации, электрические котлы для отопления частного дома разделяют на:
- одноконтурные (предназначены только для отопления всего дома);
- двухконтурные (обеспечивают не только отопление во всем доме, но и нагрев воды).
Также нужно выделить:
- настенные котлы;
- напольные котлы (производятся модели большой мощности).
Эффективные способы отопления электричеством
Она зависит от площади отапливаемых помещений и общей длины трубопроводов отопления.
Обычно — это 1,5 атм. Нужно тщательно рассчитать длину такой конструкции, учитывая схему укладки контура ТП. Кроме этого, электрические котлы отличаются по мощности.
В большинстве случаев теплый пол является вспомогательным элементом системы отопления в доме.
Здесь это не самое важное. Хотя система с принудительной циркуляцией и не требует обязательного соблюдения наклонов труб, как при естественной, так как циркуляцию здесь обеспечивает циркуляционный насос, но их все же необходимо соблюдать, для того, чтобы при необходимости можно было слить всю воду и чтобы не получалось её завоздушивание в процессе эксплуатации
Статья по теме: Перечень матерьялов в смете электромонтаж
Плюсы и минусы обогрева дома электричеством
При этой работе есть одна важная тонкость: маломощные котлы могут работать от обычной сети, напряжение в которой составляет В, а для более мощного оборудования сеть должна быть трёхфазной. Естественная циркуляция оказывается очень медленной, и из-за этого увеличивается расход энергии на обогрев.
Там она охлаждается, передавая тепловую энергию воздуху в помещении, после чего остывшая жидкость вновь направляется в котёл. Все установки работают абсолютно бесшумно, так как в системе отсутствуют вентилятор и циркуляционный насос.
Жёсткие требования
Многие боятся установки газового оборудования, как опасного в плане возможности отравления, так и в плане взрывоопасности. А вот к электрическому оборудованию у наших граждан более простое отношение. Есть розетка — включай что хочешь. Однако, в случае с электрооборудованием также существуют жёсткие нормативы, несоблюдение которых может привести к последствиям, начиная от банального материального ущерба и заканчивая опасностью для здоровья и жизни.
Общие правила
Электропроводка в доме должна соответствовать нагрузкам устанавливаемого оборудования. Сечение кабельных жил должно строго соответствовать силе тока и реальной мощности потребления.
Нельзя использовать общую розеточную группу для питания электрического котла. Необходим монтаж выделенной линии, без разрывов, обязательно оборудованной автоматическим выключателем.
Важный момент – это место, где будет производиться установка электрического котла в частом доме. Только в помещение, где исключается даже кратковременный контакт с водой. Стена, где будет размещено оборудование, должна не только выдерживать нагрузку, равную массе агрегата, но и быть выполнена из негорючих материалов. Если дом деревянный, стену необходимо защитить соответствующими материалами.
При планировке всей системы отопления следует учитывать размещение других узлов. Так, например, система аварийного сброса давления воды (подрывной клапан) не должна располагаться над котлом. (см. исключить даже кратковременный контакт с водой).
Расстояние от верхней части котла, до потолка должно быть не менее 20 см. В идеале это расстояние нужно увеличить до 50 см, если есть такая возможность.
Относительная влажность воздуха в помещение, где производится установка, не должна превышать 85%. Температурный диапазон в пределах от +50 до +400С.
Прокладка кабеля не должна осуществляться в непосредственной близи с трубами водопроводной линии и трубами отопления. Либо, необходимо использовать защитный короб. Также следует уточнить. Что для подключения не используются провода, только кабель, строго с медными жилами соответствующего сечения.
Требования исходя из потребительской мощности котла
Оборудование мощностью не выше 3,5 кВт может быть подключено через розетку. Не рекомендуется использовать бытовую, дешёвую розетку. Подойдёт специализированные, какие используются для подключения бытовых электроплит.
Котёл свыше 3,5 кВт не превышающие потребительской мощностью 7кВт, подключаются строго через отдельный автоматический выключатель защиты УЗО.
Если мощность в пределах от 7 до 10кВт, линия в 220В не годится. Необходима линия в 380В.
При обогреве дома большой площади может потребоваться оборудование мощностью свыше 10кВт. Для его установки потребуется отдельное разрешение.
Обвязка с системой отопления
Настенные модели электрических котлов со встроенной группой безопасности, которые предусматривают эксплуатацию в системах отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией, подключаются за счет соединения подающего и обратного трубопроводов с соответствующими патрубками теплосилового агрегата.
Электрокотел с ТЭНом, который не оборудован расширительным баком и насосом, подключается по следующей схеме:
- расширительный бак устанавливается на прямом выходном участке подающего трубопровода, после него врезается отсекающий кран с шаровым механизмом;
- насос и грязевик можно установить как на подаче, так и на обратке;
- трубопровод подпитки врезают в магистраль обратного направления.
По аналогичной схеме подключают электродный/индукционный теплосиловой агрегат к отопительной системе закрытого типа с мембранным расширительным баком.
Отопительные приборы
Если установка электрокотла практически не влияет на экономичность отопительной системы, то про отопительные приборы этого сказать нельзя – от выбора данных элементов напрямую зависит теплоотдача. Самой эффективной конструкцией, которая отлично работает в сочетании с электрическими котлами, является теплый пол.
Конструктивно теплые полы представляют собой трубчатые теплообменники, расположенные под напольным покрытием или стяжкой. При работе они отдают энергию всей поверхности пола, тем самым обеспечивая равномерное распределение тепла.
Использование теплых полов дает несколько преимуществ:
- Теплый пол – это одна из самых комфортных отопительных систем. Все дело в том, что в первую очередь тепло передается полу, поэтому он на ощупь становится теплым, и по нему можно с удовольствием ходить без обуви. С повышением высоты температура уменьшается, за счет чего формируется наиболее комфортный для человеческого организма температурный режим.
- Использование теплых полов позволяет снизить среднюю температуру в помещении. Классическое конвекционное отопление предполагает, что для поддержания температуры в 20 градусов нужно разогреть воздух под потолком до 30 градусов. В итоге средняя температура будет составлять около 25 градусов. В случае с теплыми полами для поддержания 20 градусов можно прогреть пол до 22 градусов. Температура под потолком в таком случае будет составлять около 18 градусов, а среднее значение будет оставаться на должном уровне. За счет такого явления получается еще и снизить теплопотери, поскольку разница температур в доме и на улице уменьшается.
