Схема подключения электрокотла к системе отопления и сети на 220 и 380 в

Пуск котла

Подготавливать электрический котел к запуску, означает, что его необходимо полностью проверить все соединения, электрическую сеть, заполнение системы водой. Если в проводке будут находиться пережатые или порванные провода, то их нужно будет заменить и тщательно заизолировать. Поступать по другому запрещается, так как в трехфазной сети находится напряжение с приличной силой тока, а замененный участок может пробивать.

Подготовка также подразумевает очистку конструкции от пыли и грязи. Еще следует позаботиться о том, чтобы не допустить скачков напряжения как при первом запуске, так и при дальнейшей работе. Чтобы этого не случилось, устанавливают устройство защитного отключения.

Пуск:

1. Сначала необходимо наполнить систему водой, причем сделать это таким образом, чтобы в ней не было воздушных пробок. Как правило, радиаторы имеют в своей верхней части специальные краники для выпуска скопившегося воздуха.
2. В дальнейшем останется лишь включить котел в электросеть и подождать, когда он прогреется.

Двухтрубная схема отопления с электрокотлом

Двухтрубная схема отопления с электрокотлом имеет массу преимуществ, по сравнению с однотрубной. Самый главный плюс – это простота балансировки контура, за счет того, что температура теплоносителя в первом и последнем радиаторе практически не отличаются. Есть, конечно же, разница в несколько градусов, которая особого влияния на показания термометра в помещении не имеет.

Суть двухтрубной схемы отопления с электрокотлом заключается в том, что потоки прямой и обратки разделены, в то время как в однотрубной системе этого нет. Есть разные методы монтажа, которые несколько отличаются по своему принципу работы. Так, двухтрубные схемы отопления с электрическим котлом бывают:

• попутными;
• тупиковыми.

Какую схему отопления выбрать в том или ином случае, в большей степени, зависит от планировки помещения и количества контуров. Несмотря на некоторые отличия, особой разницы в характеристиках нет, оба варианта хороши.

Попутная

Попутная схема отопления с электрическим котлом работает по следующему принципу:

• электрокотел для водяного отопления подогревает жидкость и подает ее в магистраль, в которой есть отводы к радиаторам;

• от первого радиатора, помимо прямой, добавляется еще одна труба обратки;
• теплоноситель проходит по магистрали, часть попадает в ответвление к радиатору, из которого вода выходит уже в другую трубу (обратку);
• по обратке теплоноситель двигается дальше, параллельно с водой в трубе подачи.

Таким образом, горячая вода в прямой и, уже отдавшая часть тепла в радиаторах жидкость, не пересекаются. После каждого последующего радиатора теплоноситель попадает в обратку. Особенностью системы отопления с электрокотлом (схема двухтрубная) и ее характерной чертой является то, что направление подачи и обратного потока совпадают. Когда подача доходит до последнего радиатора, то ее дальнейшее движение прекращается, а обратка идет дальше. Именно это создает условия попутной циркуляции.

Это создает некоторые сложности. Дверь нужно как-то обойти. Во избежание такого сценария можно:

• сделать отверстия с гильзами в стене, через которые будут проходить трубы;
• сделать разводку труб в полу или стенах.

Следует учитывать, что при прокладывании коммуникаций скрытым методом нужно особое внимание уделить качеству соединений труб. Так, наиболее применяемый материал для таких целей – это сшитый полиэтилен

Мы уже рассказывали про характеристики и преимущества полимерных труб для отопления.

Тупиковая

Тупиковая схема отопления частного дома с электрокотлом.

Попутная и тупиковая схема отопления частного дома с электрокотлом имеют одно конструктивное отличия, из-за которого направления движения теплоносителя в прямой и обратке не совпадают. Как мы уже рассказали, в попутном контуре их векторы движения совпадают, а вот в тупиковой, наоборот, жидкости двигаются в разных направлениях. Как это происходит на практике? Есть все те же две трубы, идущие параллельно. По одной от нагревателя идет теплоноситель и по патрубкам заходит в радиаторы. Причем не весь, а только какая-то часть, остаток продолжает свое движение дальше.

Из каждого радиатора по второму патрубку вода попадает в трубу обратного потока, где жидкость начинает двигаться к нагревателю. Пока непонятно, почему теплоноситель меняет вектор движения, но тут все просто. Других вариантов у него нет, так как на последнем радиаторе обе трубы просто перекрываются заглушками, все тупик, дальше дороги нет. Получается, что кроме как двигаться в обратном направлении у воды, отдавшей часть своего тепла, иных альтернатив нет. К тому же этот процесс стимулируется электрическим насосом, встроенным в электрокотел для закрытой системы отопления или установленным отдельно.

Еще раз повторимся, что нужно отталкиваться от размещения котельной, планировки и площади дома. Есть, конечно, и двухконтурные электрические котлы для отопления, но они такие дорогие и непрактичные, что их никто не хочет покупать. Даже если захотеть, нужно постараться его найти.

Устройство котла

Если зреть в корень, то электрические отопительные котлы на 220 вольт ничем от других не отличаются по принципу нагрева теплоносителя. В их конструкции присутствует нагревательный элемент, установленный в теплообменник. Именно он и нагревает теплоноситель, движущийся внутри трубной разводки.

Но есть у него и свои особенности. Все опять-таки сводится к наличию нагревательных элементов (ТЭНов или электродов). То есть, электрические отопительные котлы – это приборы, в которых отсутствуют и горелки, и дымоходные трубы.

А, значит, их устройство самое простое, не требующее сложного подхода к эксплуатации и обслуживанию. Чем же отличаются друг от друга нагревательные элементы котлов на 220 вольт:

ТЭНы – это трубчатые нагреватели, внутри которых установлена нихромовая спираль, залитая электроизоляционным материалом. Трубка изготавливается из алюминия, как материала с высокой теплопроводностью. Недостаток этого элемента – высокая коррозия алюминия, которая быстро выводит нагреватель из строя. Правда, стоит ТЭН практически копейки и заменить его своими руками не составит большого труда.

Кроме вышеописанных узлов в электрические отопительные котлы на 220 вольт входит блок управления. С его помощью можно регулировать параметры температуры внутри помещений, устанавливать защитные опции, регулировать другие параметры эксплуатации котла.

К примеру, можно установить режим, при котором мощность агрегата будет изменяться в зависимости от времени суток. Днем, когда дома никого нет, все на работе, будет поддерживаться минимальная температура до +15С, а ближе к вечеру котел включается на полную мощность, создавая внутри дома нормальную комнатную температуру. В настенные модели еще входят:

• Расширительный бачок, чаще с объемом в 8 литров.
• Циркуляционный небольшой насос, который перегоняет теплоноситель по отопительной системе дома.
• Запорная арматура, отвечающая за перекрытие контуров, если появляется необходимость проведения ремонта или автоматического отключения по тем или иным причинам.
• Блок безопасности. С помощью него происходит отключение подачи электрического тока. Опять-таки это связано с нестандартными ситуациями.

Правила установки

Рассматривая, как подключить электрический котел отопления, обратите внимание на выбор места установки агрегата. В идеале это отдельное помещение — котельная, оснащенная электросиловым оборудованием, куда нет доступа посторонним лицам и детям

ТЭНовые модели электрокотлов заводского изготовления допускается монтировать на кухне.

Отопительный агрегат устанавливают таким образом, чтобы над его верхней частью и по бокам оставалось свободное место. Это даст возможность производить профилактические и ремонтные работы в удобных условиях. Соблюдаются следующие расстояния :

• до потолка — от 80 см;
• до пола (для навесной модели) — от 50 см;
• от корпуса до стен — 5 см;
• до трубопроводов — от 50 см;
• перед передней панелью — от 70 см.

Изучая, как правильно устанавливать котел для обогрева дома или квартиры, внимательно отнеситесь к разметке места установки. Агрегат должен быть расположен строго горизонтально, поэтому разметку проводят по уровню и этим же инструментом проверяют результат после установки котла на крепежные элементы.

Механический электрический котел отопления

Прежде чем установить электрический котел отопления, требуется разработать схему подключения теплогенератора к отопительному контуру и к электросети. Сечение трубопроводов должно соответствовать параметрам встроенного в котел циркуляционного насоса.

Выбирая сечение кабеля для подключения к электрической сети, учитывайте мощность агрегата

Обратите внимание: для моделей небольшой мощности достаточно подключения к бытовой сети 220 В, для мощных агрегатов потребуется трехфазная сеть 380 В

Помимо настенных моделей производители предлагают агрегаты в напольном исполнении. Монтаж напольных электрокотлов выполняется с использованием штатной подставки или они устанавливаются на специально подготовленную площадку.

Электродный

Рассматривая отношение качество/цена, наиболее выгодно будут смотреться электродные варианты. Основной принцип работы базируется на электропроводности жидких сред. Это позволяет добиться существенной экономии и высокой эффективности нагрева.

Чтобы преодолеть ограничения по мощности, можно монтировать оборудование каскадом. КПД электродных моделей достигает 95%. Однако, несмотря на все положительные стороны, выделим ряд недостатков:

• Электроды нуждаются в ежегодной очистке от накипи или замене
• Значительно падает КПД при использовании дистиллированной воды
• Чтобы не допустить поражения током, необходимо безупречно заземлить корпус

Обвязка

Что должна включать схема обвязки электрокотла?

	Циркуляционный насос. Он заставляет теплоноситель двигаться по контуру, обеспечивая равномерный нагрев радиаторов.
	Расширительный бак. Его функция — вместить избыток расширяющегося при нагреве теплоносителя. Без бачка избыточное давление в контуре вполне может порвать трубы или теплообменник котла.
	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).
	Автоматический воздушник. Он отводит воздух, препятствующий циркуляции и создающий гидравлические шумы.
	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.

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).

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.

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.

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

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 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.

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.

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.

При включении котла индикатор на лицевой панели показывает параметры теплоносителя.

Определение необходимых параметров

Перед тем как установить электрокотел в частном доме, нужно изучить все технические характеристики выбранного агрегата.

При покупке установки обращается внимание на следующие показатели:

• количество контуров;
• тепловая мощность;
• способ повышения температуры теплоносителя.

Для монтажа в частном доме подойдут любые устройства, функционирующие от сети 220 и 380 В, при выборе агрегата нужно ориентироваться на то, сколько фаз подведено к дому.

Для покупки подходящего варианта электрокотла владелец должен знать обогреваемую площадь. Это требуется при выборе мощности прибора. Чаще все для отопления в доме покупают установки от 9 кВт. Выбор напольного или настенного оборудования зависит от наличия в доме свободного пространства для монтажа.

Если требуется не только поддерживать комфортный микроклимат в помещении на протяжении холодного времени года, но и обеспечить горячее водоснабжение, то покупать следует двухконтурную установку.

Рациональный выбор

По производственной мощности электронагревательные котлы для отопления разделяются на несколько видов. Самостоятельное определение необходимой мощности возможно, но требует применения безупречных знаний в области техники, физики, поэтому такую работу обычно доверяют инженерам, теплотехникам, имеющим достаточный опыт, владеющими различными методами подсчета.

При расчете мощности специалисты учитывают:

• материал и толщину стен;
• качество утеплителя;
• количество, особенности оконных проемов, дверей, комнат;
• этажность здания;
• дополнительное утепление крыши;
• наличие подвального помещения, чердака.

Помимо этого могут использоваться несколько отопительных систем для экономии энергоносителя. Монтаж котла отопления электрического может предполагать установку дополнительного, альтернативного источника теплоснабжения – газового или твердотопливного котла. В зависимости от времени года, регионального местоположения, стоимости газа, электричества, прочих ресурсов. А почему стоит выбрать электрическое отопление, можно прочитать в нашей статье «Отопление дома электричеством — дешево и эффективно».

Большинство граждан предпочитают покупать дополнительное приспособление, программатор – устройство, предназначенное для экономии электроэнергии, за счет встроенного программного обеспечения. От пользователя потребуется необходимый минимум – установить температурный режим.

Схемы включения ТЭН в однофазную сеть.

Трубчатые электронагреватели рассчитаны на конкретное значение мощности

инапряжения , поэтому для обеспечения номинального режима работы их подключают к питающей сети с соответствующим напряжением. Согласно ГОСТ 13268-88 нагреватели изготавливаются на номинальные напряжения:12 ,24 ,36 ,42 ,48 ,60 ,127 ,220 ,380 В , однако наибольшее применение нашли ТЭНы рассчитанные на напряжение 127, 220 и 380 В.

Рассмотрим возможные варианты включения ТЭН в однофазную сеть.

2.1. Включение в розетку.

ТЭНы мощностью не более 1кВт (1000 Вт) можно смело включать в розетку через обычную штепсельную вилку, так как такой мощностью обладает основная масса электрических чайников и кипятильников, которыми мы разогреваем воду.

Через обычную вилку можно включить параллельно

два ТЭН, но у обоих нагревателей мощность должна быть не более 1 кВт (1000 Вт), так как при параллельном соединении их общая мощность увеличивается до 2 кВт (2000 Вт). Таким образом, можно включить несколько нагревателей, но их общая мощность должна составлять не более 2 кВт, а для включения в розетку необходимо использовать более мощную вилку.

Бывает ситуация, когда дома завалялись несколько нагревателей, рассчитанных на рабочее напряжение 127 В, выкинуть их рука не поднимается, а в домашнюю сеть не включишь. В этом случае нагреватели включаются последовательно

, что дает возможность подавать на них повышенное напряжение. При последовательном соединении двух нагревателей с напряжением 127 В их мощность остается прежней, а общее сопротивление увеличивается в два раза. Например, при включении двух нагревателей мощностью по 500 Вт их общая мощность составит 1000 Вт.

Однако в этой схеме есть один недостаток: если выйдет из строя любой из ТЭН, то работать не будут оба, так как разорвется электрическая цепь и прекратится подача питания.

Также надо помнить, что при последовательном соединении двух нагревателей с рабочим напряжением 220 В их общая мощность уменьшается

в два раза, так как из-за увеличения общего сопротивления каждый нагреватель будет получать около 110 В вместо положенных 220 В.

2.2. Включение через автоматический выключатель.

Будет на много удобнее, если на ТЭНы подавать напряжение с помощью автоматического выключателя. Для этого необходимо в домовом щитке предусмотреть автомат, или же автомат установить непосредственно рядом с нагревательным устройством. Подача и отключение напряжения будет осуществляться включением/выключением

автоматического выключателя.

Следующий вариант включения нагревателей осуществляется двухполюсным выключателем, что является наиболее предпочтительным, так как в этом случае фаза и ноль разрываются одновременно и ТЭН полностью отключается от общей схемы. Напряжение подается на верхние клеммы выключателя, а к нижним подключается нагреватель.

Если электрический нагреватель используется для нагрева воды и в доме , то для защиты от поражения электрическим током в случае пробоя изоляции нагревателя есть смысл или дифавтомат.

В этом случае заземляющий проводник

соединяют с корпусом ТЭНа или подключают на специальный винт, закрепленный на корпусе емкости. Рядом с таким винтом изображают знак заземления. Рассмотрим схему с дифавтоматом:

Защита с дифавтоматом работает следующим образом: при пробое изоляции нагревателя на его корпусе появляется фаза, которая используя наименьшее сопротивление «пойдет» по заземляющему проводнику РЕ

и создастток утечки . Если этот ток превысит уставку, то дифавтомат сработает и отключит подачу напряжения. Если в цепи произойдеткороткое замыкание , то и в этом случае сработает дифавтомат и обесточит ТЭН.

При использовании УЗО между ним и нагревателем необходимо установить дополнительный однополюсный автомат, который в случае короткого замыкания отключит подачу напряжения на нагреватель и защитит УЗО от тока короткого замыкания. В случае пробоя изоляции УЗО отключит подачу напряжения.

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.

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

Электрокотел, установленный в системе отопления, зачастую является самым энергоёмким устройством во всем доме, более того, его потребляемая мощность нередко выше, чем у всего остального электрооборудования помещений вместе взятого.

И это не удивительно, ведь даже негласное правило выбора котла для дома гласит, что 1кВт (киловатт) мощности, требуется для обогрева 10 квадратных метров дома. Следуя ему, для отопления относительно небольшого (по современным меркам) дома в 100кв.м., потребуется электрокотел мощностью 10кВт.

Конечно, это правило общее, в реальных же условиях, при выборе мощности котла, учитывается множество факторов, но в целом, ориентировочные, средние требования к котлу правило отражает верно.

Поэтому, для такого «прожорливого» потребителя электроэнергии как электрокотел, от стабильной работы которого зимой зависит очень многое, важно сделать правильную электропроводку, подобрать надежную защитную автоматику и верно выполнить подключение. 

Чтобы лучше понимать принцип подключения котла, необходимо знать из чего он обычно состоит и как работает. Речь пойдет о самых распространённых, ТЭНовых котлах, сердцем которых являются Трубчатые ЭлектроНагреватели (ТЭН).