Общие принципы установки электрокотла

Построив частный дом, первое, о чем задумывается владелец — как поддерживать тепло после окончания лета. Существует несколько вариантов: от русской печи и «продвинутого» камина, до солнечных батарей. При наличии централизованного газоснабжения, устанавливается газовая мини-котельная. А если такой возможности нет — рассматривается установка электрокотла.

Содержание:

Сильные и слабые стороны системы отопления с электрокотлом
Виды электрокотлов по способу нагрева
Общие принципы подключения электрических систем отопления
Расчет мощности электрического котла
Итог
Видео по теме

На сегодняшний день это самый дорогой способ извлечь тепло из энергоносителя. Но высокая стоимость тепловых калорий с лихвой окупается экологичностью и простотой обслуживания.

Тем более, что установка электрического котла — не самая сложная процедура. Его можно учесть при проектировании «с нуля», или внедрить в уже готовую систему отопления. Кроме того, многие владельцы индивидуальных домов рассматривают подключение электрокотла к системе отопления, в качестве аварийного резерва. Затем, оценив удобство использования, делают его основным источником тепла.

Сильные и слабые стороны системы отопления с электрокотлом

Прежде чем принять решение на монтаж электрического котла, надо взвесить все «за» и «против». Вариант вынужденной установки, когда нет доступа к иному виду топлива, мы не рассматриваем. Предположим, что выбор свободный.

Преимущества:

Относительная ценовая доступность оборудования. Разумеется, есть модели эконом класса, и «навороченные» системы с полной автоматикой и управлением по сети «Интернет». Но в целом, подключение электрического котла доступно семье, которая в состоянии содержать частный дом.
Быстрый и недорогой монтаж. Тем более, что эти работы можно выполнить самостоятельно. Собственно, об этом расскажет наш материал.
Компактность оборудования. Система отопления электрическим котлом занимает места не больше, чем проточный водонагреватель на кухне.
Практически бесшумная работа (за исключением самых недорогих моделей).
100% пожаробезопасность (при соблюдении Правил устройства электроустановок), нет открытого огня — нет предпосылок к возгоранию. Соответственно отсутствует копоть и другие побочные эффекты, возникающие при горении любого пламени.
Нет риска отравления угарным газом (и природным, как в случае применения газового котла).
Полная экологическая безопасность.
Схема отопления с электрокотлом предоставляет возможность полного контроля за процессом, с применением автоматики. Вплоть до дистанционного управления с интеграцией в систему «умный дом».
В принципе, не требуется согласование с органами контроля (например, газовый котел запрещено устанавливать своими руками).

Недостатки:

В первую очередь, стоимость эксплуатации. Безусловно, ее можно нивелировать качественной теплоизоляцией помещения, энергоэффективным проектом, использованием экономичных «ночных» тарифов. Но при любом раскладе, и законном использовании, это самый дорогой вид отопления.

Для справки:

Разумеется, это усредненная выборка, и к цифрам привязываться не следует. К тому же, в разных регионах России стоимость энергоносителей имеет иную пропорциональную зависимость. Но тенденции проследить можно: дороже электричества только жидкое топливо.

Ограничения по лимитам технических условий. Мощность котла подбирается в соотношении 10 кВт на 100 м². Это условный расчет, разные модели имеют иной коэффициент. Но проблема ограничений по электрическому вводу имеется. Если ваш вводной щиток рассчитан на 10–15 кВт, монтаж полноценного электрокотла будет под вопросом.
Влияние на общую домовую электросеть. При включении нагревательных элементов возможны небольшие «просады». Это решаемый вопрос: стабилизаторы, трансформаторные развязки и пр. Но проблемка имеется.
Относительная опасность использования. Если схема подключения электрического котла выполнена с нарушениями ПУЭ, существует реальная опасность поражения электротоком. Впрочем, это не должно стать препятствием при выборе системы обогрева. Опасность не больше, чем при использовании бойлера.
Некоторые модели требуют особого теплоносителя (специальные солевые растворы). Это влечет за собой дополнительные расходы. Кроме того, такие системы нельзя использовать как источник горячего водоснабжения, разве что в бойлерах косвенного нагрева.

После принятия решения, приступаем к выбору модели.

Виды электрокотлов по способу нагрева

Сразу оговоримся: нет идеальных нагревательных элементов. Каждая конструкция имеет слабые и сильные стороны. Коэффициент полезного действия различается не более, чем на 10%, и составляет величину 85–95%.

Тепловые электрические нагреватели (ТЭН)

Это классика жанра: такие устройства применяются более 100 лет (их называли «Титанами»).

Для нормальной работы требуется бойлер-теплообменник, он может быть достаточно компактным. Внутри располагаются ТЭНы, в зависимости от конструкции, их может быть несколько. Например, для экспресс-нагрева включается весь блок, а для поддержания температуры используется один нагреватель.

Котлы могут быть оснащены циркуляционным насосом и расширительным бачком. Часто системы с ТЭНами применяются в комплексных решениях. Например, в универсальных котлах на дровах и электричестве.

Преимущества: Простота использования и обслуживания, относительная электробезопасность, не требуется специальный теплоноситель. Ценовая категория — средняя.

Недостатки: Нагревательный элемент быстро покрывается кальциевыми наростами, которые необходимо чистить. Не самый высокий КПД.

Электродные системы (их еще называют ионными)

Принцип работы достаточно примитивный, эффективность самая высокая. Если вы когда-нибудь делали своими руками кипятильник из двух лезвий, понять механизм нагрева будет несложно.

Между электродами возникает ионизация, частицы молекул при перемещении выделяют большое количество тепловой энергии. Вода одновременно является электрическим проводником и теплоносителем. Для обеспечения процесса, жидкость должна содержать большое количество солей. Использование обычной воды невозможно. Если электропроводность теплоносителя снижается, резко падает КПД электрокотла.

Преимущества: Самый высокий КПД (при условии заправки системы специальной жидкостью). Низкая стоимость оборудования и компактные размеры. Практически нулевая инертность: весь объем воды вокруг электронов нагревается сразу после включения. Плавная регулировка мощности, нет зависимости от скачков напряжения.

Недостатки: Высокая опасность поражения электротоком, который протекает непосредственно через воду. Схема подключения электродного котла требует неукоснительного соблюдения мер безопасности. Электроды изнашиваются достаточно быстро. Требуется специальный теплоноситель, соответственно использование в качестве источника горячей воды в кране невозможно.

Индукционные системы нагрева

Работает по такому же принципу, как индукторные варочные панели. Генератор высокой частоты формирует в первичной катушке переменное магнитное поле. Оно в свою очередь возбуждает вихревые токи в стальной трубе, через которую протекает вода. Труба сильно нагревается, передавая тепло в жидкость.

Площадь контакта теплоносителя и нагревателя достаточно большая. Потери сведены к минимуму. А благодаря малому (относительно) энергопотреблению, такие котлы имеют самую низкую стоимость тепловой калории.

Преимущества: Полная универсальность, легко интегрируются в действующую систему отопления. Простой монтаж, требуются лишь элементарные меры предосторожности: это самый безопасный котел. Долговечность, простота обслуживания.

Недостатки: Высокая стоимость, сложная схема автоматики управления (не для пользователя, для ремонтной мастерской).

Общие принципы подключения электрических систем отопления

Вне зависимости от типа нагревателя, схема подключения электрокотла предусматривает отдельную линию питания, и полный комплекс электробезопасности. Кроме того, есть типовой перечень рекомендаций и ограничений:

Расстояние от корпуса до строительных конструкций необходимо соблюдать, согласно инструкции по монтажу.
В непосредственной близости от самого котла, или автоматики управления не должны располагаться источники воды: краны, душевые установки и прочее.
Линия подключения должна соответствовать Правилам устройства электроустановок, иметь не менее 50% резервирования по пиковой мощности.
К заземлению подключается непосредственно корпус котла, модули автоматики и трубы системы отопления (если они не пластиковые).
Питающие кабели не должны быть проложены по трубам отопления. Если есть опасность попадания на них влаги, необходимо позаботиться о герметичности изоляции.
Защитные выключатели должны быть в непосредственной близости от котла.
Желательно продублировать систему аварийного отключения на основном распределительном щитке.
Монтаж питающих кабелей и самого котла запрещается на стенах из горючего материала. Если у вас помещение из дерева, необходимо проложить лист огнеупорного материала.
Система трубопроводов должна иметь собственное крепление, чтобы не добавлять нагрузку на котел.
Обязательно продумайте систему перекрытия вентилей при обслуживании оборудования. Иначе для банальной очистки ТЭНов придется сливать весь теплоноситель из системы.
При комплексном использовании электрокотла совместно с иными нагревательными системами, уровень безопасности определяется по наиболее «проблемному» участку. То есть, по электрическим агрегатам.

Чтоб не возникало вопросов, как подключить электрокотел в систему отопления с готовыми решениями (например, твердое топливо), необходимо сразу определить условия совместимости. Например, ТЭН можно интегрировать в дровяной котел, и не монтировать отдельный агрегат. Электродные нагреватели могут работать лишь в автономном режиме, совместное использование только с помощью теплообменника с разными контурами теплоносителя. Компактные индукционные нагреватели можно установить последовательно, усиливая действующую систему обогрева помещения.

Разобравшись, как подключить электрический котел отопления к питанию, не забудьте про расширительный бачок. Особенно, если вы монтируете трубопроводы «с нуля» (на готовой системе это устройство есть).

Какая бы совершенная автоматика у вас не стояла, при нагреве воды локально образуются пузырьки воздуха. Это приводит к вытеснению жидкости из системы. При отсутствии резервной емкости, у вас просто порвет трубы.

Расчет мощности электрического котла

Определившись с моделью и совместимостью, вы задаете себе вопрос: как установить электрокотел в частном доме, чтобы он не расходовал лишних средств?

Существует золотое правило: Всякая избыточная мощность приводит к перерасходу энергии.

Для перевозки четырех пассажиров не используют рейсовый автобус. Так же точно, для отопления домовладения площадью 80 м², незачем покупать агрегат, рассчитанный на 350 м². Расчет мощности котла не делается «на глазок». Мы знаем, что в теории, на 100 м² уходит 10 кВт энергии. Однако реальные условия вносят ощутимые коррективы.

Площадь отапливаемого помещения делится на жилое и подсобное. Вот вам первая поправка. Технические помещения можно учитывать с коэффициентом –50%.
Теплоизоляция стен (пола, крыши). Этот коэффициент вы сможете рассчитать, заглянув в паспорт использованного материала (% сохранения тепла предназначен не только для рекламных целей).
Собственно, материал стен, из которого построен дом.
Площадь остекления, размеры и количество входных дверей, балконы, выходы на веранды – учитывается каждая мелочь.
Естественная и принудительная вентиляция. Возможность ее блокировки для сохранения тепла.
Высота потолков, этажность жилого дома.
Большое влияние на сохранение тепла оказывает наличие подвала.

Базовая мощность рассчитывается по формуле: W=S×Wуд/10

W — полученная мощность электрооборудования в кВт;
S — площадь помещения (при высоте потолков 2.5 м) в квадратных метрах;
Wуд — коэффициент, устанавливаемый для каждого региона. Его можно узнать в вашем департаменте ЖКХ.

В целом по стране он выглядит так:

южные регионы: 0.7;
средняя полоса: 1–1.2;
северные территории: 1.5–2 и выше.

К полученному значению следует прибавить 15–20%, на случай погодного экстрима и постепенного износа оборудования.

Итог

Мы рассмотрели типовые вопросы, как правильно установить электрокотел в жилом доме. Детали монтажа каждой модели индивидуальны, и перечислены в инструкции по установке. Главное, что вы можете сэкономить приличную сумму денег на вызове мастера. Кроме того, самостоятельно смонтированное оборудование — это гарантия его качественной работы. Вы знаете все слабые места, и где искать проблему при аварии.