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.

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.

Установка электрокотла

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.

установка электрокотла 2

  • 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»).

установка электрокотла 3

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.

установка электрокотла 4

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.

установка электрокотла 5

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.установка электрокотла 6
  • 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.

установка электрокотла 7

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.

установка электрокотла 8

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).

установка электрокотла 9

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.

Видео по теме