Котел, работающий на электричестве, является выгодной альтернативой приборам твердотопливного или газового типа. Он имеет повышенный КПД, не шумит в процессе работы, для него не требуется отдельное помещение и получение специального разрешения на монтаж. Электрические котлы для отопления частного дома на 380 В относятся к категории мощных трехфазных приборов и делятся на несколько типов. Перед покупкой и установкой такого котла полезно изучить его плюсы и минусы, правила эксплуатации и монтажа, а также доступные варианты подключения.
Виды трехфазных котлов для отопления
Производители выпускают много модификаций аппаратов, предназначенных для обогрева бытовых помещений.
Эти устройства отличаются схемами подключения и классифицируются по:
- Конфигурации.
- Характеристикам используемых в работе тепловых режимов.
- Конструкционным решениям.
- Разновидностям нагрева.
Электрокотлы могут отличаться по типу теплоносителя. В некоторых аппаратах предусмотрено использование для этой цели антифриза.
Если нужна установка электрокотла для отопления частного дома увеличенной мощности, производительность которого более 12 кВт, то прокладывается отдельная трехфазная линия. Для этого нужно получить разрешение.
Разновидности электрокотлов
Электрический котел представлен на рынке широким многообразием продуктов. Различия между ними заключаются в следующем:
- Число контуров. Как и другие виды нагревателей, котел электрический бывает одно- и двухконтурным. У одноконтурного котла несколько большая выходная мощность, так как в нем не предусмотрена работа с ГВС.
- Тип нагревательного элемента. Это может быть ТЭН, электрод или индукционная катушка (инвертор).
- Тип теплоносителя. Некоторые одноконтурные модели нагревателей используют антифриз.
- Тип используемой электросети (220 или 380 вольт) и способ подключения (однофазный или трехфазный).
- Способ нагрева. Котел бывает проточного или накопительного типа.
Для создания увеличенной мощности требуется большая производительность электрической системы. Электрический котел отопления с мощностью свыше 12 кВт рекомендуется подключать к сети 380 В. Для этого требуется получать разрешение и тянуть отдельную линию.
При недостаточном давлении воды она способна закипать!
Конструкция и принцип работы
Типовые отопительные агрегаты, функционирующие от бытовой электросети, уже содержат все компоненты.
К таким функциональным узлам относятся:
- сетевой насос;
- теплообменник;
- расширительный бак;
- температурный регулятор;
- система безопасности;
- один или несколько термоэлементов.
Последние используются для подогрева теплоносителя. Насос обеспечивает циркуляцию воды в отопительном контуре.
Расширительный бачок – буферная емкость, которая принимает часть расширяющейся при повышении температуры жидкости из магистрали.
В систему безопасности входит предохранительный клапан для сброса давления в котле при достижении им критических значений. Надежная эксплуатация прибора обеспечивается электронным автоматическим блоком управления.
Выбор марки электрокотла
Сегодня купить котел трехфазный для отопления не представляется проблематичным. Производителей и версий великое множество.
Выбор сделать непросто. Обязательно обращайте внимание на доступные функции и гарантийные обязательства. Доверие покупателей сформировалось под воздействием субъективных и объективных факторов. Наиболее популярные марки сегодня выпускаются в Германии, Чехии, Испании и Швейцарии.
Немецкие образцы Bosch Wespe Heizung и швейцарские СТС отличаются высокими показателями, но и такой же высокой ценой.
Настенные агрегаты серии Bosch Tronic 5000 H применяются в различных системах нагрева, в том числе вместе с аккумуляторными баками. Это котлы ТЭНового типа. Их устанавливается по три штуки.
Bosch Tronic 5000 H
Нагреватели одноконтурные, пригодны для снабжения горячей водой с использованием бака косвенного нагрева. Заявленный производителем КПД – 99%. Обеспечивают нагрев воды до +90 градусов, четырехступенчатую регулировку мощности и температуры с помощью комнатного регулятора.
Словацкие котлы Protherm выделяются не меньшей функциональностью и производительностью при адекватной стоимости. Такое же оборудование поставляется чешской компанией Dakon – модель Protherm 18K, как и вышеописанные немецкие, оснащена стальным теплообменником и автоматикой, обеспечивающей даже большие возможности при том же КПД. Котел имеет функцию дистанционного управления электроснабжением от тарифного счетчика.
Россия производит продукты, не уступающие по качеству, но доступнее по стоимости. Компания САВИТР (входит в НПК «ВЕТРОСТАР») с 2010 года выпускает двухконтурные котлы серии Ultra с погодозависимой автоматикой и дистанционным управлением с GSM модулем. По отзывам, качество и надежность самые высокие.
Российские производители имеют разветвленные сети сервисного обслуживания, что немаловажно.
Основные типы нагревателей
Принцип функционирования домового котла основан на повышении температуры термоэлементов при воздействии электротока и последующей передаче тепла.
Выделяют 3 типа конструкций бытовых электроагрегатов:
- Модели с ТЭН.
- Индукционные.
- Электродные.
Котлы, в которых установлены элементы в виде трубки, называются ТЭНовыми. Такие установки наиболее безопасные в работе. Для очистки воды используются специальные анодные стержни.
Котлы этого типа могут быть двух- или одноконтурными. Нагрев ТЭН осуществляется за счет подачи напряжения на термоэлемент.
Эти модели отличаются бесшумностью в работе и обладают высоким КПД. Теплообменники, применяемые в конструкциях, могут иметь разную форму, изготавливаются из меди.
Особенностями трехфазных моделей являются:
- высокая степень защищенности корпуса;
- быстрый нагрев теплоносителя;
- простота эксплуатации;
- хорошая мощность при относительно небольшом расходе энергии.
Электродный котел
Разница между модификациями и марками устройств заключается во внешнем исполнении и особенностях системы управления. Электродный котел отопления может работать как в одно-, так и в трехфазной сети. Агрегат имеет конструктивные отличия, заключающиеся в разном количестве термоэлементов.
На корпусе прибора установлены колодки для клеммного подключения провода нуля или заземления. Внутри располагаются электроды, в зависимости от количества фаз тока их может быть от 1 до 3. Эти элементы являются заменяемой частью котла, в трехфазном агрегате они расположены на диэлектрической колодке в виде равностороннего треугольника. Для предупреждения получения травмы корпус отопительного аппарата покрывается изоляционным полиамидным составом.
Дополнительные особенности электродного агрегата:
- необходимость использования защиты от снижения давления;
- широкий температурный диапазон работы;
- наличие поверхностного изоляционного слоя;
- применение в системе гидроблока.
Электродные аппараты подходят для монтажа на магистралях отопления небольших домов. Такие агрегаты отличаются мягким стартом и простотой в подключении.
Индукционный котел
Эта разновидность электроагрегата вырабатывает тепло и отапливает помещение за счет изменений магнитного поля. В конструкции прибора используется катушка индуктивности с сердечником, который нагревает теплоноситель.
Такие котлы встраиваются всегда в закрытый контур. В систему включается мембранный бак, функцией которого является прием избытка воды, возникающего в результате теплового расширения.
Индукционные агрегаты предназначаются для функционирования в схемах, предусматривающих принудительную циркуляцию жидкости. Для этого встраивается перекачивающий насос. Необходимость установки дополнительного оборудования обусловлена малыми размерами теплообменников, вода в которых за счет быстрого нагрева может закипать, что приводит к возникновению отложений в трубах.
Насосы для перекачки монтируются в каждом контуре. При использовании в доме теплого пола схема предполагает установку коллектора распределения и дополнительного насосного оборудования.
Система управления электрокотлом состоит из:
- датчиков температуры;
- терморегулятора;
- группы безопасности, функция которой – предупреждение перегрева и повышения давления больше допустимого.
Элементами последней являются манометр, воздухоотводчики и предохранительные клапаны. Защита от скачков напряжения в сети осуществляется автоматически. Обработка некоторых компонентов электрической части котла компаундом повышает степень их безопасности.
Бытовое отопительное индукционное оборудование может использовать при подсоединении 1 или 3 провода, находящихся под напряжением переменного тока (при его частоте 50 Гц). Мощность однофазного агрегата является небольшой, поэтому он применяется для отопления маленьких помещений. Нагревается вода в приборе методом циклического запуска и выключения при помощи датчиков температуры, которые входят в систему управления.
Выпускаются такие разновидности индукционных котлов:
- кожуховые;
- с объемным теплообменником;
- с трубчатым змеевиком;
- с инверторами.
Электроотопительные устройства с преобразователями используют постоянный ток аккумуляторов, который трансформируется в высокочастотное переменное напряжение и только после этого поступает на катушку индуктивности. Такая система питания оборудования позволяет функционировать отопителю в период отсутствия напряжения в сети.
Индукционный котел отопления поставляется в комплекте с выносным блоком управления, который предназначен для автоматизации работы оборудования.
Преимущества электрического бойлера
Электрический трехфазный котел постоянно совершенствуется разработчиками. Выпускаются настенные и напольные модели.
Лучшие представители этого класса получают дополнительные системы и устройства, обеспечивающие многоступенчатость регулировки, автоматизацию процессов отвода воздуха и регулирования температуры.
Электрический трехфазный котел отопления способен работать вкупе с нагревателями других типов. Неоспоримым преимуществом считается компактность и дизайн.
Хотя электрический нагреватель экономически не столь выгоден, как, скажем, газовый, все же у него есть определенные преимущества:
- Электрический котел занимает меньше места по сравнению с твердотопливным. Его допускается монтировать в любом месте, где есть электрическая сеть;
- Не требуется дымоход и дополнительная вентиляция – это прямая экономия средств и времени на обслуживание;
- Не является источником неприятных запахов и угарного газа. Котел экологически чистый.
- При работе почти не издает шумов;
- Отсутствие открытого огня облегчает соблюдение мер противопожарной безопасности.
Электродный котел
У электрических котлов высокий КПД – не менее 96%.
Недостаток трехфазного котла – необходимость в преобразовании тока на 380 В и наличия хорошей электропроводки в доме. Электричество дороже газа, а частые скачки напряжения влияют на качество работы котла. Это тоже относится к минусам.
Особенности эксплуатации
После того как все соединения в магистралях выполнены и аппарат подключен к электросети, приступают к его запуску.
Для заполнения системы приоткрывается кран на обратке. При наборе давления 1,5-2 бар откручивается вентиль для стравливания воздуха. Дальше для запуска системы включают АЗС. Нажатием соответствующих кнопок на панели управления устанавливается требуемая температура теплоносителя.
В процессе работы агрегата запрещается:
- прикасаться к элементам системы заземления;
- наносить механические повреждения оборудованию.
Необходимо периодически вызывать мастера для проведения технического обслуживания и ремонта. Перед запуском аппарата нужно проверять исправность электросети.
Правила безопасности
Монтаж электрического котла должен выполняться с соблюдением правил безопасности:
- Перед началом работ убедитесь, что отключена подача электрического тока.
- Запрещается установка электрокотла отопления в непосредственной близости с водопроводом или источником воды.
- Следует соблюдать рекомендованные расстояния между корпусом агрегата и строительными конструкциями.
- Убедитесь, что параметры электропроводки соответствуют мощности котла (подсоединение мощного агрегата к бытовой сети 220 В способно вызвать перегрузку и короткое замыкание).
- Для котла обязательно подключение к заземляющему контуру.
- Установка электрокотла разрешена на стену из негорючего материала. Если стеновые конструкции изготовлены из дерева или иного материала, склонного к возгоранию, на стену монтируется негорючая обшивка из базальтового картона и листового металла.
- Силовые кабели запрещается прокладывать под трубами отопительного контура или водопровода. Если этого избежать невозможно, используйте специальные герметичные кожухи из металла или пластика, чтобы защитить кабель от возможного попадания влаги.
- Устанавливая котел отопления своими руками, трубопроводы отопительного контура, которые к нему подсоединяются, следует надежно прикрепить к стене, чтобы они не добавляли нагрузки на корпус агрегата.
Установка устройства защитного отключения электросети
Установка и схема подсоединения
Наличие автоматических выключателей, которые обеспечивают защиту сети, позволяет деактивировать агрегат при коротком замыкании и резких скачках напряжения. Для устранения перепадов в подаче электроэнергии рекомендуется в цепь подключения прибора встраивать блок бесперебойного питания.
При установке трехфазного оборудования для обогрева помещений обязательным является правильный монтаж заземления. Все работы проводятся в соответствии с инструкцией, разработанной изготовителем котла.
Наиболее ответственной частью подключения является присоединение проводов. Порядок проведения этой процедуры указывается в инструкции по эксплуатации.
Правильная обвязка – гарантия нормального функционирования котла. Вода должна подаваться в аппарат через обратку. Это делается для того, чтобы была возможность добавлять жидкость в процессе работы оборудования без провоцирования развития кавитации.
В линии подачи монтируется кран, в магистрали нагнетания устанавливается фильтр. Вентили также врезаются в трубы системы обогрева жилого помещения.
Монтаж котла должен осуществляться в нижней точке отопительной магистрали. Двухконтурный агрегат необходимо подключать таким образом, чтобы вода в малом контуре прогревалась до нужной температуры и подавалась в большой.
Устройство
Котел электрический отопительный однофазный (трехфазный) состоит из следующих основных частей:
- Бак с встроенными в него отопительными элементами (их еще называют ТЭНы), выполняющий роль теплообменника (подробно про: ТЕНовые котлы отоплен);
- Блок для регулировки и управления котлом.
В комплект также может входить:
- Насос для регулировки циркуляции нагреваемой жидкости;
- Бачок расширительный с клапаном в роли предохранителя;
- Фильтр.
Электромонтаж в однофазной сети
Как мы уже говорили, подсоединять водонагреватель к однофазной сети можно через вилку либо отдельно запитанный кабель. На первом варианте даже останавливаться нет смысла, т.к. вставить вилку в розетку сможет любой.
Что касается второго варианта, то для начала необходимо осуществить расчет сечения кабеля по току (если необходимый диаметр жил не указан в паспорте изделия), после чего подвести проводник к месту установки котла. Далее все просто – соединяем фазу, ноль и заземление с соответствующими клеммами в агрегате (на них указана маркировка). К Вашему вниманию принципиальная схема подключения электрического котла с терморегулятором в систему отопления:
Теория
Что такое ТЭН в электрическом котле? С точки зрения электротехники это активное сопротивление, которое выделяет тепло при прохождении по нему электрического тока.
По внешнему виду одиночный ТЭН выглядит, как согнутая или завитая трубка. Спирали могут быть самой разной формы, но принцип подключения одинаков, у одиночного ТЭНа два контакта для подключения.
При подключении одиночного ТЭНа к напряжению питания нам нужно просто подсоединить его клеммы к электропитанию. Если ТЭН рассчитан на 220 Вольт, то подключаем его к фазе и рабочему нулю. Если ТЭН на 380 Вольт, то подключает ТЭН к двум фазам.
Но это одиночный ТЭН, который мы можем увидеть в электрочайнике, но не увидим в электрическом котле. ТЭН котла отопления это три одиночных ТЭНа, закрепленные на единой платформе (фланце) с выведенными на ней контактами.
Самый распространённый ТЭН котла состоит из трёх одиночных тэнов закрепленных на общем фланце. На фланце выводится для подключения 6 (шесть) контактов ТЭНа электрического ТЭН котла. Есть котлов с большим количеством одиночных тэнов, например, так:
