Практически любой электрический котел требует обязательного наличия автоматики управления.
Вы не можете установить один единственный выключатель на вводе, которым будете запускать и отключать обогрев.
Должна быть определенная система безопасности и приборы отслеживания температуры теплоносителя. Давайте же рассмотрим, как собрать такую систему, разберем ее схему и функциональность отдельных элементов.
При этом остановимся на самых минималистичных и простейших вариантах, которые вы сможете собрать самостоятельно своими руками.
Ведь как известно, чем меньше элементов, тем больше надежность всей системы. Поэтому самые простые варианты и работают дольше и надежнее остальных.
Чем отличается электрокотел
Специалисты считают электрокотел самым простым оборудованием для создания отопления. В процессе монтажа не придётся выполнять сложную работу.
Что ненужно монтировать с электрокотлом:
- Не создаётся дымоход;
- Не эксплуатируется приточно-вытяжная вентиляция;
- Не используется специальное помещение для организации котельной.
Но как это возможно? Неужели без всего этого можно осуществить подключение электрокотла в частном доме? И что будет надёжно работать?
Да! Благодаря современным технологиям новейшие модели обладают элементами управления и узлами для эксплуатации: насос для принудительной циркуляции теплоносителя, расширительный бак, системы безопасности и другое оборудование.
Потому в случае сборки простой системы отопления для частного использование не требуется много места либо развитые коммуникации. Благодаря этому для процесса монтажа требуются незначительные знания, чтобы самостоятельно выполнить надёжное подключение.
Важно: К сожалению многие производителя для обслуживания гарантии выдвигают особое требование. Установку должен осуществлять квалифицированный мастер от специальной организации по договору.
Единственный плюс в этой ситуации можно увидеть в небольшой стоимости такой услуги. А за что брать большую оплату, когда это, может, сделать любой после небольшого ознакомления с процессом монтажа. Всё действительно очень просто.
Выбор котла
Выбор котлоагрегата, для теплоснабжения, производится по тепловой мощности, параметров электросети и принципу нагревательного элемента. От последнего параметра зависит цена отопительного комплекта. Такие электрические агрегаты обладают повышенной функциональностью — все модели укомплектовываются блочной автоматикой с регулятором температуры.
Современные модификации электрокотлов реализуются с различными периферийными приборами — погодозависимыми датчиками, комнатными термостатами и модулями GSM для регулировки температуры внутри помещения на расстоянии с мобильного телефонного аппарата через интернет-сети.
Уровень сборки блочных агрегатов очень высокий, что позволяет монтировать такое отопления своими руками. Исключение составляют только монтаж и наладка линий электропитания к агрегату, которые должны выполняться аттестованными специалистами.
Перед тем как подключить электрический котел, рассчитывают тепловую мощность по простой формуле. Зная общую отапливаемую площадь дома, умножают ее на 0.1 кВт и на коэффициент запаса 1.2, в результате получится тепловая мощность аппарата.
Например, для дома общей площадью 150 м2 потребуется мощность котла: 150х1.2х0.1= 18 кВт.
Правила подключения электрокотла
Многие подумали, что нет никаких правил. Потому можно ознакомиться со схемой подключения электрокотла. Потом всё самостоятельно подсоединить и пользоваться многие годы. На самом деле всё нет так просто.
Правила подключения на основе ПУЭ (7 издание):
- Если мощность электрокотла более 10 кВт требуется разрешение от специалистов Энергонадзора. Но в продаже много моделей не превышающие данный лимит. Они обладают достаточной отдачей тепла для обогрева маленького домика;
- Но в случае установки дифференцирующего счётчика не существует никаких исключений. Придётся получить разрешение Энергонадзора. Это очень полезное дополнение, поскольку помогает экономить электроэнергию. Потому лучше его установить.
Другие разрешения не потребуются. Но необходимо разобраться в нюансах монтажа оборудования.
Виды котлов по типу нагревателя
На сегодняшний день имеется много модификаций агрегатов, которые различаются схемой подключения электрического котла, и классифицируется по:
- конфигурации;
- характеристикам тепловых режимов;
- конструкционным решениям;
- типу нагрева;
- заводам-изготовителям;
- стоимости.
Все электрокотлы, предусмотренные для водяного теплоснабжения, по методу нагрева теплоносителя, разделяются на 3 главные категории:
- ТЭНовые, которые используют трубчатые электрогреющие элементы.
- Электродные либо ионные/электролизные, работающие с использованием способности воды нагреваться при прохождении через электрод переменного тока.
- Индукционные, использующие свойства ферромагнетиков греться под воздействием индукционного тока.
Установка электрокотла
Стоит осознать, что все электрокотлы отличаются в основном только мощностью работы. В случае мощности больше 6 кВт используется трехфазный источник питания на 380 В.
Хотя модели с мощностью в 8-12 кВт можно использовать от сети с одной фазой и 220 В, но работоспособность не будет отличаться максимальной эффективностью.
Как мы уже упоминали электрокотел можно устанавливать в любое место. Допускается использование коридора, кухни, прихожей.
Хотя с учётом необходимости подводки труб для движения теплоносителя, отладки заземления, добавления сопутствующих коммуникаций становится ясно, что даже в разрешенных местах монтаж отличается существенными сложностями. А в санузле, ванной комнате запрещается размещать котёл.
В случае использования для монтажа стены из дерева придётся обеспечить слой негорючего материала: ксилитовый лист либо базальтный картон.
Стандартные требования к пространству вокруг электрокотла:
- Сверху необходимо оставить 0,7 метра свободного пространства;
- Обеспечивается 0,5 метра свободного пространства по бокам котла;
- Должно остаться 0,7 метра до котлоагрегата;
- Не должно быть меньше 3 см между поверхностью котла и стеной.
Но в целом это не сложные ограничения и требования в сравнении с аналогичным отопительным оборудованием.
Простая регулировка мощности электрического отопления
Замкнутое или разомкнутое положение контактов зависит от того, подано или снято напряжение с его катушки управления. Получается, чтобы собрать автоматику, на клеммы этих самых катушек мы должны через какие-то другие элементы подавать управляющие сигналы (напряжение).
Катушка имеет два контакта А1, А2.
При покупке обращайте внимание, пускатели могут идти с катушками на 380В и 220В. Лучше брать последний вариант.
В этом случае на один из контактов вы напрямую подключаете нулевой проводник, а в разрыв второго устанавливаете кнопки-микровыключатели.
Для чего они нужны? Благодаря им, у вас появляется возможность включать поочередно 1,2 или 3 тэна, тем самым увеличивая или уменьшая мощность отопления.
К примеру, на улице за окном температура -5С. Нажимаете одну кнопку и запускаете в работу всего один ТЭН мощностью 2квт. Ударили морозы -25С, нажимаете все три кнопки и повышаете мощность в три раза.
При этом количество ступеней обогрева будет зависеть от номинальной мощности каждого нагревательного элемента. Если они все будут по 2квт – это всего три ступени.
А вот если один будет 2квт, второй 3квт, а третий 4квт, то количество ступеней автоматически возрастает до семи!
Все будет зависеть от того, какие фазы (тэны) и в какой последовательности подключать.
- по отдельности 2квт – 3квт – 4квт
- вместе 2квт+3квт+4квт
- раздельно 2квт+3квт
- раздельно 2квт+4квт
- раздельно 3квт+4квт
То есть, благодаря этим маленьким кнопочкам и раздельным модульным пускателям вы получаете простейшую схему для регулировки мощности электрического отопления.
Ток в цепях управления катушек очень небольшой (несколько миллиампер). Соответственно ставить сюда полноценные выключатели не нужно.
На все эти три микровыключателя должна быть подана одна фаза. Допустим фаза С. Берете ее с нижних контактов вводного автомата.
Вот именно из этой точки и начинается вся дальнейшая схема автоматики.
Монтаж электрокотла своими руками
Возможно не удастся всё сделать самостоятельно. Но часть работы можно выполнить без привлечения мастеров. Это интересно, познавательно и поможет сэкономить средства.
Этапы работы:
- Стена очищается от грязевых и пылевых скоплений до появления блеска;
- Будем использовать монтажную пластину навесного типа, винты и дюбели. Обычно всё это предлагается вместе с котлом;
- На стене создаётся разметка по крепёжной планке. Сверлятся отверстия, чтобы совпадали с размером диаметра дюбелей;
- Дюбеля вставляются в отверстия;
- Котёл подвешивается на стену на основе резьбовых крюков. Теперь необходимо закрутить винты.
Но не стоит удивляться, если вместе с моделью будут предложены другие крепёжные элементы. Это нормально они могут отличаться. В инструкции обязательно указывается способ крепления.
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:
Обвязка электрокотла
Если используется современная модель электрокотла, тогда в её моноблоке корпуса уже вмонтированы элементы для полноценной работы. Потому выполняем подключение к патрубкам на основе подающей и обратной трубы. Важно понять, что к обратной линии, благодаря крану подпитки следует подвести систему запуска воды.
Если будем эксплуатировать простой вариант, тогда придётся использовать схему и выполнить подключение датчиков электрокотла своими усилиями. Но в целом это простая работа. Она не должна привести к серьёзным затруднениям.
Этапы выполнения обвязки простого электрокотла:
- На основе специального крепления устанавливается гидроколлектор и объёмный расширительный бак;
- Выполняется прокладка труб. Добавляется циркуляционный насос, система фильтрации, элементы безопасности.
Важно: После и очень важно перед каждым элементом стоит установить специальный запорный кран для отсечения теплоносителя в этой части системы. Это поможет в процессе выполнения ремонтных работ, поскольку не придётся спускать воду по всей системе. Для надёжности дополнительно закрепляются некоторые подвижные элементы для этого используется жгут. Резьбовые соединения усиливаются уплотняющей лентой.
Теперь мы осознаём отличия электрокотла, изучили правила его подключения. К сожалению этого недостаточно для надёжной работы, монтаж заземления и подключение к электрической сети стоит оставить для выполнения специалистами, поскольку это очень важно и сложно выполнимо без специфических знаний.
Зачем нужен предельный термостат
Обязательный элемент такой схемы – предельный термостат.
Это защитное устройство, которое отключит ваш электрокотел, если он пошел, что называется в разнос.
Например, перестал работать циркуляционный насос или где-то образовался засор. В результате этого температура начала резко возрастать и превысила допустимые значения.
Данную температуру вы устанавливаете самостоятельно при помощи ручного регулятора.
Так как это защитный элемент, который должен полностью “гасить” котел, подключать его нужно последовательно в разрыв управляющей фазы, как на рисунке внизу.
Фото лучших моделей электрокотла
Классификация оборудования и принцип работы
Электрокотел преобразует электрическую энергию в тепловую и в зависимости от особенностей конструкции может быть:
- ТЭНовым;
- электродным;
- индукционным.
Независимо от вида современные модели снабжены термостатом, с помощью которого можно корректировать мощность устройства и степень нагрева теплоносителя.
Обычно есть и возможность получать сведения с внешнего датчика, чтобы контролировать температуру воздушной массы в конкретном помещении.
Устройство с нагревательным ТЭНом
Внутри емкости, предназначенной для воды, устанавливают нагревательные элементы – ТЭНы. Они могут быть выполнены в виде трубок или пластин. Чтобы регулировать степень нагрева, нагреватели включаются поочередно.
Вода поступает в бак, нагревается, затем передается на контур. По мере ее остывания или нагрева отдельные ТЭНы включаются или выключаются. Движением теплоносителя управляет встроенный циркуляционный насос.
В зависимости от размеров и типа ТЭНовые электрокотлы бывают настенными или напольными. Нужно подобрать такое место установки прибора, чтобы его было удобно обслуживать
Можно выбрать двухконтурные модели таких котлов, они подогревают воду не только для отопления, но и для водопровода. ТЭНовые устройства популярны за счет простой конструкции и относительно невысокой цены. При правильной эксплуатации они ломаются крайне редко.
Помимо воды в качестве теплоносителя применяются различные по концентрации антифризы или масляные составы. Но размеры у таких устройств обычно достаточно большие, что ограничивает возможности при выборе места для их установки. Со временем на ТЭНах оседает налет, периодически нагревательные элементы нужно заменять.
Электродный котел для отопления
Для нагрева здесь используется разница потенциалов на двух электродах и естественное сопротивление воды, возникающее благодаря растворенным в ней солям. Это компактные устройства, которые могут быстро нагревать небольшие объемы воды.
Электродные котлы очень компактные, их просто установить, но работают такие приборы только с водой, имеющей определенное удельное сопротивление
Встроенный циркуляционный насос здесь не нужен. Это простой прибор, который почти никогда не ломается. А если такое и случится, его не сложно отремонтировать. Цену на устройства этого типа можно назвать демократичной.
Но масло и антифриз для такого котла не подойдут, в качестве теплоносителя приемлема только вода, но не дистиллированная. Со временем электроды изнашиваются, растворяются в воде. Их нужно периодически заменять новыми элементами.
Прибор с индукционным нагревом
В таких котлах нагревательный элемент выполнен из диэлектрического корпуса с навитой на него катушкой и сердечником. Ток в катушке вызывает разницу потенциалов в сердечнике, который достаточно быстро нагревается. Тепловая энергия передается теплоносителю.
Котлы с индукционным принципом действия устойчивы к износу, они обладают высоким КПД и служат исключительно долго. Конструкция настолько простая, что ее можно изготовить из подручных средств
Это котел с высоким КПД и длительным ресурсом эксплуатации. Промышленные модели довольно дорогие, но при желании можно изготовить самодельный индукционный аналог. Подходит любой жидкий теплоноситель, а случаи поломок крайне редки.
Полезные функции и недостатки
Также стоит подумать об установке универсального твердотопливного котла со встроенными электрическими тэнами. У некоторых моделей имеется даже варочная поверхность, что не потребует дополнительной внешней отделки.
Электрокотлы с легкостью переносят отключение электричества до 6 месяцев. Это делает их хорошим вариантом в случае нерегулярного использования системы или при перебоях с поступлением электроэнергии, необходимой для отопления частного дома.
Недостатком использования электрического котла является необходимость мощных подводящих кабелей с большим сечением.
Как сделать заземление
Заложить возле частного дома заземляющий контур – дело простое и очень полезное с точки зрения электробезопасности. Для монтажа отыщите 3 стальных стержня Ø16 мм длиной 2 м и полосу сечением 40 х 5 мм.
Отступив 3 м от стены здания, устраивайте заземление согласно пошаговой инструкции:
- Разметьте на грунте треугольник со сторонами 2 м и выройте котлован на глубину 50 см.
- Заострите концы стержней наждаком или болгаркой, установите в вершинах треугольника и забейте в землю на полную длину.
Связка заземлителей (слева на фото) и прокладка шины в дом (справа) - В котловане выступающие концы прутков надежно соедините полосой с помощью сварки.
- Сделайте подводящую шину из полосы, приварив ее к контуру и закрепив к цоколю. Прихватите к ней болт, прикрутите медную шину и проведите заземлитель внутрь дома, подключив к металлическому корпусу электрощита.
По окончании сварочные швы и надземный участок полосы обработайте битумом, яму закопайте. Подробнее об устройстве заземления для электрокотла и домашней бытовой техники смотрите в видеоролике:
Категорически нельзя
- Подключать генератор через обычную домовую розетку проводом вилка-вилка с отключением вводного автомата. Почему? Отвечаем:
- Мощность самых популярных генераторов для частных домов как правило находится в границах от 5-6.5кВт. Бытовая розетка, при правильном монтаже, способна держать нагрузку до 16А (~3,5кВт), а при неправильном (не ГОСТовский провод, сечение менее 2.5 кв.см., китайская розетка, слабые контактные соединения и т.п.) 10А и менее. При повышении нагрузки возникает пожароопасная ситуация.
- По ГОСТу (12.2.007.0-75 п.3.1.7) в электромонтаже не допускается наличие неизолированных токоведущих частей, а при использовании подключения вилка-вилка мы имеем возможность наличия опасного напряжения на одной из вилок.
- Эта схема допускает механическую возможность подачи встречного напряжения на генератор, что приведет к выходу его из строя. Это возможно в том случае, если при работающем генераторе, один из домочадцев включит вводной автомат, зная, что появилось напряжение от сети.
- Запрещается подключать генератор через распределительный щит с использованием схемы переключения на автоматах. Давайте посмотрим на пример, который нам довелось встретить на практике:
Неправильная схема подключения генератора
Опустим по качеству сборки этого щита. Чем опасна такая схема? При одновременном включении двух автоматов (в данном случае слева внизу “Ввод” и “Внешн.роз и генер”.) мы получаем встречное напряжение на линию генератора, что приводит к его выходу из строя. Включить сразу два автомата может непосвященный в схему член семьи или задумавшийся о смысле жизни хозяин дома. Необходимо использовать трехпозиционные реверсивные рубильники I-0-II (например, ABB OT40F3C)
- Категорически нельзя подключать один из выходов генератора на общую нейтральную шину при отсутствии повторного заземления нейтрали в основном щите (схема ТТ) и/или на столбе и/или в шкафу учета. Такое заземление, как правило, отсутствует в старых СНТ или в поселках с нарушением норм прокладки силовых линий. Нарушая это правило, мы на “общественную” нейтраль отдаем опасное напряжение полуфазы с выхода нашего генератора. Это может привести к электротравмам у ваших соседей и работающих на линии электриков. Как определить, есть ли повторное заземление? Заземление нейтрали делается либо наверху столба через вывод арматуры, либо на стальную ленту, которая идёт вдоль столба и уходит в землю. Один из примеров схемы с заземлением нейтрали на столбе и организацией зазмеление по схеме TN-C-S
Заземление нейтрали во ВРУ
Это интересно: Если соединить провода разных сечений, какой отгорит первым? (видео)