X ЗАКРЫТЬ

Схема подключения электрокотла: надежная защита и экономия электроэнергии

Приветствую, камрады! Знаете ли вы, как выполняется подключение электрокотла к электричеству? А какие элементы должна включать обвязка котла — интересовались? Сегодня я хочу подробно и максимально доступно ответить на эти вопросы и подсказать вам, какая схема подключения электрокотла позволит вам обогреть свой дом с минимальными затратами.

Схема электрической котельной с системой автоматического управления мощностью котла.

Схема электрической котельной с системой автоматического управления мощностью котла.

Задачи

Прежде, чем браться за реализацию любого проекта, нужно четко сформулировать его цели. Вот их список.

Безопасность

Она состоит из трех слагаемых:

  1. Надежное автоматическое отключение. Электрическая схема должна исключать поражение пользователя током и обеспечивать отключение питания при коротком замыкании;
  2. Правильный расчет проводки. При работе котла на полной мощности она не должна греться: высокая температура может повредить изоляцию. Это особенно важно при скрытом монтаже проводки;
Перегрев проводки привел к пожару в подвале. К расчету ее сечения нужно отнестись максимально серьезно.

Перегрев проводки привел к пожару в подвале. К расчету ее сечения нужно отнестись максимально серьезно.

  1. Контроль за давлением теплоносителя. При росте температуры воды или антифриза их объем увеличивается. В замкнутом контуре это означает быстрый рост давления, угрожающий трубам и радиаторам. Схема обвязки котла должна исключать превышение критического давления;

Для закрытой (то есть не сообщающейся с атмосферой и работающей с избыточным давлением) автономной системы отопления нормой считаются 1,5 кгс/см 2 , максимально допустимым давлением — 2,5-3 кгс/см 2 .

Экономичность

Электрокотел — источник самого дорогого тепла среди всех современных котлов для автономного отопления. Электрическая мощность котла с минимальной погрешностью равна его тепловой мощности, то есть цена киловатт-часа тепловой энергии равна стоимости киловатт-часа электричества (на начало 2017 года — около 5 рублей).

Для сравнения — владельцу газового котла тепло обходится в 7-8 раз дешевле (около 70 копеек за кВт·ч), дровяного — вчетверо (1,2 рубля/кВт·ч).

Относительная стоимость тепловой энергии, полученной из разных источников. Цены меняются от года к году, но их соотношение остается постоянным.

Относительная стоимость тепловой энергии, полученной из разных источников. Цены меняются от года к году, но их соотношение остается постоянным.

Главная причина популярности электрического отопления — его полная автономность. Котлу не требуется внимание владельца от слова «совсем»: он неограниченно долго способен поддерживать в доме заданную вами температуру. Однако владельцу электрического котла, разумеется, хочется уменьшить счета за свет. О том, как это сделать, я расскажу в соответствующем разделе статьи.

Автоматическое отключение

При любом отклонении от штатного режима защитные устройства в цепи питания котла должны максимально быстро отключить его. Схема автоматики электрокотла должна включать два защитных устройства:

Изображение Защитное устройство
table_pic_att14907151773 УЗО (устройство защитного отключения, или, что правильнее, устройство дифференциального тока). Оно сравнивает токи на входе и выходе котла, регистрируя утечки свыше 30 миллиампер.

УЗО срабатывает, в частности, при прикосновении домашнего животного или человека к клеммам оборудования и при прибое изоляции с утечкой тока на заземленные конструкции здания (например, на арматурную сетку фундамента).

УЗО срабатывает практически мгновенно: отключение питания занимает доли секунды.

table_pic_att14907151794 Защитный автомат. Его задача — отключить питание при превышении уровня номинального тока. Это может произойти при коротком замыкании в проводке, при разрушении оболочки ТЭНа коррозией или при избыточном содержании солей в теплоносителе, с которым работает электродный котел.

Скорость срабатывания зависит от отклонения тока от номинального значения и может варьироваться от 1-2 секунд до нескольких минут. Ток срабатывания автомата должен как можно меньше отличаться от максимального тока при штатной работе котла.

Например, автомат на 25А при однофазном питании (220 вольт) обеспечивает безопасную работу прибора мощностью 25х220=5500 Вт.

Схема подключения однофазного котла через автомат и УЗО.

Схема подключения однофазного котла через автомат и УЗО.

Электрический щиток в моем доме. Слева направо: трехфазный автомат и УЗО в цепи питания котла.

Электрический щиток в моем доме. Слева направо: трехфазный автомат и УЗО в цепи питания котла.

Так называемый дифференциальный автомат выполняет функции обоих защитных устройств: он обеспечивает защиту и по дифференциальным токам, и по сверхтоку.

Подключение трехфазного прибора с защитой цепей питания дифференциальным автоматом.

Подключение трехфазного прибора с защитой цепей питания дифференциальным автоматом.

Проводка

Источниками нагрева проводки могут стать:

  • Провод с заниженным сечением;
  • Разъемные соединения (розетки, клеммы и т.д.).

Полностью исключить нагрев провода поможет простая инструкция: сечение каждой жилы медного провода должно быть не менее 1 квадратного миллиметра на 10 ампер пикового тока. Подчеркиваю: пикового, то есть соответствующего максимальной мощности котла. Для напряжения питания 220 вольт 10 ампер соответствуют мощности 2,2 кВт (220х10/1000), для напряжения 380 вольт — 3,8 кВт (380х10/1000).

Таблица соответствия сечения проводки мощности трехфазного котла.

Таблица соответствия сечения проводки мощности трехфазного котла.

Подключение котла через обычную розетку допустимо лишь при его мощности до 3,5 кВт. Котел отопления мощностью до 8 киловатт может подключаться к одной фазе питания выделенным кабелем до щитка; прибор большей мощности нужно запитывать от сети напряжением 380 вольт. Чем выше напряжение питания при неизменной потребляемой мощности, тем ниже токи в проводке и тем меньше нагрев проводов и клеммных соединений.

В частном доме с деревянными стенами проводка прокладывается только в металлической трубе (стальной, медной или гофрированной нержавеющей). Требование связано с пожарной безопасностью: металлическая оболочка не даст дереву загореться при коротком замыкании.

Прокладка проводки в деревянном доме. Провода разводятся в гофрированных металлорукавах.

Прокладка проводки в деревянном доме. Провода разводятся в гофрированных металлорукавах.

Обязательные элементы обвязки

Электродному или индукционному котлу для безопасной работы водяного контура требуется следующий набор дополнительного оборудования:

Изображение Элемент обвязки
table_pic_att149071518710 Циркуляционный насос, обеспечивающий движение антифриза или воды по контуру. Его производительность проще всего рассчитать как 0,043хQ, где Q — мощность котла в киловаттах. Формула верна для перепада температуры между выходом и входом котла в 20 °С.
table_pic_att149071518811 Расширительный мембранный бачок. Он разделен упругой мембраной на два отсека — воздушный и предназначенный для теплоносителя.

Поскольку воздух сжимается куда лучше жидкости, рост давления при увеличении объема теплоносителя незначителен.

Объем бачка — примерно 10% от объема контура, который грубо рассчитывается как 15 литров на 1кВт мощности котла.

table_pic_att149071519012 Группа безопасности. Она включает манометр для зрительного контроля давления, автоматический воздухоотводчик для удаления воздуха и пара и предохранительный клапан, который сбрасывает теплоноситель в дренаж при превышении заданного давления (обычно 2,5-3 атмосферы).

Как расположить элементы обвязки в системе отопления частного дома при ее монтаже своими руками?

  • Насос ставится на обратке, перед котлом. Наиболее низкая во всем контуре температура воды благотворно скажется на ресурсе прибора: пластиковая крыльчатка и резиновые уплотнительные прокладки не любят нагрева;
  • Группа безопасности всегда монтируется на подаче, сразу после выходного патрубка котла. Именно там начнет расти давление при остановке циркуляции (например, при поломке насоса);
Котельная с двумя электродными котлами. Насосы стоят перед ними, группа безопасности — после них.

Котельная с двумя электродными котлами. Насосы стоят перед ними, группа безопасности — после них.

  • Расширительный бак можно ставить в любой точке розлива на некотором удалении от насоса (за 2 диаметра розлива до крыльчатки и в 8 диаметрах розлива после крыльчатки). Порождаемые насосом завихрения потока плохо сказываются на ресурсе упругой мембраны бачка.

Особый случай

Современные ТЭНовые котлы отличаются от электродных и индукционных большим размером корпуса. Кроме бачка с ТЭНами, в нем размещен полный комплект обвязки: насос, расширительный бачок, предохранительный и воздушный клапаны. Показания датчика давления выводятся на индикаторную панель прибора.

Внутренности современного ТЭНового котла. На фото хорошо видны циркуляционный насос (спереди) и автоматический воздухоотводчик (на заднем плане).

Внутренности современного ТЭНового котла. На фото хорошо видны циркуляционный насос (спереди) и автоматический воздухоотводчик (на заднем плане).

Именно поэтому при монтаже ТЭНового котла его можно подключать непосредственно к розливу отопления. На входе и выходе есть смысл поставить только пару отсекающих шаровых кранов: они позволят обойтись без сброса всей отопительной системы при демонтаже котла для ремонта или обслуживания.

ТЭНовый котел в моем доме используется в качестве резервного источника тепла. Он подключен непосредственно к розливу отопления через пару шаровых кранов.

ТЭНовый котел в моем доме используется в качестве резервного источника тепла. Он подключен непосредственно к розливу отопления через пару шаровых кранов.

Экономичное электрическое отопление

Как можно снизить расходы на обогрев дома?

Вот описание трех решений разной эффективности.

Выносной термостат

Автоматика современных котлов предусматривает подключение выносных термостатов. Они позволяют прибору гибко реагировать на изменения температуры воздуха, подстраивая под нее текущую мощность нагрева. Без термостата котел поддерживает заданную температуру теплоносителя, что не всегда оправданно: в оттепель при той же температуре батарей дома станет заметно теплее.

Расходы: от 1500 рублей (при самостоятельном монтаже термостата).

Экономия: до 20% электроэнергии.

Выносной термостат позволит вам поддерживать постоянную температуру воздуха, а не теплоносителя.

Выносной термостат позволит вам поддерживать постоянную температуру воздуха, а не теплоносителя.

Внутрипольное отопление

Более эффективное решение — обогрев дома внутрипольной системой отопления. При укладке в стяжку или под паркетную доску труб теплообменника весь пол превращается в отопительный прибор.

Экономия достигается за счет более рационального по сравнению с радиаторным отоплением распределения холодных и горячих зон:

  • При конвекционном обогреве при +20 на уровне пола под потолком воздух нагреется до 26-28 °С, что даст среднюю температуру в помещении 23-24 градуса;
  • Теплый пол, нагретый до тех же +20, прогреет воздух под потолком только до +16. Средняя температура — +18 °С.
Так распределяется температура воздуха при конвекционном и внутрипольном отоплении.

Так распределяется температура воздуха при конвекционном и внутрипольном отоплении.

Расходы: от 1000 рублей за квадратный метр отапливаемой площади. Дорого, не спорю. Бонусом вы получите незабываемое ощущение комфорта: ходить по теплому полу очень приятно, а играющий на полу ребенок никогда не простынет.

Экономия: при уличной температуре 0 °С снижение средней температуры в доме с +24 до +18 градусов сэкономит 33% электроэнергии.

Со связкой из электрокотла и водяного теплого пола успешно конкурируют пленочные нагреватели. Они укладываются под любое теплопроводное чистовое покрытие, не требуя капремонта квартиры или дома. Квадратный метр пленочного нагревателя с удельной мощностью 150-220 Вт/м 2 стоит 600-800 рублей.

Укладка инфракрасной пленки под ламинат. Монтаж внутрипольного отопления можно выполнить после окончания чистовой отделки дома или квартиры.

Укладка инфракрасной пленки под ламинат. Монтаж внутрипольного отопления можно выполнить после окончания чистовой отделки дома или квартиры.

Теплоаккумулятор

Буферная емкость, или теплоаккумулятор — это объемный бак для воды с теплоизоляцией и несколькими патрубками для подключения к отопительным контурам. Его функция понятна из названия — аккумуляция тепловой энергии.

Буферные емкости для подключения к отопительным контурам.

Буферные емкости для подключения к отопительным контурам.

Справка: нагрев 3 кубометра воды с 40 до 80 °С, можно запасти 120 киловатт-часов тепла. Этого достаточно для обогрева в течение 16 часов дома площадью 70-100 квадратных метров.

Размеры, масса и тепловая производительность буферных емкостей.

Размеры, масса и тепловая производительность буферных емкостей.

Что дает наличие теплоаккумулятора: при наличии двухставочного счетчика — возможность использовать электроэнергию для отопления только ночью, во время действия дешевого тарифа. Накопленное за ночь буферной емкостью тепло днем постепенно расходуется для нужд обогрева дома.

Энергетики предлагают электричество по более дешевым ночным тарифам для того, чтобы компенсировать ночное падение нагрузки на энергосети. Дело в том, что большой объем энергии невозможно запасти, а маневрировать мощностью генераторов можно далеко не всегда.

Как подключить теплоаккумулятор к котлу и системе отопления: в ней формируется два контура с циркуляционным насосом в каждом из них. Первый контур соединяет котел с буферной емкостью, второй — емкость с радиаторами. Постоянную температуру батарей при падении температуры воды в баке обеспечивает смесительный узел с трехходовым термостатическим смесителем.

Схема системы отопления с двумя котлами (твердотопливным и электрическим), теплоаккумулятором, ГВС и двумя контурами отопления — радиаторным и внутрипольным.

Схема системы отопления с двумя котлами (твердотопливным и электрическим), теплоаккумулятором, ГВС и двумя контурами отопления — радиаторным и внутрипольным.

Расходы: при объеме бака 3000 литров с учетом стоимости дополнительного циркуляционного насоса и узла смешения — от 180 000 рублей.

Экономия: сокращение расходов на отопление в 2,5-3 раза. Одноставочный и ночной тарифы для Москвы на начало 2017 года соотносятся как 5,38/1,64 рубля.

Прошлогодние московские тарифы на свет. Сравните одноставочный и ночной тарифы, чтобы оценить размер экономии.

Прошлогодние московские тарифы на свет. Сравните одноставочный и ночной тарифы, чтобы оценить размер экономии.

Заключение

Искренне надеюсь, что мои советы помогут уважаемому читателю сделать электроотопление в своем доме безопасным и экономичным. Как всегда, дополнительные материалы вы сможете найти в видео в этой статье. Жду ваших дополнений и комментариев к ней. Успехов, камрады!



Поделиться
Советуем прочитать
Как собрать электрокотел своими руками — 3 проверенных варианта конструкций Сколько потребляет электрический котел отопления в месяц: 2 схемы расчета Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа

Как выполнить монтаж отопления в квартире или частном доме

получите бесплатный пошаговый видео-курс

+ бонусные уроки:

  • Выбор радиатора отопления
  • Где установить радиатор отопления
  • Котел отопления
  • Расчет отопления частного дома
  • Выбор труб для отопления

... и еще несколько сюрпризов:)


Подписывайся на наши новости Вконтакте!




2013, Otoplenie-Gid.ru
Ваш гид по отоплению своими руками
Карта сайта
Реклама на сайте
Связь с администрацией: [email protected]

Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток

Top