Выбор и установка электрокотла для отопления частного дома: тип, обвязка, правила монтажа
Содержание
Приветствую, камрады! Вокруг электрических отопительных установок ходит много мифов, созданных недобросовестной рекламой. Сегодня я развею некоторые из них и расскажу, чем различаются между собой разные электрокотлы и как правильно подключить такой прибор.

Правильно подобранный и установленный электрокотел в системе отопления коттеджа.
Какими они бывают
В продаже можно встретить котлы трех типов:
- ТЭНовые (на трубчатых электрических нагревателях). За нагрев отвечает батарея ТЭНов, помещенных в бак теплообменника;
- Электродные. Вода греется текущим через нее током;
Благодаря растворенным в ней солям вода является электролитом — жидким проводником с высоким сопротивлением. При подаче на погруженные в нее электроды напряжения между ними возникает ток. Движущиеся в электромагнитном поле ионы при соударении с молекулами воды заставляют их двигаться быстрее, то есть вызывают нагрев среды.
- Индукционные. Теплообменник — закрепленный в диэлектрической трубе ферромагнитный стержень. При протекании тока через намотанную на трубу катушку индуктивности в теле теплообменника наводятся разогревающие его вихревые токи.
Кроме собственно котлов, нынешние магазины отопительного оборудования предлагают электрические радиаторы — алюминиевые секционные батареи с собственными ТЭНами. Несколько таких радиаторов позволяют организовать отопление дома с распределенной нагрузкой на проводку: вместо одного прибора мощностью 6-24 кВт устанавливается несколько по 1-2 кВт.
Мифы
Реклама позиционирует как экономичные решения электродные, индукционные котлы водяного отопления и электрорадиаторы. Предпочтения по экономичности, разумеется, определяются тем, что именно продает рекламодатель. Типичный размер экономии 30-40%, что за сезон выливается в довольно значительную сумму.
В частности, мощность нагревательного элемента котла реклама предлагает рассчитывать как 50–60 ватт на квадратный метр отапливаемой площади. Для сравнения: нормой в средней полосе России считаются 100 ватт на м2.

Норма мощности отопления — 100 ватт на квадратный метр. Она может быть уменьшена только для зданий с качественной внешней теплоизоляцией.
Факты
Уважаемый читатель, если вы ищете экономичный электрокотел — это означает лишь то, что школьный курс физики забыт вами полностью. Реклама лжет.
Ни один прибор прямого нагрева не может быть более экономичным по сравнению с другими.
Почему? Это прямо вытекает из закона сохранения энергии. Если электроэнергия не преобразуется в механическую (то есть ваш котел или другие предметы вокруг него не подпрыгивают и не летают), у нее один выход — полностью превратиться в тепловую энергию. В нагрев.
Да, часть тепла не перейдет к теплоносителю, а рассеется в воздухе. Однако:
- Количество потерь определяется качеством теплоизоляции корпуса, а не типом нагревательного элемента;
- Оно послужит обогреву помещения, в котором установлен котел.

На КПД электрокотла может повлиять лишь его установка в неотапливаемом помещении без теплоизоляции. Тогда нагрев окружающего воздуха будет бесполезным.
Я все еще не убедил вас? Хорошо, посмотрим на проблему с другой стороны.
Функция системы отопления — компенсировать утечки тепловой энергии через стены, вентиляцию, окна, пол и т.д. Количество утечек определяется:
- Теплоизоляцией ограждающих конструкций. Тип котла, понятно, никак на нее не влияет;
- Разницей температур по обе стороны наружных стен. Чем холоднее на улице и чем теплее в доме, тем больше тепла будет теряться. Опять-таки независимо от типа котла.
Подчеркиваю: тип источника тепла никак не влияет на требуемую мощность котла отопления .
Означает ли это, что между разными электрокотлами и электрическими нагревателями нет никакой разницы в плане эксплуатационных качеств?
Есть, и еще какая. Но к экономичности она не имеет отношения.
В закрытой системе отопления накипи на ТЭНах электрического котла можно не опасаться. В объеме контура содержится ограниченное количество солей, и после их выпадения в осадок образование накипи прекратится.
Обвязка
Что должна включать схема обвязки электрокотла?
Как правильно подобрать эти приборы в систему отопления с электрическим котлом? Инструкция — к вашим услугам.
Насос
Он подбирается по двум параметрам — напору и производительности.
Напор — параметр, которым в абсолютном большинстве случаев можно смело пренебречь. Его минимальное значение у младших моделей — 2 метра, и этого вполне достаточно для работы контура отопления частного дома любых разумных размеров.
Справка: напор в те же два метра заставляет работать системы отопления многоквартирных домов с десятками квартир и сотнями отопительных приборов.

Элеваторный (тепловой) узел многоквартирного дома. Перепад давлений между началом и концом отопительного контура — 0,2 кгс/см2, что соответствует напору в 2 метра.
Как подобрать производительность насоса?
Ее минимальное значение вычисляется по формуле Q=0,86R/Dt. Переменные в ней (слева направо):
- Производительность (м3/час);
- Тепловая мощность контура (суммарная мощность батарей или мощность котла) в киловаттах;
- Перепад температур между подающим и обратным трубопроводом (градусы).
В автономном контуре типичное значение Dt — 20 С.
Давайте, в качестве примера, вычислим производительность для мощности котла в 12 кВт при 70 градусах на подаче и 50 на обратке.
Q=0,86*12/20=0,516 м3/час.
Расширительный бачок
В закрытых (не сообщающихся с атмосферой) системах используется мембранный бак, часть объема которого заполнена воздухом или азотом. Воздушная камера отделена от камеры с теплоносителем упругой мембраной. При нагреве практически несжимаемая жидкость вытесняется в бачок и сжимает газ в воздушной камере.
Простейший способ подбора объема бачка — взять 10% от объема отопительного контура. Последний можно вычислить, слив заполненную систему отопления в мерную емкость.
В закрытом контуре может стоять несколько расширительных баков в разных точках розлива. Их объем суммируется.
Стандартное давление зарядки (давление азота или воздуха в воздушной камере) — 1,5 кгс/см2. Оно может быть увеличено простой подкачкой велосипедным насосом через золотник.
Клапан
Давление срабатывания предохранительного клапана равно верхнему порогу допустимого давления в системе (обычно 2,5 кгс/см2).
Воздушник и манометр
Единственное требование к ним — диапазон шкалы манометра. Он должен показывать давление как минимум до 4 бар (4 кгс/см2).
Клапан, воздушник и бачок часто объединяются в один узел — группу безопасности котла.
Расположение
Где располагаются элементы обвязки?
- Насос — перед котлом, на участке с наиболее низкой температурой;
- Группа безопасности — на выходе из котла, там, где при остановке циркуляции в контуре начнет расти давление;
- Расширительный бак — в любой точке контура, но не ближе чем в 2 диаметрах розлива от крыльчатки насоса при монтаже перед ним и в 8 диаметрах розлива — после него. Цена нарушения этого требования — ускоренный износ мембраны, вызванный постоянными колебаниями давления в баке из-за турбулентностей (завихрений) потока.

Обвязка электродного котла Галан: насос стоит непосредственно перед котлом, группа безопасности — после него, расширительный бачок — после группы безопасности.
Особый случай
Во многих ТЭНовых котлах группа безопасности, насос и расширительный бак расположены прямо в корпусе прибора, что превращает его в полноценную мини-котельную.
Такой котел подключается в разрыв отопительного контура. В качестве дополнительной обвязки нужна только пара шаровых кранов на входе и выходе: они позволяют снять котел без сброса всего объема теплоносителя.
Показания манометра и термометра в этом случае выводятся на индикатор на лицевой поверхности прибора.
Питание
Как установить электрокотел в частном доме и подключить его к питанию?
Запитать его можно своими руками, не прибегая к услугам электрика. Правила подключения вполне обычны:
- Через розетку можно подключать маломощные котлы и электрорадиаторы до 3,5 кВт включительно;
- Отдельным проводом от щитка можно запитать прибор мощностью до 7 кВт. При этом сечение медного провода подбирается из расчета 10 ампер максимального тока (при 220 вольтах — 2,2 кВт мощности) на 1 мм2;
- К питанию напряжением 380 вольт рекомендуется подключать котлы мощностью 8 кВт и выше;
- Котел подключается через свой автомат. Ток срабатывания автомата должен лишь незначительно превышать максимальный рабочий ток.
Напомню: ток рассчитывается как частное при делении потребляемой мощности на напряжение питания.
Трубы
Какими трубами можно выполнять монтаж розлива и подводок к котлу и отопительным приборам?
Невысокие эксплуатационные температуры и умеренное рабочее давление допускают использование всех видов металлических, высокотемпературных пластиковых и металлопластиковых труб. Отдельно оговорить нужно лишь применение полипропилена:
- Трубы должны быть армированы алюминиевой фольгой. Она уменьшит удлинение трубопровода при нагреве воды в контуре;
Труба из полипропилена без армирования при нагреве с 20 до 70 градусов удлиняется на 6,5 мм. Алюминиевая фольга сокращает удлинение до 1,5 мм.

Применение полипропиленовых труб без армирования для нужд отопления. Нагревшиеся розливы удлинились и пошли волной.
- На длинных прямых участках труб нужны компенсаторы — П-образные, кольцевые или сильфонные. Они не позволят розливу или стояку выгнуться при нагреве воды в трубах;
- Прямые участки крепятся подвижно, скользящими хомутами;
- В концах штроб при скрытой прокладке труб остаются зазоры. Они позволят трубе удлиняться, не разрушая заделку штробы.
Отопительные приборы
Выше я писал, что тип котла не влияет на экономичность системы отопления. А вот выбор отопительных приборов очень даже влияет.
Наибольшую экономию в связке с электрокотлом обеспечивает водяной теплый пол — помещенный в стяжку или под чистовое напольное покрытие трубчатый теплообменник. Он превращает в источник тепла всю поверхность пола.
Что это дает?
- Субъективный комфорт. Температуры распределяются в полном соответствии с известной пословицей: «Держи ноги в тепле, а голову в холоде»;
- Снижение средней температуры в помещении. При конвекционном отоплении для того, чтобы нагреть воздух над полом до минимально комфортных +20, нужно поднять температуру под потолком до 28 — 30С; средняя температура составит 24 — 25С . В нашем случае при +22 на полу под потолком будет +18, что в среднем даст +20С. Снижение средней температуры в доме уменьшит дельту с улицей, а вслед за ней и теплопотери.
Можно обойтись и без посредничества теплоносителя, смонтировав кабельный или пленочный теплый пол. Такие системы обогрева подключаются к питанию через терморегуляторы и поддерживают постоянную температуру пола или воздуха вне зависимости от тепловой нагрузки на отопительную систему.
Выводы
Надеюсь, что мои рекомендации помогут читателю самостоятельно смонтировать электрическое отопление, сделать его безопасным и экономичным. Как всегда, дополнительные материалы вы найдете в видео в этой статье. Жду ваших дополнений. Успехов, камрады!


