В большинстве частных домов, особенно расположенных за чертой города, технически отсутствует возможность подключения к центральным коммуникационным сетям: водоснабжения, канализации и отопления, но при этом проблем с электричеством, как правило, не существует. Поэтому разумно для системы отопления установить электрокотел, объединив его с бойлером косвенного нагрева для решения другой задачи – обеспечения дома горячей водой. В статье мастерсантехник рассмотрит схемы подключения электрического котла с бойлером косвенного нагрева.
Стоит ли ставить электрокотел и бойлер косвенного нагрева
Такое сочетание оборудования достаточно хорошо себя зарекомендовало.
К преимуществам системы хочу отнести такие моменты как:
Полная автоматизация за счет термодатчиков.
Во время открытия любого крана насос приводится в действие, хозяин дома или квартиры моментально получает воду, нагретую до нужной температуры.
Тепловые потери происходят в редких случаях и сводятся к минимуму, например, при значительном заборе воды.
Существуют также минусы представленной системы, я для себя отметил такие нюансы как:
Значительные расходы на оборудование, монтаж и обслуживание.
При продолжительном использовании больших объемов горячей воды интенсивность отопления понижается.
Большие габариты, два агрегата и разводка займут достаточно много места в любой постройке, конструкция не получится максимально компактной, для ее размещения я всегда советую выделять отдельное помещение.
Несмотря на все минусы нельзя опустить практичность такой системы, при ее наличии можно не беспокоиться об отсутствии горячей воды. Это достаточно удобно и не приносит дискомфорта в быту, оборудование себя быстро окупит, жить в доме будет намного комфортнее, а расход электроэнергии сведется к минимуму.
Схемы подключения
Существует несколько способов подключения, каждый из них имеет свои особенности.
Двухнасосная система
Она включает в себя два насоса, один из которых относится к самому бойлеру, другой — к системе отопления.
Одно из этих устройств может монтироваться как на подающем, так и на обратном патрубке. Подобная схема не предусматривает наличия трехходового крана. Подключение производится посредством обыкновенных тройников. Поток горячей воды из котла регулируется включением и отключением насосов.
Система автоматизирована, и остановка потока в нужный момент производится, благодаря температурному датчику, имеющему две пары контактов. Если вода в баке становится холоднее, активируется цепь, питающая насос, распложенный в бойлерном контуре. При достижении нужной степени нагрева происходит замыкание контактов, и подача теплоносителя останавливается.
Схема подключения через трехходовый клапан
Такая система будет практичной, если горячая вода потребляется в больших количествах, при монтаже всех составляющих создается два контура. За отопление помещений отвечает основная разводка труб, а дополнительная относится к нагреву резервуара с жидкостью для использования в бытовых целях.
Трехходовой клапан нужен для эффективного распределения теплоносителя между двумя контурами, он полностью автоматизирован и срабатывает, когда вода в накопителе опустится до заранее установленного значения.
Схема с гидравлической стрелкой
Для обеспечения равновесия между потоками теплоносителя используются специальный распределитель - гидрострелка.
Подобная схема часто применяется, если требуется направить теплоноситель из котла по нескольким направлениям.
Чтобы устранить резкие перепады давления в различных ответвлениях, организуется стабильное функционирование гидроколлектора с модулем гидравлического типа.
Создание комфортных условий проживания в частном доме немыслимо без монтажа современной отопительной системы. Она должна быть безопасна, эффективна и проста в обслуживании. Источник энергии должен быть доступен. Этим условиям полностью соответствуют автономные системы на электрической энергии. Так как более дешевый источник – газ, присутствует не во всех местах, то часто единственно возможным вариантом для отопления частного дома становится электрический котел, варианты которого мастерсантехник рассмотрит в этой статье.
В теплообменник, с циркулирующей по нему воде, помещены электрические элементы. Они работают от бытовой сети 220 В, хотя есть мощные модели, работающие и от промышленной сети 380 В.
Теплообменник соединен с системой отопления дома через входной и выходной штуцеры. Циркуляция теплоносителя осуществляется естественным образом или с помощью центробежного насоса. Всем процессом управляет автоматика.
Благодаря отсутствию пламени и сильного нагрева, электрические котлы обладают рядом преимуществ перед другой отопительной техникой:
Отсутствует необходимость в дымоходе;
Дет шума;
Не расходуется кислород в помещении;
Малые габариты;
Нет риска утечки газа;
Невысокая цена;
Простота в обслуживании и управлении.
Вместе с тем электрические котлы для отопления частного дома не лишены и недостатков:
В случае необходимости отопления большой площади, нужен более мощный электрокотел, что кроме большого расхода электроэнергии влечет за собой еще и необходимость дополнительных согласований с поставщиком электричества. В некоторых случаях установка мощного котла недопустима по причине ограничения нагрузки на электросети.
Обратите внимание! Не нужно гнаться за маленькими котлами. Уменьшение габаритов всегда делается в ущерб качеству. Нагрузка на ТЭНы увеличивается и они быстрее выходят из строя
Виды электрических котлов для отопления частного дома
В зависимости от вида нагревательных элементов, все электрокотлы делятся на три основных типа.
Котлы с ТЭНами
В качестве нагревательных элементов используются ТЭНы пластинчатого или трубчатого видов. Они помещены прямо в теплообменник. В одном устройстве может находиться до 8 элементов по 2 кВт. Все они подключаются ступенчато. Это регулируется автоматикой или вручную. Некоторые котлы бывают двухконтурными, что позволяет нагревать не только теплоноситель, но и воду для бытовых нужд. Простота устройства, возможность использования любой жидкости (вода, антифриз или масло) в качестве теплоносителя и небольшая стоимость делают это устройство наиболее популярным среди пользователей. Образование накипи и большие габариты – основные недостатки этих котлов. Цены на данный тип котлов начинаются от 50 у.е. и повышаются в зависимости от мощности, сложности электроники и производителя до 1000 у.е.
Электродные устройства
Такие электрические котлы для отопления частного дома работают на ином принципе. На помещенных в теплообменник электродах создаётся разность потенциалов от переменного тока. Так как в воде всегда растворены соли, то она является хорошим электролитом с определенным электрическим сопротивлением. Ток, проходя сквозь такую среду, вызывает ее нагревание. К преимуществам такого типа нагревателей можно отнести: небольшие габариты, простота конструкции, безопасность и низкая цена (от 60 у.е.). Недостатки: вода должна содержать соли, увеличивающие ее удельное сопротивление, электроды необходимо часто менять из-за их постепенного растворения.
Индукционные приборы
Индукционный котел устроен гораздо сложнее других котлов. В конструкции имеется индукционная катушка, представляющая собой проволоку, намотанную вокруг диэлектрика. Внутри него имеется металлический сердечник. При прохождении электрического тока по катушке возникает электромагнитная индукция, которая создает разность потенциалов на сердечнике, нагревая его. Такая конструкция позволяет в разы увеличить КПД всего устройства. Плюсами этого прибора являются: низкое потребление электроэнергии, безразличность к виду теплоносителя, долговечность, неподверженность образованию накипи. Недостаток такого электрического котла для отопления частного дома – цена. Она на порядок выше чем у других видов отопительных приборов и начинается от 450 у.е. за самые простые приборы. Стоимость мощных и сложных устройств может достигать 3000 у.е. и больше.
Обратите внимание! По возможности нужно выбирать котел в хорошей комплектации, так как некоторые элементы просто необходимы. Лучше и дешевле купить все в комплекте, чем потом докупать расширительный бачок, клапан, реле защиты или фильтр
Дополнительные опции для электрических котлов
Все существующие виды электрических котлов могут обладать дополнительными опциями. Самой востребованной опцией является возможность ручного регулирования мощности. Ею обладают даже самые дешевые экземпляры. Более дорогие приборы оснащаются системой автоматического регулирования мощности и отключения в случае перегрузок. Из дополнительных возможностей еще можно перечислить следующие:
Автоматический слив воды при отключении и опускании температуры до значений, близких к 0 градусов;
Выносной термодатчик для автоматического управления работой котла в зависимости от температуры окружающего воздуха;
Защита от повышения или понижения давления в системе;
Встроенный центробежный насос;
Возможность нагревать воду для системы бытового водоснабжения.
В зависимости от наличия или отсутствия тех ли иных дополнительных опций в электрических котлах для отопления частного дома, цена их может изменяться в очень широких пределах.
Расчет мощности и подключение электрических котлов
Перед тем, как приобрести котел, необходимо определиться с его мощностью. Ведь ее недостаток не позволит достаточно эффективно обогреть жилье, а избыток обернется неоправданными расходами на электроэнергию. Существует простая формула расчета мощности котлов:
W кот.=(S*Wуд.):10
Где:
W кот. – искомая мощность котла;
S – площадь помещения;
Wуд. – удельная мощность устройства на 10 м².
Удельная мощьность котла отличается для разных климатических зон:
Для регионов с умеренным климатом — 1,2 – 1,5 кВт;
Южная зона – 0,7 – 0,9 кВт;
Северная зона – 1,5 – 2,0 кВт.
Применяя эту формулу, рассчитаем требуемую мощность котла для помещения, площадью 100 м² в доме, расположенном в средней полосе:
W кот. =(100х1,5):10=15 кВт
Обратите внимание! Те, кто не любит утруждать себя формулами и расчетами, могут просто разделить площадь помещения на 100. Затем к полученному результату нужно прибавить 15 – 20%, в зависимости от климата
После того, как расчет необходимой мощности произведен, можно начинать процесс подключения оборудования. Прежде, чем это сделать, нужно получить соответствующее разрешение у владельца местных электросетей. Организация обязана выдать технические условия, в которых будут указаны допустимые параметры котла. В случае, если требуемая мощность котла больше предельной нагрузки на электрические сети, указанной в технических условиях, подключать такой котел нельзя. В этом случае придется воспользоваться альтернативными источниками энергии.
Таблица «Значения сечения кабеля и тока предохранительных автоматов»:
Установка котла требует отдельной выделенной ветки электрической сети. На нее устанавливается защитное реле. Котел заземляют и оборудуют стабилизатором напряжения. Эти действия обеспечат безопасность и предотвратят выход из строя прибора при перепадах напряжения. Затем котел устанавливается на свое место. К соответствующим штуцерам подсоединяются труба подачи и обратная труба. Для моделей, не оборудованных расширительным бачком и обратным клапаном, эти элементы тоже необходимо предусмотреть.
Электрический котел является популярным устройством для отопления жилого дома. Недорогая стоимость, отсутствие сажи и необходимости в регулярном обслуживании, делают их выгодным приобретением. Но основной момент, который отпугивает многих покупателей – это цена на электроэнергию. В статье мастерсантехник расскажет, как организовать отопление электричеством так, чтобы отапливаться только ночью, а днем не включать котел совсем.
Экономия энергии в доме с электрокотлом
Можно ли сэкономить свои деньги на потреблении электроэнергии, при условии отопления электрическим котлом. Да, такая возможность есть, но только в том случае. если к вашему дому подведено надежное энергоснабжение, с возможностью ночной терификации. Не будем говорить о том, что сам электрический котел может отапливать дом напрямую, в ночное время, что снизит общие затраты на отопления. Буферная емкость также может существенно способствовать экономии денег на энергопотреблении.
Что такое теплоаккумулятор
Теплоаккумулятор – это буферный резервуар, предназначенный для накопления избыточных объемов тепла, образующихся во время работы котла. Сохраненный ресурс потом используется в отопительной системе в период между плановыми загрузками основного топливного ресурса.
Теплоаккумулятор представляет собой резервуар в форме вертикального цилиндра, сделанный из черной или нержавеющей листовой стали высокой прочности. На внутренней поверхности прибора имеется слой бакелитового лака. Он предохраняет буферную емкость от агрессивного влияния технической горячей воды, слабых растворов солей и концентрированных кислот. На внешнюю сторону агрегата наносится порошковая краска, стойкая к высоким термическим нагрузкам.
Объем бака варьируется от 100 до нескольких тысяч литров. Самые вместительные модели имеют крупные линейные размеры, затрудняющие размещение оборудования в ограниченном пространстве домашней котельной.
Внешняя теплоизоляция изготовляется из вторично-вспененного пенополиуретана. Толщина предохранительного слоя составляет около 10 см. Материал имеет специфическое сложное плетение и внутреннее поливинилхлоридное покрытие. Такая конфигурация не дает частичкам грязи и мелкого мусора скапливаться между волокнами, обеспечивает высокий уровень водонепроницаемости и повышает общую износостойкость теплоизолятора.
Поверхность защитного слоя закрывается чехлом из кожзаменителя хорошего качества. Благодаря этим условиям вода в буферной емкости остывает гораздо медленнее, а уровень общей теплопотери всей системы существенно снижается.
Как работает теплоаккумулятор с электрическим котлом
Здесь основная идея загрузки буфера кроется в мощности электрокотла, подключении его по ночному тарифу. Ночью, электрокотел, обладающий повышенной мощностью может не только прогревать теплоноситель для системы отопления, но и при превышении тепловой энергии запитывать ночью буферную емкость. Прогретый ночью теплоноситель, впоследствии, будет отдаваться в отопительную систему днем, когда стоимость электроэнергии уже будет тарифицироваться по более дорогому тарифу. При этом, сам электрокотел не будет включаться. Таким образом, можно сэкономить свои деньги, искусственно увеличив интервал энергопотребления в ночном, дешевом тарифе.
Как рассчитать объем теплоаккумулятора для электрокотла
При правильно организованной системе отопления с буферной емкостью потери тепловой энергии минимальны, а энергетический потенциал топлива расходуется по максимуму, поэтому к выбору буферной емкости для котла необходимо подходить серьезно.
Для расчета потребуются следующие данные:
Мощность котла (кВт);
КПД котла;
Время льготного электротарифа;
Тепловая мощность обогрева объекта (дома, дачи т.д.) (кВт);
Можно рассмотреть ориентировочный расчет на примере: площадь обогрева - 200 м2, время активной работы котла – 8 часов, температура теплоносителя при нагреве - 90° С, в обратном контуре - 40° С. Для обогрева такой площади в зимнее время в европейской части России понадобится до 20 кВт мощности, а в среднем - около 10 кВт/ч. При таких исходных данных тепловой прибор получит 80 кВт (10×8) энергии.
Основная формула расчета буферной емкости котла по теплоемкости воды:
m = Q / (с × Δt)
Где:
m – масса воды в емкости (кг);
Q – количество тепла (Вт);
∆t – разность температуры воды в трубе подачи и обратке (°С);
с – теплоемкость, в данном случае 1,163 – удельная теплоемкость воды (Вт/кг °С).
Полученный результат соответствует примерно 1376-ти кг воды (80000/1,163×50). Таким образом, для системы отопления дома площадью 200 м2 подходит буферная емкость объемом не менее 1,4 м3 или 1400 литров.
Упрощенный вид определения объема теплоакумулятора следующий: на 1 кВт мощности отопительного котла необходимо 30 литров объема буферной емкости. Другими словами, при мощности электрокотла около 15 кВт, объем буферной емкости (теплоаккумулятора) должен составлять около 500 литров.
Конечно, стоит внести поправки при подборе объема буфера на возможности выдачи электрокотлом дополнительного, невостребованного тепла. Очевидно, что что если электрический котел еле-еле справляется только с отопительной системой напрямую, то для для прогрева буфера у него попросту не останется необходимой мощности загрузки. В таком случае, объем теплоаккумулятора стоит высчитывать по принципу остаточной мощности.
Принципиальная схема
Параметры котельной:
Простой электрокотел (без насоса, расширительного бака) с клемами под насос и термостат;
Теплоаккумулятор;
Погодозависимое управление отоплением;
Два отдельно управляемых контура: радиаторы и теплый пол.
Видео
В сюжете - Получаем самое дешевое отопление
В сюжете - Схема котельной для системы отопления частного дома на электро котле с теплоаккумулятором
В сюжете - Котельная для ночного тарифа: расчеты; схема; принцип работы
В сюжете - Как сделать отопление электричеством дешево
Установка электрокотла в частном доме или квартире является очень удобным способом обеспечения своего жилья отоплением и горячим водоснабжением. Современные электрические котлы отопления имеют ряд качеств, которые выгодно отличают их от оборудования, работающего на других видах топлива. Среди преимуществ устройств этого типа можно выделить компактный размер, малый вес, отсутствие каких-либо вредных выбросов и практически бесшумную работу. Данные качества позволяют выполнить монтаж электрокотла в любом помещении, к примеру на кухне, не оборудуя для этого отдельную котельную. В статье мастерсантехник расскажет о том, как правильно выбрать и установить электрический котел.
Преимущества и недостатки электрокотла
Электрический котел для дома является ключевым звеном обогрева помещения. Он служит в основном для подогрева и подачи воды в систему. Данный агрегат работает за счет превращения электрической энергии в тепловую. При этом у таких установок довольно высокий КПД – от 96 до 98%, что является самым высоким показателем среди всех существующих видов котлов отопления.
На сегодняшний день имеется несколько типов электрических котлов. Одним из них является реостатный котел, который ещё называется теновым. Мощность этой системы зависит от мощности основного нагревательного элемента.
К достоинствам этих котлов можно отнести:
Простоту монтажа,
Компактность,
Доступную цену,
Наличие датчиков регулирования температуры.
Из недостатков стоит отметить вероятность появления накипи на нагревательных элементах и необходимость часто менять тены.
Одним из видов электрических агрегатов ещё являются электродные котлы. Они работают за счет прохождения электричества через воду, что вызывает её нагрев. Подобные котлы известны своей безопасностью и компактностью. Если сравнивать их с теновыми, то на поверхности этого агрегата не образуется накипь. Это связано с тем, что молекулы воды при работе данной установки расщепляются на ионы.
Третий вид — индукционные котлы. Они имеют самый высокий показатель КПД. При этом в их конструкции нет нагревательных элементов. Тепло выделяют специальные материалы, основу которых составляют магнитные химические соединения. Эти котла безопасны, но имеют довольно высокую цену.
Кроме того, они позволяют довольно легко регулировать температуру;
Все они имеют достаточно высокий КПД;
Можно без труда установить электрический котел в помещение. Для этого не нужно монтировать дымоход и вентиляционные системы;
Помимо этого подобные агрегаты занимают немного места. К тому же нет необходимости в оборудовании специального помещения для них;
Современные модели дают возможность выбрать котел, который сможет вписаться в интерьер любого дома;
Кроме того, электрические котлы безопасны и экологичны.
Из минусов электрических агрегатов в первую очередь следует отметить их высокую стоимость. Кроме того, при возникновении перебоев электричества котлы прекращают работу, пока неисправность не будет устранена. Также нужно сказать, что в процессе эксплуатации такого агрегата на внутренних стенках оседает накипь, из-за которой расход электроэнергии только увеличивается. Хотя для них оборудовать отдельное помещение не нужно, но все же комната, в которой монтируется электрический котел отопления своими руками, должна быть качественно изолирована. Без этого будут большие теплопотери, что, естественно, ведет к увеличению расходов энергии.
Основы выбора котлов
Так как электрический котел устанавливается для обогрева помещения и от него зависит комфорт во всем доме, очень важно правильно его выбрать, учитывая все качественные характеристики той или иной модели. Делать это необходимо по таким техническим параметрам, как мощность, КПД установки, регулировка параметров мощности, комплектация.
Самым важным пунктом, конечно, является мощность. Она подбирается в расчете, что на 10 кв. м. должен приходиться 1 кВт. Если нужен двухконтурный котел и для отопления, и для горячей воды, то его мощность должна быть хотя бы на 30% больше. При отоплении дома электрокотлом лучше приобрести агрегат с мощностью немного больше, чем расчетные показатели. Дело в том, что возможна просадка мощности электросети. То есть при падении напряжения в сети мощность котла станет меньше номинальной.
Несколько ступеней регулировки позволяют контролировать мощность котла в зависимости от конкретной ситуации и климатических условий, что поможет немало сэкономить. Стоит сказать, что современные производители стремятся совершенствовать создаваемые ими агрегаты для отопления так, чтобы показатель потребления котлами электроэнергии постоянно снижался. Обычно это делается за счет установки специальной автоматики. Самым простым способом регулирования мощности является установка термостата. Он работает следующим образом – после достижения температуры теплоносителя (обычно это вода) до выставленного на приборе значения, цепь питания тена замыкается. Самую плавную регулировку температуры сегодня обеспечивают агрегаты, оснащенные микропроцессорным управлением.
Что касается комплектации, то она у котлов разных производителей зачастую сильно отличается. В тех агрегатах, которые имеют высокую цену, обычно присутствует расширительный бак, циркуляционный нанос, выносные датчики. Прежде чем покупать котел, нужно узнать, какую мощность сможет выдержать ваша линия электроснабжения. Получить такие данные можно в организации, которая обслуживает вашу электросеть.
Правила безопасности
Прежде чем заниматься установкой электрических котлов отопления, необходимо ознакомиться с основными правилами безопасности:
Антон_Росляков
