Описание схемы подключения электрокотла отопления

Электрокотел – основной элемент автономной отопительной системы. Его можно купить или изготовить самостоятельно, что не так сложно, как кажется на первый взгляд. Прежде, чем рассказывать как сделать для отопления дома электрокотел своими руками, рассмотрим типы этих устройств и их принцип работы.

Варианты установки

Итак, для начала разберемся с вариантами подключения электрокотла в частном доме и квартире своими руками:

  • Если мощность водонагревателя не превышает 3,5 кВт, то обычно он запитывается от розетки. При этом допускается использование однофазной сети 220В.
  • В том случае, если мощность варьируется в пределах 3,5-7 кВт, необходимо осуществлять электромонтаж своими руками напрямую от распределительной коробки. Это связано с тем, что розетка может не выдержать высоких токовых нагрузок. Как и в предыдущем случае, 220-вольтная сеть допускается для применения.
  • Ну и последний вариант, который может встретиться – электрокотел, мощностью свыше 7 кВт. В этом случае необходимо не только вести отдельный кабель от распредкоробки, но и использовать более мощную 3-х фазную сеть 380В.

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.

Электромонтаж в однофазной сети

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:

Отличный котел из бросовых материалов

Если появилась необходимость собрать электрокотел своими руками для отопления собственного дома, потребуются следующие детали:

  • обрезок трубы длиной 30-40 сантиметров, для корпуса котла;
  • заглушка, 2 шт. (верхняя и нижняя);
  • муфты (несколько штук).

Диаметр трубы для корпуса котла должен быть таким, чтобы в нём могло свободно поместиться необходимое количество термоэлементов. Количество термоэлементов в котле напрямую зависит от их мощности и площади помещения, которое будет обогревать этот котёл. Схема подключения электрического котла зависит от такого показателя, как мощность. Она определяется из следующего расчёта: на десять квадратных метров площади стандартного жилища необходимо иметь один киловатт мощности электрического котла отопления.

Изготовление самодельного котла для отопления

Рассмотрим два варианта изготовления самодельного электрокотла на 220В – тэнового и электродного. Такая конструкция может быть использована для отопления частного дома, гаража, сауны или для реализации концепции теплого пола. Начнем с электродного котла, как более простого, его чертеж представлен на рисунке.

Чертеж: экономичный водяной электрокотел электродного типа, чертеж для изготовления своими руками

Обозначения:

Изготовление самодельного котла для отопления
  • А – торцевые заглушки (изготавливаются из металла);
  • B – электрод, можно сделать из металлического стержня Ø25мм;
  • C – резиновые или паронитовые прокладки;
  • D – патрубки для подвода и отвода теплоносителя;
  • E – клеммы для подключения заземления и нулевого провода (для удобства нарезается резьба M6);
  • F – любой тип покрытия, выдерживающий высокую температуру, например, термостойкая краска;
  • G – металлическая труба (бесшовная) Ø57мм и длинной около 250-300мм.

Как видите, конструкция действительно довольно простая, при умении обращаться с электросваркой монтаж устройства не вызовет проблем.

Читайте также:  Виды АГВ газовых котлов и их основные преимущества

Обратите внимание, что электрод, расположенный внутри трубы, должен быть обязательно изолирован от корпуса, для этой цели необходимо использовать втулку из диэлектрического материала, например, фторопласта. В качестве альтернативы можно установить заглушку «А» на основе стеклотекстолита.

Не рекомендуется использовать для приведенной выше конструкции металлы различных видов, поскольку они могут составить гальваническую пару, что приведет к появлению накипи на электродах.

Устройство с ТЭН.

Установка с ТЭНами также может быть изготовлена своими руками, характеристики самодельного устройства будут несколько уступать серийному оборудованию, например, модельному ряду Cкорпион.

Изготовление самодельного котла для отопления

Прежде чем покупать ТЭНы для самодельного электрокотла, необходимо предварительно рассчитать его мощность. Рассказывать как это делается не имеет смысла, поскольку информацию несложно найти на тематических форумах.

Рассмотрим простейшую конструкцию, изготовленную из стальной трубы, схематическое изображение устройства показано на рисунке.

Упрощенное изображение устройства электрокотла с ТЭН

Обоначения:

  • А – автоматический отводчик воздуха;
  • В – патрубки для входа и выхода теплоносителя;
  • С – ТЭНы;
  • D – корпус (изготовлен из трубы Ø150мм);
  • E – патрубок с шаровым краном для слива теплоносителя.

Необходимо обратить внимание на выбор варианта установки ТЭНов, их два – сверху и снизу. У каждого из этих способов есть свои преимущества и недостатки. При верхнем расположении ТЭНов нет необходимости сливать воду из бака при их замене.

Изготовление самодельного котла для отопления

Но верхнее расположение приводит к тому, что под крышкой скапливается воздух, в результате ТЭНы перегреваются и выходят из строя. Установка автоматического отводчика воздуха позволяет решить эту проблему.

Устанавливая ТЭНы в нижней части котла необходимо быть готовым к тому, что при их замене потребуется сливать воду с системы отопления.

Что касается индукционных устройств, то изготовить такой электрокотел своими руками значительно сложнее, поэтому большинство самодельных конструкций тэновые или электродные.

Котлы с ТЭНами

Классической конструкцией электрокотла считается использование в его комплектации ТЭНов – нагревательных элементов трубчатого типа. Они устанавливаются в емкость, через которую протекает теплоноситель.

Котел с ТЭНами

Для оптимизации расхода электрокотла для отопления частного дома производители монтируют несколько нагревательных элементов мощностью от 1,5 до 2 кВт. В блоке управления предусмотрена возможность автоматического или ручного включения отдельных ТЭНов для оптимизации расхода электроэнергии. В современных моделях эту функцию выполняет электронный блок управления. Для лучшего результата рекомендуется правильно выбрать электрокотел для отопления с возможностью подключения наружных датчиков температуры. Это позволит настроить работу оборудования в зависимости от внешних факторов – температуры воздуха на улице и в помещении.

Так как основным нагревательным элементом является ТЭН – при выборе электрокотла для отопления дома следует ознакомиться с их классификацией:

  • Трубчатые. У них происходит преобразование электрической энергии в тепловую за счет прохождения тока через проводник с высоким показателем сопротивления. Для защиты он устанавливается в герметичную колбу;
  • Трубчатые с теплообменными пластинами. Для увеличения площади теплопередачи в мини электрокотлах для отопления на колбу устанавливают пластины;
  • Электронагреватели с терморегулятором. В заводских моделях они не используются, но рассматриваются как нагревательный элемент при изготовлении самодельного электрокотла для отопления.

Важным преимуществом заводских электрических котлов является возможность выбрать модель с полной комплектацией, в которую входит расширительный бак, циркуляционный насос, второй контур для ГВС. Таким образом снижается трудоемкость монтажа теплоснабжения и место для нее, что очень важно для квартир.

При желании сделать электрокотел для отопления дома с ТЭНами нужно учитывать, что отсутствие воды при активном нагревательном элементе приведет к его перегреву и поломке. Поэтому рекомендуется установка датчика уровня теплоносителя в блоке повышения температуры.

Читайте также:  Возведение кирпичной печи в бане – основные детали процесса

В итоге

В каждом случае владелец жилья сам принимает решение, каким образом организовать систему автономного отопления. Предложенные технические решения позволят не только устранить неприятные последствия затухания основного отопителя во время лютой зимы, но и даст некоторую экономию энергоресурсов.

Эффективность эксплуатации твёрдотопливных агрегатов и электрических котлов в паре доказана практикой — взаимодействие этих приборов дает больший комфорт и гарантирует надёжность теплоснабжения.

Схемы отопления

Двухтрубная система с верхней разводкойи естественной циркуляцией.

Двухтрубная система с нижней разводкой и принудительной циркуляцией.

Установка котла. Настенный котел.

  • Электрический котел

  • Группа защитных автоматов в пластиковом боксе, терморегулятор

  • Мембранный расширительный бак

  • Автоматический воздухоотводчик

  • Манометр

  • Группа безопасности – байпас

  • Подающая линия

  • Обратная линия.

При монтаже системы с электрическим котлом на обратку необходимо установить циркуляционный насос, что позволит быстрее распределять теплоноситель и способствует более экономичной и эффективной работе электрокотла.

Для электрокотла от обще домового распределительно щитка необходимо пробросить свою отдельную линию – электрический кабель. В обязательном порядке делается заземление. Желательно установить УЗО.

Рядом с котлом также устанавливается свои защитные автоматы С16 в пластиковом боксе.

Сечение кабеля выбирается исходя из мощности котла и наличию фаз. Для однофазного – трехжильный кабель(L, N, PE) , для трехфазного – пятижильный (L1, L2, L3, N, PE).

Мощность

котла

Сечение кабеля для

однофазных электрических котлов

Сечение кабеля для

трехфазных электрических котлов

до 4 кВт

4,0

до 6 кВт

6,0

до 10 кВт

10,0

до 12 кВт

16,0

2,5

до 16 кВт

4,0

до 22 кВт

6,0

до 27 кВт

10

до 30 кВт

16

№Расчет мощности электрического котла

Мощность электрических котлов колеблется от 2 до 60 кВт (для производств и коммерческих помещений есть даже модели на 400 кВт) и выбирается в зависимости от того, помещение какой площади необходимо отапливать, и есть ли необходимость греть воду для горячего водоснабжения. В идеале, для определения мощности необходимо проводить полный теплотехнический расчет, учитывая не только площадь помещения, но и высоту потолков, уровень теплоизоляции, количество окон, дверей и прочие факторы. Для этого лучше обратиться к профессионалам, но рассчитать приблизительную мощность можно и самостоятельно.

Проще всего воспользоваться пропорцией, согласно которой необходимо обеспечить 1 кВт мощности котла на каждые 10 м2 площади при условии достаточной теплоизоляции и при высоте потолков не более 3 м. Лучше накинуть еще немного запаса (10-15%), а если будет использовать двухконтурный котел, то к полученному значению прибавить еще 25%. Этот расчет достаточно условный, а для получения более точных результатов можно использовать другую, ненамного более сложную, формулу.

Мощность электрического котла можно рассчитать так:

  • W = (40*S*h+Qо+Qд)*k, где
  • 40 – средняя необходимая мощность котла на 1 м3, 40 Вт/м3;
  • S – площадь дома/квартиры;
  • h – высота потолков;
  • Qо – теплопотери через окна, 100 Вт на каждое;
  • Qд – теплопотери через двери, 200 Вт на каждую;
  • k – коэффициент, зависящий от региона, для южных регионов страны можно принять 0,7-0,9, центральной и европейской части – 1,2-1,4, для севера и дальнего востока – 1,8-2,0.

Если расчет ведется для частного дома, полученный результат умножают еще на 1,5.

Допустим, есть дом площадью 85 м2, высотой потолков 2,8 м, с 6 окнами и 2 дверями, он расположен в южной части страны. Необходимая мощность будет равняться W=(40*85*2,8+600+400)*0,8*1,5=12,6 кВт.

Читайте также:  Как сделать двухтрубную систему отопления

Процедуры установки

Для подвеса аппарата нужна монтажная планка, которая входит в комплект поставки: ее крепят к стене четырьмя дюбелями или анкерными болтами  с обязательным выравниванием по горизонтали и вертикали. Если это напольный котел, то он устанавливается на специальную подставку.

Аппарат необходимо заземлить, осмотреть и убедиться, что он находится в правильном положении, давление воды в системе в норме, а также присоединены все коммуникации.

Электрические отопительные агрегаты должны подключаться проводом, сечение которого указано в документации на оборудование. Провода ведутся в специальных защитных коробах.

Варианты схем

Существуют различные схемы: схема подключения электрокотла с радиаторами отопления, схемы с возможностью монтажа каскада. Последний вариант применяется, если необходимо отапливать большие площади. Для работы аппаратов в каскаде клеммы управляющего агрегата соединяются с клеммами управляемого. Если системой установок руководит комнатный регулятор, то его управляющие контакты соединяются с клеммами ведущего оборудования.

Обвязка отопительного аппарата

Обвязка может проводиться по прямой и смесительной схеме. Прямая схема предполагает регулировку температур горелкой, смесительная – смесителем с сервоприводом. Обвязка проводится следующим образом. Устанавливается котельный коллектор, к котлу присоединяется труба необходимого диаметра.

На входе устанавливается трехходовый смесительный клапан, который будет регулировать температуру. На обратной линии устанавливается циркуляционный насос и монтируется блок контроля. После обвязки можно наполнять систему теплоносителем и провести испытание работы оборудования на правильность.

Не нужно недооценивать этот этап: в реальности он не так прост и незначителен, как может показаться. Нормальная обвязка позволяет использовать оборудование без системы автоматики, а это сильно уменьшает затраты. Поэтому она должна быть выполнена на профессиональном уровне и с учетом особенностей конструкции системы и котла.

Обвязку электрического котла должен делать специалист. Если все-таки ее приходится делать самостоятельно, то нужны уже собранные распределительные узлы. Общая схема реализации системы отопления в доме.

Альтернативные способы обогрева

Кому-то может быть не по душе электрическое отопление. К счастью, наука объективна, поэтому придуманы другие способы обогрева.

Газовые котлы Protherm

Словацкая компания «Protherm» является одним из главных конкурентов в борьбе за российский рынок.

Подобно электрическим, газовые котлы бывают одноконтурными и двухконтурными . Во всех моделях присутствует циркуляционный насос. Есть защита от замерзания, перегрева, блокировки насоса.

Для управления работы котлом есть микропроцессор. Также можно подключить комнатный термостат и датчик температуры на улице.

Плюсы котлов Протерм:

  • выгодная стоимость и качество;
  • европейская комплектация;
  • сервисные центры по всей стране.

Из минусов:

  • гарантия не соблюдается, если котел будет подключать специалист без аттестата компании «Protherm»;
  • случаются перебои с поставками запчастей.

Твердотопливные котлы

Отличается от классических способов нагрева. В данном случае реакция тепла происходит за счет воспламенения угольных и древесных газов.

В камере сгорания ограничивается приток воздуха, после чего твердое топливо начинает тлеть. Выработанные газы направляются по каналам в область дожига. Далее вентилятор или турбина нагнетают кислород. Газ воспламеняется, соответственно, выделяется тепло.

Такой способ обогрева хорош экономичным расходом, длительным временем работы, регулировкой нагрева теплоносителя.

Из недостатков — образование конденсата на трубе дымохода. Поэтому в комплекте с такими котлами должны идти теплоизолированные дымоходные системы.

Геотермальное отопление

Система функционирует на основе разницы температур между слоями почвы. Для ее установки придется очень солидно вложиться. Также требуется наличие специфического устройства — теплового насоса. Огнеупорная плитка вы можете узнать по ссылке.