Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

0 0

По стоимости электрическое отопление уступает лишь газу, в то же время электрифицированы в нашей стране даже небольшие поселки, а вот с газификацией дела обстоят не так хорошо, это объясняет высокую популярность электрокотлов для отопления. Многие производители упрощают задачу потребителям и оснащают котельный блок дополнительным оборудованием, в том числе и циркуляционным насосом.

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

Производитель оборудовал электрокотел насосом

Виды электрокотлов

Котлы можно классифицировать по способу нагрева воды, причем насос для котла отопления может устанавливаться в устройство любого типа.

Выделяю такие классы котлов как:

  • устройства, в которых нагрев воды выполняется с помощью ТЭНа. Такие электрокотлы отопления довольно громоздкие и если вода жесткая, то накипь достаточно быстро покроет нагревающий элемент. Считаются самыми простыми по конструкции;

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

Устройство котла с ТЭНами

  • индукционные – в них используется явление электромагнитной индукции. Нагревательный элемент представляет собой обычную индукционную катушку – на стальной сердечник (который находится в трубе из диэлектрика) намотана проволока, через которую и проходит электрический ток. При включении котла ток, проходящий через обмотку ток провоцирует возникновение тока и в сердечнике, это приводит к разогреву стального стержня;

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

Индукционный котел отличается малыми размерами

  • электродные котлы – могут работать исключительно с водой, так как важен состав теплоносителя. Вода, в принципе, обычный проводник с довольно большим сопротивлением. В нее опускаются 2 проводника, через которые затем пропускается переменный ток, вода, как и любой проводник, разогревается. Устройства такого типа циркуляционными насосами, как правило, не оборудуются.

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

Схема электродного котла

Что касается циркуляционного насоса и расширительного бачка для системы отопления, то возможны такие варианты расположения этих элементов:

  • и насос, и бачок расположены в корпусе котла – таким моделям обычно отдают предпочтение, если котел будет расположен в доме, а не в отдельном помещении;

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

Теплообменник и насос расположились в одном корпусе

  • насос может быть вынесен за пределы корпуса, на эффективности его работы это не сказывается.

Устройство электрокотла и установленное дополнительное оборудование

Несмотря на то, что моделей электрокотлов можно перечислить не один десяток, конструкция в общих чертах остается неизменной.

Электрические котлы отопления с насосом состоят из таких узлов (перечень приведен для типовой ТЭНовой модели):

  • теплообменник – объемный бак с водой, в который погружены ТЭНы, бак обязательно должен иметь заводскую теплоизоляцию;

Обратите внимание!
Регулировка работы ТЭНового котла происходит за счет включения разного количества ТЭНов.
Так, для снижения мощности автоматика просто отключит часть из них.

  • в состав гидрогруппы входит циркуляционный насос, манометр, клапан для стравливания воздуха из системы и предохранительный клапан;
  • расширительный бак – нужен для того, чтобы компенсировать изменение объема теплоносителя при нагреве.

Обратите внимание!
Циркуляционный насос обязательно должен быть расположен на трубопроводе, подающем охлажденный теплоноситель обратно в котел.
Если поставить его на подающую трубу, то высокая температура существенно снизит его долговечность.

Подробнее о подборе котла и его установке

Мощность современных электрокотлов изменяется в широком диапазоне. В продаже можно найти как компактные модели, мощность которых не превышает 6 кВт, так и настоящих «монстров», чья мощность приближается к 100 кВт. Понятно, что такие устройства используются для обогрева больших площадей – в частном строительстве не используются.

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

Характеристики котлов WARMOS

Подбор мощности котла

В общем случае подбор мощности любого котла выполняется исходя из теплопотерь квартиры (или дома), также в расчете учитываются климатические особенности местности, тип утепления и т. д. Проще говоря, расчет ведется исходя из того, чтобы в комнатах потери тепла через окна и ограждающие конструкции уравновешивались поступлением тепловой энергии от радиаторов отопления.

С достаточной степенью точности требуемую мощность котла можно определить и по приближенной зависимости. Учитывая, что все современные котлы оборудуются терморегуляторами, возможное небольшое завышение мощности не критично. Да и цена не сильно изменится если подстраховаться и взять котел чуть мощнее, чем получили по расчету.

Требуемая мощность определяется с использованием такой зависимости в формуле  W_к=(S∙W_уд)/10,

приняты такие обозначения:

  • Wк = мощность котла, кВт;
  • S – суммарная отапливаемая площадь, м2;
  • Wуд – удельная мощность, для теплый регионов можно принять равной 1,0, для центральных – 1,1 – 1,15, для северных – как минимум 1,2$
  • 10 – переводной коэффициент.

Если воспользоваться предложенной формулой, то для отопления частного дома площадью, например, 160 м2, расположенного в центральной части РФ понадобится котел мощностью  W_к=(160∙1,1)/10=17,6≈18 кВт.

Результат получился достаточно близкий к рекомендованным самими производителями значениям. Так, для площади 150 м2 рекомендован 19-киловаттный котел, расчет дал практически такое же значение.

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

Рекомендованные значения мощности в зависимости от отапливаемой площади

Приведен самый простой пример – он подойдет для расчета мощности одноконтурного котла. Для подбора двухконтурного устройства нужно учесть еще и расход энергии на подогрев воды для нужд ГВС (горячего водоснабжения).

Требования к проводке

Достаточно серьезной преградой для установки котла своими руками может стать то, что нужно обладать хотя бы минимальными познаниями в электротехнике. В частности, нужно понимать, что далеко не каждый котел можно подключать к обычной электросети.

Обратите внимание!
Оптимальным вариантом можно считать прокладку индивидуальной питающей электролинии для котла.
Если технически это сделать не представляется возможным, то лучше подстраховаться и не подключать к обычной сети устройства мощностью выше 6-7 кВт.

Вообще рабочее напряжение электрокотла 220В встречается только у сравнительно маломощных устройств. Если проектируется система отопления частного дома, то, скорее всего, будет использован котел мощностью порядка 16-20 кВт, а то и больше. А это значит, что придется запитать его отдельно.

Обратите внимание!
Котлы мощностью более 6 кВт оборудуются системой многоступенчатой регулировки мощности.
В переходные периоды (осень-зима, зима-весна) это позволяет снизить расходы электроэнергии на отопление в разы.

Пренебрежение подбором сечения проводки приведет к нагреву кабеля. В результате может оплавиться изоляция и возможные последствия такого развития событий положительными точно назвать нельзя.

Инструкция по подбору диаметра провода довольно проста. Можно использовать приблизительную зависимость согласно которой ток в 1 А потребует сечения провода площадью 1 мм2.

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

Примерное соотношение между мощностью и площадью жилы кабеля

Например, нужно определить минимальные размеры провода для подключения котла мощностью 6 кВт, подключение выполняется к обычной сети 220 В. Учитывая указанную зависимость, расчет будет вестись по формуле  S= W_к/(U∙I),

в формуле приняты обозначения:

  • S = площадь сечения проводника, мм2;
  • U, I – соответственно напряжение и сила тока.

В рассмотренном примере площадь сечения проводника должна составлять S= 6000/(8∙220)=3,41 〖мм〗^2.

Такой подход считается довольно приближенным. К тому же не учитывается такой фактор как, например, материал проводника, а это тоже влияет на максимально допустимую токовую нагрузку. Для выбора кабеля под более мощный котел желательно все-таки выполнить более точный расчет.

В таком случае инструкция по расчету немного усложнится:

  • сперва нужно определить силу тока по каждой фазе. Расчет ведется по формуле I= W_к/(U_л∙√3),

где Uл – линейное напряжение, 380 В в нашем случае;

  • по ГОСТу 16442-80 подбирается сечение жилы. При этом нужно учесть какой металл используется – алюминий либо медь, а также способ прокладки кабеля – над- или подземный.

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

Значения максимальных токов в зависимости от площади сечения проводника

Рассмотрим пример расчета для 3-фазного котла мощностью 22 кВт, подключение будет выполняться с помощью 3-жильного кабеля.

Расчет ведем по предложенной методике:

  • определяем силу тока I= 22000/(380∙√3)=33,43 А.
  • по ГОСТу 16442-80 подбирается сечение жилы, возможны 2 варианта. Если используется медь, то жила сечением 4 мм2 вполне подойдет, для нее допустимая токовая нагрузка составит 37 А, так что еще и небольшой запас останется. Для алюминиевых жил придется сечение жилы увеличить до 6 мм2 – допустимая токовая нагрузка в таком случае составит также 37 А.

Последнее, что осталось сделать – подобрать предохранитель соответствующей мощности. Можно просто воспользоваться соответствующими таблицами, в которых для каждого значения мощности котла указана площадь сечения жилы и мощность автоматического предохранителя. Для нашего примера подойдет автомат 35А.

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

Данные для подбора предохранителя в зависимости от мощности котла

Требования безопасности

Электрические котлы отопления с насосом требуют особенного внимания на этапе подачи электроэнергии.

Нужно учесть следующее:

  • мощность автоматического предохранителя должна немного превышать максимальную силу тока при работе котла;
  • заземление при подключении обязательно. Выполняется заземление 3-й либо 5-й жилой в кабеле;
  • провод N (нулевой рабочий) подключается к клеммнику щитка (нулевой шине);
  • заземление (РЕ провод на схеме) подключается к соответствующей шине (маркировка «Земля»).

Обратите внимание!
Распространенной ошибкой при подключении является то, что люди путают Nи РЕ провода.
Так что на этот момент нужно обратить особое внимание.

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

На фото показано правильное подключение проводов

Обвязка электрокотла

Под обвязкой понимают весь процесс подключения от А до Я, то есть не только подачу питания на котел, но и установку всех элементов отопительной системы (расширительный бачок, циркуляционный насос, фильтры, группа защиты и т. д.).

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

На фото – подключение электрокотла завершено

Для дополнительной гибкости в регулировании отопления можно использовать схему со смесителем. Благодаря этому температурный режим можно регулировать не только изменением мощности работы котла, но и за счет смесителя с сервоприводом.

При установке котла следует придерживаться следующих рекомендаций:

  • желательно максимально удалить его от водопровода, размещается электрокотел только в сухом месте, это делается во избежание короткого замыкания;
  • компактный котел может разместиться на стене, в таком случае используются дюбели либо анкерные болты. Напольные модели также популярны, для них можно ограничиться простой подставкой из диэлектрика, конечно, основание должно быть ровным;

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

Напольный котел установлен на небольшом постаменте

  • после этого приступают непосредственно к подключению его к отопительной системе. Естественно, подача воды на время монтажа прекращается. Само подключение несложное, используются разъемные соединения, так что при необходимости демонтировать котел сложности не составит. Насосы для котлов отопления устанавливаются поближе к котлу на обратке;
  • затем наступает черед электрической части. С расчетом мы разобрались в предыдущих разделах, единственное, что нужно отметить – провода лучше размещать в кабель-каналах. Конечно, все кабели хорошо изолированы, но дополнительная защита лишней не будет. В качестве кабель-канала можно использовать гофрированный гибкий трубопровод.

Все, что нужно знать про электрический котел отопления с насосом

На схеме показан пример подключения ТЭНового котла

Обратите внимание!
Если скачки напряжения в сети нередки, то подключение нужно выполнять через стабилизатор.

  • после этого остается только заполнить систему водой и проверить герметичность.

Подведение итогов

Электрокотлы с насосами – отличный выбор для отопления дома в тех районах, где отсутствует централизованная подача газа, а желания использовать твердотопливные аналоги нет. Еще на этапе производства производитель дополняет котел такими элементами как расширительный бачок и циркуляционный насос, за счет этого процесс монтажа отопительной системы несколько упрощается.

На видео показан пример подключения электрокотла мощностью 6 кВт.