Как подключить циркуляционный насос к электрокотлу

Равномерное распределение тепла в доме с автономной отопительной системой обусловлено используемой моделью перекачивающего устройства. За счет этого оборудования обеспечивается принудительное движение теплой среды по трубам и радиаторам.

Чтобы определить, какая схема подключения насоса отопления будет оптимальной для самостоятельного воплощения, предстоит учесть многие детали. В этой статье подробно рассмотрим возможные схемы подключения, детально разберем правила подключения.

А также уделим внимание тонкостям выбора места под установку, дополнив материал тематическими фото и схемами.

Плюсы и минусы применения насоса отопления

Еще пару десятков лет назад в частном секторе дома оснащались отоплением самотечного типа. В качестве источника тепла использовалась дровяная печь или газовый котел. Для габаритных циркуляционных приборов оставалась всего одна область применения – сети централизованного отопления.

Сегодня же производители оборудования для отопления предлагают менее габаритные агрегаты, обладающие следующими преимуществами:

1. Увеличилась скорость передвижения теплового носителя. Выработанное котлом тепло достаточно быстро поступает в радиаторы. За счет этого существенно ускорился процесс прогрева помещений.
2. Чем больше скорость движения, тем выше пропускная способность труб. Это означает, что идентичный объем тепла может быть доставлен в комнаты, магистралью с меньшим диаметром.
3. Схемы водяного отопления претерпели значительных изменений. Магистраль может быть проложена с самым незначительным уклоном. Также сложность и протяженность линии может быть какой угодно. Основное правило – рациональный выбор отопительного насоса исходя из требуемой мощности.
4. С помощью бытового циркуляционного прибора стала возможна организация теплых полов в доме, а также эффективной системы отопления закрытого типа.
5. Появилась возможность спрятать всю отопительную линию коммуникаций, проходящую через комнаты, что не всегда благополучно сочетается с дизайном помещения. Достаточно распространены варианты укладки труб за натяжными потолками, в стенах или под покрытием полов.

К недостаткам насосных систем относят обусловленность функционирования от подачи электричества и его расходование перекачивающим аппаратом в отопительный сезон.

Поэтому если участок часто лишается электроснабжения, целесообразно будет установить устройство для обеспечения электроэнергией в бесперебойном режиме. Второй недостаток не является критичным и может быть устранен правильным подбором мощности и модели циркуляционного насоса.

Выбор места врезки прибора в систему

Установка циркуляционного насоса предполагается на участке сразу после теплогенератора, не доходя до первой линии разветвления. Не имеет значения выбранный трубопровод – это может быть как подающая, так и обратная магистраль.

Где можно поставить насос?

Современные модели бытовых агрегатов для отопления, выполненных из высококачественных материалов, выдерживают температуру максимум в 100 °C. Однако, на более высокий нагрев теплоносителя большинство систем не рассчитаны.

Одинаково эффективной будет его работоспособность как на подающей, так и на обратной ветке.

1. Плотность воды при нагреве до 50 °C равна 987 кг/м 3 , а при 70 градусах – 977,9 кг/м 3 ;
2. Отопительный агрегат способен вырабатывать гидростатическое давление в 4-6 м водного столба и перекачивать почти 1 т теплоносителя в час.

Из этого можно сделать заключение: малосущественная разница в 9 кг/м 3 между статистическим давлением движущегося теплоносителя и обраткой не влияет на качество обогрева помещений.

Бывают ли исключения из правил?

В качестве исключения могут послужить недорогие котлы на твердом топливе – с прямым типом сгорания. В их устройстве не предусмотрена автоматика, поэтому в момент перегрева теплоноситель начинает кипеть.

Проблемы начинают возникать в том случае, если установленный в подающую магистраль электронасос начинает наполняться горячей водой с паром.

Тепловой носитель проникает через корпус с рабочим колесом и происходит следующее:

1. За счет действия газов на крыльчатку перекачивающего прибора происходит снижение КПД агрегата. В результате коэффициент скорости циркуляции теплового носителя существенно понижается.
2. В расширительный бачок, расположенный вблизи всасывающего патрубка, поступает недостаточное количество холодной жидкости. Перегрев механизма увеличивается и формируется еще больше пара.
3. Большое количество пара при попадании в крыльчатку полностью останавливает передвижение теплой воды по магистрали. Из-за возрастания давления происходит срабатывание клапана предохранителя. Выброс пара осуществляется непосредственно в котельную. Создается аварийная обстановка.
4. Если в этот момент не потушить дрова, клапан не сможет справиться с нагрузкой и произойдет взрыв.

На практике, от начального момента перегрева до срабатывания предохранительного клапана проходит не больше 5 минут. Если же монтировать циркуляционный механизм на обратной ветке, тогда отрезок времени, за который пар поступит в устройство, увеличивается до 30 минут. Этого промежутка будет достаточно для устранения подачи тепла.

Из этого можно сделать вывод, что нецелесообразно и даже опасно устанавливать циркуляционное устройство на подающую магистраль. Насосы для твердотопливных теплогенераторов лучше всего монтировать в обратный трубопровод. Однако к автоматизированным системам это требование не относится.

Отопление с группой отдельных магистралей

Если отопительная система разведена на две отдельные линии, отапливающие правую и левую стороны коттеджа или несколько этажей – более практичным будет установить для каждой из ветвей индивидуальный насос.

При монтаже отдельного прибора для тепловой линии второго этажа появляется возможность экономить, регулируя необходимый режим работы. За счет того, что тепло обладает свойством подниматься, на втором этаже всегда будет теплее. Это позволит снизить скорость циркуляции теплоносителя.

Врезка насоса производится аналогично – на участке, находящемся сразу после теплового генератора до первого ответвления в этом контуре отопления. Обычно при монтаже двух агрегатов в двухэтажном доме расход топлива на обслуживание верхнего этажа будет значительно меньше.

Схемы для разного типа систем

Изначально необходимо определиться с зоной врезки циркуляционного устройства. С его помощью осуществляется процесс активного движения жидкости – поток проходит через котел и принудительно направляется к радиаторам отопления.

Для расположения бытового насоса необходимо определить наиболее удобный участок, чтобы его легко можно было обслуживать. На подаче он устанавливается после блока безопасности и отсечной арматуры котла.

На обратном трубопроводе насос ставится после расширительного бачка перед тепловым генератором.

Из-за наличия в воде различных механических примесей, например, песка могут возникнуть проблемы в работе перекачивающего механизма. Частицы способствуют заклиниванию крыльчатки, а в худшем случае – остановке мотора. Поэтому непосредственно перед агрегатом потребуется поставить сетчатый фильтр-грязевик.

Отдельно стоит затронуть вопрос отопительной системы открытого типа. Она способна работать в двух режимах – с принудительной и самотечной циркуляцией теплоносителя.

Второй вариант больше подходит для местности с частым обесточиванием. Это значительно экономнее, нежели приобретение бесперебойника либо генератора. В этом случае агрегат с отсечной арматурой необходимо устанавливать на байпасе, а в прямую магистраль производить врезку крана.

В магазинах можно встретить готовые узлы с байпасом. На месте проточного крана на них расположен обратный пружинный клапан. Это решение не рекомендуется применять — клапан производит силу сопротивления в 0,1 Бар, что значится как большой показатель для циркуляционной системы самотечного типа.

Лучше использовать вместо него лепестковый клапан. Однако его монтаж выполняется строго по горизонтали.

Насос и котел на твердом топливе

Подсоединение насоса к системе с твердотопливным агрегатом осуществляется на обратной линии. В этом случае применяется подключение перекачивающего прибора в контур котла с байпасом и трехходовым смесительным клапаном. В дополнение последний может быть оснащен сервоприводом и накладным температурным датчиком.

Вследствие того, что максимальная производительность отопительного оборудования используется полной мерой только в холодный период, возможно осуществить установку теплоаккумулятора (ТА). Он способен поглощать избыточное тепло, а затем, по требованию, отдавать его контуру отопления.

Этот аккумулятор выполнен в форме бака и обложен теплоизоляционным материалом. С одной стороны устройства расположено два патрубка, предназначенные для его подключения, и два с другой – для подсоединения к линии радиаторов.

В процессе прохождения жидкости через котел, который функционирует на максимуме, теплоноситель в тепловом аккумуляторе со временем прогревается до 90-110 градусов. В большом контуре требуется врезка еще одного циркуляционного прибора.

В зависимости от меры остывания жидкости в системе, обеспечивающей отопление, через клапан сюда будет входить необходимо количество тепла из аккумулирующего устройства.

Схема монтажа насоса

Для выполнения своих функций бытовое циркуляционное оборудование, независимо от фирмы производителя, должно быть правильно установлено на трубу или запорно-регулирующую арматуру.

Крепление производится посредством гаек накидного типа. Такой вариант фиксации позволит при необходимости его снять, например, для проверки или осуществления ремонта.

Корректно выполненная установка всех элементов системы отопления обеспечивает равномерный прогрев всей магистрали.

В процессе монтажа циркуляционного насоса необходимо соблюдать следующие правила:

1. Разрешается устанавливать прибор на любые участки трубы. Трубопровод может быть расположен горизонтально, вертикально или наклонен. Однако роторная ось должна быть в горизонтальном положении. Поэтому установка «головой вниз» или, наоборот, наверх – невозможна.
2. Стоит внимательно отнестись к расположению пластиковой коробки, где размещены контакты электропитания – они будут поверх корпуса. В противном случае их может залить водой при аварийной ситуации. Для этого потребуется открутить крепежные винты на кожухе и развернуть его в необходимую сторону.
3. Соблюдать направление потока. Его указывают стрелкой на корпусе прибора.

Всем своим весом насос давит на корпус шаровых кранов, расположенных вблизи. Это стоит принимать в расчет при выборе арматуры. Высококачественные детали оснащены мощным корпусом, который при эксплуатации не покроется трещинами от ежедневных нагрузок.

Установка дополнительного оборудования

Вне зависимости от используемого типа отопительного контура, где производителем тепла служит один котел, достаточно будет установить единый перекачивающий аппарат.

Если же конструктивно система более сложная, возможно применение дополнительных устройств, обеспечивающих принудительную циркуляцию жидкости.

Необходимость в этом появляется в следующих случаях:

• при обогреве дома участвует более одного котельного агрегата;
• если в схеме обвязки присутствует буферная емкость;
• система отопления расходится на несколько ветвей, например, обслуживание косвенного бойлера, несколько этажей и т. д.;
• при использовании гидроразделителя;
• когда длина трубопровода более 80 метров;
• при организации движения воды в контурах обогрева пола.

Для выполнения правильной обвязки нескольких котлов, функционирующих на разном топливе, есть необходимость установки резервных насосов.

Для схемы с теплоаккумулятором также необходим монтаж дополнительного циркуляционного насоса. В этом случае магистраль состоит из двух контуров – отопительного и котлового.

Более сложная схема отопления реализуется в больших домах на 2-3 этажа. Из-за разветвления системы на несколько магистралей, насосов для перекачивания теплоносителя задействуют от 2 и больше.

Они отвечают за подачу теплоносителя на каждый из этажей к различным приборам отопления.

Если же в доме планируется организовать полы с подогревом, то целесообразно монтировать два циркуляционных насоса.

В комплексе насосно-смесительный узел отвечает за подготовку теплоносителя, т. е. удержание температуры в 30-40 °C.

В некоторых случаях вовсе не требуется установка насосных агрегатов. Многие модели электро- и газогенераторов настенного типа уже имеют встроенные циркуляционные устройства.

Правила подключения к электропитанию

Циркуляционный насос работает от электропитания. Подключение выполняется стандартное. Рекомендуется провести отдельную линию электроснабжения с автоматом защиты от скачков напряжения.

Для подключения необходимо подготовить 3 провода – фазный, нулевой и заземляющий.

Выбрать можно любой из методов подсоединения:

• через устройство дифференциального автомата;
• подсоединение к сети вместе с бесперебойником;
• питание насоса от системы автоматики котла;
• с регулировкой от термостата.

Многие задаются вопросом, зачем усложнять, ведь подключение насоса можно осуществить подсоединением вилки к проводу. Именно так перекачивающее устройство включается в обычную розетку.

Однако специалисты не рекомендуют использовать такой метод из-за опасности возникновения непредвиденных ситуаций: здесь нет заземления и страховочного автомата.

Первый вариант не сложен в самостоятельной сборке. Необходимо установить дифференциальный автомат на 8 А. Сечение провода подбирается исходя из номинала устройства.

В стандартной схеме, подвод питания выполняется к верхним гнездам – они маркируются нечетными цифрами, нагрузка – к нижним (четные цифры). К автомату будет подключена и фаза, и ноль, поэтому разъемы для последнего обозначают буквой N.

Для автоматизации процесса остановки циркуляции теплового носителя при остывании до определенной температуры, применяется электросхема подсоединения насоса и термостата. Второй монтируется в подающую магистраль.

В момент, когда температурный режим воды снижается до указанного показателя, прибор разъединяет цепь электрического питания.

Нет сложностей и в подаче электричества через бесперебойник, для этого у него есть специальные разъемы. В них же подключается и тепловой генератор, когда есть потребность в обеспечении электричеством.

Если же выбрать метод присоединения насоса к регулирующему щитку котла или автоматике – потребуются хорошие знания в системе электроснабжения или же помощь профессионала.

Выводы и полезное видео по теме

Правила установки отопительного оборудования в видеоролике:

Видео поясняет особенности двухтрубной системы отопления и демонстрирует разные схемы установки приборов:

Особенности подключения теплоаккумулятора в систему отопления в видеоролике:

При знании всех правил подключения не возникнет сложностей с монтажом циркуляционного насоса, а также при подключении его к электропитанию дома.

Самая сложная задача — врезка перекачивающего устройства в стальной трубопровод. Однако с использованием комплекта лерок для создания резьбы на трубах можно самостоятельно осуществить обустройство насосного узла.

Хотите дополнить изложенную в статье информацию рекомендациями из личного опыта? А может вы увидели неточности или ошибки в рассмотренном материале? Напишите нам, пожалуйста, об этом в блоке комментариев.

Или вы успешно установили насос и хотите поделиться своим успехом с другими пользователями? Расскажите об этом, добавляйте фото своего насоса – ваш опыт будет полезен многим читателям.

Электрокотлы устанавливаются сейчас довольно часто. Но в большинстве домов выполняют только роль резерва. Как правило, основными являются газовые и твердотопливные котлы, эксплуатация которых в разы дешевле. Но иногда, при соответствующем оборудовании, и электрокотел используется как основной…

Как удешевляется тепловая энергия от электрокотла? Как правильно подключить, какую схему использовать?

Одно важнейшее преимущество этого теплогенератора известно – лучшая комфортность и беспроблемность при эксплуатации, а далее…

Какая мощность потребуется

Сколько мощности потребуется на отопление дома?

• Известно, что для неплохо утепленного дома потребуется 10 кВт на 100 м кв.
• Для домов, построенных по энергосберегающим технологиям, такая мощность будет уже излишней.
• Но если коробка характеризуется как «совсем холодная», то и 20 кВт будет маловато….

Для среднестатистического дома подбор можно осуществить именно так – 1 кВт на 10 м кв. Если на практике оказывается маловато, то экономически целесообразно не наращивать мощность, а утепляться, — менять сначала окна-двери, затем наращивать слой утеплителя на чердаке….

Подходит ли электрокотел для постоянного отопления

С точки зрения удобства и надежности, стоимости ремонта – электрокотел самый лучший теплогенератор. Проблема в стоимости электроэнергии. Ею отапливать по дневному тарифу невыгодно.

Вторая проблема – в выделенной на объект мощности. Хватит ли ее для полноценного отопления дома?

Хорошо, если выделено 15 кВт трехфазного электропитания 380В. Тогда можно установить котел мощностью 12 кВт, еще 3 кВт пойдут на бытовые нужды.

Но если питание 220В и допустимая мощность котла всего 4 кВт, то он может рассматриваться только лишь как аварийный вариант, чтобы поддержать тепло на случай выхода из строя основного. Или для отопления в межсезонье, по дешевому тарифу, но такие схемы будут рассмотрены далее…

Подключаем электричество – чтобы не загорелось

Чтобы электрокотел работал без проблем, в первую очередь его нужно правильно подключить к электропитанию. У различных моделей свои особенности. Но все заводские агрегаты комплектуются электрической принципиальной схемой подключения и инструкцией. Эти документы исполняются в точности.

Общим во всех вариантах остается следующее.

• Применение кабелей определенного типа с медными жилами соответствующего сечения.
• Подключение только цельными отрезками кабелей, счалки не допускаются.
• Недопустимость использования для постоянного включения/выключения выключателей автоматических (ВА) и других защит, — если котел не снабжен выключателем, то такой прибор устанавливается в цепи дополнительно.
• Применение электрических защит — реле утечки тока на землю (Устройство Защитного Отключения) и максимальной токовой защиты (Выключателя Автоматического). Эти два устройства могут быть объединены в одном корпусе, и называться Дифференциальный Автомат.

Какое сечение жил и тип защит понадобятся

Скорее всего изготовитель даст исчерпывающие рекомендации по подбору электропроводников для подключений, и по выбору типа дифференциального автомата.

Тем не менее, можно воспользоваться следующей таблицей, в которой приведены характеристики кабелей и электрических защит в зависимости от мощности электрокотла. Здесь приведены данные для трехфазного электропитания 380 В.

Для котла в 12 кВт, при трехфазном питании, понадобится кабель ВВГнлLS, который включает в себя 5 медных проводников, каждый из которых имеет сечение 4 мм кв. А также АВ с током отключения 25А, УЗО с дифференциальным током 30 мА.

Схема подключения

Общие принципиальные схемы приведены на рисунках. Для электропитания трехфазного 380В, и двухфазного 220В.

Но принцип один – фазы защищаются и при необходимости отключаются дифференциальным автоматом (защитным отключением и максимальной токовой защитой).

Схема подключение ТЭНов котла

Котлы, которые чаще всего применяются в быту, имеют небольшую мощность – до 15 кВт, так как больше не позволяет подключать энергонадзор. Такие агрегаты могут комплектоваться тенами рассчитанными на электропитание 220 В. При этом к трехфазной сети 380В они подключаются по схеме «звездой» с общим нолем.

На схеме приведены 3 ТЭНа расчитанные на работу в сети 220В, которые подключаются к трем фазам 380В. Например, 3 нагревателя по 4 Квт каждый, дают суммарную электрическую мощность 12 кВт. При таком подключении возможна работа каждого ТЭНа независимо от соседнего. Т.е. возможен выбор режима мощности 4, 8 и 12 кВт.

Подключение ТЭНов и автоматики конкретного электрокотла отображается в схеме электрической, прилагаемой к нему, что и должно исполняться.

Если тены рассчитаны на напряжение 380В, то они включаются между фазами по «треугольнику».

Как работают защиты электрокотла

Устройство защитного отключения (реле утечки) сравнивает силу тока проходящего через него по фазам. Эти значения в нормально-работающей схеме будут приблизительно равны. Но если появится повреждение (разрушена оболочка жил кабеля, разрушен потребитель, например, прогорание тена и вода в корпусе…), или к токоведущей части прикоснулся человек, то появится утечка тока из какой-то фазы. А между проводниками образуется разность (дифференциал) силы тока. При этом реле за очень короткий промежуток времени отключит сеть. Время срабатывания на отключения небольшое, через организм человека не успевает возникнуть опасная для здоровья сила тока.

Выключатель автоматический (максимальная токовая) срабатывает при достижении заданной силы тока в цепи. Например, при коротком замыкании между фазами. В этом случае защитное реле не срабатывает, так как силы токов по фазам будут равны. Но максимальная токовая защита, отключит сеть и предотвратит воспламенение электрических приборов и проводников.

Как сделать монтаж

Для непосредственного монтажа электрических защит, прокладки выбранного кабеля и его подключения к электрокотлу, рекомендуется пригласить квалифицированного электрика. И не выполнять эти ответственные работы самостоятельно.

Как правило, специалист не допустит нарушений нормативов и создания опасной обстановки.

Например, в деревянном доме элекропроводка прокладывается в негорючей оболочке. В этой роли может выступать металлическая гофрированная трубка.

Или, например, не допускается делать штробы в несущих конструкциях дома для прокладки электрических проводников.

Зажим жил проводников в контактных группах выполняется по правилам.

Эти и другие нюансы специалисты выполняют быстро и качественно.

Гидравлическая схема

Типичная схема подключения элеткрокотла приведена на рисунке. Здесь под «электрокотел» подразумевается простейший водонагреватель, который нуждается во всем дополнительном оборудовании.

Важные элементы на схеме.

• Фильтр грубой очистки – устанавливается на обратке перед насосом, сборником вниз и по ходу струи.
• Циркуляционный насос – в домах до 200 м кв. как правило достаточно насоса 25 – 40. Рекомендуется устанавливать на обратке перед котлом.
• Расширительный бак, объемом 1/10 от объема жидкости в системе не допускает опасного роста давления при нагреве (расширении) теплоносителя.
• Группа безопасности – обязательный элемент, состоит из воздухоотводчика, предохранительного клапана давления, и манометра. Устанавливается на подаче, в высшей точке отопительного трубопровода, на выходе из котла.

Но дорогие модели комплектуются таким оборудованием в одном корпусе.

Дешевое электричество для отопления

К сведению: стоимость тепловой энергии при отоплении газом, в грубом приближении оценивается как 0,8 руб/кВт. При отоплении дровами – 1,3 руб/кВт.

Днем электричество стоит 5,4 рубля за кВт, а ночью 1,6 руб/кВт (приближенные тарифы по Московскому региону).

Т.е. ночная электроэнергия сопоставима по цене с другими видами топлива. А за счет удобства применения, выходит победителем по соотношению цена/качество для большинства пользователей.

Если установить счетчкик с ночным тарифом, что решается с энергонадзором, то этим можно будет воспользоваться.

Но как ночную электроэнергию использовать днем?

Обычная схема применения электрокотла

Максимальная мощность электрокотла ночью бывает излишней, иначе будет жарко, например, для дома площадью в 100 м кв. с котлом 12 кВт, еще и в межсезонье.

Оптимально лишнюю ночную энергию накопить ночью и использовать днем. Для этого ее нужно преобразовать в тепловую (нагреть воду) и запасти ее в теплоаккумуляторе.

Используются буферные емкости вместимостью от 1 тоны жидкости.
Как используется буферная емкость….

Тогда схема включение электрокотла следующая.

Здесь электрокотел включается параллельно твердотопливному. С ночным тарифом электрический агрегат выступает основным, обеспечивая пользователям существование без беспокойств об отоплении. В большие холода, когда электромощности и накапливаемой энергии не хватает, к отопительному процессу подключается твердотопливный.

Как экономить при отоплении электрокотлом

• Не перегревать помещение.
  Не редко, когда автоматика настраивается неправильно и в помещении становится жарковато. Выбрасывается +20% денег на неудобства. Для автоматического управления котлом лучше использовать воздушные датчики — комнатные термостаты. А не руководствоваться температурой теплоносителя.
• Отключение не используемых помещений.
  Не редко, когда отдельные комнаты, например, мастерская могут быть прохладными большее количество времени. С автоматизированным электрокотлом целесообразно применять термостатические регуляторы на каждом радиаторе. Тогда рачительные хозяева смогут отрегулировать температуры в комнатах. В отдельных случаях можно сэкономить и 25% энергии.
• Оптимальное распределение температур.
  Теплый пол экономичнее до 15% от радиаторного отопления. К тому же это комфортно и удобно. Распределение температур в помещениях будет и выгодными и полезным.
• Сделать вентиляцию.
  С вентиляцией убегает до 50% тепла из помещения. Важно устранить сквозняки и обеспечить вентиляцию по современным представлениям. Как делается вентиляция в доме

Целесообразно утеплить.
Электроэнергия дорогая, с ее использованием намного больше экономической выгоды от утепления, чем при использовании того же газа. Если для газа может быть достаточным и 10 см толщины утеплителя на чердаке, то для электричества целесообразнее 22 см. Нужно доутеплиться максимально, из расчета окупаемости за 12 лет. В неутепленных домах перерасход энергии достигает 200 – 300%.

Отопление в доме можно перевести на электричество. Такой переход аргументируется в первую очередь доступностью электричества, высокого уровня автоматизации и целого ряда упрощений, которые коснутся конструкции системы отопления. Сравнивая с газовыми или твердотопливными вариантами, электрический отопительный котел с насосом существенно облегчает процесс эксплуатации. В квартире избавляет от непостоянства централизованно теплоснабжения и не требует разрешений. Не подпадает под запреты. Для частного дома это возможность повысить комфорт без лишних хлопот.

Устройство

Электрический котел разительно отличается от своих собратьев, работающих на газе, дровах, угле или даже расточительном дизельном топливе, но принцип работы остается неизменным. Имеется резервуар, в котором теплоноситель нагревается посредством электрических тэнов, от одного до трех. Вода поступает в систему отопления по трубам и циркулирует под воздействием насоса.

Элементы электрического котла отопительного:

• резервуар с водой;
• электрические нагревательные элементы;
• циркуляционный насос;
• пусковое реле, термореле;
• датчик потока;
• клапан сброса давления по воздуху;
• клапан сброса давления по воде;
• расширительный бачок (опционально);
• контроллер управления (опционально);

Схема устройства

Нагревательными элементами могут быть:

• электрические тэны;
• индукционные нагреватели.

Отличий для пользователя между ними практически нет. Индукционные нагреватели по заявлениям производителя имеют больший срок службы и не снижают эффективности со временем. Однако на практике в большей степени долговечность котла обусловлена подготовкой теплоносителя. Контроль его состава, чтобы избежать заиливания или появления солевых наростов на стенках нагревательного бака.

Чаще индукционные нагреватели используются в проточных системах, котлах с минимальным объемом теплоносителя во внутреннем резервуаре.

Котлы снабжаются одним или несколькими тэнами. Управление задействует по отдельности каждый тэн или все вместе, что дает возможность регулировать производительность котла, и заодно продлевает жизнь нагревательным элементам, задействуя их поочередно.

Котлы с тэнами делятся дополнительно на:

• с накопительной емкостью;
• проточные.

Наличие объемного резервуара позволяет повысить теплоемкость системы отопления. Однако они существенно тяжелее и производятся в напольном исполнении. Конструкции проточного типа имеют компактный вид и чаще монтируются на стену.

Главные отличия электрического котла:

• Малый объем резервуара для нагрева теплоносителя, для котла мощностью 3-5 кВт составляет всего 1,5-3 литра. Снижение общего объема теплоносителя в отоплении.
• Точное значение мощности в соответствии с используемым питанием (однофазное или трехфазное) и мощностью тэнов.
• Плавная регулировка температуры теплоносителя без всплесков.
• Котел не требует установки дымохода или обязательного обустройства отдельного помещения, нужна лишь удобная точка подключения к трубам отопления и подвод питающей сети.

Единственное обязательное требование – наличие мощного электрического ввода в квартиру или дом. Котлы мощностью до 12 кВт могут питаться от одной фазы (220В). Для более мощных моделей и некоторых котлов от 6кВт потребуется трехфазное питание (380В). В квартирах, особенно в домах старой постройки, ввод слишком слаб даже для котла средней мощности на 4,5-6 кВт, и перед установкой придется озаботиться этим вопросом.

Минимальный набор автоматики – это пусковое реле и термодатчик, определяющий температуру теплоносителя. С помощью регулировки термодатчика и установки уровня его срабатывания контролируется максимально допустимая температура воды в системе.

Точнее настроить режим работы позволяют устройства с несколькими датчиками, измеряющими температуру воды на входе и выходе котла, а также с контроллером управления, программатором, способным запомнить установленный режим работы котла с расписанием на неделю.

Циркуляционный насос

Наличие в составе котла циркуляционного насоса и расширительного бака – полноценное решение для теплоснабжения. Насос постоянно и равномерно перекачивает теплоноситель по трубам к радиаторам и обратно к котлу. В отличие от старой конфигурации с естественной циркуляцией решаются три главные проблемы:

• Нет нужды увеличивать сечение труб и объем системы для снижения гидродинамического сопротивления, диаметр труб подбирается, только чтобы без проблем прокачать нужный объем теплоносителя.
• Ненужно разводить трубы подачи строго сверху, а обратки снизу. Применяется оптимальный вариант двухтрубной или однотрубной нижней разводки. Появляется возможность спрятать трубы в стяжку или зашить в стены.
• Уменьшается время выхода отопления в рабочий режим. Радиаторы прогреваются быстрее, как и воздух в помещении.

Оптимальным вариантом является насос с мокрым ротором. В нем ротор расположен непосредственно в канале прокачки жидкости. Это решает проблему с отводом тепла, выделяемого на двигателе насоса.

Насос включается в состав котлов, предназначенных для отопления квартир, коттеджей и небольших домов, мощностью до 12 кВт. Рассчитаны в первую очередь для однотрубного подключения или двухтрубного с небольшим числом разветвлений.

Если планируется использование коллекторной группы, то предпочтительней использовать отдельно циркуляционные насосы на каждый из контуров в отдельности.

Схема работы

Принцип работы электрического котла прост. Электричество преобразуется в тепло в тэнах, имеющих большое омическое сопротивление. Теплоноситель нагревается от них или индукционных элементов и с помощью насоса прокачивается по системе. За счет постоянной циркуляции вода равномерно и быстро нагревается.

Для запуска воды в систему используется специальный ввод с обратным клапаном и защитой по давлению. Оптимальное давление для электрических котлов и автономной системы отопления устанавливается в размере 3 бар. Контролирует его датчик давления и отображает манометр. Регулирует давление расширительный бак, способный вместить лишний объем жидкости, образовавшийся в ходе теплового расширения.

Как только температура воды достигает требуемой величины, срабатывает термореле и питание тэнов отключается. Как только значение температуры снизится на пару градусов, реле снова срабатывает, включая нагревательные элементы.

Для вывода воздуха и газов используется специальный клапан по воздуху, расположенный чаще рядом с насосом. Предотвратить критическое повышение давления, способное навредить элементам отопления, должен датчик давления по воде. При чрезмерном увеличении давления, с которым не может справиться расширительный бак, жидкость через клапан отводится в канализацию.

Сколько потребляет электричества

В отношении электрических котлов отопительных для частного дома ответить на это вопрос просто. КПД высокий и достигает 96-98%. Тепло не уходит в трубу, не делится между окружающим воздухом и резервуаром теплоносителя, котел располагается непосредственно в обогреваемом помещении, а потому любые побочные тепловыделения все равно не пропадают зря.

Единственная существенная растрата электричества – это работа насоса и схемы управления, однако в сравнении с общим потреблением тэнов эти затраты составляют 0,5-1%. Остальные потери связаны с затратами на расширение жидкости, преодоление гидросопротивления и потери в питающих проводах.

Вывод прост – потребление электрического котла примерно равно потребляемой мощности. Для трехтэновой проточной конструкции на 6 кВт потребление может быть 2, 4, 6 кВт в зависимости от того, сколько тэнов в данный момент задействовано. Вся мощность попадет в результате в радиаторы отопления для обогрева помещения.

Отличия есть у индукционных водонагревателей и котлов проточного типа. Там потребляемая мощность отличается от выдаваемой на 5-10%, их эффективность ниже тэновых. Это происходит за счет физики процесса. Нагрев происходит под воздействием электромагнитного поля, и часть его попросту рассеивается в пространстве.

Установка

Главный критерий для установки электрического котла отопления – это наличие мощного ввода в квартире или доме. В зависимости от типа котла его питание может быть однофазным или трехфазным. В инструкции к котлу указывается, какая у него потребляемая мощность, ток, и какого сечения должны быть питающие провода.

Мощность, кВт	Сила тока, А	Сечение кабеля, мм2
4	7	5(4) x 2,5
6	9	5(4) x 2,5
8	12	5(4) x 2,5
10	15	5(4) x 4
14	21	5(4) x 6
16	27	5(4) x 6

Сечение для кабеля рассчитывается в зависимости от силы тока, при этом окончательный выбор осуществляется из ряда стандартных значений с округлением всегда в большую сторону. Ввод естественно должен быть еще мощнее для питания всего остального оборудования в доме.

Питающий кабель укладывается в штробу или в короб в защитной гофре, отдельной веткой напрямую от распределительного щитка. Устанавливаются соответственно отдельные автоматы для питания котла.

Подвесной котел лучше устанавливать поближе от водопроводных труб и канализации. Туалет, ванная комната или кухня для этого подойдут лучше, чем коридор или любая другая комната. Потребуется дополнительно связать выводы аварийных клапанов по воде с канализационным стоком, а клапан для пополнения теплоносителя с водопроводной трубой.

Схема установки котла с бойлером

Вешать котел лучше на прочную несущую стенку. Для установки на перегородку следует ее дополнительно усилить. Вес конструкции достаточно большой, особенно при наличии расширительного бака.

Дополнительно производители оговаривают минимальные расстояния со всех сторон котла от ограждающих конструкций и прочих преград. Это необходимо для доступа к функциональным частям и подводящим коммуникациям.

Для подключения труб используются подписанные и маркированные патрубки с обозначением входа и выхода. Для моделей, рассчитанных на установку в квартирах и домах, диаметр чаще всего ¾ дюйма. Подвод труб выполняется в нижней части котла. У некоторых моделей имеется возможность корректировать направление выводов, чтобы оптимизировать маршруты прокладки.