3 схемы подключения автоматики электрического отопления.

Электрические системы представляют собой наиболее безопасное оборудование, благодаря которому можно в зимний период создать в помещении комфортную температуру.

Типовые схемы монтажа ЭОУ в систему отопления:

Схема двухпроводной системы водяного отопления с верхней разводкой (система водяного отопления ЭОУ с естественной циркуляцией).

Схема однопроводной системы водяного отопления с нижней разводкой (система водяного отопления с принудительной циркуляцией).

Схема параллельного подключения эоу в существующую систему водяного отопления.

Схема параллельного подключения двух и более эоу в одну систему водяного отопления.

Потребление электроэнергии самой простой модификации, которая отапливает площадь от 40 до 120 м² составляет от 2 до 48 кВт в сутки.

 

Выбор вводного автомата и пускателей

Принципиальная схема автоматики электрокотла всегда начинается с подачи напряжения через вводной автомат.

Электрическое отопление подразумевает, как правило, наличие трехфазного ввода 380В. Значит и автомат должен быть трехполюсным.

Обратите особое внимание, это должен быть именно один трехполюсный выключатель, а не три отдельных однополюсных.

При КЗ и повреждении греющего элемента любой фазы, защита должна прекращать подачу напряжения по всем фазам.

После вводного автомата фазные проводники нужно разделить.

Делается это на электромагнитных пускателях.

Именно на них и ложится основная работа по автоматической коммутации Автомат то вы включаете и выключаете ручками, а пускатель будет это делать без вашего участия, на основе подачи управляющего напряжения от соответствующих датчиков.

При этом в отличие от автомата, покупайте три отдельных однофазных модульных пускателя. Старые модели типа ПМЛ, ПМА, КМИ здесь не подойдут. И дело вовсе не в их шумной работе и громких щелчках.

Модульный трехфазный экземпляр в едином корпусе, тоже будет не пригоден для нашей схемы.

Самое главное преимущество однофазных – возможность ручной и очень простой регулировки мощности электрокотла. Подробнее об этом будет сказано ниже.

К силовым клеммам каждого контактора, как раз-таки и подключаются нагревательные элементы (ТЭН, электроды) котла отопления.

Схема подключения электрокотла к электросети В (однофазного)

Как видите, питающую линию котла на 220 В защищает дифференциальный автоматический выключатель, совмещающий в себе функции автоматического выключателя (АВ) и Устройства защитного отключения (УЗО). Так же, в обязательном порядке к корпусу устройства подключается заземление.

ТЭН или ТЭНы (если их несколько) в таком котле рассчитаны на напряжение 220В, соответственно к одному из концов трубчатого электрического нагревателя подключается фаза, а к другому ноль.

Для подключения котла требуется проложить трехжильный кабель (Фаза, Рабочий ноль, Защитный ноль – заземление).

Если же вам не удалось найти подходящий дифференциальный автоматический выключать или просто он слишком дорог в выбранной вами линейке защитной автоматики, его всегда можно заменить связкой Автоматический выключатель (АВ) + Устройство защитного отключения (УЗО), в таком случае схема подключения однофазного котла к электросети выглядит так:

Теперь осталось выбрать кабель нужной марки и сечения и номиналы защитной автоматики, для правильной электропроводки к электрокотлу.

В выборе необходимо отталкиваться от мощности будущего котла, а лучше всего рассчитывать с запасом, ведь в будущем, реши вы поменять котел, выбрать старшую модель (более мощную) вы уже не сможете, без серьезной переделки проводки.

Не буду загружать вас лишними формулами и расчетами, а просто выложу таблицу выбора кабеля и защитной автоматики в зависимости от мощности однофазного электрокотла 220 В. При этом в таблице будут учтены оба варианта подключения: через дифференциальный выключатель и через связку Автоматический выключатель + УЗО.

Для прокладки будут указаны характеристики медного кабеля марки ВВГнгLS, минимально допустимого ПУЭ (правилами устройства электроустановок) для использования в жилых зданиях, при этом расчеты сделаны для трассы от счетчика до электрокотла длинной 50 метров, если у вас это расстояние больше, возможно потребуется корректировка значений.

Таблица выбора защитной автоматики и сечения кабеля по мощности электрокотла 220 В

Устройство защитного отключения (узо) всегда выбирается на ступень выше стоящего с ним в паре автоматического выключателя, если же вам не удается найти УЗО необходимого номинала, можете взять защиту следующей ступени, главное не брать ниже сложностей и разночтений при подключении элекрокотла на 220В обычно не возникает, переходим к трехфазному варианту.

Читайте также:  Алгоритм расчета расхода газа на отопление дома

Электрокотел по принципу нагрева

Отдельной классификацией считается разделение устройств по способу нагрева. Так, котлы для частного дома разделяются на:

  • тэновые;
  • индукционные;
  • электродные.

Именно этот принцип играет важную роль при выборе устройства. От способа нагрева зависит работоспособность.

Тэновые

Принцип работы тэновых котлов схож с работой электрочайника. Здесь теплоносителем является вода, которая нагревается с помощью ТЭНов, что обеспечивает естественную циркуляцию жидкости. Главный плюс этого устройства – компактные размеры и привлекательный внешний вид. Устанавливают тэновые котлы на стену, монтаж очень прост и не требует вызова специалиста. На электрические котлы отопления для частного дома цены считаются самыми низкими – еще одно несомненное преимущество.

Теновые модели имеют терморегуляцию, что обеспечивает поддержание температуры на одной отметке без вмешательства пользователя. Регулировка происходит автоматически, при этом учитывается температура воздуха в помещении. В зависимости от модели пользователь может выставлять желаемую температуру воздуха в комнате или температуру теплоносителя. Мощность можно изменять, включая и отключая ТЭНы при необходимости. Не плохо зарекомендовали себя электрические котлы Эван.

Единственный недостаток – образование накипи с течением времени. ТЭН с накипью больше потребляет электроэнергии и имеет слабую теплоотдачу.Индукционные

Основа этого оборудования – индукционный нагрев с помощью материалов из ферромагнитных сплавов. Теплоноситель не входит в контакт с катушкой индуктивности, которая находится в отдельном контейнере. Поэтому теплоноситель – не только вода, а любая другая жидкость, которая не замерзает.

Система работает согласно законам электромагнитной индукции: жидкость протекает по трубам из ферромагнитного материала, который соприкасается с сердечником. Трубки постепенно набирают температуру под влиянием электромагнитного поля и нагревают протекающую воду.

Устройство полностью безопасно и имеет высокий КПД, так как в электроде или ТЭНе нет необходимости. Благодаря конструкции прибор не засоряется, также здесь отсутствуют детали, подверженные поломке. Единственные неудобства для пользователя – большая стоимость системы и достаточное количество пространства для увесистого прибора.

Электродные

Теплоносителем в таких устройствах выступает вода, нагревание обеспечивает электрод. Последний отдает жидкости электрический заряд, что повышает температуру благодаря собственному сопротивлению. При расщеплении воды на ионы происходит интенсивный нагрев теплоносителя. Электрокотлы электродного типа также имеют небольшой размер, удобны в эксплуатации и установке, постепенно набирают номинальную мощность. Прибор полностью безопасен: если уровень воды упадет, система автоматически выключится. Хорошо зарекомендовали себя электрические котлы отопления Галан.

У электродных систем есть существенный недостаток – электрический котел отопления для дома использует только воду, имеющую низкое удельное сопротивление (хорошо проводящую ток). Такой теплоприводник не всегда есть возможность изменить и подготовить в быстрые сроки. В процессе работы электроды растворяются, что снижает эффективность системы. Также важна постоянная достаточная циркуляция жидкости, или же вода может закипеть (оборудование отключается при сбое).

Как выбирать элементы обвязки

При выборе насоса нужно обратить внимание на тепловую нагрузку на контур

Как выбирать элементы обвязки

Здесь важно вычислить разницу между температурой воды на подачу и в обратке.. Формула следующая:

Формула следующая:

Как выбирать элементы обвязки
  • Q=0,86хR/Dt,
  • где Q — показатель производительности насоса (кубометры в час),
  • R — мощность котла,
  • Dt — температурная разница.

Например, при мощности котла 20 кВт и температурных показателях отопительной системы 80/60oС насос нужен со следующими эксплуатационными характеристиками:

Как выбирать элементы обвязки

0,86х20(80-60)=0,86 м3/ч.

Хорошо себя показывает насос, у которого ступенчатая регулировка мощности. Он сможет обеспечить такой уровень производительности, чтобы радиаторы по всему контуру равномерно прогревались.

Как выбирать элементы обвязки

Такой параметр, как напор теплоносителя, который измеряется в метрах водяного столба, можно не учитывать. В системе отопления не имеет никакого значения количество этажей в здании, этаж, на котором стоит циркуляционный насос. Минимальное значение насоса — 2 метра. Приборы с таким параметром хорошо справляются с движением теплоносителя в водяном контуре многоквартирного дома с высоким гидравлическим сопротивлением. Когда выполняется обвязка котла отопления, эти моменты нужно помнить.

На что обратить внимание при установке мембранного бачка:

Как выбирать элементы обвязки

Прежде всего, важно выбрать объём бачка. Он должен составлять 1/10 часть от объёма теплоносителя в водяном контуре

Есть простой способ это вычислить. Если в отопительной системе стоят алюминиевые или биметаллические радиаторы, то на 1 киловатт мощности котла идёт 15 литров теплоносителя. Бачок выдерживает температуру до +120 C. Рабочее давление устройства зачастую не превышает 1,5 бар. Иногда возникает необходимость его увеличить. Для этого накачивают воздух в бачок с помощью велосипедного насоса.

Как выбирать элементы обвязки

Как выбирают элементы группы безопасности:

  • У клапана верхняя граница допустимого давления 2,5 бар.
  • Манометр нужно выбирать с давлением в 4 атмосферы.
Как выбирать элементы обвязки

Как располагать элементы обвязки:

  • Циркуляционный насос ставят перед камерой сгорания (перед теплообменником), там, где более низкая температура.
  • Клапан и манометр монтируют при выходе из теплообменника, в месте, где давление начинает повышаться.
  • Расширительный бачок монтируют в любом участке контура, но не рядом с насосом (колебания давления приведут к износу бачка).
Как выбирать элементы обвязки

Совет № Экономия энергоресурсов

Выбирайте электрокотёл со встроенными системами экономии энергоресурсов: чем их больше, тем лучше

Читайте также:  Как пользоваться пультом котла навьен делюкс

Автоматическая модуляция силы нагревательных элементов, погодозависимый контроллер — это далеко не все технические решения, которыми может быть оснащён экономичный электрокотёл.

Как минимум, в нём должны быть реализованы возможности принудительно ограничивать мощность, программировать в суточном или недельном цикле не только температуру в помещениях, но и работу циркуляционного насоса. Предпочтительнее, чтобы он был с частотным регулированием. Это позволяет более плавно контролировать работу оборудования, не тратить лишнюю энергию, избегать шумов и гидроударов при запуске.

Совет № Экономия энергоресурсов

В некоторых современных моделях электрокотлов предусмотрена возможность запрограммировать зависимость работы циркуляционного насоса от других устройств: например, пока греется вода в бойлере, насос будет остановлен, а нагрев теплогенератора — заблокирован. Таким образом обеспечивается возможность избежать перерасхода электроэнергии. Уровень газификации в России на сегодняшний день составляет 68%: трети наших соотечественников голубое топливо недоступно. При строительстве собственного дома они выбирают между твердотопливными, жидкотопливными и электрическими котлами, отопление которыми действительно до недавнего времени было «золотым». Современные технологии и разработки разрушают этот стереотип и доказывают, что системы отопления с электрокотлом экономичны и эффективны.

Пресс-служба ООО «Виссманн»

Как рассчитать мощность электрокотла для дома?

Мощность – одна из основных характеристик котла. Зная этот показатель, вы сможете определить, подходит ли вам модель отопительного устройства. В упрощенном варианте при расчете необходимой мощности учитывается площадь помещения и климатические условия конкретного региона:

W = Wудел. х S / 10, где

W – рассчитываемая мощность, кВт;

S – площадь помещения, м2;

Wудел. – удельная мощность отопительного оборудования, требуемая для обогрева каждых 10 м2 помещения, кВт/м2.

Последняя величина для средней полосы приблизительно равна 1,2 – 1,5 кВт, для северных районов – 1,5 – 2,0 кВт, а для южных – 0,7 – 0,9 кВт.

Для двухконтурных котлов получившееся значение мощности необходимо увеличить в среднем на 25%. Так как КПД электрического генератора тепла близок к 100%, мощность прогрева равна электрической мощности. В среднем электрокотел потребляет 6 кВт.

Для более точного расчета можно воспользоваться автоматическими калькуляторами.

Вычисленная мощность поможет не только в выборе оборудования, но и в расчете годового расхода электричества.

  1. Умножьте мощность на количество часов, когда отопительное оборудование будет работать непрерывно.
  2. Полученную величину разделите на 2, так как прибор не будет все время работать на пределе.
  3. Суточный расход умножьте на 30 (среднее количество дней в месяце) и на 7 (отопительный период в месяцах).

Это приблизительный показатель готового расхода электроэнергии. Он может отличаться от истинного значения примерно на 15%. Если стоимость не напугала вас, то можно приступать к покупке материалов и оборудования и их подключению.

Расходы на отопление дома квадратов

Технические данные по дому:

  • стены — газосиликатный блок 30 см;
  • утеплитель — пеностекло 5 см;
  • потолок утеплен минеральной ватой 20 см;
  • пол деревянный, фундамент с отдушинами, не утеплен;
  • котёл Эван Expert 12 кВт с комнатным и уличным датчиком температуры;
  • радиаторы — стальные панельные, рассчитывались с запасом;
  • система отопления — двухтрубная.

Запустил отопление 15 ноября 2019 в 8:30 утра. На улице было +3°, в доме — +9°, температура воды в системе — +8°. В 16:50 вода в системе стала 60°, воздух в доме — 18°. Энергопотребление — 95,55 кВт.

Потом котёл был переведён в режим поддержания 16° в доме. Температура воды в системе при этом составляла 25-29°. За 35 дней с 15 ноября по 20 декабря вытянуло 2500 кВт. С 20 декабря по 20 января 1935 кВт (округлим до 2000).

В январе 2020 начало подмораживать (-2-3°), и энергопотребление увеличивается. Если в ноябре выходило 2,5-2,7 кВт в час, то сейчас — 3,1 кВт в час. Как правило, котел работает всего на 3 тэнах, периодически включаясь и выключаясь.

Я не считаю, что у меня дом супертёплый, хоть я и старался при строительстве учитывать теплопотери. Ради интереса прошелся по дому с пирометром. Разница пола и потолка от 0,8° до 1,5° в зависимости от комнат (я не настраивал радиаторы по температуре). Считаю, что это неплохо. У стен, что смотрят на улицу, и стен внутри дома в среднем разница в 1°. Явных теплопотерь здесь я не нашёл.

Тариф 3,35 копеек очень неплох, но по факту выходит всё равно дорого: 2000 кВт за месяц в режиме поддержания 16° при плюсовой температуре на улице. Задаюсь вопросом, сколько же будет тянуть котёл при +25° в доме и -15° на улице. Может, ещё выровняется, дом просохнет, прогреется и будет меньше тянуть. Я ещё немного не понимаю, как вся система работает. Конечно, есть дома более энергоэффективные, но думаю, что подавляющее большинство примерно такие же, как у меня.

Читайте также:  Как устранить поломки в системе отопления

Пишите вопросы и замечания в комментариях. Буду отвечать по мере возможности.

(голосов: 25, средняя оценка: 4,52 из 5)Подпишись на наш Телеграм-канал о Финансах в РБ. Только самое интересное, 1-2 раза в неделю.

Виды электрокотлов

Все водяные системы отопления устроены однотипно. Вода, подогреваемая котлом, проходит по конструкции из труб и радиаторов, возвращается для нагрева. В электрокотле происходит преобразование энергии

из электрической в тепловую, что и обеспечивает подогрев теплоносителя. Отвечает за этот процессТЭН. Существует два вида установки трубчатого электронагревателя:

  1. Он может быть встроен в отопительную систему, что упрощает задачу. Такой электрокотел можно использовать в качестве основного прибора отопления или вспомогательного. Но, следует учесть, что для создания такого устройства требуется труба большего диаметра, чем те, что используются в отопительной системе. Для того чтобы в случае появления неисправностей, не пришлось вырезать электрокотел, его необходимо сделать съемным.
  2. Опытные специалисты считают, что более эффективным и целесообразным является создание агрегата, который находится отдельно от системы. Это позволяет производить необходимый ремонт, не нарушая ее целостность, обеспечивает лучшие условия для контроля над его работой. Такой вариант лучше подходит и для установки дополнительных датчиков, позволяющих повыситьбезопасность и эффективность отопительной системы. Кроме того, при необходимости замены устройства на котел, рассчитанный на другой вид топлива, его монтаж не вызовет проблем.

ТЭН нужно приобрести в готовом виде, выбирая мощность с учетом площади дома, пропускной способности системы. Для обогрева дома площадью до 50 кв. м.

потребуется устройство мощностью6 кВт, площадьюдо 80 кв. м. — 12 кВт. Можно использовать два ТЭНа, установленных параллельно.

Отопление дома электрическим котлом

Наиболее популярное электроотопление в частном доме – это водяное отопление, в схеме которого основным генератором тепла выступают электрические котлы напольного и настенного исполнения. Основным отличием этих агрегатов является мощность: у настенных она колеблется в диапазоне 5-60 кВт с обогревом помещений общей площадью от 50 до 600 м 2 , у напольных аналогов мощность от 60 кВт и отапливаемая площадь, соответственно, больше.

Электрокотлы небольшой мощности могут подключаться как к однофазной сети в 220 В, так и к трехфазной в 380 В. Агрегаты повышенной мощности (от 8 кВт и выше) могут питаться только от трехфазной сети.

В электрокотлах система циркуляции может быть естественной и принудительной. В качестве теплоносителя одинаково эффективные вода или специальные незамерзающие антифризы.

Рисунок 2. Устройство электрического котла

Устройство и принцип действия электрического котла

Принцип функционирования электрокотлов обладает традиционной схемой: на первом этапе теплоноситель направляется во внутренний резервуар агрегата, в котором расположен нагревательный элемент – ТЭН. В процессе его нагрева тепло передается воде или антифризу, которые согласно физическим законам самотеком либо под воздействием насоса циркуляционного типа равномерно поступают в систему отопления частного дома электричеством, передавая полученную температура радиаторам. Вся система имеет кольцевую структура, вследствие чего охлажденный теплоноситель снова возвращается во внутренний резервуар генератора тепла.

Для контроля функционала электрокотла используется блок управления. Также имеется комнатный температурный регулятор, который дополняет контур управления агрегатом: он реагирует на снижение температурных показателей и подает сигнал котлу на включение режима нагрева. Внутренний температурный датчик котла отслеживает температуру теплоносителя, таким образом определяя скорость расхода энергии. Он также управляет функционалом, задавая различные режимы нагрева и регулирует электроотопление.

Все эти компоненты, участвуя в процессе регулирования мощности агрегата, в целом позволяют на 30% уменьшить энергопотребление электрической системы отопления частного дома.

Отопление дома электрическим котлом

Преимущества отопления электрокотлом:

  • Невысокая стоимость оборудования;
  • Простая эксплуатация и абсолютная надежность, снижена регулярность ремонтных и сервисных мероприятий;
  • Низкий уровень шума;
  • Доступное управление и автоматизированный функционал;
  • Отсутствует риск возгорания из-за исключения открытого пламени;
  • Нет необходимости в дымоходе из-за отсутствия выбросов продуктов горения;
  • Отсутствует необходимость в обустройстве отдельного помещения для установки, компактность;
  • Доступность топлива в любом регионе страны при отсутствии расходов на его транспортировку или хранение;
  • КПД отопления частного дома электричеством достигает 100%.

Минусы использования электрокотлов:

  • Затраты на электроэнергию превышают стоимость иных энергоресурсов;
  • Необходимость обеспечения защиты оборудования от сбоев в сети напряжения;
  • Запрещено превышать установленный лимит мощности;
  • Высокая затратность электрического отопления для домов с площадью, превышающей 100 м 2 .

Рекомендуемые котлы для отопления электричеством