Монтаж электрического котла отопления с насосом

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);

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.

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.

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.