Установка электрических котлов отопления: преимущества и недостатки, выбор, устройство, правила монтажа

Общие указания по монтажу

Перед покупкой отопительного агрегата надо определить место его установки. Для этого предназначена топочная, но зачастую в ней недостаточно свободного пространства, поскольку его занимает существующий газовый или другой отопитель. Тогда установка твердотопливного котла в частном доме может быть выполнена за стеной помещения топочной, в пристройке. Ставится каркас из металлоконструкций и обшивается сэндвич – панелями или профилированным листом с утеплителем. Вариант удобен для тех, кто собирается топить углем, внутри дома не будет грязи.

Все недорогие твердотопливные котлы для дома малой мощности допускается ставить прямо на черновую стяжку пола. Они имеют малый вес и не оказывают на основание вибрационных нагрузок, поскольку не оборудованы вентилятором или шнековым конвейером для подачи пеллет. Для агрегатов мощностью свыше 50 кВт рекомендуется устроить бетонный фундамент, который должен опираться на грунт и утрамбованную подсыпку из щебня. Фундамент выполняется на 80—100 мм выше уровня стяжки, при этом он не должен быть с ней связан. Устройства основания также требуют котлы длительного горения, в которых имеется механизм подъема-опускания тяжелого груза.

Проектами на частные дома обычно предусматривается устройство дымоходной шахты в толще стены с выходом трубы сквозь кровлю. Если шахта отсутствует либо занята существующим газовым отопителем, понадобится произвести монтаж дымохода для твердотопливного котла. Для этого лучше использовать металлические двустенные дымоходы с утеплителем. Они легкие, собираются из секций нужной длины и легко крепятся к стене дома. Для поворотов и ответвлений изготавливаются такие же двустенные тройники и отводы. Способы монтажа дымоходов при наличии вытяжной шахты и без нее можно увидеть на рисунке.

Монтаж дымохода

В помещении топочной обязательно наличие естественной вытяжной вентиляции. Когда производится установка котлов отопления в частном доме, вытяжка предусматривается через шахту в стене. Шахта параллельна дымоходной, только меньшего сечения. При ее отсутствии в наружную стену ставится переточная решетка, она должна располагаться под потолком помещения. Роль вытяжки состоит в следующем:

• В топочной создается разрежение, в результате чего туда подсасывается приточный воздух из других помещений и используется для горения. Котельные установки мощностью 50 кВт и выше требуют организации отдельной приточной вентиляции.
• Удаление продуктов горения, случайно попавших в помещение.

Ориентировочная компоновка оборудования и схема монтажа твердотопливного котла отопления представлена на рисунке.

Схема монтажа твердотопливного котла

Часто в котельных загородных домов отсутствует выход канализации. Это не совсем правильно, так как иногда требуется опорожнить систему или водяную рубашку котла. В этот же сток направляют сброс предохранительного клапана.

Порядок монтажных работ

Для выполнения работы предлагается следующая инструкция по монтажу твердотопливных котлов:

1. Изделие освободить от заводской упаковки.
2. Если в помещении топочной мало места, то сборку изделия лучше произвести на улице. Установить все дверцы и ящик зольника, а также остальные элементы, поставляемые отдельно. Вентилятор и приборы автоматики ставить не нужно, это делается после монтажа котла.
3. Переместить агрегат в помещение и установить на фундаменте или полу таким образом, чтобы патрубок выхода газов находился на одной оси с трубой дымохода. В домашних условиях монтаж твердотопливного котла своими руками нужно выполнять с помощником, вес оборудования редко бывает меньше 50 кг.
4. Зафиксировать котел на фундаменте или стяжке так, чтобы не было перекосов.
5. Присоединить дымоход, установить вентилятор с блоком управления и группу безопасности.
6. Подключить котел к системе отопления по выбранной схеме.

Обвязка электрокотла

Если используется современная модель электрокотла, тогда в её моноблоке корпуса уже вмонтированы элементы для полноценной работы. Потому выполняем подключение к патрубкам на основе подающей и обратной трубы

Важно понять, что к обратной линии, благодаря крану подпитки следует подвести систему запуска воды.

Если будем эксплуатировать простой вариант, тогда придётся использовать схему и выполнить подключение датчиков электрокотла своими усилиями. Но в целом это простая работа. Она не должна привести к серьёзным затруднениям.

Этапы выполнения обвязки простого электрокотла:

• На основе специального крепления устанавливается гидроколлектор и объёмный расширительный бак;
• Выполняется прокладка труб. Добавляется циркуляционный насос, система фильтрации, элементы безопасности.

Теперь мы осознаём отличия электрокотла, изучили правила его подключения

К сожалению этого недостаточно для надёжной работы, монтаж заземления и подключение к электрической сети стоит оставить для выполнения специалистами, поскольку это очень важно и сложно выполнимо без специфических знаний.

Схема обвязки ТТ котла с естественной циркуляцией

Перебои с электричеством в нашей стране нередки, причем обычно они случаются в самую плохую погоду. Поэтому во многих селах и деревнях предпочитают делать системы отопления с естественной циркуляцией — гравитационные. Они работают независимо от наличия электроэнергии, так что дом без тепла не останется.

Подключение котла на твердом топливе в гравитационную систему отопления

Приведенная на схеме обвязка твердотопливного котла для гравитационной системы — самый простой из возможных вариантов. В системе обязательно наличие расширительного бака. Он необходим для компенсации теплового расширения: во время нагрева объем теплоносителя увеличивается, и он вытесняется в расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией расширительный бак ставят открытого типа. Это обычная емкость, в которой находится некоторое количество теплоносителя (около половины объема или меньше). Чтобы теплоноситель меньше испарялся, на бак ставят крышку. А чтобы одновременно еще и отводить воздух из системы, поднимают его в самую высокую точку системы.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

В системах этого типа теплоноситель движется благодаря уклону труб. Для обеспечения циркуляции котел должен находиться в самой нижней точке, все отопительные приборы — выше него. Кроме этого, приходится использовать трубы большого сечения — чтобы снизить сопротивление при движении теплоносителя.

От котла труба поднимается вверх, затем, постепенно понижаясь, труба подачи обходит все отопительные приборы. Обратка подключается с обратным уклоном — к котлу. Работает схема так: нагретый теплоноситель за счет высокой температуры поднимается вверх по вертикальной трубе, с небольшим уклоном идет подача (немного выше уровня радиаторов). Эта часть называется разгонная петля. Далее по наклонной трубе подачи, за счет силы гравитации и набранной скорости, обходит все отопительные приборы.

Основной принцип работы естественной циркуляции — перепад высот и разница температур

Проходя по трубам и радиаторам теплоноситель остывает. Остывший теплоноситель имеет большую массу, чем горячий. Более холодный теплоноситель стремится вниз, создавая давление. За счет этого и происходит циркуляция — нагретый теплоноситель стремится вверх, холодный — вниз. Но система работает только при правильно подобранном диаметре труб и их уклоне.

Что еще необходимо

В приведенной выше схеме есть масса недостатков:

• Нет предохранительного клапана — это устройство ставят на выходе котла. С его помощью происходит сброс лишнего теплоносителя при его закипании. Если этот клапан не установить, возможен разрыв труб, радиаторов, теплообменника, расширительного бака (если он закрытого типа).

• Нет воздухоотводчика. Если система открытого типа (расширительный бак в этом случае просто емкость с крышкой), воздух может выходить через расширительный бак. Но при разветвленной системе необходимы дополнительные устройства для отведения воздуха на радиаторах.

Указанные два устройства обязательны, но еще желателен манометр и термометр. Они нужны для контроля за системой. Термометров желательно иметь два — на выходе и на входе котла. Чтобы можно было оценить эффективность работы системы, подстроить и отрегулировать теплоотдачу радиаторов.

Недостатки

Основное достоинство гравитационной схемы обвязки твердотопливного котла — независимость от наличия электроэнергии. Недостатков намного больше:

• Невысокая эффективность и невозможность регулировки. Скорость движения теплоносителя в таких системах невысокая. Поэтому добиться высокой эффективности не получается. Регулировать ее тоже нет возможности. Так что подстроиться под погодные условия невозможно.

• Каждый раз когда система разогревается ( утром, например), температура теплоносителя в обратке очень низкая. Из-за этого образуется конденсат, разъедающий теплообменник. И бороться с этим нет возможности.
• Неэстетичность исполнения. Для обеспечения циркуляции трубы подачи должны располагаться выше радиаторов. Обвязка твердотопливного котла в гравитационной системе делается трубой 32 мм или более. Иногда подачу тянут над ними — на уровне метра (или чуть выше) от пола, иногда — пускают под потолком. А трубы имеют немалый диаметр, так что вид тот еще.

Все эти недостатки приводят к тому, что системы отопления с естественной циркуляцией делают все реже. Люди предпочитают сделать резервированное электропитание (поставить аккумуляторные батареи или/и генератор) и иметь более удобную и регулируемую систему отопления.

Установка и подключение своими руками

Прежде чем приступить к установке оборудования, необходимо ознакомиться с его конструкционными особенностями. Как правило, это настенные одноконтурные модели, не имеющие отдельной емкости для обеспечения горячего водоснабжения. В таких случаях дополнительно монтируют водонагреватель проточного или емкостного типа.

Подробно следует ознакомиться с прилагаемой к оборудованию документацией и учесть ряд общих правил:

1. Оборудование должно располагаться в зоне доступности, по бокам необходимо оставить пространство для проведения техобслуживания или ремонта
2. Перед монтажом навесного оборудования следует убедиться, что поверхность стены выдержит оказываемую нагрузку
3. Работы должны проводиться преимущественно специалистом. Если такой возможности нет, он должен осмотреть собранную систему перед ее вводом в эксплуатацию

Вводное видео по установке

Основные рабочие этапы

Монтаж электрических котлов гораздо проще, чем работающих на традиционных источниках энергии. Отпадает необходимость в хранении твердого или жидкого топлива, обустройстве дымохода и т. д.

Работа делится на следующие этапы:

1. Вначале котел навешивается на стеновую поверхность или устанавливается на отведенной площадке (для навесного и напольного оборудования соответственно)
2. Необходимо убедиться, что установка расположилась на искомом месте без перекосов
3. Продумывается надежное заземление
4. Происходит подключение котла и отопительной системы
5. Пусконаладочные работы

Предлагаемые рынком установки не всегда оснащены бойлером и циркуляционным насосом. В этом случае они монтируются на этапе подключения отопительной системы отдельно.

Под пусконаладочными работами подразумеваются следующие операции: тестирование в различных режимах, удаление попавшего в систему воздуха, проверка герметичности, проверка заземления и т. д.

Другие особенности монтажа

Несмотря на простоту выполняемых работ, установка электрокотлов для отопления дома отличается своими особенностями. Чтоб оборудование не доставляло хлопот, необходимо учитывать определенные правила:

1. Место монтажа должно подбираться таким образом, чтоб доступ к оборудованию всегда был свободен
2. Поверхности вокруг должны быть из негорючих материалом и выдерживать оказываемую нагрузку

Большинство моделей поддерживают работу от сети 220 В, однако для более мощного оборудования необходимо трехфазное подключение
Подключая к электросети, необходимо продумать заземление с использованием медного провода диаметром от 4 мм и установить автоматы требуемых номиналов, УЗО
Для электродных моделей рекомендуется укомплектовывать отопительный контур манометром, обратно-предохранительным клапаном и отводчиком воздуха

Единственная принципиальная разница между настенным и напольным оборудованием – место установки. Подключение и соединение с трубопроводными магистралями происходит совершенно одинаково.

Разновидности электрических котлов по типу нагревателя

Есть 3 варианта:

• ТЭНовые;
• ионные;
• индукционные.

Принцип действия у всех одинаков: при протекании тока в материале с высоким сопротивлением (резистивностью) выделяется тепло. Отличие состоит в том, какая часть выступает в роли нагревателя, а также чем в ней вызывается движение заряженных частиц.

В ТЭНе имеется нихромовая проволока, подключаемая непосредственно к источнику напряжения. Элемент омывается рабочей средой (врезается в теплообменник), но нагревательная спираль с ней не контактирует, поскольку помещена в металлический корпус с диэлектрической засыпкой.

Ионные котлы также называют электродными. Нагревателем выступает сама рабочая среда. Ток в ней протекает между подключенными к источнику напряжения стенкой теплообменника и электродом внутри него. В воде должны быть примеси солей – их ионы выступают свободными носителями заряда. От концентрации зависит сопротивление среды и, как следствие, мощность котла.

Электрокотлы подразделяются по способу подключения.

При подключении к сети она генерирует переменное электромагнитное поле, наводящее вихревые токи в стенках резервуара и помещенного внутрь него сердечника из ферритовой стали. Такой нагрев называют бесконтактным.

Эл котлы индукционного типа

Рабочая часть индукционного отопительного электрокотла для частного дома состоит из диэлектрической трубы, внутри которой находится сердечник. По трубе двигается теплоноситель. С внешней части намотана катушка. Проходя через нее, ток разогревает сердечник.

Вот у таких устройств есть два положительных качества:

• Небольшие габариты. Модели повышенной мощности могут лишь слегка разниться по толщине с контуром отопления, при длине до 1 метра.
• Непревзойденная надежность. В таком котле практически нет элементов, которые могли бы сломаться, за исключением разве что электронного блока управления, который чаще всего устанавливают вне корпуса.

Единственным существенным недостатком индукционных электрических отопительных котлов для частного дома является их очень высокая стоимость. Справедливости ради, стоит сказать, что по технологии изготовления такие приборы не сложнее, чем с обычными ТЭНами. А насос и системы безопасности расположены вне корпуса котла. Так что причина дороговизны, скорее, маркетинговая, нежели обусловленная особенностями производства.

Принцип работы

В основу работы ионного электрокотла положены физические законы, благодаря которым теплоноситель прогревается не из-за воздействия нагревательного элемента извне, а по причине распада своих же молекул на разно заряженные ионы.

Происходит это следующим образом. В ёмкость с теплоносителем (водой) устанавливают два электрода и подают электрический ток. Под его воздействием молекулы воды делятся на ионы (положительные и отрицательные). Во время этого процесса и выделяется тепловая энергия. Таким образом, вода выступает сразу в двух качествах: как теплоноситель и нагревательный элемент. Причём нагрев происходит практически моментально. Сами электроды не нагреваются и не нагревают теплоноситель. Температура жидкости поднимается за счёт происходящих в ней физических процессов.

Правила безопасности

При проведении монтажных работ необходимо соблюдать требования техники безопасности. Нарушения могут спровоцировать повреждение установки и возникновение замыкания. Ошибки способны вызвать воспламенение на этапе запуска устройства.

Прокладка кабеля питания прибора требует отключения напряжения для предотвращения поражения током. Используемое при обогреве помещения электрооборудование обязательно должно иметь заземление.

При подключении необходимо проложить новую проводку с сечением, соответствующим потребляемой мощности. Оборудование должно монтироваться на подложку, изготовленную из негорючего материала.

Разновидности котлов

В российском климате жить без отопления жилища зимой невозможно. Но не во всех сельских местностях доступно подключение к централизованному отоплению. Следовательно, требуется автономный источник обогрева.

Но вряд ли кто-то из горожан будет строить в частном, пусть и небольшом, доме традиционную русскую печь, при помощи которой можно отапливать помещение, готовить на ней пищу. Слишком уж экзотичный и трудоемкий вариант обогрева для наших дней.

Практически все люди в этой ситуации предпочтут установить отопительный котел (ОК). Промышленность предлагает самые разные виды отопительных установок. По видам используемого топлива различают котлы:

• газовые;
• твердотопливные;
• жидкотопливные;
• электрические.

Кроме них, выпускаются котлы комбинированные или универсальные. Называются они так, потому что могут работать на двух и более источниках энергии. Например, на газе и электричестве или на дровах и газе. Самые продвинутые модификации могут использовать жидкое, твердое, газообразное топливо и электричество.

В частности, в доме небольших размеров не имеет смысла установка мощного многотопливного канала. Стоит он дорого, для него требуется отдельное помещение. Затраты не окупятся. Но в данном случае отлично подойдет электрокотел.

В таком доме без автономного источника тепла не обойтись

Правила безопасности

При установке котла необходимо соблюдение следующих мер безопасности:

• Все работы должны проводиться на отключённом участке электросети.
• Проводка должна соответствовать мощности прибора.
• Обязательно выполняется заземление устройства.
• Между строительными конструкциями и корпусом котла необходимо соблюсти все рекомендованные расстояния.
• Силовые кабели монтируются в герметичные защитные кожухи для их защиты от попадания воды.
• Силовая линия, питающая аппарат, снабжается индивидуальным автоматом отключения.
• Обвязка котла крепится к стене или опорам для снижения нагрузки на его корпус.
• Стена, на которую крепится прибор, защищается от перегрева листом негорючего материала.
• Электрический котёл не устанавливается рядом с источниками воды или водопроводом.

Несоблюдение этих правил может не только привести к выходу из строя устройства, но и привести к человеческим жертвам. Избежать печальных последствий несложно, если тщательно и не торопясь поводить все работы в соответствии с рекомендациями.

Виды электрических котлов для бани

Ведущие производители отопительной техники предлагают пользователям стандартные модели с ТЭНом, индукционные и электродные вариации. Последние привлекают своей технологичностью, но их нельзя назвать однозначно лучшими по сравнению с котлами на привычных нагревателях.

Электродные и индукционные

На них базируются прогрессивные системы обогрева, тем не менее, они не обрели широкого распространения среди соотечественников. Электродные котлы нуждаются в подготовке воды по особой технологии, если не контролировать состав поступающей жидкости, будут поставлены под сомнение экономичность и полноценность работы оборудования. Индукционные агрегаты представляют собой полноценные системы, под которые нужно обустраивать отдельное помещение, к тому же они реализуются в высоком ценовом сегменте.

Электрический котел для бани индукционный

ТЭНовые модификации

Такие электрокотлы доставят меньше проблем с точки зрения монтажа и эксплуатации, они стоят дешевле и не требуют дополнительных вложений. Чтобы гарантировать более длительный срок службы, лучше отдавать предпочтение моделям, подготовленным к дальнейшей замене нагревательного элемента, имеющим фильтры для очистки поступающей воды.

Если рассматривать проблему установки, более рациональны настенные агрегаты, так как они не займут полезное пространство бани. Но нужно отнестись внимательнее к вопросу размеров прибора, подчеркнутая компактность должна насторожить: урезание объема может создать увеличенную нагрузку на ТЭН, что сократит эксплуатационный ресурс прибора.

Обвязка с системой отопления

Настенные модели электрических котлов со встроенной группой безопасности, которые предусматривают эксплуатацию в системах отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией, подключаются за счет соединения подающего и обратного трубопроводов с соответствующими патрубками теплосилового агрегата.

Электрокотел с ТЭНом, который не оборудован расширительным баком и насосом, подключается по следующей схеме:

• расширительный бак устанавливается на прямом выходном участке подающего трубопровода, после него врезается отсекающий кран с шаровым механизмом;
• насос и грязевик можно установить как на подаче, так и на обратке;
• трубопровод подпитки врезают в магистраль обратного направления.

По аналогичной схеме подключают электродный/индукционный теплосиловой агрегат к отопительной системе закрытого типа с мембранным расширительным баком.