Як встановити електрокотел і підключити до системи опалення

Опалення будинку електрикою не надто вигідне, зате має деякі плюси: комфортна експлуатація, порівняно невисока вартість обладнання, безпека. Можна додатково заощадити кошти, якщо виконати встановлення електрокотла самотужки. Як власноруч встановити та підключити електричний котел, детально розповідається у наведеній нижче інструкції.

Якщо ви ще не вибрали електрокотел

Нагрівач для водяної системи опалення будинку обирається за потужністю і принципом роботи (ці чинники впливають на вартість обладнання). З функціональністю у електрокотлів все добре, будь-яка модель комплектується блоком автоматики. До нього при бажанні підключаються різні периферійні пристрої – погодні датчики, кімнатні термостати і модулі GSM для керування з мобільного телефону або через інтернет.

Важливе зауваження. Деякі виробники, наприклад, «Галан», Protherm чи «Еван» вимагають, щоб монтаж і під’єднання електрокотла до мережі виконував спеціально навчений персонал. Самостійне підключення може спричинити відмову від гарантійних зобов’язань.

Перед вибором і придбанням обігрівального приладу уточніть ліміт електричної потужності, виділений на вашу оселю. Може статися, що її не вистачить для індивідуального електроопалення. Момент другий: однофазна мережа напругою 220 вольт здатна живити котли продуктивністю до 12 кВт. Більш потужні електрокотли підключаються до трифазної електромережі 380 В.

Визначення теплової потужності

Даний показник розраховується за спрощеною методикою. Треба з’ясувати опалювальну площу заміського будинку, потім помножити квадратуру на 0.1 кВт. Отримаємо потребу в тепловій енергії, яку має забезпечити електрокотел.

Враховуйте такі нюанси:

• висота стелі кімнат – до 3 м, у більш високих приміщеннях розрахунок ведеться за об’ємом, кубатура множиться на 40 Вт;
• теплогенератор підбирається з мінімальним запасом 20%;
• якщо опалювальний агрегат планується використовувати для потреб ГВП, запас має складати не менше 50%;

  

• в південних регіонах України квадратура будівлі множиться на 0.08 кВт;
• потужність котла, що працює тільки вночі і заряджає теплоакумулятор, приймається з подвійним запасом.

Приклад. Невеликий будиночок 100 м² в середньому потребує 100 х 0.1 = 10 кВт теплоти. Потужність електричної опалювальної установки — 10 х 1.2 (20%) = 12 кВт. Якщо необхідний підігрів води на господарські потреби, замість коефіцієнта 1.2 застосовуємо 1.5, отримуємо 15 кВт.

Для отримання більш точних результатів пропонуємо вивчити методику розрахунку навантаження на систему опалення

Який тип нагрівача кращий

Наступний крок – обрання водогрійного електрокотла за принципом роботи. Які види побутових апаратів можна купити:

1. Традиційні, оснащені трубчастими електронагрівачами (ТЕНами).
2. Електродні, де підсолений теплоносій прогрівається за рахунок проходження струму через воду.
3. Індукційні котли гріють рідину вихровими струмами Фуко, що виникають у металевому сердечнику багатовиткової котушки.

Цінна порада. Не слухайте вигадки продавців, що хвалять економічність тих чи інших електрокотлів. Вони люблять застосовувати вирази «енергозберігаючий», «вічний», «економний» та інші. Запам’ятайте: усі типи обігрівачів однаково ефективно перетворюють електричну енергію на теплову з ККД 98–99%.

Перше місце в рейтингу користувачів займають ТЕНові опалювачі. Єдине слабке місце – сам нагрівальний елемент – виробники давно захищають керамікою, несправний ТЕН легко замінити. Сучасні моделі теплогенераторів – це настінні міні-котельні з розширювальним баком і циркуляційним насосом. Є простіші версії, що включають тільки нагрівачі і блок автоматики.

Найдешевший варіант – електродний котел з щитком управління, зображений на фото. Його недоліки:

• гучне клацання від спрацьовування контактора чи магнітного пускача;
• поступове розкладання солей в теплоносії та зниження ефективності нагріву, через це воду в системі опалення доводиться підсолювати 1–2 рази на місяць;
• електроапарат стабільно працює з радіаторами, але погано сумісний з теплою підлогою, де треба підтримувати невисоку температуру теплоносія 35–50 °C.

Індукційні електрокотли для опалення приватного будинку досить дорогі та не надто надійні. Відомі випадки перегоряння фази всередині котушки і зниження потужності теплогенератора на третину. Усунути несправність вельми проблематично.

Вказівки з монтажу нагрівача

Електричні водогрійні котли всіх типів розраховані на кріплення до стіни та комплектуються монтажними скобами чи хомутами. Пояснювати порядок розмітки і забивання дюбелів немає сенсу – кожен домовласник знає, як це робиться.

Довідка. У підлоговому виконанні продаються тільки універсальні електро-дров’яні і вугільні котли, розглянуті в іншій публікації.

Друге питання – як правильно вибрати приміщення і конкретне місце монтажу електрокотла. З одного боку, нормативні документи не забороняють ставити теплогенератор в будь-якій кімнаті. З іншого боку, існують правила користування електроустановками (ПУЕ), вони обмежують розміщення теплосилових пристроїв великої потужності.

Дамо кілька загальних рекомендацій, як правильно встановити електрокотел в приватному будинку:

1. З огляду на великий струм в ланцюзі працюючого електронагрівача, котел краще встановлювати у окремому технічному приміщенні, наприклад, топковій чи гаражі. Мета – обмежити доступ до силового електрообладнання і захистити апарат від вологи.
2. ТЕНові міні-котельні допускається розміщувати в кухні або коридорі. Але врахуйте важливий нюанс: туди доведеться тягнути головну магістраль системи опалення і потужний силовий кабель. Навряд чи ці комунікації впишуться в інтер’єр, хіба що закласти труби в стіну.
3. При монтажі теплогенератора на дерев’яну стіну чи іншу спалювану перегородку дотримуйтеся вимог, що пред’являються до навісних газових котлів. Під задню панель, прилеглу до дерева, необхідно закласти лист покрівельної сталі чи базальтового картону, як зроблено на фото.
4. Забезпечте підхід до теплогенератора для зручності підключення і обслуговування. Індукційні та електродні котли встановлюйте з таким розрахунком, щоб поруч помістити розширювальний бак і насос. Щит управління розміщуйте на висоті 1.5–1.8 м від підлоги.

   

5. Кабелі прокладайте вище опалювальних і каналізаційних трубопроводів, щоб їх не залило водою в разі витоку.
6. Труби опалення не повинні навантажувати своєю вагою приєднувальні штуцери агрегата.

Важливо! Корпус електрокотла обов’язково приєднайте до заземлювальної шини. Якщо її немає, то зробіть на вулиці контур заземлення і прокладіть провідник в котельню. Докладну інструкцію знайдете нижче.

Як правило, електричний теплогенератор виступає резервним опалювачем при основному твердопаливному або газовому котлі. Значить, треба правильно скомпонувати обладнання та допоміжне устаткування, щоб трубопроводи не перетиналися. Обміркуйте і намалюйте схему заздалегідь.

Підключення електрокотла до системи опалення

Міні-котельні настінного типу із вбудованим розширювальним баком, насосом і групою безпеки експлуатуються в закритих системах опалення з примусовою циркуляцією. Їх підключення дуже просте і не вимагає відображення у вигляді схеми: подавальний і зворотний трубопровід приєднується до відповідних патрубків електрокотла.

Примітка. Автоматика ТЕНових теплогенераторів стежить за тиском в опалювальній мережі за допомогою датчика. Якщо напір теплоносія нижчий за встановлений поріг (зазвичай – 1 Бар), апарат не ввімкнеться.

Далі ми представимо типові схеми підключення електрокотлів до системи опалення для таких випадків:

• коли треба встановити агрегат, не оснащений власним насосом і розширювальним бачком;
• паралельна робота в парі з твердопаливним або газовим котлом;
• обв’язка з буферною ємністю;
• підключення двоконтурної версії агрегата до магістралей опалення та ГВП;
• з’єднання з бойлером непрямого нагріву.

Перша схема ілюструє підключення електродного чи індукційного котла до опалювальної мережі закритого типу з мембранним розширювальним баком. На подавальній трубі ставиться група безпеки, після неї – відсікаючий кульовий кран. Насос і фільтр-грязьовик можна встановлювати на подачі чи зворотній лінії.

Примітка. На цій та наступних схемах умовно не показаний трубопровід підживлення системи. Його слід врізати у зворотну магістраль опалення.

Аналогічним чином приєднується ТЕНова модель електрокотла, не обладнана розширювальним баком, групою безпеки і насосом. Якщо ж потрібно організувати підключення до самопливної (гравітаційної) системи опалення відкритого типу, то трубопроводи прокладаються з ухилом 3 мм на кожен метр довжини, а циркуляційний насос монтується на байпасі.

У верхній точці мережі розміщується відкритий розширювальний бачок. Для забезпечення стабільного самопливу виробник електродних котлів «Галан» рекомендує витримати висоту вертикального стояка 2 метри. Відповідно, бак виноситься на горище приватного будинку.

Зауваження. Встановлення настінного електрокотла, чиї патрубки звернені донизу, не дозволить теплоносієві циркулювати природним чином. Приклад – агрегати бренду «Еван» чи «Протерм». До гравітаційних систем без насоса підійдуть апарати з бічними і верхніми штуцерами – «Галан», «ВІН» та інші.

З’єднання з іншими котлами і теплоакумулятором

Щоб підключити електричний теплогенератор спільно з твердопаливним котлом, скористайтеся схемою з двома зворотними клапанами, накладним термостатом і кімнатним регулятором температури. Цей варіант приєднання забезпечує автоматичне «підхоплення» остигаючої системи електрокотлом після прогорання закладки дров.

Алгоритм роботи схеми виглядає так:

1. Тт-котел діє як основний, електричний апарат знаходиться в режимі очікування.
2. Коли порція дров або вугілля згоряє, температура повітря в приміщенні починає знижуватися. Після охолодження до встановленого користувачем порогу кімнатний терморегулятор вмикає електрокотел.
3. Накладний термостат фіксує падіння температури на виході твердопаливного котла та відмикає його насос.
4. Після завантаження дров у топку підігрів поновлюється, термостат запускає примусову циркуляцію. За допомогою власного датчика електрокотел «бачить» нагрітий теплоносій і не включається в роботу до наступної команди терморегулятора. Детальніше роботу схеми пояснить експерт в наступному відео:

Примітка. Спосіб підключення підходить і для інших типів котлів – газових, дизельних, пелетних. Врахуйте один нюанс: електронагрівач тут використовується як резервне джерело тепла.

Підключення до буферної ємності, зображене на наступній схемі, теж дозволяє об’єднати кілька опалювальних агрегатів і накопичити теплову енергію в баку. Теплоакумулятор вельми корисний в ситуації, коли електричний обігрівач функціонує вночі, за дешевим тарифом. Вдень апарат не діє, будівля обігрівається теплом з буферного резервуара.

Задача змішувального вузла з триходовим клапаном – подавати радіаторам воду зниженої температури, адже теплоакумулятор «заряджається» до 80–90 °C. Якщо у кімнатах влаштовані водяні контури підлогового обігріву, для них робиться другий змішувальний вузол, який готує теплоносій з температурою 35–45 °C (максимум 50 °C).

Схеми з гарячим водопостачанням

Отримати від електрокотла гарячу воду на господарські потреби можна двома способами:

• придбати і встановити двоконтурний опалювальний агрегат;
• під’єднати до одноконтурного котла бойлер непрямого нагріву.

У першому випадку підключення апарата робиться за типовою схемою, зображеною на картинці. Складнощів тут немає, головне – правильно змонтувати запірну арматуру.

Обв’язка з бойлером непрямого нагріву виконується через триходовий електроклапан перемикаючого типу. За командою термостата, вбудованого в накопичувальний бак, цей елемент перемикає потік теплоносія на підігрів води для побутових потреб чи радіатори опалення. Завантаження бойлера в пріоритеті: поки ємність не прогріється до встановленої температури, радіаторна мережа тепла не отримає.

Важливий момент. Тепер зрозуміло, чому підбір потужності теплогенератора грає велику роль. Якщо її замало, нагрів бака розтягнеться на довгий час, батареї не працюватимуть, кімнатне повітря встигне охолонути. Детальніше про роботу системи дивіться в навчальному відеосюжеті.

Хоча на відео йдеться про стикування накопичувального водонагрівача з настінним газовим котлом, суть не змінюється – електричний обігрівач приєднується так само.

Підключення до електромережі

Схеми живлення однакові для всіх електрокотлів, різниця лише в числі фаз. Апарати потужністю до 12 кВт підключаються до однофазної мережі 220 В, більше 12 кВт – до трифазної (380 В). Що знадобиться для монтажу:

• силовий кабель з мідними жилами;
• диференційний автомат захисту або зв’язка УЗО + звичайний автоматичний вимикач;
• заземлюючий контур.

Для силової лінії застосовується кабель марки ВВГ будь-якого різновиду, кількість жил залежить від числа фаз – 3 або 5. Перетин струмоведучих дротів підбирайте за потужністю теплогенератора, зазвичай цей параметр вказується в інструкції з експлуатації. Щоб спростити завдання, наведемо дані для різних котлів у вигляді таблиці.

Номінал диференціального автомата теж залежить від споживаної потужності обігрівача, струм спрацьовування – 30 мА. Наприклад, для захисту силової лінії агрегата 3 кВт (220 вольт) знадобиться пристрій, розрахований на 16 А, під потужність 16 кВт (380 В) потрібен діфавтомат на 32 А. Точні номінали вказані в паспорті виробу.

Щоб самостійно підключити електричну міні-котельню настінного типу, треба зняти лицьову панель, провести всередину силовий кабель і з’єднати жили відповідних кольорів з контактами клемника. Зазвичай нульовий провід позначається синім, заземлення – жовто-зеленим кольором. Так само підключається ящик управління індукційного і електродного котла.

Електричні з’єднання між щитком керування та нагрівальним блоком електродного чи індукційного котла виконуються за індивідуальною схемою, наведеною в інструкції. Як приклад представимо схему підключення популярного електрокотла «Галан».

Температуру теплоносія контролюють накладні датчики, встановлені на металеві ділянки подавального та зворотного трубопроводу. Вимірювачі включені послідовно з контактами термореле, що керує магнітним пускачем. Після досягнення верхнього порогу температури ланцюг розривається і пускач відмикає нагрів.

Як зробити заземлення

Закласти біля приватного будинку заземлюючий контур – справа проста і дуже корисна з точки зору електробезпеки. Для монтажу знайдіть 3 сталевих стрижня Ø16 мм довжиною 2 м і смугу перетином 40 х 5 мм.

Відступивши 3 м від стіни будівлі, влаштовуйте заземлення за інструкцією:

1. Розмітьте на землі трикутник зі сторонами 2 м і викопайте котлован на глибину 50 см.
2. Загостріть кінці стрижнів наждаком чи болгаркою, встановіть у вершинах трикутника і забийте в землю на повну довжину.

   

3. У котловані виступаючі кінці прутків надійно з’єднайте смугою за допомогою зварювання.
4. Зробіть підвідну шину із смуги, приваривши її до контуру та закріпивши до цоколю. Прикрутіть до профіля мідну шину і проведіть заземлювач всередину будинку. Приєднайте його до металевого корпусу електрощита.

Наприкінці зварювальні шви і надземну ділянку смуги обробіть бітумом, яму закопайте. Детальніше про влаштування заземлення для електрокотла і домашньої побутової техніки дивіться у відеоролику:

Заключний висновок

Щоб не робити дурних помилок під час монтажу і підключення, перед установкою електрокотла варто поспілкуватися з фахівцем. Операція не настільки проста, як може здаватися на перший погляд. Особливу увагу приділіть електричній частині, оскільки висока напруга є джерелом підвищеної небезпеки.