Инструкция по монтажу, обвязке и подключению к сети электрокотла

Маркировка кабеля

Кабели маркируются буквами и цифрами. Буквы обозначают алюминиевую жилу—материал изоляции жил—оболочки кабеля—свойство кабеля

Например:

• ВВГ – кабель в виниловой изоляции, виниловой оболочке с гибкими жилами из меди;
• АВВГА — то же самое, только с алюминиевыми жилами.
• ВВГнг — медный кабель с характеристикой «не распространяет горение».
• НЮМ отличный импортный кабель с тройной изоляцией. Очень жесткий, поэтому в монтаже сложности.
• ПВС кабель (провод соединительный) с многопроволочными жилами, лучше не использовать в стационарном электромонтаже.

Рекомендую использовать для питания электрического котла кабель ВВГнг.

Правила безопасности

Монтаж электрического котла должен выполняться с соблюдением правил безопасности:

• Перед началом работ убедитесь, что отключена подача электрического тока.
• Запрещается установка электрокотла отопления в непосредственной близости с водопроводом или источником воды.
• Следует соблюдать рекомендованные расстояния между корпусом агрегата и строительными конструкциями.
• Убедитесь, что параметры электропроводки соответствуют мощности котла (подсоединение мощного агрегата к бытовой сети 220 В способно вызвать перегрузку и короткое замыкание).
• Для котла обязательно подключение к заземляющему контуру.
• Установка электрокотла разрешена на стену из негорючего материала. Если стеновые конструкции изготовлены из дерева или иного материала, склонного к возгоранию, на стену монтируется негорючая обшивка из базальтового картона и листового металла.
• Силовые кабели запрещается прокладывать под трубами отопительного контура или водопровода. Если этого избежать невозможно, используйте специальные герметичные кожухи из металла или пластика, чтобы защитить кабель от возможного попадания влаги.
• Устанавливая котел отопления своими руками, трубопроводы отопительного контура, которые к нему подсоединяются, следует надежно прикрепить к стене, чтобы они не добавляли нагрузки на корпус агрегата.

Установка устройства защитного отключения электросети

Правильное подключение электрического котла отопления

По конструкции электрический котел отопления это металлический шкаф. Тип крепления котла навесной. Для ввода электрического  кабеля питания в котел есть специальное отверстие, а всё электрооборудование котла расположено в электрическом шкафу котла.

Выбор электрического кабеля для котла отопления

В подключение электрического котла отопления к электропитанию нет никаких специальных расчетов и «подводных камней». Его нужно подключать, как любой другой бытовой прибор по потребляемой мощности и по нормативам прокладки электропроводки в доме.

Правила подключения электрокотла отопления

Для подключения электрического котла отопления планируется отдельная линия электропроводки (отдельная группа) со своей автоматической защитой. Для защиты электрического кабеля котла используется автоматический выключатель. Номинал и тип автоматического выключателя выбирается по мощности котла, вернее, по мощности тэнов входящих в конструкцию котла.

Электропроводка для котла отопления

Электропитания котла отопления зависит от его конструкции и схемы подключения тэнов. Для потребителя все необходимые данные указаны в паспорте к котлу.

Силовая схема электрического котла отопления с тремя тэнами

Котел отопления может подключаться пятижильным или четырехжильным кабелем. Сечения жил кабеля смотрим в паспорте к котлу и в таблице ниже.

Как видим в таблице 1, для электропитания среднего котла нужны кабели с сечением жил от 2,5 мм (4 кВт) до 6 мм (18 кВт).

Таблица 1

В таблице 2 видим сечения кабелей для более мощных котлов отопления. Как видим, для мощных котлов отопления с тепловой мощностью 60 кВт, нужен электрический кабель с жилами 25 мм и защитный автоматический выключатель перед котлом в 100 Ампер.

Таблица 2

Давайте с ориентируемся и посмотрим, простой тепловой расчет для дома. Не буду показывать расчет с тепловыми потерями, даже не буду учитывать высоту потолка. Простой расчет очень прост.

Примечание: Говоря про сечения жил кабеля имеем в виду только медные жилы, под сечением жилы понимаем площадь сечения поперечного среза жилы кабеля, указанного в паспорте к кабелю.

Что такое электрокотел

Электрокотел представляет собой специальное высокотехнологическое оборудование, предназначенное для обогрева различного рода помещений. Отличительной особенностью такого агрегата является использование специального вида топлива — электрической энергии. По многим параметрам котел превосходит оборудование, работающее на других видах топлива: жидкое, твердое, газ.

Электрооборудование считается самым безопасным в использовании. Но чтобы оно хорошо функционировало, необходимо строго соблюдать правила его эксплуатации и производить своевременное технологическое обслуживание.

Посмотрите видео, где рассказывается о принципе работы и устройстве электрического котла Protherm Скат .

Устройство

Несмотря на большое многообразие котлов с различными принципами работы устройство всех моделей приблизительно одинаковое. Главное место в структуре отводится нагревательному элементу. В зависимости от вида применяемого нагревателя и принципа его действия существует несколько типов котлоагрегатов.

Все нагревательные элементы располагаются в теплообменниках, которые и считаются основными конструкционными элементами котлоагрегата. При их неисправности невозможен нагрев теплоносителя.

В зависимости от конструкции и производителя оборудование может иметь различную комплектацию.

Список элементов:

1. Электронный блок управления. Регулирует температурный режим, включая и выключая оборудование в нужное время.
2. Циркуляционный насос (теплонасос). Является обязательным компонентом системы, поддерживает стабильную скорость движения теплоносителя в контуре. Производит принудительное циркулирование жидкости и создает в системе необходимое давление, обеспечивая при этом наиболее эффективный теплообмен и прогрев помещения .
3. Расширительный бак. Не все виды электрических котлоагрегатов с насосом оборудованы расширительным баком. Поэтому, если приобретается оборудование без бака, нужно будет докупать эту деталь отдельно и устанавливать, врезая в трубный контур отопления.
4. Фильтры. Производят очистку и извлечение из воды различных примесей.
5. Предохранительные клапаны. Защищают систему от нежелательных отклонений в работе.
6. Клапан безопасности. Подключен к обратному патрубку. Осуществляет аварийный сброс воды, когда давление поднимается выше установленной нормы.
7. Манометр. Этот прибор определяет давление жидкостей, газов внутри котла и труб систем отопления, необходим для ведения мониторинга.
8. Термический выключатель . Производит отключение оборудования при его перегреве. Подсоединен к термодатчику, расположенному вверху электрокотла.
9. Автоматический воздушный клапан. Находится выше нагревательного бака и производит аварийный сброс воздуха из емкости в случае избыточного давления.

Электрические ТЭНовые

Принцип действия основан на простом электрическом нагреве элементов, которые отдают свое тепло жидкости. Элемент нагрева – ТЭН. В качестве теплоносителя используются вода или другие разрешенные жидкости, в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Индукционные

В основе их действия заложен принцип электромагнитной индукции. Элементом нагрева является катушка, внутри которой проходит трубопровод, заполненный водой. При прохождении по катушке электрического тока под воздействием электромагнитного поля происходит нагрев теплоносителя.

Ионные

Рабочим элементом в таких конструкциях служат электроды, помещенные в специальную водную среду, где происходит процесс нагрева теплоносителя при прохождении по нему переменного тока.

Особенностью применения этого вида котлов является обязательный контроль электропроводности жидкости и принятие мер по ее регулированию. Нельзя допускать явления электролиза и пробоя. Несоблюдение этих требований может привести к поломке оборудования.

Используемую жидкость нельзя применять для бытовых нужд. Носитель тепла, который циркулирует по трубам и попадает в рабочую емкость котла, контактирует непосредственно с электрическим током. Не рекомендуется проводить ремонтные и пусконаладочные работы без привлечения опытного мастера.

Обвязка

Что должна включать схема обвязки электрокотла?

	Циркуляционный насос. Он заставляет теплоноситель двигаться по контуру, обеспечивая равномерный нагрев радиаторов.
	Расширительный бак. Его функция — вместить избыток расширяющегося при нагреве теплоносителя. Без бачка избыточное давление в контуре вполне может порвать трубы или теплообменник котла.
	Предохранительный клапан. Его задача — сбросить избыток теплоносителя в дренаж в аварийной ситуации (при закипании воды вследствие остановки насоса или в том случае, если вместимость расширительного бачка окажется недостаточной).
	Автоматический воздушник. Он отводит воздух, препятствующий циркуляции и создающий гидравлические шумы.
	Манометр. Нужен для визуального контроля давления.

Как правильно подобрать эти приборы в систему отопления с электрическим котлом? Инструкция — к вашим услугам.

Насос

Он подбирается по двум параметрам — напору и производительности.

Напор — параметр, которым в абсолютном большинстве случаев можно смело пренебречь. Его минимальное значение у младших моделей — 2 метра, и этого вполне достаточно для работы контура отопления частного дома любых разумных размеров.

Элеваторный (тепловой) узел многоквартирного дома. Перепад давлений между началом и концом отопительного контура — 0,2 кгс/см2, что соответствует напору в 2 метра.

Как подобрать производительность насоса?

Ее минимальное значение вычисляется по формуле Q=0,86R/Dt. Переменные в ней (слева направо):

• Производительность (м3/час);
• Тепловая мощность контура (суммарная мощность батарей или мощность котла) в киловаттах;
• Перепад температур между подающим и обратным трубопроводом (градусы).

Давайте, в качестве примера, вычислим производительность для мощности котла в 12 кВт при 70 градусах на подаче и 50 на обратке.

Q=0,86*12/20=0,516 м3/час.

У многих циркуляционных насосов производительность можно регулировать.

Расширительный бачок

В закрытых (не сообщающихся с атмосферой) системах используется мембранный бак, часть объема которого заполнена воздухом или азотом. Воздушная камера отделена от камеры с теплоносителем упругой мембраной. При нагреве практически несжимаемая жидкость вытесняется в бачок и сжимает газ в воздушной камере.

Простейший способ подбора объема бачка — взять 10% от объема отопительного контура. Последний можно вычислить, слив заполненную систему отопления в мерную емкость.

Стандартное давление зарядки (давление азота или воздуха в воздушной камере) — 1,5 кгс/см2. Оно может быть увеличено простой подкачкой велосипедным насосом через золотник.

Золотник (вверху) позволяет накачать воздух в расширительный бачок велосипедным насосом.

Клапан

Давление срабатывания предохранительного клапана равно верхнему порогу допустимого давления в системе (обычно 2,5 кгс/см2).

Воздушник и манометр

Единственное требование к ним — диапазон шкалы манометра. Он должен показывать давление как минимум до 4 бар (4 кгс/см2).

Клапан, воздушник и манометр образуют группу безопасности.

Расположение

Где располагаются элементы обвязки?

• Насос — перед котлом, на участке с наиболее низкой температурой;
• Группа безопасности — на выходе из котла, там, где при остановке циркуляции в контуре начнет расти давление;
• Расширительный бак — в любой точке контура, но не ближе чем в 2 диаметрах розлива от крыльчатки насоса при монтаже перед ним и в 8 диаметрах розлива — после него. Цена нарушения этого требования — ускоренный износ мембраны, вызванный постоянными колебаниями давления в баке из-за турбулентностей (завихрений) потока.

Обвязка электродного котла Галан: насос стоит непосредственно перед котлом, группа безопасности — после него, расширительный бачок — после группы безопасности.

Особый случай

Во многих ТЭНовых котлах группа безопасности, насос и расширительный бак расположены прямо в корпусе прибора, что превращает его в полноценную мини-котельную.

Такой котел подключается в разрыв отопительного контура. В качестве дополнительной обвязки нужна только пара шаровых кранов на входе и выходе: они позволяют снять котел без сброса всего объема теплоносителя.

Обвязка электрической мини-котельной — шаровые краны на входе и на выходе.

Показания манометра и термометра в этом случае выводятся на индикатор на лицевой поверхности прибора.

При включении котла индикатор на лицевой панели показывает параметры теплоносителя.

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.

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.

1 Устройство агрегата

Электрические обогреватели представляют собой многоступенчатые устройства, что позволяет не всегда использовать их на полную мощность. Это дает возможность экономить на электроэнергии и продлить срок службы агрегата. Обогреватели бывают:

• с трубчатыми электрическими нагревателями;
• индукционные;
• электродные.

В некоторых схемах отопления частного дома с электрокотлом используются дополнительные элементы: насосы, фильтры, клапаны. Для сокращения расхода электроэнергии еще применяется внешнее аппаратно-программное устройство, позволяющее полностью автоматизировать управление работой агрегата.

Почему стоит выбрать электрический котел?

При выборе котла важно учитывать все аспекты: экономичность, экологичность, эффективность работы. Безусловно, наиболее выгодно устанавливать газовый котел, но если нет возможности подключить дом к магистральной подаче газа, то оптимальным решением станет электрическое тепловое оборудование

Безусловно, электрокотлы имеют свои достоинства и недостатки, которые стоит оценить еще до покупки.

Основные плюсы

Сначала отметим бесспорные достоинства электрооборудования. Это:

• Отсутствие необходимости постройки отдельной котельной. Компактные размеры котла позволяют поместить его в любом удобном месте.
• Простой монтаж, не требующий существенных затрат.

Основные недостатки

К минусам использования оборудования стоит отнести:

• Существенное увеличение расходов на оплату электроэнергии. Впрочем, этот недостаток относителен, так как при использовании любых видов котлов придется тратиться на топливо.
• Зависимость от электроэнергии. В местностях, где отключение электричества происходит часто, следует использовать другой вариант отопительного оборудования.
• Чувствительность к скачкам напряжения. При существенных скачках напряжения в сети, есть вероятность выхода из строя блока автоматики.

Как подключить электрический котел

По способу крепления электрокотлы бывают настенными и напольными. Но методы установки электрических котлов разных видов имеют между собой много общего.

Для работы понадобится:

• дрель,
• строительный уровень,
• электропровод,
• трубы,
• крепежный профиль,
• различные крепежные элементы,
• кабель подходящего сечения.

Для подключения котла к системе отопления нужны будут ключи. Также потребуется схема подключения электрического котла, а также руководство пользователя, которое шло в комплекте.

При наличии всего необходимого можно приступать к установке электрического котла отопления.

Поэтапный порядок монтажных работ:

Начать лучше всего с разметки. Для этого при помощи карандаша и уровня следует начертить место, где планируется расположить котел. Лучше всего если будет выбрана зона, размещенная как можно дальше от водопроводной системы.
Затем при помощи дрели делаются необходимые отверстия в стене

Важно, чтобы материал стены смог выдержать вес котла.
После чего следует зафиксировать крепежный профиль. При помощи пузырькового уровня проверьте ровность крепления

После этого можно прикрепить агрегат к стене при помощи дюбелей. Чтобы установить напольный котел, сначала необходимо прикрепить к полу специальную металлическую подставку.
После этого нужно обязательно заземлить котел. Вообще, некоторые агрегаты оснащены электроникой, которая не позволяет использовать их без заземления. В любом случае заземление на таком оборудование — это обязательное правило. Без него опасно включать котел.
Лучше всего вывести для электрической установки отдельную ветку подачи электроэнергии. Дело в том, что мощность электросети может не соответствовать мощности оборудования. Поэтому к обычному вводному автомату подключить в этом случае не получится.
Для установки заземления следует заглубить в землю металлические штыри, соединив их вместе арматурой. Это будет центр заземления. В случае подключения агрегата к отдельному вводному автомату следует провести нулевой провод к этим штырям. Теперь заземление готово.
Очень важно правильно определить сечение провода. Считается чем выше требуемая мощность, тем больше сечение. Еще оно зависит от количества фаз электросети, от которой работает оборудование.
Когда котел будет закреплен на стене, можно провести к нему кабель нужного сечения от автомата. Если используется агрегат мощностью до 5 кВт, то подключать его следует к однофазному автомату, при мощности от 5 до 12 кВт — к двухфазному. Котлы большей мощности подключаются к трехфазному автомату.
Чтобы подключить однофазный котел, необходимо приобрести однофазный автомат. Нулевой кабель должен быть подключен к шине на щитке. Само заземление подводится к отдельной шине.
После этого приступают к установке рядом с агрегатом устройства защитного отключения. Когда с этим закончено, можно проводить датчики регулирования температуры, а также таймеры отключения котла.
Если насос и расширительный бак не предусмотрены в электрическом котле отопления, то эти элементы следует установить отдельно. При помощи дрели и крепежных изделий прикрепляется расширительный бак.
Что касается насоса, то он устанавливается рядом с котлом на трубе подачи теплоносителя. Монтаж расширительного бачка имеет несколько преимуществ. Так, он позволяет использовать тепловую энергию не только отопления дома, но и для нагрева воды. Кроме того, благодаря ему можно сэкономить электроэнергию и избежать перегрева котла.
Далее нужно при помощи металлических либо металлопластиковых труб соединить вместе котел, расширительный бачок и электронасос. После этого желательно спрятать в специальные каналы все точащие провода и установить защитный кожух.
Когда это будет сделано, можно подключать агрегат к отопительной системе. К трубопроводу он прикрепляется при помощи муфт и фланцев.
После этого останется только подключить установку к электросети, но перед этим проверьте, имеется ли заземление. Кроме того, просмотрите правильное подключение всех проводов. Важно, чтобы между контактами было примерно 3 мм.

После подключения и запуска котла можно включать водоснабжение. И теперь нужно проверить, как агрегат работает, чтобы понять, правильно ли был проведен монтаж электрического котла. При необходимости следует выпустить из системы лишний воздух. Сам котел нужно проверить во всех возможных режимах. Лучше всего это сделать путем создания нужного давления при помощи насоса и компрессора.

Электрический котел: фото

Электродные электрокотлы

Принцип действия основан на эффекте проводимости воды за счёт растворенных в ней солей металлов. На этом принципе работает простейший кипятильник из двух лезвий и все электродные нагревательные устройства.

Внимание! Заливать можно только обычную водопроводную воду, дистиллят или обессоленная жидкость нагреваться не будет. Устройство электродного котла состоит из металлического корпуса покрытого защитным слоем, электрода, отводящих и подводящих патрубков

Фазный провод подключают к электроду, а нулевой — к корпусу

Контакт между катодом и анодом возможен только через теплоноситель

Фазный провод подключают к электроду, а нулевой — к корпусу. Контакт между катодом и анодом возможен только через теплоноситель

Устройство электродного котла состоит из металлического корпуса покрытого защитным слоем, электрода, отводящих и подводящих патрубков. Фазный провод подключают к электроду, а нулевой — к корпусу. Контакт между катодом и анодом возможен только через теплоноситель.

Фото 2. Электродный электрокотел с металлическим корпусом и защитным слоем, отводящими и подводящими патрубками.

Электрический ток приводит в движение содержащиеся в жидкости ионы. Это хаотичное движение и нагревает воду. Высокая интенсивность нагрева позволяет применять компактные устройства с небольшим баком.

Если электродный котёл не развивает необходимой мощности, то причина кроется в слабой солёности воды. Исправить жидкость можно добавлением поваренной соли.

Плюсы

• Высокая тепловая мощность;
• самые компактные среди других видов электрокотлов;
• простая и надёжная конструкция;
• небольшой расход электроэнергии.

Проводка

Источниками нагрева проводки могут стать:

• Провод с заниженным сечением;
• Разъемные соединения (розетки, клеммы и т.д.).

Полностью исключить нагрев провода поможет простая инструкция: сечение каждой жилы медного провода должно быть не менее 1 квадратного миллиметра на 10 ампер пикового тока. Подчеркиваю: пикового, то есть соответствующего максимальной мощности котла. Для напряжения питания 220 вольт 10 ампер соответствуют мощности 2,2 кВт (220х10/1000), для напряжения 380 вольт — 3,8 кВт (380х10/1000).

Таблица соответствия сечения проводки мощности трехфазного котла.

Подключение котла через обычную розетку допустимо лишь при его мощности до 3,5 кВт. Котел отопления мощностью до 8 киловатт может подключаться к одной фазе питания выделенным кабелем до щитка; прибор большей мощности нужно запитывать от сети напряжением 380 вольт. Чем выше напряжение питания при неизменной потребляемой мощности, тем ниже токи в проводке и тем меньше нагрев проводов и клеммных соединений.

Прокладка проводки в деревянном доме. Провода разводятся в гофрированных металлорукавах.

Используемые материалы

Материалы для схемы обвязки электрического котла должны обеспечивать безопасную эксплуатацию оборудования и соответствовать требованиям государственных норм и стандартов по эксплуатации, правилам технической и безопасной эксплуатации электроустановок потребителей.

Требования к обвязке электрических котлов отопления:

• Электропитание выполняется медным проводом с сечением, обозначенном в паспорте;
• заземление, должно быть выполнено в соответствии с требованиями ПУЭ, и ежегодно проверятся на работоспособность;
• должен быть установлен отдельный кабель с автоматическим защитным выключателем;
• запрещено использовать в качестве заземляющего контура системы газа, воды и канализации.

Прежде чем выбрать материал для обвязки электрического котла нужно ознакомиться с его техническими возможностями, влияющими на особенность эксплуатации электроотопления. Для труб важными характеристиками являются теплоизоляционные свойства, возможность выполнения сложной конструкции и стоимость обвязки. Наиболее распространёнными решениями по обвязке стали полипропилен или медные трубы.

Обвязка медными трубами

Выполнение монтажа с помощью медных труб требует от исполнителей определенного опыта, а от пользователей – значительные материальные средства.
Преимущества медных труб:

1. Высокий коэффициент теплоотдачи меди – нагрев помещения осуществляется не только приборами нагрева, но и трубной системой обвязки.
2. Высокая антикоррозионная защита, хотя трубы со временем и покрываются тонким слоем коррозии, но он не влияет на эксплуатационные качества.
3. Нет угрозы разрыва трубопроводной системы от замерзания. Это связано с тем, что медь более пластичная и выдерживает нагрузки при замерзании без нарушения целостности.

Обвязка электрического котла медными трубами

• Высокая стоимость монтажа;
• не допускается заглубление медных труб в стену;
• необходимость высококачественной изоляции;
• защита от блуждающих токов, воздействие, которого на медь губительно.

Обвязка полипропиленовыми трубами

Многие пользователи считают полипропилен идеальным вариантом обвязки ЭК. Этот вариант труб укрепляется стекловолоконным армированием для устойчивости к нагреванию. Гладкая, антикоррозионная внутренняя поверхность труб обеспечивает отличную скорость циркуляции греющей воды. Технология монтажа с использованием специального сварочного оборудования обеспечивает высокое качество работ без протечек теплоносителя. При подготовке тепловой схемы отопления и разбивке ее на участки нагрева, следует учитывать особенности пластика — высокий коэффициент расширения и теплопотери. Поэтому не рекомендуется выбирать участки с большой протяженностью труб.

Соединение полипропиленовых труб выполняют 2 способами: пайка и с использованием фитингов. Первый метод наиболее надежный, практически не допускает утечек, второй – менее надежный, даже при незначительном смещении, – начинается просачивание горячей воды.

Современные полипропиленовые трубы отличаются длительными сроками эксплуатации – 40 и больше лет и высокопрочностью, способны легко выдерживать давление среды до 25 Бар. Последние модификации этих труб, получили защиту от чрезмерного расширения, сегодня даже нагрев теплоносителя до 95 С не вызывает деформацию.