Комбинированная система отопления: плюсы и минусы

Электрокотел, установленный в системе отопления, зачастую является самым энергоёмким устройством во всем доме, более того, его потребляемая мощность нередко выше, чем у всего остального электрооборудования помещений вместе взятого.

Требования к помещению

Строительные нормативы, которые утверждены государством относительно установки газового оборудования в жилом доме, определяют требования к помещению, где будет размещаться котел. Нужно обязательно учитывать это при монтаже системы. При несоблюдении данных рекомендаций можно создать пожаро- или взрывоопасную ситуацию.

Важно! Монтаж котлов, должен производиться в помещении, которое в техническом паспорте на частный дом обозначено как котельная или топочная. Данная комната должна иметь достаточную площадь и объем. В этом случае контролирующие службы не будут иметь к вам никаких претензий, ведь созданы все условия для нормальной работы оборудования.

Установку газовых котлов нужно производить в подвальном, цокольном помещении или в отдельной комнате на первом этаже, если его мощность превышает 150 кВт. При меньших показателях монтаж отопительного оборудования можно осуществлять на кухне. В этом случае легко подключиться к трубопроводам, использовать газовую колонку для подогрева воды. Если котельная находится в подвале или на цокольном этаже, предусмотрите из нее отдельный выход.

Топочная должна иметь оптимальные размеры. Учтите, что на 1 кВт мощности отопительной системы, должно припадать 0,2 м3 объема помещения.

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.

Недостатки

Недостатков электрокотлов для отопления немного, но их нужно учитывать при выборе способа отопления дома, ведь они могут существенно повлиять на выбор:

  • высокие ежемесячные расходы на отопление. Причиной тому дороговизна электроэнергии как ресурса;
  • необходима линия высокой мощности. Большинство котлов работает от напряжения в 380 W, поэтому обычная электросеть не подходит;
  • необходимость бесперебойного энергоснабжения. Частые отключения электричества или скачки напряжения не позволят приборам качественно выполнять свою функцию, а могут и вовсе привести к поломке оборудования.

Тем не менее, этот способ отопления жилья остается одним из самых доступных и удобных в отдаленных населенных пунктах. А разумное проектирование и использование современных технологий помогут экономно расходовать ресурсы.

Примеры комбинированной системы

В линейке газовых котлов «Бош Термотехника» есть высокотехнологичные и надежные настенные модели Buderus Logamax UО72 и UО052/054 мощностью 12–35 кВт и напольные Buderus Logano мощностью от 20 до 270 кВт.

Buderus Logamax U072

Настенные котлы Buderus Logamax U072 разработаны для российских условий. Оснащены медным теплообменником, не подверженным коррозии. Настраиваются за пару кликов.

Напольные котлы Buderus Logano предназначены для плавного регулирования температуры котловой воды без цокольной температуры. Могут работать на природном или сжиженном газе. Имеют новый «промышленный» дизайн от Buderus и высокий стандартизированный коэффициент использования (92%) при низких эмиссиях вредных веществ.

Для данной системы также подойдут бесшумные малогабаритные электрокотлы Bosch Tronic Heat мощностью от 4 до 24 кВт. Ступенчатое включение мощности позволяет настроить агрегат для разных случаев применения. Для увеличения срока службы использована технология ротации включения нагревательных стержней.

Плюсы:

  1. Цена электрокотла относительно невысока.
  2. Удобство в монтаже.
  3. Экономия на отоплении за счет чередования работы котлов.

Минусы:

Примеры комбинированной системы
  1. Если газовый котел имеет электророзжиг, насос для циркуляции воды и систему отвода продуктов сгорания, при отсутствии электроэнергии прибор не работает.
  2. Электрические котлы мощностью свыше 10 кВт работают, как правило, от трехфазной сети, которая есть не у всех.
  3. Для подключения электрического котла иногда требуется переложить проводку, чтобы она выдержала увеличение мощности.

Детальный расчёт мощности электрокотла

Мощность для обогрева частного дома, дачи или квартиры отопительным электроприбором приравнивается к тепловой мощности. Для ее подсчёта руководствуются несколькими простыми правилами:

  • для обогрева 1 куб. м. дома или дачи потребуется около 40 Вт мощности;
  • на каждое из окон необходимо приплюсовать по 100 Вт, на дверь — ещё 200;
  • эти данные усреднённые и зависят от климатических условий: жители дальневосточных и сибирских районов умножают итоговое число на 1,5–2, коэффициент в средних областях РФ равен 1,2, а районы южные пользуются коэффициентом 0,7–0,9;
  • для дома или дачи итог расчёта умножается ещё на 1,5, что связано с теплопотерями из-за конструкции крыши и поверхности пола (особенно при отсутствии цокольного этажа).

Приведём пример для дома на юге страны, площадью – 80 кв. м., с высотой потолка – 3 м, шестью оконными проёмами, одной входной дверью. Площадь дома – 80 кв. м. необходимо умножить на 40 Вт, далее умножить на 3 (показатель высоты потолка), прибавить 200 и 600 Вт (дверь и окна). Полученное значение умножаем на частнодомовой и региональный коэффициент – 0,7 и 1,5. В итоге получаем 10920 Вт.

Читайте также:  Какой купить плинтусный обогреватель электрический?

Заключение

Если участок не газифицирован, то лучшее решение для обогрева жилища – электрокотел для отопления. На рынке они представлены различными видами оборудования. Зная об их преимуществах и особенностях эксплуатации, можно правильно подобрать подходящую установку. Подключив котел, в вашем доме всегда будет комфортный микроклимат вне зависимости от погоды на улице. Но помните: чтобы выбранное оборудование без сбоев обеспечивало ваш дом теплом, следует поручить работы по его установке высококвалифицированным специалистам. В этом случае вы сможете сэкономить и на обслуживании отопительного устройства.

Водяное отопление с электрическим котлом

Системы водяного отопления частных домов сооружаются по закрытой схеме и реализуют свою работу на принципе принудительной циркуляции теплоносителя. Сооружение комплекса с естественной циркуляцией нецелесообразно – из-за низкой скорости теплоносителя в системе потребление топлива не отличается рациональностью – это станет причиной увеличения платежей за электроэнергию.

Водяное отопление с электрическим котлом

Базовыми элементами систем электрического автономного водяного отопления являются котлы следующих типов:

  1. ТЭНовые;
  2. Электродные;
  3. Индукционные.
Водяное отопление с электрическим котлом

ТЭНовые модели являются наиболее распространенной версией оборудования – это обусловлено простотой конструкции и надежностью в работе. Нагревательным элементом котла служит трубчатый электрический нагреватель – конструкция его состоит из проводника, изолированного в диэлектрике с высокой теплопроводностью – оба элемента помещены в наружный металлический или керамический кожух. ТЭН (или группа ТЭНов) размещаются в баке с патрубками, через который циркулирует теплоноситель. Регулирование мощности оборудования происходит по ступеням или плавно.

ТЭНовые устройства имеют довольно высокий КПД, но уступают по этому показателю своим собратьям (электродным и индукционным агрегатам). Снижение КПД обусловлено необходимостью преодоления термического сопротивления диэлектрика и оболочки ТЭНа.

Водяное отопление с электрическим котлом

Электродные котлы реализуют свою работу за счет использования свойств токопроводимости воды – в качестве теплоносителя могут работать только с ней, причем вода должна иметь определенные параметры по химсоставу и проводимости. При пропускании тока от электрода к корпусу вода за счет сопротивления вода нагревается и при циркуляции передает тепло отопительным приборам.

Электродные электрические котлы обладают высоким КПД (до 98%), расход электроэнергии в среднем на 15 – 20% ниже, чем у ТЭНовых аналогов. Но вместе с этим оборудование электродного типа обладает и недостатками:

Водяное отопление с электрическим котлом
  1. Котлы работают только с водой определенных параметров;
  2. Мощность агрегата нестабильна и в значительной мере зависит от проводимости воды;
  3. Практически отсутствует качественное регулирование производительности;
  4. Быстрый износ рабочих элементов – электрода и корпуса;
  5. Необходимость сооружения качественного заземляющего контура.

Индукционные электрические котлы реализуют свою работу на принципе использования свойств электромагнитной индукции. Базовыми элементами конструкции изделия являются первичная и вторичная обмотки. Вторичной обмоткой (замкнутой) является трубчатый элемент – по нему циркулирует теплоноситель, по наружной первичной обмотке пропускается ток и возникает электромагнитное поле, под действием которого нагревается трубчатый элемент и передает тепло воде (теплоносителю).

Водяное отопление с электрическим котлом

Индукционное оборудование имеет самый высокий КПД среди электрокотлов – значение его близко к 99%. Экономия электроэнергии по сравнению с электродными и ТЭНовыми агрегатами может достигать 30 – 40%. Весомыми достоинствами оборудования также являются следующие критерии:

  1. Универсальность по типу теплоносителя;
  2. Возможность точного регулирования мощности;
  3. Отсутствие отложений за счет микровибрации;
  4. Безопасность, высокая скорость нагрева.
Водяное отопление с электрическим котлом

Вместе с этим оборудование имеет очень высокую стоимость, обладает значительной массой – это несколько осложняет его монтаж.

Основными преимуществами организации автономного водяного котла на базе электрического котла являются:

Водяное отопление с электрическим котлом
  1. Нет необходимости строительства системы дымоудаления;
  2. Не требуется отдельное помещение для размещения котлов;
  3. При эксплуатации оборудования не образуются отходы;
  4. Доступная стоимость котлов;
  5. Не требуется наличия хранилища для топлива;
  6. Имеется возможность снижения платежей за электроэнергию за счет интеграции в схему теплоаккумулятора (при двухставочном или трехставочном тарифе).
Читайте также:  Потери давления на трение в трубопроводе калькулятор

Главный недостаток любой конфигурации электрического отопления – высокая стоимость энергоносителя. Кроме того, зачастую не имеется возможности предоставления лимита свободной мощности (электроснабжающей организацией) и требуется сооружение качественной проводки определенных параметров.

Водяное отопление с электрическим котлом

Схема обвязки электрокотла

Обычно схема обвязки электрокотла отопления включает следующие дополнительные элементы:

  • циркулярный насос;
  • манометр;
  • балансировочный кран;
  • распределительный клапан;
  • вентили;
  • шаровые краны;
  • проходной фильтр;
  • клапаны – проходной, воздушный, обратный и предохранительный;
  • хомуты, муфты, тройники;
  • радиаторы (батареи) отопления;
  • трубы для теплоносителя – металлические или металлопластиковые;
  • крепежные изделия.
Схема обвязки электрокотла

Для проведения монтажа потребуется:

  • набор гаечных ключей;
  • сварочный аппарат;
  • болгарка и другие инструменты.

Также схема отопления от электрокотла включает элементы, предназначенные для подсоединения настенных приборов к отопительной конструкции, которая может предназначаться для стандартного обогрева помещений, для горячего водоснабжения или для системы теплый пол (детальнее: «Какой электрокотел для теплого пола лучше выбрать»).

Одноконтурный вариант обустройства отопления является несложным, необходимо просто следовать инструкции по установке электрокотла. В случае применения двухконтурной системы, схема подключения электрокотла бывает прямой и смесительной. При прямом варианте регулировка температуры нагрева осуществляется при помощи горелки. В смесительной схеме для этих целей используется не только горелка, но и смеситель с сервоприводом.

Схема обвязки электрокотла

В двухконтурных системах в обязательном порядке задействуют аварийную схему обвязки для защиты оборудования от непредвиденных ситуаций, например при отключении электроснабжения. Наиболее эффективным способом принято считать создание специального аварийного контура.

Варианты обвязки котла, смотрите примеры на видео:

Схема подключения электрокотла к системе отопления своими руками

Электрический котел отопления состоит из теплообменника, металлической емкости и контроллера. Его особенность – преобразование электричества в нагрев теплоносителя (воды, масла или антифриза).

Такие приборы широко используются для обогрева офисов, складов, гаражей, магазинов и частных домов. Их плюсы:

  1. Система регулирования мощности позволяет максимально точно скорректировать температурный режим в доме.
  2. Бесшумны.
  3. Работают только на электричестве, экологичны.
  4. Безопасны ввиду отсутствия открытого огня.
  5. Такие котлы лишены механизмов, непосредственно воздействующих друг на друга, а значит, устойчивы к износу.
  6. Компактны.
  7. Не требуют постоянного внимания.
  8. Эффективны (КПД равен 100%).
  9. Не требуют особого разрешения для самостоятельной установки.

Единственный минус – сбои в работе во время отключения или перепадов электричества.

С чего начать

Для того чтобы подключить электрокотел,  нужно составить схему обвязки. Ее вид определяется мощностью устройства и типом системы (одно- или двухконтурной).

Необходимое условие для установки такого теплогенератора – бесперебойное электроснабжение.

Где установить и как

Подключение электрического котла к системе отопления простое. Большое значение имеет напряжение, ориентируясь на которое, нужно правильно рассчитать схему установки и выбрать подходящую модель.

По мощности выделяется два вида: напольные и настенные. У первого мощность выше –  более 60 кВт.

Для электрогенератора любого типа мощностью более 12 кВт необходима трехфазная сеть. В остальных случаях достаточно двухфазной. При установке нижний патрубок должен располагаться ниже радиатора, чтобы вода (масло или антифриз) не задерживалась в системе.

Для установки чаще всего выбирают кухню либо какое-то нежилое помещение. Важно отсутствие на стене, где будет висеть котел, горючих материалов.

Подготовка электрокотла

Нужно проверить:

  1. Наличие повреждений корпуса (вмятин, царапин).
  2. Состояние электропроводки. При обнаружении каких-то повреждений допускается временная скрутка проводов.
  3. Отсутствие скоплений пыли.
  4. Работу УЗО, которое необходимо на случай скачков напряжения. Возле котла в стену дома монтируется выключатель. К нему должен быть обеспечен открытый доступ.