Особенности электрокотла 3 кВт для отопления

В условиях суровой зимы крайне важно обеспечить 100-процентную надежность отопительной системы, особенно если ее теплогенератор работает на твердом топливе.

Что представляет собой электрокотел?

Котел – это по сути металлический резервуар с тепловым электронагревательным элементом. Смастерить самодельный электрокотел для отопления просто. Главное владеть определенным уровнем знаний, иметь нужные материалы, инструменты и грамотно составить схему. Форма самодельного котла может быть произвольной. Чаще всего используют электрокотлы 220 в. Но иногда устанавливают и более мощные агрегаты. Например, электро котёл отопление 380 в позволит увеличить отапливаемую площадь.

Что представляет собой электрокотел?
Что представляет собой электрокотел?
Что представляет собой электрокотел?
Что представляет собой электрокотел?
Что представляет собой электрокотел?
Что представляет собой электрокотел?

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.

Выбор вводного автомата и пускателей

Принципиальная схема автоматики электрокотла всегда начинается с подачи напряжения через вводной автомат.

Электрическое отопление подразумевает, как правило, наличие трехфазного ввода 380В. Значит и автомат должен быть трехполюсным.

Обратите особое внимание, это должен быть именно один трехполюсный выключатель, а не три отдельных однополюсных.

При КЗ и повреждении греющего элемента любой фазы, защита должна прекращать подачу напряжения по всем фазам.

После вводного автомата фазные проводники нужно разделить.

Делается это на электромагнитных пускателях.

Именно на них и ложится основная работа по автоматической коммутации Автомат то вы включаете и выключаете ручками, а пускатель будет это делать без вашего участия, на основе подачи управляющего напряжения от соответствующих датчиков.

При этом в отличие от автомата, покупайте три отдельных однофазных модульных пускателя. Старые модели типа ПМЛ, ПМА, КМИ здесь не подойдут. И дело вовсе не в их шумной работе и громких щелчках.

Модульный трехфазный экземпляр в едином корпусе, тоже будет не пригоден для нашей схемы.

Самое главное преимущество однофазных – возможность ручной и очень простой регулировки мощности электрокотла. Подробнее об этом будет сказано ниже.

К силовым клеммам каждого контактора, как раз-таки и подключаются нагревательные элементы (ТЭН, электроды) котла отопления.

№Виды электрических котлов по типу нагревательного элемента

В зависимости от того, каким образом проходит нагрев воды, все котлы делятся на ТЭНовые, электродные и индукционные.

ТЭНовые котлы

Это самый популярный вариант исполнения, причем настолько популярный, что говоря об электрических котлах, как правило, имеют в виду именно конструкции с ТЭНом. Работает такой агрегат по принципу кипятильника. Электричество подается к трубчатому электронагревателю (ТЭН), он нагревается и передает тепло воде, которая используется в качестве теплоносителя. ТЭН состоит из нихромовой спирали и прочной оболочки из стали, алюминия или титана. Пространство между спиралью и оболочкой заполняет кварцевый песок или другой диэлектрический наполнитель.

Номинальная мощность в таких котлах достигается скачкообразно, примерно через 10-15 минут после включения. ТЭНовые котлы работают в проточном режиме, могут быть одноконтурными и двухконтурными. Как правило, в бак котла помещено несколько ТЭНов.

Так как прямой контакт нагревающейся спирали с водой отсутствует (диэлектрик играет роль разделителя), короткого замыкания можно не бояться. Главная проблема подобных котлов заключается в другом. Поверхность ТЭНа контактирует с водой, на ней относительно быстро появляется накипь, которая может постепенно вывести котел из строя. Чтобы замедлить этот процесс или даже полностью его избежать, лучше использовать в системе дистиллированную воду. Также иногда применяются специальные жидкости. От перегрева теплоносителя котлы защищены термическим регулятором, но если произошла утечка, то агрегат рискует перегреться и выйти из строя.

Электродные (ионные) котлы

Конструкция данного котла предполагает наличие двух электродов, погруженных в теплообменник. На них подается электрическая энергия, за счет чего создается разность потенциалов. Благодаря наличию в теплоносителе солей он превращается в проводник тока. Электричество, проходя сквозь электролит с высоким сопротивлением, вызывает его нагрев. Достаточно буквально пары минут, чтобы котел достиг номинальной мощности. В качестве электролита (теплоносителя) берут специально подготовленную воду или жидкость на основе этиленгликоля.

В работе котлы такого типа достаточно экономичны, а для обеспечения той же тепловой мощности, что и ТЭНовый котел, потребляют почти в два раза меньше электричества. Такие агрегаты, как правило, имеют надежную продуманную автоматику, редко выходят из строя, так как ломаться тут, по сути, нечему. Если в системе случится протечка, то перегрева не случится – электролита ведь нет. Хорошо себя показывают электродные котлы и в условиях нестабильного напряжения. Если оно упадет вплоть до 180 В, агрегат будет продолжать работать и вырабатывать тепло.

Из минусов только стоимость оборудования и необходимость использовать специально подготовленный теплоноситель. От его состава будет зависеть, сколько энергии будет тратить котел на нагревание. Еще один нюанс – необходимость надежного заземления. Электроды придется периодически менять.

Индукционный котел

Котлы данного типа начали использоваться еще в 80-х годах прошлого века, но сначала устанавливались только на производстве. Выпуск бытовых моделей начался только к концу 90-х годов. Принцип работы у них достаточно сложный и напоминает трансформатор. Сердце агрегата – индукционная катушка, которая преобразует электрическую энергию в магнитное поле, направляя его на сердечник. Последний представляет собой систему стальных труб с теплоносителем внутри.

Система показала себя неплохо. Индукционные котлы экономичны и очень компактны, долговечны (срок службы 30 лет и более) и пожаробезопасны, да и проблема накипи с ними не страшна. Строгих требований к теплоносителю, как в двух предыдущих типах котлов, нет – заливать можно даже очищенные нефтепродукты.

Главный минус – высокая цена. К тому же, весят индукционные котлы прилично, несмотря на свои миниатюрные габариты. Найти модель легче 20 кг не получится.

Какой котел лучше выбрать, зависит от бюджета и выдвигаемых требований – в продаже можно найти все три вида.

Методика изготовления котла

Исходя из этого расчета, в самодельный электрокотел для отопления устанавливается необходимое количество тэнов. По каждый термоэлемент в верхней заглушке своего котла вырезается отверстие необходимого диаметра. Работа эта только на первый взгляд кажется простой, Все необходимые в верхней заглушке отверстия должны быть вырезаны так, чтобы вставленные в них термоэлементы были направлены строго вертикально вниз, или, по крайней мере, не выходили бы за пределы габаритов корпуса котла.

Для того чтобы этого добиться, в проделанные отверстия вставляются муфты с внутренней резьбой и привариваются к заглушке. Если приваривание муфт будет произведено неровно, это приведёт в перекосу термоэлементов в котле. Чтобы этого избежать, муфты сначала прихватывают к заглушке в нескольких местах, после чего выравнивают молотком, если требуется. Убедившись в том, что муфты стоят в отверстиях ровно, их можно приварить окончательно.

Методика изготовления котла

В нижней заглушке также прорезается отверстие, в которое вставляется муфта с внутренней или внешней резьбой. Впоследствии на неё будет установлен кран для спуска воды. Теперь необходимо прорезать два отверстия в корпусе будущего котла. Через эти отверстия трубы отопительной системы будут подключаться к котлу. В них также вставляются муфты и привариваются.

К верхней муфте подключается труба, она предназначена для подачи горячей воды в систему. К нижней муфте подключается нижняя труба (обратка), через которую остывшая вода возвращается в котёл для последующего нагревания. Затем к одному из концов трубы приваривается нижняя заглушка, а к другому – верхняя. В отверстия верхней заглушки вставляются термоэлементы.

Совет № Экономия энергоресурсов

Выбирайте электрокотёл со встроенными системами экономии энергоресурсов: чем их больше, тем лучше

Автоматическая модуляция силы нагревательных элементов, погодозависимый контроллер — это далеко не все технические решения, которыми может быть оснащён экономичный электрокотёл.

Как минимум, в нём должны быть реализованы возможности принудительно ограничивать мощность, программировать в суточном или недельном цикле не только температуру в помещениях, но и работу циркуляционного насоса. Предпочтительнее, чтобы он был с частотным регулированием. Это позволяет более плавно контролировать работу оборудования, не тратить лишнюю энергию, избегать шумов и гидроударов при запуске.

Совет № Экономия энергоресурсов

В некоторых современных моделях электрокотлов предусмотрена возможность запрограммировать зависимость работы циркуляционного насоса от других устройств: например, пока греется вода в бойлере, насос будет остановлен, а нагрев теплогенератора — заблокирован. Таким образом обеспечивается возможность избежать перерасхода электроэнергии. Уровень газификации в России на сегодняшний день составляет 68%: трети наших соотечественников голубое топливо недоступно. При строительстве собственного дома они выбирают между твердотопливными, жидкотопливными и электрическими котлами, отопление которыми действительно до недавнего времени было «золотым». Современные технологии и разработки разрушают этот стереотип и доказывают, что системы отопления с электрокотлом экономичны и эффективны.

Читайте также:  Какие есть требования к дымоходу для газового котла отопления

Пресс-служба ООО «Виссманн»

Индукционные котлы отопления

Принцип магнитной индукции для нагрева материалов используется уже достаточно давно в металлургической и химической промышленности. На рынке отопительной техники индукционные электрокотлы для водяного теплоснабжения появились относительно недавно.

Индукционный отопительный котел

В конструкции котла присутствует обмотка, благодаря которой создается электромагнитное поле. Через сердечник проходит теплоноситель и из-за электромагнитной индукции его температура повышается. Такой принцип позволяет делать индукционные электрокотлы для теплоснабжения частного дома различной мощности. В большинстве случаев модели рассчитаны для питания от электросети с напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Для уменьшения габаритов конструкции можно установить частотные преобразователи, которые увеличат удельную мощность котла без значительного роста габаритов.

К преимуществам индукционных котлов можно отнести следующее:

Индукционные котлы отопления
  • Простое подключение индукционного электрокотла в отопление. Для этого достаточно установить конструкцию и подсоединить патрубки к подающей и обратной магистрали;
  • Надежность работы. Из-за отсутствия движущихся элементов срок безремонтной службы может составлять от 20 до 30 лет;
  • Возможность использования нескольких типов теплоносителя. Можно выбрать индукционный электрокотел для отопления для системы с дистиллированной водой или антифризом. Это не скажется на работоспособности оборудования;
  • Отсутствие накипи. Это обусловлено особенностью работы котла.

Можно ли сделать индукционный электрокотел для отопления дома самостоятельно? В большинстве случаев это будет затруднительно, так как необходимо правильно подобрать материал обмотки, корпуса и обеспечить достаточную изоляцию котла. Но главной проблемой является герметичность конструкции.

Индукционные электрокотлы нашли широкое применение для организации теплоснабжения в больших производственных и административных зданиях. В этом случае их габариты не являются определяющим фактором выбора.

Установка электрокотла для отопления частного дома

Котлы отопления бывают напольными и настенными. Настенные электрокотлы устанавливаются прямо на стену, для монтажа напольного оборудования нужна специальная подставка. Что касается того, как сделать электрокотел своими руками, то лучше все-таки купить оборудование промышленного производства – оно точно прослужит долго.

    Как правильно установить электрокотел:
  1. сначала прибор собирают согласно прилагаемой инструкции;
  2. устройство закрепляют на полу или стене;
  3. оборудование подсоединяют к электросети и проводят заземление;
  4. подключают электрический котел отопления своими руками к системе отопления;
  5. удаляют воздух из системы и проверяют работоспособность.

Выполнение всех этих этапов работы является обязательным, только в этом случае можно быть уверенными в долгой и безупречной эксплуатации оборудования.

Установка оборудования

    Перед началом работы нужно подготовить следующие инструменты:
  • перфоратор или дрель для создания отверстий для крепежа оборудования;
  • монтажную планку или анкера для прикрепления котла;
  • кабель для подключения приборов;
  • фланцы, муфты, трубы для создания отопительной системы.

Помогут установить водонагревательный электрический котел своими руками чертежи и инструкция производителя.

Прежде чем приступить к монтажу оборудования, нужно убедиться, что стена выдержит его вес. Место для установки выбирается таким образом, чтобы возле котла и над ним хватало места для проведения ремонтных работ, которые через годы эксплуатации все же придется проводить.

Величина данного пространства обычно указывается в инструкции производителя. Установка электрокотла должна производиться без отклонений по уровню и перекосов.

Также важно, чтобы стена, на которую будет устанавливаться оборудование, была сделана из негорючих материалов. Это обязательное требование пожарной безопасности для отопительных приборов.

После монтажа электрокотла к нему подключают трубы водоснабжения и системы отопления. Соединение элементов производится с помощью фланцев и муфт.

Затем котел подключают к электрической сети, используя специальный кабель, предназначенный именно для этого оборудования. Перед этим обязательно монтируют автоматы и защитные устройства, рекомендуемые производителем. Установка электрокотла в частном доме или квартире также требует заземления.

Установка электрокотла для отопления частного дома

При подключении оборудования стоит учитывать, что далеко не все отопительные приборы работают от обычной электросети 220В. Нередко возникает необходимость подключения котла к трехфазной электросети 380В.

Кроме того, нужно рассчитать требуемое сечение электрического кабеля исходя от напряжения проводимого тока и мощности отопительного оборудования.

Что касается того, как работает электрокотел, то основное требование по его эксплуатации – наполнять систему отопления водой можно только после включения нагревательного устройства. Таким образом, сначала нужно включить котел, и лишь потом наполнять трубы водой и проверять работоспособность системы.

Установка настенных и напольных котлов практически ничем не отличается, разве что тем, что первые крепятся на стену, а вторые устанавливаются на заранее подготовленную подставку.

Рекомендации по установке электрокотлов

При покупке оборудования нужно обратить внимание на его комплектацию и эксплуатационные возможности. Обычно электрокотлы в квартирах устанавливают для создания резервной системы отопления.

Если же прибор будет служить для основного обогрева дома, то стоит учесть, что он потребляет немало электричества, поэтому для отопления большой площади лучше подобрать другой вариант.

Если котел электродный, то для контура отопления потребуется манометр, воздухоотводчик и обратно-предохранительный клапан. Когда производится монтаж электрокотла для открытой системы отопления, то обязательно устанавливают запорную арматуру после расширительного бачка.

Для заземления электрокотла необходим кабель с сечением минимум 4 миллиметра. Если оборудование будет использоваться не для новой системы отопления, то трубы обязательно промывают, чтобы избежать загрязнения форсунок котла.

Установить электрический котел вполне можно самостоятельно, но нужно придерживаться рекомендаций специалистов и производителя, чтобы он прослужил долго и работал эффективно.

Где и за сколько можно купить

Электрокотлы 3 квт для отопления квартиры или дома представлены в широком ассортименте в магазинах и на торговых площадках в интернете, специализирующихся на оборудовании для инженерных систем. Стоимость товара зависит от степени популярности бренда, что само по себе является гарантией качества, и комплектации.

Наиболее простые модели, оснащённые одним ТЭНом с минимальными возможностями регулирования, можно купить за 5 тыс. рублей. Цена на полностью автоматизированные агрегаты с возможностями погодозависимого управления, подключения гаджетов через GPS и т.д. возрастает до 15-20 тысяч. Максимальная стоимость оборудования известной марки, укомплектованного обвязкой и модулем управления, может достигать 35 тыс. рублей.

Электрокотел и альтернативные варианты, цена вопроса

Рынок предлагает много котлов как отечественного, так и зарубежного производства.

  1. Среди российских фирм популярна «Эван». Генераторы этой компании в зависимости от мощности стоят от 7 до 22 тысяч рублей.
  2. Другой российский производитель «РусНИТ» предлагает котлы примерно в такой же ценовой категории.
  3. Немецкая фирма Vaillant выпускает высококачественные электрокотлы с отличным дизайном и простой системой управления. Они стоят от 30 тысяч рублей и выше.
  4. Одними из самых дорогих моделей являются изделия чешской фирмы Dakon. Стоимость их составляет в среднем 50 тысяч рублей.
  5. Оптимальным по соотношению цены и качества являются словацкие котлы Proterm. В среднем за них нужно будет заплатить 25 тысяч рублей. При этом они очень надежные, поэтому пользуются большой популярностью на мировом рынке.

Protherm Скат 9

При подсчете предварительной сметы необходимо учесть, что нужно будет купить сопутствующие товары: кабель, стабилизатор и прочее. Общая цена будет зависеть от проекта.

Если же вы хотите нанять специалистов, то учтите, что только за монтаж самого котла и подключение его к существующей системе придется в среднем заплатить около 7-9 тысяч рублей. Это без установки насосной группы и бойлера, а также радиаторов или теплого пола.

Стоимость эксплуатации сильно отличаются в зависимости от мощности котла, стоимости электроэнергии и прочих показателей.

В среднем ежемесячные расходы на электроэнергию составляют 2-3 тысячи рублей.

Альтернативой электрокотлам с подключением к водяному контуру являются:

  • электрический теплый пол, представляющий собой кабель или специальную пленку, укладываемые под напольное покрытие и нагреваемые при прохождении электрического тока;
  • инфракрасные нагреватели, в которых электроэнергия преобразуется в тепловое излучение, нагревающее предметы, с которыми сталкивается;
  • электроконвекторы – по сути ТЭНы в корпусе, который нагревается сам и отдает тепло помещению.

В целом электроотопление – неплохая альтернатива другим отопительным системам, особенно для домов площадью не более 300 м2. Зачастую котлы используются и в качестве дополнения к уже имеющемуся отоплению, например, к газовому.

Мы подобрали для Вас ещё восемь полезных статей, смотрите далее.

  • Анализ и очистка воды из скважины от железа
  • Автономный теплогенератор — твердотопливный котел для дома Виадрус
  • Как сделать поверку счётчиков воды, не снимая
  • Для чего нужен гидроаккумулятор, принцип действия и рекомендации по выбору
  • Алюминиевые радиаторы отопления: преимущества, технические характеристики и особенности установки
  • Установка в квартире газового счетчика: правила безопасности, монтажа, требования
  • Фильтры для очистки воды: какие поставить в частном доме?
  • Настенные газовые конвекторы: виды, модели и особенности эксплуатации

Монтаж изготовленного котла

Как происходит установка электрокотла своими руками? ТЭНовый котел можно устанавливать в любом удобном месте. В системах с принудительной циркуляцией его можно разместить контактами ТЭНа вверх – так прибор будет удобнее обслуживать. При естественной циркуляции ТЭН лучше развернуть вниз – этим будет обеспечен равномерный теплоотвод.

Если вы применили 3-фазный ТЭН, снимите с кнопок автомата объединяющую планку.

Это даст возможность включать нагреватель на 1/3 или 2/3 мощности, подавая, соответственно, одну или две фазы (для включения фазы на автомате нужно нажать соответствующую кнопку).

Индукционный котел предложенной конструкции можно применять только при наличии принудительной циркуляции.

Размещать его нужно не ближе 30-ти см по отношению к стенам и хотя бы в 80-ти см от пола или потолка. При более близком расположении металлические детали в строительных конструкциях будут нагреваться.

Монтаж изготовленного котла

Электродный котел рекомендуется подключать к батарее через диэлектрическую вставку, при этом корпус его нельзя заземлять.

Каждый из самодельных электрокотлов рекомендуется оснастить защитно-декоративным кожухом, который надо заземлить в обязательном порядке.

Приборы следует устанавливать с небольшим уклоном, чтобы внутри не скапливался воздух.

Отопительные приборы, работающие по принципу индукционного нагрева, пока еще не очень популярны, но постепенно завоевывают рынок. Как работают индукционные котлы отопления и как можно изготовить такой агрегат своими руками – этому посвящена следующая статья.

Какой линолеум выбрать под электрический теплый пол? Ответ на этот вопрос читайте в этой теме.

Послесловие

Итак мы рассмотрели что такое электрокотел отопления, его устройство, достоинства и недостатки. Использование подобного оборудования довольно эффективно, а задействование отопительных электрических котлов в комплексе с газовыми или твердотопливными генераторами тепла, только увеличит производительность систем обогрева домов. Вы можете прислушаться к советам данным в статье или к отзывам друзей, но любом случае решать придется только вам.

Послесловие

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

  • Total: 2
  • VK
  • OK1
  • TG
  • FB
  • TW1
Послесловие