Обвязка и схема подключения отопительного котла в частном доме

Инструкция по сборке самодельного электродного котла

В качестве корпуса для электрического котла отопления своими руками используем трубу с внутренним сечением около 50 мм и длиной в 40 см. Кроме того, понадобится цельный стержень диаметром 20 мм и длиной 30 см, а также два переходника с нарезанной внутренней резьбой. В торце стержня высверливаем глухое отверстие с резьбой под болт Ø10 мм.

Подготавливаем патрубки. 1 мы будем приваривать в торцевой части трубы, а другой — сбоку. Чтобы боковой патрубок идеально прилегал к трубе, его подрезают болгаркой, а затем дошлифовывают круглым напильником.

Прорезаем отверстия для патрубков. Если нет резака, то по окружности можно просверлить много мелких отверстий. До идеала работы доводят надфилем и круглым напильником. Отверстие для бокового патрубка необходимо расположить в 10-15 мм от края трубы.

На следующем этапе необходимо приварить патрубки к трубе. Чтобы их не повело, сначала делают точечную сварку в нескольких местах, а затем — накладывают сплошной шов.

Подготавливаем платформу для электрокотла. Для этого можно взять лист стеклотекстолита толщиной 2 см и вырезать кусок 120×120 мм с помощью ножовки по металлу. Затем в этой платформе необходимо просверлить одно отверстие по центру, и четыре — по периметру. Сечение отверстий должно составлять 10-12 мм.

Сквозь дырки по периметру будут пропущены крепления корпуса котла, а центральное отверстие предназначено для фиксации стального электрода.

Приступаем к фиксации корпуса для котла на платформу. Чтобы обеспечить надежное прилегание, на корпусе с 4 сторон можно приварить четыре гайки Ø12 мм. Сквозь них легко пройдут болты Ø10 мм.

Такие гайки нужно приваривать с небольшим отступом от платформы. Чтобы его обеспечить, необходимо накрутить на болты подходящие им по размеру гайки, продеть их в широкие гайки, и снизу еще раз зафиксировать более мелкими. Таким образом, будет легче выполнить сварочные работы.

На последнем этапе выполняем окончательную сборку котла. Для этого вырезаем резиновую прокладку сечением слегка больше внешнего диаметра котла. В ее центральной части выполняем отверстие и продеваем сквозь него электрод. Затем корпус устанавливаем на платформу и прикручиваем.

Для чего нужна обвязка

Мнение о том, что отопление состоит из котла и батарей, является ошибочным. Существуют еще элементы обвязки, некоторые из них являются обязательными. При отсутствии какого-либо элемента в контуре возникают проблемы. Представим их в виде списка:

• Расширение теплоносителя с последующим повреждением труб – такое случается при отсутствии расширительного бачка. Этот элемент является обязательным, обойтись без него нельзя;
• Отсутствует циркуляционный насос – не самая большая проблема, в некоторых системах отопления его может и не быть. Но если контур сложный и запутанный, в нем много переходов, соединений и радиаторов, то протекание теплоносителя затрудняется. Без насоса это приведет к перегреву воды в пределах котла и к недостаточной температуре отопительных приборов (холодные участки батарей);
• Повышение давления в системе до критических отметок – такое случается при отсутствии предохранительного клапана. Такие клапаны монтируются в замкнутых контурах в составе групп безопасности;
• Закупоривание отопления воздухом – ситуация возникает при отсутствии спускников воздуха. В открытых системах он выходит через расширительные бачки, а в закрытых – через ручные или автоматические спускники воздуха;
• Неравномерный прогрев отдельных контуров – проблема возникает при отсутствии коллекторов и циркуляционных насосов.

Таким образом, для того чтобы отопление работало правильно и радовало теплом, необходимо разработать схему обвязки котла.

Модели электрокотлов

Принцип любого электрокотла – превращение электроэнергии в тепло. Электрические агрегаты не являются самыми экономически выгодными, но КПД их использования равен 95-99%, что достаточно хорошо для подобных узлов. Такие котлы подразделяются на три вида по типу теплоносителя. Поговорим о каждом из них более подробно.

Тэновый электрический котел

Электрические котлы отопления, снабженные ТЭНами, работают по принципу электрического чайника. Вода проходит через трубчатые нагревательные элементы – ТЭНы. Выступая в качестве теплоносителя, она проходит по всей системе отопления, циркулируя с помощью насоса.

Одним из преимуществ можно назвать его компактность, аккуратный внешний вид и возможность монтажа на стену. Процесс установки не вызовет особых затруднений, а эксплуатация комфортна и проста, благодаря датчикам терморегуляторам. Автоматика позволяет поддерживать нужный нагрев, ориентируясь на данные с датчиков, которые меряют температуру воздуха окружающей среды.

Теплоносителем может выступать не только вода, но и незамерзающая жидкость, благодаря которой не будет образовываться накипь на ТЭНах, которой не избежать, используя воду.

Внимание. Накипь, образованная на ТЭНах, ухудшает теплоотдачу и энергосберегающие свойства электрического котла отопления

Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость

Для удобства регулировки потребления электричества, он оборудован несколькими ТЭНами, которые можно включать по отдельности

Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость. Для удобства регулировки потребления электричества, он оборудован несколькими ТЭНами, которые можно включать по отдельности.

Электродный электрический котел

Принцип работы электродного электрического котла для отопления дома совершенно отличается от предыдущей модели. Нагрев жидкости происходит не нагревательным элементом. Электрод, установленный в корпусе, отдает жидкости электрический заряд, под действием которого молекулы расщепляются на отрицательно и положительно заряженные ионы. В теплоносителе происходит собственное сопротивление, что и обеспечивает интенсивный нагрев. Заливается в систему либо вода, либо специальный состав (подобие антифриза).

Данный вид электрического агрегата для отапливания дома совершенно безопасен, если произойдет утечка жидкости, он просто отключится. Электродный модели очень компактны (выглядит как небольшой цилиндр с патрубками), оборудованы датчиками замера температуры окружающего воздуха, управляются автоматикой.

Обслуживание данной модели сводится к замене электрода, так как они постепенно растворяются по мере работы, что ухудшает обогрев дома. Также нужно обязательно следить за исправной работой циркуляционного насоса, чтобы жидкость в системе не закипела. Правильная и эффективная работа электродного электрического котла для отопления частного дома возможна только с подготовленной водой – она должна иметь необходимое значение удельного сопротивления. Измерить их самостоятельно не всегда удобно и просто, как и подготовить воду. Поэтому, проще и надежнее будет купить специально предназначенную для работы в электродных котлах жидкость.

Электрический котел индукционный

Этот вид отопительного электрического агрегата для дома работает на основе индукционного нагрева жидкости ферромагнитными сплавами. Индуктивная катушка располагается в герметичном корпусе и не имеет контакта непосредственно с теплоносителем, который протекает по периметру устройства. Исходя из этого, в качестве энергоносителя для отопления дома может быть использована не только вода, но и антифризы. Данный электрический котел для отопления дома не оборудован нагревательным элементом или электродом, что улучшает его КПД. Также, отсутствие ТЭНов обеспечивает полную безопасность при эксплуатации. Этот вариант котла для обогрева дома не подвержен образованию накипи, практически не ломается и не течет.

Минусом индукционных моделей является лишь их более высокая стоимость и большие габариты. Но со временем проблема размера устраняется — на смену старым, приходят усовершенствованные модели.

Кроме данной классификации, электрические котлы для отопления частного дома разделяют на:

• одноконтурные (предназначены только для отопления всего дома);
• двухконтурные (обеспечивают не только отопление во всем доме, но и нагрев воды).

Также нужно выделить:

• настенные котлы;
• напольные котлы (производятся модели большой мощности).

Что понадобится для установки твердотопливного котла своими руками

Если для монтажа твердотопливного котла вы не собираетесь привлекать специалистов, вам придётся самостоятельно подготовиться к работе.

Прежде всего понадобится спецодежда и инструмент:

• спецовка, краги и сварочная маска;
• сварочный аппарат;
• дисковая пила с режущими дисками по металлу;
• строительный уровень и угольник;
• набор рожковых ключей;
• разводные ключи;
• отвёртка с набором различных насадок;
• рулетка и маркер;
• пистолет для герметика.

Для подключения котла к отопительной системе нужно дополнительно приобрести:

• 2 шаровых крана со сгоном и двусторонней (внешней и наружной) резьбой диаметром 50 мм;
• группу безопасности (манометр, предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик и пару шаровых кранов диаметром 15 мм);
• 3 стальных муфты диаметром 50 мм;
• стальные переходники 57-32 мм;
• стальные отводы диаметром 50 мм;
• дымовую трубу с шиберной задвижкой;
• металлические трубы для подключения котла;
• термозащищённый герметик;
• сантехническую подмотку;
• циркуляционный насос (устанавливается на линии обратного хода и обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя в случае затруднения естественной).

Самое главное при установке теплогенератора – следовать положениям инструкции завода-изготовителя. Перед началом монтажных работ необходимо выполнить сборку системы отопления и проверить её на герметичность, а также организовать вентиляцию и систему дымоудаления в котельной.

Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению

Монтаж электрокотла на стену

1. Очистите стену от пыли и грязи.
2. Монтажный набор: навесная монтажная пластина, дюбели и винты, как правило идут в комплекте с котлом.
3. Сделайте на стене разметку в соответствии с крепежной планкой и просверлите отверстия соответствующего дюбелям диаметра (обычно Ø 10 мм), вставьте дюбели в отверстия.
4. Подвесьте котел на резьбовые крюки, после чего закрутите винты.

Как выбрать внешний термостат для электрокотла и экономить на отоплении до 30% каждый месяц

Организация обвязки

Для ТЭНовых электрокотлов в моноблочном корпусе, которые уже имеют все необходимые элементы системы достаточно подвести к соответствующим патрубкам подающую и обратную линии. К обратке через кран подпитки необходимо подвести запуск воды в систему.

Для простых ТЭНовых котлов без циркуляционного насоса и расширительного бака все элементы присоединяются в соответствии с одной из схем, приведенных выше.

1. Сначала на специальные крепления монтируется гидроколлектор и расширительный бак.
2. Далее в соответствии со схемой прокладываются разводка труб с установленными на них циркуляционным насосом, фильтром, группой безопасности.

Подвод электрической проводки и подключение к ней электрокотла

Электрические котлы имеют большую мощность и подключать к розетке разрешено лишь маломощные модели до 3,5 кВт, обычно используемые в квартирах. В иных случаях подключение осуществляется исключительно напрямую.

Подключается котлоагрегат к электрической сети через диффеенциальный автомат защиты или связку УЗО + автоматический выключатель (по 1 выключателю на каждую фазу). Силовой кабель должен иметь достаточное сечение, рассчитать которое можно, например, исходя из мощности электрокотла.

Сечение кабеля, мм2	Медные жилы, кВт	Алюминиевые жилы, кВт
220 В	380 В	220 В	380 В
1,5	3,3	5,7	—	—
2,0	4,1	7,2	3,0	5,3
2,5	4,6	7,9	3,5	6,0
4,0	5,9	10	4,6	7,9
6,0	7,4	12	5,7	9,8
10,0	11	19	8,3	14,0
16,0	17	30	12	20,0

Пример таблицы из инструкции по эксплуатации Protherm Скат 9KR 13.

Сама электрическая схема подключения одинакова для всех электрокотлов, разница лишь в количестве фаз.

При подключении к однофазной электросети достаточно подключить фазу к любому из контактов (U, V или W). При подключении электрокотла к трехфазной (380 В) электросети необходимо вытащить перемычку (см. схему) и подключить к каждому из 3-х контактов фазу. Ноль и заземление (N и PE соответственно) в каждом из случаев подключается одинаково.

Пример блока контактов Protherm Скат, подключение идет к трехфазной электросети.Подключение автоматики электрического котла через магнитный пускатель.

Заземление

Электрические установки большой мощности, к которым относятся и бытовые электрокотлы, требуют качественного заземления с соблюдением всех норм и требований. От корпуса котла должен идти провод необходимого сечения до внутреннего распределительного щита заземления, если оно уже организовано, или напрямую до вкопанных в почву электродов, если заземления в загородном доме нет.

Наружная часть защиты должна находиться в месте, где гарантированно никого не будет в момент пробоя электросети, но желательно не далее 1 метра от фундамента дома.

Порядок работ:

1. Прокопайте лопатой треугольник и подвод к нему глубиной 0,5-0,7 м, длинна сторон треугольника – 1,2 м.На фото – пример траншеи и уже готовой заземляющей конструкции.
2. Заострите болгаркой и забейте в землю по вершинам треугольника вертикальные заземлители – металлические уголки 50*50 длинной 2,1-2,2 метра. Они лишь немного должны торчать из земли, чтобы в дальнейшем к ним можно было приварить горизонтальные заземляющие пластины.
3. Образуя стороны треугольника, приварите к вертикальным электродам 3 полоски металла длинной 1,2 м, шириной 4 см и толщиной не менее 4 см.
4. Приварите к ближайшей вершине треугольника и проведите по траншее к фундаменту дома полосу из нержавеющей стали 4)*4 мм.
5. Соедините заземляющий провод идущий от распределительного щита или корпуса электрокотла болтовым соединением.
6. Засыпьте конструкцию землей.

Опрос: сделано ли в вашем загородном доме полноценное заземление?

Пробный запуск котла

1. Проверьте изоляцию всех проводов, надежность соединительных муфт, кранов и стыков труб.
2. Запустите воду в систему отопления через кран подпитки, открывая вентиль не полностью, чтобы вода набиралась под меньшим давлением.
3. Спустите воздух через воздухоотводчик, в некоторых моделях имеется автоматический воздухоотводчик.
4. Проконтролируйте давление в системе с помощью манометра, точные номинальные значения указаны в паспорте электрокотла, обычно это 1,3-2,0 бар в рабочем режиме и 1,0-1,3 бар при отключенном котле.

Какие трубы нужны для подключения котла отопления

Выбор труб является очень важным этапом подготовки к монтажу отопительного оборудования.

Для эффективной работы системы обогрева с циркуляционным насосом, трубы должны выдерживать следующие показатели:

• давление — 1-2,5 кгс/кв. см.;
• температура жидкости на подаче 70-75 °C;
• температура на обратке — 55°C.

Это параметры, которые выдерживаются при нормальной работе системы, без аварийных моментов.

Если насос по какой-то причине остановится, то развитие ситуации следующее:

• у газового, электрического и дизельного котла термостат перекроет подачу топлива, и работа водяного контура останется безопасной;
• у котла, работающем на твёрдом топливе, термостат прикроет поддувало, но горение (тление) топлива будет продолжаться до получаса, это значит, что температура теплоносителя может вырасти.

При таком раскладе эксплуатационные характеристики пластиковых и металлопластиковых труб, которые будут использоваться для газового, электрического и дизельного котла, должны иметь рабочие параметры не менее 80 °C.

Что касается твердотопливного агрегата, то не менее 1-2 метров водяного контура, идущего от котла, нужно делать из стальных, медных труб или нержавейки. Стальные трубы, стойкие к перепадам температуры и гидравлическому давлению, к сожалению, подвержены коррозии, имеют немалый вес и недостаточно гладкую внутреннюю поверхность. Монтаж нужно выполнять с помощью сварки. Снаружи трубы покрывают краской, и такой уход требуется делать регулярно. У труб из меди и нержавейки таких проблем нет. Единственный недостаток — довольно высокая цена на эти изделия.

При естественной циркуляции процесс нагрева теплоносителя происходит медленно. Температура жидкости при выходе из котла иногда превышает 90°C. Поэтому трубопровод между котлом и расширительным бачком всегда делают металлическим.

Ни один, самый лучший пластик, не выдержит нештатную температуру. Образование течи и размягчение пластика гарантировано при 130°C. От перегрева полипропиленовые трубы разрываются.

В последние годы всё чаще трубопровод стараются скрыть из виду. Разводку делают не только наружную, но и скрытую в стенах, под чистовым полом, внутри гипсокартонных коробов. В системах отопления допустимо комбинировать разные типы труб.

Монтаж электрокотла своими руками

Возможно не удастся всё сделать самостоятельно. Но часть работы можно выполнить без привлечения мастеров. Это интересно, познавательно и поможет сэкономить средства.

Этапы работы:

• Стена очищается от грязевых и пылевых скоплений до появления блеска;
• Будем использовать монтажную пластину навесного типа, винты и дюбели. Обычно всё это предлагается вместе с котлом;
• На стене создаётся разметка по крепёжной планке. Сверлятся отверстия, чтобы совпадали с размером диаметра дюбелей;
• Дюбеля вставляются в отверстия;
• Котёл подвешивается на стену на основе резьбовых крюков. Теперь необходимо закрутить винты.

Но не стоит удивляться, если вместе с моделью будут предложены другие крепёжные элементы. Это нормально они могут отличаться. В инструкции обязательно указывается способ крепления.

Обвязка твердотопливного котла отопления, схема

Нужно отметить, что схема обвязки твердотопливного котла включает несколько элементов и устройств, которые обязательно необходимо использовать. чтобы работа системы отопления была долговечной.

Схема обвязки котла на твердом топливе, это необходимые устройства и элементы, которые вместе образуют единую систему отопления. В такую систему отопления входит:

• Котел.
• Циркуляционный насос.
• Расширительный бачок.
• Система аварийного питания.
• Система совместного смешивания.
• Буферная емкость.
• Аварийный контур
• Система защиты от коррозии.
• Манометр, сливной кран, специальный вентиль. Это все собрано в один блок
• Термоклапан.
• Поплавковый кран.

Последовательность работ

Начинается все с монтажа электрического котла. Его монтируют или на стену (настенная модель), или на пол (напольная). Далее по следующей схеме:

1. К патрубкам подсоединяются трубы системы отопления.
2. В последние включаются требуемые дополнительные элементы сети: расширительный бак, циркуляционный насос, датчики температуры, давления и прочие.

Нет никакой разницы, что надо делать в первую очередь: отопительную сеть или монтаж котла. Главное – правильно выбрать место установки котлоагрегата. Оно должно быть удобным для обслуживания оборудования.

Схема обвязки системы с естественной циркуляцией

Здесь насос отсутствует. Такие котлы чаще используют в отопительных сетях с естественным движением теплоносителя. Когда горячая вода нагревается, по законам физики она стремиться вверх. Проходит по верхнему участку обвязки, спускается вниз к радиаторам отопления, потому что ее подпирает холодная вода, движущаяся по обратному участку.

Здесь теплоноситель отдает тепло в помещения, остывая. Отсюда он попадает в обратку и, протекая по трубам, перемещается обратно в электрический котел. Цикл повторяется заново.

Весь процесс движения теплоносителя происходит под действием физических законов нагрева жидкостей. Удобный и эффективный вариант для небольших домов. Плюс – он частично энергонезависимый. То есть кроме самого электрического котла в системе нет других электрических приборов.

Но в такой системе обвязке необходимо учитывать место расположения расширительного бака. Его обычно устанавливают на трубном участке подачи теплоносителя в самом высоком месте системы отопления. Все дело в воздухе, попадающем с водой. Если его не удалить, может образоваться пробка, которая сведен на нет всю работу отопления.

Воздух с теплоносителем движется вверх, попадая в расширительный бак. Последний является прибором открытого типа. У него полная связь с атмосферным воздухом, позволяющая выводить воздушные пробки.

Обратите внимание на картинку ниже. В ней четко видно, где расположен расширительный бак

Это самое высокое место.

Схема обвязки котла с естественной циркуляцией воды

Еще момент – участок подачи теплоносителя. Он должен располагаться под уклоном. Это никак не влияет на схему обвязки электрокотла, но это важный нюанс монтажа отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Обвязка с принудительной циркуляцией

Насос принудительно перекачивает воду, создавая внутри системы небольшое давление. Устанавливают этот прибор с одной целью – равномерно распределить теплоноситель по радиаторам. Используют принудительную циркуляцию не во всех схемах отопления.

Если дом небольшой, то можно установить схему “Ленинградка” (ее еще называют однотрубной), в которой сеть подачи и обратки монтируются параллельно друг друга и рядом. В них же врезаются радиаторы – только в сеть подачи теплоносителя, последовательно.

Другой вариант носит название двухтрубка. Это когда трубы прокладываются так же, но врезка радиаторов происходит сразу в два потока: подачу и обратку. Одним патрубком батарея подключается к участку подачи, другим к обратке. На фото ниже два варианта хорошо видны.

Схемы систем отопления

Обе схемы являются закрытыми. В них устанавливается герметично закрытый расширительный бак. Через него воздух выводить нельзя. Поэтому бак можно устанавливать в любом месте системы отопления. Чаще это труба обратки рядом с электрическим котлом. Здесь же монтируется и циркуляционный насос, если его нет в конструкции котлоагрегата.

Получается так, что обвязка – это две трубы, которые подсоединяются к патрубкам котла. Если используется отопление с естественной циркуляцией воды внутри, то к верхнему участку подключается через патрубок расширительный бак. Если с принудительной, то дополнительно монтируется циркуляционный насос на обратный контур. Когда же насос уже присутствует в электрическом котле, то кроме расширительного бака никакие другие приборы не устанавливаются.

Единственное, что всегда присутствует в обвязке, это два обязательных элемента:

1. Питающий патрубок с шаровым краном на конце. Его врезают в обратку через тройник и подключают к водопроводной сети. Назначение – заполнять систему отопления водой. Сюда можно дополнительно смонтировать фильтр грубой очистки, что обычно и делают.
2. Патрубок для слива теплоносителя из отопления. Он снабжен шаровым краном и подключен к канализации дома. Назначение – слив воды для освобождения отопительной сети от теплоносителя для проведения ремонта или демонтажа.

Заключение

Подключение электрокотла к системе отопления должно проходить по отдельной электролинии от счетчика. Не забывайте про мощность! Подключив мощный электрокотел к двухфазной сетке, есть риск оставить без света не только систему электроснабжения своего частного дома, но и целого района. С особой внимательностью следует отнестись к установке заземления: неопытные владельцы часто присоединяют его к нулевой фазе проводки. Во-первых, это запрещено техникой безопасности, а во-вторых, УЗО воспримет это как короткое замыкание в генераторе.

Установка электрического котла (особенно двухконтурного) и составление электросхемы иногда вызывают трудности даже у профессионалов. Конечно, вы способны сделать это дома, своими руками, но безопаснее довериться опытному специалисту. Более того, в случае обнаружения неисправности вы всегда сможете воспользоваться гарантией на ремонт. Впрочем, если вы все же решили действовать самостоятельно, рекомендуем еще раз перечитать статью и уточнить все детали, вызывающие сомнение.

Подключение радиатора к однотрубной системе отопления Подключение радиатора отопления к двухтрубной системе Изготовление электрокотла «Скорпион» Схема и этапы подключения газового котла отопления к системе отопления