Схема подключения электрокотла к системе отопления и сети на 220 и 380 В

Классификация оборудования и принцип работы

Электрокотел преобразует электрическую энергию в тепловую и в зависимости от особенностей конструкции может быть:

• ТЭНовым;
• электродным;
• индукционным.

Независимо от вида современные модели снабжены термостатом, с помощью которого можно корректировать мощность устройства и степень нагрева теплоносителя.

Обычно есть и возможность получать сведения с внешнего датчика, чтобы контролировать температуру воздушной массы в конкретном помещении.

Устройство с нагревательным ТЭНом

Внутри емкости, предназначенной для воды, устанавливают нагревательные элементы – ТЭНы. Они могут быть выполнены в виде трубок или пластин. Чтобы регулировать степень нагрева, нагреватели включаются поочередно.

Вода поступает в бак, нагревается, затем передается на контур. По мере ее остывания или нагрева отдельные ТЭНы включаются или выключаются. Движением теплоносителя управляет встроенный циркуляционный насос.

В зависимости от размеров и типа ТЭНовые электрокотлы бывают настенными или напольными. Нужно подобрать такое место установки прибора, чтобы его было удобно обслуживать

Можно выбрать двухконтурные модели таких котлов, они подогревают воду не только для отопления, но и для водопровода. ТЭНовые устройства популярны за счет простой конструкции и относительно невысокой цены. При правильной эксплуатации они ломаются крайне редко.

Помимо воды в качестве теплоносителя применяются различные по концентрации антифризы или масляные составы. Но размеры у таких устройств обычно достаточно большие, что ограничивает возможности при выборе места для их установки. Со временем на ТЭНах оседает налет, периодически нагревательные элементы нужно заменять.

Электродный котел для отопления

Для нагрева здесь используется разница потенциалов на двух электродах и естественное сопротивление воды, возникающее благодаря растворенным в ней солям. Это компактные устройства, которые могут быстро нагревать небольшие объемы воды.

Электродные котлы очень компактные, их просто установить, но работают такие приборы только с водой, имеющей определенное удельное сопротивление

Встроенный циркуляционный насос здесь не нужен. Это простой прибор, который почти никогда не ломается. А если такое и случится, его не сложно отремонтировать. Цену на устройства этого типа можно назвать демократичной.

Но масло и антифриз для такого котла не подойдут, в качестве теплоносителя приемлема только вода, но не дистиллированная. Со временем электроды изнашиваются, растворяются в воде. Их нужно периодически заменять новыми элементами.

Прибор с индукционным нагревом

В таких котлах нагревательный элемент выполнен из диэлектрического корпуса с навитой на него катушкой и сердечником. Ток в катушке вызывает разницу потенциалов в сердечнике, который достаточно быстро нагревается. Тепловая энергия передается теплоносителю.

Котлы с индукционным принципом действия устойчивы к износу, они обладают высоким КПД и служат исключительно долго. Конструкция настолько простая, что ее можно изготовить из подручных средств

Это котел с высоким КПД и длительным ресурсом эксплуатации. Промышленные модели довольно дорогие, но при желании можно изготовить самодельный индукционный аналог. Подходит любой жидкий теплоноситель, а случаи поломок крайне редки.

Как подключить котел к электросети

Предварительно перед выполнением подключения котельного оборудования к электрической сети необходимо произвести глубокую проверку ее технического состояния.

При обнаружении проблемных участков потребуется выполнить ремонтные работы, если нет возможности повысить мощность питания действующей линии, проводят реконструкцию внутридомовых электрических сетей с привлечением аттестованных специалистов.

Схемы подключения электрокотла к сети

Для подсоединения применяют медную электропроводку, сечение проводов рассчитывается в согласовании с данными, предоставленными заводом-изготовителем в инструкции к оборудованию котла.

Подключение с внешним кабелем выполняется с применением специализированных выводов, находящихся внизу котла. Обычно в этом месте также распложается заземляющая клемма с медным болтом.

При исполнении врезки электрокотла неотъемлемым является выполнение системы заземления. При этом необходимо обеспечить, чтобы контакт между корпусом устройства и медным болтом был прочным.

В схему обязательно подключается управляющее устройство по регулировке температурного графика. С целью защиты электрооборудования от скачков напряжения требуется установить УЗО.

Схема подключения однофазного котла на 220

Питающую электролинию котлоагрегата на 220 В предохраняет дифференциальный автомат выполненный одним модулем, блока защит из УЗО с автоматическим выключателем.

В обязательном порядке к корпусу котлоагрегата подсоединяется заземление. ТЭН в таком электрокотле рассчитан исключительно на 220В, следовательно, к одному из концов его подсоединяется фаза, а к иному — ноль.

Для подсоединения агрегата к электросети 220 необходимо уложить трехжильный кабель и подобрать для него требуемого сечение и номиналы автоматической защиты, для обеспечения надежного электроснабжения котла. При выборе исходят из тепловой мощности электрокотла.

Будет правильно, если кабель, УЗО и автоматы будут выбраны с резервом, чтобы в будущем, когда потребуется заменить котел, на более мощную модель был запас по электронагрузке.

Схема подключения трехфазного электрического котла к электросети 380

Электрокотлы, которые наиболее часто используются для отопления домов, обладают не очень большой мощность – до 15.0 кВт, поскольку больше не разрешает энергонадзор. Подобные установки имеют возможность комплектоваться ТЭНами выпущенными на 220 В.

К сети 380 В они подсоединяются «звездой» с общим «0». К примеру, три ТЭНа по 6 Квт, создают общую нагрузку 18 кВт. При этом подсоединении допускается работа любого ТЭНа вне зависимости от смежного, то есть допускается выбор мощности 6, 12 и 18 кВт. Если греющие элементы выпущены на 380 В, то они соединяются между фазами по «треугольнику».

Запрещено отступать от электросхем, рассчитанных заводом-изготовителем для конкретной модели котлоагрегата. В случае, если установлены ТЭНы на 220В при 3-х фазном подсоединении и переделывать схему на «треугольник» иначе они просто перегорят.

УЗО сопоставляет силу тока протекающего через него по фазам. Эти данные в правильно функционирующей системе будут примерно одинаковы. Но когда возникнет повреждение либо к токоведущей поверхности коснется человек, то возникнет токовая утечка из некоторой фазы и возникнет токовый дифференциал между проводами. При таком нарушении в сети реле за весьма малое время выключит сеть.

Автоматический выключатель действует при нарастании заданной силы тока в цепи. К примеру, при коротком межфазном замыкании. В таком варианте УЗО не сработает, поскольку силы токов по фазам станут одинаковыми. Но предельная токовая защита, выключит цепь и предупредит возгорание электроприборов и проводов.

Подведя итог, можно отметить, что установка современных электрических котлов для теплоснабжения индивидуальных домов не является сложной, поскольку они оборудованы полным набором вспомогательного котельного оборудования.

Собственнику понадобится тщательно выполнить все рекомендации завода–изготовителя и пригласить специалиста-электрика, если потребуется реконструкция домовой электросети.

Обвязка электрокотла с системой отопления

Мини-котельные настенного типа со встроенным расширительным баком, насосом и группой безопасности эксплуатируются в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией, работающих под давлением. Подключение предельно простое и не требует отображения в виде схемы: подающий и обратный трубопровод подсоединяются к соответствующим патрубкам электрокотла.

Примечание. Автоматика подобных теплогенераторов следит за давлением в отопительной сети посредством датчика. При напоре теплоносителя ниже установленного порога (обычно – 1 Бар) аппарат не включится.

Дальше мы хотим представить типовые схемы подключения электрокотлов к системам отопления для таких случаев:

• когда нужно установить агрегат, не оснащенный собственным насосом и расширительной емкостью;
• параллельная работа в паре с твердотопливным либо газовым котлом;
• обвязка с буферной емкостью;
• подключение двухконтурной версии агрегата к магистралям отопления и ГВС;
• соединение с бойлером косвенного нагрева.

Группа безопасности защищает систему от превышения давления и сбрасывает лишний воздух

Первая схема иллюстрирует подключение электродного либо индукционного котла к отопительной сети закрытого типа с мембранным расширительным баком. На прямом выходном участке подающей трубы ставится группа безопасности, после нее – отсекающий шаровой кран. Насос и фильтр — грязевик с одинаковым успехом ставятся на подаче или обратке.

Примечание. На этой и последующих схемах условно не показан трубопровод подпитки. Его следует врезать в обратную магистраль отопления.

Аналогичным образом подсоединяется ТЭНовая версия электрокотла, не оборудованная расширительным баком, группой безопасности и насосом. Если же требуется организовать подключение к самотечной (гравитационной) системе отопления открытого типа, то трубопроводы прокладываются с уклоном 3 мм на каждый погонный метр, а циркуляционный насос монтируется на байпасе.

Способность работать самотеком не дает схеме большого преимущества — без электричества котел все равно отключится

В верхней точке сети размещается открытый расширительный бачок. Для обеспечения стабильного самотека производитель электродных котлов «Галан» рекомендует выдержать высоту вертикального участка между отопителем и емкостью 2 метра. Соответственно, бак выносится на чердак частного дома.

Замечание. Установка настенного электрокотла, чьи патрубки обращены книзу, не позволит теплоносителю циркулировать естественным образом за счет конвекции. Пример – агрегаты бренда «Эван» либо «Протерм». К гравитационным системам подойдут отопители с боковыми и верхними штуцерами – «Галан», «ВИН» и им подобные.

Соединение с другими котлами и теплоаккумулятором

Чтобы подключить электрический теплогенератор совместно с твердотопливным котлом, воспользуйтесь схемой с двумя обратными клапанами, накладным термостатом и комнатным регулятором температуры. Данный вариант присоединения обеспечивает автоматический «подхват» остывающей системы электрокотлом после прогорания закладки дров.

Обратные клапаны не дают теплоносителю перетекать в соседний контур и двигаться во встречном направлении

Алгоритм работы схемы выглядит так:

1. Тт-котел действует в качестве основного, электрический аппарат находится в дежурном режиме.
2. Когда порция дров либо угля сгорает, температура воздуха в здании начинает снижаться. При охлаждении до установленного пользователем порога комнатный терморегулятор включает электронагреватель.
3. Накладной термостат фиксирует падение температуры в обратке твердотопливного котла и отключает его насос.
4. После загрузки дров в топливник подогрев возобновляется, термостат запускает принудительную циркуляцию. С помощью собственного датчика электрокотел «видит» нагретый теплоноситель и не включается в работу до следующей команды терморегулятора. Подробнее о принципе работы рассказано экспертом в следующем видео:

Примечание. Способ обвязки пригоден и для других типов котлов – газовых, дизельных и так далее. Учтите один нюанс: электронагреватель здесь используется в качестве резервного источника тепла.

Подключение к буферной емкости, изображенное на очередной схеме, тоже позволяет объединить несколько источников тепла и накопить достаточное количество энергии в баке. Теплоаккумулятор весьма полезен в ситуации, когда электрический отопитель функционирует ночью, пользуясь дешевым тарифом. Днем аппарат бездействует, а здание обогревается теплом из буферного резервуара.

В данной схеме можно организовать работу электронагревателя по расписанию с помощью таймера

Задача смесительного узла с трехходовым клапаном – подавать радиаторам воду требуемой температуры, ведь теплоаккумулятор «заряжается» до 80—90 °С. Если в комнатах устроены водяные контуры напольного обогрева, для них делается второй смесительный узел, подготавливающий теплоноситель с температурой 35—45 °С (максимум – 50 °С).

Схемы с горячим водоснабжением

Получить от электрокотла горячую воду на хозяйственные нужды можно двумя способами:

• приобрести и поставить двухконтурный отопительный агрегат;
• подсоединить к одноконтурному котлу бойлер косвенного нагрева.

В первом случае подключение аппарата производится по типовой схеме, изображенной на картинке. Сложностей здесь минимум, главное, — правильно смонтировать запорную арматуру.

Для удобства чистки грязевики должны стоять в горизонтальном положении

Обвязка с бойлером косвенного нагрева выполняется через трехходовой электроклапан переключающего типа. По команде термостата, встроенного в накопительный бак, элемент переключает поток теплоносителя на подогрев воды для ГВС либо радиаторы отопления. Загрузка бойлера в приоритете: пока емкость не прогреется до установленной температуры, радиаторная сеть тепла не получит.

В случае с индукционным либо электродным агрегатом погружной термостат подсоединяется к контактам термореле

Важный момент. По указанной причине большую роль играет подбор мощности теплогенератора. Если ее недостаточно, нагрев бака растянется надолго, комнатный воздух успеет охладиться. Подробнее о работе системы смотрите в обучающем видеосюжете.

Хотя в сюжете идет речь о стыковке накопительного водонагревателя с настенным газовым котлом, суть не меняется — электрический отопитель присоединяется аналогично.

Подключение к электросети

Схемы запитки одинаковы для всех электрокотлов, разница лишь в числе фаз. Аппараты мощностью до 12 кВт подключаются к однофазной сети 220 В, более 12 кВт – к трехфазной (380 В). Что понадобится для монтажа:

• силовой кабель с медными жилами;
• дифференциальный автомат защиты либо связка УЗО + обычный автоматический выключатель;
• заземляющий контур.

В качестве силовой линии применяется кабель марки ВВГ любой разновидности, количество жил зависит от числа фаз – 3 или 5. Сечение токоведущей части подбирайте по мощности теплогенератора, обычно этот параметр указывается в инструкции по эксплуатации изделия. Чтобы упростить задачу, приведем данные для разных котлов в виде таблицы.

Номинал дифференциального автомата тоже зависит от потребляемой мощности отопителя, ток срабатывания – 30 мА. Например, для защиты силовой линии агрегата 3 кВт (220 вольт) понадобится устройство, рассчитанное на 16 А, под мощность 16 кВт (380 В) нужен дифавтомат на 32 А. Точные номиналы указаны в паспорте изделия.

Чтобы самостоятельно подключить электрическую мини-котельную настенного исполнения, необходимо снять лицевую панель, провести внутрь силовой кабель и соединить жилы соответствующих цветов с контактами клеммника. Как правило, нулевой провод обозначается синим, заземление – желто-зеленым цветом. Таким же образом подключается ящик управления индукционного и электродного котла.

Электрические соединения между шкафом управления и нагревательным блоком электродного либо индукционного котла производятся по индивидуальной схеме, представленной в инструкции. В качестве примера приведем схему подключения популярного электрокотла «Галан».

Схема автоматики при однофазной сети 220 В

Температуру теплоносителя здесь контролируют накладные датчики, установленные на металлические участки подающего и обратного трубопровода. Приборы включены последовательно с контактами термореле, управляющего магнитным пускателем. При достижении верхнего порога температуры цепь разрывается и пускатель отключает нагрев.

Схема соединений при подключении котла к трехфазной сети 380 В

Как сделать заземление

Заложить возле частного дома заземляющий контур – дело простое и очень полезное с точки зрения электробезопасности. Для монтажа отыщите 3 стальных стержня Ø16 мм длиной 2 м и полосу сечением 40 х 5 мм.

Отступив 3 м от стены здания, устраивайте заземление согласно пошаговой инструкции:

1. Разметьте на грунте треугольник со сторонами 2 м и выройте котлован на глубину 50 см.
2. Заострите концы стержней наждаком или болгаркой, установите в вершинах треугольника и забейте в землю на полную длину.
   Связка заземлителей (слева на фото) и прокладка шины в дом (справа)
3. В котловане выступающие концы прутков надежно соедините полосой с помощью сварки.
4. Сделайте подводящую шину из полосы, приварив ее к контуру и закрепив к цоколю. Прихватите к ней болт, прикрутите медную шину и проведите заземлитель внутрь дома, подключив к металлическому корпусу электрощита.

По окончании сварочные швы и надземный участок полосы обработайте битумом, яму закопайте. Подробнее об устройстве заземления для электрокотла и домашней бытовой техники смотрите в видеоролике:

Полезные функции и недостатки

Также стоит подумать об установке универсального твердотопливного котла со встроенными электрическими тэнами. У некоторых моделей имеется даже варочная поверхность, что не потребует дополнительной внешней отделки.

Электрокотлы с легкостью переносят отключение электричества до 6 месяцев. Это делает их хорошим вариантом в случае нерегулярного использования системы или при перебоях с поступлением электроэнергии, необходимой для отопления частного дома.

Недостатком использования электрического котла является необходимость мощных подводящих кабелей с большим сечением.

Процедуры установки

Для подвеса аппарата нужна монтажная планка, которая входит в комплект поставки: ее крепят к стене четырьмя дюбелями или анкерными болтами с обязательным выравниванием по горизонтали и вертикали. Если это напольный котел, то он устанавливается на специальную подставку.

Аппарат необходимо заземлить, осмотреть и убедиться, что он находится в правильном положении, давление воды в системе в норме, а также присоединены все коммуникации.

Электрические отопительные агрегаты должны подключаться проводом, сечение которого указано в документации на оборудование. Провода ведутся в специальных защитных коробах.

Варианты схем

Существуют различные схемы: схема подключения электрокотла с радиаторами отопления, схемы с возможностью монтажа каскада. Последний вариант применяется, если необходимо отапливать большие площади. Для работы аппаратов в каскаде клеммы управляющего агрегата соединяются с клеммами управляемого. Если системой установок руководит комнатный регулятор, то его управляющие контакты соединяются с клеммами ведущего оборудования.

Обвязка отопительного аппарата

Обвязка может проводиться по прямой и смесительной схеме. Прямая схема предполагает регулировку температур горелкой, смесительная – смесителем с сервоприводом. Обвязка проводится следующим образом.
Устанавливается котельный коллектор, к котлу присоединяется труба необходимого диаметра.

На входе устанавливается трехходовый смесительный клапан, который будет регулировать температуру. На обратной линии устанавливается циркуляционный насос и монтируется блок контроля. После обвязки можно наполнять систему теплоносителем и провести испытание работы оборудования на правильность.

Не нужно недооценивать этот этап: в реальности он не так прост и незначителен, как может показаться. Нормальная обвязка позволяет использовать оборудование без системы автоматики, а это сильно уменьшает затраты. Поэтому она должна быть выполнена на профессиональном уровне и с учетом особенностей конструкции системы и котла.

Обвязку электрического котла должен делать специалист. Если все-таки ее приходится делать самостоятельно, то нужны уже собранные распределительные узлы.
Общая схема реализации системы отопления в доме.

Требования к подаче питания

Номинальная мощность электрических котлов для частного дома колеблется в диапазоне от 1,5 до 36 кВт.

Такая потребляемая нагрузка на электросеть требует выделенной линии для подключения преобразователя.

Питающие кабели к нему прокладываются непосредственно от прибора учета (электросчетчика). Для аварийного или планового отсекания генератора используют автоматические выключатели, которые параллельно выполняют функцию предохранителя при коротком замыкании.

Допускается подключение к однофазной сети моделей с мощностью до 9 кВт включительно, более мощное по отбору оборудование работает на трех фазах.

Обратите внимание: котел обязательно подключается к электрической сети с заземлением.

Пошаговый процесс установки

Присоединение электрического котла требует безошибочного анализа электросхемы, обеспечения нужной мощности электросети и неукоснительного исполнения последовательности работ. Если монтаж своими силами вызывает сложности, необходимо обратится в сервисную компанию, имеющей право на выполнение данного вида работ.

Обученный и аттестованный обслуживающий персонал выполнит все работы в соответствии с требованиями ПУЭ и СНиП, обеспечивая безопасную эксплуатацию сложного оборудования.

Кроме того, в большинстве случаев при покупке электрокотла, условиями постановки его на гарантийное обслуживание, является требование завода-изготовителя о проведении монтажно-наладочных работ специалистами сервисных компаний.

Перед началом установки электрокотла, проводится распаковки оборудования и тщательная проверка наличия и техсостояния комплектующих изделий.

Монтаж электрокотла на стену

Для размещения электрокотла на стене необходима специальная подставка, которая обычно идет в комплекте с оборудованием. Если заводское крепление отсутствует, изготавливают его самостоятельно по указаниям завода-изготовителя.

Процесс монтаж корпуса котла на несущую стену:

1. Очищают поверхность стены от всевозможных загрязнений.
2. Устанавливают пожарозащитный лист.
3. Выполняют на стене метку согласно крепежной планке.
4. Сверлят отверстия, подходящими под нужный диаметр дюбелей, обычно 10 мм.
5. Закрепляют дюбели в отверстиях.
6. Подвешивают агрегат на резьбовые крючки, после чего закручивают винты.

Исходя из модели, монтажные модули могут чуть-чуть различаться. Например, при установке котлов Protherm вначале закрепляют монтажную планку, а после, просто навешивает на нее котлоагрегат.

Обвязка по схеме

Для ТЭНовых котлов, исполненных в моноблочном варианте, конструктивно предусмотрено все необходимое котельное оборудование: насос, автоматика регулирования и безопасности, терморегулятор и воздухосборник с расширительным бачком, распределительная колонка.

Такая схема установки по теплотехнической линии довольно проста — необходимо лишь подвести к надлежащим штуцерами подающий и обратный трубопровод. К обратной линии через подпиточный кран подводят теплоноситель в водяную систему нагрева.

В современных эффективных котлах на подаче воды в котел устанавливается фильтр очистки воды, для снижения процесса накипеобразования на внутренних поверхностях нагрева.

Для обычных электрокотлов, не укомплектованных вспомогательным оборудованием, оно приобретается дополнительно владельцем агрегата с учетом рекомендаций завода-изготовителя и размеров выходных патрубков котла: термостат, комплект с насосом и автоматикой. Дополнительный бак устанавливается, если предусмотрена нагрузка на ГВС.

В этом случае процедура обвязки тепловой схемы выполняется в следующей последовательности:

1. Вначале на специализированные устройства крепления устанавливается гидроколлектор и расширительный бачок.
2. Затем по схеме выполняется разводка труб теплоносителя по подаче и обратке, с размещенными на них насосом циркуляции теплой воды, фильтром очистки воды и группой безопасности.

Подвод и подключение к сети

Электрическая схема включения практически одинакова для многих электрокотлов, различие только в количестве фаз. Устройства мощностью до 8.0 кВт подсоединяются к однофазной сети, больше 8.0 кВт — к трехфазной.

Для установки электрокотла частном доме потребуется:

• медный электросиловой провод;
• дифференциальный защитный автомат или комплект УЗО со стандартным автоматическим выключателем;
• заземление.

В виде электросиловой линии используется кабель ВВГ любой вариации, число жил напрямую зависит от числа фаз — 3 либо 5. Сечение токовой жилы выбирают по электромощности котла, как правило, данный показатель обозначается в практическом руководстве по обслуживанию агрегата, издаваемого заводом-изготовителем

Номинал дифференциального защитного автомата также определяется по мощности котла, ток отключения — 30.0 мА. В частности, для предохранения электросиловой линии аппарата 3 кВт в однофазной сети потребуется защитное устройство на 16 А, а для 15 кВт в трехфазной сети — диференциальный автомат на 32.0 А. Наиболее точно, данные параметры указываются в паспорте котла.

В основном все изготовители советуют выполнить подключение котла через стабилизатор напряжения, по той причине, что нарушение работоспособности автоматики безопасности и управления котлом из-за резких скачков напряжения в сети — довольно распространённое явление.

Заземление

Для того чтобы выполнить заземление, потребуется уложить контур заземления рядом с домостроением. Для этого нужно подготовить 3 металлических стержня Дн 16 мм и протяженностью не менее 2 м, а также стальную полосу 40х5 мм.

Отодвинувшись на 3 м от стены строения, организовывают заземление в следующем порядке:

1. Размечают на земле треугольник с гранями 2 м и копают котлован на глубину 0.5 м.
2. Заостряют концы стержней болгаркой и устанавливают их по вершинам треугольника, после чего забивают в землю на полную длину.
3. В котловане, обозначающиеся концы прутьев, накрепко объединяют полосой с применением сварочного аппарата.
4. Выполняют шину из стальной полоски, приварив ее к контуру и зафиксировав на цоколе дома.
5. Прихватывают к ней болт, прикручивают медную шину и проводят заземлитель вовнутрь постройки, подсоединив к стальному корпусу электрощитовой.
6. Внешняя сторона защиты обязана располагаться в зоне, где ни при каких обстоятельствах не будут находиться люди в момент пробоя электрической сети, но не дальше 1 м от фундамента домовладения.

Заключение

Чтобы не совершать глупых ошибок в процессе монтажа и обвязки, перед установкой электрокотла стоит пообщаться со специалистом в данной области. Операция не настолько проста, как может показаться. Особое внимание уделите электрической части, поскольку высокое напряжение является источником повышенной опасности.