Электрокотел для тёплого пола своими руками

Водяной теплый пол

Водяной теплый пол — это отопительный комплекс, состоящий из рабочего органа, узла смешения и собственного котла как источника питания системы. Возможно подключение к сети ЦО, но мы рассмотрим более независимый вариант обогрева.

В составе системы водяного теплого пола функционируют:

• трубы с циркулирующим по ним теплоносителем;
• узел смешения, состоящий из коллектора, циркуляционного насоса и двух- или трехходового клапана;
• котел отопления, осуществляющий нагрев теплоносителя;
• соединительные трубопроводы, измерительные устройства, запорная арматура и т. д.

Рабочий орган — трубы с теплоносителем — разделены на равные части, называемые контурами. Такое деление облегчает работу циркуляционного насоса, выравнивает температурный перепад между началом и концом контура (прямым и обратным). Контуры располагаются внутри слоев пола, в бетонной стяжке или без нее, под напольным покрытием.

Порядок размещения труб таков, что они равномерно занимают всю полезную площадь комнаты (под низкой мебелью или крупной бытовой техникой трубы не укладывают). Расстояние между трубами, иначе называемое «шаг трубы» довольно жестко ограничено интервалом от 10 до 30 см, в этих пределах работа теплого пола наиболее эффективна.

Температура теплоносителя в контурах относительно невысока — около 50 градусов. При этом на выходе их котла теплоноситель намного теплее, и отправлять такую горячую воду в контуры нельзя. Для решения вопроса используется узел смешения, соединяющий в заданных пропорциях горячий теплоноситель с остывшим, прошедшим путь по контурам и отдавший тепловую энергию.

Регулирует процесс двух- или трехходовой клапан, выполняющие функцию ограничителей количества горячего прямого потока, поступающего в систему контуров. При необходимости режим подмеса можно изменить, увеличивая или уменьшая температуру теплоносителя.

Большая площадь, занимаемая контурами, приводит к изменению физических процессов, происходящих при обогреве помещения. Обычной для радиаторных систем конвекции в данном случае нет, поскольку температура поверхности не настолько высока, чтобы вызывать интенсивное движение и циркуляцию воздуха.

Кроме того, вся поверхность пола равномерно теплая, нет участков с более низкой температурой. Поэтому происходит не циркуляция, а излучение тепловой энергии, которое способствует созданию комфортной и уютной обстановки в помещении, но требует точной регулировки.

Также у нас есть статья про выбор между теплым полом и радиаторами.

Возможность питания системы от собственного котла — большое преимущество, так как жильцы могут самостоятельно запускать или останавливать обогрев без оглядки на ресурсоснабжающие компании и их тарифы. Кроме того, для каркасного дома вполне возможен вариант, когда подключения к сети ЦО попросту не имеется, питание от собственного котла — единственный возможный вариант.

Принцип действия

В бак электрокотла внедрён теплоноситель, воздухоотвод, расширительный бак и насос для циркуляции теплоносителя. Там есть и ТЭНы — либо электронные, либо водяные. На входе — группа безопасности: датчик, указывающий уровень давления, и предохранительный клапан. Датчик — вещь обязательная: если его не будет, в какой-то момент (при отсутствии движения) теплоноситель начнёт перегреваться, и ТЭНы сгорят.

Принцип действия прост: подогретая жидкость попадает в котёл, он согревается, по достижении заданной температуры теплоноситель уходит в уложенные на полу трубы.

В газовом котле может стоять открытая или закрытая камера сгорания. Модели с закрытой покупаются чаще остальных, так как они безопаснее. Состоят они из:

• вентилятора;
• коаксиального дымохода;
• первичного теплообменника;
• моделирующей горелки;
• расширительного бака;
• газовой арматуры;
• насоса, обеспечивающего циркуляцию;
• гидравлического модуля;
• пластичного теплообменника (вторичного).

Все узлы размещены по отдельным корпусам, кроме того, в системе есть несколько выводов — для газа, вывода воды (горячей и холодной) и 2 вывода для выдачи (обратного поступления).

Схема следующая: холодная жидкость течёт по трубе в нагревательный элемент, оттуда — в отопительную систему. Группа безопасности следит за процессом и оперативно реагирует на неполадки: перекрывает газ. Газ в горелки также предварительно поступает через эту группу, а обработанный — в дымоход (если там есть вентилятор — процесс будет проходить быстрее).

Внимание
Если камера сгорания открытая, необходимо оборудовать дымоходную трубу достаточной высоты для естественной вентиляции.

В твердотопливном котле схема идентичная: дрова горят, агрегат нагревает жидкость, нанос отправляет её в трубы на полу.

Как выбрать электрический котел для водяного пола

Подключение водяного пола к электрокотлу, часто используется при монтаже автономного отопления в многоквартирных домах. При выборе определяют:

• Основные функции котла – потребителю предлагают бытовые электрические котлы отопления с возможным подключением теплых полов, и модели, в которых данная функция не предусмотрена. Последние, потребуется переоборудовать, установив дополнительное оборудование.
• Мощность – производительность котла высчитывает по отапливаемой площади.
• Производитель – электрокотлы изготавливают немецкие, чешские, итальянские и российские производители.

Последние два критерия выбора, сложные и требуют квалифицированной помощи. Недавно, опытных консультантов попросили поделиться рекомендациями по грамотному подбору электрокотла, по мощности и производителю.

Как рассчитать мощность котла для теплого пола

Расчет котла, осуществляют по специальной формуле. Считается, что тепловая мощность при использовании электрокотла только для жидкостного пола, должна соответствовать 1 кВт, на каждые 10 м² отапливаемой площади. Если планируется установить двухконтурный электрокотел, к полученному результату добавляют порядка 30% необходимой производительности агрегата.

Одновременно, учитывают особенность двухконтурного котла. При включении ГВС, нагрев теплоносителя не прекращается. Соответственно, проводка испытывает пиковую нагрузку. В технической документации к электрокотлу, прописаны параметры кабеля для подключения. Проводка должна в точности соответствовать указанным характеристикам.

Выбор мощности котла, сопряжен еще с одной сложностью. После подсчетов, может оказаться, что необходимая мощность теплогенератора, будет 5,5 или 8,2 кВт. Полученный результат попросту округляем в большую сторону.

Какие электрокотлы рекомендованы для водяных полов

Как уже неоднократно замечалось в данной статье, не все электрокотлы подходят к теплым полам. Модели некоторых производителей, можно модифицировать, другие, нет. Судя по опыту эксплуатации и техническим характеристикам, подключать к теплым полам лучше электрокотлы следующих марок:

• ТЭНовые котлы:
  1. Buderus Logamax, серии E
  2. Kospel EKCO (серия, специально разработанная для подключения к теплым полам)
  3. Ferroli LEB и Ferroli ZEWS (с возможностью подключения бойлера косвенного нагрева)
  4. ACV E-tech W (только для отопления) и ACV E-tech S (с возможностью подключения дополнительного пластинчатого теплообменника для ГВС)
  5. Vaillant серии eloBLOCK
  6. Baxi AMPTEC (серии, отдельно для радиаторов и теплых полов)
  7. Rilano ЭВПМ (с возможностью использования антифриза)
  8. Барский машзавод Ж7-КЕП
• Электродные котлы:
  1. ГАЛАН, серии ОЧАГ, ГЕЙЗЕР и ВУЛКАН
  2. ATON Electro

Все модели проверены в отечественных условиях эксплуатации и хорошо показали себя в работе с низкотемпературными системами обогрева.

Затраты на отопление электрическим котлом с водяным полом

Затраты на электричество, один из самых существенных недостатков электрокотлов. Но, даже простые расчеты, помогают получить результаты, указывающие, что расход электроэнергии приведет к расходам намного меньшим, чем требуется платить за центральное отопление. Современные электрокотлы экономные и имеют высокую теплоэффективность.

Существуют способы уменьшить затраты электроэнергии:

• Применение автоматики – расходы, после подключения комнатных терморегуляторов, уменьшаются на 15-20%. Дистанционный пульт управления, помогает быстро изменить настройки в случае необходимости, без посещения котельной.
• Отказ от ГВС – для сравнения, электрический бойлер для нагрева воды, использует до 40% меньше электроэнергии, чем контур горячего водоснабжения, установленный в электрокотле.

Расход электроэнергии, для каждого электрокотла указан в технической документации.

Как подобрать достаточную мощность котла

Рассчитывают необходимую тепловую мощность источника системы отопления для того, чтобы правильно подобрать котельное оборудование.

Если в доме будет устанавливаться котел на газовом топливе, то потребуется выполнение и согласование проекта котельной с государственными органами, для последующего ввода оборудования в работу и получения от газовой инспекции разрешения. Одним из разделов такого проекта является расчет тепловой мощности схемы теплоснабжения, которым можно воспользоваться, чтобы правильно выбрать оборудование.

Если в доме планируется обустроить твердотопливный котел или электрокотел, то применяют практическую формулу, чтобы рассчитать нагрузку дома. Формула хорошо себя зарекомендовала для объектов, расположенных в центральных районах России. Для северных районов дополнительно принимается поправочный коэффициент 1,2 -1,3. Кроме того поправочный коэффициент вводится для домов с плохим уровнем теплоизоляции — 1,2 и в случае необходимости подогрева горячей воды — 1,2.

Расчет мощности:

Мк = 0.1*По*к1*к2*к3

где:

• Мк — мощность котла, кВт;
• По — площадь объекта отопления, м2;
• к1 — поправка на теплоизоляцию;
• к2 — поправка на ГВС;
• к3 — поправка для района проживания.

Таким образом, для площади отопления 250 м2 с нагрузкой ГВС, в северных районах проживания и в доме с плохой теплоизоляцией потребуется мощность котла для теплого пола:

Мк =0.1*250*1.2*1.2*1.3= 46.8 кВт

Для такой же площади в центральном районе России потребуется:

Мк =0.1*250*1.2*1.2= 36.8 кВт

А в хорошо утепленных частных домах и без нагрузки ГВС, котел выбирается мощностью:

Мк =0.1*250= 25 кВт

При этом не стоит собственнику увлекаться увеличением запаса мощности, этот принцип очень вредит системе ТП, поскольку вызовет перегрев теплоносителя с последующим созданием аварийной ситуации, а также приведет к удорожанию стоимости тепловой энергии из-за пережога топлива.

Требования безопасности

Требования безопасности для электрокотлов общие, действующие для установок такого типа.

Необходимы:

• наличие изолированных кабелей подводки, имеющих нужное сечение;
• укладка кабеля производится в соответствующий кабель-канал;
• обязательно наличие защитного заземления.

Важно! Установка и подключение устройства должны выполняться аккуратно, без присутствия открытых участков кабеля или оголенных проводов. Необходимо следить за состоянием корпуса теплообменника, исключающим пробой фазы на теплоноситель (обычно такая защита предусмотрена конструкцией котла, но безопасность — превыше всего)

Экономия

Варианты экономии электроэнергии, кроме выбора более экономичных моделей и типов нагревателя, основаны на использовании тепловой инерции теплоносителя. Например, при наличии бетонной стяжки, появляется возможность периодического отключения нагревателя от сети.

Слой бетона долго остывает, что позволяет существенно экономить энергию (и деньги) — до 30%, а иногда и больше. Кроме того, рационально будет организовать правильное распределение режимов работы контуров в разных помещениях — в коридорах прохладнее, в гостиной или в санузле — потеплее. Такое разделение поможет снизить интенсивность нагрева и получить экономию.

Расчет мощности электрического теплого пола

В случае отключения подачи теплоносителя он запускает его по малому кругу без котла.

Соединив теплый пол между собой и с термостатом, проверяют его работоспособность и, в случае удовлетворительного результата, отключают от сети. Его обустраивают в специальном коллекторном ящике в оборудованной для этого нише в стене.

Это более простая схема подключения теплого пола инструкция всегда прилагается к изделию производителем. Поэтому запаянный конец можно при раскладке системы оставить далеко от терморегулятора. По ним циркулирует жидкость, подогреваемая отопительным котлом.

Термостат устанавливают на стене, на уровне 0,,5 м. Если площадь нагревателей группы превышает указанные в таблице значения, то при подключении они должны разбиваться на подгруппы допустимой площади в соответствии с рекомендациями.

Рекомендуем: Как подключить электричество на участке без построек

Подключение терморегулятора

Полезная площадь — это только открытые его участки, не занятые мебелью и пр. После того как вы удостоверитесь, что оно совпадает с паспортными данными, заливайте всё стяжкой и подождите, пока она полностью застынет. В понятие сборки входит подготовка пола под электрический теплый пол.

По периметру должны быть предусмотрены отступы от стен и стационарных систем обогрева по 10—20 см. Если интересует, как подключить теплый пол к электричеству через дорогостоящий программируемый регулятор, минимальная высота должна составить 1,5 м. Жилы системы снабжаются соответствующими буквами или цветом.

На объекте, где планируется монтаж пленочного теплого пола, должна иметься дополнительная электрическая мощность. Отводы требуют установки дополнительной запорной арматуры.

Конструкция инфракрасного теплого пола включает в себя пленочный нагреватель, который производится в рулонах и имеет толщину в среднем до 2 мм. Закрепить каждый нагревательный мат скотчем на полу, предварительно покрытом теплоотражающим материалом.
Схема подключения теплого пола (монтаж греющего кабеля). Установка теплого пола своими руками

Газовый котёл для теплого пола

Газовый котёл — устройство, которое нагревает теплоноситель за счет сжигания газа. Поскольку газ — топливо доступное и недорогое, система отопления «тёплый водяной пол» с подключением к газовому котлу — очень выгодная и эффективная.

В газовых котлах может быть вмонтирована открытая камера сгорания или закрытая. В агрегатах, имеющих закрытую камеру сгорания — вентиляция принудительная, и такой вариант имеет достаточно сложное строение.

Пример устройства газового котла Protherm Пантера KTV

Ещё они разнятся и по наличию теплообменника. Если вы намереваетесь применять котел для подогрева воды, то в него необходимо встроить теплообменник.

Если устройство не оборудовано теплообменником, то вода нагревается той камерой, что и теплоноситель для обогрева пола. Рассмотрим принцип работы такого агрегата:

1. Холодная вода двигается по крайней правой нижней трубе, там же находится группа безопасности.
2. Затем размещен циркуляционный насос , перед ним расположена трубка расширительного бака.
3. На трубке находится температурный датчик.
4. Затем теплоноситель двигается к нагревательному элементу и попадает в отопительную систему теплого водяного пола.

В центре котла находится газовая арматура со своим блоком безопасности, который контролирует пламя, давление газа, отходящие газы.

Преимущества и недостатки

Система обогрева, как теплый водяной пол от газового котла, имеет плюсы:

• дешевое топливо;
• высокий КПД;
• автоматизированная система управления;
• экологичность.

Для нормального функционирования традиционного газового котла, температура должна быть не менее 60°, в то время как для конденсационного газового котла — не выше 40°.

• надо обустраивать систему отводов продуктов сгорания за пределы помещения;
• само оборудование дорогостоящее;
• котел нужно оборудовать вспомогательными элементами: газоанализаторами , датчиками давления газа;
• пожароопасность.

Монтаж и выбор

Монтаж газового котла для теплого пола достаточно прост:

1. Между подающим и обратным трубопроводами надо установить гидрострелку .
2. Если циркуляция будет осуществляться с низкой скоростью, то вода будет расслаиваться по температуре, и отбирать подачу для теплого пола из холодной части не составит труда, а горячая вода, в свою очередь, будет попадать в котел.
3. Осуществив установку простой схемы термоконтроля, несложно будет узнать произвольную температуру теплоносителя, практически не привязанную к обратке в котле.

Если в своем доме вы решили использовать газовый котел для теплого пола, то выбирая такой агрегат, следует обратить внимание на следующие показатели:

• тип камеры сгорания: открытая\закрытая;
• тип монтажа: настенный\напольный;
• мощность;
• уровень автоматизации;
• дизайн;
• производитель.

Как подключать водяной теплый пол

Наиболее предпочтительный вариант подключения — это от собственного котла,
с включением в систему насоса. Это вариант для частного домовладения. Поскольку температура носителя, поступающего в коллектор водяного пола, должна быть в пределах 35−45°С,
для понижения ее используют смесительные узлы.

Для этих целей монтируют трехходовой или двухходовой клапаны. Далее подающую трубу заводят в распределительный коллектор,
который должен включать в себя выходы по числу контуров, термостатические клапаны и регуляторы расхода. На подающую и возвратные трубы устанавливают краны,
чтобы в случае необходимости можно было выключить обогрев данного контура. Также можно рассмотреть вариант подключения к обратке общей системы
отопления.

При подключении в квартире могут возникнуть сложности, так как необходимо соблюдение ряда условий.
В старых домах зачастую это может оказаться невыполнимым, тогда как в новостройках предусмотрена поэтажная разводка отопления. Для получения разрешения
следует написать заявления в ЖЭК и теплосетевую компанию. Для отопления небольшой площади можно воспользоваться выходом на змеевик
полотенцесушителя, в этом случае разрешение не понадобится.

Требования для установки теплого пола с электрокотлом

Устанавливать системы «тёплый пол» к электрокотлам не так трудно, как к газовому оборудованию.

Преимущества выбора электрического котла:

• при монтаже отсутствует потребность обустройства места для оборудования. Котёл имеет компактные размеры, благодаря которым его можно установить практически в любое место, а широкий выбор моделей позволит удовлетворить любое дизайнерское решение интерьера. Если есть необходимость, то оборудование можно установить в нишу или спрятать за подвесной тумбой;
• электрические котлы, в отличие от газовых, не требуют дополнительной вентиляции и наличия дымохода, они безопасны для здоровья;
• если устанавливает профессионал, то электрический котёл он установит быстрее, чем газовый;
• при установке электрического котла не требуется разрешение от специальных служб (котлонадзор). Пользователя не будут докучать постоянными проверками о соблюдении правил техники безопасности, поэтому нет причин для конфликтных и неудобных ситуаций.

Для того, чтобы работа устройства была оптимальной, нужно подключить теплоаккумулирующую ёмкость. Это нужно для нагрева дополнительного резервуара воды в ночное время суток, ведь стоимость за электроэнергию ниже – вода нагревается, а днем тепло используется.

Постепенно теплоноситель в основном баке теряет температуру, а с помощью циркуляционного насоса поставляется нагретая жидкость из дополнительной ёмкости, поэтому в помещении сохраняется установленная температура.

Такие ёмкости, в зависимости от размеров, способны самостоятельно обеспечивать теплом помещение в течении 3-4 часов, иногда это возможно и до двух суток

Это приспособление важно устанавливать там, где бывают часто перебои в подаче электропитания. Устанавливать тёплый пол от электрического котла, как было сказано ранее, довольно просто, но требуется отнестись к процессу внимательно и аккуратно

Схема монтажа. Источник фото: soleopv.pl

Если владелец желает установить это оборудование у себя дома, но плохо разбирается в электрике, то стоит обратиться за помощью к профессионалам и самостоятельно не монтировать оборудование.

Как происходит монтаж оборудования?

1. Заливают антифриз. Это позволит уменьшить расходы на электричество примерно на 5-10 процентов. Реже, вместо антифризной жидкости, используют солёную воду (дистиллированную).
2. Связывают котёл с сетью электричества по схеме подключения, указанной в инструкции, при этом соединение между оборудованием должно выводиться на распределительный щиток.
3. Устанавливается дополнительное оборудование: резервуар и устройство защитного отключения (УЗО). Эти приспособления защищают от перегорания во время сильного скачка напряжения.
4. Для котлов с высокой мощностью необходимо установить трёхфазную сеть. Это должен сделать компетентный профессиональный электрик.
5. Устанавливают термодатчики. Наличие данных устройств сокращает потребление электроэнергии на 5-15 %. Термостат нужен для того, чтобы котёл не работал без толку, когда помещение нагреется до нужной температуры.

При монтаже электрокотлов, как и для установок такого типа, необходимо соблюдать требования по безопасности:

• кабели должны быть изолированны с необходимым сечением;
• укладывать кабель следует в специальный для него канал;
• обязательное наличие заземления.

Стоит заметить, что монтаж и подключение всех устройств нужно выполнять аккуратно, не должно быть открытых участков кабеля и оголённых проводов. Нужно следить за внешним видом корпуса теплообменника используя пробу фазы на теплоноситель. Конечно, возможно такая защита уже есть в конструкции котла, но лучше перестраховаться и обезопасить себя.

Итог При правильном монтаже, аккуратном использовании и установке дополнительного оборудования продлевается срок эксплуатации системы тёплого пола. Конструкция водяных тёплых полов сделана таким образом, что отопление распределяется комфортно и равномерно, в отличие от применения радиаторов.

Применение системы электрического котла для тёплого водяного пола отличается экономичностью и практичностью. Агрегат будет работать вне зависимости от наличия общего отопления в доме, что очень удобно в период между сезонами.

При выборе электрического оборудования необходимо опираться на основные критерии и пользоваться помощью квалифицированных сотрудников, если есть необходимость, они помогут грамотно подобрать электрокотёл, учитывая мощность и страну производителя. Установку оборудования можно сделать как самостоятельно, так и обратиться к профессионалам, они всё сделают быстро и качественно.