Какой кабель и автомат выбрать для подключения электрического котла на 9 квт?

Вступление

Электрический котел отопления нагревает теплоноситель, преобразовывая электрическую энергию в тепло. Электрокотел имеет свои преимущества и недостатки по сравнению с другими типами котлов отопления. Недостатки электрического котла, о их ниже, не могут перевесить их преимущества. Котлы на электричестве из-за простоты монтажа и эксплуатации популярны в любой климатической зоне страны. Можно купить электрокотлы в Новосибирске и Москве, Калининграде и Мурманске.

Выбор сечения провода для котла (обогревателя)

Кроме сантехнического подключения электрокотла (обвязки), важнейшая задача при монтаже электрического котла правильно подключить электрический котел. Как принято говорить, эту работу должны делать профессионалы, но вам будет полезна информация по этому вопросу.

• Для электрического котла нужно выделить отдельную линию электропитания от вводно-распределительного щита вашего дома;
• Линия электропитания котла, должна быть защищена автоматом защиты с номинальным рабочим током, чуть больше чем рабочий ток электро котла при максимальном режиме (эти данные есть в паспорте котла);
• Корпус электро котла должен быть заземлен третьим (220 В) или пятым (380 В) проводом в кабеле электропитания. Для заземления электро котла нельзя использовать отдельные провода заземления;

В вводно-распределительном устройстве (ВРУ) дома или электрощите дома кабель электропитания котла подключается следующим образом:

• Фазные провода электропитания L1;L2;L3 подключаются на клеммы выхода трехфазного автомата защиты. Автомат защиты отдельный, только для электро котла.
• Нулевой рабочий провод (N) подключается к нулевой шине (клемнику) щита;
• Провод заземления подключается на отдельную шину в щите маркированную «Земля».
• При однофазном (220 вольт) электропитании котла, трехполюсной автомат защиты меняется на однополюсной. Остальные подключения остаются без изменений.

Важно!Не путать и не совмещать подключение нулевого рабочего (N) и заземляющего, защитного (PE) проводов при трехпроводном и пятипроводном подключении электрокотла.

Приведу пример номиналов автоматов защиты (таблица 2) и сечения питающих кабелей (таблица 1) для электрических котлов отопления.

Таблица 1

Таблица 2

Ток, А Мощность, кВт220 В 380 В Сечение, мм2(открыто)Cu Al Сечение, мм2(в трубе)Cu Al

6	10	13	16	20	25	32	40	50	63	80
1,2	2,2	2,9	3,5	4,4	5,5	7,0	8,8	11,0	13,9	17,6
2,3	3,8	4,9	6,0	7,6	9,5	12,2	15,2	19,0	23,9	30,4
0,5	0,5	0,75	1,0	1,5	2,0	4,0	4,0	6,0	10,0	10,0
2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	4,0	4,0	6,0	10,0	16,0	25,0
1,0;	1,0	1,0	2,0	2,5	4,0	6,0	10,0	10,0	16,0	16,0
2,5	2,5	2,5	2,5	4,0	6,0	10,0	16,0	16,0	25,0	50,0

Ток, А Мощность, кВт Сечение, мм2 Значение AWG

16,5	21,5	25,0	32,0	43,5	58,5	77,0	103,0	142,5
0,20	0,26	0,30	0,38	0,52	0,70	0,92	1,24	1,71
0,5	0,75	1,0	1,5	2,5	4,0	6,0	10,0	16,0
20	18	17	15	13	11	9	7	5

Примечание 1. Значения токов для проводов 220/380В приведены по стандартному ряду автоматических предохранителей, сечения проводов округлены в большую сторону до стандартных сечений выпускаемых проводов из соответствующего материала.

Примечание 2. Приведены данные для температуры 30°С. Для более высоких температур следует переходить к следующему (большему) сечению на каждые 20°С.

Примечание 3. При прокладке в жгуте нескольких проводов следует увеличивать сечение провода: для 2-9 проводов в жгуте на 80%, для 10-20 проводов на 160%.

Примечание 4. “Значение AWG” — маркировка провода по American Wire Gauge System (Американской системе измерения проводов), особенно часто эти обозначения используются для акустических кабелей.

Недостатки электрического котла отопления

Электрический котел отопления нагревает теплоноситель, преобразовывая электрическую энергию в тепло. Для его работы необходимо стабильное и затратное энергоснабжение дома. Для отопления дома порядка 200 метров потребуется выделенная электрическая мощность в 20 киловатт. И это только для отопления. Если приплюсовать к этой мощности, электрическая мощность самого дома получаем достаточно внушительную потребляемую мощность электрооборудования дома, которую нужно для дома выделить.

• Отсюда первый недостаток электрического котла. Не во всех районах есть возможность выделить для дома такую большую электрическую мощность.
• Кроме этого перебои с электропитанием тоже не редкость в нашей действительности. Это также ограничивает популярность электрокотлов отопления.

Достоинства электрического котла отопления

Однако отсутствие вышеперечисленных сдерживающих факторов делает электрокотел почти идеальным вариантом при выборе отопления дома. Достоинства электрического котла могут, при определенных условиях, перевесить его недостатки.

• Электрические котлы относительно недороги;
• Монтаж электрического котла прост, по сравнению с монтажом твердотопливного котла и других котлов;
• В электрокотле нет открытого пламени, а следовательно он более безопасен в эксплуатации;
• Электрокотел не требует отдельного помещения;
• Для него не требуется запаса топлива, а следовательно места под топливо;
• Работают электрокотлы, по определению, бесшумно;
• Электрокотел не требует особого ухода (не нужно чистить топочную камеру, чистить горелки и т.п.);
• Работа электрического котла не дает никаких отходов своей деятельности. И как любое электрооборудование является экологически чистым.

Все это дает право электрическому котлу занять ведущее место в ранжире котлов отопления. А его недостатки можно компенсировать комплексными решениями.

Установка и подключение электрического котла в частном доме

Электрическое отопление – это одна из самых популярных сегодня систем обогрева частного дома, особенно в районах без природного газа.

В нем электроэнергия быстро преобразуется в тепло.

При этом существует несколько разновидностей такого обогрева жилья электричеством, но чаще всего применяют электрические котлы.

Обогрев жилища при помощи электричества предпочитают не только при отсутствии газификации, но и в связи с его положительными свойствами.

1. Такая система является экологически безопасной.
2. Электрический котел занимает небольшое пространство.
3. Не нужно выделять отдельное помещение для установки оборудования и хранения топлива.
4. Работает бесшумно.
5. Благодаря высокой электробезопасности современных котлов они могут работать даже в тот момент, когда жильцы в доме отсутствуют. Но тут нужно учесть, что если в качестве теплоносителя используется вода, то длительное отсутствие домочадцев приведет к размораживанию труб.
6. Работу оборудования можно легко регулировать, определяя необходимый температурный режим.
7. Устанавливать электроотопление просто. Это можно сделать самостоятельно.
8. Высокий КПД.

За все эти преимущества нужно будет заплатить для многих существенную сумму денег, что связано с высокой стоимостью электроэнергии. Хотя само оборудование не такое дорогое.

Перед выбором и покупкой котла стоит ознакомить с плюсами и минусами каждого вида.

В основе подразделения электрокотлов на виды лежит один из трех параметров.

1. Количество контуров, от которого зависят возможности нагревательного оборудования. По этому признаку все котлы делятся на одноконтурные и двухконтурные.
2. В зависимости от способа фиксации генераторы тепла бывают настенными и напольными.
3. Водогрейные электрические котлы также подразделяются на 3 типа в соответствии с видом нагревательного элемента: тэновые, электродные, индукционные.

Одноконтурные устройства можно использовать только для отопления, либо нужно будет приобретать дополнительно бойлер, объем которого зависит от потребностей в горячей воде, и подключать его к котлу. Нагретый теплоноситель будет поступать в бойлер и нагревать воду для ГВС.

Двухконтурное оборудование предназначено не только для обогрева помещений, но и для горячего водоснабжения дома. Последняя функция чаще является приоритетной.

Второй вид занимает меньше места и является универсальным, так как решает сразу две проблемы и не требует покупки дополнительного оборудования. Но если он сломается, то вы, скорее всего, сразу лишитесь одновременно отопления и горячего водоснабжения.

Первый вариант появился относительно недавно, но пользуется большой популярностью в связи с определенными плюсами:

• компактностью;
• оснащенностью современным оборудованием;
• простым обслуживанием и монтажом.

Но настенные модели имеют меньший эксплуатационный срок и меньшую производительность, чем напольные котлы. Последние подходят для отопления больших помещений, более надежные, но занимают гораздо больше места.

Тэновые котлы

Эти устройства имеют специальную нагревательную трубку (ТЭН). Такое оборудование работает в проточном режиме и обладает несколькими преимуществами:

• относительно невысокой ценой;
• удачным дизайном;
• простотой монтажа;
• легкой регулировкой в соответствии с необходимой температурой в помещении благодаря специальным датчикам;
• возможностью работы с разными средами.

При контакте с водой на ТЭНах образуется известковый налет, ухудшающий эффективность нагрева. Это является недостатком тэновых электрокотлов.

Такой генератор подходит для домов с нежесткой водой, а также там, где в качестве теплоносителя будет использоваться незамерзающая жидкость, например, когда в доме живут не постоянно.

Электродные котлы

В них электрод передает электричество воде, которая нагревается из-за собственного сопротивления во время движения по ней электротока. Накипи на таких нагревательных элементах не образуется. Это является достоинством электродных котлов наряду с другими свойствами:

• компактностью;
• безопасностью в случае утечки воды;
• постепенным набором мощности;
• относительно невысокой стоимостью.

К недостаткам же системы относятся:

• невозможность применения незамерзайки в качестве теплоносителя;
• необходимость подготовки воды с целью достижения определенного показателя удельного сопротивления жидкости;
• поддержание циркуляции воды в системе, иначе или вода закипит, или аппарат не запустится;
• необходимость периодической замены электродов в связи с их растворением.

С последним фактором также связано постепенное снижение эффективности нагрева. Из-за такого большого количества минусов эти котлы не очень популярны.

Это оборудование работает на принципе электромагнитной индукции. Упрощенно устройство индукционного котла можно описать следующим образом:

• обмотка катушки находится в герметичном пространстве между двумя трубами;
• внутренняя труба является сердечником, который увеличивает эффективность нагрева теплоносителя;
• снаружи на катушку надета еще одна труба;
• вся эта конструкция находится в корпусе.

Ток подается на катушку. В итоге возникает электромагнитное поле, которое нагревает сердечник и трубу вокруг намотки. Теплоноситель, например, вода, попадает в корпус, сначала нагревается от внешней трубы, а потом попадает благодаря конвекции через верхнее отверстие во внутреннюю трубу-сердечник.

Нагревательного элемента в такой системе нет. Поэтому здесь исключается уменьшение эффективности из-за образования накипи или растворения, как это происходит с тэнами и электродами. Известковый осадок формируется в минимальном количестве. Но есть и другие положительные качества:

• высокая электробезопасность;
• возможность использования любого теплоносителя;
• отсутствие разъемных контактов между элементами, поэтому исключается возможность течи.

Но индукционные котлы занимают больше места и достаточно дорого стоят.

Если пространство и финансы позволяют, то очень выгодно остановить свой выбор именно на таком типе отопительного устройства.

Выбрав вид котла, до его покупки необходимо также произвести правильно расчеты его мощности.

W = Wудел. х S / 10, где

W – рассчитываемая мощность, кВт;

S – площадь помещения, м2;

Wудел. – удельная мощность отопительного оборудования, требуемая для обогрева каждых 10 м2 помещения, кВт/м2.

Последняя величина для средней полосы приблизительно равна 1,2 – 1,5 кВт, для северных районов – 1,5 – 2,0 кВт, а для южных – 0,7 – 0,9 кВт.

Для двухконтурных котлов получившееся значение мощности необходимо увеличить в среднем на 25%. Так как КПД электрического генератора тепла близок к 100%, мощность прогрева равна электрической мощности. В среднем электрокотел потребляет 6 кВт.

Для более точного расчета можно воспользоваться автоматическими калькуляторами.

Вычисленная мощность поможет не только в выборе оборудования, но и в расчете годового расхода электричества.

1. Умножьте мощность на количество часов, когда отопительное оборудование будет работать непрерывно.
2. Полученную величину разделите на 2, так как прибор не будет все время работать на пределе.
3. Суточный расход умножьте на 30 (среднее количество дней в месяце) и на 7 (отопительный период в месяцах).

Это приблизительный показатель готового расхода электроэнергии. Он может отличаться от истинного значения примерно на 15%. Если стоимость не напугала вас, то можно приступать к покупке материалов и оборудования и их подключению.

Помимо нагревателя для монтажа электроотопительной системы необходимо закупить сопутствующие товары.

• Кабель для подключения выбирается в соответствии с мощностью выбранной модели нагревателя. Если этот показатель не превышает 10-12 кВт, то достаточно будет однофазного кабеля, при большей мощности понадобится трехфазный. В последнем случае без услуг электрика не обойтись.

• Для бесперебойной и безопасной работы котла необходимо приобрести стабилизатор, который нивелируют скачки напряжения в сети и продлит эксплуатацию генератора тепла. Это защитное устройство должно быть рассчитано на суммарную мощность самого котла и насосного оборудования. При выборе также нужно учесть особенности местной сети. Для больших скачков напряжения необходим стабилизатор, подходящий для электросетей с большим колебанием напряжения.

Вам также понадобятся:

• трубы (лучше из металлопластика), фитинги и запорная арматура к ним;
• расширительный бак и циркуляционный насос, если их нет в самом котле;
• фильтр для обратной воды.

На этапе подготовке необходимо определиться со способом отопления.

Чтобы сделать правильный выбор, необходимо взвесить все плюсы и минусы обоих вариантов.

1. Установка теплого пола обойдется дороже, но в процессе эксплуатации он позволит значительно уменьшить потери тепла.
2. Радиаторы меньше высушивают воздух. Теплый пол еще и сушит пыль, которая поднимается вверх.
3. В случае утечек ремонт радиаторного отопления проще.
4. Теплые полы более инертные: медленно остывают и нагреваются.
5. На теплый пол нужно разумно расставлять мебель, чтобы не препятствовать обогреву помещения.

Одним из оптимальных вариантов является сочетание этих двух схем.

Монтаж оборудования

Схема подключения электрокотла

Эти работы производят в определенном порядке и согласно инструкции к генератору тепла. Схема достаточно простая, поэтому монтаж и подключение тоже.

1. Сначала монтируют сам генератор тепла в выбранное место.
2. К электрокотлу подсоединяют датчики температур, автомат управления, стабилизатор, расширительный бак, циркуляционный насос.
3. Подключают к системе радиаторов или водяного теплого пола при помощи фитингов. Для этого воду нужно перекрыть при помощи вентилей.
4. Подсоединяют к электросети. Один из важных моментов в подключении электрокотла – обеспечение заземления, защищающего людей от поражения током. Для котла можно сделать центр заземления из соединенных друг с другом арматурой и вкопанных в землю трех штырей. Котел подключают к отдельному автомату, а нулевой медный кабель подводят к этим штырям.
5. Убедившись в правильности всех монтажных работ, запускают в систему воду и проводят проверку герметичности стыков и работы всей системы отопления.

Комплексное использование котлов отопления

Электрический котел, часто используют в паре с газовыми и твердотопливными котлами отопления. Прогрев дома производится твердым дешевым топливом, а дальнейшее поддержание температуры, в автоматическом режиме, производится электрокотлом.

Либо, как на схеме, газовый котел отопления и электрический котел работают последовательно, автоматически переключаясь в зависимости от ночного и дневного тарифа на электричество.

Устройство электрического котла отопления

Теплоноситель в электрическом котле нагревается электрическими нагревателями (ТЭН).

Состоит электрокотел из:

• Теплообменник (бак с ТЭНами);
• Блок управления;
• Блок регулировки.

• Программатор (выносной блок для контролем за температурой и управлением электрокотла);
• Циркуляционный насос;
• Расширительный бак;
• Предохранительный клапан;
• Воздушный вентиль,Датчик давления,Фильтр.

Рабочее напряжение электрокотлов 220 вольт (двухфазные) или 380 вольт (трехфазные). Причем котлы мощностью более 12 киловатт работают, только от трехфазного 380 вольт электропитания. Котлы мощностью более 6 кВт делаются с возможностью многоступенчатого переключения мощности.

Установка и подключение электрического котла в частном доме

Таблица 1

Они могут служить основным поставщиком тепла, но чаще используются как дополнительный теплогенератор, поскольку электричество является самым дорогим энергоносителем.

Установка электрокотла в частном доме не требует оформления разрешительной документации, монтаж агрегата можно выполнить своими силами.

Подключение электрокотла в частном доме

Монтаж и установка электрического котла требует использования:

• рулетки, строительного уровня, карандаша или маркера;
• перфоратора/электрической дрели;
• крепежных элементов (диаметр анкеров должен соответствовать диаметру сверла);
• электропровода, кабеля (сечение определяется на этапе подготовки к монтажу);
• труб из металла или металлопластика;
• арматуры, фитингов, соответствующих трубам.

Также важно иметь в наличии заранее подготовленную схему установки электрокотла в систему отопления и руководство пользователя, которое прилагается к агрегату.

Правила установки

Рассматривая, как подключить электрический котел отопления, обратите внимание на выбор места установки агрегата. В идеале это отдельное помещение — котельная, оснащенная электросиловым оборудованием, куда нет доступа посторонним лицам и детям. ТЭНовые модели электрокотлов заводского изготовления допускается монтировать на кухне.

Отопительный агрегат устанавливают таким образом, чтобы над его верхней частью и по бокам оставалось свободное место. Это даст возможность производить профилактические и ремонтные работы в удобных условиях. Соблюдаются следующие расстояния:

• до потолка — от 80 см;
• до пола (для навесной модели) — от 50 см;
• от корпуса до стен — 5 см;
• до трубопроводов — от 50 см;
• перед передней панелью — от 70 см.

Изучая, как правильно устанавливать котел для обогрева дома или квартиры, внимательно отнеситесь к разметке места установки. Агрегат должен быть расположен строго горизонтально, поэтому разметку проводят по уровню и этим же инструментом проверяют результат после установки котла на крепежные элементы.

Механический электрический котел отопления

Прежде чем установить электрический котел отопления, требуется разработать схему подключения теплогенератора к отопительному контуру и к электросети. Сечение трубопроводов должно соответствовать параметрам встроенного в котел циркуляционного насоса.

Выбирая сечение кабеля для подключения к электрической сети, учитывайте мощность агрегата. Обратите внимание: для моделей небольшой мощности достаточно подключения к бытовой сети 220 В, для мощных агрегатов потребуется трехфазная сеть 380 В.

Помимо настенных моделей производители предлагают агрегаты в напольном исполнении. Монтаж напольных электрокотлов выполняется с использованием штатной подставки или они устанавливаются на специально подготовленную площадку.

Монтаж электрического котла должен выполняться с соблюдением правил безопасности:

• Перед началом работ убедитесь, что отключена подача электрического тока.
• Запрещается установка электрокотла отопления в непосредственной близости с водопроводом или источником воды.
• Следует соблюдать рекомендованные расстояния между корпусом агрегата и строительными конструкциями.
• Убедитесь, что параметры электропроводки соответствуют мощности котла (подсоединение мощного агрегата к бытовой сети 220 В способно вызвать перегрузку и короткое замыкание).
• Для котла обязательно подключение к заземляющему контуру.
• Установка электрокотла разрешена на стену из негорючего материала. Если стеновые конструкции изготовлены из дерева или иного материала, склонного к возгоранию, на стену монтируется негорючая обшивка из базальтового картона и листового металла.
• Силовые кабели запрещается прокладывать под трубами отопительного контура или водопровода. Если этого избежать невозможно, используйте специальные герметичные кожухи из металла или пластика, чтобы защитить кабель от возможного попадания влаги.
• Устанавливая котел отопления своими руками, трубопроводы отопительного контура, которые к нему подсоединяются, следует надежно прикрепить к стене, чтобы они не добавляли нагрузки на корпус агрегата.

Установка устройства защитного отключения электросети

Монтажные работы

Схема установки электрического теплогенератора зависит от его типа. Сегодня для обогрева индивидуального дома используются ТЭНовые котлы, а также электродные и индукционные модели.

Агрегат с трубчатым нагревательным элементом оснащен циркуляционным насосом и автоматикой для управления и контроля работы. Такие котлы требуют только подсоединения к отопительному контуру и электросети.

При подключении электродных и индукционных электрических котлов необходим монтаж наружной обвязки.

Для навесной модели на стене размечаются места установки крепежных элементов и просверливаются отверстия. В ходе работ важно проверять горизонтальность расположения крепежа при помощи строительного уровня.

Перед началом работ убедитесь, что стена способна выдержать все заполненного водой котла. Далее на стену монтируется крепежный профиль с установочной планкой, навешивается котельный агрегат.

Он должен надежно держаться и висеть строго горизонтально.

Установленный агрегат отопления

Установка электрокотла сопровождается подключением к системе отопления. Если агрегат двухконтурный и рассчитан на приготовление горячей воды, его также подсоединяют к водопроводу.

ТЭНовый агрегат для отопления частного дома, в корпусе которого размещен циркуляционный насос и автоматика, подсоединяется к системе следующим образом:

• к входным патрубкам крепятся трубы для подсоединения к подающей и обратной трубе отопительного контура, подсоединение выполняется через шаровые краны с американками для быстрого монтажа/демонтажа;
• на обратную магистраль устанавливают фильтр-грязевик (перед ним желательно врезать шаровой кран, чтобы было удобнее производить очистку фильтра), а также расширительный бак мембранного типа, если нет встроенного или его объем недостаточен для имеющейся системы.

Подключение электрического котла к системе отопления

Отдельно рассмотрим, как установить электрокотел, если он электродный или индукционный.

Обвязка электрического индукционного котла

Электрокотел в частном доме нередко задействуется в качестве дополнительного теплогенератора в комплексе с твердотопливным котлом.

Это позволяет круглосуточно поддерживать оптимальную температуру теплоносителя, поскольку электрокотел автоматически включается, когда в твердотопливном прогорает закладка топлива и жидкость в отопительном контуре начинает остывать.

Схема подключения электрокотла к отопительной системе

Подключение электрокотла к системе отопления рекомендуется выполнять с использованием металлических (сталь, медь) или металлопластиковых труб, которые характеризуются низким коэффициентом температурного расширения.

При подсоединении котла отопления своими руками к сети электропитания, необходимо позаботиться о заземлении. Некоторые модели не включаются при отсутствии заземляющего контура.

Для обустройства заземления в грунт заглубляют металлические штыри, к которым приварены перемычки из того же материала.

Провод от заземляющего контура подводят к отдельному автомату, к которому подсоединен кабель от розетки для подключения котла.

Размеры сечения кабеля для электрического котла

Чтобы обеспечить безопасность использования электрокотла, требуется установить автомат с подходящим номиналом и УЗО – при наличии устройства защитного отключения, пользователи будут ограждены от риска поражения электротоком из-за какой-либо неисправности.

Если устанавливаем индукционный или электродный котел, дополнительно монтируются датчики температуры, которые соединяют проводами с выносным блоком управления. Схема монтажа оборудования указывается в техническом паспорте агрегата.

К смонтированному на стене котлу протягивают электрокабель требуемого сечения. Для агрегата мощностью до 6 кВт допускается присоединение к однофазному автомату, двухфазные требуются для котлов мощностью от 6 до 12 кВт, а более мощные теплогенераторы нуждаются в установке трехфазных устройств.

Установив на место кожух котла и включив электропитание, проверяют работу системы. Контур отопления следует заполнить теплоносителем и протестировать систему во всех возможных режимах. Необходимое для опрессовки повышенное давление создают компрессором или насосом.

Электрокотел — это отапливаемая жилая площадь без дополнительных хлопот, связанных с доставкой и хранением топлива. Ставить агрегат допускается своими силами, но при этом важно соблюдать все правила электробезопасности.