Как сделать электроотопление своими руками

1 Устройство агрегата

Электрические обогреватели представляют собой многоступенчатые устройства, что позволяет не всегда использовать их на полную мощность. Это дает возможность экономить на электроэнергии и продлить срок службы агрегата. Обогреватели бывают:

• с трубчатыми электрическими нагревателями;
• индукционные;
• электродные.

В некоторых схемах отопления частного дома с электрокотлом используются дополнительные элементы: насосы, фильтры, клапаны. Для сокращения расхода электроэнергии еще применяется внешнее аппаратно-программное устройство, позволяющее полностью автоматизировать управление работой агрегата.

Способы обогрева

Многообразие способов отопления напрямую связано с количеством теплоносителей, которые подходят для устройства отопительной системы. Так, отопительная система может быть: водяной, электрической, воздушной, паровой и основанной на открытом огне.

Отопление при помощи открытого огня предполагает оборудование печи или камина и подойдет для небольших помещений, например, дач, т.к. тепло неравномерно распределяется в пространстве (рядом с печью может быть чересчур жарко, а чуть вдалеке прохладно). Но для большого дома эта схема не подойдет, поэтому рассмотрим другие методы.

Воздушное отопление

Этот тип обогрева жилых помещений возможен с применением различных приборов, работающих от розетки. Подобная схема отопления хороша тем, что устройства сразу начинают повышать температуру воздуха в помещении. При этом отсутствует необходимость работ по монтажу. То есть хозяевам достаточно купить прибор, установить его и включить в розетку.

На сегодняшний день строительный рынок предлагает большое количество нагревательных приборов, которые работают от сети 220 В. При этом есть устройства, которые действуют напрямую. Предлагаются и такие, в которых используется циркулирующий теплоноситель – вода, масло или антифриз. Как выбрать из всего многообразия лучшее для электрического отопления дома? Потребуется ознакомиться с каждым из видов подобных устройств подробнее.

Подключение к сети и блок управления

Для безопасного подключения к сети потребуются:

1. Провода соответствующего сечения. Сечение рассчитывается исходя из мощности и длины, для мощной системы лучше подключение силового кабеля и 380 вольт.
2. Заземление: металлические детали стоит присоединить к контуру заземления.
3. Отдельный дифавтомат — выключит потребителя, если защитная трубка проржавеет и будет «пробивать» в дом.

Чтобы регулировать силу тока, приобретают:

1. Контроллер или блок управления.
2. Амперметр.
3. GPS-модуль.
4. Механический клапан, отключающий электроэнергию при закипании жидкости в котле (надежный механизм, работает от давления).

Как работает система отепления

Это принципиальная схема, недостаточная чтобы начать монтаж отопления своими руками. Нужно правильно подобрать котлоагрегат и дополнительное оборудование, необходимое для эффективной работы отопительной системы.

Но основных узла всего три:

1. Котел с расширительным баком.
2. Контур, собранный из металлических труб.
3. Радиаторы (батареи) конвекторы.

Расширительный бак, насос принудительной циркуляции и контрольно-измерительные приборы относятся к разряду дополнительного оснащения. А запорная арматура (вентили, краны, регуляторы) включается в состав трубопровода.

Простая вода из централизованной системы водоснабжения способна поглотить и передать до 4.18 кДж/кг •°С. Это тепло принимается и от ТЭНов, если котел электрический. По трубам теплоноситель поступает к батареям, изготовленным из металла большой теплоемкости. Радиаторы нагреваются и отдают тепло в комнату. Этиленгликоль либо пропиленгликоль используется в качестве незамерзающей жидкости, что позволяет отключать обогрев зимой без риска разморозить систему.

Подобные схемы отопления работают следующим образом:

1. В результате потребления электрической энергии или сжигания углеродного топлива вода разогревается до температуры +40..90 градусов по Цельсию.
2. Движущей силой для перемещения горячей жидкости является естественная конвекция или результат работы циркуляционного водяного насоса.
3. После того, как теплоноситель дойдет до радиатора, температура снизится на 10-20 °C, но этого достаточно, чтобы прогреть воздух в помещении.
4. Будучи охлажденной, водяная масса направляется обратно к котлу, где участвует в новом цикле, что обеспечивает непрерывность процесса.
5. Чтобы исключить появление воздушных пробок в трубах и радиаторах устанавливают расширительный бак, где гасятся температурные изменения объема жидкости.

Обустраивая отопление частного дома своими руками, важно правильно подобрать котел, исходя из рабочих параметров (мощность, производительность). Также покупают ту модель, которая предназначена для конкретного типа энергоносителя

Отопление частного дома своими руками: схемы и правила монтажа

Для того, чтобы точно понимать, какой вид отопления предпочесть, следует учитывать стоимость каждого вида топлива и его расход за единицу времени. Именно поэтому многие стремились переехать в комфортабельные многоэтажные дома, где отопление и горячее водоснабжение носили централизованный характер. Выгода самостоятельного изготовления контура отопления заключается в значительном уменьшении финансовых затрат.
Нагретая в котле вода фактически попадает сначала в этот накопитель.
Двухконтурная система отопления ГВС горячее водоснабжение создает двухконтурная система отопления частного дома схема ее разводки рисуется еще до начала монтажа, а затем монтируется до выбранной точки горячего водоснабжения. В этом случае воздух не будет пересушиваться, так как конструкции не предполагают сжигание воздуха, так как такая схема отопления дома наиболее эффективная.
Перед подключением котла необходимо убедиться, что имеющийся у вас счетчик допускает передачу такого количества энергии.
Как правило, для этих целей используется циркуляционный насос, но вполне подойдет и обычный центробежный, только малой мощности. Здесь мы можем неплохо сэкономить на трубах и добиться доставки тепла в каждое помещение.
Для того, чтобы обеспечить работу котла при отсутствии электричества можно приобрести циркуляционный насос 12 вольт, работающие на аккумуляторной батарее. Электрокотел и двойной тариф Одна из значимых причин использования электрокотла для отопления — возможность использования двойной тарификации за использование электроэнергии.
При этом нет необходимости делать усиленную проводку по всему дому, а достаточно только обеспечить надежное подключение самого электрического котла. То есть в последнем случае это целый первый этаж.
Простое отопление дачи на электричестве

Устройство конвекторной системы

Одним из популярных способов обустроить отопление частного дома электричеством можно считать применение конвекторов, приборов, использующих в своей работе воздушную конвекцию.

Устройство и принцип работы конвектора

В металлический корпус отопительного прибора встроены управляемые термостатом нагревательные элементы ТЭНы. Каждый из них представляет собой помещенный в керамическую оболочку проводник высокого сопротивления, герметично запаянный в алюминиевый или стальной корпус. Такая конструкция устройства позволяет увеличить площадь взаимодействия с воздухом и эффективно осуществлять его нагрев. Рабочая температура нагревательных элементов варьируется от 100 до 60С.

Конвекторы зависимы от подачи электричества, что заставляет их владельцев задуматься о наличии альтернативного варианта отопительной системы на случай аварии

После включения конвектора начинается разогрев ТЭНов. Согласно физическим законам, остывший воздух опускается вниз. Здесь он попадает сквозь нижнюю решетку внутрь конструкции и проходит через нагревательные элементы, постепенно разогреваясь и поднимаясь вверх. Там он постепенно остывает и снова опускается вниз. Процесс многократно повторяется, позволяя создавать комфортную температуру в помещении. При необходимости можно использовать вентиляторы, которые ускорят естественную конвекцию.

Конструктивные особенности конвекторов определяют их главные недостатки, среди которых неравномерный прогрев воздуха. Температура у самого пола остается ниже, чем под потолком, что, впрочем, свойственно и водяному отоплению. Еще один «минус» – циркулирующие потоки поднимают пыль, неизбежно присутствующую в каждом доме. Сегодня выпускаются модели, которые практически лишены этого недостатка.

Настенный или напольный вариант?

Осуществлять отопление можно при помощи разных моделей конвекторов. Существуют два основных типа приборов:

• Настенные конструкции. Отличаются высотой, которая составляет в среднем 45 см, и способом крепления. Они могут быть либо установлены прямо на пол, либо при помощи специального устройства закреплены на стену.
• Напольные. Узкие длинные приборы, которые устанавливаются обычно под низко расположенные окна, витражи и в районе плинтусов. Несмотря на меньшую, чем у настенных конвекторов мощность, времени для разогрева помещения им понадобится намного меньше.

Устройства обоих типов оборудуются термостатами, которые могут быть как встроенные, так и выносные. Так же выпускаются конструкции, не сжигающие кислород в комнате и не пересушивающие воздух.

Настенная модель конвектора крепится на стену при помощи специального крепежа

Напольные модели электрических конвекторов устанавливаются на пол, а не внутрь него, как их водяные собратья. Поэтому их можно установить уже в конце ремонта

Расчет необходимого числа конвекторов для обогрева

Число и мощность приборов, необходимых, чтобы обустроить отопление дачного дома электричеством, рассчитывают исходя из объемов помещения, в котором они будут установлены.

Сначала выбирается среднее значение мощности, необходимой для отопления 1 куб.м. Средние значения для помещений:

• с хорошей теплоизоляцией, соответствующей стандартам энергосбережения скандинавских стран – 20 Вт на куб. м;
• с утепленными перекрытиями, стенами и стеклопакетами на окнах – 30 Вт на куб. м;
• с недостаточной изоляцией – 40 Вт на куб. м;
• с плохой изоляцией – 50 Вт на куб. м.

Исходя из этих значений, определяется мощность, необходимая для обогрева помещения и выбирается нужное число приборов для обогрева

Очень важно правильно выполнить расчеты. Практика показывает, что даже электрическое отопление деревянного дома абсолютно безопасно при условии грамотного подбора оборудования и качественной его установки. Конвекторы – эффективный, но далеко не единственный вариант устройств для обогрева помещений, работающих от электричества

Разнообразные электрические системы отопления дома дают возможность выбрать наиболее подходящий вариант, который позволит обеспечить эффективный и безопасный обогрев жилья

Конвекторы – эффективный, но далеко не единственный вариант устройств для обогрева помещений, работающих от электричества. Разнообразные электрические системы отопления дома дают возможность выбрать наиболее подходящий вариант, который позволит обеспечить эффективный и безопасный обогрев жилья.

Как рассчитать мощность электрического котла

Перед тем, как покупать котел, необходимо сделать расчет требуемой мощности. Мощность котла должна учитывать лимиты на электроэнергию. Из-за ограничения электроэнергии, поставляемой местными электросетями, при превышении потребления срабатывает автомат, и система обогрева дома может оказаться обесточенной. Таким образом, при выборе мощности котла следует ориентироваться на расчеты, и не допускать превышения.

Ограничением может стать площадь сечения питающего электрического кабеля. При выборе однофазного или трехфазного котла необходимо проверить соответствие мощности оборудования сечению установленного кабеля. Кроме того, на рынке предлагаются котлы постоянной и переменной (модулируемой) мощности. Первые более предпочтительны, поскольку они не могут допустить превышения потребления электроэнергии.

Приблизительный расчет мощности учитывает площадь всех обогреваемых помещений в доме и делается по формуле: М = П x Куд. / 10м2

где М – мощность электрического котла (кВт);

П – площадь отапливаемых помещений;

Куд. – удельная мощность котла, зависящая от региона:

• для холодного климата Куд. 1,2 – 2,0
• для умеренного 1,0 — 1,3
• для южных районов 0,7 – 0,9

Как рассчитать мощность электрокотла по площади дома

Простейший метод выбора оборудования по площади дома основан на определении нормативных потерь тепла с метра отапливаемой площади. Но нормам для небольших строений до 200 кв.м потери тепла с 1 м2 площади составляют 0,1 кВт. При площади дома в 100 м2 расчетная сумма потерь составит 0,1 х 100 = 10 кВт. Прибавляя к полученным тепловым потерям 20% (поправка на аномальные холода), получим 12 кВт.

Таким образом, для дома 100 м2 понадобится электрический котел мощностью 12 кВт. Соответственно, для дома площадью 150 м2 необходимая мощность котла составит: 0,1 х 150 х 1,2 = 18 кВт. Для дома площадью 200 м2: 0,1 х 200 х 1,2 = 24 кВт

Как рассчитать мощность электрокотла по объему помещения

Расчет мощности элетрокотла для отопления дома по кубатуре основан на норме 4 – 8 Вт/ч электроэнергии на единицу объема. Результат окончательного расчета зависит от тепловых потерь всего дома и удельной величины этих потерь за сезон. Дополнительный коэффициент в расчетах зависит от потерь тепла через стены дома, окна, трубопроводы, проложенные в холодных помещениях и т.д. Продолжительность отопительного сезона в расчетах составляет 7 месяцев.

Схема отопления с электрическим и твердотопливным котлом

Чаще всего электрические котлы для водяного отопления дома устанавливаются в качестве дополнительного источника обогрева в тандеме с твердотопливным нагревателем. В одной из статей мы рассказывали, что устройство твердотопливного котла может иметь конструктивные отличия. Так, выделяют обычные аппараты и длительного горения. В обоих случаях в топку время от времени нужно подбрасывать дрова, уголь и т.д. Соответственно, владелец получается привязанным к дому, а если надо уехать на пару дней? Вот тут-то и пригодится электрический нагреватель.

В схеме отопления электрокотла с тт нагревателем подключение осуществляется параллельно. При этом нужно снабдить каждое кольцо циркуляции:

• электрическим насосом;
• обратным клапаном.

Только в таком случае все будет работать как часы. При этом не имеет значение метод разводки труб, принцип подключения двух нагревателей одинаковый. Естественно, что нужно настроить автоматику и синхронизировать работу насосов и нагревателей. Оба котла должны иметь привязку к своему насосу при этом, не пересекаясь между собой. Принцип такой, что если остановился нагреватель, синхронизированный с ним насос также не должен работать и наоборот.

Электрокотлы

Несмотря на привлекательность галогеновых ламп, это энергосберегающее оборудование людям пока что в новинку. Опыта его использования накоплено мало, даже сервисные службы еще недостаточно разобрались во всех нюансах. Потому немалая часть потребителей выбирает все же привычные отопительные котлы на электричестве. Среди них тоже есть относительно экономная группа, сберегающая до 30% тока по сравнению с традиционными аналогами. Экономить помогают не только электродные, но и индукционные, и ионообменные нагревательные установки.

Сокращение затрат электричества в новейших аппаратах обусловлено целым рядом факторов. Так, все они автоматически контролируют температуру и имеют пониженную инерцию нагрева, а некоторые из них способны плавно стартовать. Большую роль для повышения КПД имеют тщательно подобранные конструкционные материалы. Внешним по отношению к котлу фактором является применение адекватных радиаторов и двухтрубная разводка теплоносителя. Антифриз рекомендуется использовать лишь там, где люди бывают периодически, а не на весь холодный сезон.

Все выпускаемые сегодня электрические котлы могут производить именно столько тепла, сколько нужно для прогрева комнат до требуемых температур. Среди прочих выгодно выделяются конструкции с опцией моментального разогрева теплоносителя.

Наибольшего доверия заслуживают изготовители, готовые предложить максимально долгую гарантию. Им просто невыгодно поставлять некачественный товар, а затем менять или чинить его за свой счет, терять репутацию в судах и досудебном урегулировании. Стоит отметить, что при выборе электрического котла нужно задуматься и о его дизайне. Также до покупки желательно ознакомиться с отзывами.

Водяное отопление с электрическим котлом

Чуть ли не самый частый вариант использования отопления дома электричеством – это водяное отопление в купе с электрокотлом. Из значительных плюсов такого подхода можно отметить факт того, что вы не привязаны только к электроэнергии. При желании вы можете смонтировать резервный котел и так же в полной мере пользоваться водяным отоплением.

Разброс цен на электрокотлы достаточно большой. Поэтому всегда можно подобрать тот вариант, который будет комфортнее для вас.

Основные преимущества такого подхода:

• Возможность подключения альтернативного источника тепла
• Высокое КПД электрокотлов
• Безопасная невзрывоопасная система отопления
• Не портят атмосферу. Экологичны
• Возможность использования дополнительного оборудования
• Моментальное изменение и регулировка температуры
• Бесшумная работа

К недостаткам можно отнести:

• Недолгий срок службы ТЭНа у большинства котлов. Особенно бюджетных
• Образование налета, снижающего срок службы ТЭНа
• Высокие счета за отопление
• Требуются большие мощности по электричеству
• Зависимы от напряжения в сети. Если оно упало, то и производительность котла падает
• В больших домах требуется наличие трехфазной проводки

Электрические котлы так же бывают не только тэновыми, но индукционными и электродными. Отличаются по своей сути только принципом работы, а по расходу электроэнергии абсолютно сопоставимы

Индукционные котлы

Каждый технарь знает тот факт, что все, что попадает в магнитное поле имеет свойство нагреваться. Индукционный котел – это большая катушка, по которой проходит ток, а вода внутри катушки, проходя через нее, нагревается.

Типы современных электрокотлов

В зависимости от способа подогрева воды современные котлы делят на три вида:

• электродные;
• тэновые;
• индукционные.

Тэновые электрокотлы

Такие котлы — это традиционное решение. Для нагрева теплоносителя в них применяется нагревательный элемент спирального типа — ТЭН. При прохождении тока ТЭН разогревается. Циркулируя в контуре, вода отбирает тепло и сообщает его радиаторам системы отопления (батареям).

В процессе работы на нагревательном элементе откладывается известь, что ухудшает теплообмен между ним и теплоносителем. Поэтому время от времени приходится использовать специальные средства, удаляющие известковые отложения c поверхности ТЭНа. Но это может стать проблемой только в том случае, если вода очень жесткая.

Если по какой-либо причине произойдет утечка теплоносителя из контура — ТЭН может разогреться выше допустимой температуры
. Это способно привести к выходу его из строя и даже возникновению пожара. Современные модели котлов оборудуются специальной защитой, позволяющей обесточивать прибор при возникновении утечки. Но перед покупкой котла необходимо убедиться, что конкретная модель оборудована таким предохранительным устройством.

Индукционные электрокотлы

Это новые устройства, которые появились в продаже относительно недавно. Чтобы разобраться, как работает электрический котел индукционного типа, достаточно рассмотреть такой известный кухонный прибор, как индукционная плита. Известно, что она совершенно не обжигает руку, даже если к ней прикоснуться. Все дело в том, что она излучает электромагнитное поле, которое взаимодействует только с металлом.

Внутри индукционного котла также находится излучатель и приемник излучателя — трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель. Поверхность такого приемника-теплоносителя достаточно велика. Если на нем и будет откладываться известь, то до того момента, когда это начнет сказываться на эффективности отопительной установки, пройдет достаточно много времени.

В случае нарушения целостности контура нагреватель так же может выйти из строя из-за опасного превышения температуры
. Поэтому, как и в случае с ТЭН-котлом, при покупке необходимо убедиться, что прибор оборудован защитой, отключающей питание нагревателя при обезвоживании контура.

Электродные котлы

Эти отопительные приборы также появились в продаже сравнительно недавно. Отличительной их чертой является то, что они нагревают теплоноситель непосредственно, без использования какого-либо нагревательного элемента. Особенностью схемы работы электрического котла электродного типа является наличие специального преобразователя, который воздействует на свободные ионы в воде
. При попадании в переменное электрическое поле ионы начинают колебаться, соударяются с другими частицами, в результате чего выделяется тепло, теплоноситель начинает нагреваться.

Уникальной чертой таких котлов является то, что они совершенно невосприимчивы к возможной утечке теплоносителя. Если в ионной камере будет отсутствовать вода, то прибор просто перестанет работать и не сможет опасно перегреться. Такая конструкция обеспечивает повышенную безопасность устройства.

Но есть и недостаток у таких котлов. В процессе работы ионы, взаимодействуя с электродами, постепенно разрушают их. Поэтому со временем электроды приходится менять.
Зато в проточном контуре таких устройств практически не откладывается известь.

Как устроить водяное отопление частного дома своими руками, схемы монтажа

Для того, чтобы сделать водяное отопление частного дома своими руками, схемы монтажа нужно изучить подробно. Однако в первую очередь надо запастись всеми необходимыми материалами и оборудованием, потребность в которых рассчитывается заранее в зависимости от типа подключения батарей.

Современные газовые котлы — хорошее решение для надёжной системы отопления

Полезный совет!Покупайте котлы, батареи и другое оборудование только у проверенных производителей. Дешевые аналоги не всегда соответствуют предъявляемым требованиям и могут быть опасными.

Особенности устройства однотрубной системы

Самый простой способ подключения радиаторов к котлу – это устройство однотрубной системы отопления. Схема такой конструкции предполагает наличие только одной трубы, проложенной по всему периметру дома. Она выходит из подающего патрубка котла, а входит в обратный. От этой трубы выходят отводы возле каждого радиатора, к которым он подключен через запорную арматуру или напрямую.

Принцип однотрубной системы отопления с естественной рециркуляцией воды

Такое устройство не только наиболее простое, но и самое дешевое, как по материалам, так и по монтажу. Использование одной трубы исключает необходимость изготовления множества отводов из труб, да и различных мелочей расходуется гораздо меньше. Не секрет, что эта арматура по стоимости составляет значительную часть затрат на все отопление дома. Использование однотрубной системы отопления, схема которой отличается простотой, оправдано в небольших домах с несложным планом расположения комнат, так как вода проходит по всему кольцу и успевает значительно остыть. В связи с этим последние по ее пути радиаторы нагреваются гораздо меньше, чем первые. Поэтому, если здание большое, то к концу своего маршрута теплоноситель потеряет всю свою энергию и не сможет обогреть последние комнаты. Особенно это касается естественного типа циркуляции воды.

Котельная частного дома с современным отопительным оборудованием

При сооружении однотрубной системы отопления, схема конструкции должна предполагать небольшой уклон, порядка 3 – 5 градусов. Это обеспечит более эффективную работу всей конструкции. Кроме того, все радиаторы необходимо оснастить воздушными кранами, которые нужны для поддержания стабильного давления в системе путем стравливания воздуха. Такие краны имеют небольшие отверстия и откручиваются с помощью обыкновенной отвертки.

Схема подключения радиаторов к двухтрубной системе отопления

Полезный совет!Когда возникает необходимость чистки или замены батареи можно не сливать воду и не останавливать всю систему, для этого нужно использовать краны Маевского. Они соединяют радиатор с отводами от трубы. Если батарею нужно снять, краны можно просто закрыть.

Как устроена двухтрубная система

В отличии от предыдущей, двухтрубная система отопления, схема которой предполагает наличие двух труб: подающей и обратной, более сложна в устройстве. Она устроена таким образом, что подающая труба входит непосредственно в каждую батарею. а обратная из нее выходит. Это еще называют параллельным устройством, так как все радиаторы соединены с котлом с помощью труб не по порядку, а параллельно.

Двухтрубная система отопления, схема которой более сложная, требует большего количества труб и соединительной арматуры. Поэтому она обходится несколько дороже. При этом она более эффективная, так как все батареи нагреваются одинаково, независимо от места их нахождения, возле котла или в самой дальней комнате. Такая разводка чаще всего применяется в двухэтажных домах и коттеджах.

Схемы подключения двухтрубной системы отопления в двухэтажном коттедже

Важным плюсом такого устройства является то, что каждая батарея функционирует практически независимо от остальных, так как имеет свой контур. Поэтому ее можно легко заменить или отремонтировать, не затронув всю остальную конструкцию. Благодаря тому, что у двухтрубной системы отопления схема подключения радиаторов параллельная, в них очень легко регулировать температуру и давление, что обеспечит дополнительную экономию топливных ресурсов.

Полезный совет!Применяя систему отопления с двумя трубами, желательно использовать циркуляционный насос. Он значительно увеличит эффективность и скорость нагрева батарей.

Схема открытой системы отопления с циркуляционным насосом