Схема подключения электрокотла – особенности обвязки и установки системы, фотопримеры +видео

Содержание:

1. Особенности обвязки электрокотла
2. Зачем нужна обвязка электрокотла
3. Схема обвязки электрокотла
4. Этапы проведения монтажа

Невозможно обеспечить в доме комфортное проживание без поддержания необходимого температурного режима. Для этого следует правильно смонтировать каждый узел отопительной системы. В процессе проведения работ надо строго придерживаться правил подключения отопительного оборудования. Несмотря на то, что схема подключения электрокотла к системе отопления имеет много общего с установкой газовых приборов, в ней есть несколько принципиальных отличий (прочитайте также: “Качественная обвязка двухконтурного газового котла – эффективная экономия”).

Особенности обвязки электрокотла

При установке и обвязке данного электрического прибора не следует забывать о некоторых моментах, непосредственно влияющих на надежную работу отопительного оборудования, что поможет в процессе его эксплуатации избежать частых поломок.

Обвязкой электрокотла называют его подключение к отопительной системе с использованием специальных элементов. При подключении электрокотла к системе отопления учитывается один из двух способов транспортировки теплоносителя по трубопроводу – с принудительной или естественной циркуляцией.

При этом схема подключения электрокотла отопления предусматривает, что прибор необходимо устанавливать в самой нижней точке конструкции для обеспечения наибольшего прогрева радиаторов. Нагнетающую трубу следует расположить над батареями отопления на минимально допустимой высоте.

В процессе монтажа электрического котла нельзя забывать об обустройстве заземления. Согласно правилам безопасности, разрешается его подключение непосредственно к распределительному щиту, при этом не допускается использование для электропроводки нулевой фазы. После изучения правил монтажа отопительного котла необходимо ознакомиться с тем, как выполняется обвязка котла и всей системы теплоснабжения.

Кроме электрокотла (как он выглядит видно на фото) нужно приобрести трубы и другие комплектующие детали для обустройства обогрева помещения. Правильно сделанная обвязка электрического котла отопления позволяет обеспечить одинаковую температуру в местах входа и выхода теплоносителя. Отопительный прибор следует подключать таким образом, чтобы после достижения определенной температурной отметки в малом контуре вода поступала в большой контур (на него возложена задача обогрева помещений), и там отдавала тепло батареям.

Зачем нужна обвязка электрокотла

В первую очередь, правильно выполненная обвязка электрокотла отопления позволяет не допустить перегрева оборудования и обеспечить его надежное функционирование. Качественно сделанная, данная работа приводит к экономному расходованию энергоресурса. Добиться этого помогает установка автоматических контролирующих и регулирующих устройств (читайте также: “Схема обвязки твердотопливного котла: что и как”).

Обвязка электрического котла бывает четырех типов:

• с естественной циркуляцией;
• с принудительной циркуляцией;
• классическая коллекторная конструкция;
• разводка с использованием первично-вторичных колец.

Схема обвязки электрокотла

Если строго следовать схеме обвязки электрокотла, можно не опасаться за долговечность функционирования отопительной системы. Особое внимание следует уделить регулировке температуры теплоносителя на входе и на выходе.

Обычно схема обвязки электрокотла отопления включает следующие дополнительные элементы:

• циркулярный насос;
• манометр;
• балансировочный кран;
• распределительный клапан;
• вентили;
• шаровые краны;
• проходной фильтр;
• клапаны – проходной, воздушный, обратный и предохранительный;
• хомуты, муфты, тройники;
• радиаторы (батареи) отопления;
• трубы для теплоносителя – металлические или металлопластиковые;
• крепежные изделия.

Для проведения монтажа потребуется:

• набор гаечных ключей;
• сварочный аппарат;
• болгарка и другие инструменты.

Также схема отопления от электрокотла включает элементы, предназначенные для подсоединения настенных приборов к отопительной конструкции, которая может предназначаться для стандартного обогрева помещений, для горячего водоснабжения или для системы теплый пол (детальнее: “Какой электрокотел для теплого пола лучше выбрать”).

Одноконтурный вариант обустройства отопления является несложным, необходимо просто следовать инструкции по установке электрокотла. В случае применения двухконтурной системы, схема подключения электрокотла бывает прямой и смесительной. При прямом варианте регулировка температуры нагрева осуществляется при помощи горелки. В смесительной схеме для этих целей используется не только горелка, но и смеситель с сервоприводом.

В двухконтурных системах в обязательном порядке задействуют аварийную схему обвязки для защиты оборудования от непредвиденных ситуаций, например при отключении электроснабжения.

Наиболее эффективным способом принято считать создание специального аварийного контура.

Варианты обвязки котла, смотрите примеры на видео:

Этапы проведения монтажа

Для установки отопительного оборудования необходима схема установки электрокотла и других элементов системы, поскольку эффективность функционирования приборов зависит от точности выполнения монтажных работ в соответствии с нею.

Монтаж обвязки состоит из нескольких этапов:

1. Сначала делают разметку и установку. Чтобы избежать короткого замыкания в случае протечки котла, его размещают подальше от водопровода. Для монтажа данного прибора задействуют дюбели или анкерные болты. Котел выравнивают по горизонтали и вертикали с использованием уровня. При выборе напольной модели под нее подкладывают специальную подставку.
2. Затем электрокотел подключают к отопительной системе при помощи переходников и муфт. Воду перед этим предварительно перекрывают, используя для этого краны любого типа.
3. После завершения подключения котла к системе требуется выполнить электрическую часть конструкции, которая состоит из УЗО и автоматического выключателя. Для подключения котла необходимо сделать заземление. Все электрические кабели помещают в специальный кожух и укладывают в предназначенных для проводки каналах. Сечение кабеля зависит от мощности оборудования.
4. После электрической части делают заземление и проводят тестирование отопительной системы.

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

Современные электрокотлы очень популярны, поскольку весьма просты в установке и настройке. Они не требуют строительства дымоотводной системы и вытяжной вентиляции, наличие отдельной комнаты для размещения котла.

Типовые модификации электрокотлов уже содержат в себе все необходимые компоненты и функциональные узлы: сетевой насос, расширительная емкость, терморегулятор, группа безопасности.

Правильный монтаж влияет на сложность подключения. Источник фото: termo-volga.ru

Поэтому выполнить подключение электрокотла очень просто, поскольку потребуется обвязать минимальное количество внутридомовых инженерных сетей и не придется делать выбор расширительного бачка.

СодержаниеПоказать

• 1 Виды котлов по типу нагревателя
• 2 Выбор котла
• 3 Как подключить электрокотел к системе отопления
• 4 Как подключить котел к электросети
  • 4.1 Схема подключения однофазного котла на 220
  • 4.2 Схема подключения трехфазного электрического котла к электросети 380

Виды котлов по типу нагревателя

На сегодняшний день имеется много модификаций агрегатов, которые различаются схемой подключения электрического котла, и классифицируется по:

• конфигурации;
• характеристикам тепловых режимов;
• конструкционным решениям;
• типу нагрева;
• заводам-изготовителям;
• стоимости.

Все электрокотлы, предусмотренные для водяного теплоснабжения, по методу нагрева теплоносителя, разделяются на 3 главные категории:

1. ТЭНовые, которые используют трубчатые электрогреющие элементы.
2. Электродные либо ионные/электролизные, работающие с использованием способности воды нагреваться при прохождении через электрод переменного тока.
3. Индукционные, использующие свойства ферромагнетиков греться под воздействием индукционного тока.

Выбор котла

Выбор котлоагрегата, для теплоснабжения, производится по тепловой мощности, параметров электросети и принципу нагревательного элемента. От последнего параметра зависит цена отопительного комплекта. Такие электрические агрегаты обладают повышенной функциональностью — все модели укомплектовываются блочной автоматикой с регулятором температуры.

Современные модификации электрокотлов реализуются с различными периферийными приборами — погодозависимыми датчиками, комнатными термостатами и модулями GSM для регулировки температуры внутри помещения на расстоянии с мобильного телефонного аппарата через интернет-сети.

Уровень сборки блочных агрегатов очень высокий, что позволяет монтировать такое отопления своими руками. Исключение составляют только монтаж и наладка линий электропитания к агрегату, которые должны выполняться аттестованными специалистами.

Например, для дома общей площадью 150 м2 потребуется мощность котла: 150х1.2х0.1= 18 кВт.

Как подключить электрокотел к системе отопления

Существует несколько стандартных схем обвязки, одну из которых надо выбрать перед тем, как подключить электрокотел в систему отопления:

• установка агрегата с обвязкой электронасоса и расширительной емкости;
• установка электрокотла в схеме параллельной работы с твердотопливным либо газовым котлоагрегатом;
• обвязка с аккумуляторной емкостью горячей воды или внешним электрическим водонагревателем;
• присоединение двухконтурной модификации электрокотла к отопительным сетям и ГВС;
• подключение к бойлеру косвенного нагрева.

Обычно, современные электрокотлы оснащаются всем необходимым вспомогательным оборудованием. Группа безопасности предохраняет агрегат от высокого давления и выполняет сброс воздух из водяного контура закрытого типа с применением мембранного расширительного бака.

Схема подключения двухконтурного электрического котла

На прямом участке подающего трубопровода устанавливается группа безопасности, а после нее — шаровой кран отсекающий подачу теплоносителя. Циркуляционный насос и фильтр-грязевик устанавливаются на обратном трубопроводе.

Если будет необходимо выполнить подключение котла к открытой системе отопления с естественной циркуляцией, то отопительные трубы потребуется разместить с уклоном 3 мм на 1 пм.

Схемы электрокотлов для подготовки ГВС используют в двух вариантах:

• двухконтурная конструкция котла, имеющего два встроенных подогревателя для контура отопления и ГВС;
• одноконтурный котел с внешним водонагревателем косвенного нагрева.

В первом варианте подключение электрокотла к системе отопления выполняется по стандартной схеме. Сложностей тут практически никаких, главное грамотно установить запорные вентиля.

Схема одноконтурного. Источник фото: twlwthrt.appspot.com

Подключение с водонагревателем косвенного нагрева производится, с применением трехходовых клапанов отсекающего типа.

По сигналу термостата, интегрированного в аккумуляторную емкость, клапан переводит движение греющей воды на разогрев контура ГВС или системы отопления.

Загрузка ГВС в приоритете: пока вода в емкости не разогреется до определенной температуры, отопительная сеть тепловой энергии не получит.

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.

Подключение электрокотла – электрическая и гидравлическая схемы

Электрокотлы устанавливаются сейчас довольно часто. Но в большинстве домов выполняют только роль резерва. Как правило, основными являются газовые и твердотопливные котлы, эксплуатация которых в разы дешевле. Но иногда, при соответствующем оборудовании, и электрокотел используется как основной…

Как удешевляется тепловая энергия от электрокотла? Как правильно подключить, какую схему использовать?

Одно важнейшее преимущество этого теплогенератора известно – лучшая комфортность и беспроблемность при эксплуатации, а далее…

Какая мощность потребуется

Сколько мощности потребуется на отопление дома?

• Известно, что для неплохо утепленного дома потребуется 10 кВт на 100 м кв.
• Для домов, построенных по энергосберегающим технологиям, такая мощность будет уже излишней.
• Но если коробка характеризуется как «совсем холодная», то и 20 кВт будет маловато….

Для среднестатистического дома подбор можно осуществить именно так – 1 кВт на 10 м кв. Если на практике оказывается маловато, то экономически целесообразно не наращивать мощность, а утепляться, — менять сначала окна-двери, затем наращивать слой утеплителя на чердаке….

Подходит ли электрокотел для постоянного отопления

С точки зрения удобства и надежности, стоимости ремонта – электрокотел самый лучший теплогенератор. Проблема в стоимости электроэнергии. Ею отапливать по дневному тарифу невыгодно.

Вторая проблема – в выделенной на объект мощности. Хватит ли ее для полноценного отопления дома?

Хорошо, если выделено 15 кВт трехфазного электропитания 380В. Тогда можно установить котел мощностью 12 кВт, еще 3 кВт пойдут на бытовые нужды.

Но если питание 220В и допустимая мощность котла всего 4 кВт, то он может рассматриваться только лишь как аварийный вариант, чтобы поддержать тепло на случай выхода из строя основного. Или для отопления в межсезонье, по дешевому тарифу, но такие схемы будут рассмотрены далее…

Подключаем электричество – чтобы не загорелось

Чтобы электрокотел работал без проблем, в первую очередь его нужно правильно подключить к электропитанию. У различных моделей свои особенности. Но все заводские агрегаты комплектуются электрической принципиальной схемой подключения и инструкцией. Эти документы исполняются в точности.

Общим во всех вариантах остается следующее.

• Применение кабелей определенного типа с медными жилами соответствующего сечения.
• Подключение только цельными отрезками кабелей, счалки не допускаются.
• Недопустимость использования для постоянного включения/выключения выключателей автоматических (ВА) и других защит, — если котел не снабжен выключателем, то такой прибор устанавливается в цепи дополнительно.
• Применение электрических защит — реле утечки тока на землю (Устройство Защитного Отключения) и максимальной токовой защиты (Выключателя Автоматического). Эти два устройства могут быть объединены в одном корпусе, и называться Дифференциальный Автомат.

Какое сечение жил и тип защит понадобятся

Скорее всего изготовитель даст исчерпывающие рекомендации по подбору электропроводников для подключений, и по выбору типа дифференциального автомата.

Тем не менее, можно воспользоваться следующей таблицей, в которой приведены характеристики кабелей и электрических защит в зависимости от мощности электрокотла. Здесь приведены данные для трехфазного электропитания 380 В.

Для котла в 12 кВт, при трехфазном питании, понадобится кабель ВВГнлLS, который включает в себя 5 медных проводников, каждый из которых имеет сечение 4 мм кв. А также АВ с током отключения 25А, УЗО с дифференциальным током 30 мА.

Схема подключения

Общие принципиальные схемы приведены на рисунках. Для электропитания трехфазного 380В, и двухфазного 220В.

Но принцип один – фазы защищаются и при необходимости отключаются дифференциальным автоматом (защитным отключением и максимальной токовой защитой).

Схема подключение ТЭНов котла

Котлы, которые чаще всего применяются в быту, имеют небольшую мощность – до 15 кВт, так как больше не позволяет подключать энергонадзор. Такие агрегаты могут комплектоваться тенами рассчитанными на электропитание 220 В. При этом к трехфазной сети 380В они подключаются по схеме «звездой» с общим нолем.

На схеме приведены 3 ТЭНа расчитанные на работу в сети 220В, которые подключаются к трем фазам 380В. Например, 3 нагревателя по 4 Квт каждый, дают суммарную электрическую мощность 12 кВт. При таком подключении возможна работа каждого ТЭНа независимо от соседнего. Т.е. возможен выбор режима мощности 4, 8 и 12 кВт.

Подключение ТЭНов и автоматики конкретного электрокотла отображается в схеме электрической, прилагаемой к нему, что и должно исполняться.

Если тены рассчитаны на напряжение 380В, то они включаются между фазами по «треугольнику».

Как работают защиты электрокотла

Устройство защитного отключения (реле утечки) сравнивает силу тока проходящего через него по фазам. Эти значения в нормально-работающей схеме будут приблизительно равны. Но если появится повреждение (разрушена оболочка жил кабеля, разрушен потребитель, например, прогорание тена и вода в корпусе…), или к токоведущей части прикоснулся человек, то появится утечка тока из какой-то фазы. А между проводниками образуется разность (дифференциал) силы тока. При этом реле за очень короткий промежуток времени отключит сеть. Время срабатывания на отключения небольшое, через организм человека не успевает возникнуть опасная для здоровья сила тока.

Выключатель автоматический (максимальная токовая) срабатывает при достижении заданной силы тока в цепи. Например, при коротком замыкании между фазами. В этом случае защитное реле не срабатывает, так как силы токов по фазам будут равны. Но максимальная токовая защита, отключит сеть и предотвратит воспламенение электрических приборов и проводников.

Как сделать монтаж

Для непосредственного монтажа электрических защит, прокладки выбранного кабеля и его подключения к электрокотлу, рекомендуется пригласить квалифицированного электрика. И не выполнять эти ответственные работы самостоятельно.

Как правило, специалист не допустит нарушений нормативов и создания опасной обстановки.

Например, в деревянном доме элекропроводка прокладывается в негорючей оболочке. В этой роли может выступать металлическая гофрированная трубка.

Или, например, не допускается делать штробы в несущих конструкциях дома для прокладки электрических проводников.

Зажим жил проводников в контактных группах выполняется по правилам.

Эти и другие нюансы специалисты выполняют быстро и качественно.

Гидравлическая схема

Типичная схема подключения элеткрокотла приведена на рисунке. Здесь под «электрокотел» подразумевается простейший водонагреватель, который нуждается во всем дополнительном оборудовании.

Важные элементы на схеме.

• Фильтр грубой очистки – устанавливается на обратке перед насосом, сборником вниз и по ходу струи.
• Циркуляционный насос – в домах до 200 м кв. как правило достаточно насоса 25 – 40. Рекомендуется устанавливать на обратке перед котлом.
• Расширительный бак, объемом 1/10 от объема жидкости в системе не допускает опасного роста давления при нагреве (расширении) теплоносителя.
• Группа безопасности – обязательный элемент, состоит из воздухоотводчика, предохранительного клапана давления, и манометра. Устанавливается на подаче, в высшей точке отопительного трубопровода, на выходе из котла.

Но дорогие модели комплектуются таким оборудованием в одном корпусе.

Дешевое электричество для отопления

К сведению: стоимость тепловой энергии при отоплении газом, в грубом приближении оценивается как 0,8 руб/кВт. При отоплении дровами – 1,3 руб/кВт.

Днем электричество стоит 5,4 рубля за кВт, а ночью 1,6 руб/кВт (приближенные тарифы по Московскому региону).

Т.е. ночная электроэнергия сопоставима по цене с другими видами топлива. А за счет удобства применения, выходит победителем по соотношению цена/качество для большинства пользователей.

Если установить счетчкик с ночным тарифом, что решается с энергонадзором, то этим можно будет воспользоваться.

Но как ночную электроэнергию использовать днем?

Обычная схема применения электрокотла

Максимальная мощность электрокотла ночью бывает излишней, иначе будет жарко, например, для дома площадью в 100 м кв. с котлом 12 кВт, еще и в межсезонье.

Оптимально лишнюю ночную энергию накопить ночью и использовать днем. Для этого ее нужно преобразовать в тепловую (нагреть воду) и запасти ее в теплоаккумуляторе.

Используются буферные емкости вместимостью от 1 тоны жидкости.
Как используется буферная емкость….

Тогда схема включение электрокотла следующая.

Здесь электрокотел включается параллельно твердотопливному. С ночным тарифом электрический агрегат выступает основным, обеспечивая пользователям существование без беспокойств об отоплении. В большие холода, когда электромощности и накапливаемой энергии не хватает, к отопительному процессу подключается твердотопливный.

Как экономить при отоплении электрокотлом

• Не перегревать помещение.
  Не редко, когда автоматика настраивается неправильно и в помещении становится жарковато. Выбрасывается +20% денег на неудобства. Для автоматического управления котлом лучше использовать воздушные датчики — комнатные термостаты. А не руководствоваться температурой теплоносителя.
• Отключение не используемых помещений.
  Не редко, когда отдельные комнаты, например, мастерская могут быть прохладными большее количество времени. С автоматизированным электрокотлом целесообразно применять термостатические регуляторы на каждом радиаторе. Тогда рачительные хозяева смогут отрегулировать температуры в комнатах. В отдельных случаях можно сэкономить и 25% энергии.
• Оптимальное распределение температур.
  Теплый пол экономичнее до 15% от радиаторного отопления. К тому же это комфортно и удобно. Распределение температур в помещениях будет и выгодными и полезным.
• Сделать вентиляцию.
  С вентиляцией убегает до 50% тепла из помещения. Важно устранить сквозняки и обеспечить вентиляцию по современным представлениям. Как делается вентиляция в доме
• Целесообразно утеплить.
  Электроэнергия дорогая, с ее использованием намного больше экономической выгоды от утепления, чем при использовании того же газа. Если для газа может быть достаточным и 10 см толщины утеплителя на чердаке, то для электричества целесообразнее 22 см. Нужно доутеплиться максимально, из расчета окупаемости за 12 лет. В неутепленных домах перерасход энергии достигает 200 – 300%.

Схема подключения электрического котла в систему отопления

Электрокотел стал незаменимым помощником для жителей квартиры и частного дома. Обычно при покупке в магазине вам уже предлагают за деньги выполнить подключение котла. Везде суммы разные, но сделать эту операцию сможет каждый хозяин, который потратит 20 минут на прочтение этой статьи. Проводить установку электро котла для отопления вы сможете при помощи схем, которые присутствуют в нашем материале. И еще одно обязательное требование заключается в прочтении инструкции электрокотла, так как основная конструкция не меняется, но мелочи могут повлиять на работу агрегата в дальнейшем.

Содержание

1. Какой котел выбрать?
2. Подключение котла
3. Особенности установки
4. Полезные схемы
5. Запуск и подключение системы
6. Положительные и отрицательные стороны котла
7. Выбор котла

Какой котел выбрать?

На рынке можно обнаружить разные виды котлов для отопления квартиры или частного дома. Чтобы не растеряться, необходимо иметь минимум знаний о каждом из них:

Электродные котлы. Нагрев жидкости происходит за счет переменного тока, который проходит через нее. Эта разновидность электрокотлов считается наиболее удобной. КПД у электрокотла не ниже 98% – так заявляют производители.

ВАЖНО: дистиллированная вода не подходит в качестве теплоносителя.

В комплекте с агрегатом идут составы, их задача – повысить показатель электропроводимость жидкости.

Как видите, схема подключения достаточно простая как для однофазной, так и для трехфазной модификации котла.

 

 

ТЭНовые котлы – самые распространенные устройства, ТЭНы в них выполняют нагревательную функцию. Агрегаты имеют КПД не ниже 93%. Несмотря на низкую стоимость, ТЭНовые котлы имеют серьезный недостаток: если вода слишком жесткая, то на нагревательных элементах появляется накипь, как результат, падает мощность котла.

Так выглядит стандартный ТЭНовый котел.

 

Индукционные котлы – долговечные и экономичные агрегаты, которые обладают КПД в 98%. Конструкция напоминает трансформатор. Минус – не могут выдавать большую мощность для отопления.

Индукционные котлы отлично подходят для квартиры или небольшого частного дома.

 

Подключение котла

Схема подключения агрегата к системе отопления достаточно проста, состоит она из следующих элементов:

• фильтр, который работает в паре с циркуляционным насосом;
• датчики температуры, устанавливаемые на трубопроводе;
• расширительный бак;
• радиатор отопления;
• сливные и запорные вентили.

[inter]Все современные котлы идут с автоматическими предохранителями, которые при электрических перегрузках не дают устройству выйти из строя. Контроль температуры теплоносителя тоже контролирует автоматика. Колебания фиксируются датчиками, и при необходимости система приводит их к нормальным параметрам.[/inter] Схема подключения ТЭНового электрокотла.

 

 

Стоит покупать для дома модель электрокотла со стабилизатором, так как эти устройства «болезненно» переносят перепады в сети. Если котел приобретен без стабилизатора, то всегда можно докупить этот элемент отдельно. Не стоит забывать про изучение инструкции, которая идет индивидуально для каждого электрокотла. После этого можно приступать к подключению агрегата в систему отопления.

 

Агрегат может монтироваться и в закрытую, и в открытую систему отопления. В первом случае обязательным пунктом является установка манометров – в закрытой системе присутствует мембранный бак. В открытом варианте манометр вовсе не требуется. Если дома не будет установлен датчик температуры, то работать агрегат будет экономичнее. Некоторые модели идут без датчика теплоносителя, в таком случае его придется купить отдельно.

Особенности установки

Во время установки конструкции котла необходимо выполнить монтаж циркуляционного насоса – это шаг способствует более производительной и экономичной работе агрегата. Еще один важный момент – это распределительный щиток, особенно это касается жителей квартир: для котла нужна отдельная линия. Профессионалы также рекомендуют поставить УЗО. Не забудьте выполнить заземление.

В комплекте с оборудованием должен идти бокс с защитными автоматами C16, которые монтируются дома рядом с агрегатом. Что касается кабеля, то для трехфазного подходит пятижильный кабель (L1, L2, L3, PE, N), а для однофазного – трехжильный (PE, L, N). Таблица поможет подобрать необходимый размер кабеля.

 

 

Еще один важный момент – это расчет мощности. Агрегат не должен работать дома на предельной мощности, поэтому электрокотел нужно покупать с запасом мощности. Показатель зависит от площади отопления. Провести расчет мощности стоит по таблице:

Полезные схемы

Схема котла с 2-трубной верхней системой разводки, циркуляция в конструкции естественная.

 

  Схема 2-трубного варианта с нижней разводкой, циркуляция – принудительная.

 

Запуск и подключение системы

Техника безопасности в вопросе подключения электрокотла дома должна стоять на первом месте. Выполнять запуск нужно только в том случае, если эти условия соблюдены:

• Отсутствуют протечки, проверены все узлы в системе.
• Подключение было выполнено по схеме.
• Показатель давления соответствует инструкции (там указана норма давления).
• Система электрического котла полностью наполнена водой.

ВАЖНО: первый запуск оборудования проходит при минимальном показателе температуры. Если повреждения отсутствуют и прогреты узлы, то можно повысить температуру. Как видите, подключение системы выполняется довольно просто. Главное, полностью следовать инструкции по монтажу оборудования.

Положительные и отрицательные стороны котла

Плюсы. В частном доме за счет работы электроагрегата всегда одна и та же температура. Современные электрокотлы работают в автоматическом режиме, поэтому хозяева не должны постоянно настраивать его. Особенно котел выгоден для 2-тарифной системы оплаты.

Что касается минусов, то к ним в первую очередь стоит отнести ощутимое повышение оплаты за электроэнергии. Если нет электричества, то необходимо покупать бензиновый генератор, так как справиться обычной «динамо-машиной» не получится – электрокотел требователен к мощности.

 

Выбор котла

Рассчитайте площадь своего жилища. Оборудование бывает 1- или 3-фазное. Выбирать нужно из расчета мощности и зоны отопления. Лучше выбирать 3-фазное оборудование, так как оно выдает больше мощности и не так нагружает электросеть, если сравнить с 1-фазным котлом.

варианты организации отопления на основе электрического котла. Особенности расположения обвязки котельного оборудования

Обогрев частного дома с помощью электричества считается одним из наиболее удобных способов отопления. Тепловые агрегаты, потребляющие электроэнергию, отличаются экологичностью, бесшумностью и высоким КПД, а также не требуют к себе постоянного внимания домовладельца. Благодаря этому многие из них приобретают электрические теплогенераторы в качестве основного или дополнительного источника тепла. Наша задача – рассказать, как выполняется установка электрокотла и его присоединение к инженерным сетям дома.

Многих пользователей волнует вопрос, касающийся требований к помещению для теплогенератора. Существующая нормативная база не выдвигает никаких требований относительно того, в каком месте следует располагать агрегат и нужно ли для него отдельное помещение. Однако, существуют Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ), ими и следует руководствоваться при монтаже этого вида водонагревателей.

Если вы стремитесь сделать все правильно и обеспечить электробезопасность в своем доме, то рекомендуется соблюдать следующие правила установки котла:

Агрегат лучше всего поместить в топочной или другом техническом помещении. Тогда никто из проживающих в доме (особенно детей) не сможет случайным образом получить доступ к электросиловому оборудованию. Исключение – ТЭНовые котлы заводского изготовления, их можно ставить на кухне;

Не прокладывайте силовые кабели под трубами водоснабжения или отопления. В ситуации, когда этого избежать не удается, надо принять все меры для защиты кабеля от попадания на него воды, например, заключив его в специальные монтажные короба из пластика или металла;

При подключении котла к трубопроводам отопления не допускайте, чтобы последние нагружали своим весом корпус агрегата. Трубы надо надежно крепить к стенам;

Соблюдайте сечение жил силового кабеля, соответствующее потребляемой мощности и силе тока. Корпус электрокотла должен быть обязательно подключен к контуру заземления.

Надо сказать, что схемы установки электрических котлов разнятся в зависимости от типа применяемого агрегата. На данный момент для отопления дома можно использовать такие виды электроустановок:

• ТЭНовые;
• электродные;
• индукционные.

Котлы с традиционными нагревательными элементами (ТЭНами) обычно представляют собой настоящую микрокотельную, заключенную в одном корпусе. В комплект устройства входит циркуляционный насос, средства автоматизации и безопасности, а в некоторых моделях – нагревательный элемент для ГВС. Благодаря такой конструкции монтаж электрического котла с ТЭНами значительно упрощен. В свою очередь, электродные и индукционные теплогенераторы – это водогрейные элементы, требующие наружной обвязки.

Присоединение электрокотла к системе отопления

Для начала необходимо установить сам агрегат, надежно прикрепив его к стене. ТЭНовый котел подвешивается на уровне не ниже 1. 5 м от пола, индукционный или электродный агрегат можно ставить и ниже, насколько это удобно при выполнении обвязки. При этом два последних вида теплогенераторов монтируются в вертикальном положении.

Осуществить подключение ТЭНового котла, снабженного циркуляционным насосом и автоматикой безопасности, к системе отопления достаточно просто. Ниже представлена схема монтажа, согласно которой надо выполнять обвязку:

Выходные патрубки присоединяются к трубопроводам через шаровые краны, для удобства снабженные американками. К обратной магистрали подключается мембранный расширительный бак, на ней же устанавливается сетчатый фильтр – грязевик. Чтобы его было удобно очищать, не опорожняя всей системы, перед грязевиком ставится дополнительный шаровой кран.

Примечание. На схеме условно не показано местонахождение патрубка для опорожнения трубопроводов. Обычно данный патрубок вместе с запорной арматурой врезается в обратный трубопровод возле теплогенератора.

Несколько сложнее установка электрокотлов индукционного и электродного типа. Причина в том, что эти агрегаты не комплектуются насосами, которые нужно задействовать в обвязке отдельно. Кроме того, особенность работы этих котлов требует включения в схему группы безопасности. Она состоит из манометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана. Последний настраивается на давление срабатывания, что указано в технической документации, прилагающейся к электрическому котлу. Схема обвязки показана на рисунке:

Примечание. На рисунке изображено присоединение индукционного теплогенератора, включение электродного котла будет выглядеть идентично.

Очень часто домовладельцы ставят электрический котел как дополнение к твердотопливному. Это создает дополнительное удобство в эксплуатации отопительного оборудования, особенно в ночное время. Когда дрова в топке прогорают, а сделать новую закладку некому, то в работу включается электронагреватель, поддерживая температуру в системе до самого утра. Кроме того, ночной тариф на электроэнергию существенно ниже, чем дневной. В этом случае совместная схема обвязки выглядит так:

Примечание. На схеме показано ТЭНовый котел в применении со встроенным насосом. Если надо поставить электродный или , то насос придется купить и установить отдельно на обратную магистраль.

Подключение к электросети

Перед тем как приступить к выполнению данных работ, следует внимательно изучить инструкцию по эксплуатации теплогенератора. В ней указывается минимальное сечение силового кабеля, которое надо обязательно выдержать, точки и схемы подключения. В том случае, когда по каким-либо причинам эта информация отсутствует, для определения сечения жил можно воспользоваться таблицей:

Еще один важный момент, который надо учесть при подключении нагревателя к электросети своими руками. В схеме включения силовой цепи котла в домовую сеть обязательно надо предусмотреть устройство защитного отключения (УЗО) и автоматические выключатели соответствующих номиналов. Это прямые требования ПУЭ, цель которых – обезопасить оборудование и людей от поражения электрическим током. Типовая схема подсоединения показана на рисунке:

Помимо включения в электросеть, при монтаже индукционных и электродных теплогенераторов нужно поставить выносной блок управления и датчики температуры, после чего проложить между ними провода. Эти работы следует выполнять в соответствии со схемой в техническом паспорте нагревателя.

Важно! Не забудьте перед производством работ отключить напряжение в домовой сети!

Заключение

В действительности установка электрического котла в частном доме не представляет собой большой сложности. Нужно быть внимательным при выполнении обвязки агрегата и следить за качеством соединений. Также надо помнить о Правилах электробезопасности и в точности следовать схеме, что представлена в документации на изделие.

Сейчас семимильными шагами развивается строительство коттеджей. Часто строители не успевают создать инфраструктуру для нормального обеспечения поселка энергоносителями.

Прежде всего, подводят электричество и воду, а на потом оставляют прокладку дорог и газификацию.

Перед владельцами коттеджей встает вопрос, как отопить свое жилище. Можно поставить печь, которая топится дровами или углем. Но такие печи требуют постоянного присутствия. Для подкладывания прогорающего топлива. И соблюдения правил пожарной безопасности.

Кроме этого при использовании угля возникает грязь и пыль, что не добавляет комфорта. Для изготовления отопительной печи на дровах или угле требуется специалист — печник, а их сейчас сложно разыскать.

Поэтому часто рассматривают отопительные котлы, работающие на электричестве. Достоинствами таких систем отопления является автономность работы.

Если известна схема подключения, электрический котел отопления можно подключить самому. А для его монтажа необходимы минимальные знания и набор инструментов.

Электрические котлы могут работать бесконечно долго без присутствия человека. При этом они достаточно надежны. И никакой грязи и пыли. Существует один недостаток — это стоимость электроэнергии.

Сейчас промышленность выпускает отопительные котлы с различными нагревательными элементами:

• Самыми распространенными являются системы, в которых применяются электронагреватели – ТЭНы;
• Менее распространенные, но тоже популярные электродные котлы. В качестве теплоносителя используется подсоленная или щелочная вода;
• И экзотические, индукционные, эти аппараты нагревают теплоноситель вихревыми токами Фуко.

Выбор котла и схема подключения

При выборе прибора не следует полагаться на рекомендации продавцов. Все устройства используют электроэнергию одинаково.

Среди них нет «энергосберегающих» или еще каких-то экономичных приборов. Это маркетинговый ход продавцов. При выборе следует обратить внимание, как будет использоваться котел.

Так, электродные устройства самые дешевые, но у них есть ограничения, их нельзя использовать с теплыми полами. А индукционные достаточно дорогие, а ремонт возможен только в мастерской.

Схема подключения электрического котла не зависит от типа нагревателя. Бытовые устройства монтируются на стене. Стена должна быть надежной лучше, если она несущая. Для монтажа приборов обычно выделяют специальное помещение котельной или топочной.

Если монтаж выполняется в деревянном доме, то между котлом и стеной монтируют железо или базальтовую прокладку. Для подключения электрического котла в котельной собирается схема. Которая представляет собой щит управления.

С автоматическим выключателем и устройством УЗО. Кроме того, схема подключения электрокотла включает в себя автоматическую систему регулирования температуры. Все подводящие провода должны быть уложены в защитный броне рукав.

А расположение проводов должно быть выше труб с водой. Если произойдет протечка, проводка останется сухой и не произойдет короткого замыкания. Если дом достаточно большой, то часто монтируется теплый пол.

При этом схема подключения электрокотла включает в себя установку электронасоса, а экономию электроэнергии можно обеспечить установкой двухтарифного счетчика.

Монтаж системы отопления

При монтаже устройства должны соблюдаться следующие условия:

• Расстояние до потолка должно быть не менее 80 см;
• При навесном исполнении до пола не должно быть менее 50 см;
• Минимальное расстояние от корпуса до стен составляет 5 см и более;
• До трубопроводов должно быть не менее 50 см;
• Перед котлом рекомендовано расстояние 70 см.

При таком расположении не возникнет трудностей, как с эксплуатацией, так и с ремонтом. Для обеспечения безопасной работы при выборе проводов необходимо ориентироваться на подключаемую мощность.

Выбор кабеля подключения

Обеспечение коттеджа горячим водоснабжением

Часто возникает необходимость в обеспечении горячим водоснабжением. Это можно решить несколькими способами:

• Установить двухконтурный отопительный агрегат;
• Подсоединить к одноконтурному котлу бойлер косвенного нагрева;
• Установить отдельный водонагреватель (бойлер), который решает автономное горячее водоснабжение.

В случае установки автономного водоснабжения требуется подвести трубопроводы с горячей водой к потребителям.

А схема подключения электрического водонагревателя выполняется отдельно и не синхронизируется с отоплением. Такая схема подключения предусматривает подключение электроводонагревателя к отдельному щиту управления, где устанавливаются автоматы защиты, а также монтируется УЗО. Выбор проводов осуществляется из условия установленной мощности.

При подборе сечения можно ориентироваться на приведенную таблицу. Это типовая схема включения горячего водоснабжения, когда бойлер требует отдельного подключения.

Использование двухконтурного котла не требует никаких изменений в электрическую схему подключения. Ко второму контуру устройства подключают трубы горячего водоснабжения.

Однако, оба варианта не отличаются особой экономией.

Для того чтобы полнее использовать возможности отопления применяется схема,где смонтирован бойлер косвенного нагрева к котлу и выполняется его подключение к трубам отопления с помощью трехходового клапана, подключенного к котлу.

Он управляется электрическим сигналом от автоматики. Такое подключение имеет свои преимущества. Это использование воды отопления для вторичного нагрева теплоносителя горячей воды. Сам бойлер своего нагревательного элемента не имеет.

Что является отличительной чертой таких емкостей. В домах с проживанием средней семьи достаточно установить емкость в 500 литров, чтобы обеспечить потребности в горячей воде. При этом можно существенно сократить расходы на нагрев воды.

Использование накопительных емкостей способно уменьшить расходы на нагрев воды. При правильном использовании нагрев происходит в ночное время,когда действует ночной тариф.

А днем будет расходоваться нагретая горячая вода. Несмотря на явные преимущества у такой схемы, имеется недостаток. Когда происходит нагрев воды, в бойлере трехходовой клапан отключает от котла батареи. Все тепло идет на нагрев жидкости в баке. Если емкость большая, а мощность котла отопления не велика, возникает опасность в охлаждении дома.

Автоматика настроена таким образом, что приоритет при нагревании имеет бойлер. Клапан переключится только после нагрева воды до заданной температуры. При организации такого водоснабжения следует учитывать этот фактор.

При такой схеме горячего водоснабжения вода нагревается только в холодное время года, когда работает отопление. А летом необходимо подключать дополнительный бойлер. Что является дополнительным неудобством.

Основные правила при монтаже

При монтаже системы отопления следует придерживаться основных правил техники безопасности. Все устройства должны быть заземлены, т. е. возле коттеджа или индивидуального дома, должен быть смонтирован контур заземления.

Это требование обязательно для использования трехфазного напряжения на 380 В. Но и при использовании котлов небольшой мощности при подключении к сети 220 В также желательно иметь контур заземления.

Для того чтобы подключение электрокотла отопления не подвело в отопительный сезон следует монтаж и расчет доверить профессионалам.

Которые произведут расчеты тепловой нагрузки. Используя объем помещения, а на основании полученных данных подобрать необходимый котел и бойлер. После чего произведут расчет электрических кабелей, коммутационной и защитной аппаратуры.

С наступлением холодов очень хочется, чтобы в жилище было тепло и комфортно. Установка электрического котла поможет создать такие условия. Современный рынок предоставляет большое количество отопительных приборов, так что с выбором подходящего агрегата трудностей случиться не должно. Проблема может возникнуть с подключением, поэтому стоит разобраться в особенностях и принципах работы устройства.

Перед установкой котла нужно изучить его специфику

Особенности и виды

Электрокотел – это часть системы отопления , его основной функцией является обогрев жилища и подача воды. Основная задача прибора трансформировать электрическую энергию в тепловую. Сразу нужно отметить, коэффициент полезности такого устройства составляет 96-99%, а вот газовые и твердотопливные котлы имеют гораздо меньший показатель, который не превышает и 80%.

Все котлы, работающие от электричества, можно разделить на реостатные и теновые виды. Существуют также агрегаты электродного типа и прямого действия. Они работают следующим образом: электроток проходит через воду выделяет тепло и нагревает ее. К преимуществам можно отнести компактность и абсолютную безопасность. Кроме этого, в них практически не появляется накипь. Дело в том, что молекулы воды в этих приборах расщепляются на ионы.

Индукционные модели ценятся за высокий показатель КПД, притом что нагревательные элементы не используются. Несмотря на высокую стоимость, такие агрегаты пользуются огромной популярностью. Это объясняется их безопасностью. Принцип работы состоит в том, что прибор собран из специального материала, который под действием тока начинает выделять тепло.

В этом видео вы узнаете, как установить котёл своими руками:

Как и все остальные отопительные приборы, установленные в частном доме, электрокотлы имеют свои плюсы и минусы. К достоинствам установки электрокотла для отопления частного дома можно отнести следующие:

• отсутствует открытое пламя;
• легко регулирует температуру;
• не оставляет после работы отходов горения;
• компактность;
• высокий КПД;
• просты в установке;
• не нуждается в дымовой трубе и системе вентиляции;
• экологичны;
• безопасны.

Все эти качества обеспечивают отопительному агрегату длительный эксплуатационный срок. Естественно, если соблюдать все требования по уходу и установке. Основными недостатками считается высокая цена, которую не каждый может себе позволить. Да и установка таких агрегатов, например, в дачных домиках просто нецелесообразна.

Кроме этого, устройства перестают работать, если случаются перебои в электроснабжении. К тому же электронагревательный прибор провоцирует образование накипи, а это, в свою очередь, значительно увеличивает расход электроэнергии.

При установке электрокотла своими руками необходимо позаботиться о качественной теплоизоляции. В этом случае тепло не будет расходоваться впустую, а значит можно сэкономить на плате за электроэнергию.

Правила безопасности

Перед тем как приступать к монтажу, необходимо ознакомиться с правилами безопасности. Перед тем как подключить электрокотел к системе отопления нужно обязательно отключить электропитание, только в таких условиях можно приступать к установке.

Не забываем о правилах безопасности при установке котла

Кроме этого, нужно соблюдать следующее:

• нельзя устанавливать котлы рядом с водопроводом или другими источниками воды;
• во время монтажных работ категорически запрещено использовать запорные арматурные прутья;
• котловому агрегату требуется заземление;
• перед тем как установить устройство нужно получить разрешение от специальной службы;
• в случае ремонта обращаться только к специалистам;
• использовать электрический кабель, который соответствует мощности котла;
• прибор располагают на расстоянии, которое прописано в инструкции;
• крепежная стена должна быть выполнена из негорючего материала.

После того как отопительный радиатор поставлен на место, нужно убедиться, что все требования и условия соблюдены. Устройство должно правильно и бесперебойно работать на всех режимах.

Расчет мощности

Перед тем как приобретать электрический котел, необходимо определиться с мощностью, которая требуется для обогрева жилища. При этом нужно учитывать разницу температуры на улице и в доме, количество окон и состояние, в котором находятся окошки, двери и пол. Мощность таких устройств может варьироваться от 2 до 60 кВт.

Чтобы вычислить необходимую мощность, можно воспользоваться простой формулой F = S × F 1/10, где:

• F – мощность прибора;
• S – общая площадь комнаты;
• F 1 – удельная мощность на 10 м².

Нужно учитывать массу факторов перед самостоятельной установкой нагревателя

Помимо основного расчета, существует еще ряд условий, которые влияют на отопление в помещении. Принимаясь самостоятельно устанавливать нагревательный котел, нужно учитывать следующие факторы:

• качество теплоизоляционного материала;
• число комнат в доме;
• количество и размер окошек;
• наличие в жилище подвального и чердачного помещения;
• количество этажей;
• климатические особенности местности;
• имеется ли вентиляция;
• утеплена ли крыша.

Так как такой расчет произвести достаточно сложно, особенно неопытному мастеру, то лучше обратиться за помощью к специалистам. Хотя если жилье имеет площадь меньше 150 м², то можно воспользоваться формулой, добавив 1,5 кВт – этот показатель и будет минимальной мощностью электрокотла.

Пошаговая установка

Отопительные котлы, работающие от электросети, подключить несложно. Но сначала надо разобраться со способом крепления, он бывает двух видов:

• настенный;
• напольный.

Схема подключения электрокотла к системе отопления у обоих видов имеет один принцип. Единственное отличие, что один прикрепляется к стенке, а другой к полу. Для начала нужно подготовить инструменты и необходимый материал, который понадобится во время работы:

• ударная дрель;
• строительный уровень;
• электрический кабель;
• крепежные детали;
• профиль для крепежа и установочная планка;
• слесарные ключи;
• металлопластиковые трубы;
• руководство пользователя и схема.

Вам понадобится как минимум ударная дрель

Установка электрокотла в частном доме начинается с разметок. Для этого необходимо с помощью уровня разметить местоположение прибора. Лучше всего установить его подальше от системы водопровода.

Затем все действия выполняются строго по инструкции:

1. Используя перфоратор, просверливают нужное количество отверстий. Но следует предварительно убедиться, что стена способна выдержать вес отопительного прибора.
2. Прикрепляют крепежный профиль и устанавливают планку.
3. С помощью уровня измеряют, насколько ровно расположены крепежные элементы.
4. На следующем этапе закрепляют котел дюбелями. Если устройство напольного типа, то предварительно к полу монтируются специальные подставки из металла.
5. Теперь приступают к заземлению, если пренебречь этим пунктом, то работа прибора станет небезопасной. Для начала нужно сделать центр, то есть соединить арматурой несколько металлических штырей, а уже эти прутья заглубить в землю.
6. После подключения прибора к отдельному автомату, нужно нулевой провод провести к этим металлическим прутьям, все излишнее перенапряжение будет уходить в землю.

После всех проделанных действий нужно произвести расчет сечения кабеля: чем выше мощность, тем больше сечение. Теперь этот провод проводят к котлу, где устанавливают автомат защитного отключения. А вот от датчиков, которые регулируют температуру, протягивают отдельные электрические кабели.

В случае если котел не оснащен насосом и расширительным баком, то его устанавливают самостоятельно. Сделать это можно при помощи крепежа и электродрели. Соединяют оба прибора с основным устройством металлопластиковыми трубами и закрепляют рядом. Всю проводку лучше всего убрать в кабель-каналы, а после установить защитный кожух.

Чтобы подключить обогревательный котел к системе отопления, нужно перекрыть в доме воду. А затем, используя фланец и муфту прикрепить прибор к трубопроводу. Остается проверить электрокотел на работоспособность.

Поэтому, для такого “прожорливого” потребителя электроэнергии как электрокотел, от стабильной работы которого зимой зависит очень многое, важно сделать правильную электропроводку, подобрать надежную защитную автоматику и верно выполнить подключение.

Чтобы лучше понимать принцип подключения котла, необходимо знать из чего он обычно состоит и как работает. Речь пойдет о самых распространённых, ТЭНовых котлах, сердцем которых являются Трубчатые ЭлектроНагреватели (ТЭН) .

Проходящий через ТЭН электрический ток разогревает его, этим процессом управляет электронный блок, следящий за важными показателями работы котла, с помощью различных датчиков. Также электрокотел может включать циркуляционный насос, пульт управления и т.п.

В зависимости от потребляемой мощности, в быту обычно используются электрокотлы рассчитанные на питающее напряжение 220 В – однофазные или 380 В – трехфазные.

Разница между ними простая, котлы на 220В редко бывают мощнее 8 Квт , чаще всего в отопительных системах используются приборы не более чем на 2-5кВТ, это связано с ограничениями по выделенной мощности в однофазных питающих линиях домов.

Соответственно электрокотлы на 380В бывают более мощными и могут эффективно отапливать большие по площади дома .
Схемы подключения, правила выбора кабеля и защитной автоматики для котлов на 220В и 380В различаются, поэтому мы рассмотрим их раздельно, начнем с однофазных.

Схема подключения электрокотла к электросети 220 В (однофазного)

Как видите, питающую линию котла на 220 В защищает дифференциальный автоматический выключатель, совмещающий в себе функции автоматического выключателя (АВ) и . Так же, в обязательном порядке к корпусу устройства подключается заземление.

ТЭН или ТЭНы (если их несколько) в таком котле рассчитаны на напряжение 220В , соответственно к одному из концов трубчатого электрического нагревателя подключается фаза, а к другому ноль.

Для подключения котла требуется проложить трехжильный кабель (Фаза, Рабочий ноль, Защитный ноль – заземление).

Если же вам не удалось найти подходящий дифференциальный автоматический выключать или просто он слишком дорог в выбранной вами линейке защитной автоматики, его всегда можно заменить связкой Автоматический выключатель (АВ) + Устройство защитного отключения (УЗО), в таком случае схема подключения однофазного котла к электросети выглядит так:

Теперь осталось выбрать кабель нужной марки и сечения и номиналы защитной автоматики, для правильной электропроводки к электрокотлу.

В выборе необходимо отталкиваться от мощности будущего котла, а лучше всего рассчитывать с запасом, ведь в будущем, реши вы поменять котел, выбрать старшую модель (более мощную) вы уже не сможете, без серьезной переделки проводки.

Не буду загружать вас лишними формулами и расчетами, а просто выложу таблицу выбора кабеля и защитной автоматики в зависимости от мощности однофазного электрокотла 220 В. При этом в таблице будут учтены оба варианта подключения: через дифференциальный выключатель и через связку Автоматический выключатель + УЗО.

Для прокладки будут указаны характеристики медного кабеля марки ВВГнгLS, минимально допустимого ПУЭ (правилами устройства электроустановок) для использования в жилых зданиях, при этом расчеты сделаны для трассы от счетчика до электрокотла длинной 50 метров, если у вас это расстояние больше, возможно потребуется корректировка значений.

Таблица выбора защитной автоматики и сечения кабеля по мощности электрокотла 220 В

Устройство защитного отключения (узо) всегда выбирается на ступень выше стоящего с ним в паре автоматического выключателя, если же вам не удается найти УЗО необходимого номинала, можете взять защиту следующей ступени, главное не брать ниже положенного.
Особых сложностей и разночтений при подключении элекрокотла на 220В обычно не возникает, переходим к трехфазному варианту.

Общая электрическая схема подключения электрокотла 380 В, выглядит следующим образом:

Как видите, линия защищена трехфазным автоматическим выключателем дифференциального тока, к корпусу котла обязательно подключено заземление.

Как обычно, по традиции, выкладываю схему подключения трехфазного электрокотла со связкой автоматический выключатель (АВ) плюс устройство защитного отключения (УЗО) в цепи, которая нередко бывает дешевле и доступнее Диф. автомата.

Выбор номиналов защитной автоматики и сечения кабеля для трезфазных электрокотлов различной мощности удобно делать по следующей таблице:

В трехфазных электрокотлах обычно установлено сразу три ТЭНа, бывает и больше. При этом практически во всех бытовых котлах каждый из трубчатых электронагревателей рассчитан на напряжение 220 В и подключён следующим образом:

Это так называемое подключение «звезда» , для этого случая и подводится к котлу нулевой проводник.

Сами ТЭН подключаются к сети следующим образом: перемычкой соединены по одному из концов каждого из трубчатых электронагревателей, к оставшимся трем свободным поочередно подключаются фазы: L1, L2 и L3.

Если же в вашем котле стоят ТЭН, рассчитанные на напряжение 380 В, схема их соединения совершенно другая и выглядит она так:

Такое подключение ТЭН электрокотла называется «треугольник» и при одинаковом напряжении 380 В, как в предыдущем способе «Звезда», мощность котла значительно увеличивается. Нулевой проводник при этом не требуется, подключаются лишь фазные провода, электрическая схема подключения при этом соответственно выглядит вот так:

Не отступайте от схем подключения допустимых для вашего электрокотла , если там стоят ТЭН на 220В при трехфазном подключении, не переделывайте схему на «треугольник». Как вы понимаете, теоретически их можно переподключить и получить на ТЭН напряжение 380 В, соответственно и повышение их мощности, но при этом они у вас скорее всего просто сгорят.

Как определить правильную схему подключения ТЭН звездой или треугольником и, соответственно, на какое напряжение они рассчитаны?

Если утеряна инструкция по подключению вашего электрокотла или просто нет возможности к ней обратиться, определить правильную схему подключения в бытовых условиях можно так:

1. В первую очередь осмотрите клеммы ТЭН, скорее всего производителем контакты уже подготовлены под определенную схему. Так, например, для подключения «звездой» и ТЭНах на 220В, три клеммы будут объединены перемычкой.

2. Само наличие нулевой клеммы – «N», свидетельствует о том, что ТЭН на 220 В и подключать их требуется по схеме «Звезда». При этом её отсутствие, вовсе не означает, что ТЭН на 380 В.

3. Самый же надежный вариант узнать наряжение ТЭН – это посмотреть маркировку , указанную либо на фланце, к которому закреплены трубчатые электронагреватели

Либо на самом ТЭН в обязательном порядке выдавливаются его параметры:

Если же у вас не получается наверняка узнать напряжение, на которое расчитан ваш электрический котел и схему подключения его ТЭН, а подключить «очень надо», советую использовать схему «Звезда». При этом варианте, если Тэн окажутся расчитаны на 220 В, они будут работать в штатном режиме, а если на 380 В, то просто будут выдавать меньшую мощность, но главное не сгорят.

Вообще, случаи бывают разные, и все их охватить в формате одной статьи очень тяжело , поэтому обязательно пишите в комментариях свои вопросы, дополнения, истории из личного опыта и практики, это будет полезно многим!

Удаленность магистралей централизованной газификации вынуждает домовладельцев искать альтернативные источники тепловой энергии для автономных систем отопления.

Наряду со сжиганием твердого или жидкого топлива, переводом газового оборудования на пропанобутановую смесь, активно используют . Этот тип преобразователей электричества в тепло применяют как в качестве основного теплогенерирующего агрегата, так и в виде резервного источника для обогрева помещений.

Разновидности

Конструктивные подходы, принципиальные схемы электрогенераторов тепла обуславливают широкий диапазон мощностей для этого вида котлов.

Кроме деления по типу питающей электросети на однофазные приборы и трехфазные агрегаты, тепловые преобразователи классифицируются следующим образом:

1. Тэновые. Нагрев циркулирующего теплоносителя осуществляется посредством взаимодействия жидкости с термоэлектрическими нагревательными элементами в камере прибора.
2. . Сопротивление электролита (солевого раствора) при пропускании через него переменного тока сопровождается выделением тепловой энергии, которая передается отопительным радиаторам (теплым полам).
3. . Отбор тепла происходит от своеобразного трансформатора с первичной и вторичной (короткозамкнутой) обмоткой.

Требования к подаче питания

Номинальная мощность 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.

Как избежать замерзания и закипания теплоносителя

Применение электрических источников тепла в контурах водяного отопления сопряжено с риском закипания жидкости.

Поэтому агрегаты практически не встраиваются в гравитационные системы отопления частных домов, а монтируются в комплексе с , обеспечивающими круговорот теплоносителя.

Особое внимание при установке уделяют термостатическому устройству, которое отвечает за включение/выключение электрокотла в автоматическом режиме. Термостатное реле может также работать в роли защиты от замерзания системы в том случае, когда генератор применяется как резервное оборудование.

Безопасность водяного отопления

Беспрерывная цикличность работы электрического оборудования, безаварийная эксплуатация требует установки в отопительной схеме защитных устройств и приспособлений.

Они монтируются отдельно или собираются в группу безопасности, которая представлена такими деталями:

1. Автоматический клапан для выпуска воздуха с водяного контура (АВК).
2. Предохранительный клапан мембранного типа для сброса избыточного давления из системы при отказе терморегулятора или возникновении засора в трубопроводе.
3. Манометр. Контрольно-измерительный прибор служит для визуального слежения за состоянием рабочей среды в контуре. Иногда вместо манометра применяют комбинированное устройство, показывающее помимо давления и температуру теплоносителя.

Замечание специалиста: в схеме закрытого отопления обязательно монтируют расширительный бак с литражом, обеспечивающим компенсацию линейного расширения всего объема теплоносителя в системе.

Подключение к водопроводу котельного оборудования

Длительная (сезонная) эксплуатация отопления неизбежно сопровождается уменьшением количества жидкости в контуре.

Нивелировать это явление призвано подключение водопровода к системе обогрева помещений.

Соединительный трубопровод, как правило, оборудуют двумя шаровыми кранами, между которыми устанавливают приспособления для водоподготовки. Это может быть фильтр, заполненный полифосфатной солью. Наполнитель на химическом уровне препятствует образованию солевых отложений на нагревательных элементах котлов.

Примите к сведению: эффективность электродных котлов зависит от концентрации солей в растворе для электролиза, в этом случае водоподготовка сопровождается процессом обогащения жидкости солью.

Монтаж электрического котла не регламентируется органами надзора. Необходимо только согласовать выделение мощностей для оборудования, если его потребление выходит за рамки, обозначенные в договоре.

Оптимизации оплаты за электроэнергию, стоимость которой варьирует в различное время суток, обуславливает модернизацию узла учета потребляемых киловатт.

Устанавливают счетчик с двумя или более градациями тарифов.

Ежемесячная цена за отопление с электрическим котлом при использовании временной тарификации существенно уменьшается.

Подключение электрокотла в систему отопления можно произвести своими руками, но если Вы хотите сделать всё правильно, сомневаетесь в своих силах или у Вас недостаточно времени на самостоятельную работу, доверьтесь монтажным организациям с большим опытом работы. Чтобы отопление в доме прослужило Вам как можно дольше, покупайте устройства только качественных производителей.

Смотрите видео, в котором специалист разъясняет, как правильно подключить электрокотел для отопления:

Особенности схемы отопления с электрическим котлом

Отопительная система частного дома или загородного коттеджа нередко монтируется самими хозяевами, которые зачастую не знают правил выполнения этих работ. Прежде всего, необходимо установить отопительный котел. Он может работать на различных видах топлива. Если вы хотите оснастить систему отопления в своем доме электрическим оборудованием, то вам необходима хотя бы примерная схема подключения для него, которая позволит значительно упростить работу. Подобная схема представлена на рис.1.

Рисунок 1. Примерная схема подключения электрического котла.

Но одна схема подключения может быть недостаточным подспорьем в такой серьезной работе. Чтобы выполнить все правильно, нужно придерживаться и определенного порядка работ.

Содержание

1. Требования к отоплению с электрическим котлом
2. Правила выполнения монтажа и необходимые инструменты
3. Советы профессионалов для самостоятельной установки котла

Требования к отоплению с электрическим котлом

Электрокотел может быть настенным или напольным — это 2 основные разновидности подобного оборудования. Подключать каждый из них необходимо с учетом некоторых особенностей. Для напольного котла необходима специальная подставка, а настенная модель крепится непосредственно к стене.

Схема настенного электрического котла отопления.

Основные манипуляции, которые необходимо выполнить будут такими:

1. Собрать аппарат, если есть необходимость (некоторые уже готовы к установке, а некоторые — нет). При этом нужно придерживаться инструкции, которая индивидуальна у каждой конкретной модели и прилагается к каждому прибору.
2. Оборудование крепится к стене.
3. Котел нужно подключить к сети и заземлить.
4. Теперь вам потребуется схема подключения котла к общей схеме отопления. В соответствии с ней аппарат и подключается к другим отопительным приборам.
5. Из системы нужно стравить воздух и провести тестовый запуск системы отопления.

Каждый из описанных этапов работы выполняется с должной тщательностью, что позволит обеспечить корректную, стабильную и бесперебойную работу отопительного оборудования в дальнейшем.

Вернуться к оглавлению

Правила выполнения монтажа и необходимые инструменты

Для надежного подключения электрического котла нужно подготовить некоторые инструменты и вспомогательные материалы:

• инструкция к аппарату;
• дрель;
• метизы;
• кабель с сечением определенного размера;
• трубы, сланцы, муфты;
• схема подключения котла к системе отопления.

Когда все, что вам может потребоваться, будет подготовлено, можно переходить к монтажным работам.

Прежде чем располагать электрический котел системы отопления на стене, нужно убедиться, что она изготовлена из материала, который не будет разрушен под весом оборудования.

Подключение однофазного котла с управлением автоматикой.

Устанавливается прибор в таком месте, которое позволяет оставить свободное пространство над котлом и сбоку от него. Это позволит без труда получить к нему доступ, если потребуется провести ремонтные работы. Насколько обширным должно быть это пространство, как правило, указывается в инструкции к прибору. Используйте строительный уровень, чтобы расположить прибор без перекосов, которые могут негативно сказаться на его работе.

Обратите внимание, что подключение возможно только возле стены, которая построена из негорючих материалов. Правильно разместить прибор можно при помощи монтажной планки, специально предназначенной для этих целей. Трубопроводы, подводимые к котлу, должны иметь параметры, совместимые с характеристиками насоса.

Обратите внимание, что работать от сети 220 В могут только приборы небольшой мощности. Для мощных моделей потребуется доступ к трехфазной сети. Обязательно нужно рассчитать оптимальное сечение кабеля. Это позволит ему выдержать мощность прибора.

К установленному прибору подводят трубопроводы: системы отопления и водоснабжения. А далее подключают его к сети. Заземление, установка УЗО и автоматов к этому этапу уже должны быть выполнены. Кабель должен быть оснащен выключателем с расстоянием между контактами 3 мм.

Вода в трубопровод набирается только после включения прибора. На этом этапе необходимо проверить работоспособность каждого элемента отопительной системы.

Вернуться к оглавлению

Советы профессионалов для самостоятельной установки котла

Простейшая схема автономной системы отопления загородного дома.

Электрокотлы, схема подключения которых может быть не каждому понятна, обладают некоторыми нюансами, учесть которые необходимо при его монтаже. Учитывайте устройство прибора и его функциональное назначение в отопительной системе. Если он относится к типу электродиодных, то обратите внимание на комплектацию отопительного контура, которая должна включать обратно-предохранительный клапан, манометр и воздухоотводчик.

Если схема отопления подразумевает, что оборудование будет открытого типа, то обязательно нужно установить запорную арматуру на участке трубопровода, который размещен сразу за расширительным баком.

Для выполнения заземления вам потребуется провод из меди в 4 мм. Нужно будет подключить проводник к нулевой клемме. вы сможете найти ее в корпусе прибора внизу.

Проще всего монтировать оборудование вместе с системой. Однако иногда приходится устанавливать прибор в уже готовый контур. В этом случае его нужно будет тщательно промыть с использованием специально предназначенных средств.

https://1popechi.ru/youtu.be/jo5NTS11CCE

Таким образом, схема подключения электрического отопительного оборудования играет ключевую роль в создании отопительной системы на основе этого прибора. Обратите внимание на некоторые нюансы, которые нужно учесть при сборке и установке подобного оборудования.

Электрические ночные обогреватели | Квантовые нагреватели Dimplex

Электрические накопительные нагреватели для ваших нужд

Мы сотрудничаем с надежными установщиками систем ночного аккумулирования, одобренными Dimplex, чтобы обеспечить наилучшее электрическое отопление для ваших нужд.

Подберите для себя подходящие накопительные нагреватели

Наши установщики не торопятся, чтобы понять, как вы используете каждую комнату в вашем доме, и посоветуют лучшее решение для вас. Это может включать в себя сочетание накопительных нагревателей Quantum, панельных обогревателей и даже интеллектуального резервуара для воды.

Гладкая отопительная установка

Наши доверенные установщики, утвержденные Dimplex, являются полностью квалифицированными электриками с богатым опытом в обогреве и монтаже домов. И пока они работают, они также будут содержать дом в чистоте и порядке.

Получите полный контроль над отоплением

Наши установщики с радостью ответят на любые ваши вопросы и проведут вас по всем элементам управления, в том числе по использованию ваших электронагревателей Dimplex, концентратора и приложения Dimplex.

Зачем приобретать накопительный нагреватель Dimplex Quantum?

Интеллектуальный электрический накопительный нагреватель – не тратит тепло и деньги

• Эксплуатация до 27 % дешевле, чем у стандартного накопительного нагревателя(1)
• Стильный и компактный дизайн
• Простое управление и дополнительный нагревательный элемент
• Гарантия производителя до 10 лет(2)
• Интеллектуальная функция с концентратором Dimplex

• Прочитать стенограмму видео Dimplex Quantum

Найти установщика отопителей

Затраты на электронагреватели

Согласно подробному отчету, эксплуатационные расходы электрических обогревателей могут сильно различаться. Здесь мы суммировали разницу в годовых затратах на электрические нагреватели, стандартные накопительные нагреватели и нагреватели Dimplex Quantum. Оказывается, вы можете сэкономить до 390  фунтов стерлингов на счетах за электроэнергию, если замените старые накопительные нагреватели на более эффективные – это экономия до 27 %. Если вы используете конвекторы, вы можете сэкономить еще больше — до огромных 46%(3).

Стоимость электрического отопления в доме 1960-х годов

Если у вас есть дом 1960-х годов с 2 спальнями, построенный в соответствии с типичными для того времени нормами, ежегодная эксплуатация электрического радиатора может стоить в среднем 1399 фунтов стерлингов. Стандартный накопительный нагреватель будет стоить около 985 фунтов стерлингов. В то время как накопительный нагреватель Dimplex Quantum стоит около 745 фунтов стерлингов.

Затраты на электроотопление в доме 1990-х годов

Если у вас есть дом 1990-х годов с двумя спальнями, построенный в соответствии с типичными для того времени правилами, электрический радиатор может стоить в среднем 849 фунтов стерлингов. проводить ежегодно. Стандартный накопительный нагреватель будет стоить около 575 фунтов стерлингов. В то время как накопительный нагреватель Dimplex Quantum стоит около 455 фунтов стерлингов.

Обзоры аккумулирующих нагревателей Dimplex Quantum и тематические исследования

Эми купила свой первый дом в 2004 году, дом с двумя спальнями, принадлежавший бывшим местным властям, в конце террасы в живописной деревушке Ровингтон, Уорикшир. Из-за своего расположения в сельской местности большая часть села находится вне газовой сети, в том числе дом Ахмеда-Дельфина, который отапливался с помощью ручного электрического ночного обогревателя, которому около 30 лет, а также открытого огня.

Прожив в доме 11 лет и несмотря на то, что они заменили открытый огонь твердотопливной печью, Эми и ее муж Салим исследовали, как можно еще больше сократить счета за отопление в доме 1960-х годов, который также страдает от потерь тепла из-за плохой изоляции. .
 

• Читать полный пример из практики

 

Все жильцы, с которыми я разговаривал, заметили значительную экономию на счетах за электроэнергию, и самое приятное то, что обогреватели очень просты в использовании.

Mr W , Бирмингем

Мы заменили нагреватели на нагреватели Dimplex Quantum и остались очень довольны результатом. Эксплуатационные расходы, возможно, вдвое меньше, чем раньше, и они позволяют нам устанавливать время для обогрева каждой комнаты независимо, а также имеют функцию повышения температуры для получения тепла вне запланированного времени…

Mr S , Пойнингс

Консультации по ночным накопительным нагревателям и другим вариантам электрического отопления

Свяжитесь с одним из наших консультантов по отоплению

• Проблемы с существующим отоплением?
• Думаете о модернизации системы отопления?
• Хотите узнать больше об отоплении, которое лучше для планеты?

Поговорите с консультантом

Объяснение накопительных нагревателей

Накопительные нагреватели обычно используют для зарядки недорогую энергию в непиковые периоды, что делает их экономичной системой отопления. Узнайте больше о том, как они работают, и о доступных опциях.

Узнать о накопительных нагревателях

Есть счетчик времени использования?

Economy 7 или другие счетчики времени использования помогают сэкономить деньги на счетах за электроэнергию, платя за электроэнергию по более низкой цене в непиковые часы.

Узнайте о счетчиках Eco 7 и TOU

Другие варианты электрического обогрева

Электрические радиаторы

Мы предлагаем два типа современных настенных электрических радиаторов, которые являются энергоэффективными и могут снизить ваши счета за отопление.

Декарбонизация зданий с помощью электрических тепловых насосов

Статья (9 страниц)

Здания вносят значительный вклад в выбросы углерода. По мере того как более широкая экономика переходит к нулевому уровню выбросов, различные заинтересованные стороны настаивают на декарбонизации зданий — будь то инвесторы в недвижимость, взявшие на себя обязательства по нулевому уровню выбросов, политики, устанавливающие ограничения на выбросы, или арендаторы, ищущие более зеленые пространства. Электрификация помещений и систем водяного отопления является одним из способов сокращения выбросов в зданиях, а технология электрических тепловых насосов, которая улучшилась и стала конкурентоспособной по стоимости на некоторых рынках, становится все более жизнеспособным решением.

На отопление и приготовление пищи в коммерческих и жилых зданиях приходится 6 процентов глобальных выбросов CO ₂ , согласно нашему недавнему отчету о переходе к нулю. (Если учесть выбросы от общего объема потребляемой электроэнергии, использование энергии зданиями составляет примерно 27 процентов глобальных выбросов CO ₂ . ¹ 1. Тибо Абергель и др., Отслеживание зданий 2021 , Международное энергетическое агентство, ноябрь 2021 г. ) Эти выбросы в основном связаны с использованием на месте ископаемых видов топлива, таких как нефть и природный газ.

Отопление зданий, как правило, было проблемой для электрификации в больших масштабах из-за высокой стоимости и сложности преобразования широкого спектра существующих систем отопления (пар, горячая вода, принудительная подача воздуха и т. д.), а также относительной стоимости. эффективности источников энергии из ископаемого топлива в большинстве населенных пунктов с холодным климатом. Однако электрические тепловые насосы становятся все более эффективным способом обезуглероживания зданий из-за того, что затраты на эксплуатацию, оборудование и установку становятся более конкурентоспособными на определенных рынках, а также благодаря развитию технологий тепловых насосов. (Тепловой насос использует хладагент и электричество для передачи тепла от наружного воздуха или земли внутрь здания даже при более низких температурах). Современные модели в 2,2–4,5 раза эффективнее газовых печей. Использование тепловых насосов вместо традиционных котлов и печей, если они будут внедрены во всем мире, может сократить выбросы CO 9 в глобальном масштабе.0131 2 выбросы на 3 гигатонны в год. Согласно анализу McKinsey, к 2050 году тепловые насосы могут составлять примерно 90 процентов продаж новых отопительных приборов по сравнению с 35 процентами сегодня.

Наше исследование показывает, что изменяющийся спрос, изменение политического ландшафта, снижение затрат на определенных рынках и технологические усовершенствования — все это придало тепловым насосам импульс в качестве рычага обезуглероживания. Однако тепловые насосы не являются универсальным решением (см. врезку «Подходят ли тепловые насосы?»). Существуют дополнительные варианты обезуглероживания энергопотребления здания, в том числе «озеленение» производства электроэнергии с использованием возобновляемых источников энергии (будь то в масштабах коммунальных служб или на месте), электрификация кухонных приборов, повышение энергоэффективности ограждающих конструкций здания и установка интеллектуальных средств управления зданием ( например термостаты).

В этой статье мы сосредоточимся на потенциальных возможностях тепловых насосов для сокращения выбросов зданий и обезуглероживания объектов недвижимости, а также на возможных действиях, которые могут рассмотреть заинтересованные стороны. Эти действия основаны на опросах домовладельцев и более чем 50 интервью, которые мы провели с руководителями коммунальных служб, подрядчиками, производителями, застройщиками и управляющими недвижимостью.

Почему электрификация систем отопления зданий имеет тенденцию к росту

1. Чтобы замедлить отток, уделяйте больше внимания тому, что действительно нужно работникам.
2. Грядущая буря: возможность переупорядочить отрасль здравоохранения
3. Что-то грядет: как американские компании могут повысить устойчивость, пережить спад и процветать в следующем цикле
4. Ускорение перехода к нулевому путешествию
5. Этика данных: что это значит и что для этого нужно

Стремление к электрификации систем отопления зданий набирает обороты, поскольку инвесторы, арендаторы и регулирующие органы на многих рынках настаивают на декарбонизации. В связи с этим владельцы зданий все чаще рассматривают тепловые насосы как энергоэффективное и экономичное решение. Интерес к тепловым насосам обусловлен четырьмя тенденциями.

Изменение спроса

Крупные инвесторы в недвижимость, кредиторы, управляющие недвижимостью и арендаторы взяли на себя обязательства по обезуглероживанию, которые теперь необходимо выполнить за счет сокращения эксплуатационных выбросов зданий. Учитывая, что отопление помещений и воды являются основными источниками выбросов зданий, электрификация представляет собой важный шаг на пути к достижению целей обезуглероживания. Предполагая, что электричество будет поступать из чистых источников, электрификация помещений и подогрев воды в жилых и коммерческих зданиях, где это возможно, может снизить выбросы тепла в этих зданиях в 2016 году на 20 процентов.

Развивающееся положение

Политики, особенно в Европе и США, начинают вводить законодательство, поддерживающее обезуглероживание зданий, включая изменения требований строительных норм, запреты на подключение газа к новым зданиям, ограничения выбросов (с финансовыми санкциями за несоблюдение) и стимулы. Примеры недавних нормативных изменений включают следующее:

• В Германии коалиционное соглашение страны гласит, что к 2025 году все вновь устанавливаемые системы отопления должны работать на возобновляемых источниках энергии не менее 65 процентов. ² 2. Осмельтесь на больший прогресс: Альянс за свободу, справедливость и устойчивость , Коалиционное соглашение на 2021–2025 годы между Социал-демократической партией Германии, Альянсом 90/Зеленые и Свободными демократами.
• Ряд городов США, в том числе Денвер и Бостон, а также несколько муниципалитетов в районе залива Калифорнии внесли изменения в строительные нормы и правила, предусматривающие более строгие требования к энергоэффективности и выбросам. ³ 3. Постановление 20211310, город и округ Денвер, 29 ноября 2021 г. ; Постановление о внесении изменений в муниципальный кодекс города Бостона, Постановления, Глава VII, Разделы 7-2.1 и 7-2.2, Отчетность и раскрытие информации об энергопотреблении в зданиях (BERDO), Город Бостон; Mike Jaske et al., California Building Assessment Assessment , Калифорнийская энергетическая комиссия, 13 августа 2021 г.
• Запрет на подключение газа к новостройкам вводится в ряде областей. В 2018 году Нидерланды приняли закон, согласно которому новые дома не будут подключаться к газовой сети по умолчанию. ⁴ 4. Закон о климате, 28 мая 2019 г., правительство Нидерландов. Несколько городов США также запретили подключение газа к новым зданиям, в том числе Беркли, Калифорния, в 2019 году.и Нью-Йорк в 2021 году. Недавно губернатор Нью-Йорка Кэти Хоукул высказалась в поддержку запрета на использование газа в новых зданиях в масштабах штата. ⁵ 5. Постановление № 7,672-NS, город Беркли, Калифорния, 16 июля 2019 г.; «Мэр де Блазио подписывает знаковый законопроект о запрете сжигания ископаемого топлива в новых зданиях», пресс-релиз города Нью-Йорка, 22 декабря 2021 г.; «Губернатор Хоукул выступает с докладом о состоянии штата на 2022 год», пресс-релиз штата Нью-Йорк, 5 января 2022 г.
• Кроме того, в городе Нью-Йорке местный закон 97 требует 80-процентного сокращения интенсивности выбросов в течение следующих 30 лет для больших многоквартирных домов и коммерческих зданий, при этом ежегодные штрафы начинаются в 2024 году и увеличиваются в 2030 году за превышение лимитов выбросов. ⁶ 6. Местный закон 97, город Нью-Йорк, 2019 г.
• В нескольких штатах США, включая Массачусетс и Нью-Йорк, становятся доступными стимулы для замены систем отопления, работающих на ископаемом топливе, тепловыми насосами, будь то местные коммунальные службы или программы, спонсируемые государством. Например, программа Mass Save в Массачусетсе, спонсируемая местными электро- и газоснабжающими компаниями, предоставляет владельцам жилых домов скидки, которые помогают компенсировать затраты на установку тепловых насосов. ⁷ 7. Скидки на тепловые насосы Air Source, массовая экономия.

Улучшение экономики

Тепловые насосы приближаются к паритету затрат по сравнению с источниками тепла на ископаемом топливе на многих рынках. Рост цен на природный газ в некоторых регионах, особенно в Европе, а также постоянное повышение энергоэффективности в некоторых случаях дали тепловым насосам преимущество в плане эксплуатационных затрат.

Затраты на оборудование и установку, которые исторически представляли наибольший экономический барьер для внедрения тепловых насосов, начинают снижаться. ⁸ 8. «Отказ от дорогостоящего газа и нефти дешевле благодаря схеме теплового насоса», пресс-релиз Соединенного Королевства, 23 мая 2022 г.; «Информационный бюллетень: президент Байден предпринимает смелые исполнительные действия, чтобы стимулировать внутреннее производство экологически чистой энергии», пресс-релиз Белого дома, 6 июня 2022 г. Усиление конкуренции среди OEM-производителей, в том числе азиатских производителей систем кондиционирования воздуха, которые сейчас массово производят тепловые насосы типа «воздух-воздух», приводит к снижению цен на оборудование. На рынках, где внедрение более распространено, трудозатраты на установку снизились благодаря улучшению технических знаний. Например, согласно нашему анализу, в нескольких скандинавских странах установка типичного теплового насоса типа «воздух-воздух» требует в среднем двух человеко-дней по сравнению с четырьмя-восьми человеко-днями в остальной Европе.

Передовые технологии

Технологические разработки, включая состав хладагента и более высокие скорости компрессора, повысили эффективность тепловых насосов. ⁹ 9. Тибо Абергель, Тепловые насосы , Международное энергетическое агентство, ноябрь 2021 г. Наше исследование показало, что в среднем эффективность тепловых насосов ежегодно увеличивается примерно на 2 процента. Повышение коэффициента полезного действия при низких температурах, показателя энергоэффективности, сделало тепловые насосы эффективными в некоторых скандинавских климатических условиях. ¹⁰ 10. В то время как технология тепловых насосов для более холодного климата стала более эффективной, системы тепловых насосов воздух-воздух в этих районах по-прежнему обычно требуют резервного отопления (геотермальные системы не требуют). Кроме того, когда зимой температура наружного воздуха достигает диапазона 0–5 °F, тепловые насосы могут привести к скачкам электрической нагрузки, что может вызвать проблемы с электрическими панелями зданий и сетевой инфраструктурой. Для клиентов, обеспокоенных эффективностью тепловых насосов для холодного климата, могут быть развернуты гибридные системы (например, решения для электрического отопления в сочетании с резервным отоплением на ископаемом топливе). Согласно исследованию 2014 года, например, примерно четверть норвежских домохозяйств уже отапливались тепловыми насосами. ¹¹ 11. «Значительный рост использования тепловых насосов», Статистическое управление Норвегии, 14 июля 2014 г.

Один размер не подходит всем

Хотя тепловые насосы предлагают потенциальное решение по обезуглероживанию, в настоящее время они не отвечают потребностям каждого здания и владельца здания. Эксплуатационная жизнеспособность и затраты на установку сильно различаются для разных типов зданий из-за таких факторов, как возраст, размер и текущее распределение тепла. Владельцам зданий и другим соответствующим заинтересованным сторонам важно иметь гибкость при рассмотрении различных путей декарбонизации, даже если сроки сжаты (например, для достижения новых целей по сокращению выбросов).

Как владельцы зданий и другие руководители могут подготовиться к электрифицированному будущему

Масштабное внедрение тепловых насосов может выиграть от действий, предпринятых несколькими заинтересованными сторонами, как коллективно, так и индивидуально. Помимо политиков, многие из которых уже предпринимают шаги, владельцы зданий, производители тепловых насосов, электроэнергетические компании и инвесторы входят в число потенциальных заинтересованных сторон, которые могут помочь ускорить обезуглероживание зданий в ближайшей и среднесрочной перспективе.

Владельцы зданий

Владельцы зданий могут столкнуться с новыми нормативными требованиями или изменением требований арендаторов, когда речь идет об отоплении. На некоторых рынках система теплового насоса потенциально может быть конкурентоспособной по стоимости. Владельцы зданий могут заранее понять свои варианты и спланировать модернизацию, рассмотрев несколько возможных действий:

• Замена систем отопления до отказа или окончания срока службы оборудования. Некоторые владельцы зданий могут подождать, пока их система отопления выйдет из строя или перестанет работать. Такой подход может привести к поспешному решению о замене без полного учета жизнеспособности теплового насоса. Вместо этого владельцы зданий могли бы активно исследовать и оценивать альтернативы тепловым насосам.
• Изучение возможностей модернизации при сдаче здания. В частности, для больших многоквартирных или коммерческих зданий модернизация, позволяющая установить тепловой насос (например, воздуховоды или электропроводка) или повысить энергоэффективность (оболочка здания), может заложить основу для будущей модернизации систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). . Вариантом для рассмотрения могут быть пустующие здания или здания, в которых проводится капитальный ремонт.
• Сочетание установки (или подготовки) системы теплового насоса с другими мерами. Во время модернизации здания модернизация оболочки, установка оборудования для зарядки электромобилей (EV) и другие меры по повышению энергоэффективности также могут быть рассмотрены для поддержки воздействия декарбонизации в рамках одного проекта.
• Проектирование новых зданий с электрической инфраструктурой будущего. Владельцы зданий могут на раннем этапе координировать свои действия с архитекторами и проектировщиками, чтобы обеспечить оптимизацию конструкции здания для тепловых насосов. Владельцы и инженеры также могут планировать потенциальное увеличение потребности в электроэнергии для других целей, таких как кухонные приборы, сушилки для белья и зарядка электромобилей.
• Подготовка к повышенному спросу на электросети. По мере перехода энергетических систем к электрификации спрос на электрические сети, вероятно, возрастет. Согласно исследованию McKinsey, спрос на электроэнергию может утроиться к 2050 году. В некоторых регионах спрос на электроэнергию может превысить мощность, если инфраструктура электросетей не будет обновлена ​​​​с учетом более высоких пиковых нагрузок. Владельцы зданий, рассматривающие возможность установки тепловых насосов в более холодном климате, где спрос на электроэнергию может увеличиться в зимние месяцы, могут рассмотреть возможность установки на месте гибридной системы отопления, в которой, например, при резком скачке цен на электроэнергию включается резервное питание на ископаемом топливе.

Производители

Существуют потенциальные способы, с помощью которых производители тепловых насосов могут сыграть роль в активизации рынка и широком внедрении, в том числе следующие:

• Обучение как клиентов, так и специалистов по HVAC. Некоторые первые пользователи тепловых насосов столкнулись с низкой производительностью системы, часто из-за неправильно установленного оборудования. Следовательно, некоторые потенциальные покупатели опасаются их эффективности. Производители и специалисты по установке могли бы работать вместе, чтобы преодолеть это восприятие. Например, некоторые производители организуют онлайн- и очные тренинги по установке и обслуживанию тепловых насосов. ¹² 12. «Mitsubishi Electric Trane HVAC US запускает новый веб-сайт», — пресс-релиз Mitsubishi Electric Trane HVAC US, 14 июля 2021 г. Они также связывают подрядчиков с заинтересованными клиентами через онлайн-платформы для привлечения потенциальных клиентов.
• Инновационная конструкция теплового насоса для повышения производительности, снижения стоимости оборудования и упрощения установки. Производители могут помочь устранить основные барьеры на пути внедрения за счет улучшенного дизайна, например, более модульных или компактных решений или систем, разработанных для смягчения ограничений, связанных с электрическими панелями или сетью. Более рациональное и эффективное оборудование также может упростить установку, что может привести к снижению затрат на установку.
• Разнообразие предложений, особенно для различных типов зданий и холодного климата. Больше вариантов оборудования создаст больше путей для электрификации зданий. Для некоторых очень холодных климатических условий производители могут дополнительно разработать гибридные варианты, сочетающие технологию теплового насоса с резервным нагревателем на ископаемом топливе.
• Установка теплового насоса в комплекте с передовыми средствами управления зданием. Такие технологии, как интеллектуальные термостаты, могут повысить экономию средств и энергоэффективность клиентов. Производители могут предлагать клиентам такие технологии вместе с покупкой тепловых насосов.
• Рассмотрение партнерских отношений с поставщиками капитала. Производители могут сделать затраты на установку более привлекательными для владельцев зданий, сотрудничая с поставщиками капитала в сфере услуг по модернизации.

Электроэнергетика

Электроэнергетические компании находятся на пересечении множества заинтересованных сторон, которые будут участвовать в крупномасштабном внедрении тепловых насосов и потенциально могут играть объединяющую или координирующую роль. А экологически чистая электроэнергия является ключом к оптимизации потенциала тепловых насосов в качестве стратегии обезуглероживания. Традиционные действия электроэнергетики могут включать:

• Продвижение мер по смягчению последствий смещения пиков спроса. По мере того, как отопление становится электрифицированным, пиковые нагрузки на электроэнергию могут смещаться с лета на зиму в более холодных регионах (Иллюстрация 1), а также в разное время суток. Коммунальные предприятия могут начать выявлять и смягчать ограничения сети. Например, электроэнергетические компании могли бы пересмотреть свои графики обслуживания систем: период обслуживания от восьми до девяти месяцев в нелетние месяцы может в конечном итоге смениться окнами на два-три месяца в более умеренные (и, возможно, менее вызывающие пиковые нагрузки) окна. ) весной и осенью. Коммунальные предприятия также могут рассмотреть возможность использования механизмов контроля нагрузки, таких как интеллектуальные термостаты.

Экспонат 1

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]

• Координация газового и электрического планирования. Комбинация газовой и электрической инфраструктуры, вероятно, потребуется для снабжения многих клиентов в рамках более широкого перехода к энергетике. По мере того, как все больше клиентов электрифицируются, инфраструктурные решения могут выиграть от координации, чтобы обеспечить безопасную и надежную работу обеих сетей. Например, на некоторых рынках газовая сеть может использоваться в качестве «гибридной резервной копии» электрической сети в самые холодные дни.
• Направление программ энергоэффективности на электрификацию. Работая с местными и государственными политиками, коммунальные предприятия могли бы рассмотреть вопрос о создании стимулов для владельцев зданий для модернизации. Кое-где этот процесс уже начинается. Колорадо, например, недавно принял поддержанный профсоюзами закон, требующий от коммунальных служб оказывать финансовую поддержку владельцам зданий, которые хотят электрифицировать свои системы отопления. ¹³ 13. Закон штата 21-246, 73-я сессия Генеральной Ассамблеи Колорадо, июнь 2021 г. В Нью-Йорке Con Edison планирует инвестировать миллиарды долларов в сокращение выбросов от зданий за счет повышения энергоэффективности и электрификации помещений и водяного отопления с целью электрификации более 150 000 зданий к 2030 году. ¹⁴ 14. «Наша приверженность чистой энергии», Consolidated Edison Company, Нью-Йорк.
• Инвестиции в возобновляемые источники энергии и методы хранения энергии. Сокращение выбросов в энергетическом секторе является ключом к большинству путей обезуглероживания. В сети, которая в основном питается от ископаемого топлива, выбросы углерода могут быть максимальными в периоды пиковой нагрузки, когда вспомогательные станции, работающие на ископаемом топливе (также известные как пиковые электростанции), подключаются к сети для удовлетворения резкого увеличения спроса. Наш анализ показывает, что для типичной североамериканской сети тепловые насосы, работающие на возобновляемых источниках энергии, могут производить значительно меньшие выбросы, чем выбросы от других распространенных методов отопления (Иллюстрация 2). Технологии долговременного хранения энергии, хотя они еще только зарождаются, также могут помочь сократить выбросы, создаваемые тепловыми насосами. Поддерживая запасы возобновляемой электроэнергии с помощью водорода или аккумуляторов, коммунальные предприятия могут ограничить воздействие источников энергии с высоким уровнем выбросов даже в самые холодные дни.

Экспонат 2

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]

Инвесторы

У частных инвесторов и инвесторов в недвижимость есть возможность рассмотреть декарбонизацию зданий в качестве инвестиционного приоритета. Как мы выяснили в недавней статье, лидеры в сфере недвижимости стремятся обезуглероживать свои активы, портфели, ориентированные на будущее, и создавать новые источники стоимости. По оценкам исследования McKinsey о переходе к нулевому уровню выбросов, обезуглероживание сектора зданий потребует увеличения капитальных затрат в среднем на 1,7 триллиона долларов в год в период с 2020 по 2050 год9. 0005

Инвесторы могут помочь в постановке и отслеживании целей декарбонизации и могут работать с соответствующими заинтересованными сторонами (например, с операторами и арендаторами), чтобы изучить, как тепловые насосы могут помочь в достижении этих целей. Инвесторы могут также изучить различные модели финансирования электрификации (например, аренда «энергия как услуга») и соответствующие меры по повышению энергоэффективности.

Кроме того, по-прежнему необходимы инновации для дальнейшего обезуглероживания зданий в таких областях, как электрическая инфраструктура и управление энергопотреблением. Это могут быть области для стартапов, например, при поддержке венчурных капиталистов.

---

Электрификация тепла в зданиях является ключевым и сложным шагом на пути к достижению глобальных и локальных целей нулевого энергопотребления, а также к обезуглероживанию объектов недвижимости. Скорее всего, это потребует значительных затрат времени, денег и планирования. Универсального решения пока не существует, поскольку полная электрификация может не подходить для подмножества типов зданий или систем подачи энергии. Тем не менее, электрические тепловые насосы стали жизнеспособной технологией обезуглероживания для многих типов зданий и могут обеспечить путь к энергоэффективности и сокращению выбросов.

Система электрообогрева фотоэлектрических элементов для удаления снега с панели, включая проверку

. 2018 сен; 25 (25): 24561-24568.

doi: 10.1007/s11356-017-0251-4. Epub 2017 16 ноября.

Агнес Вайс ¹ , Хельмут Вайс ²

Принадлежности

• ¹ Швейцарский федеральный технологический институт в Цюрихе, Цюрих, Швейцария. [email protected].
• ² Институт электротехники, Montanuniversitaet Leoben, Леобен, Австрия.

• PMID: 29143930
• DOI: 10.1007/с11356-017-0251-4

Агнес Вайс и др. Environ Sci Pollut Res Int. 2018 Сентябрь

. 2018 сен; 25 (25): 24561-24568.

doi: 10.1007/s11356-017-0251-4. Epub 2017 16 ноября.

Авторы

Агнес Вайс ¹ , Гельмут Вайс ²

Принадлежности

• ¹ Швейцарский федеральный технологический институт в Цюрихе, Цюрих, Швейцария. [email protected].
• ² Институт электротехники, Montanuniversitaet Leoben, Леобен, Австрия.

• PMID: 29143930
• DOI: 10.1007/с11356-017-0251-4

Абстрактный

Небольшие фотоэлектрические установки в частной собственности обычно имеют мощность 5 кВт (пиковая). Панели монтируются на кровли под углом от 20° до 45°. В зимнее время плотный слой снега шириной, например, 10 см задерживает солнечное излучение от фотогальванических элементов в течение нескольких недель в условиях континентального климата. За время снежного покрова энергия практически не вырабатывается. Только до тех пор, пока температура наружного воздуха не поднимется достаточно высоко в течение достаточно длительного промежутка времени, чтобы обеспечить частичное таяние снега; снежный пласт лавиной мчится вниз. Следуя этому предложению, уборка снега может быть организована электрически с чрезвычайно положительным энергетическим балансом быстрым способом. Фотогальванический элемент представляет собой внутри диод с большой площадью перехода и пороговым напряжением от 0,6 до 0,7 В (в зависимости от температуры). Это прямое падение напряжения, создаваемое внешним током через модули, может быть эффективно использовано для обеспечения равномерного рассеивания тепла на ячейке и далее на стеклянной поверхности всей панели. Прилипание снега к стеклу благодаря этому нагреву значительно снижается, если при этом внешнем кратковременном нагреве может образоваться тонкая водяная пленка. Лабораторные эксперименты обеспечили повышение температуры за счет номинального тока панели более чем на 10 °С в течение примерно 10 мин. Этот нагрев может инициировать лавину для удаления снега, как описано выше, при условии, что эффект зажима снега на краю рамы панели преодолевается дополнительной нагревательной фольгой. Описаны основы производства тепла внутри ячейки, тепловые эффекты нагрева во времени, термографические измерения распределения температуры, возможности силовых цепей, включая аккумуляторные элементы, и уборка снега в практических условиях.

Ключевые слова: Преднамеренный внутренний нагрев камеры; Увеличение выхода фотоэлектрической энергии; Удаление снега с панели.

Похожие статьи

• Экспериментальное исследование электрических характеристик солнечной фотоэлектрической панели методом погружения в воду.

  Сивакумар Б., Навакришнан С., Чиби М.Р., Сентил Р. Сивакумар Б. и др. Environ Sci Pollut Res Int. 2021 авг;28(31):42981-42989. doi: 10.1007/s11356-021-15228-z. Epub 2021 3 июля. Environ Sci Pollut Res Int. 2021. PMID: 34218373

• Проектирование конструкции и анализ фотоэлектрической (PV) системы концентратора солнечного хребта для улучшения характеристик зарядки аккумуляторов.

  Нарасимман К., Селварасан И. Нарасимман К. и др. Экотоксикол Environ Saf. 2016 май; 127:187-92. doi: 10.1016/j.ecoenv.2016.01.024. Epub 2016 4 февраля. Экотоксикол Environ Saf. 2016. PMID: 26852396

• Оценка жилета с электрообогревом (EHV) с использованием теплового манекена в холодных условиях.

  Ван Ф., Ли Х. Ван Ф и др. Энн Оккуп Хайг. 2010 янв; 54(1):117-24. doi: 10.1093/annhyg/mep073. Epub 2009 9 ноября. Энн Оккуп Хайг. 2010. PMID: 19

  1

• Межфазные явления в снегу от его образования до накопления и осыпания.

  Мохаммадиан Б., Намдари Н., Абу Яссин А.Х., Хейл Дж., Ризви Р., Суджуди Х. Мохаммадиан Б. и др. Adv Коллоидный интерфейс Sci. 2021 авг; 294:102480. doi: 10. 1016/j.cis.2021.102480. Epub 2021 1 июля. Adv Коллоидный интерфейс Sci. 2021. PMID: 34314954 Обзор.

• Удлиненные наноструктуры для солнечных элементов с радиальным переходом.

  Куанг Й, Вече, доктор медицины, Рат Дж. К., Дейк Лв, Шропп Р.Э. Куанг И и др. Респ прог физ. 2013 Октябрь; 76 (10): 106502. дои: 10.1088/0034-4885/76/10/106502. Epub 2013 3 октября. Респ прог физ. 2013. PMID: 24088584 Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

термины MeSH

Природный газ или электрическое отопление: как согреться этой зимой?

Поскольку в это время года температура падает, ваши счета за отопление растут. Природный газ и электричество являются двумя наиболее часто используемыми источниками топлива для отопления домов в Соединенных Штатах. Независимо от того, отапливаете ли вы свой дом газом или электричеством, цены на энергию обычно растут в холодное время года.

Если вы думаете о замене печи, вы, вероятно, сравнивали газовые и электрические системы отопления и задаетесь вопросом, как согреться этой зимой. Есть много факторов, которые следует учитывать, когда вы решаете, какой тип печи вы хотите установить. Как электрические, так и газовые печи имеют свои преимущества и недостатки в отношении стоимости, эффективности, воздействия на окружающую среду или комфорта.

Отопление электричеством по сравнению с природным газом

Помимо электрических печей, в некоторых домах используются другие электрические нагреватели сопротивления, такие как плинтусные обогреватели, настенные обогреватели или обогреватели помещений. Напротив, отопление газом обычно означает, что у вас есть газовая печь, которая централизованно обогревает ваш дом. Еще одним видом использования электричества для обогрева дома являются электрические тепловые насосы. Тепловые насосы значительно более энергоэффективны, чем электронагреватели. Вот основные аспекты, на которые следует обращать внимание при сравнении природного газа и электрического тепла:

Стоимость установки

Если вы еще не подключены к сети природного газа, ваша местная коммунальная служба должна будет обеспечить газ в вашем доме, прежде чем вы сможете установить газовую печь. Это может увеличить стоимость установки системы газового отопления. В вашем доме также должна быть дымоходная труба или дымоход для удаления дымовых газов из дома. В большинстве случаев газовая печь будет сравнительно дорогой, если вы еще не используете газ в своем доме. Электрические печи, как правило, проще в установке, чем газовые, и стоят дешевле, что снижает первоначальные инвестиции в их установку.

Стоимость обогрева вашего дома

Отопительные системы, работающие на природном газе, как правило, менее дороги в эксплуатации, чем системы отопления с электрическим сопротивлением. В основном это связано с более дешевыми ценами на энергоносители на газ. Фактические эксплуатационные расходы также зависят от климата в вашем районе и размера помещения, которое вы пытаетесь обогреть. Газовые печи работают более эффективно для обогрева больших домов и в холодном климате.

Энергоэффективность

В то время как электрические нагреватели сопротивления по определению считаются 100-процентно эффективными, газовые печи имеют более высокий общий КПД. По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), в 2018 году средний КПД электростанций, работающих на ископаемом топливе, составлял около 33 процентов. Около двух третей электроэнергии в США вырабатывается с использованием ископаемого топлива, и только одна треть этого топливо фактически преобразуется в электричество.

Природный газ считается самым чистым из доступных ископаемых видов топлива, а современные высокоэффективные газовые печи имеют годовой КПД использования топлива (AFUE) до 98 процентов. Это означает, что 98 процентов сжигаемого природного газа преобразуется в тепло.

Экологические проблемы

Более высокая общая энергоэффективность природного газа для производства тепла означает, что он производит меньше парниковых газов, таких как двуокись углерода (CO2), для обогрева вашего дома по сравнению с электрическим отоплением. В то время как трубопроводы природного газа могут протечь и нанести ущерб окружающей среде, как газовая, так и электрическая инфраструктура негативно влияют на окружающую среду. Однако, по данным Управления энергетической информации США (EIA), в 2018 году около 83 процентов электроэнергии в США производилось за счет ископаемого топлива, включая уголь, природный газ, нефть и атомную энергетику. Почти 30 процентов от общего объема производства электроэнергии приходится на уголь, наиболее загрязняющее окружающую среду ископаемое топливо.

Чтобы оценить, что лучше для окружающей среды: использование природного газа или электричества, вам необходимо внимательно изучить, откуда поступает электричество в вашем районе. Природный газ оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду среди всех ископаемых видов топлива. Если топливная смесь не включает ископаемое топливо, лучшим выбором будет электрическая система отопления.

Вопросы комфорта и безопасности

Газовые печи дают более мощный нагрев; они нагреваются быстрее и обычно способны выделять больше тепла при более высоких температурах. Более мощное тепло необходимо для повышения комфорта в больших домах в холодном климате. В жарком и сухом климате системы электрического отопления, вентиляции и охлаждения (HVAC) часто бывает достаточно для обогрева и охлаждения вашего дома круглый год.

Газовые печи, которые не работают должным образом, могут создавать выбросы угарного газа (CO), что может представлять угрозу безопасности. Это делает некоторых людей неудобными с использованием газа в качестве топлива. Сигнализатор угарного газа необходим, если вы сжигаете газ для обогрева дома. Газовые печи также требуют большего обслуживания, чем электрические нагревательные приборы.

Электрические тепловые насосы

Несмотря на то, что электрические тепловые насосы используют электричество, они не являются типом нагрева с электрическим сопротивлением. Тепловые насосы передают тепло между вашим домом и наружным воздухом, землей или водой. В режиме обогрева тепловые насосы передают тепло в ваш дом. В режиме охлаждения они отводят тепло из вашего дома. По данным Министерства энергетики США (DoE), тепловые насосы потребляют примерно на 50 процентов меньше электроэнергии, чем нагреватели с электрическим сопротивлением, и, как правило, более энергоэффективны, чем газовые печи. Однако в климате с чрезвычайно низкими температурами тепловым насосам потребуется дополнительный источник тепла, чтобы обеспечить достаточное количество тепла в вашем доме, когда станет слишком холодно.

Водонагреватели

Водонагреватели также доступны в виде электрических или газовых систем с аналогичными соображениями о том, что лучше выбрать – газ или электричество. Водонагреватели на природном газе более эффективны за счет непосредственного сжигания газа, а не выработки электроэнергии, которая затем используется для работы электрического водонагревателя. Они дешевле в эксплуатации, но дороже в установке, чем электрические водонагреватели.

Другим вариантом являются водонагреватели для точек потребления. Этот тип водонагревателя устанавливается непосредственно у раковины, где требуется горячая вода. Они нагревают воду непосредственно по мере ее использования и не требуют резервуара для хранения воды. Это может сделать их более эффективными, чем электронагреватели с накопительным баком, и сократить время ожидания горячей воды в раковине.

Outlook

Исходя из текущего состава топлива для производства электроэнергии в США, природный газ является лучшим выбором с точки зрения эффективности использования топлива, общей стоимости, воздействия на окружающую среду и выбросов парниковых газов. По мере того, как США движутся к увеличению использования возобновляемых источников энергии, электрическое отопление может быть более выгодным для обогрева вашего дома в будущем.

 

Лучшие варианты электрического отопления для вашего дома

Сегодня электричество — это то, без чего большинство из нас, британцев, не могут обойтись. От работы до отдыха, от приготовления пищи до транспорта, от здравоохранения до освещения, электричество стало незаменимым в современном образе жизни. Это действительно шокирует (каламбур).

Что такое электрическая система центрального отопления?

Как вы, наверное, догадались, электрические системы центрального отопления используют для выработки тепла электричество, а не газ или нефть. Они бывают разных форм, форм и размеров, чтобы соответствовать различным обстоятельствам. Варианты электрического отопления включают тепловые насосы, инфракрасные нагревательные панели, электрические радиаторы, накопительные нагреватели и электрические котлы (подробнее об этом позже).

Почему вы выбрали электрическую систему отопления?

Польза для здоровья и окружающей среды

По данным NHS, ежегодно в Англии и Уэльсе от случайного отравления угарным газом умирает около 25 человек. «Неправильно установленные, плохо обслуживаемые или плохо вентилируемые бытовые приборы, такие как плиты, обогреватели и котлы центрального отопления, являются наиболее распространенными причинами случайного отравления угарным газом».

Замена газового котла на электрическую систему центрального отопления минимизирует этот риск, так как они не выделяют никаких вредных газов локально. Кроме того, если ваша электроэнергия поступает из возобновляемых источников (обратите внимание на поставщиков «зеленой» электроэнергии), они потенциально могут обогреть ваш дом с нулевым выбросом углерода.

Отключение от газопровода

В Великобритании около 5 миллионов домов не могут пользоваться газом, но почти каждый дом имеет доступ к электросети. Для этих домовладельцев, работающих на отходящих газах, электрические системы центрального отопления могут значительно улучшить их прибыль и качество жизни по сравнению с традиционными методами отопления, такими как котлы на жидком топливе или сжиженном нефтяном газе.

КПД

КПД современных газовых, жидкотопливных и сжиженных газовых котлов достигает чуть более 90%, теряя большое количество тепла через дымоход и трубы. Для сравнения, электрические котлы могут достигать КПД до 100% (без дымохода), а КПД теплового насоса увеличивается до 350% и более. Это может означать огромную экономию в будущем, особенно если у вас есть или вы планируете установить солнечные панели на крыше.

Управление

Одним из наиболее привлекательных преимуществ перехода на электрическую систему отопления является степень контроля, который вы получаете с ее помощью. Если вы повысите температуру термостата на несколько градусов в одной комнате, традиционные обогреватели должны будут запустить всю систему, чтобы обеспечить относительно небольшое количество тепла, что во многих случаях является чрезмерным и дорогостоящим методом. Тем не менее, системам электрического отопления может потребоваться включить только один обогреватель в этой комнате, чтобы отводить тепло именно туда, где оно необходимо. Этот локальный обогрев делает дом намного более комфортным (не говоря уже о рентабельности).

Электрификация систем отопления

Хотя дата Brexit уже установлена, все еще существуют опасения относительно того, как это может повлиять на цены на топливо. Добыча нефти и газа в Северном и Ирландском морях сокращается, что делает нас все более зависимыми от импорта из континентальной Европы и Норвегии (по данным British Gas, 44% газа импортируется из европейских трубопроводов).

Кроме того, ресурсы нефти и газа истощаются, в то время как установка эффективного решения по электрическому отоплению позволит домовладельцам опередить правительственный углеродный план («Моделирование, проведенное для углеродного плана, показало, что местный природный газ в 2050 году практически не будет играть никакой роли» ^[1] ).

Это означает, что вам может быть гораздо выгоднее найти в финансовом отношении альтернативы газовым котлам до окончания действия поощрения за возобновляемое тепло, чем просто заменить старый газовый котел.

 

Итак, теперь, когда вы знаете о преимуществах, давайте рассмотрим все доступные варианты электрического обогрева. Отапливать дом электричеством можно разными способами. Давайте начнем с того, что познакомим вас с некоторыми из самых популярных решений для электрического отопления, а также с некоторыми их ключевыми преимуществами и недостатками.

Какие есть наилучшие решения для электрического отопления?

Инфракрасные нагревательные панели

Одна из самых (…гм…) современных систем электрического обогрева, инфракрасные панели работают за счет использования инфракрасной энергии для обогрева объектов вместо традиционного использования конвекции, которая нагревает воздух. Когда эта инфракрасная энергия вступает в контакт с человеком или мебелью, она заставляет молекулы и атомы этого объекта вибрировать и выделять тепло.

Плюсы: Инфракрасные нагревательные панели обеспечивают мгновенный и безопасный нагрев, а их эффективность может достигать 100%. Установка легко выполняется своими руками (они подключаются к настенной розетке и привинчиваются к стене или потолку). Вы также можете выбрать универсальные инфракрасные панели: частично излучатель, частично настенный декор или зеркало.

Минусы: К сожалению, инфракрасные нагревательные панели имеют некоторые недостатки. Например, вы будете согреваться только до тех пор, пока между вами и панелью нет ничего, как если бы вы стояли на солнце в холодный день. Кроме того, после выключения панели комната очень быстро остывает, так как сам воздух еще не нагрет. Это может означать, что вам придется оставить его включенным в течение дня.

Самая большая проблема в том, что электричество более чем в 3 раза дороже, чем газ, нефть и сжиженный нефтяной газ. Несмотря на высокую эффективность инфракрасной панели, это означает, что это не самое экономичное решение для электрического обогрева в нашем списке.

Тем не менее, даже если вы не поклонник научной фантастики, эта технология космической эры, безусловно, заслуживает вашего внимания, и инфракрасная нагревательная панель заслуживает нашего одобрения.

Электрические котлы

Мечтаете об электричестве, но не хотите вырывать все старые радиаторы? Электрические котлы похожи на большинство котлов (они используют радиаторы горячей воды для обогрева здания), поэтому их можно легко переоборудовать в котел, работающий на топливе. Однако они намного более энергоэффективны, поскольку не требуют дымохода и могут работать намного тише по сравнению с ними. Они также имеют тенденцию быть намного меньше по размеру, если ваше подсобное помещение вот-вот лопнет по швам.

Плюсы: Электрические котлы работают бесшумно, они эффективны, и их, как правило, легко установить на старую газовую, жидкотопливную или газовую котельную. Затраты на техническое обслуживание также ниже, чем у их альтернатив, выделяющих углерод.

Минусы: Как и в случае с инфракрасной нагревательной панелью, эксплуатационные расходы могут оказаться высокими из-за высокой цены на электроэнергию. Сообщается также, что они не подходят для больших зданий или объектов.

Ночные накопительные обогреватели

Старые фавориты, ночные накопительные обогреватели максимально используют сниженные тарифы на электроэнергию в непиковое время. Получая электричество из сети в течение ночи, аккумулирующий нагреватель сохраняет тепло с помощью изоляционных материалов внутри своей сердцевины, а затем медленно отдает его в течение дня. Этот старомодный метод все еще эффективен и сегодня, однако, если аккумулированное тепло расходуется слишком быстро в течение дня, вы можете в конечном итоге расплачиваться за электроэнергию в часы пик.

Плюсы: Ночные накопительные обогреватели позволяют избежать дорогостоящих счетов за электроэнергию в часы пик и могут стать дешевым способом обогрева вашего дома в умелых руках.

Минусы: Конкурентоспособный тариф на электроэнергию имеет решающее значение (посмотрите на раздельные тарифы Эконом 7 или 10), и, чтобы не платить больше, у вас может не быть такой свободы управления отоплением, как вы хотите.

Тепловые насосы

Мы завершим эту статью тем, что, по нашему мнению, является лучшим решением для электрического отопления. Подобно перевернутому холодильнику, тепловой насос работает, поглощая естественное тепло из воздуха или земли снаружи и перемещая его в ваш дом.

Тепло генерируется не так, как другие в этом списке; на самом деле это происходит от солнца. Преимущество этого заключается в том, что, исходя из количества электроэнергии, которую использует тепловой насос, он может эффективно работать с колоссальной эффективностью 350-400% или более (1 единица электроэнергии дает 4 единицы тепла). Это позволяет тепловому насосу конкурировать с газовыми котлами по низким эксплуатационным расходам.

Но, в отличие от газовых котлов, тепловые насосы являются методом возобновляемого отопления, что дает домовладельцам право на получение огромных сумм денег в рамках программы Renewable Heat Incentive. Сколько именно вы получите обратно, зависит от того, как работает ваш тепловой насос, но получая больше, чем первоначальная стоимость за все система электрообогрева и ее установка на удивление распространены.

Как и другие электрические системы центрального отопления, тепловые насосы сами по себе не выделяют углекислого газа, что делает их отличным выбором для домовладельцев, заботящихся об экологии. Более того, нам даже не нужно беспокоиться о том, что климат у нас не очень теплый — они способны поглощать тепло при температурах до -20 ^o С!

Плюсы: Известно, что тепловые насосы являются высокоэффективным вариантом центрального электрического отопления, и это единственный возобновляемый метод отопления в нашем списке. Они также экологичны, и вы можете вернуть свой первоначальный платеж в рамках программы Renewable Heat Incentive.

Минусы: Прежде чем вы начнете получать ежеквартальные платежи RHI в течение 7 лет, вам придется заплатить относительно высокие первоначальные затраты.

И победителем становится…

Тепловой насос является наиболее привлекательным вариантом электрического отопления в нашем списке по ряду причин. Это может уменьшить ваши счета за электроэнергию, а также снизить выбросы углекислого газа в вашем доме. Лучше всего то, что почти не требуется никакого обслуживания.

Если вам нужно лучшее решение для электрического отопления, которое требует минимального обслуживания, энергоэффективно и полезно для окружающей среды, тепловой насос подарит вам положительные эмоции.

Вы можете узнать больше о тепловых насосах, запросить бесплатное ценовое предложение или заказать технико-экономическое обоснование на месте, следуя по этой ссылке . Кроме того, заполните нашу контактную форму. Один из наших технических менеджеров по работе с клиентами скоро свяжется с вами для быстрой беседы, прежде чем составить предложение.

^[1] Источник из «Будущее отопления: решение проблем», Министерство энергетики и изменения климата, март 2013 г. как они работают

Чтобы помочь обуздать изменение климата, президент Байден поставил цель снизить к 2030 году выбросы парниковых газов в США на 50-52% по сравнению с уровнем 2005 года. Для достижения этой цели потребуется как можно быстрее перевести как можно больше видов деятельности, работающих на ископаемом топливе, на электричество а затем вырабатывать эту электроэнергию из низкоуглеродных и безуглеродных источников, таких как ветер, солнечная энергия, гидроэнергетика и ядерная энергия.

Здания, в которых живут и работают люди, потребляют значительное количество энергии. В 2019 году на коммерческие и жилые здания приходилось более одной седьмой части выбросов парниковых газов в США. Новые стратегии нагрева и охлаждения являются важной частью головоломки.

К счастью, существует технология, которая может это сделать: электрические тепловые насосы, которые в три-четыре раза эффективнее печей. Эти устройства обогревают дома зимой и охлаждают их летом, перемещая тепло в здания и из них, а не сжигая ископаемое топливо.

Как ученый, специализирующийся на возобновляемых и экологически чистых источниках энергии, я изучаю использование энергии в жилищном строительстве и то, что означает замедление изменения климата для промышленно развитых и развивающихся стран. Я рассматриваю обеспечение зданий чистой, возобновляемой электроэнергией важной стратегией, которая также сэкономит деньги потребителей.

Тепловые насосы всасывают воздух снаружи и используют разницу температур между внутренним и наружным воздухом для обогрева зданий. Многие также обеспечивают охлаждение, используя почти такой же механизм.

Тепловые насосы работают за счет перемещения тепла, а не воздуха

В большинстве систем отопления в США используются печи с принудительной подачей воздуха, работающие на природном газе или электричестве или, в некоторых случаях, на мазуте. Для обогрева здания системы сжигают топливо или используют электричество для нагрева воздуха, а затем нагнетают теплый воздух по воздуховодам в отдельные помещения.

Тепловой насос больше похож на холодильник, который извлекает энергию из воздуха внутри холодильника и выбрасывает эту энергию в комнату, оставляя внутреннюю часть более прохладной. Для обогрева здания тепловой насос извлекает энергию из наружного воздуха или земли и преобразует ее в тепло для дома.

Вот как это работает: Очень холодная жидкость циркулирует по змеевикам трубок в наружном блоке теплового насоса. Эта жидкость поглощает энергию в виде тепла из окружающего воздуха, который теплее жидкости. Жидкость испаряется и затем циркулирует в компрессоре. Сжатие любого газа нагревает его, поэтому в этом процессе выделяется тепло. Затем пар движется по змеевикам труб во внутреннем блоке теплового насоса, обогревая здание.

Летом тепловой насос работает в обратном направлении, забирает энергию из помещения и перемещает это тепло на улицу, даже если на улице жарче — в основном, работает как увеличенная версия холодильника.

Более эффективны, чем печи

Для работы тепловых насосов требуется некоторое количество электроэнергии, но это относительно небольшое количество. Современные системы тепловых насосов могут передавать в три или четыре раза больше тепловой энергии в виде тепла, чем они потребляют в виде электроэнергии для выполнения этой работы, и за это платит домовладелец.

Напротив, преобразование энергии из одной формы в другую, как это делают обычные системы отопления, всегда приводит к потере ее части. Это верно для сжигания нефти или газа для нагревания воздуха в печи или использования электрических нагревателей для нагревания воздуха, хотя в этом случае отходы возникают при выработке электроэнергии. Около двух третей энергии, используемой для производства электроэнергии на электростанции, теряется в процессе.

Модернизация жилых и коммерческих зданий тепловыми насосами повышает эффективность отопления. В сочетании с переходом от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии это еще больше снижает потребление энергии и выбросы углерода.

Переход на электричество

Растущие ограничения на использование ископаемого топлива и активная политика стимулируют продажи тепловых насосов в США и за рубежом. В настоящее время тепловые насосы используются в 5% систем отопления во всем мире, и эта доля должна увеличиться до одной трети к 2030 году и намного выше, чтобы достичь нулевых выбросов к 2050 году.

тепловые насосы дешевле в эксплуатации, чем печи. Налоговые льготы, скидки на коммунальные услуги или другие субсидии также могут служить стимулами для покрытия авансовых расходов, включая федеральные льготы, восстановленные администрацией Байдена.

В экстремально холодном климате эти системы оснащены дополнительным внутренним нагревателем, который может помочь. Этот блок не так эффективен и может значительно увеличить счета за электроэнергию. Люди, которые живут в холодных местах, могут захотеть рассмотреть геотермальные тепловые насосы в качестве альтернативы.

Геотермальные тепловые насосы могут быть лучшим вариантом, чем версии с воздушным источником в более холодном климате. НЖДЭП

В этих системах используется тот факт, что зимой температура земли выше температуры воздуха. Геотермальные системы собирают тепло из земли и используют те же жидкости и компрессорную технологию, что и воздушные тепловые насосы для передачи тепла в здания. Они стоят дороже, так как их установка требует выемки грунта для закапывания труб под землю, но они также сокращают потребление электроэнергии.

Новые малогабаритные «мини-сплит» системы тепловых насосов хорошо работают во всех климатических условиях, кроме самых холодных. Вместо воздуховодов для перемещения воздуха по зданиям эти системы подключаются к настенным блокам, которые обогревают или охлаждают отдельные помещения. Они просты в установке и могут выборочно использоваться в отдельных квартирах, что облегчает переоснащение больших зданий.

Даже при наличии самых лучших систем отопления и охлаждения установка надлежащей изоляции и устранение утечек в здании являются ключом к сокращению потребления энергии. Вы также можете поэкспериментировать со своим термостатом, чтобы увидеть, как мало вы можете обогревать или охлаждать свой дом, обеспечивая при этом всем в нем комфорт.

Новая мини-сплит-система с тепловым насосом. Роберт Бреча, CC BY-ND

Хорошим источником информации о том, подходит ли вам тепловой насос, является ваш поставщик электроэнергии.