Расчет электрокотла: Как выбрать оптимальную мощность для электрического котла?

расчет сечения кабеля и нагрузки

Разделы статьи:

Подключение электрокотла: расчет кабеля и нагрузки

Переход на электроотопление чаще всего связан с монтажом и подключением электрокотла. Многие, конечно же, отапливаются и каминами. Но при модернизации уже имеющейся водяной системы отопления, никак не обойтись без установки электрокотла.

И если вы решили самостоятельно установить котел отопления, а затем подключить его к сети 220 или 380 Вольт, то, вы должны как минимум обладать необходимыми на это знаниями. Что нужно знать, чтобы правильно подключить электрокотел в сеть? Как рассчитать сечение кабеля для подключения электрического котла?

Общие требования к подключению электрокотлов

Ниже вашему вниманию будут представлены общие требования к подключению электрических котлов:

  • Электрокотлы, мощность которых не превышает 3,5 кВт допускается подключать через обычную розетку. Тем не менее, нужно проверить, выдержит ли электропроводка подобного рода нагрузку;
  • Электрокотлы мощностью 6-7 кВт необходимо подключать через автомат и отдельную линию питания;
  • Электрокотлы, мощность которых более 8 кВт, допускается подключать только к трехфазной сети 380 Вольт. Наличие автомата для защиты, как и отдельной линии питания, также является обязательным требованием.

Итак, определившись с мощностью электрокотла, а еще раз напомним, что для того, чтобы отопить 10 мм² помещения нужно 1 кВт мощности оборудования, можно переходить к техническим нюансам, связанным с подключением. В первую очередь всех интересует вопрос о том, каким кабелем подключать электрокотел, и как рассчитать сечение жил проводника.

Подключение электрокотла: расчет кабеля и нагрузки

Для подключения электрокотлов допускается использовать кабеля, как с медными, так и с алюминиевыми жилами. Единственное о чем нужно помнить, так это о том, что алюминиевые проводники выдерживают несколько меньшие нагрузки, чем медные.

Следовательно, при расчете кабеля для подключения электрокотла, материал изготовления жил играет ключевой момент.

Итак, рассчитать сечение кабеля для подключения электрокотла можно следующим образом: Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0. 8, где 0,8 это поправочный коэффициент. Для более простого расчета мощности кабеля можно воспользоваться одной из готовых таблиц, которые представлены ниже.

Для проводников с алюминиевыми жилами:

Для проводников с медными жилами:

Таким образом, мы видим, что для того, чтобы подключить электрокотел на 6 кВт мощностью, понадобится алюминиевый кабель сечением 6 мм² или медный кабель, сечение которого будет составлять не менее 4 мм². Всегда лучше брать кабеля с некоторым запасом по мощности, тем более, если вы не уверены в их производителе.

При этом не стоит забывать и про правильный способ соединения проводов. Если необходимо соединить провода, жилы которых изготовлены из разных металлов (медь и алюминий), то, скрутку использовать не допускается. Также важно знать, каким именно способом будет прокладываться кабель, его длину и некоторые другие моменты.

Поделиться статьей в социальных сетях

Электрические отопительные котлы.

Виды, принцип работы, расчет необходимой мощности электрокотла

Эффективность электрического отопления для обогрева частных домов понятна, ведь единственные конструкции отопительных агрегатов, имеющие КПД от 98% – это электрокотлы. Электроэнергия в полном объеме затрачивается на нагрев теплоносителя, и потери от возможных недочетов в конструкциях котлов, когда тепловая энергия проходит через корпус агрегатов, не так велики. Имеются компактные модели котлов, одновременно обогревающие воздух отапливаемого помещения от самого агрегата.

Цены на электроэнергию продолжают расти, поэтому ее расходование следует жестко контролировать, и, выбирая наиболее подходящую модель электрокотла для дома, в первую очередь максимально сократить теплопотери через ограждающие конструкции здания. Хорошая теплоизоляция для частных домов сейчас крайне важна, поскольку позволяет быстро создать тепловой комфорт в помещениях при уменьшении расхода энергии. Поправка на существующую теплоизоляцию дома при выборе котла по мощности необходима.

Прежде чем выбирать электрокотел, следует определиться с его подключением. Включить в розетку можно только котел небольшой мощности, которого вряд ли будет достаточно для обогрева нескольких комнат. Для одной комнаты или отдельной кухни-столовой вполне можно пользоваться компактным котлом, включая его в существующую линию.

Но для устройства системы отопления от электрического котла мощностью более 7 кВт необходимо наличие отдельной трехфазной электролинии. Иногда выполняют подключение через общий электрощит, посредством медного проводника, имеющего сечение не менее 1 мм/8А.

При выборе любого котла первым параметром будет значение необходимой мощности, которое рассчитывается по исходным данным площади отопления и степени теплоизоляции дома.

По расчету мощности электрокотла:

  • Предварительный подсчет мощности котла: на каждый кубометр отапливаемого объема потребуется мощность в 40 Вт. Первая поправка – на число окон со стеклопакетами и теплозащиту ограждающих конструкций. В случае, когда теплоизоляция и герметичность окон и дверей недостаточна, следует добавить на каждый дверной блок по 200 Вт, и на каждый оконный – 100 Вт.
  • Если будет применен двухконтурный электрокотел или отопительная система будет иметь естественную циркуляцию, к суммарной мощности добавляют 25%.
  • При расчете для приобретения электрокотла в частный дом или квартиру, находящуюся на первом или последнем этаже, реальным будет поправочный коэффициент на компенсацию теплопотерь через ограждающие конструкции стен и крыши.

Учесть разницу в требуемой мощности котла для разных климатических районов страны можно, применив усредненные коэффициенты по регионам, учитывающие среднегодовые температуры наружного воздуха по районам:

  1. для южных районов К= от 0,7 до 0,9
  2. для центральных районов К= от 1,2 до 1,4
  3. для северных районов К= от 1,75 до 2,0

Пример подсчета для одноэтажного дома, имеющего высоту помещений в чистоте = 2,9 м, общую площадь отопления 150 м2, две входные двери и 10 окон. Район постройки дома – один из центральных, отопительная система имеет циркуляционный насос и один отопительный контур. Теплоизоляция выполнена качественно, но окна и двери недостаточно герметичны.

Подсчет: (150 м2*2,9 м*40 Вт + 400 Вт + 1000 Вт) * 1,4 * 1,5 = 39,48 кВт – не так уж мало. Но заметно, что главные потери несет не собственно отопление, а теплопотери – в полтора раза. Грамотное утепление и вентиляция частного дома с рекуперацией тепла сегодня – важный фактор для экономии энергоресурсов.

Округляют полученное значение для мощности электрического котла всегда в большую сторону, иначе мощности от котла в холодный период года может оказаться недостаточно. Но современные котлы имеют опции регулирования степени обогрева, и при теплой погоде будет иметься определенная экономия.

Способы обогрева и дополнительные функции электрокотлов

Цена на электроэнергию высока, и понятно стремление владельцев индивидуальных домов минимизировать расходы. Один из способов – комбинированный обогрев. Например, приобретают для обогрева помещений электокотел с одним отопительным контуром, а горячую воду получают от отдельного котла малой мощности.

Дополнение опций в современных моделях электрокотлов предполагает и увеличенное потребление электроэнергии, поэтому к выбору модели следует подходить очень критично, оценивая необходимы ли данные конструкционные дополнения. Но требования безопасной эксплуатации системы – другое дело, и выбор котла с автоматизированной системой контроля, имеющей датчики температур и давления, обоснован. Автоматическая остановка работы котла с отключением от питания при достижении предельных значений и нештатных ситуациях обеспечит безаварийную работу системы.

Отопление дома электроэнергией имеет массу плюсов и один из минусов, который серьезен – такое отопление очень дорого обходится. Один из путей снижения ежемесячных расходов – установка системы регулирования отопления, использующей ночное снижение тарифа на электроэнергию. Нагрев теплоносителя возможен по-максимуму в ночное время, а днем идет расход частично аккумулированного тепла. Конечно, все это возможно при наличии системы учета электроэнергии – счетчиках день-ночь. Теплоаккумуляторы, или буферные агрегаты, обеспечивают в этом случае равномерный прогрев комнат круглосуточно, за счет накопленного ночью тепла.

Основные типы электрических котлов

Для правильного выбора модели котла полезной будет краткая информация об основных типах и работе электрокотлов.

Самые распространенные и в наше время – котлы с ТЭНами. Нагревательные элементы в этих агрегатах помещены в довольно большие емкости, заполненные жидким теплоносителем. Нагреваясь от термоэлементов, теплоноситель циркулирует по трубам отопительной системы дома. Циркуляция, как правило, необходима, иначе система не будет достаточно эффективной. Оснащение циркуляционным насосом входит в обычную схему работы отопления. Применение ТЭНов предполагает предварительную очистку воды (обычный теплоноситель – вода из водопровода), поскольку трубки и полосы ТЭНов быстро собирают известь и соли из воды, и эти налеты не только снижают скорость обогрева, но и ведут к поломкам приборов отопления. Если система пополняется водопроводной водой постоянно – то и поломки более частое явление.

Один из выходов – применение замкнутых систем отопления, в закрытый контур которых заливают особый теплоноситель или очищенную воду.

Модели ТЭНовых котлов могут иметь различное исполнение, одна из полезных опций – быстрая регулировка степени нагрева теплоносителя.

Тип электрокотлов, называемых индукционными, предполагает работу без нагревательных элементов. Для нагрева применяется фундаментальный закон физики – электромагнитная индукция. Очень остроумная система котла, имеющая немало поклонников благодаря надежности, долгому ресурсу и необыкновенной компактности. Индукционные котлы изготавливают для своих домов собственноручно многие владельцы, понимающие суть технического решения и владеющие навыками сборки и работы с металлами.

Кратко о конструкции индукционного котла: индукторная катушка представляет собой трубку, материал которой – диэлектрик, и соответственно обмотки; внутренний стержень, помещенный в трубу индуктора, выполнен из ферромагнетика и, как следствие, нагревается по закону электромагнитной индукции вихревыми токами при прохождении тока по индукторной обмотке. В трубе постоянно циркулирует и нагревается от ферромагнитного стержня теплоноситель – вода. Минусы данного агрегата следуют из особенностей его конструкции: очень сложный блок управления, который необходимо располагать и подключать отдельно от нагревательной конструкции; и очень жесткие требования к очистке воды-теплоносителя.

Из всех моделей электрокотлов нельзя не отметить электродные котлы – экономичные, удивительно компактные и безопасные. Принцип работы этих котлов известен всем, а электроды, применяемые для них, знакомы старым командировочным работникам как лезвия бритв, а отслужившим в армии – иногда как подковы сапог. Но современные электродные котлы имеют специальные металлические электроды, помещаемые в жидкий теплоноситель. При прохождении переменного тока через электроды происходит электролиз, а смена полярности соответственно бытовой частоте электротока в 50 Гц дает очень много тепла благодаря сопротивлению жидкости. Хотя и проводник и теплоноситель – одна и та же вода, электрически котел абсолютно безопасен, даже при протечках системы.

Недостатки электродных котлов – нужен очень чистый теплоноситель в системе отопления, иначе электролиз идет некорректно. Вода применяется только после очистки. Электроды в процессе электролиза постоянно растворяются, и требуют периодической замены, и как следствие затрат на сервис и материалы. Замена электродов своими руками довольно сложна. Кроме того, все электрические котлы зависимы от перебоев в электроэнергии.

Общие плюсы всех видов электрокотлов

  • Компактны, внешне очень эстетичны и нисколько не портят интерьер современной кухни. Все модели электрокотлов предполагают такую деталь, как бак, в который погружен нагреватель различной конструкции. Топки и собственной вентиляционной системы не требуется, также как нет необходимости в дымоудалении и многих других устройствах. Часто модель электрокотла разработана для настенного крепления, но котлы напольного исполнения также имеются.
  • Нет процессов сгорания топлива, но имеется контроль и автоматика. В контексте пожарной безопасности электрокотлы предпочтительнее котлов, работающих на топливе.
  • Нет ни опасности отравления угарным газом, ни ухудшения состава воздуха в доме, также, как и неприятных запахов и дыма. Дополнительные вентиляционные установки, короба и воздуховоды не портят дизайн дома.
  • Нет выбросов в атмосферу и почвы, высокая экологичность установки и работы.
  • Не нужны запасы топлива, склады и помещения для его хранения, а также постоянный контроль и пополнение уровня горючего топливной камере, а также периодическая ревизия и чистка от сажи дымоотводных труб изнутри и т.д. – удобство и простота эксплуатации.
  • Большой выбор настенных и напольных электрокотлов разных мощностей, модификаций и с различным количеством дополнительных опций. Установка электрического котла, как правило, делается самостоятельно при наличии выделенной линии для котла с мощностью более 7 кВа.
  • Не нужны проекты установки и разрешения, как при подключении газовых котлов. Достаточно расчета по мощности и условий подключения – высоковольтной линии.

Минусы электрокотлов:

  • Высокие цены на электроэнергию и их постоянный рост предполагают и дороговизну электрического отопления, причем расходы идут ежемесячно.
  • Требование для подключения большинства моделей электрокотлов – наличие линии напряжения 380В. Обычные электросети подходят далеко не всегда.
  • Для качественного обогрева требуется бесперебойная подача электроэнергии. Электрокотлы даже с установленной системой автоматики довольно чувствительны к отключениям и скачкам напряжения. При нестабильной подаче энергии возможны не только снижения качества отопления, но и поломки электрокотлов.
  • Обогрев частного дома электрическим котлом применяют, как правило, или в комбинации с другим видом отопления, в качестве резервного, или же при отсутствии дешевого горючего для топливных котлов и газопровода для подключения. Но несмотря на минусы, следующие из дороговизны ресурсов, электрокотлы удобны и доступны практически для любого населенного пункта, а современные модели котлов экономичны и надежны.

Какой размер электрического котла мне нужен? – Г-н Центральное отопление

Когда дело доходит до установки центрального отопления в вашем доме, у вас есть несколько вариантов относительно типа котла, который можно установить. Не в каждой собственности может быть газовый котел, и не всегда практично иметь котел на жидком или сжиженном газе, если у вас нет места снаружи для резервуара для хранения. В этих случаях единственной альтернативой является электрический котел. При покупке электрического котла они могут иметь различную мощность, и один из часто задаваемых вопросов: «Котел какого размера нужен?»

Доступные размеры электрических котлов

Важно выбрать электрический котел для системы центрального отопления подходящего размера, потому что, если вы купите слишком маленький, он будет с трудом обеспечивать необходимое вам тепло и горячую воду. С другой стороны, покупка слишком большого котла будет просто пустой тратой денег. Одна из причин, по которой при рассмотрении выходной мощности котлов центрального отопления может возникнуть путаница, заключается в том, что мощность электрического котла в кВт, как правило, намного ниже, чем у его газового аналога. Это связано с тем, что газовые котлы, как правило, используются в небольших домах, где требуется система центрального отопления более консервативных размеров.
Электрические котлы, которые мы храним в Mr Central Heating, обычно имеют максимальную мощность 12 киловатт и до 60 000 БТЕ. Если у вас есть водяные радиаторы (влажное центральное отопление) в вашей собственности и вам нужно определить мощность котла для их работы, то эмпирическое правило заключается в том, чтобы на радиатор приходилось 1,5 кВт. Стоит поговорить с установщиком, чтобы подтвердить это, прежде чем совершить дорогостоящую ошибку, но это руководство позволит вам получить приблизительное представление о связанных с этим затратах. Как вы можете видеть, с электрическим котлом мощностью 12 000 кВт вы можете рассчитывать на запуск семи или восьми радиаторов на котле такого размера. Для небольших объектов это, вероятно, будет хорошо. Для квартир и квартир вы даже можете получить электрический котел меньшего размера. Если вы рассматриваете электрическое центральное отопление, вторичная функция котла, как правило, заключается в нагреве воды, поэтому это также необходимо учитывать.
Электрический котел, работающий на пределе своих возможностей, может с трудом обогревать помещение и в то же время обеспечивать достаточный расход горячей воды. Можно приобрести вторичные водонагреватели, но это может быть не идеально.

Преимущества и недостатки электрического котла

Одна из причин, по которой электрические котлы имеют тенденцию быть меньше, заключается в том, что эксплуатационные расходы выше. Несмотря на то, что электрические комбинированные котлы очень эффективны с точки зрения преобразования энергии в тепло, электричество является самым дорогим видом топлива. Типы котлов, которые используют альтернативные источники топлива, такие как газ или нефть, дешевле в эксплуатации. Поскольку более крупные котлы, как правило, означают более высокие счета за электроэнергию, размер котла для электрических типов котлов обычно меньше. По этой причине, если у вас есть выбор типа котла, мы обычно не выбираем электрический бойлер. Выгоднее было бы присмотреться к газовому пароконвектомату, если есть возможность, например.
Хотя все новые котлы энергоэффективны, сетевой газ намного дешевле электричества. В больших домах, где потребность в отоплении и горячей воде выше, вы действительно заметите разницу. К сожалению, газ доступен не во всех районах или его установка может быть очень дорогой. С положительной стороны, электрические котлы и электрическое отопление очень эффективны и будут эффективными для энергосбережения. Кроме того, техническое обслуживание намного меньше, чем у масляных котлов, и, как правило, после установки они должны быть надежными в течение длительного времени. Часто они также занимают намного меньше места, поэтому могут быть очень полезны для небольших объектов, где пространство имеет большое значение.

Следующие шаги

При поиске подходящего котла для вашей собственности рекомендуется получить бесплатное предложение от инженера-теплотехника, чтобы точно определить, что вам нужно, и связанные с этим затраты на установку. Таким образом, вы можете быть уверены, что у вас есть лучшее решение для ваших нужд и система электрического котла, которая будет работать на вас.

  16 сентября 2019 г. |