Главная / Коммуникации / Водоснабжение / Отопление и водоснабжение дома электричеством схема

Отопление и водоснабжение дома электричеством схема

Любой современный коттедж не возможен без инженерных коммуникаций. Канализация, отопление и водоснабжение загородного дома – разделы инженерии, которые призваны обеспечить комфортное проживание в нем людей. Первая из них поддерживает оптимальный температурный режим. Водопроводная сеть обеспечивает людей водой, необходимой для питья, гигиенических процедур, полива приусадебного участка, другого использования. Работа канализации решает вопрос соблюдения должных санитарных условий.

В качестве источника теплоснабжения коттеджа выступает котел. В большинстве случаев это газовый котел. Газовое отопление, горячее водоснабжение (при установке двухконтурного котла) обладает следующими преимуществами:

Экономичность использования топлива
Высокая эффективность
Низкий уровень шума во время эксплуатации
Широкий выбор представленного на рынке котельного оборудования
Низкое содержание токсичных веществ в продуктах горения

Однако иногда система отопления может быть построена с использованием котлов других типов. Это происходит из-за удаленности газовых магистралей или вследствие длительной процедуры согласования газификации с надзорными органами. В этом случае может быть применен дизельный, твердотопливный, электрический котел, жидкотопливный котел или геотермальное оборудование.

Практически любой вид котельного оборудования может быть одноконтурным или двухконтурным. В первом случае для организации ГВС требуется отдельный водонагреватель (бойлер). Во втором отопление и горячее водоснабжение частного дома осуществляется только с помощью котла, приобретение дополнительного бойлера не требуется.

Трубы отопительной сети могут быть изготовлены из различных материалов. В их качестве могут быть металлы или пластики – обычная или нержавеющая сталь, медь, сшитый полиэтилен, полипропилен, металлопластик.

Металлические конструкции более прочные, но, за исключением нержавеющей стали, могут быть повергнуты коррозийным процессам. У них гораздо меньший коэффициент температурного расширения, чем у металлопласта, полипропилена или сшитого полиэтилена.

Отопление и горячее водоснабжение дома, организованное с применением медных труб, устойчиво к коррозии, долговечно, может выдерживать без износа практически любую температуру теплоносителя или воды. Однако медь – относительно дорогой металл. Помимо этого, ее нельзя использовать при установке алюминиевых радиаторов из-за возникающих окислительных процессов.

Пластиковые и металлопластовые трубопроводы применяются в последнее время все чаще. Они способны выдерживать высокие температуры (до 90 градусов С). Помимо этого, у них гораздо меньшая масса, чем у металлических труб. Поэтому их монтировать гораздо легче. Однако латунные фитинги для металлопластиковых коммуникаций относительно дорогие. Основное достоинство полипропиленовых труб для отопления и водоснабжения частного дома – низкая стоимость. Но проблемой сетей на их основе является высокий коэффициент теплового расширения. Если температура теплоносителя превышает + 70 градусов С, полипропиленовая труба может значительно провисать между соединениями.

Система отопления может предусматривать различные схемы разводки трубопровода. В последнее время наиболее популярной является коллекторная схема. Каждый отопительный прибор соединяется с коллектором двумя трубами – подающей и отводящей. В результате температура во всех радиаторах и конвекторах одинаковая, что обеспечивает равномерный прогрев всех помещений. Второе преимущество – отсутствие соединений труб между коллектором и отопительными приборами, что положительно сказывается на надежности.

Вторым распространенным вариантом является двухтрубная схема. При ее реализации устанавливается одна подающая и одна обратная труба на весь отопительный контур. От них к тепловым приборам отходят трубопроводные участки, соединяемые при помощи тройников (поэтому второе название двухтрубной разводки – тройниковая). Она более дешевая, чем коллекторная, так как на нее затрачивается меньше материала. Кроме того, не требуется организовывать место под коллектор. Но большое количество стыков труб значительно уменьшает надежность и увеличивает вероятность протечек. Это особенно критично, если применена скрытая проводка.

В индивидуальной системе отопления в качестве отопительных приборов чаще всего применяются радиаторы. Они, как правило, устанавливаются под окнами. Тепло распространяется в две стороны – от лицевой поверхности и вверх (по конвекционному принципу). Батареи бывают чугунные, алюминиевые, стальные и биметаллические
Теплые полы. Они могут быть водяные или электрические. В первом случае жидкий теплоноситель распространяется по проложенным под полом трубам. Во втором используется специальный кабель. Наиболее распространены водяные теплые полы. Они чаще всего прокладываются в больших помещениях, так как установленные по периметру радиаторы не всегда смогут обеспечить оптимальную температуру посередине комнат
Водяные конвекторы. По принципу действия они напоминают радиаторы. Но конвекторы гораздо меньше по размеру и предоставляют возможность скрытой установки. Они состоят из медных труб, по которым протекает, алюминиевых ребер и корпуса. Конвектор может быть напольным, настенным или полностью спрятанным в полу. В последнем случае он прикрыт декоративной решеткой. В отличие от радиаторов, конвекторы передают тепло практически полностью за счет конвекции – эффекта распространения более теплого воздуха вверх. Для увеличения теплоотдачи конвектора он может быть снабжен вентилятором (принудительная конвекция)

Канализация, отопление и водоснабжение частного дома могут осуществляться как централизованно, так и локально. В частности, в водопроводную сеть коттеджа, вода может поступать как от водозаборной станции ближайшего города или поселка, так и из колодца, скважины с помощью погружного насоса. В последнем случае хозяева коттеджа должны обеспечить прокладку наружных труб ниже уровня промерзания грунта. Чтобы вода не замерзла. Рекомендуется прокладывать магистрали в специальной «скорлупе» из пеноплста и обматывать греющим кабелем.

Организация горячего водоснабжения частного дома может быть осуществлена с использованием бойлера и без него. Оба эти способа имеют свои преимущества и недостатки. Отопление и водоснабжение дома при помощи двухконтурного котла в большинстве случаев обойдется дешевле. Кроме того, не придется искать дополнительное место для бойлера и не тратить время на его настройку, запуск и обслуживание.

Однако есть и контраргуметы. Двухконтурные котлы, представленные на рынке, способно обеспечить полноценный обогрев и горячее водоснабжение сравнительно небольшой площади коттеджа – до 200 м2 и с одним санузлом. В противном случае ванные процедуры, скорее всего, в полноценном объеме принять не удастся – производительности по теплу и воде не хватит. В случае, если одновременно принимают ванну и будет происходить водозабор в другом санузле, температура в отапливаемых помещениях может упасть до критических значений.

Трубы для водоснабжения в частном доме изготавливаются во многих случаях из тех же материалов, что и отопительные магистрали. Однако предельная температура воды в контуре горячего водоснабжения – 50-60 градусов С, что значительно меньше, чем в отопительном сегменте. Температура ХВС вообще не является решающим фактором. Поэтому тепловым расширением можно в данном случае пренебречь. В водопроводных сетях коттеджей практически не используется металл, зато чаще применяется медь, полипропилен, сшитый полиэтилен. При использовании полипропилена обратите внимание на его предназначение (для ХВС или ГВС).

Канализация, а также отопление и горячее водоснабжение дома – часть единого инженерного обеспечения, направленного на создание оптимальных условий проживания. Функция канализации – выведение из него накапливающихся нечистот.

Вывод сточных вод может производиться как по централизованной поселковой канализации, так и к локальному септику. В последнем случае он обязательно должен быть оборудован подсистемами фильтрации и обеззараживания.

Как и в водопроводных сетях, канализационные трубы за пределами коттеджа прокладываются ниже точки замерзания, чтобы нечистоты благополучно доходили до септика и не замерзали зимой. Если приходится делать много поворотов, рекомендуется устанавливать ревизионные колодцы. В случае, когда выпуск стоков осуществляется выше уровня подвода к унитазу, устанавливается салолифт.

Канализационная сеть является безнапорной, поэтому в настоящее время магистрали практически всегда изготавливают из пластика. Трубы для использования внутри помещений имеют меньшую толщину стены и выполнены из серой пластмассы. Их диаметр – 50 или 100 мм. Наружная канализация предусматривает наличие оранжевых труб с более толстыми стенками, их сечение рассчитывается на проектной стадии. Внутренние канализационные трубы могут быть шумоизолированные.

Кажущаяся на первый взгляд простота построения инженерии коттеджа является ошибочной. Канализация, система отопления и водоснабжения предусматривает знание и практическое применение различных нюансов, тонкостей, а также инженерных расчетов. Профессионально просчитанные и смонтированные инженерные коммуникации принесут множество положительных эмоций их хозяину и будут безаварийно эксплуатироваться в течение многих лет. И напротив, если инженерные работы выполнены халатно, то инженерия может стать серьезной проблемой, исправить недочеты которой – достаточно проблематично.

Для организации отопления и водоснабжения в загородном доме применяют двухконтурные электрические котлы, они способны с большой эффективностью обогреть помещения большой площади, нагреть воду для бытовых нужд. Это актуально при отсутствии близлежащих трасс централизованного отопления и газоснабжения. В продаже имеется большое количество такого оборудования, именно электрический котел двухконтурный имеет широкий набор преимуществ, которые обеспечили ему повышенные популярность и применимость.

Схема отопления в загородном доме

Все электрические котлы для отопления частного дома по способу нагрева делятся на три группы:

с помощью ТЭНов (отличаются высокой надежностью, нагревательный элемент имеет вид трубки с металлическими стенками);
электродные (теплоноситель нагревается за счет сопротивления жидкой среды при прохождении электрического тока от одного электрода к другому);
индукционные (нагрев происходит при помощи катушек индуктивности, отличаются высокой энергосберегающей способностью).

Эффективность работы электрических котлов

По мощности различают однофазные и трехфазные отопительные агрегаты, первые достигают значения до 12 кВт, вторые — более 12 кВт. Подбор мощности рекомендуется выполнять специалистам, при расчетах следует учитывать большое количество деталей.

Метод выбора с привязкой только к площади помещения является неверным, следует принимать во внимание толщину стен, количество дверных и оконных проемов, наличие вентиляции, ориентацию здания относительно сторон света, наличие чердачного пространства, эффективность стеновой теплоизоляции.

Расчет отопления дома электрическим котлом

При установке двухконтурного электрокотла эту цифру лучше увеличить, так как часть тепла пойдет на подогрев воды для бытового использования.

Приблизительная стоимость отопления в сравнение с другими энергоносителями

В электрический котел для отопления частного дома работающего при помощи ТЭНов в емкость для воды устанавливают один или несколько трубчатых нагревательных элементов.

Конструктивно ТЭН состоит из металлической трубки, внутри которой располагается проволочная спираль из металла с высоким удельным сопротивлением. При прохождении электрического тока по спирали она нагревается и передает температуру металлической трубке, а затем теплоносителю. Расстояние между стенками трубки и спиралью заполняется материалом с хорошими диэлектрическими свойствами и высокой теплопроводностью.

Тэн электрический для котла на 3 киловатта

Количество ТЭНов напрямую определяет мощность отопительной установки. Теплоноситель нагревается в проточном режиме, это обеспечивает его естественную циркуляцию по всей системе отопления. Работа таких электрических нагревателей сопровождается некоторой инерцией: для выхода на рабочий режим требуется 10-15 минут от момента включения. Такие устройства пользуются повышенным спросом у владельцев загородного жилья, отличаются невысокой ценой, простотой регулировки температуры, могут использовать в качестве теплоносителя антифриз, воду.

Электродные или ионные котлы при работе используют принцип нагрева проводника (теплоноситель) за счет сопротивления при протекании электрического тока. Вода является не только теплоносителем, но и частью электрической системы. За счет растворенных в ней различных солей, она прекрасно проводит электрический ток, быстрое изменение полярности тока (50 раз в секунду) заставляет колебаться ионы солей, которые содержатся в воде. В результате выделяется тепло, которое эффективно нагревает теплоноситель.

Электродные котлы отопления

Для достижения максимального эффекта нагрева вода, которая выступает в качестве теплоносителя, должна соответствовать определенным условиям:

электрическое удельное сопротивление при 20°С должно соответствовать значению 1500 Ом•см;
для снижения сопротивления допускается применение питьевой соды;
использование других солей (поваренной, сульфата натрия) может привести к разрушению электродов;
для повышения показателя сопротивления добавляется дистиллированная вода.

К достоинствам такого оборудования можно отнести исключение возникновения накипи, небольшие размеры по сравнению с котлами равнозначной мощности на ТЭНах, высокий уровень безопасности и КПД (96-98%), невысокую цену. В тоже время ряд существенных недостатков резко снижает его применение: специальная подготовка воды, жесткий показатель по скорости циркуляции, невозможность применения антифриза, регулярная замена электродов, которые становятся расходным материалом.

Индукционный котел отопления

В индукционных нагревательных устройствах электроэнергия преобразуется в тепло с помощью катушек индуктивности: с первичной обмотки на вторичную передается энергия под действием магнитной индукции, которая превращается в тепловую. Катушка в процессе одновременно выступает в качестве генератора, что обусловлено нахождением проводника в магнитном поле.

Этот фактор позволяет значительно сократить потребление электрического тока. Перемагничивание заставляет нагреваться систему лабиринтов из ферромагнитного металла. Стенки закрытой емкости, в которой находится катушка, нагреваются и передают тепло циркулирующему теплоносителю.

К плюсам таких котлов можно отнести:

исключение непосредственного контакта элемента нагрева с теплоносителем, что устраняет проблему, связанную с образованием накипи и гарантирует постоянную эффективность нагрева без регулярной замены нагревательного элемента;
высокий показатель КПД (до 99,5 %);
стабильность работы всего оборудования при любой температуре окружающего воздуха;
отсутствие в конструкции любых соединений поднимает уровень его надежности и снижает риск возникновения протечек;
используемый способ нагрева позволяет применять в качестве теплоносителя практически любую жидкость (воду, масло, антифриз) без дополнительных специальных условий и требований;
долгий срок эксплуатации (около 30 лет) из-за отсутствия подвижных частей в конструкции;
высокую степень электробезопасности;
простота эксплуатации.

Большой вес и высокая стоимость, а также невозможность обеспечения плавности регулирования нагрузки (применяется только ступенчатая) относятся к недостаткам и снижают востребованность у владельцев загородной недвижимости. Котлы, в которых применяются ТЭНы и катушки индуктивности относятся к устройствам косвенного нагрева, а работающие с использованием электродов принадлежат к нагревателям прямого нагрева, так как во втором случае разогревается непосредственно сам теплоноситель.

Наибольшей востребованностью у пользователей пользуются электрические установки производителей:

РусНИТ 209М (Россия, средняя цена 16500 руб, мощность 9кВт, вес 12 кг, применим для небольших зданий);
ЭВАН Warmos QX-18 (Россия, средняя цена 31500 руб, мощность 18 кВт, вес 41 кг, мини котельная);
Valliant eloBLOCK VE12 (Германия, средняя цена 33500 руб, мощность 12 кВт, вес 34 кг, прост в управлении);
PROTHERM Скат 12KR (Чехия, средняя цена 34000 руб, мощность 12 кВт, вес 34 кг, высокая надежность);
Kospel EKCO.L1z-15 (Польша, средняя цена 37500 руб, мощность 15 кВт, вес 18 кг, оптимальный вариант для больших помещений).

Электрический котел VAILLANT eloBLOCK VE 12 R13 (6+6) кВт

Несмотря на то, что качественные изделия этих производителей имеют высокую цену, они снабжены гораздо большим числом функций, чем отечественные аналоги. Российские отопительные устройства также отличаются высоким качеством, но за счет простоты конструкции и недорогих комплектующих имеют более низкую стоимость. Большую популярность приобрели электрические котлы отечественных компаний Эван и РусНИТ.

Wespe HeiZung WH.L Kombi двухуровневый электрический котел

Несмотря на относительно высокую стоимость электроэнергии электрический двухконтурный котел является наиболее востребованным агрегатом для организации отопления в загородных домах. Его компактные размеры, безопасность, эффективность, легкий монтаж, простота в эксплуатации и привлекательный внешний вид привлекают потребителей.

Выполнив ряд определенных условий можно значительно снизить потребление энергии и уменьшить общие расходы для создания комфортного внутреннего микроклимата. На такой технике обязательно должны присутствовать системы ступенчатого регулирования мощности и программирования оптимального режима работы.

Дополнительно включение бойлера котла двухконтурного электрического можно запрограммировать на ночной период: расценки на расход энергии будут минимальные, а вода к моменту пробуждения всех домочадцев нагреется. Установка дополнительных температурных регуляторов на каждом нагревательном приборе снизит общие затраты почти на 30%, при этом можно задать индивидуальный тепловой режим для каждой отдельной комнаты.

Преимуществами двухконтурных электрокотлов для отопления дома являются:

высокая эффективность;
низкий уровень шума и вибрации;
максимальный уровень автоматизации процесса нагрева и поддержания заданной температуры;
отсутствие необходимости выделения и организации отдельного помещения для эксплуатации и хранения топлива);
простота управления;
простота ухода (не требуется чистки горелок);
исключение монтажа дымохода для отвода газов;
легкость монтажа;
экологичность (не выделяет вредных газов);
разнообразие размеров и дизайна;
возможность установки на стене;
доступная цена;
невысокие затраты на обслуживание.

Принцип работы двухконтурного газового котла

Простота устройства двухконтурного электрического котла позволяет использовать его в качестве мини-котельной, при этом обогрев дома и подача горячей воды может проходить как по отдельности, так и одновременно.

Такой тип оборудования состоит из определенных конструктивных элементов:

нагревательного элемента;
теплообменника;
бойлера;
насоса циркуляции;
расширительного бачка;
предохранительного клапана;
воздухоотводчика;
управляющего блока;
системы автоматики.

От своего аналога с одноконтурной системой нагрева двухконтурные модели отличаются наличием бойлера для подогрева воды. Схема работы такого устройства проста и эффективна: электрическая энергия при помощи встроенных ТЭНов преобразуется в тепловую и нагревает теплоноситель.

Его циркуляция обеспечивается работой небольшого насоса или естественным способом, а весь процесс контролируется автоматикой управляющей аппаратуры. Регулятор значения температуры выдает сигнал на отключение нагрева при достижении нужного показателя или на включение при снижении до определенного показателя.

Программаторы с расширенными функциями устанавливают определенный режим обогрева с учетом не только температуры внутри помещения, но и принимая во внимание температуру наружного воздуха. Таким способом производится самостоятельное регулирование автономной работы котла.

Предохранительный клапан для бойлера

Многие устройства комплектуются датчиками температуры теплоносителя и окружающего воздуха, что дает возможность поддерживать заданный режим обогрева. Дополнительным плюсом таких устройств является простота регулировки, которая заключается в отключении или включении одного или нескольких ТЭНов.

Котел электрический E-Tech напольный двухконтурный

По конструкции и внешнему виду различают котел электрический двухконтурный настенный и напольный. Настенные модели отличаются компактными размерами, небольшим весом и уменьшенными показателями по мощности (до 60 кВт), их крепят на стене или специальных стальных конструкциях, тем самым экономя полезную площадь. Напольные варианты более массивные, имеют мощность более 60 кВт и предназначены для отопления помещений с большой площадью.

Котельная в загородном доме

При выборе энергосберегающего электрокотла для дома в первую очередь стоит обратить внимание на его мощность, которая напрямую влияет на размер обогревающей площади, потребление электроэнергии и экономичность устройства.

Важен подбор оборудования по способу нагрева: в этом случае нужно определиться с личными предпочтениями и решить какие преимущества конкретного устройства будут приоритетными. Приобретение даже с большой скидкой котла электрического отопительного энергосберегающего с показателем мощности намного выше расчетной приведет впоследствии к большому расходу электроэнергии и, соответственно, к увеличению финансовых затрат.

Если двухконтурный котел покупается в качестве вспомогательного варианта отопления, то стоит присмотреться к простым моделям с невысокой ценой. В случае его назначения на роль основного отопительного и нагревательного оборудования, то лучше всего выбрать вариант с большим количеством функций контроля, управления и регулирования. Такое решение приведет к значительной экономии средств.

Цена двухконтурного электрического котла зависит от показателя мощности, наличия элементов контроля, автоматики поддержания заданных параметров и безопасности, а также присутствия встроенного циркуляционного насоса и стабилизатора напряжения.

Чем больше таких систем, тем надежнее, эффективнее и долговечнее оборудование и выше его цена. Наличие функции самодиагностики в электрокотле для отопления частного дома, по отзывам владельцев, значительно повышает ценность и функциональность отопительного устройства. Она поможет установить причину неисправности или некорректной работы аппарата без присутствия специалиста.

Очень часто простой перезапуск без ремонта оборудования помогает привести все параметры в нужный режим работы.

Важное значение при выборе нагревательного прибора для отопления имеет состояние существующей в доме электрической сети. Подбор подходящего котла нужно производить с учетом этого фактора: существует возможность приобрести устройство для подключения в однофазную цепь с напряжением 220-240В или трехфазную с показателем 380В.

Следует обратить внимание на возможность регулировки мощности, предпочтительной является покупка оборудования с многоступенчатым изменением показателя.

Дополнительным преимуществом электрических котлов для отопления является простота монтажа по сравнению с аналогами на твердом топливе или газе. Подключение агрегата к существующей сети производится с помощью отдельного кабеля. Обычно закладывают значение 1 мм2 сечения на 8 ампер тока. Материалом соединения лучше выбрать медь, которая имеет лучшие показатели по сравнению с алюминием. Вся электрическая подводка для подключения котла должна быть размещена в штробах или пластиковых кабельных каналах.

Данное устройство монтируется в точке выхода горячей воды из котла и обеспечивает несколько полезных процессов:

сохранение объема нагретой воды на срок до нескольких суток даже при выключенном оборудовании, который может использоваться как для отопления, так и для горячего водоснабжения;
защита котла и всего контура отопления дома от перегрева;
финансовая экономия (нагрев нужного количества воды в период действия сниженных тарифов).

В случае размещения отопительного агрегата на стене, материал поверхности должен иметь подходящие показатели по прочности для удержания оборудования и исключения его падения. Лучше всего, если материалом стены будет бетон или кирпич, не рекомендуется размещать устройство с большим весом на гипсокартонных поверхностях.

Несмотря на относительно высокую стоимость энергии электрические котлы остаются популярными для организации отопления и горячего водоснабжения у владельцев загородной недвижимости. Наиболее высокую эффективность они приобретают в качестве дополнительного нагрева теплоносителя в общей системе отопления и водоснабжения с котлами на твердом топливе или газе.

01 Апр 2019 admin 14