Схеми приєднання систем опалення бувають залежнимиі незалежними. У залежних схемах теплоносій до опалювальних приладів надходить безпосередньо з теплової мережі. Один і той же теплоносій циркулює як у тепловій мережі, так і в системі опалення, тому тиск у системах опалення визначається тиском теплової мережі. У незалежних схемах теплоносій з теплової мережі надходить у підігрівач, у якому нагріває воду, що циркулює у системі опалення. Система опалення та теплова мережа розділені поверхнею нагрівання теплообмінника та, таким чином, гідравлічно ізольовані один від одного.
Можуть застосовуватися будь-які схеми, але слід правильно вибирати вид приєднання систем опалення, щоб забезпечити їх надійну роботу.
Незалежна схема приєднання систем опалення
Застосовується у таких випадках:
- для підключення високих будівель (понад 12 поверхів), коли тиску в тепловій мережі недостатньо для заповнення опалювальних приладів на верхніх поверхах;
- для будівель, що потребують підвищеної надійності роботи систем опалення (музеї, архіви, бібліотеки, лікарні);
- будівлі, які мають приміщення, куди небажаний доступ стороннього обслуговуючого персоналу;
- якщо тиск у зворотному трубопроводі теплової мережі вищий за допустимий тиск для систем опалення (більше 60 м.вод.ст.або 0, 6 МПа).
РС – розширювальна судина, РД – регулятор тиску, РТ – регулятор температури: ОК – Зворотній клапан.
Мережа вода з лінії подачі надходить у теплообмінник і нагріває воду місцевої опалювальної системи. Циркуляція в системі опалення здійснюється циркуляційним насосом, який забезпечує постійну витрату води через нагрівальні прилади. Система опалення може мати розширювальну посудину, в якій міститься запас води для заповнення витоків із системи. Він зазвичай встановлюється у верхній точці та підключається до зворотної лінії на всмоктування циркуляційного насоса. При нормальній роботі системи опалення витоку незначні, що дозволяє заповнювати розширювальний бакраз на тиждень. Підживлення проводиться з зворотної лінії по перемичці, що виконується для надійності з двома кранами і зливом між ними, або за допомогою підживлювального насоса, якщо тиску зворотної лінії недостатньо для заповнення розширювальної посудини. Витратомір на лінії підживлення дозволяє враховувати водорозбір з теплової мережі та правильно проводити оплату. Наявність підігрівача дозволяє здійснювати найбільш раціональний режим регулювання. Це особливо ефективно при плюсових температурах зовнішнього повітря та при центральному якісному регулюванні в зоні зламу температурного графіка.
Наявність у схемі підігрівачів, насоса, розширювального бака збільшує вартість обладнання та монтажу та збільшує розміри теплового пункту, а також вимагає додаткових витрат на обслуговування та ремонт. Використання теплообмінника збільшує питому витрату мережевої води на тепловий пункт і викликає підвищення температури зворотної мережі на 3÷4ºСу середньому за опалювальний сезон.
Залежні схеми приєднання опалювальних систем.
В цьому випадку системи опалення працюють під тиском, близьким до тиску у зворотному трубопроводі теплової мережі. Циркуляція забезпечується за рахунок перепаду тисків у трубопроводі, що подає і зворотному. Цей перепад ∆Рмає бути достатнім для подолання опору системи опалення та теплового вузла.
Якщо тиск у трубопроводі, що подає, перевищує необхідний, то він повинен бути знижений регулятором тиску або дросельною шайбою.
Перевагизалежних схемв порівнянні з незалежною:
- простіше та дешевше обладнання абонентського введення;
- може бути отриманий більший перепад температур у системі опалення;
- скорочено витрату теплоносія,
- менше діаметри трубопроводів,
- знижуються експлуатаційні витрати.
Недолікизалежних схем:
- жорсткий гідравлічний зв'язок теплової мережі та систем опалення та, як наслідок, знижена надійність;
- - підвищена складність експлуатації.
Розрізняють такі способи залежного підключення:
Схема безпосереднього приєднання систем опалення
Вона є найпростішою схемою та застосовується, коли температура та тиск теплоносія збігаються з параметрами системи опалення. Для приєднання житлових будинків на абонентському вводі має бути температура мережної води не більше 95ºС, для виробничих будівель – не більше 150ºС).
Ця схема може застосовуватися для підключення промислових будівель та житлового сектора до котелень з чавунними. водогрійними котлами, що працюють з максимальними температурами 95 – 105ºСчи після ЦТП.
Будинки приєднуються безпосередньо без змішування. Достатньо мати засувки на трубопроводі, що подає і зворотному, системи опалення і необхідні КВП. Тиск у тепловій мережі в точці приєднання має бути меншим від допустимого. Найменшу міцність мають чавунні радіатори, для яких тиск не повинен перевищувати 60 м.вод.ст.Іноді встановлюють регулятори витрати.
Застосовується, коли потрібно знизити температуру теплоносія для систем опалення за санітарно-гігієнічними показниками (наприклад, 150ºСдо 95ºС). Для цього застосовують водоструминні насоси (елеватори). Крім того, елеватор є спонукачем циркуляції.
За цією схемою приєднується більшість житлових та громадських будівель. Перевагою цієї схеми є її низька вартість і, що особливо важливо, високий рівень надійності елеватора.
РДДС - регулятор тиску до себе; СПТ – теплолічильник, що складається з витратоміра, двох термометрів опору та електронного обчислювального блоку.
Перевагиелеватора:
- простота та надійність роботи;
- немає частин, що рухаються;
- не потрібне постійне спостереження;
- продуктивність легко регулюється підбором діаметра змінного сопла;
- великий термін служби;
- постійний коефіцієнт змішування при коливаннях перепаду тиску теплової мережі (у певних межах);
- внаслідок великого опору елеватора підвищується гідравлічна стійкість теплової мережі.
Недолікиелеватора:
- низький ККД, рівний 0,25÷0,3, тому для створення перепаду тиску в системі опалення треба мати до елеватора напір 8÷10разів більший;
- сталість коефіцієнта змішування елеватора, що призводить до перегріву приміщень у теплий період опалювального сезону, т.к. не можна змінити співвідношення між кількостями мережної води та підмішується;
- залежність тисків у системі опалення від тисків у тепловій мережі;
- при аварійному відключенні теплової мережі припиняється циркуляція води в опалювальній установці, що створює небезпеку замерзання води в системі опалення.
Схема із насосом на перемичці
Застосовується:
- при недостатньому перепаді тисків на абонентському введенні;
- при достатньому перепаді тисків, але якщо тиск у зворотному трубопроводі перевищує статичний тиск системи опалення не більше ніж на 5 мвод. ст.;
- необхідна потужність теплового вузла велика (більше 0,8 МВт) і виходить за межі потужності елеваторів, що випускаються.
При аварійному відключенні теплової мережі насос здійснює циркуляцію води в опалювальній установці, що запобігає її розморожуванню протягом тривалого періоду (8 - 12 годин). Така схема установки насоса забезпечує найменшу витрату електроенергії перекачування, т.к. насос підбирається за витратою води, що підмішується.
При установці змішувальних насосів у житлових та громадських будівляхрекомендується застосовувати безшумні безфундаментні насоси типу ЦВЦ продуктивністю від 2,5 до 25 т/година.Високу надійність мають насоси імпортного виробництва, які в даний час починають використовуватися на теплових пунктах.
Заміна елеваторів насосами прогресивним рішенням, т.к. дозволяє приблизно на 10% знизити витрату мережної води та зменшити діаметр трубопроводів.
Недолік – шум насосів (фундаментних) та необхідність їх обслуговування.
Схема широко застосовується для ЦТП.
Схема з насосом на лінії подачі.
Ця схема застосовується при недостатньому тиску в магістралі, що подає, тобто. коли цей тиск нижчий статичного тискусистеми опалення (у будинках підвищеної поверховості).
Розрахунковий напір насоса повинен відповідати недостатньому натиску, а продуктивність вибирається рівною повній витраті води в опалювальній установці. Затока системи опалення забезпечується регулятором підпору РД, причому різниця напорів між лініями, що подає і зворотною, дроселюється в регулювальному клапані на перемичці (ДК - дросельний регулювальний клапан). З його допомогою встановлюється необхідний коефіцієнт підмішування. При нестабільному гідравлічному режимі теплової мережі зворотний клапан на лінії подачі замінюють регулятором тиску після себе (РДПС), на який подається імпульс при зупинці насосів, що підкачують.
Схема із насосом на зворотній лінії
Ця схема застосовується при неприпустимо високому тиску зворотної лінії. Найчастіше застосовується на кінцевих ділянках, коли тиск у зворотному напрямку підвищено, а перепад недостатній. Насоси працюють у режимі «підмішування-підкачування», при цьому знижується тиск у зворотній лінії і збільшується перепад між трубопроводами, що подають і зворотним. Регулятор підпору на зворотній лінії необхідний при статичному режимі, коли насоси працюють як циркуляційні. У цьому випадку регулятори тиску на лінії, що подає і зворотній, примусово закриваються, і відбувається відсікання абонентського введення від теплової мережі. Для регулювання зниженого тиску зворотної лінії на перемичці встановлюється дросельний регулювальний клапан (ДК), за допомогою якого регулюється коефіцієнт підмішування.
При використанні насосного змішування на теплових пунктах, поряд з робочим насосом необхідно встановлювати резервний. Крім того, потрібна підвищена надійність в електропостачанні, оскільки відключення насоса призводить до надходження перегрітої води з теплової мережі до місцевої опалювальної системи, що може призвести до її пошкодження. У разі аварії в тепловій мережі, щоб зберегти воду в місцевій системі опалення додатково встановлюються зворотний клапан на лінії подачі та регулятор тиску на зворотному трубопроводі.
Схеми з насосом та елеватором
Зазначені недоліки усуваються у схемах з елеватором та відцентровим насосом. У цьому випадку вихід з ладу відцентрового насосапризводить до зниження коефіцієнта змішування елеватора, але не знизить його до нуля, як при суто насосному змішуванні. Ці схеми застосовні якщо різницю напорів перед елеватором неспроможна забезпечити необхідного коефіцієнта змішування, тобто. вона менша 10÷15 м вод. ст., але більше 5 мвод. ст.У теплових мережах, що діють, такі зони великі. Схеми дозволяють вести ступінчасте температурне регулювання у зоні високих температурзовнішнього повітря. Встановлення відцентрового насоса з нормально працюючим елеватором при включенні насоса дозволяє збільшити коефіцієнт змішування та знизити температуру води, що подається до системи опалення.
Можливі 3 схеми включення насоса щодо елеватора:
Схема 1.
Схема 1 застосовується, якщо втрати напору в зупиненому насосі невеликі і можуть помітно знизити коефіцієнт змішування елеватора. Якщо ця умова не виконується, застосовують схему 2.
Схема 2
При малих перепадах тиску необхідно прикривати засувку 1 у схемі 3.
Схема 3
Іншою схемою, яка може забезпечити двоступінчасте регулювання у зоні високих температур зовнішнього повітря, є схема з двома елеваторами.
Схема 4
Відключення одного елеватора веде до зниження витрати мережної води та підвищення коефіцієнта змішування. Кожен елеватор може бути розрахований на 50% витрати води або один на 30-40%, а інший на 70-60%.
Розроблено елеватори з регульованим соплом. Шляхом введення голки змінюється переріз сопла і відповідно коефіцієнт змішування. Це дозволяє в теплий період знизити витрату мережної води та збільшити коефіцієнт змішування, зберігаючи постійну витрату в системі опалення. Як би не була досконала конструкція елеватора, похибка та маневреність при залежному приєднанні від цього не підвищаться. У останні рокиу зв'язку із збільшенням будівництва будівель підвищеної поверховості зростає використання незалежних схем приєднання систем опалення через водо-водяні підігрівачі. Перехід на незалежні схеми дозволяє широко застосовувати автоматизацію та підвищити надійність теплопостачання. Доцільно застосовувати незалежне приєднання систем опалення в мережах з безпосереднім водорозбором, що дозволяє ліквідувати основний недолік цих систем, а саме, низька якістьводи, що йде на гаряче водопостачання.
Головне питання, яке розглядатиметься у цій статті – типова схема підключення електричного казанаопалення до мережі 220 та 380 Вольт. Саме тому основний ухил буде спрямований лише на правила та послідовність з'єднання проводів. Що стосується схеми встановлення радіаторів, трубопроводу та інших елементів системи центрального опалення, її ми надамо лише у загальному вигляді.
Варіанти встановлення
Отже, спочатку розберемося з варіантами підключення електрокотла в приватному будинку і квартирі своїми руками:
- Якщо потужність водонагрівача не перевищує 3,5 кВт, зазвичай він запитується від розетки. У цьому допускається використання однофазної мережі 220В.
- Якщо потужність варіюється в межах 3,5-7 кВт, необхідно здійснювати електромонтаж своїми руками безпосередньо від розподільної коробки. Це з тим, що розетка може витримати високих струмових навантажень. Як і в попередньому випадку, 220-вольтна мережа допускається для застосування.
- Ну і останній варіант, який може зустрітися – електрокотел потужністю понад 7 кВт. В цьому випадку необхідно не тільки вести окремий кабель від распредкоробки, але і використовувати потужнішу 3-х фазну мережу 380В.
Електромонтаж в однофазній мережі
Як ми вже казали, під'єднувати водонагрівач до однофазної мережі можна через вилку або окремо запитаний кабель. У першому варіанті навіть зупинятися немає сенсу, т.к. вставити вилку в розетку зможе будь-хто.
Що стосується другого варіанту, то для початку необхідно здійснити (якщо необхідний діаметр жил не вказаний у паспорті виробу), після чого підвести провідник до місця. Далі все просто – з'єднуємо фазу, нуль та заземлення з відповідними клемами в агрегаті (на них вказано маркування). До вашої уваги принципова схемапідключення електричного котла з терморегулятором до системи опалення: 
Електромонтаж у трифазній мережі
Схема підключення електричного котла до трифазної мережі більш складна, але все ж таки під силу навіть новачкові.
Три фази потрібно приєднати так:
Зверніть увагу на такі нюанси:
- З кожним водонагрівачем у комплекті йде технічний паспорт, в якому обов'язково вказується схема обв'язки електрокотла, що рекомендується виробником. Керуйтеся цим документом у разі, т.к. далеко не завжди надані в Інтернеті приклади можуть підходити для Вашої системи опалення.
- Обов'язково захистіть котел та . Дані пристрої запобігають перевантаженню агрегату, короткому замиканню та витоку струму в електромережі.
- Обов'язково має бути заземлення проводки.
До Вашої уваги наочний проект електричного опаленняна двоповерховій дачі з використанням котла: 
Споживачі, яким для опалення потрібні великі обсяги тепла, а це адміністративні приміщення та багатоповерхові будинкизазвичай підключаються до центрального опалення. Крім того, якщо приватні будинки знаходяться поблизу мереж центрального теплопостачання, то забезпечити їхнє опалення можна підключенням внутрішніх контурів до магістральних трубопроводів. Звісно, індивідуальна системаопалення має низку переваг, але іноді єдиним варіантом буде підключення до цього джерела тепла.
Магістралі теплопостачання - джерела тепла, для подачі якого може застосовуватися незалежна та залежна система опалення приміщень. Протяжність теплових магістралей може бути досить великою і для того щоб рівномірно розподілити теплоносій застосовуються спеціальні заходи. Для балансування теплопостачання відповідно до потреб об'єктів проводиться шайбування системи опалення найближчих до ТЕЦ будівель. Технічно проблема вирішується встановленням спеціальних дросельних шайб у трубопроводі, що подає.
Якщо використовується залежна схема, то це означає, що та сама вода, що нагрівається в котлах центральної котельні, циркулює в контурах опалення споживачів.
Температура теплоносія досягає 150, 130 або 95 градусів, яка залежить від режиму роботи ТЕЦ, при температурі в звороті 70 градусів. Температура води визначає тип підключення споживачів, якщо використовується залежна система опалення, що здійснюється за такими схемами:
Безпосереднє підключення
Якщо ТЕЦ подає до теплову мережутеплоносій з температурою до 95 градусів, його потік можна подати безпосередньо в батареї і в інші опалювальні прилади. Такий тип подачі є ефективним для будь-якої схеми опалення систем обігріву. Таке підключення часто застосовується через свою простоту та надійність.
При температурі води вище 100 градусів необхідне обладнання вузла змішувача, в якому використовується елеватор. Основне завдання – змішувати воду в подачі з водою «обратки» для зменшення температури теплоносія опалення, що надходить у прилади.
Відкрита залежна схема приєднання системи опалення є надійною, не вимагає постійного нагляду.Її монтаж порівняно дешевий. При використанні відкритої залежної системилегко організовується подача гарячої води, адже її можна відбирати безпосередньо із теплової мережі. Це основні плюси відкритої залежної системи, але має багато досить істотних недоліків.
Недоліки відкритої залежної схеми:
Особливості незалежної (закритої) системи обігріву
При будівництві та обладнанні нових котелень застосовується незалежна закрита система опалення. Вона складається з гідравлічно розділених теплообмінником основного та додаткового контурів циркуляції. Це означає, що теплоносій, що циркулює в контурі котельні, потрапляє в теплообмінник і передає тепло додатковому контуру. опалювальної системивдома.
Так працює схема незалежного приєднання системи опалення, яка застосовується в сучасному будівництві. Слід зазначити, що організація незалежної закритої системиобігріву обходиться дорожче, тому застосовується комбінована відкрита і закрита система опалення для схеми приєднання місцевого теплового вузла.
Переваги закритої системи опалення
Організація ГВП здійснюється встановленням додаткових пластинчастих теплообмінників, які приєднані до теплової магістралі. Один додатковий контур забезпечить опалення, а інший – постачання гарячою водою. Для стабільної температури в контурі ГВП передбачається автоматичне підживлення від «обратки». Подавати теплоносій для опалення з пластинчастого теплообмінника можна на будь-які схеми розведення систем опалення об'єктів.
Переваги незалежної закритої системи:
При експлуатації пластинчасті теплообмінники забруднюються теплоносієм ТЕЦ, тому їм потрібне періодичне промивання. Додаткові витрати на придбання теплообмінників, насосів та арматури збільшують витрати на організацію опалення. Надійність, безпека та відмінна адаптація до сучасного опалювального обладнання з лишком покриває ці недоліки.
Види циркуляції у контурах опалення
Для доставки тепла до батарей потрібно перемістити нагрітий котлом теплоносій.
Застосовується природна циркуляціяу системі опалення та примусове переміщення води за допомогою . Природна циркуляція застосовується у простих системах опалення, вона потребує мінімуму обладнання за мінімальних витрат на монтаж та експлуатацію.
Для реалізації цього методу переміщення теплоносія використовується зміна фізичних властивостейводи під час нагрівання. Швидкість переміщення залежить від різниці температур і величини гідравлічного опору, яке зменшують збільшенням діаметра труб.
Відкритий контур опалення
Самопливна система опалення з природною циркуляцією відкрита має безперечні переваги.
Переваги відкритої природної циркуляції теплоносія:
- простота та невеликі витрати на монтаж;
- економічність;
- легко перетворюється на систему з примусовою циркуляцією, циркуляційний насос встановлюється зазвичай у «зворотні».
Тому дуже популярна та успішно використовується. Основні недоліки такого опалення – велика інерція. Крім того, наявність відкритого розширювального бака визначає відповідь на питання — чи можна залити тосол в систему опалення будинку. Залити можна, але він постійно випаровуватиметься, що зробить експлуатацію системи нерентабельною.
Закритий контур опалення
Теплоносій у закритій системі опалення не має контакту з атмосферним повітрям. Для компенсації теплового розширення встановлюють герметичні мембранні розширювальні баки. Закрита система опалення схема може бути будь-якою, для переміщення теплоносія обладнується циркуляційним насосом. Відсутність контакту теплоносія з повітрям значно збільшує термін служби труб та обладнання контуру опалення.
Якщо при монтажі передбачити ухил труб, то за відсутності напруги мережі та перемикання байпасу виникне природна циркуляція у закритій системі опалення будинку. Звичайно, ефективність системи впаде, але опалення буде працездатним і продовжить обігрівати житло.
Основні переваги закритої системи опалення:
Вплив повітря на роботу контуру опалення
Коли з тих чи інших причин виникає повітря в системі опалення, нормальна робота системи порушується. Погіршується або зовсім припиняється циркуляція з усіма наслідками. У таких випадках фахівці кажуть, що завозили систему опалення і необхідно вживати заходів для видалення повітряних пробок.
Наявність повітря в контурі може спричинити неприємні явища:
Для успішного видалення повітря з контуру служать повітряники в системі опалення, які можуть бути ручними та автоматичними. З ручних відвідників повітря найбільш відомий кран Маєвського. Він встановлюється на торці батареї і з його допомогою скидається повітря, що накопичилося. Автоматичний відвідник повітря видаляє повітря з системи в процесі роботи.
Відвідники повітря встановлюються в критичних місцях, таких як повороти трубопроводів і самих високих точкахопалювальних систем.
Алгоритм видалення повітря з контуру
У процесі експлуатації, з різних причин, можлива поява повітряних заторів. Тому, щоб правильно розвіяти контур опалення потрібно зробити такі дії:
При проектуванні систем опалення як теплоносій в них використовують, як правило, воду, температуру якої приймають згідно СНиП. Наприклад, у системах опалення житлових та громадських будівель температура теплоносія (води) не повинна перевищувати 95 °С для двотрубних та 105 °С для однотрубних системопалення.
Визначальне значення на вибір схеми підключення системи опалення мають температурні та гідравлічні умови роботи теплових мереж. Залежно від цього системи опалення приєднують до теплових мереж за залежною чи незалежною схемою.
У залежнихсхемах приєднання теплоносій до опалювальних приладів надходить безпосередньо з теплових мереж. Таким чином, той самий теплоносій циркулює як в тепловій мережі, так і в опалювальній системі.
У незалежнихсхемах приєднання теплоносій з теплової мережі надходить у підігрівач, в якому його теплота використовується для нагрівання води, що заповнює місцеву систему опалення. При цьому мережева вода та вода в місцевій системі опалення розділені поверхнею нагріву і таким чином мережа та система опалення повністю гідравлічно ізольовані один від одного.
При залежній схемі приєднання гідравлічні умови роботи теплових мереж безпосередньо впливають на системи опалення. У цьому випадку застосовується або безпосереднє (якщо дозволяє температурний графік роботи системи теплопостачання), або елеваторне приєднання систем опалення житлових та громадських будівель до теплової мережі іс.2.9).
Мал. 2.9. Залежні схеми приєднання систем опалення до теплових мереж:
а – безпосереднє приєднання; б – елеваторне приєднання; 1 - подавальний трубопровід;
2 – зворотний трубопровід; 3 – опалювальні прилади; 4 – манометр; 5 – термометр; 6 – грязьовик;
7 – запірна арматура (засувка); 8 – повітряник; 9 - пристрій, що звужує, лічильник рідини;
10 – елеватор (струминний насос)
Залежне приєднання опалювальних установок за схемою рис. 2.9, азастосовують, як правило, у системах опалення промислових підприємств. Така схема застосовна також у житлових і громадських будинках, якщо температура води в магістралі тепломережі не перевищує 95 – 105 °С.
Якщо температура мережевої води в магістралі тепломережі перевищує 105 °С і наявний напір на введенні достатній для роботи струминного насоса - елеватора (10 - 15 м вод. ст.), то систему опалення приєднують до тепломережі за схемою, представленою на рис. 2.9, б. У цьому випадку необхідна температура води, що надходить в систему опалення, досягається за рахунок змішування в елеваторі високотемпературної мережної води з магістралі, що подає, з зворотною водою із системи опалення.
При залежному приєднанні якість теплопостачання багато в чому залежить від якості виготовлення та монтажу елеватора. При виготовленні елеваторів з особливою ретельністю слід стежити за співвісністю сопла та камери змішування, за якістю обробки внутрішніх поверхонь сопла та камери змішування. Невиконання цих вимог може призвести до зниження ККД струминного насоса, збільшення втрат напору, засмічення сопла елеватора і, як наслідок, порушення циркуляції в системі опалення.
Перевагою елеватора як змішувального пристрою є простота та надійність експлуатації.
Основною характеристикою елеватора є коефіцієнт змішування (коефіцієнт інжекції), який являє собою відношення витрати води, що підсмоктується (інжектується) елеватором, до витрати води через сопло елеватора.
Втрата напору в соплі елеватора в десятки разів перевищує втрату напору в системі опалення. Тому основним опором місцевої системи є опір сопла елеватора, яке залежить від його геометричних розмірів (діаметр перетину сопла); коефіцієнт змішування, створюваний елеватором, є незмінною величиною. При постійному коефіцієнтізмішування витрата води у системі опалення змінюється пропорційно витраті мережевої води через сопло елеватора, тобто. при припиненні подачі мережної води в сопло елеватора циркуляція води у місцевій системі припиниться.
Уникнути цього можна, якщо встановити на абонентському введенні замість елеватора змішувальний насос (рис. 2.10). При аварійному відключенні теплової мережі такий насос здійснює циркуляцію води в системі опалення, що запобігає заморожуванню протягом досить тривалого часу (8 – 12 годин).
При необхідності змішувальний насос може бути встановлений на трубопроводі системи опалення, що подає або зворотному. У першому випадку насос, крім змішування, виконує функції насоса, в другому випадку - циркуляційного насоса.
Змішувальні насоси встановлюються, як правило, у місцевих теплових пунктах, тому до них пред'являються підвищені вимоги щодо віброшумових характеристик. Важливим критерієм підбору насосів змішувачів є також їх габаритні розміри.
Перевагою змішувального насоса перед струменевим є підвищення надійності роботи системи опалення, забезпечення циркуляції води в системі опалення при недостатньому натиску на введенні, можливість автоматичного регулювання витрати води і гідравлічного захисту системи опалення.
Перевагою залежної схеми приєднання є простота та відносно невисока вартість абонентських установок порівняно із незалежною схемою. Крім того, при залежному приєднанні в абонентській установці може бути отриманий більший, ніж при незалежному приєднанні, перепад температур мережної води, що сприяє зниженню витрат води в тепломережі та, відповідно, зменшенню діаметрів трубопроводів тепломережі та зниженню капітальних витрат у теплові мережі.
Основним недоліком залежних схем приєднання опалювальних установок є вплив гідравлічного режиму теплових мереж на режим роботи системи опалення. Опалювальні прилади мають, як правило, знижену механічну міцність проти іншими елементами системи теплопостачання. Наприклад, межа механічної міцності чавунних радіаторівстановить 6 кгс/см 2 сталевих радіаторів- 10 кгс/см 2 . Перевищення цих меж може призвести до аварій в абонентських установках. Низька механічна міцність опалювальних приладівістотно знижує надійність роботи та ускладнює експлуатацію великих систем теплопостачання, що пояснюється наявністю великої кількості абонентів з різнорідним тепловим навантаженням та протяжних систем транспорту теплоти. Істотним недоліком залежної схеми приєднання з елеваторним змішуванням є також неможливість застосування місцевого регулювання теплового навантаження системи опалення, оскільки при зміні витрати мережної води через елеватор може статися припинення циркуляції води в системі опалення, перекидання циркуляції або спорожнення системи опалення.
Незалежне приєднання систем опалення дозволяє унеможливити вплив гідравлічного режиму тепломережі та вплив добової нерівномірності навантаження гарячого водопостачання на роботу систем опалення. Застосування незалежних схем приєднання обумовлено підвищенням вимог до надійності теплопостачання, а також дедалі більшою часткою будівництва будівель підвищеної поверховості. Відповідно до нормативних документів за незалежною схемою допускається приєднувати системи опалення та вентиляції будівель з числом поверхів 12 та вище, а також при обґрунтуванні системи опалення та вентиляції інших споживачів теплоти. Незалежна схема приєднання опалювальної системи представлена на рис. 2.11.
Основним елементом незалежної схеми приєднання є проміжний теплообмінник - водо-водяний підігрівач, в якому вода, що циркулює в системі опалення, нагрівається до необхідної температури. Як гріюче середовище в такому теплообміннику використовується мережева вода. Циркуляція води у системі опалення здійснюється за допомогою насоса.
При незалежному приєднанні систем опалення потрібні додаткові капіталовкладення у системи теплопостачання та дещо ускладнюється експлуатація обладнання теплових пунктів та абонентських установок за рахунок появи додаткових елементів: проміжного теплообмінника та циркуляційного насосу. Крім того, за незалежної схеми приєднання система теплопостачання повинна працювати за підвищеним температурним графіком для компенсації недогріву води в проміжному теплообміннику.
Незважаючи на недоліки, незалежна схема приєднання опалювальних установок має цілу низку переваг, основною з яких є суттєве підвищення надійності роботи систем теплопостачання. У системі теплопостачання з'являється можливість підтримувати рівень тиску, що перевищує допустимий за умовами механічної міцності опалювальних приладів, що дуже важливо для великих систем транспорту теплоти. Підвищується також надійність роботи систем опалення за рахунок унеможливлення спорожнення. Можливість застосування місцевого регулювання при незалежному приєднанні дозволяє підвищити якість роботи опалювальних установок за рахунок виключення коливання температури внутрішнього повітря опалюваних приміщень щодо значень, визначених СНіП та санітарно-гігієнічними нормами.
Електричний котел опалення займає особливе місце в ряді інших нагрівачів, оскільки експлуатується без необхідності поповнення запасів палива. Газ, який також не доведеться складувати, є не скрізь, на відміну від електрики.
Індукційний нагрівач
Простота та зручність підключення забезпечили електричному нагрівачеві широке поширення. Він встановлюється у квартирах та на дачах. Він зустрічається у північних та південних широтах. Здебільшого це агрегати на 220 вольт, оскільки необхідна потужність у разі не перевищує 12 кВт.
Більш потужний електричний котел опалення трифазний і вимагає підключення до мережі 380 В.
Переваги електричного бойлера
Електричний трифазний котел постійно удосконалюється розробниками. Випускаються настінні та підлогові моделі.
Кращі представники цього класу отримують додаткові системи та пристрої, що забезпечують багатоступінчастість регулювання, автоматизацію процесів відведення повітря та регулювання температури.
Електричний трифазний опалювальний котел здатний працювати разом з нагрівачами інших типів. Незаперечною перевагою вважається компактність та дизайн.
Хоча електричний нагрівач економічно не настільки вигідний, як, скажімо, газовий, все ж таки у нього є певні переваги:
- Електричний котел займає менше місця порівняно з твердопаливним. Його допускається монтувати у будь-якому місці, де є електрична мережа;
- Не потрібний димар і додаткова вентиляція – це пряма економія коштів та часу на обслуговування;
- Не є джерелом неприємних запахів та чадного газу. Котел екологічно чистий.
- Працюючи майже видає шумів;
- Відсутність відкритого вогню полегшує дотримання заходів протипожежної безпеки.
Електродний котел
У електричних казанів високий ККД- Не менше 96%.
Недолік трифазного котла - необхідність перетворення струму на 380 В і наявності хорошої електропроводки в будинку. Електрика дорожча за газ, а часті стрибки напруги впливають на якість роботи котла. Це теж стосується мінусів.
Різновиди електрокотлів
Електричний казан представлений на ринку широким різноманіттям продуктів. Відмінності між ними полягають у наступному:
- Число контурів. Як і інші види нагрівачів, електричний котел буває одно- і двоконтурним. У одноконтурного котла дещо більша вихідна потужність, тому що в ньому не передбачена робота з ГВП.
- Тип нагрівального елемента Це може бути ТЕН, електрод або індукційна котушка (інвертор).
- Тип теплоносія. Деякі одноконтурні моделі нагрівачів використовують антифриз.
- Тип електромережі, що використовується (220 або 380 вольт) і спосіб підключення (однофазний або трифазний).
- Спосіб нагрівання. Котел буває проточного або накопичувального типу.
Для створення збільшеної потужності потрібна велика продуктивність електричної системи. Електричний опалювальний котел з потужністю понад 12 кВт рекомендується підключати до мережі 380 В. Для цього потрібно отримувати роздільну здатність і тягнути окрему лінію.
При недостатньому тиску води вона здатна закипати!
Принцип роботи електрокотлів
Алгоритм роботи простий. Спочатку теплоносій подається у розширювальний бак. Потім він нагрівається під впливом електричної енергії, після чого спрямовується в систему.
У конструкції реалізуються такі схеми нагрівання:
- За допомогою ТЕНів. Один або два Тена, включені в мережу, нагрівають воду в баку, як кип'ятильники. Теновий котел надійний, дає високий ККД і коштує порівняно недорого.
Влаштування ТЕНового нагрівача
Для підвищення ефективності рекомендується використання програматорів. Ці пристрої забезпечують автоматизують роботу в залежності від температури у приміщенні або на вулиці. Економічний ефект застосування – до 30%. Монтаж допустимо власними силами, але краще надати роботу професіоналам.
- Електродний котел використовує принцип нагрівання змінним струмом під час проходження через воду (теплоносій). Автоматика захищає такий котел від коротких замикань, протікання та перегріву. Ці пристрої чутливі до якості води.
- Котел індукційного типу використовує принцип нагрівання з допомогою електромагнітної індукції. Нагрівальний елемент є котушкою з великою кількістю витків ізольованого дроту і металевим стрижнем в середині. Її поміщають у вертикальному положенні герметичний циліндричний корпус, всередину якого через нижній патрубок подається теплоносій. Живлення здійснюється через клеми, встановлені на верхній частині корпусу елемента. Після нагрівання він виводиться у систему через верхній патрубок. Котли такого типу нагріваються швидко, що потребує контролю над тиском і наявністю води у системі.
Конструкція
Електричний опалювальний котел складається з наступних конструктивних частин:
- Нагрівальні елементи – один чи кілька – залежить від типу приладу;
- Теплообмінник;
- Бак для води;
- Насос – забезпечує циркуляцію теплоносія;
- Повітрявідведення – забезпечує охолодження та виведення нагрітого повітря;
- Запобіжний клапан;
- Електроніка та автоматика.
Типи трифазних нагрівачів
Трифазний казан відрізняється підвищеною продуктивністю, безшумністю роботи при компактності розмірів.
Саморобний нагрівач індукційного типу
Найчастіше використовуються для систем постачання теплом та гарячою водою заміських будинків. Особливо популярні двоконтурні моделі. Рекомендується встановлювати разом із іншими нагрівачами.
Випускається двох типів:
- Електродний. Перевага такого котла у високій швидкості нагрівання теплоносія.
- Індукційний. Це найінноваційніший вид. Забезпечує низьку питому витрату електроенергії. До недоліків відноситься велика маса та відносно висока ціна обладнання. Такі агрегати не виготовляються з великою потужністю. Для її нарощування використовується метод каскадного монтажу одразу трьох нагрівачів, при якому кожен котел підключається до окремої фази.
Котли з Тена теж випускаються, але популярність їх у приватних домоволодіннях знижується. Тени доводиться часто чистити та міняти.
Правила експлуатації
Незважаючи на те, що електричний котел по праву вважається одним з найбезпечніших, не забудьте дотримуватися заходів техніки безпеки при експлуатації. Особливо це стосується підключення.
Основні вимоги:
- Підключення здійснюється безпосередньо до лічильника через автомати захисту мережі. Захист забезпечує безпечне відключення нагрівача у разі КЗ та різких перепадів напруги.
- Правильно виконане заземлення є обов'язковим. В інструкції виробника є схема, недотримання якої тягне за собою відмову від гарантійних зобов'язань.
Підключення котла до мережі
У процесі експлуатації контролюйте стан та працездатність так званої групи безпеки електричного котла:
- запобіжного клапана, який виконує скидання тиску при перевищенні допустимих показників у системі;
- манометра - неправильні показання не дозволять вчасно визначити несправність;
- повітровідведення – цей елемент конструкції запобігає попаданню повітря в систему. Заповітря загрожує перебоями в роботі, закипанням і навіть виходом котла з ладу.
Контроль за роботою котла здійснює автоматика та система керування, які періодично вимагають перевірки.
Автоматика регулює температурний режим, а у разі відмов видає сигнал на вимкнення. Від її роботи залежить продуктивність та потужність нагрівача. Термін служби елементів становить 5 років і більше, але візуальний контроль за функціонуванням рекомендується виробниками.
Вважається, що електрично казан безпечніше, ніж інші. Якщо монтаж та експлуатація виконуються з дотриманням усіх вимог, котел зможе без проблем пропрацювати 10 і більше років.
Обв'язка та перший пуск трифазного котла
Починають монтувати електричний трифазний опалювальний котел з розрахунку схеми. Вона дещо складніша, ніж при підключенні до мережі 220 В, але є в паспорті до агрегату. Оскільки доведеться отримати дозвіл на експлуатацію котла в мережі 380 В, то і підключення краще довірити працівникам електромереж.
Найвідповідальніша частина – приєднання проводів. Порядок вказаний в інструкції та абсолютно нескладний. Головне - зберегти кольоровість і правильно заземлити агрегат.
Трифазна схема підключення
Важливо грамотно виконати обв'язування. Правильне обв'язування – гарантія якісної роботи пристрою. Для цього знадобиться ряд комплектуючих та інструментів. Робота не становить складнощів для людини, що має уявлення про сантехнічні роботи.
Вода повинна надходити в котел через обрат. Це робиться для того, щоб мати можливість додавати воду в процесі роботи котла без кавітаційних процесів. У лінії подачі встановлюється перекривний кран, а лінії нагнітання – фільтр.
Такі ж крани необхідні в магістралях подачі води до систем опалення та ГВП.
Котел монтується у нижній точці системи. Це дозволить отримати максимальне нагрівання елементів системи опалення. Труба підведення теплоносія до радіаторів встановлюється на мінімальній висоті від них.
Двоконтурний нагрівач потрібно підключати так, щоб теплоносій у малому контурі прогрівався до певної температури і подавався у великий контур до радіаторів.
Після того, як з'єднання виконані, приступають до пуску. Спочатку знімають передню панель і трохи прочиняють кран у зворотному напрямку, щоб вода почала надходити в бак.
Контроль здійснюють за манометром на корпусі приладу. Потрібний тиск обмежений зеленим сектором на приладі (1,5-2 бар). Коли стрілка перейде у цей сектор, відкручують краник на клапані скидання (встановлений у верхній частині) і повністю стравлюють повітря. Коли потече вода без бульбашок, її закривають. При цьому тиск у баку впаде. Потрібно почекати, поки воно виросте, а потім повторно стравити повітря.
Натисканням кнопок зі стрілками (+ та -) контролюється кількість кВт, що використовуються, і тиск води в котлі. Кнопки «режим» (Mode) та ОК дозволяють програмувати температуру та споживання електроенергії у кВт.
Після виставки заданої температури починає функціонувати насос і вмикається нагрівальний елемент. Залишилося закрити кришку та насолоджуватися тихою та швидкою роботою. Зупиняють котел натисканням кнопки зі знаком мінус і повним скиданням заданої температури.
Вибір марки електрокотла
Сьогодні купити трифазний котел для опалення не представляється проблематичним. Виробників та версій безліч.
Вибір зробити непросто. Обов'язково звертайте увагу на доступні функції та гарантійні зобов'язання. Довіра покупців сформувалася під впливом суб'єктивних та об'єктивних факторів. Найбільш популярні марки сьогодні випускаються у Німеччині, Чехії, Іспанії та Швейцарії.
Німецькі зразки Bosch Wespe Heizung та швейцарські СТС відрізняються високими показниками, але й такою ж високою ціною.
Настінні агрегати серії Bosch Tronic 5000 H застосовуються у різних системах нагріву, у тому числі разом із акумуляторними баками. Це казани ТЕНового типу. Їх встановлюється три штуки.
Bosch Tronic 5000 H
Нагрівачі одноконтурні, придатні для постачання гарячої води з використанням бака. непрямого нагріву. Заявлений виробником ККД – 99%. Забезпечують нагрівання води до +90 градусів, чотириступінчасте регулювання потужності та температури за допомогою кімнатного регулятора.
Словацькі котли Protherm виділяються не меншою функціональністю та продуктивністю за адекватної вартості. Таке ж обладнання поставляється чеською компанією Dakon – модель Protherm 18K, як і вищеописані німецькі, оснащена сталевим теплообмінником та автоматикою, що забезпечує навіть більші можливості при тому ККД. Котел має функцію дистанційного керування електропостачанням від тарифного лічильника.
Росія виробляє продукти, які не поступаються за якістю, але доступнішими за вартістю. Компанія САВІТР (входить до НВК «ВІТРОСТАР») з 2010 року випускає двоконтурні котлисерії Ultra з погодозалежною автоматикою та дистанційним керуванняміз GSM модулем. За відгуками, якість та надійність найвищі.
Російські виробники мають розгалужені мережісервісного обслуговування, що важливо.
Розрахунок витрат на опалення
Як уже говорилося вище, економічно електричний трифазний котел витратніший за своїх газових і твердопаливних побратимів. Електроенергія дорожчає не щодня, а щогодини.
Схема обв'язування електрокотла
Розраховують витрати за місяць або опалювальний сезон наступним шляхом:
- враховуючи, що ККД більшості агрегатів близько до 100%, вважається, що для отримання кіловату теплової енергії потрібно 1,03 кВт електричної енергії;
- площу будинку ділять на 10 і множать цей показник;
- множать значення значення на вартість одного кВт/год. (у різних регіонахвона різна), потім на 24 (кількість годин роботи на добу) та кількість днів на місяці або опалювальному сезоні.
Теоретично для будинку в 100 квадратів при вартості кіловата 3,2 рубля і цілодобовій роботі на місяць на опалення потрібно приблизно 26 тисяч рублів. На практиці цю суму треба знизити приблизно вдвічі – котел не завжди працює цілодобово. Ще менші витрати будуть для квартири.
На відео показано порядок монтажу:
Великий вплив має матеріал, з якого збудовано будинок, виконані перекриття, тип вікон та дверей, якість утеплення. Все врахувати неможливо. Тому лише практика покаже, наскільки дорого коштуватиме казан.
Висновок
Двоконтурний трифазний електричний котел для системи опалення сам по собі гарний вибір. Тепло та гаряча водазавжди будуть у домі. Але більша ефективність та автономність досягаються при комбінуванні джерел теплопостачання.
Якщо є можливість, рекомендується використовувати його як додаток до газовому котлу. Є сенс розглядати встановлення додаткових пристроїв, що гарантують безперебійну роботу – теплоакумулятора та стабілізатора. Перший застереже від розморожування системи, а другий позбавить стрибків напруги. Але це вже питання можливостей гаманця.
Вконтакте
