Elektrický kotel pro podlahové vytápění: typy, který zvolit, výpočet výkonu a zapojení

Systémy hydronického podlahového vytápění, které se dnes často instalují v domácnostech, vyžadují zdroj energie. Pokud nejsou připojeny k systému ústředního vytápění, je zapotřebí autonomní topný kotel.

V tomto článku se podíváme na všechny typy kotlů, jejich klady a zápory. Dozvíte se, jaký kotel zvolit pro teplovodní podlahy, jak vypočítat výkon a jak jej sami zapojit.

Typy kotlů, jejich klady a zápory

Existují různá zařízení pro ohřev chladicí kapaliny. Liší se typem paliva, na které pracují: nafta, tuhá paliva, plyn, elektřina.

Kotle se navíc liší způsobem instalace – zavěšují se na stěnu nebo instalují na podlahu.

Ty stojící na podlaze jsou výkonnější, zatímco nástěnné jsou vhodnější na umístění a jsou levnější.

Nafta

K provozu těchto systémů se používá nafta. Jsou efektivní, mají vysokou produktivitu s minimální spotřebou nafty. Snadno se připojují a udržují.

Tuhé palivo

Palivo používané pro takové kotle je palivové dřevo nebo pelety. Z hlediska principu činnosti jsou podobné běžným kamnům, ale zde dochází ke spalování dřeva pod vlivem vysoké teploty – 250 stupňů a není přístup k vzduchu.

Kapalina je ohřívána horkým kouřem, který se uvolňuje při spalování paliva.

Jsou zřídka instalovány v bytech, jejich hlavní použití je ve výrobních nebo soukromých domech. Výhodou tohoto typu je nízká cena a snadné použití.

Plyn

Jak název napovídá, tato zařízení běží na plyn. Jejich tělo je obvykle ocelové nebo litinové, což přímo určuje, jak dlouho jednotka vydrží a vlastnosti její instalace.

Ocelové kotle jsou lehčí než litinové, jsou skladné, snadno se opravují, ale jejich životnost je krátká. Litinové vydrží déle, jsou spolehlivé, ekonomické, fungují na jakýkoli plyn – hlavní i zkapalněný, ale jejich cena je vyšší.

Je třeba říci, že nejsou vhodné pro topný systém „teplovodní podlahy“, protože jsou schopny udržovat teplotu vody v rozmezí +80 stupňů. U hydropodlah musí být chladicí kapalina zahřátá pouze na 45 stupňů, čímž se sníží účinnost jednotky.

Pokud je však návrh doplněn o směšovací jednotku, lze kotel použít v hydropodlahách.

Elektrické

Elektrické kotle fungují na elektrickou energii. Pro podlahové vytápění je to nejlepší varianta, protože jsou schopny ohřát kapalinu na úroveň potřebnou pro bezproblémový a ekonomický provoz podlahového vytápění a snadno se připojují. Navíc neztrácejí svou funkčnost, když jsou vypnuty po dlouhou dobu (více než šest měsíců).

Jejich nevýhodou je, že jsou drahé na provoz, jsou energeticky závislé a bez elektřiny nemohou fungovat.

1. Topná tělesa jsou nejjednodušší, nejosvědčenější možností, proto se nejčastěji instalují do vodovodních systémů. Mají trubkový ohřívač – je spolehlivý, jeho účinnost dosahuje 98%. Výkon zařízení je od 2 do 60 kW, pracují z jedno nebo třífázové sítě. Vyrábí se jedno a dvouokruhová topná tělesa:

• Jednookruhové – tyto minikotle ohřívají pouze chladicí kapalinu pro jejich úplnější použití, je vyžadován také kotel a výměník tepla.
• Dvouokruhová – zařízení nejen ohřívají vodu, ale používají se i k vytápění, mají již zabudovaný bojler a výměník, ale jejich cena je vyšší.

2. Elektroda – vhodná pro hydro podlahy. Jsou kompaktní, odolné, vysoce účinné a cenově dostupné. Jejich zvláštností je, že jako chladicí kapalina se používá pouze nemrznoucí směs.

Jejich princip fungování je odlišný: prostřednictvím odporu kladných a záporných elektrod se chladicí kapalina rychle zahřívá.

3. Indukce – technologicky vyspělé elektrické kotle na teplovodní podlahy. Jsou navrženy tak, aby spotřebovávaly minimum energetických zdrojů, se zvýšenou účinností a dlouhou životností (30 let). Mohou zajistit současný provoz vodních podlah a radiátorového vytápění.

Tato zařízení jsou automatizovaná, spolehlivá, fungují tiše a s jakoukoli chladicí kapalinou. K umístění nepotřebují komín ani samostatnou místnost.

Během provozu vyzařují elektromagnetické vlny, takže kontakt s nimi nezpůsobí popálení.

Přechod do provozního režimu se provádí rychle. Ale jejich cena je vyšší než u jiných elektrických typů.

Jaké typy kotlů se doporučují pro vodní podlahy, základní požadavky

Neexistují žádné kotle určené speciálně pro vytápěné podlahy s cirkulující kapalinou uvnitř a nelze použít všechny stávající modely. Pas zařízení specifikuje možnost jejich instalace s topnými systémy.

Hlavním požadavkem na kotel s elektromotorem pro vytápění cirkulující kapalinou je provoz v nízkoteplotním režimu, to znamená neohřívání chladicí kapaliny nad 55 stupňů. Poté zahřeje povrch až na 30 stupňů, což je pohodlná úroveň vytápění.

Profesionálové doporučují instalaci teplovodních podlah v domě pomocí elektrických nízkoteplotních kotlů. Pro udržení požadované teploty vody musí mít regulátor indukční a většina topných těles jej má. Typy elektrod však nejsou nízkoteplotní, mají minimální teplotu ohřevu 60 stupňů, takže bez směšovací jednotky nejsou vhodné pro vytápěné podlahy.

Je možné použít kondenzační plynové kotle, které efektivně fungují při ohřevu malého množství vody. Jednoduché plynové, pro instalaci do konstrukce s vodními podlahami, jsou vhodné pouze v případě, že je dodatečně instalován směšovací rozdělovač.

Kotle na tuhá paliva také nejsou nejlepším modelem pro hydro podlahy. Pro zajištění správného provozu je nutné osadit řadu doplňkových komponentů (směšovací a distribuční jednotka, termostat, čerpadlo atd.), ale i tak je dosažení požadované úrovně ohřevu vody obtížné.

Zvážíme proces připojení elektrického kotle přes směšovací jednotku.

Postupně to vypadá takto:

• Elektroinstalace se prodlouží na zvolené místo, kde bude elektrokotel umístěn. Vzhledem k tomu, že zatížení sítě bude vysoké, musí být linka oddělena.

• Kotel se instaluje na plánované místo. Pokud je zařízení stojací, je vybaveno stojanem, na kterém se zařízení montuje. Pro instalaci nástěnného zařízení je nutné vytvořit otvory, do kterých se instalují hmoždinky s kotvami.
• Kotel je připojen k elektrické síti. Po připojení všech vodičů k němu je nutné nainstalovat další ochranu ve formě jističe RCD a uzemnit jej.

• Rozdělovač je nainstalován.

• K zařízení jsou připojeny trubky podlahového vytápění. Přívodní a vratné potrubí ze všech okruhů je napojeno na rozvodnou jednotku.

• Pomocí potrubí jsou přívodní a výstupní potrubí kolektorové skupiny připojeny k odpovídajícím vývodům kotle.

• Systém se testuje na těsnost.

Teprve poté se nalije betonový potěr. Instalace vyhřívané podlahy s elektrickým zařízením může zajistit vytápění místnosti na požadované úrovni.

Při výběru elektrického kotle byste měli vzít v úvahu vlastnosti topného systému a místnosti, a pak získáte ekonomičtější typ vytápění.

Elektrická jednotka na výrobu tepla je běžným typem kotelní jednotky. Zařízení se používá k vytvoření autonomního systému vytápění prostor. Je zakoupen až po dokončení výpočtu elektrického kotle pro vytápění soukromého domu.

Rozhodnutí o koupi elektrokotle je učiněno po výpočtu jeho potřebných parametrů

Výkon – určení hlavní charakteristiky

Kotlovou jednotkou, která využívá elektřinu k výrobě tepelné energie, je nádrž s výměníkem tepla. Obvykle ohřívá vodu, která se používá jako chladicí kapalina v topném systému. Zařízení je připojeno ke zdroji střídavého proudu. Jeho konstrukce obsahuje topná tělesa nebo elektrody pro ohřev pracovního prostředí. Jsou izolovány od kapaliny.

Při výpočtu výkonu elektrického topného kotle na základě plochy domu berou v úvahu, jak chladná je chladicí kapalina během cirkulace přes topnou síť uvnitř domu. Část vyrobené energie je vynaložena na kompenzaci tepelných ztrát při návrhu teplárenského zařízení. Toto teplo je potřeba k ohřevu konstrukčních prvků kotle, včetně pláště, stěn a topných prvků.

K poznámce! Výrobce obvykle umístí na kryt zařízení štítek s výkonnostními charakteristikami. Informace na štítku vám umožní pochopit, zda je dotyčný model vhodný pro vytápění domu po výpočtu výkonu elektrického topného kotle podle plochy.

Elektrokotel a potřebné příslušenství k němu zakoupíte u nás internetový obchod.

Typové štítky zařízení udávají hlavní parametry

Výkon kotlové jednotky je její produktivita. Tato charakteristika vám umožní pochopit, kolik tepla je zařízení schopno generovat tepelnou energii, která se přenáší do pracovního kapalného média ve výměníku tepla.

Pro výpočet výkonu elektrického kotle pro vytápění soukromého domu se k označení tohoto parametru používají kilowatty (kW). Pro větší hodnoty lze charakteristiku měřit v megawattech (MW).

Možnosti výpočtu charakteristik

Pro zajištění teplotní rovnováhy a optimalizaci spotřeby energie se vypočítává výkon jednotky. Pokud se to provede správně, tepelný okruh domu vytvoří pohodlné životní podmínky bez ohledu na povětrnostní podmínky.

Po provedení výpočtů je vybráno zařízení na výrobu tepla s charakteristikami, které zajistí rovnoměrné vytápění prostor. Při výpočtech se berou v úvahu vlastnosti místností v budově. Podmínky v nich by přitom neměly negativně ovlivňovat směry větru.

Při výpočtu parametrů generátoru tepla se berou v úvahu vlastnosti vytápěných prostor

• prostor budovy nebo vytápěných prostor, kde jsou instalovány radiátory;
• objem místností s radiátorovými topnými tělesy.

Provádějí se také výpočty pro stanovení dodatečného výkonu potřebného k provozu TUV. Obě hodnoty se musí sečíst. Na základě získaného výsledku zkontrolujte stávající elektrické vedení. Zjišťuje se, zda snese výpočtovou zátěž, kterou vytvoří topné těleso kotle.

Montáž topného kotle si můžete objednat u naší společnosti. Přejděte do sekce “Služby„zjistit cenu díla a zažádat o konzultaci s odborníkem.

Výběr elektrokotle pro vytápění podle plochy

Před výpočtem výkonu elektrického kotle pomocí této metody se určí celková plocha vytápěných místností v domě. Poté se vypočtená kvadratura vydělí 10. Výsledným výsledkem bude přibližný požadovaný výkon elektrokotle.

Výpočet výkonu začíná určením celkové plochy vytápěných prostor

Tato metoda je hrubou metodou pro stanovení požadovaného výkonu jednotky. Vychází ze základní hodnoty parametru. Obecně se uznává, že v jakékoli klimatické zóně stačí 1 kW energie z elektrického kotle k vytápění 10 m² domu.

Při použití této techniky musíte pochopit, že nebere v úvahu výšku vytápěných místností a tepelnou vodivost stavebních materiálů, které byly použity při konstrukci stěn budovy. Z tohoto důvodu jsou před výpočtem výkonu elektrického kotle pro vytápění soukromého domu objasněny korekční faktory.

Pokud tedy v místnosti vzdálenost od podlahy ke stropu přesahuje 2,7 m, pak se nejprve skutečná výška vydělí 2,7 m, potom se výsledná hodnota vynásobí dříve vypočítaným požadovaným výkonem kotle plochou.

Používá se také klimatický korekční faktor. Pro jižní regiony je to 0,7 a pro severní regiony 2,0. Při spotřebě tepelné energie na přípravu vody pro zásobování teplou vodou se výkon zvýší z 25 na 30 %.

Klimatické korekční faktory a příklad výpočtu výkonu tepelného generátoru

Jak vypočítat výkon elektrického kotle pro vytápění soukromého domu podle objemu

• 0,6-0,9 – dobře izolované cihlové budovy s dvoukomorovými okenními konstrukcemi z PVC a tepelně izolovanou střechou;
• 1-1,9 – domy s dvojitým zděným cihlovými stěnami, pravidelnou střechou a dřevěnými okenními konstrukcemi;
• 2-2,9 – nedostatečně tepelně izolované místnosti, jejichž stěny jsou obloženy například jednou cihlou;
• 3-4 – dřevěné domy nebo budovy z kovových vlnitých plechů s izolací.

• V je objem vytápěného předmětu, m3;
• K—korekční parametr;
• T je rozdíl mezi teplotou uvnitř budovy a minimální možnou venkovní teplotou pro konkrétní region, °C.

Vylepšená rovnice pro výpočet generátoru tepla zohledňující objem vytápěných prostor a tepelné ztráty

Výpočet charakteristik pro TUV

• objem a teplota teplé vody potřebné pro pohodlné bydlení;
• množství ohřáté vody do 90 °C, ze které se získává teplá kapalina ředěním studenou vodní hmotou.

K poznámce! Při výpočtu výkonových charakteristik dodávky teplé vody se nebere v úvahu možný pokles teploty vody z vodovodní sítě v zimě.

Ve videu odborník vysvětluje, co je třeba vzít v úvahu při výpočtu generátoru tepla.

K určení množství teplé vody použijte rovnici V_hory=V_г(t_г-t_х)/(t_к-t_х) kde

• Vg je objem teplé vody spotřebované během dne, l;
• tg—teplota teplé vody používané denně, °C;
• tх – teplota studené vody z vodovodu, °C;
• tk je teplota teplé vody ohřáté v bojleru, °C.

Poté se vypočítá výkonová charakteristika zařízení na výrobu tepla s přihlédnutím ke koeficientu měrné tepelné kapacity vody, který je při zahřátí o jeden stupeň roven 4,218 kJ na 1 kg. Výpočet využívá také teplotní rozdíl a hmotnost vodní hmoty. Po výpočtu se výsledek převede na kW. K tomu slouží speciální tabulky. Odborníci radí výsledek zaokrouhlit nahoru.

K poznámce! Chcete-li rychle vypočítat výkonové charakteristiky, můžete použít online kalkulačky. Parametr určí automaticky po zadání požadovaných údajů.

Video vám pomůže pochopit složitost výpočtu výkonu elektrické instalace vyrábějící teplo s přihlédnutím k vytápěné ploše

Nejdůležitější znaky

Výpočet výkonových charakteristik elektrokotle se provádí samostatně pro vytápění a dodávku teplé vody. Poté se výsledky sečtou. Při určování požadovaného výkonu pro topnou síť se elektrický kotel pro vytápění soukromého domu volí podle plochy vytápěného objektu nebo jeho objemu. První metoda je jednodušší varianta. Při jeho použití se počítá s tím, že na vytopení 1 m10 stačí 2 kW.

Objemová metoda zahrnuje použití koeficientu tepelné ztráty. Určuje se v závislosti na materiálu stěn a poté se dosadí do speciálního vzorce.

Výpočet výkonových charakteristik pro TUV se provádí s ohledem na to, že voda se nejprve ohřeje v kotli na maximální možnou teplotu a poté se zředí studeným médiem z přívodu vody do stavu teplé kapaliny. Tento výpočet používá rovnici pro stanovení objemu hmoty teplé vody a koeficientu její měrné tepelné kapacity.

Myslíte si, že je lepší spočítat výkonové charakteristiky elektroinstalace podle plochy nebo podle objemu místností? Jak jste provedli výpočty? Jste s výsledkem spokojeni?