Kabel pro elektrokotel – co je lepší, výpočet průřezu
Elektrokotel je většinou nejvýkonnější elektrospotřebič v domě. A plní jednu z nejdůležitějších funkcí podpory života doma – vytápění a v některých případech zásobování teplou vodou. Při instalaci topného kotle a výběru kabelu pro jeho připojení je třeba dodržovat současná pravidla pro elektroinstalaci, protože porucha tohoto zařízení v zimě při absenci alternativního vytápění způsobí, že váš domov nebude obyvatelný.
Kabel pro elektrokotel – který je lepší?
Při výběru typu napájecího kabelu pro připojení elektrokotle je v první řadě třeba věnovat pozornost podmínkám pro jeho instalaci, které závisí na místě instalace samotného kotle. Obvykle se kotelna nachází v jedné z místností obytného domu, v tomto případě si můžete vybrat jakýkoli instalační kabel určený pro instalaci vnitřních rozvodů. Pokud jde o materiál vodičů s proudem, je lepší dát přednost mědi. Toto je obecné pravidlo – výhody mědi oproti hliníku jsou zřejmé.
Kotel je napájen samostatným vedením z hlavního rozvaděče. K tomu můžete použít nejběžnější značky instalačních kabelů VVG nebo NYM. Oba typy kabelů mají dvojitou polyvinylchloridovou izolaci; izolační kryt je barevný pro označení žil. Zapojení může být otevřené nebo skryté, je důležité dodržovat požadavky PUE.
Chcete-li pochopit nuance rozdílu mezi NYM a VVGng, doporučujeme přečíst si náš článek „NYM nebo VVGng – jaký je rozdíl?
Mnohem méně často je elektrická kotelna umístěna v samostatné budově. V tomto případě musí být do této místnosti připojen kabel pro napájení kotle. V tomto případě není kotel připojen přímo, v kotelně musí být instalován rozvaděč, protože tam musí být kromě kotle alespoň osvětlení.
Přímé připojení elektrokotle z rozvaděče uvnitř kotelny lze provést také pomocí kabelu VVG nebo NYM. Co se týče kabelu spojujícího hlavní rozvodnou desku a kotelnu, jeho typ je dán také způsobem instalace. Pro instalaci nad hlavou je nejlepší použít samonosný izolovaný drát, i když minimální průřez SIP je 16 mm 2, což odpovídá výkonu třífázového kotle asi 25 kW. Lze použít i anténní položení kabelu VVG nebo NYM s upevněním na nosný kabel, v tomto případě je však nutné zajistit dodatečnou ochranu vlnitou hadicí z kovu nebo plastu odolného vůči UV záření.
Pro zvýšení požární bezpečnosti v případě skupinové instalace je lepší použít kabel s indexem „ng“. Kabel bez speciálních indexů je také vhodný pro jednotlivou instalaci.
Chcete pochopit nuance ohnivzdorných a nehořlavých kabelů? Přečtěte si sekci blogu „Ohni odolné kabely“
Potřebný počet žil kabelu závisí na typu kotle, který může být jednofázový nebo třífázový. Kromě fázových vodičů a pracovního nulového vodiče musí mít kabel jádro připojené k ochranné nule. Jednofázový kotel je tedy připojen 3-vodičovým kabelem (L, N, PE) a třífázový kotel 5-žilovým kabelem (L1, L2, L3, N, PE).
Výpočet průřezu kabelu pro elektrokotel
Požadovaný průřez vodičů kabelu se volí na základě jmenovitého proudu. V tomto případě se musíte řídit požadavky odstavců 1.3.10. a 1.3.11. PUE. Provozní proud kotle je uveden v technické dokumentaci ke kotli a na štítku k němu připojeném.
Štítek na elektrokotli vždy obsahuje informaci o výkonu zařízení
Při absenci technického pasu a nečitelného štítku, když musíte připojit použitý kotel, jehož vlastnosti nejsou známy, můžete určit jmenovitý proud měřením. Chcete-li to provést, proveďte následující kroky:
- sejmout kryt svorkovnice nebo zajistit přístup k připojovacím svorkám jiným způsobem v závislosti na provedení kotle;
- u jednofázových kotlů musí být svorky označené L, N. je nutné změřit odpor mezi svorkami L a N, hodnota proudu se vypočítá pomocí vzorce I =, kde U je fázové napětí 220 voltů, R je naměřený odpor v Ohmech;
- u třífázového kotle se měří odpor mezi svorkami L1-N, L2-N, L3-N, všechny tři hodnoty R by měly být stejné, protože zatížení kotlů je obvykle symetrické. Proud ve fázi se vypočítá pomocí stejného vzorce jako u jednofázového kotle;
Poznámka: Při měření musí být spínač na kotli zapnutý a spínač zátěže (je-li ve výbavě) musí být nastaven do maximální polohy.
Před připojením nového nebo použitého kotle k síti musí být kotel podroben zkouškám stanoveným PUE. K tomu je lepší využít služeb specializované firmy, která má právo takovou práci provádět.
Požadovaný průřez žil kabelu se volí podle tabulky 1.3.4. od PUE pro měď
Průřez kabelu zvolíme pro kotel 6 kW.
Protože pro symetrické třífázové zatížení:
I = P/3*Uф= 6000/3*220= 9 A.
na jednofázové připojení:
I =P/Uф = 6000 / 220 = 27 A.
Podle tabulky 1.3.4. pro jednofázový kotel zvolte průřez 4 mm2. U třífázových akceptujeme dle podmínek minimální přípustné 2,5 mm 2.
Podobné výpočty provádíme pro elektrokotle 9, 12, 15, 24 kW a výsledky shrnujeme do tabulky:
Výkon elektrokotle, kW
Průřez žil kabelu pro elektrokotle různého výkonu, mm 2
Elektřina je nejekologičtějším druhem paliva. Elektrické kotle se snadno obsluhují a instalují, protože nevyžadují samostatnou místnost pro kotelnu, organizaci komína a přívodní a odvodní větrání. Z hlediska praktičnosti a pohodlí je to za předpokladu stabilního napájení ideální volba pro topné zařízení.
I přes nižší počáteční náklady na elektrické kotle je však vytápění soukromého domu elektřinou extrémně drahým potěšením. Za zvážení stojí také to, že elektrický kotel pro vytápění domu o rozloze 100 metrů čtverečních je výkonná jednotka, která vyžaduje připojení k třífázové síti (380 V), protože jednofázový (220 V) nebude schopen pracovat na plný výkon. Pro trvalý pobyt je potřeba elektrický kotel s výkonem nad 10 kW, jehož instalace vyžaduje schválení Energetickým dozorem.
Možnosti organizace vytápění
Volba elektrického kotle závisí na dalším plánovaném použití: může to být hlavní topné zařízení nebo doplňkové (například k tuhému palivu); používá se k udržení stabilních komfortních teplot během trvalého pobytu nebo k udržení pozitivní teploty a úplnému vytápění místnosti pouze při dočasném příjezdu majitelů.
Nejvýhodnější variantou je dočasné použití elektrického kotle, například když majitelé přijedou pouze na víkend. Pak je lepší zvolit levnější model. I vysoké dočasné náklady na elektřinu budou dlouhodobě pokryty počátečními náklady, které jsou 1,5–3krát nižší než u plynových, tuhých nebo kapalných kotlů.
Pro takové použití je žádoucí mít GSM modul, který umožňuje ovládat kotel na dálku pomocí telefonu: ještě před vaším příjezdem si můžete nastavit plný výkon a plně vytopit dům nebo se ujistit, že topný systém během vaší nepřítomnosti správně udržuje pozitivní teplotu (jinak okamžitě obdržíte upozornění).
Je také opodstatněné použít nízkoenergetický elektrický kotel jako doplňkové topné zařízení, například v schématu s vyrovnávací nádrží pro případ poruchy hlavní kotlové jednotky. Pro tyto účely postačuje levný elektrický kotel s výkonem 3-6 kW, napájený z jednofázové sítě. V domě o rozloze cca 100 m² bude schopen udržovat teplotu nad +17-18 °C po dobu až 2-2,5 dne.
Z ekonomického hlediska je nejvíce neopodstatněné použití elektrického kotle jako hlavního topného zařízení při trvalém bydlení v domě. Pokud však neexistuje možnost připojení k plynovodu a také touha vynaložit další úsilí na zajištění paliv pro kapalné a pevné modely, neustálou podporu spalování, organizaci komína a větrání, můžete zvážit nejúspornější modely elektrických kotlů.
Ale stojí za to si rozpočet vypočítat předem, protože v praxi se náklady na vytápění domu o rozloze 100 m2 elektrickým kotlem pohybují kolem 10-13 tisíc rublů měsíčně. Kromě toho je vhodné připojit kotelní jednotku přes stabilizátor napětí a koupit generátor pro případ dočasného výpadku proudu, což je typické pro domácí podmínky.
Minimální požadovaný výkon elektrického kotle pro vytápění domu o rozloze 100 m2
Ve zjednodušené formě se minimální požadovaný výkon vypočítá z pravidla: pro průměrný dům v Moskevské oblasti s 2cihlovým zdivem a výškou stropu do 2,7 m je na každých 10 m2 plochy potřeba 1 kW výkonu topného zařízení. Doporučuje se také zahrnout 15-20% výkonovou rezervu a u modelů topných těles při použití tvrdého nefiltrovaného chladiva až 30% výkonové rezervy.
Například pro dům o rozloze 100 m2 je minimální požadovaný výkon elektrického kotle 10 kW * 1,2 = 12 kW.
Tato metoda je dostačující pro více než 95 % domů. V ostatních případech se berou v úvahu korekční faktory s přihlédnutím k vysokým stropům nebo velkým proskleným plochám, jižním nebo severním klimatickým pásmům. Za takových individuálních podmínek lze minimální požadovaný výkon přesně vypočítat pomocí níže uvedené kalkulačky.
Kalkulačka pro přesné výpočty
Výkon kotle musí poskytovat celkový výkon všech radiátorů, jejichž výkon se vypočítává pro každou místnost zvlášť (na základě tepelných ztrát). Pro získání přesných údajů proto použijte kalkulačku k výpočtu minimálního požadovaného výkonu pro každou vytápěnou místnost zvlášť a sečtěte všechny získané hodnoty, čímž získáte výsledek pro celý dům.
Výběr typu elektrického kotle
topná tělesa nová
Nejběžnější typ elektrických kotlů se širokým cenovým rozpětím: od 1 500 rublů za jednoduché kompaktní modely až po 60 tisíc rublů za vysoce účinné modely s ekonomickou a multifunkční automatizací, oběhovým čerpadlem a expanzní nádrží a vysokou úrovní bezpečnosti.
Jako topný článek se používá trubkový elektrický ohřívač (TEO) nebo jejich kombinace, pokud je vyžadován větší výkon. Kotle TEN střední cenové kategorie a výše mají ve svém kompaktním těle všechny potřebné prvky topného systému: oběhové čerpadlo, pojistný ventil, odvzdušňovací ventil, tlakoměr a tlakový senzor, automatizaci a informativní ovládací panel. Automatizace dobrých elektrických kotlů TEN je schopna zajistit nejúspornější režim vytápění při zachování stejného komfortu.
Zvláště stojí za to věnovat pozornost možnosti ovládání kotle pomocí pokojového termostatu, který reguluje výkon v závislosti na teplotě v místnosti, a nikoli na teplotě chladicí kapaliny, což je správnější a ekonomičtější (cena jednoduchých pokojových termostatů je asi 1000 rublů). Další vynikající funkcí je možnost naprogramovat provoz automatizace na další den nebo týden.
Jak vybrat externí termostat pro elektrokotel a každý měsíc ušetřit až 30 % na vytápění
Známou nevýhodou elektrických kotlů s topným tělesem je tvorba vodního kamene na samotném topném tělese, která časem snižuje účinnost na 90, 80 nebo dokonce 70 % původních 99 %. Ohřev chladicí kapaliny na předchozí teplotu přes silnou vrstvu vodního kamene proto bude vyžadovat více energie a času. Problém se však řeší použitím měkké filtrované vody, která se nemění každou sezónu: s topným tělesem reaguje pouze jednou a vytvoří nevýznamnou vrstvu vodního kamene, což prakticky nemá vliv na účinnost vytápění.
V extrémních případech jsou náklady na topné články nízké a můžete si je vyměnit sami. V praxi ostatní komponenty elektrických kotlů s topnými články selhávají během prvních 10 let provozu jen velmi zřídka.
Nejlepší modely topných těles elektrických kotlů (všechny s výkonem 12 kW):
| Fotografie | Výrobce a model | Vlastnosti | Cena, rub. |
 | EVAN EPO-12 | Jeden z nejjednodušších a nejspolehlivějších elektrických kotlů s topným tělesem. Má extrémně kompaktní rozměry a je ovládán samostatnou řídicí jednotkou (součástí balení). Ideální z hlediska poměru cena-kvalita, ale stále horší funkčností než dražší modely (stupňovité, nikoli plynulé nastavení výkonu, jednoduché provozní režimy). | 12 600 17 900- |
 | EVAN Warmos-IV-12 | Na rozdíl od předchozího modelu je topná jednotka umístěna ve standardním pouzdře „vše v jednom“ (oběhové čerpadlo, expanzní nádrž, sada potřebných senzorů a ventilů). K dispozici je také autodiagnostika, ochrana proti přehřátí a režim ochrany proti zamrznutí. Známými nevýhodami jsou postupná regulace výkonu, průměrná kvalita provedení a mírně předražená cena. | 23 000 29 000- |
 | Protherm Skat 12 KR 13 | Spolehlivý polský elektrický kotel, známý pro svou vynikající kvalitu provedení a odolnost. Má vrstvu tepelné izolace a možnost připojení externího ovládání (venkovní senzory, pokojový termostat). Vyznačuje se také tichým provozem, plynulou regulací výkonu a úsporným režimem automatického provozu. | 34 000 40 000- |
 | Vaillant eloBLOCK VE 12 | Model referenčního německého výrobce, jeden z nejlepších elektrických kotlů pro vytápění soukromého domu o rozloze 100 m2. Vyznačuje se vysoce účinnou automatizací, vysokou spolehlivostí a odolností, kvalitou provedení a moderním designem. Má další vrstvu tepelné izolace, pracuje téměř tiše. Doporučuje se však připojení přes stabilizátor, protože automatizace je náchylná k poklesům napětí. | 40 900 43 800- |
Elektroda (iontová)
Topným prvkem v elektrických kotlích iontového typu jsou elektrody umístěné v určité vzdálenosti od sebe. Do nich je přiváděn střídavý proud, který s vysokou frekvencí mění jejich polaritu, v důsledku čehož se vodní ionty pohybují nejprve k jedné z nich, poté k druhé, čímž se jejich teplota zvyšuje. U jednoduchých modelů s nízkým výkonem je elektroda umístěna uprostřed a roli druhé plní samotné těleso kotle. U složitějších se používají 2–3 nebo více elektrod umístěných uprostřed.
Elektrodové kotle jsou nejúspornější (i když ne o moc), protože tato metoda nezahrnuje tvorbu vodního kamene a účinnost zůstává na stejné úrovni i po několika topných sezónách. Zvláštním rozdílem je jejich velikost, protože některé modely jen mírně překračují průměr potrubí. Téměř všechny iontové elektrické kotle vyžadují dodatečný nákup všech potřebných prvků topného systému (oběhové čerpadlo, bezpečnostní skupina, expanzní nádrž atd.).
Stojí za to použít elektrodové kotle pro vytápění soukromého domu
Nejlepší modely elektrod elektrických kotlů:
| Fotografie | Výrobce a model | Vlastnosti | Cena, rub. |
 | Gejzír Galan 15 | Levný, ale jednoduchý a spolehlivý elektrodový kotel s výkonem 15 kW. Je vybaven nízkofunkční, ale poměrně pokročilou a ekonomickou automatizací. Pro zvýšení účinnosti je vhodné použít chladivo doporučené výrobcem. | 8 200 9 000- |
 | Beryl-12 Ion | Málo známý, podceňovaný model s výkonem 12 kW od lotyšského výrobce, který vyrábí od roku 2007. Elektrody mají nízkou setrvačnost, automatizace rychle a přesně vyhodnocuje změnu teploty chladicí kapaliny a upravuje provozní režim, což umožňuje ušetřit až 20 % elektřiny. | 8 000 8 700- |
 | Galan Galax-15 | Monoblokový elektrodový kotel o výkonu 15 kW s oběhovým čerpadlem, expanzní nádrží, pojistným ventilem a odvzdušňovacím otvorem. Má dobrou kvalitu provedení a spolehlivost, ale má pouze třístupňovou regulaci výkonu, průměrnou automatizaci a extrémně vysokou cenu na úrovni modelů topných těles nejvyšší cenové kategorie. | 32 000 35 000- |
Indukce
Topným prvkem v indukčních elektrických kotlích je indukční cívka. Po přivedení napětí vytváří magnetické pole, které pomocí Foucaultových vířivých proudů ovlivňuje feromagnetické jádro (kovovou trubku) umístěné uvnitř. Jádro se zahřívá a předává teplo chladicí kapalině, která jím protéká.
Indukční elektrické kotle mají výhody, které jsou pro potřeby domácnosti nevýznamné a jsou 1,5–2krát dražší než jiné typy elektrických kotlů. Indukční metoda ohřevu chladicí kapaliny umožňuje 1,5–2krát rychleji zvýšit teplotu na požadované hodnoty a používat jako chladivo nejen vodu, ale také nemrznoucí směs, olej, glycerin, což je v úzkých průmyslových prostorách často kritickou výhodou, ale v domácnostech je to zřídka opodstatněné.
Indukční kotle lze proto použít k vytápění soukromého obytného domu, ale ve velmi vzácných případech vyžadují například použití nemrznoucí směsi jako nosiče tepla, která nezamrzne ani při teplotách pod bodem mrazu a umožňuje úplné vypnutí topení v nepřítomnosti majitelů.
Jsou indukční elektrické kotle oprávněné v systému vytápění soukromého domu?
Nejúspěšnějším a nejefektivnějším modelem je dnes pouze jeden indukční model:
| Fotografie | Výrobce a model | Vlastnosti | Cena, rub. |
 | Alternativní energie VIN 10 | Spolehlivý vírový indukční kotel, který je ovládán pomocí ovládacího panelu ve formě skříně. Má třístupňové nastavení výkonu, podle instalační praxe a recenzí majitelů nedošlo k jedinému případu poruchy za více než 3 let. | 39 000 54 000- |
Ceny: souhrnná tabulka
| model | Typ | Cena, rub. |
| EVAN EPO-12 | topné těleso | 12 600 17 900- |
| EVAN Warmos-IV-12 | topné těleso | 23 000 29 000- |
| Protherm Skat 12 KR 13 | topné těleso | 34 000 40 000- |
| Vaillant eloBLOCK VE 12 | topné těleso | 40 900 43 800- |
| Gejzír Galan 15 | elektroda | 8 200 9 000- |
| Beryl-12 Ion | elektroda | 8 000 8 700- |
| Galan Galax-15 | elektroda | 32 000 35 000- |
| Alternativní energie VIN 3 | indukce | 39 000 54 000- |
Výpočet spotřeby elektrické energie
Účinnost všech moderních elektrických kotlů je 99 %. To znamená, že například při maximálním zatížení spotřebuje kotel s výkonem 12 kW tepelné energie 12,1 kW/hodinu elektřiny. Dalších 60–150 W spotřebuje případné oběhové čerpadlo.
Je však důležité si uvědomit, že elektrický kotel nepracuje neustále na plný výkon, protože provozní režim závisí na zadaných parametrech a tepelných ztrátách domu, které jsou obzvláště vysoké v nejchladnějších desetiletích topné sezóny. Tyto parametry jsou individuální a nelze je předem plánovat. Nicméně v průměru během topné sezóny elektrický kotel spotřebuje asi 40–70 % svého maximálního výkonu.
Například pro daču v Moskevské oblasti o rozloze 100 m2 je spotřeba elektřiny 12 kW * 0,5 * 24 = 144 kW/den neboli 4 320 kW za měsíc, což při současné sazbě 5,38 rublů za 1 kWh = 23 241,6 rublů/měsíc.
Pro výrazné snížení nákladů je nutné nainstalovat měřič, který rozlišuje spotřebu podle 3 denních zón: špička (7,00 rublů), pološpička (5,38 rublů) a noc (2,29 rublů). V praxi je tedy možné snížit náklady na 10–14 tisíc rublů měsíčně.
Kde koupit elektrický kotel pro vytápění domu o rozloze 100 metrů čtverečních
V Moskvě a Moskevské oblasti
- MirCli (https://mircli.ru/kotly-otopleniya/elektricheskie-kotly/) – 8 (495) 666-2219.
- ThermoMir (http://thermomir.ru/doc/recomend/help_electro_kotly/jenergosberegajushhie_jelektrokotly_dlja_doma) – 8 (495) 646-11-99.
V Petrohradě
- VseInstrumenti (https://spb.vseinstrumenti.ru/klimat/kotly/elektricheskie/) – +7 (812) 426-37-55.
- TekhnoDom (https://teh-dom.ru/elektro_energo) – 8 (812) 671-00-88, Petrohrad, Marshal Govorov Ave., 35, Yellow Corner Business Center, sekce 119.