Электрокотел своими руками:схема монтажа и принцип работы

Собираем электрокотел своими руками

Если вы собираетесь сделать электрокотел своими руками, чертежи и принципы работы вы найдете в нашем обзоре. Перед сборкой следует удостовериться в наличии необходимых инструментов и оборудования. Для начала разберемся в принципах работы электродных котлов – ничего сложного в них нет, технология простая и проверенная.

Принцип работы ТЭНового котла довольно прост, ТЭН нагревает воду которая соприкасается с ним напрямую.

В классических электрических котлах нагрев теплоносителя осуществляется с помощью ТЭНов с терморегулятором или без. Нагревательные элементы обладают некоторой медлительностью – от включения до выхода на рабочий режим проходит много времени. К тому же, они небезопасны, так как по их вине нередко происходят пожары. В стандартных котлах ТЭНы располагаются внутри трубы небольшого диаметра, по которой проходит теплоноситель – он разогревается и нагревает отопительную систему.

Также в конструкции ТЭНовых котлов присутствуют температурные датчики, определяющие степень нагрева теплоносителя – по ним выполняется регулировки. Возможен и другой способ контроля, по воздушному температурному датчику. Подсоединяются оба вида датчиков к внешним системам автоматики, отвечающим за пуск и остановку оборудования.

Описание принципа работы

Принцип работы электродных котлов другой:

Электродные котлы нагревают воду за счет ионов, образовавшихся в воде в результате подачи на электроды переменного тока.

Вместо ТЭНов в трубе располагаются один или три электрода (для однофазных или трехфазных котлов) ;
При подаче электроэнергии в трубе начинается ионный обмен;
Теплоноситель разогревается и передает тепло в трубы и радиаторы.

Многим из читателей знаком армейский кипятильник, состоящий из двух лезвий для бритья и двух проводов. Он быстро согревает воду, после чего она используется для заварки чая и прочих пищевых нужд. Но этот кипятильник потребляет огромное количество электроэнергии – его эксплуатация часто приводит к срабатыванию УЗО в щитке. Аналогичный принцип используется в электродных котлах.

Для того чтобы электродный котел работал более эффективно, в теплоноситель добавляют соль, соду или специальные присадки. Они увеличивают электропроводность воды и улучшают прогрев системы.

Сборка электродного котла

Схема простого электродного котла для систем отопления.

Теперь мы попробуем собрать электрокотел для отопления дома своими руками. При указанных размерах используемой трубы мы получим устройство, мощность которого составит около 4-5 кВт – этого хватит для обогрева помещений площадью до 40-50 кв. м. Берем трубу и приступаем к ее осмотру – она должна быть целой, без трещин и следов ржавчины. При наличии ржавчины ее следует удалить мелкой наждачной бумагой.

Привариваем к трубе два болта – к ним будут подключаться ноль и заземление. Таким образом, корпус трубы станет у нас наружным электродом. Далее ввариваем входные и выходные патрубки – они послужат для подключения к отопительной системе. Входной патрубок располагается снизу, а выходной патрубок выводим сверху. Верхнюю крышку можно приварить, а можно выполнить в трубе внутреннюю резьбу и сделать крышку съемной.

Съемная верхняя крышка обеспечит удобство проведения технического обслуживания котла – вполне вероятно, что в будущем его придется прочищать от накопившихся солей и шлаков. Если неохота связываться со съемными крышками, то вы можете их приварить.

При сборке электродного котла будьте внимательны, не допустите соприкосновения электродов между собой.

Самое сложное – сделать нижнюю крышку и вставить в нее электрод. Мы рекомендуем делать крышку съемной, чтобы электрод можно было легко вытащить и поменять. Внутренний электрод не должен соприкасаться с внутренними стенами и самой крышкой. Для создания изоляции следует воспользоваться готовыми изоляторами из стеклотекстолита или фторопласта. Процедура может показаться трудоемкой, но если у сборщика есть «прямые руки», то он справится с данной задачей.

Обе крышки, верхнюю и нижнюю, следует герметизировать резиновыми прокладками. Длина внутреннего электрода должна быть такой, чтобы он не касался противоположной стенки (она же верхняя крышка).

Альтернативы

Если предположить, что рядом с участком нет газопровода, а переходить на дровяную установку обогрева нет никакого желания, то в этом случае необходимо искать замену газовому отоплению.

Другие варианты использования электрической энергии для обогрева жилища

пленочный теплый пол с мощностью до 150 Вт/м2. Главным плюсом его использования является отсутствие необходимости в разводке под полом труб и радиаторов. К тому же такая система отопления не боится низких температур, чем отличается от водяного отопления;
тепловые насосы могут осуществлять перекачку тепла с улицы. 5 кВт на 1 кВт электрической мощности составляет их тепловая мощность. Однако использовать их можно при температуре наружного воздуха до -25С;
использование ИК-обогревателей создает субъективное ощущение тепла, поэтому температура в обогреваемом помещении может быть ниже;
использование для обогрева домовладений ИК-панелей дает возможность для существенной экономии. При снижении температуры в комнате на 2С происходит уменьшение расхода электричества на 20%.

Схема обвязки котла

Прежде чем подключить оборудование, необходима схема обвязки электрического котла отопления дома. Главное в данной схеме – наличие электропитания. Просчитывается она в зависимости от предполагаемой системы теплоснабжения (двух либо одноконтурной) и мощности котельного аппарата. Надо сказать, что схема подключения электрического котла отопления чем-то схожа с установкой газовых приборов. Но имеет ряд отличий.

Важно помнить о некоторых моментах, которые влияют на качество и надежность работы обогревательного оборудования, чтобы избежать частых поломок во время эксплуатации. Надо сказать, что обвязка электрического котла отопления – это его подключение к системе теплоснабжения

Для этого используются специальные элементы. При обвязке надо учитывать способ циркуляции теплоносителя по контуру. Электрокотел нужно монтировать в самой нижней точке конструкции. Это необходимо для того, чтобы обеспечить максимальный прогрев всех радиаторов. Нагнетающая труба должна располагаться над батареями на минимальной высоте

Надо сказать, что обвязка электрического котла отопления – это его подключение к системе теплоснабжения. Для этого используются специальные элементы. При обвязке надо учитывать способ циркуляции теплоносителя по контуру. Электрокотел нужно монтировать в самой нижней точке конструкции. Это необходимо для того, чтобы обеспечить максимальный прогрев всех радиаторов. Нагнетающая труба должна располагаться над батареями на минимальной высоте.

Для установки ТЭНа, его нужно просто вкрутить по резьбе. Чтобы стык был герметичным, следует воспользоваться прокладками из жаростойкой резины. Манометр и термометр также устанавливаются достаточно просто. Подключать ТЭН к сети питания лучше через отдельный автомат в распределительном щитке. В завершении следует протестировать установку на наличие неисправностей. Для этого обогревательный контур нужно заполнить водой и включить ТЭН.

Таким образом, разработав на электрический котёл отопления своими руками чертежи, подготовив все необходимые инструменты и материалы, можно легко смастерить надежный отопительный агрегат. В итоге будет получен эффективный обогрев частного дома при минимальных затратах финансовых средств.

Как залить воду в открытую и закрытую систему отопления?
Популярный напольный газовый котел российского производства
Как грамотно спустить воздух из радиатора отопления?
Расширительный бачок для отопления закрытого типа: устройство и принцип действия
Газовый двухконтурный настенный котёл Навьен: коды ошибок при неисправности

Рекомендуем к прочтению

Котел отопления своими руками: необходимые чертежи и особенности изделий Самодельные котлы отопления на твердом топливе: пошаговая инструкция сборки и особенности Как сделать индукционный котел своими руками? Сконструированный своими руками котел отопления

Копирование материалов сайта запрещено. Любое нарушение авторских прав влечет за собой юридическую ответственность. Контакты

Запуск котла

Перед пробным пуском нагревательного агрегата проверяют, насколько герметичны все узлы и соединения, а также правильность сборки электросети. После этого в систему заливают теплоноситель. Обязательно убедитесь, что в сети нет передавленных или порванных проводов, потому что в трехфазной сети большая сила тока. Все соединения проводов должны быть хорошо изолированы.

Прежде чем запустить агрегат, его хорошо очищают от загрязнений. Для правильной и бесперебойной работы такого нагревателя нужно защититься от скачков напряжения. С этой целью в сети монтируют УЗО.

Пробный запуск котла выполняют в такой последовательности:

В систему заливают очищенный теплоноситель.
Важно чтобы в контуре не скапливался воздух, поэтому его спускают, используя краны Маевского. Такая арматура должна быть установлена на верхних радиаторах в системе.
Включаем электрокотел и дожидаемся нагревания теплоносителя.. https://www.youtube.com/embed/fw9BUOGXT4Y

Стоимость электрокотлов

Самый простой агрегат, настенного типа, с минимальным количеством функций и параметров, небольшой мощности, будет стоить около 2000 руб. Такого варианта вполне достаточно для отопления небольшого дома или дачи.

На стоимость электрических котлов влияет не только фирма производитель, но и по большей части их комплектация. Чем больше различных функций (автоматическое включение-выключение, замер температуры окружающей среды, датчики контроля жидкости, манометр, возможность включать часть нагревательных элементов), тем дороже электрический котел для отопления дома.

Еще одним важным фактором, влияющим на стоимость котла, будет наличие у него второго контура. Такие агрегаты очень удобны для частных домов, так как не только отапливают дом, но и обеспечивают его горячей водой. Но выбирая такую модель, помните о том, что нагрев воды для них в приоритете. То есть, если вы предполагаете постоянно пользоваться горячей водой, то есть риск не получить должного отопления.

Электрический котел для отопления дома может быть оборудован магниевым анодом, предназначенным для смягчения воды, если она будет очень жесткой. Часто электрокотлы оборудуют различными электронными указателями: термодатчиками; датчиками давления и контроля уровня жидкости и многими другими.

Современные электрические котлы для отопления дачи или дома практически полностью автономны, необходимо лишь задать нужные параметры, и автоматика будет поддерживать заданный режим работы.

Примером автономной модели является электрический котел отопления Protherm Скат 9К, обладающий мощностью в 9 кВт и способный обогревать дом площадью 70-95 м.кв. КПД данного электрического котла 99,5%, именно поэтому его выбирают многие владельцы частных домов.

В этом же ценовом сегменте можно отметить еще один котел — Vaillant eloBLOCK 9KVR14, немецкого производителя. Это эффективный и надежный отопительный прибор.

Отечественные производители предлагают множество различных моделей, среди которых самыми популярными являются котлы Руснит и Эван.

Преимущества электрокотлов и их недостатки

Простота монтажа и удобство в эксплуатации электрического отопительного агрегата, его компактность и эстетичность, а главное – безопасность, привлекают потребителей, несмотря на затраты, связанные с использованием электроэнергии. Но, сделав некоторые шаги, можно добиться реального уменьшения материальных затрат на коммунальные услуги.

Для возможности экономии потребляемого электричества имеется возможность ступенчатой регулировки мощности отопительного котла.

В ночное время во многих регионах страны действуют сниженные тарифы. Рачительный хозяин запрограммирует на этот период более интенсивный режим обогрева, чем в дневное время, когда все домочадцы расходятся по делам. Для двухконтурного электрического котла отопления не лишним будет сделать расчет по времени включения бойлера таким образом, чтобы, во-первых, к моменту пробуждения в нем была горячая вода. А во-вторых, период нагрева воды пришелся бы на меньшую суточную расценку по оплате электроэнергии.

Поможет снизить затраты на обогрев дома почти до 30% установка на каждой батарее отопления температурного регулятора. В этом случае в каждой комнате можно установить свой тепловой режим.

Преимущества отопительных электрокотлов:

несложное управление;
высокий показатель КПД;
бесшумность и безвибрационность;
наиболее полная автоматизация процессов (без присутствия человека);
возможность настройки наиболее благоприятных температурных режимов;
отсутствие необходимости в отдельно расположенных помещениях (для установки котла с бойлером и хранения топлива), а также в дымоходе;
простой уход (чистка горелок не требуется);
низкая пожароопасность (нет источника открытого огня);
экологичность – отсутствие угарного газа;
облегченный монтаж;
разнообразие дизайна и размерного ряда;
доступная цена и небольшие расходы на обслуживание.

Используются электрические двухконтурные котлы не только как самостоятельная единица. Часто их встраивают в комбинированные отопительные системы в паре с газовым котлом, гелиосистемами, либо с твердотопливным оборудованием. В этом случае они выполняют функцию основного или же резервного котла.

Но несмотря на все преимущества, двухконтурный электрический котел устанавливать в домах большой площади не рекомендуется – высокая цена на электроэнергию делает подобный вариант невыгодным. Более правильным решением станет выбор универсальной многотопливной модели агрегата.

Но недостатки на этом не заканчиваются. Распространенной проблемой являются перебои с электроэнергией и скачки напряжения в сети. Особенно остро это ощущается вдали от города, когда из-за снегопада или слякоти аварийным службам бывает сложно оперативно добраться до места обрыва провода. Избежать переохлаждения дома в холодную пору года поможет установка совмещенного современного котла, либо дополнительного твердотопливного оборудования.

Еще один малоприятный нюанс, с которым может столкнуться домовладелец. Это малое сечение кабеля подводящей или внутренней электропроводки. В лучшем случае, недостаточная мощность ограничит возможности работы котла, а в худшем – может привести к пожару или обесточиванию нескольких домов. В данной ситуации следует либо отказаться от электрического котла, либо поменять кабели, либо провести к оборудованию отдельный силовой провод.

Этапы изготовления электродного котла

Схема подключения электродного котла

Определитесь какую именно схему вы хотите видеть у себя в доме: одноконтурную – только для отопления дома, или двухконтурную – может не только отапливать, но и греть воду для системы ГВС.
Создание и монтаж котла, его подсоединение к системе.
Первичное наблюдение за перемещением теплоносителя в системе и поддержание характеристик на заданном уровне.
Выбор материала батарей, которые подходят для электродного котла.
Автоматизация работы агрегата.

Это общая схема работы, которой необходимо придерживаться. Ниже мы поэтапно и подробно распишем вам как сделать электродный котел.

Эскиз электродного котла

Шаг 1. Возьмите стальную трубу, которая подбиралась как будущий корпус котла, и с одного торца насадите муфту, а с другого – тройник. Плотно закрутите их, чтобы при дальнейшей эксплуатации не было утечек.

Тройник – именно та деталь, через которую теплоноситель будет поступать в систему для нагрева и подаваться з котла в отопительную систему.

Шаг 2. Возьмите электрод и ставьте его в корпус будущего котла с торца тройника

Важно, чтобы он располагался неподвижно: для этого и послужит изолятор. С его помощью четко закрепите электрод в выбранном положении

Вам может пригодиться обычная заглушка от биметаллического радиатора. Используя ее, можно хорошо изолировать электрод, чтобы не было контакта между ним и корпусом. Для этого достаточно будет просверлить в заглушке отверстие, а окончательную фиксацию произвести обычной гайкой.

Изолятор – важная деталь конструкции, так как он еще и герметизирует корпус котла. Поэтому, если вы не уверены в своих силах по изготовлению изолятора, то лучше обратиться к квалифицированному специалисту.

Перед тем как заварить конструкцию, добавьте внутрь около 0,7 литров жидкости.

Шаг 3. Приварите к трубе (корпусу) устройства 2 стальных болта (М8 или М10 будут оптимальным выбором). Они будут вам нужны для крепления проводом заземления и нулевого. Места контакта обязательно заизолируйте: они могут стать причиной удара током при случайном касании.

Шаг 4. Установите котел в систему отопления и подключите его.

Теплогенерирующие электрические установки

Принцип работы и конструкция электрокотлов определяет потребляемую мощность, особенности монтажа и экономическую целесообразность. Существует три типа установок:

- ТЭНовые;
- электродные (ионные);
- индукционные.

ТЭНовый котел

Это устройство является классикой для теплогенерирующих приборов на основе электроэнергии. Единственным серьезным недостатком таких котлов является их чувствительность к жесткости воды: большое содержание солей приводит к образованию накипи на ТЭНе, что сильно снижает КПД (вплоть до полного перегорания элемента) и ведет к росту затрат.

Если в системе отопления будет применен такой электрокотел, то нужно уделить особое внимание состоянию воды в контуре. Чаще всего на входе подпиточной воды ставят специальный фильтр, уменьшающий ее жесткость — это важный момент для нормальной и продолжительной работы

Котлы с нижним отводом чаще применяются для систем отопления в одноэтажных домах с организацией нижней схемы разводки. Верхний отвод в котле удобно применять для обогрева двухэтажного дома либо с размещением электрокотла в подвале здания.

Электродный котел

Теплогенерирующая установка такого образца отличается высоким КПД (98 – 99%) по сравнению с ТЭНовой, а также простотой технического исполнения. Она не требует изменения проекта существующей отопительной системы дома при монтаже.

Однако для его работы необходим теплоноситель с хорошим коэффициентом теплопроводности. Он должен на протяжении длительного времени сохранять свои свойства, выступая источником ионов для системы.

Вода, являясь также электролитом, не всегда подходит, и потому систему наполняют специальными средами. Стоит отметить, что даже при использовании воды образующиеся отложения солей не ухудшают технические характеристики агрегата.

Индукционный котел

Последним словом техники является применение индукционных котлов. Особенностью энергосберегающей технологии является 99% КПД, когда разогрев теплоносителя происходит за 5–7 мин.

При этом не имеет значения, какое вещество «залито» в систему отопления: возможность применения масла или антифриза расширяет географию использования котлов на районы с суровым климатом, когда существует опасность «размораживания» водяных систем.

Элементом нагрева является индуктор со стальным сердечником в виде лабиринта порядка 7 мм в толщину, по которому циркулирует теплоагент. Индукционный ток разогревает сталь сердечника, который в свою очередь нагревает жидкость.

Микровибрации внутри котла не позволяют накипи оседать на поверхностях нагрева, что является весомым аргументом при водяном отоплении частного дома. Продолжительная работа не сказывается на его эффективности.

Этот тип котлов не требует дорогостоящего ежегодного обслуживания, монтируется в любом подходящем месте благодаря своей бесшумности и высокой степени пожаробезопасности. Система отопления на основе индукционного котла представляет собой замкнутый контур с расширительным баком и принудительной циркуляцией.

Цена аппарата сопоставима с высококачественными ТЭНовыми котлами. Для обогрева гаража либо небольшого одноэтажного строения с помощью электрокотла достаточно будет организовать выделенную линию 220 V и использовать однофазное устройство. Для обогрева помещения с большой площадью понадобится подвести линию 380 V и применить агрегат трехфазного тока.

Электрический и твердотопливный

Существует несколько разновидностей котельного оборудования, отличающегося, в первую очередь, по типу используемого топлива. Наибольшую популярность получили:

Электрический.
Твердотопливный (пеллетный) котел.
Газовое оборудование.

Несмотря на то, что в последние годы проходит практически повсеместная газификация, оборудование, работающее на газу, все же редко устанавливается в сельской местности. Основная область его применения – городские квартиры и загородные коттеджи, близкие по комфортности проживания к условиям мегаполиса. В деревнях чаще устанавливают твердотопливное оборудование – дровяной, пеллетный либо угольный котел.

Важнейшее преимущество, которое отличает твердотопливный (пеллетный или дровяной) котел отопления – дешевизна и простота эксплуатации. На селе дрова по сей день остаются самым дешевым топливом, а вероятность проведения газа в отдаленные уголки страны пока еще остается практически в области фантастики.

Электрический

Электрический котел отопления имеет массу достоинств, но все их перекрывает один существенный минус – высокая эксплуатационная стоимость. В некотором роде недостатками оборудования можно также считать:

Энергозависимость системы. Отключение электроэнергии приведет к негативным последствиям для всей сети отопления, а не только для самого прибора. Для минимизации риска размораживания системы в случае отключения электроэнергии потребуется дополнительная установка аварийного генератора.
Электросеть должна быть способной выдержать существенно увеличивающуюся нагрузку. Возможно, потребуется проведение дополнительной линии. Обязательно потребуется установить отдельный автомат.
Подключение прибора должен осуществлять квалифицированный электрик. Непрофессиональный монтаж опасен для жизни.

По принципу работы выделяют электродные и ТЭНовые электрокотлы. Останавливаться на первых мы не будем, так как сконструировать и смонтировать подобный прибор крайне сложно. Рассмотрим подробнее ТЭНовые устройства.

Нагрев в таком котле осуществляется в трубчатом нагревателе. От него тепло передается теплоносителю, циркулирующему в системе. В качестве теплоносителя можно закачать воду или антифриз.

1 Достоинства и недостатки

По сравнению с классическими обогревательными приборами, работающими на тэнах, электродные по ряду параметров значительно их превосходят. Но они также имеют свои слабые стороны.

К положительным качествам ионных котлов можно отнести:

1. Высокий, до 98%, КПД — имея простой и эффективный принцип действия, подобные устройства способны практически всю энергию переводить в тепло.
2. Компактность габаритов — размеры средней модели составляют всего 50 см, что позволит размещать котёл даже в маленьких помещениях. Помимо этого, он монтируется прямо в систему отопления, что позволяет сэкономить ещё немало места.
3. Надёжность — благодаря устройству конструкции ионные котлы не запустятся без воды в системе, чего не скажешь об аналогах с тэнами, которые легко сгорают при «холостой» работе.
4. Бесшумность в процессе работы.
5. Стабильность работы — при падении напряжения электродные нагреватели не отключатся, а лишь станут чуть слабее нагревать теплоноситель.
6. Экономичность. По сравнению с тэновыми аналогами, они потребляют на 15−20% меньше электроэнергии.

Недостатки электродных котлов:

1. Особые требования к теплоносителю — чтобы котёл смог выйти на нужную рабочую мощность, необходима вода с определённой концентрацией солей, поскольку она должна иметь нужное сопротивление. Не получится использовать в качестве теплоносителя другие жидкости.
2. Потребность в заземлении — так как в процессе работы возникает вероятность появления статического электричества, как сам котёл, так и всю систему отопления обязательно нужно заземлять.
3. Приборы контроля — необходима установка приборов, контролирующих работу системы, что повышает стоимость оборудования.
4. Определнные радиаторы — для качественной и эффективной работы ионных котлов можно использовать не каждый радиатор.

Дальнейший монтаж электрокотла: способы его установки

Интеграция электрокотла в схему отопления.

Самодельный электрический котел может быть сделан несколькими вариантами. Самым простым является монтаж ТЭНа четко в систему отопления. Здесь стоит использовать более утолщенную трубу в сравнении с прочими трубами в вашем доме.

Способ со съемной трубой будет замечательным решением в том случае, если вам понадобиться снять ТЭН для починки либо полной замены. Не отказывайтесь от мобильности и универсальности решений, поскольку в противном случае могут возникнуть дальнейшие осложнения в процессе эксплуатации. Однако стоит подметить, что, несмотря на свою эффективность, данный комплекс обладает некоторыми недостатками.

Лучше всего будет изготовить отдельно расположенный котел небольшого диаметра. Для этого рациональнее использовать стальную трубу. При этом чем меньшего размера будет котел, тем более эффективным будет его функционал. Ведь нагревать лишние объемы воды и расходовать средства на отопление нет никакой необходимости. К примеру, для отопления сравнительно небольшого дома с двумя-тремя комнатами можно использовать трубу для котла в диаметре примерно 219 миллиметров. Длина котла при этом будет равняться 0,5 м.

Трубу следует заварить крышками с обоих концов. Это необходимо для качественной и более эффективной изоляции. Затем в одной из крышек проделывают отверстие, сквозь которое будет подаваться нагретая вода в радиаторы. Нижняя область котла также должна иметь отверстие, через которое будет поступать вода для обогрева. Устройство котла остается вполне простым. Вам лишь необходимо обзавестись ТЭНом.

Итак, процесс создания электрического котла для отопления радиаторов и обогрева воды самостоятельно — это несложное дело. Для обеспечения подогрева воды стоит применять котел с достаточно высокой пропускной способностью, дабы всегда присутствовал запас воды для применения.