Электродные котлы обладают предельно простой конструкцией. Они обеспечивают сравнительно быстрый нагрев теплоносителя в отопительной системе и позволяют немного экономить на электроэнергии. Отдельные умельцы изготавливают их самостоятельно, снижая затраты на создание отопительной системы. Как сделать электрокотел Скорпион своими руками? Для этого понадобятся инструменты и исходные материалы.
Инструменты и оборудование для электрокотла
Что нужно для того чтобы собрать электрический котел своими руками? Если вы решились на такой эксперимент, запаситесь инструментами и исходными материалами . Для проведения работ понадобятся:
- Стальная труба – диаметр от 50 до 100 мм, длина – 250-300 мм;
- Электрод – крайне желательно, чтобы он был сделан из такого же материала, как и сама труба;
- Трубки меньшего диаметра – для подключения к отопительной системе;
- Изолятор для электрода – можно сделать самому или заказать в токарной мастерской;
- Провода для подключения к электросети;
- Провод для подключения к заземлению;
- Термостойкая краска.
Из инструментов понадобятся сварочный аппарат и ножовка. Теперь давайте разберемся, как сделать электрокотел отопления на 220 В своими руками.
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).
Установка электрического котла
Наш самодельный электродный котел готов, осталось проделать последние шаги:
- Смонтировать котел и подключить его к отопительной системе;
- Заполнить систему теплоносителем и проверить ее герметичность;
- Выполнить электрические подключения.
Проверка системы отопления под давлением проводится с помощью специального аппарата, называемого опрессовщиком.
Электродные котлы монтируются в вертикальном положении, таким образом, чтобы электрический вывод для подключения центрального электрода находился снизу. Соединяем входные и выходные патрубки с отопительной системой, после чего заполняем отопительную систему теплоносителем. Внимательно просматриваем все соединения на предмет протечек. Если есть возможность, следует проверить герметичность смонтированной самостоятельно системы отопления под давлением – максимальный показатель для подобных систем составляет не выше трех атмосфер.
Если с герметичностью все нормально, приступаем к электрическим подключениям. Так как мощность нашего котла составляет больше 3 кВт, протягиваем от электрического щита отдельную электрическую линию. Обратите внимание, что ставить УЗО не нужно – они не работают совместно с электродными котлами. Фаза подключается к центральному электроду, ноль – к корпусу. Сюда же, к корпусу, подключается заземление (для этого к корпусу нашего котла приварены два болта). Заземление рекомендуется подсоединять медным проводом сечением 4 мм.
Электродные котлы вырабатывают большое количество гидролизных газов. Поэтому отопительная система, работающая на таких котлах, должна оснащаться спускником воздуха.
Подача электроэнергии на котлы осуществляется в ручном режиме или с помощью специальной автоматики. Потребляемая мощность замеряется амперметром. Здесь нужно проследить, вышло ли оборудование на рабочий режим. Если учесть, что мощность котла составляет 4-5 кВт, то сила тока в цепи должна составлять от 18 до 22 А (при питающем напряжении 220 Вольт). Если сила тока недостаточна, в теплоноситель добавляется раствор соды или соли.
В процессе эксплуатации системы вы сможете заметить, что она не всегда работает стабильно. Все дело в изменении параметров теплоносителя – его электрическая проводимость меняется, сопротивление падает. Поэтому нужно регулярно контролировать состояние теплоносителя и добавлять в него соли и присадки.
Видео
Отопление дома при помощи электричества — наиболее технологичный вариант. Электрическая энергия без потерь преобразуется в тепловую, удобно и дешево транспортируется.
Есть ряд типовых решений для организации отопления — тепловые насосы, обратные кондиционеры, керамические инфракрасные излучатели, конвекторы, электрокотлы . Популярной является установка электрического котла.
Электрический котел для отопления дома
Преимущества установки центрального электрического отопителя:
- Применение других видов топлива параллельно с электричеством.
- Возможность встроить в уже существующую систему отопления.
- Экономия на нагревателях.
- Простота конструкции и ремонтопригодность.
- Экономия при наличии дифференцированных тарифов на отопление.
- Низкая стоимость оборудования , возможность дистанционного контроля.
- Доступность технологии, возможность собрать отопитель своими руками.
- Возможность установки в систему отопления частного дома и подсобных помещений.
- Оптимальное решение при наличии альтернативных источников энергии: солнечной панели или ветрогенератора.
Устройство электрокотла
Есть различные методы реализации электрического котла, но любой содержит три компонента:
- Нагреватель.
- Корпус.
- Группа управления и безопасности.
Различия электрических котлов, как правило, это вариации этих параметров и опций.
Как работает
Устройство подключено к жидкостной системе отопления . Система заполнена теплоносителем, который нагревается ТЭНом. Насос или гравитация постоянно заставляют жидкость циркулировать.
Жидкость отдает тепло в помещение через теплообменники — батареи. Холодная жидкость подается опять к котлу.
На протяжении магистрали или в определенных точках помещения устанавливаются датчики. Они подают сигнал на контроллер, который снижает или повышает напряжение или выключает котел.
Управление электрическим котлом в зависимости от схемы подключения и применяемых комплектующих бывает ступенчатым или плавным.
Подбор мощности нагревателей зависит от размеров емкости нагревателя и мощности радиаторов. Установка слишком мощных нагревателей способно привести к закипанию теплоносителя и разрыву системы.
Внимание! Для повышения безопасности применяйте предельный механический термостат с реле , который предупредит закипание жидкости, если электроника контроллера не справится.
Подключение к сети и блок управления
Для безопасного подключения к сети потребуются:
- Провода соответствующего сечения . Сечение рассчитывается исходя из мощности и длины, для мощной системы лучше подключение силового кабеля и 380 вольт.
- Заземление : металлические детали стоит присоединить к контуру заземления.
- Отдельный дифавтомат — выключит потребителя, если защитная трубка проржавеет и будет «пробивать» в дом.
Чтобы регулировать силу тока, приобретают:
- Контроллер или блок управления.
- Амперметр.
- GPS-модуль.
- Механический клапан , отключающий электроэнергию при закипании жидкости в котле (надежный механизм, работает от давления).
Схемы самодельных электрокотлов
Домашний мастер без труда соберет электрический обогреватель в своей мастерской . Есть ряд схем и решений, которые оптимальны для различных условий.
Из чугунной батареи с ТЕНом
Если обогреть планируется небольшое утепленное помещение (бытовка, гараж, изолированная комната) дешевым вариантом будет превращение чугунной батареи в электрический обогреватель. Этот вариант выполняет роль электрического котла и теплообменника.
Для сборки потребуется:
ТЭН устанавливается в нижнюю пробку батареи. Если батарея будет изолирована, противоположные пробки заглушены, а над ТЭНом в пробку врезается дополнительный расширительный бачок, который служит также «лейкой» для заполнения и развоздушивания батареи.
Если батарея будет служить электрокотлом, к противоположной стороне батареи внизу подключается подача холодной воды, вверху батареи — отбор холодной воды.
Обязательно при монтаже применяем правила безопасного монтажа электропроводки.
Внимание! При малом сечении проводов, не заизолированных скрутках или слабых контактах есть риск пожара.
Вам также будет интересно:
Из трубы
Есть следующие виды электрических котлов, изготавливаемых из трубы.
Индукционный
Работает на принципе электромагнитной индукции.
Внутрь пластиковой трубы помещается металлический штырь.
Сверху через диэлектрик навивается спираль из толстого медного провода.
На провод подается постоянный ток, сердечник нагревается и передает температуру протекающему теплоносителю.
С теплоэлектронагревателями
Простейший котел можно собрать из металлической толстостенной трубы или огнетушителя на 10 килограммов. Нагреватель в этой системе — обычный ТЭН. Он состоит из нагревающейся нихромовой спирали, погруженной в теплопередающий сердечник и гидроизолирующую оболочку. ТЭН, по сути, бытовой кипятильник.
ТЭН устанавливают как внизу, так и вверху емкости. Спирали нагревателя легко вставляются и вынимаются без проведения сварочных работ, так как срок службы нагревательных спиралей ограничен, их потребуется периодически менять. Нить нагревателя при пропускании тока раскаляется, и греет воду.
Если требуется большая мощность, можно собирать проточный комбинированный котел из нескольких блоков, соединенных перемычками.
Электродный котел
Суть работы электродного котла — принцип электролиза . Котел состоит из трубки — корпуса, внутрь которой через диэлектрическую прокладку опущен штырь из металла. Корпус подключен к «нулевой» фазе и заземлен.
С одной стороны корпуса — подача холодной воды, с другой — отвод нагретой. Важный элемент — теплоноситель, в него добавляются определенные присадки.
Вода нагревается за счет движения электронов между анодом и катодом.
Электродный котел своими руками несет потенциальную опасность. Система отопления в этом случае является элементом электрической цепи. Если провод заземления из-за каких-то причин повредится, система становится опасной — если коснуться корпуса, можно получить удар током.
Изготовление своими руками
Постройка котла состоит из двух этапов — проектирование и сборка.
Проектирование и подготовка чертежа
На этапе проектирования определяют:
- Вид котла. Разница в КПД котлов небольшая, поэтому лучше выбрать проверенную годами ТЭНовую схему.
- Мощность котла . Определяется по сумме мощностей нагревателей и зависит от теплопотерь помещения, а также тепловой мощности батарей.
- Общую схему и рисуют проект.
Сборка
Сборка состоит из нескольких этапов.
Поиск и подготовка
Для нашей конструкции потребуется обрезок трубы 150 мм диаметром , две заглушки, электронагреватели, штуцера для входа/выхода теплоносителя, подключения нагревателей и клапана развоздушки.
Обработка материалов
Трубу требуется герметично заварить, подключить штуцера. Для этого обращаемся к знакомым сварщикам. Задача облегчается, если есть корпус от огнетушителя — он выполнен из стойкой к коррозии стали, толщина и габариты вполне подойдут. Остается только приварить резьбовые соединения.
Окончательная сборка
Чтобы собрать электрический котел, нам потребуются:
- Инструменты : разводные и рожковые сантехнические ключи, отвертка и индикатор электричества.
- Расходники : уплотнительные прокладки, льняная пакля или фум-лента.
Сборка идет по логическим этапам:
- Присоединение ТЭНов в корпус . Желательно, чтобы они располагались в нижней части — так нагрев будет равномернее.
- Монтаж к стене. Для этого заранее привариваются монтажные кронштейны. Можно воспользоваться стяжными хомутами.
- Подключение к системе отопления . Все соединения должны быть с кранами — это облегчит снятие электрического котла в случае ремонта.
- Присоединение к контактам ТЭНа электрических проводов. Подключать лучше через регулятор мощности.
- Обязательно заземлить корпус. Это исключит поражение электрическим током в случае «пробоя» изоляции нагревателя.
Испытания
Котел запускается только на заполненной системе отопления. При проверке особое внимание стоит уделить целости контактов, наличия электрического «пробоя». Для этого потребуется индикатор. Если при присоединении проводов лампочка индикатора светится - отключаем прибор и проверяем, где произошла утечка тока.
Практически любой электрический котел требует обязательного наличия автоматики управления.
Вы не можете установить один единственный выключатель на вводе, которым будете запускать и отключать обогрев.
Должна быть определенная система безопасности и приборы отслеживания температуры теплоносителя. Давайте же рассмотрим, как собрать такую систему, разберем ее схему и функциональность отдельных элементов.
При этом остановимся на самых минималистичных и простейших вариантах, которые вы сможете собрать самостоятельно своими руками.
Ведь как известно, чем меньше элементов, тем больше надежность всей системы. Поэтому самые простые варианты и работают дольше и надежнее остальных.
Выбор вводного автомата и пускателей
Принципиальная схема автоматики электрокотла всегда начинается с подачи напряжения через вводной автомат.
Электрическое отопление подразумевает, как правило, наличие трехфазного ввода 380В. Значит и автомат должен быть трехполюсным. 
Обратите особое внимание, это должен быть именно один трехполюсный выключатель, а не три отдельных однополюсных.
При КЗ и повреждении греющего элемента любой фазы, защита должна прекращать подачу напряжения по всем фазам.
После вводного автомата фазные проводники нужно разделить.
Делается это на электромагнитных пускателях.
Именно на них и ложится основная работа по автоматической коммутации эл.сети. Автомат то вы включаете и выключаете ручками, а пускатель будет это делать без вашего участия, на основе подачи управляющего напряжения от соответствующих датчиков. 
При этом в отличие от автомата, покупайте три отдельных однофазных модульных пускателя. Старые модели типа ПМЛ, ПМА, КМИ здесь не подойдут. И дело вовсе не в их шумной работе и громких щелчках.
Модульный трехфазный экземпляр в едином корпусе, тоже будет не пригоден для нашей схемы.
Самое главное преимущество однофазных – возможность ручной и очень простой регулировки мощности электрокотла. Подробнее об этом будет сказано ниже.
К силовым клеммам каждого контактора, как раз-таки и подключаются нагревательные элементы (ТЭН, электроды) котла отопления.
Простая регулировка мощности электрического отопления
Замкнутое или разомкнутое положение контактов зависит от того, подано или снято напряжение с его катушки управления. Получается, чтобы собрать автоматику, на клеммы этих самых катушек мы должны через какие-то другие элементы подавать управляющие сигналы (напряжение).
Катушка имеет два контакта А1, А2.
При покупке обращайте внимание, пускатели могут идти с катушками на 380В и 220В. Лучше брать последний вариант.
В этом случае на один из контактов вы напрямую подключаете нулевой проводник, а в разрыв второго устанавливаете кнопки-микровыключатели.
Для чего они нужны? Благодаря им, у вас появляется возможность включать поочередно 1,2 или 3 тэна, тем самым увеличивая или уменьшая мощность отопления.
К примеру, на улице за окном температура -5С. Нажимаете одну кнопку и запускаете в работу всего один ТЭН мощностью 2квт. Ударили морозы -25С, нажимаете все три кнопки и повышаете мощность в три раза.
При этом количество ступеней обогрева будет зависеть от номинальной мощности каждого нагревательного элемента. Если они все будут по 2квт – это всего три ступени.
А вот если один будет 2квт, второй 3квт, а третий 4квт, то количество ступеней автоматически возрастает до семи!
Все будет зависеть от того, какие фазы (тэны) и в какой последовательности подключать.
- по отдельности 2квт – 3квт – 4квт
- вместе 2квт+3квт+4квт
- раздельно 2квт+3квт
- раздельно 2квт+4квт
- раздельно 3квт+4квт
То есть, благодаря этим маленьким кнопочкам и раздельным модульным пускателям вы получаете простейшую схему для регулировки мощности электрического отопления.
Ток в цепях управления катушек очень небольшой (несколько миллиампер). Соответственно ставить сюда полноценные выключатели не нужно.
На все эти три микровыключателя должна быть подана одна фаза. Допустим фаза С. Берете ее с нижних контактов вводного автомата.
Вот именно из этой точки и начинается вся дальнейшая схема автоматики.
Зачем нужен предельный термостат
Обязательный элемент такой схемы – предельный термостат.
Это защитное устройство, которое отключит ваш электрокотел, если он пошел, что называется в разнос.
Например, перестал работать циркуляционный насос или где-то образовался засор. В результате этого температура начала резко возрастать и превысила допустимые значения.
Данную температуру вы устанавливаете самостоятельно при помощи ручного регулятора.
Так как это защитный элемент, который должен полностью “гасить” котел, подключать его нужно последовательно в разрыв управляющей фазы, как на рисунке внизу.
Регулировка температуры воды
Помимо безопасности, нам потребуется еще один элемент. Элемент управления, который будет его периодически включать и выключать для поддержания заданной температуры воды.
Этим устройством является рабочий термостат.
Не путайте его с предельным. В предельном имеется взводимая вручную кнопка, которая при срабатывании препятствует самостоятельному включению датчика.
То есть, когда он сработал один раз, вам потребуется осмотреть всю систему и схему, дабы разобраться в причине срабатывания. И только после этого, нажав эту кнопочку, отопление можно будет запустить заново.
Рабочий термостат включается-выключается без вашего участия, в зависимости от выставленной на нем температуры.
Данный термостат монтируется после предельного, опять же в разрыв цепи.
Таким образом мы получили элемент защиты и элемент управления. В принципе, это и есть самая примитивная схема №1 для автоматики электрического отопления.
Комнатный термостат и экономия электроэнергии
Чтобы получить более функциональный вариант, добавим сюда прибор для отслеживания температуры воздуха в помещении – комнатный термостат.
Ему не важно какая будет температура котловой воды, он реагирует именно на комфортную температуру воздуха в вашем доме.
По аналогии с предыдущими элементами монтируете его в разрыв, перед рабочим термостатом. Вторая простейшая схема готова.
Но человек всегда стремится к большему и помимо комфорта при электрическом отоплении, всегда хочется еще и сэкономить. Все таки электроотопление за редким исключением, в наших реалиях не совсем дешевая штука.
Как это сделать, усовершенствовав вышеприведённую схему подключения? Для этого дела существует ночной тариф.
Чтобы им воспользоваться в полной мере, нам потребуется реле времени.
Оно будет запускать электроотопление только в заданный промежуток суток. Размещайте его в схеме перед комнатным термостатом.
Однако при этом обратите внимание на один нюанс. При наличии в схеме такого устройства, обязательно параллельно ему монтируется термостат минимальной температуры воздуха.
Днем в ваше отсутствие, температура на улице может резко упасть. Уезжали при -5С, приехали вечером - за окном минус 25С. Соответственно и дома существенно похолодает.
Стены начнут выстывать, так как реле времени попросту не даст запуститься отоплению раньше запрограммированного часа. Чтобы этого не случилось вам и потребуется своеобразная “шунтирующая” перемычка.
Она запустит отопление, как только температура в доме упадет ниже минимального порога. В итоге не даст дому остыть, а системе разморозиться.
Чтобы визуально наблюдать включены датчики или выключены в данный момент, можно подключить в общую точку перед микровыключателями сигнальную лампочку и вывести ее на видное место.
Особенно это полезно при нахождении щитка управления и самого котла в подвале дома или в соседней пристройке.
Большинство заводских электрокотлов отопления построено именно на таких принципиальных схемах управления. Есть одна питающая линия (фаза), подающая сигнал на катушку прибора с силовыми элементами, а все дополнительное оборудование, датчики и релюшки, как раз-таки и “навешиваются” на эту самую линию, выполняя защитную и контролирующую функции.
Как видите, ничего сложного и замысловатого здесь нет.
В последние годы среди населения пользуется популярностью установка электрического оборудования для обогрева помещений. Связано это с экономией средств на природных энергоресурсах. Но монтаж такого оборудования требует значительных материальных вложений, поэтому многие домашние умельцы интересуются тем, как сделать электрокотел своими руками.
Подобный электрокотёл можно изготовить самому
Причины популярности электрокотлов
Электрические котлы не имеют механических элементов, благодаря чему пользоваться ими намного проще. К тому же вероятность возникновения поломки снижается в несколько раз.
В электрокотлах установлена система автоматической регуляции температуры. Это способствует его отключению при малейших изменениях температуры окружающей среды. Если возникнет необходимость, котёл либо увеличит температуру, либо её уменьшит.
Работает устройство безопасно, не производя угарного газа и других вредных веществ, поэтому его устанавливать можно для обогрева любых помещений, в том числе детских и спальных комнат. К тому же на монтаж оборудования не нужно получать соответствующих разрешений от контролирующих органов.
В этом видео вы узнаете, как изготовить электрокотёл:
Такие котлы можно использовать в качестве дополнительного оборудования для обогрева помещения или сделать основным источником тепла в доме. Питается устройство от сети 220 В, а весит, как правило, около 20 кг. Даже при таких небольших габаритах оно способно обогреть до 400 кубов воздуха.
Многие электрокотлы характеризуются хорошим КПД. К примеру, для нагрева 30 кубов воздуха необходимо в сутки потратить 4 кВт электричества. Использование таких устройств позволяет обогреть помещение гораздо больших размеров, чем это можно было бы сделать другими видами отопительного оборудования.
Конструкция и принцип работы
Электрокотлы имеют довольно простую конструкцию. Все устройства оборудованы нагревательным элементом и ёмкостью для проводника тепла. По типу нагревательного элемента электрокотлы разделяются на:
- устройства с тэнами (трубчатыми нагревателями);
- индукционные котлы;
- приборы с электродными нагревателями.
Электрокотлы классифицируются на 3 вида Любая установка на электричестве в обязательном порядке должна иметь термостат для регулировки температуры и два патрубка (для подачи теплоносителя и его отвода).
Передвигаться теплоноситель по системе может в принудительном порядке с помощью установки дополнительного оборудования (насосов). Также для этой цели могут использоваться элементарные законы физики и сила земной гравитации. При автоматической циркуляции насос устанавливается на входе обратки.
Устройство с тепловым электронагревателем
Такие устройства считаются самыми популярными благодаря простой конструкции и небольшой стоимости. ТЭН (нагревательный элемент) устанавливается в ёмкость, где и прогревается проводник тепла до нужной температуры. При прохождении тока по спирали тэна она нагревается до высокой температуры, благодаря чему и происходит нагрев жидкости.
Нагревательный элемент защищён от перегревания, так как вода постоянно циркулирует и охлаждает его. Чтобы поддерживать постоянный уровень температуры проводника тепла, устанавливается термостат, который отключает тэн в случае превышения установленной температуры. Включается аппарат снова, когда показатели будут уменьшены до минимальных.
Электрический котёл для отопления своими руками сделать несложно, если сравнивать его изготовление с другими видами отопительного оборудования. Он не будет обладать достоинствами покупных аналогов, но всё же возложенную на него функцию выполнит.
Для самостоятельного изготовления устройства понадобятся только нагревательные трубчатые элементы и ёмкость. Но идеальным такой котёл считать не стоит, поскольку его КПД будет ниже 80%. Многое зависит и от качества тэнов, на которых образуется накипь из-за растворённых в воде солей. Зачастую она приводит к выходу оборудования из строя из-за перегрева. Как показывает практика, накипь слоем 1 мм снижает КПД на 10-15%. Но даже учитывая это, электрические конструкции для нагрева помещений пользуются большой популярностью.
КПД такого устройства будет далек от 100% Индукционные аппараты
Такие устройства, в отличие от тэновых моделей, имеют КПД, приближённый к 100%. К тому же они долговечны. Срок их службы составляет около 25-35 лет, при этом дополнительно они могут выполнять функцию бойлера, нагревая воду. Благодаря преобразованию энергии практически без потерь котлы индукционного типа имеют самую высокую энергоэффективность.
Тем не менее такой тип оборудования не стал популярным у домашних мастеров, поскольку индукционный самодельный электрокотел для отопления дома сделать очень сложно. Связано это с необходимостью использования электронных преобразователей напряжения.
Конструкция такого устройства состоит из катушки
(индуктора), которая установлена на металлический сердечник. Последний представляет собой змеевик из труб, по которым движется теплоноситель.
Индукционный котёл отличается от тэновых устройств тем, что площадь соприкосновения воды или антифриза с нагревательным элементом у него в несколько раз выше. Поэтому и КПД индукционных агрегатов равняется 99-100%. Накипи в них образуется в несколько раз меньше, поскольку создаются микровибрации, которые предотвращают такой процесс. Электрокотлы также имеют защиту от перегревания элекроэлемента, так как вода постоянно циркулирует.
Электродный агрегат
Конструкция на электродной основе чем-то напоминает «армейский» кипятильник. Она состоит из двух лезвий, между которыми есть зазор в 1-2 мм. В качестве теплоносителя используется вода с растворённой солью.
Электродный котёл включает в себя отрезок металлической трубы. Внутри расположен электрод, который закрыт с помощью втулок. Обязательно должно быть хорошее заземление с трубой, которое соединяют с корпусом котла.
Такой котёл имеет простую конструкцию При подготовке теплопроводника необходимо правильно рассчитать количество соли, так как от этого показателя будет зависеть сила тока в цепи, то есть мощность устройства. Для корректировки температуры используют термостат. Также прибор оснащён автоматической системой отключения.
Преимущества и недостатки
Хоть разные виды электрокотлов отличаются по устройству и принципу действия, они имеют ряд общих достоинств и недостатков. Преимущества электрических котлов перед топливными заключаются в следующем:
- простота конструкции;
- высокий уровень безопасности;
- не нуждаются в установке дымохода;
- высокий КПД;
- электричество - одно из самых доступных и экологически чистых видов энергии;
- отдельного помещения под котельню не нужно предусматривать, а установка может быть произведена в любой комнате дома;
- потребуется намного меньше материалов для производства;
- большой срок службы;
- электрические котлы бесшумны и автоматизированы.
Если говорить о недостатках электрокотлов, то на сегодняшний день можно указать только один. Не учитывая того, что электричество - доступный и экологический вид энергии, он не является самым дорогим источником тепла. Хотя с другой стороны, если использовать электрокотлы в качестве дополнительного оборудования, то такой вариант будет экономически целесообразным.
Практическое руководство по самостоятельному изготовлению
Перед установкой оборудования необходимо тщательно подготовиться: сделать или заказать чертежи и схемы, произвести нужные расчёты, выбрать место под установку, запастись материалами и инструментами.
Хоть готовые чертежи теоретически можно использовать, но в большинстве случаев их придётся переделывать, так как каждый домашний мастер будет использовать те материалы, которые у него есть.
Производство котла на основе тэна
Электрокотел для отопления дома своими руками лучше сделать на основе технологии трубчатого электронагревателя. Связано это с простотой конструкции. Её сделать сможет даже человек без соответствующего опыта. Такое устройство разрешается использовать для обогрева как большого, так и маленького помещения. Его можно установить в гараже, бане или небольшой комнате. К тому же для его работы потребуется напряжение от обычной сети.
Сделать электрокотел отопления своими руками на 220 В можно из стальных труб для корпуса и патрубков, металлических листов и нескольких тэнов. Если планируется устанавливать один тэн, тогда достаточно трубы диаметром 10 см, а если два и более, то 13-15 см. Корпус должен быть длиннее нагревательного элемента минимум на полметра.
В конструкции, состоящей из нескольких ТЭНов, каждый из них необходимо подключить под отдельный автомат. Если в доме есть не одна, а три фазы, то устанавливать нужно каждый элемент на отдельную фазу.
Необходимые инструменты и материалы
Для котла с мощностью 2,4 кВт нужно немного материалов. Он обеспечит теплом дом в качестве дополнительного оборудования. Для работы необходимо подготовить:
- Трубу из стали диаметром 120 мм и длиной 65 см.
- Листы из стали толщиной 4 мм и размером 1,5×1,5 м.
- Два тэна по 1,2 кВт.
- Термостат.
- Предохранительные клапаны.
Все материалы можно приобрести в специализированных магазинах. Если устанавливать покупной котёл, то комплектующие должны быть в комплекте с ним. Некоторые элементы можно сделать самостоятельно из подручных средств, но термостат нужно покупать в любом случае. Также нужно подготовить ряд инструментов:
- Шлифовочную машинку.
- Сварочный аппарат.
- Дрель и набор свёрл.
- Линейку и маркер.
- Набор отвёрток и ключей.
Кроме этого, потребуются антикоррозионное вещество, грунтовка и краска для придания котлу красивого вида.
Пошаговая инструкция
Котёл для частного дома можно сделать самостоятельно, воспользовавшись инструкцией по производству. Все действия необходимо выполнять в такой последовательности:
- Производство теплообменника. Для этого необходимо в трубе диаметром 120 мм прожечь отверстие в 1 дюйм. Делать его лучше газовой горелкой, в крайнем случае - электродом.
- Проделанное отверстие зачищают с помощью болгарки. Дальше к отверстию нужно приварить стогны.
- Для дна котла используют металлическую пластину толщиной 5 мм. Она будет закрывать аппарат снизу и выполнять функцию фланца для тэна.
- В самой нижней части трубы ввариваются стогны, которые отводят лишнюю воду из системы.
- К корпусу котла необходимо приварить шпильку. К ней будет подключаться заземление.
- Верхняя часть закрывается круглой пластиной диаметром 120 мм.
- Герметичность конструкции можно проверить, опустив её в воду. Предварительно все патрубки закрываются полипропиленом.
- Дальше необходимо установить терморегулятор и кран, после чего подключить устройство к системе подачи воды.
- На завершающем этапе тэны включают и тестируют работу системы.
Такая конструкция имеет свои недостатки. Основным из них является невозможность замены нагревательного элемента. Для этого нужно отрезать верхнюю крышку и демонтировать конструкцию. Чтобы избежать таких последствий, необходимо устанавливать съёмные тэны наподобие тех, что устанавливаются в бойлерах.
Для защиты от коррозии котёл обрабатывают специальным веществом. После этого его необходимо прогрунтовать и покрасить. Но лучше эти действия сделать отдельно для каждого элемента до установки котла.
Самостоятельно собранная отопительная установка хоть и имеет ряд недостатков, но экономичность и простота в использовании делают её популярной среди пользователей. Однако не нужно забывать о предельной осторожности во время монтажа и эксплуатации, так как электричество требует особого внимания. После запуска оборудования необходимо контролировать процесс его работы и вовремя проводить профилактику.
Системе отопления отводится одно из основных вниманий при эксплуатации и строительстве частного дома. Эффективность ее работы зависит от многих факторов: от хорошо продуманной схемы расположения элементов и их качества, типа и вида котла, его мощности. На рынке представлено огромное количество отопительных котлов, среди которых почетное место занимает электрокотел. Обычно котел – это дорогое устройство, однако можно сэкономить на целом ряде опций, без которых ваша система отопления будет прекрасно функционировать, и сделать электрический котел своими руками.
Купить готовый или сделать электрический котел своими руками
Для того, чтобы определиться с выбором купить готовый или сделать котел самому, необходимо немного разобраться в том, действительно ли вам подойдет тот тип котла, который вы выбрали. Имея желание, соорудить любой тип котла не составит особого труда.
Основные виды отопительных котлов:
- Газовые. Изготавливать самостоятельно данный вид котлов не рекомендуется, потому как к газовым приборам предъявляются специфические требования, которые в домашних условиях невозможно осуществить.
- Электрические. Довольно неприхотливы, как в эксплуатации, так и в их конструкции. Такой котел, благодаря невысоким требованиям к монтажу и безопасности, вполне можно соорудить у себя дома.
- Жидкотопливные. Конструктивно простые приспособления. Однако, есть сложность в регулировке и стоимости форсунок, которые подают в камеру сгорания топливо. Следует несколько раз подумать, прежде чем покупать или самому сооружать такой котел.
- Твердотопливные. Имеют на рынке очень высокий спрос, благодаря своей универсальности, ведь их можно использовать практически в любых условиях и на любых объектах, от частных до коммерческих и промышленных. Неприхотливы и просты в конструкции и обслуживании.
Немаловажную роль играет материал из которого будет состоять ваша отопительная система. Наиболее долговечным материалом считается нержавеющая жаростойкая сталь. Но она же является и самым дорогим материалом, поскольку ее обработка требует специальной аппаратуры. Чугун дешевле нержавейки, однако так же сложен в обработке. Обычно для изготовления котлов используют листовую сталь, толщиной от 4 мм. Такой материал имеет отличные характеристики по долговечности и надежности, а также поддается обработке в домашних условиях, без специального технологического оборудования.
Несколько секретов: как сделать электрокотел
Последним пунктом в определении вида котла будет ответ на ряд вопросов, которые обязательно необходимо учесть, а именно – условия, при которых будет использоваться котел.
Условия, влияющие на конструкцию отопительного котла:
- Доступность материалов и их стоимость;
- Вид топлива, на котором они будут работать;
- Способ и принцип циркуляции теплоносителя.
Итак, вы изучили чертежи и принципы работы всех типов котлов, проанализировали место, где планируется установка отопительного агрегата, свои финансы, учли все условия и выбор ваш пал на электрокотел.
Огромным недостатком электрокотла является высокое потребление электроэнергии. Рекомендуется их устанавливать либо как дополнительный источник тепла в вашем доме, либо в местах, где ведется периодическое отопление, например, в гараже или на даче.
Основным элементом электрического котла является ТЭН (термоэлектрический нагреватель). Он используется для того, чтобы преобразовывать электрическую энергию в тепловую. ТЭН приобретается в готовом виде и подбирается индивидуально, учитывая площадь дома и пропускную способность системы. Например, для домов 50 и 80 кв. м., потребуются ТЭНы на 6 и 12 кВт соответственно. Допускается установка двух ТЭНов, их необходимо установить параллельно. Материал для корпуса особой роли не играет, поэтому подойдет любой материал, а защита от перегрева, реле, регуляторы и прочие детали, которые необходимы для работы продаются в любом магазине, который специализируется на данной продукции.
Конструктивная схема электрокотла
Оптимальным решением для обогрева небольшого коттеджа будет средних размеров отдельно расположенный электрокотел. Длина корпуса у такого котла не будет превышать и пол метра, а диаметр трубы будет равен 220 мм. Такие параметры дают большие возможности для его установки, только обязательно необходимо учитывать правила безопасности.
Конструкция электрического котла:
- Предохранительный клапан;
- Расширительный бачок;
- Фильтрационный узел.
Немаловажную роль играет то, каким образом будет производиться циркуляция энергоносителя. Она может быть естественной, для этого потребуется учесть перепады высот между баком котла и радиаторами, и принудительной – при помощи циркуляционного насоса. Использование принудительной циркуляции рекомендуется особенно в тех случаях, когда планируется установка блока теплого пола.
Герметичный корпус электрокотла – залог правильной работы агрегата. В корпусе должно присутствовать отверстие, через которое нагретый теплоноситель будет поступать в отопительную систему и патрубок обратной подачи остывшего теплоносителя.
Один из наиболее простых вариантов электрического котла – это установка ТЭНа непосредственно в систему отопления. Однако такой вид конструкции подойдет не каждому. В таком случае, можно собрать электрокотел со съемным патрубком. Такая конструкция предоставляет возможность оперативно заменить ТЭН или произвести ремонт водонагревателя , а шаровые вентили, установленные на входах в котел, позволят производить его ремонт, не сливая теплоноситель из системы.
Электрика и автоматика для электрокотла своими руками
Стабильную работу агрегата обеспечивает электрическая часть. Чтобы она функционировала, необходимо собрать электрощит и трехфазный ввод. Электрощиты, обычно, выполнены из металла.
Устройство электрощита:
- Тумблер;
- Автомат;
- Кнопки управления котлом;
- Реле;
- Магнитный пускатель.
Монтаж щита необходимо доверить квалифицированным специалистам. Однако, металлического щита и трехфазного ввода мало. Необходимым также является заземление нагревательного прибора. Для этого к электрощиту подводится отдельный «земляной» провод, который через щиток подключается к котлу. Заземление проверяется ежегодно специальной организацией, которая протоколирует все свои замеры.
Дополнительно установленные автоматические системы предоставляют удобство управления котлом. Автоматика призвана обеспечить безопасность эксплуатации нагревательного прибора.
Существуют специальные датчики, которые устанавливаются по всему дому. Они обеспечивают поддержание комфортной температуры, заданной пользователем. В случае аварийной ситуации, датчики могут дать сигнал на автоматическое отключение всей отопительной системы, предотвратив тем самым возможные убытки и порчу имущества.
Как произвести ремонт электрокотла своими руками
Наиболее частой и вероятной поломкой, с которой вы встретитесь при эксплуатации электрокотла будет сгоревший ТЭН. Его замена не представляется особо трудным делом, необходимо лишь соблюсти некоторые очевидные правила и правильную последовательность действий.
Порядок действий при замене ТЭНа:
- Отключить котел от сети электропитания.
- Слить весь теплоноситель из системы.
- В случае затрудненного доступа к креплению ТЭНа, демонтировать электрокотел.
- Отсоединить провода от ТЭНа, предварительно сделав пометку о порядке крепления проводов.
- Демонтировать ТЭН. Для этого необходимо открутить болты или гайки, которыми он прикреплен к корпусу котла и вынуть неисправный ТЭН.
- Вставить новый ТЭН и закрепить его, при этом нужно заменить водоизолирующую прокладку.
- Повторить пункты с 1 по 4 в обратном порядке.
- Проверить работоспособность котла и нового ТЭНа.
Нужный ТЭН вам помогут подобрать в специализированном магазине. Узнать необходимую модель можно либо в паспорте электрического котла, либо принести вышедший из строя нагревательный элемент в магазин и показать его продавцу.
