Изготовление ионного котла в домашних условиях

Отопление электрическими котлами, безусловно, имеет заслуженную популярность. Однако традиционный тэновый электрокотел требует довольно частой замены нагревательного элемента. Такого недостатка лишен электродный котел, с особенностями которого сегодня ознакомимся.

Конструктивные особенности

С конструктивной точки зрения такой котел – это небольшая цельнометаллическая труба с полиамидным напылением (оно выполняет функцию изолятора). К корпусу подсоединены ввод и вывод теплоносителя, а также клеммы питания. С одной стороны в трубу вставляется набор изолированных электродов, в то время как другая герметично запаяна.

Котел электродный

Рассмотрим технические параметры заводских моделей.

  1. Длина – до 60 см, диаметр – не более 32 см.
  2. Мощность может варьироваться между 2 и 50 кВт, другими словами, котлы способны отапливать помещение площадью до 1500 м².
  3. Также они могут быть одно- и трехфазными. В первом случае подразумеваются маломощные приборы, используемые в частных домах, во втором – котлы с высокой производительностью, предназначающиеся для объектов промышленного типа.
  4. Оптимальное значение потребления энергии достигается при температуре рабочей жидкости в 75ᵒС. Если показатель выше, то потребление энергии увеличивается, а если ниже, то оно, соответственно, снижается (при минусовых температурах показатель теплопроводности у жидкости ухудшается).

    Принцип работы электродного котла. Сравнение электродного и тенового котлов

По способу подачи теплоносителя ионные приборы могут быть двух типов:

  • открытые системы характеризуются тем, что нагретая жидкость движется естественным путем, передает тепло и направляется обратно в теплогенератор;
  • в закрытых же имеются специальный насос и расширительный бак – они необходимы для начального этапа прогрева рабочей жидкости.

    Обвязка котла

Видео – Как работает котел

Методика изготовления котла

Исходя из этого расчета, в самодельный электрокотел для отопления устанавливается необходимое количество тэнов. По каждый термоэлемент в верхней заглушке своего котла вырезается отверстие необходимого диаметра. Работа эта только на первый взгляд кажется простой, Все необходимые в верхней заглушке отверстия должны быть вырезаны так, чтобы вставленные в них термоэлементы были направлены строго вертикально вниз, или, по крайней мере, не выходили бы за пределы габаритов корпуса котла.

Для того чтобы этого добиться, в проделанные отверстия вставляются муфты с внутренней резьбой и привариваются к заглушке. Если приваривание муфт будет произведено неровно, это приведёт в перекосу термоэлементов в котле. Чтобы этого избежать, муфты сначала прихватывают к заглушке в нескольких местах, после чего выравнивают молотком, если требуется. Убедившись в том, что муфты стоят в отверстиях ровно, их можно приварить окончательно.

В нижней заглушке также прорезается отверстие, в которое вставляется муфта с внутренней или внешней резьбой. Впоследствии на неё будет установлен кран для спуска воды. Теперь необходимо прорезать два отверстия в корпусе будущего котла. Через эти отверстия трубы отопительной системы будут подключаться к котлу. В них также вставляются муфты и привариваются.

К верхней муфте подключается труба, она предназначена для подачи горячей воды в систему. К нижней муфте подключается нижняя труба (обратка), через которую остывшая вода возвращается в котёл для последующего нагревания. Затем к одному из концов трубы приваривается нижняя заглушка, а к другому – верхняя. В отверстия верхней заглушки вставляются термоэлементы.

Поэтапная технология сооружения электрического котла

Рекомендуем к прочтению:Электрический двухконтурный котел для водоснабжения и отопления дома

Основное внимание уделяется качеству сборки и сварки – все швы выполняются с максимальной ровностью и герметичностью. Если у домашнего мастера нет опыта сварных работ, необходимо просить помощи у профессионала.

Как сделать электрокотел своими руками для отопления дома:

  1. Изготовить патрубки для присоединения конструкции к системе. Патрубки выполняются из трубы, которую надо нарезать на куски определенного размера (по типу тепловой сети). Детали нарезаются из труб диаметром в 3 дюйма и 1,25 дюйма.
  2. Теперь сделать емкость для бака. Для этого на большой трубе сделать разметку, прорезать отверстия и обработать края. К отверстиям приварить патрубки.
  3. Из листа стали вырезать два ровных круга размером немного больше трубы для емкости.
  4. Отшлифовать зоны стыков. Листы приварить к торцевым частям трубы, то есть «закрыть» торцы нагревателя.
  5. К верхней части приварить патрубок 1,25 дюйма, потом к нему приварится еще один нагреватель.
  6. В дне конструкции сделать два отверстия, отшлифовать и установить ТЭН.
  7. Присоединить котел к сети отопления заранее подготовленными патрубками.

Совет! Для подключения конструкции к сети питания понадобится помощь электрика.

  1. Небольшой ТЭН с терморегулятором присоединяется к верхнему патрубку.

Теперь самодельный ТЭНовый котел проверить на функциональность, для чего мультиметром замерить температуру теплоносителя – показатель должен быть не менее +70 С. Что касается подключения к сети питания, сначала оборудуется вход на 3 фазы.

Для этого в электрощите устанавливаются приборы:

  • автомат;
  • реле;
  • тумблер;
  • предохранители;
  • датчик температуры;
  • кнопки управления;
  • магнитные пускатели и пр.

На заметку! Опытный электрик подскажет, какие именно элементы требуются для присоединения ТЭНового котла в сеть.

Заземление выполняется в обязательном порядке. Пригодится арматура или штырь из металла диаметром 20 мм с закрепленным на штыре болтом. Арматуру поместить под полом жилого дома, пропустить к ней провод от электрического щитка. ТЭНовый котел своими руками готов, осталось только запустить оборудование в работу.

Установка и эксплуатация котла

Обязательным требованием при установке котла является наличие автоматических воздухоотводчиков, манометра и предохранительного клапана. Запорная арматура должна быть расположена после расширительного бачка.

Схема стандартного подключения электродного котла.

Читайте также:  Газовый настенный двухконтурный котел — как выбрать хороший агрегат?

Медный провод заземления должен иметь сечение не менее 4 мм с сопротивлением не более 4 Ом и быть подключен к нулевой клемме, которая располагается обычно в нижней части котла.

Для того, чтобы эффективность котла повышалась, необходимо перед его установкой промыть систему отопления спецсредствами.

Перед установкой ионного котла система отопления должна быть промыта водой с добавлением спецсредств, которые описаны обычно в паспорте устройства. Если система очищена плохо или используется теплоноситель низкого качества и с примесями, то эффективность котла снижается.

Использование чугунных радиаторов практически недопустимо, так как они содержат большое количество примесей, что снижает эффективность котла, и обладают значительным объемом, что увеличит энергопотребление.

Установка и подключение оборудования

Перед началом монтажных работ, необходимо промыть систему специальным составом, предлагающимся производителем электродных котлов. Порядок установки агрегата такой:

  • Особенности работы электродного котла требуют строго вертикальной его установки, при этом крепление должно производиться на отдельные кронштейны.
  • Также крепление должно быть выполнено с применением прокладок изоляционного материала.

Закрепив котел, можно начинать его подключение к системе отопления и электросети. Все электродные котлы подключаются по такой схеме:

  • Для системы отопления следует взять пластиковые трубы или выполнить подключение через пластмассовые вставки.
  • Схема подключения предусматривает наличие группы безопасности, которая включает в себя манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан.
  • Также необходимо наличие расширительного бака, установленного до запорной арматуры.
  • Если оборудуется малый защитный контур, то группа безопасности и расширительный бак устанавливаются до него, а вся запорная арматура – за ним.

Теперь рассмотрим некоторые нюансы электрического подключения:

  • В качестве заземляющей жилы используется медный провод сечением не менее 4 мм. При этом сопротивление такой жилы не должно превышать 4 Ом. Подключается заземляющая жила к корпусу котла.
  • Для подключения питания также используется медный провод соответствующего потребляемой мощности сечения. При этом важно соблюдать полярность: фаза подсоединяется к электроду, ноль – к корпусу.
Установка и подключение оборудования

Обслуживание электродных систем отопления

В процессе эксплуатации электродные котлы требуют обращать внимание на некоторые параметры:

  1. Прежде всего, это исправность заземляющего контура. Также следует обращать внимание на исправность всех электрических соединений, в том числе и электронных подключений.
  2. Вторым важным аспектом является качество теплоносителя. Необходимо поддерживать его определенную плотность и контролировать содержание солей.

Совет! Нужно отказаться от установки чугунных радиаторов. В них содержатся примеси, со временем снижающие эффективность электродного агрегата. Предпочтение следует отдать биметаллическим и алюминиевым радиаторам с полимерным покрытием.

Пошаговая инструкция позволит собрать электродный электрокотел своими руками, что позволит сэкономить некоторые средства. Но если вы цените комфорт и безопасность, лучше отдать предпочтение заводским моделям, снабженным современными системами контроля и автоматической защиты.

Определение тепловой мощности

Данный показатель рассчитывается по стандартной формуле: вычислите отапливаемую площадь загородного дома или дачи, затем умножьте квадратуру на 0.1 кВт. Получите потребность в тепловой энергии, которую должен перекрыть электрокотел.

Учтите ряд нюансов:

  • высота потолков комнат – до 3 м, иначе расчет ведется по объему помещений: кубатура умножается на 40 Вт;
  • теплогенератор нужно подбирать с минимальным запасом 20%;
  • если отопительный агрегат планируется использовать для обеспечения ГВС, запас должен составлять не менее 50%;

    Поделить квадратуру на 10 все равно что умножить на 0.1, результат одинаков

  • в северных регионах квадратура здания умножается на 0.2 кВт, в южных – кВт;
  • мощность котла, работающего только ночью и заряжающего теплоаккумулятор, принимается с двукратным запасом.

Пример. Небольшой домик 100 м² в среднем требует 100 х 0.1 = 10 кВт теплоты. Мощность электроотопительной установки – 10 х 1.2 (20%) = 12 кВт. Необходим нагрев воды на хозяйственные нужды – умножаем на коэффициент 1.5 и получаем 15 кВт.

Для получения более точных результатов предлагаем изучить методику расчета нагрузки на систему отопления

Сколько стоит индукционное отопление частного дома

Посчитаем месячные затраты на отопление индукционным котлом дома площадью 200 кв.м. Для обогрева такой площади нужно будет приобрести котел мощностью: 200 х 60 = 12 кВт.

Затраты на отопление в месяц составят:

С = М х В х Д х Т, где:

  • М — мощность котла;
  • В — время работы в сутки (10 часов) в цикличном режиме;
  • Д — число дней в месяце (30);
  • Т — тарифная стоимость электроэнергии, зависящая от региона (примем условно 3 руб/кВт ч).

Подставив значения, получим затраты — 10 800 рублей в месяц.

КПД индукционных котлов не изменяется в течение всего срока эксплуатации, т.е. затраты на отопление останутся постоянными в течение всего срока службы котла. По отзывам домовладельце, пользующихся для отопления дома ТЭНовыми котлами, после первого года эксплуатации эффективность работы в связи с образованием накипи падает на 10%, а в последующем она снижается еще больше.

Электродные котлы отопления: плюсы и минусы

Отрицательные моменты включают в себя:

  • необходимость использования гигантских мощностей электричества для подключения;
  • большие расходы на электричество;
  • практическое отсутствие безопасности;
  • резкие скачки электрического снабжения.

Но в то же время, всех этих минусов можно благополучно избежать. Тогда электродные отопительные котлы будут иметь положительные стороны.

К положительным характеристикам можно отнести следующие моменты:

  • инновационные способы управления системой (например, через Интернет);
  • отопление в автономном режиме;
  • небольшие габариты системного оборудования;
  • низкая стоимость оборудования;
  • использование горячего снабжения водой;
  • простота монтажных работ;
  • безопасные характеристики против пожара;
  • отсутствие необходимости оборудовать отдельное помещение;
  • высокие экологические параметры;
  • невысокий уровень шума при работе.