Как сделать электрический котел своими руками – пошаговая инструкция

Опубликовал: Виктория Митина 0 1,575 Просмотров

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. 1. Высокий, до 98%, КПД — имея простой и эффективный принцип действия, подобные устройства способны практически всю энергию переводить в тепло.
  2. 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. 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. 4. Бесшумность в процессе работы.
  5. 5. Стабильность работы — при падении напряжения электродные нагреватели не отключатся, а лишь станут чуть слабее нагревать теплоноситель.
  6. 6. Экономичность. По сравнению с тэновыми аналогами, они потребляют на 15−20% меньше электроэнергии.

Недостатки электродных котлов:

  1. 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. 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. 3. Приборы контроля — необходима установка приборов, контролирующих работу системы, что повышает стоимость оборудования.
  4. 4. Определнные радиаторы — для качественной и эффективной работы ионных котлов можно использовать не каждый радиатор.

Котел на самом доступном топливе

Электроэнергия в России доступна всем людям, даже тем, кто проживает в частных домах, в самых глухих деревнях. А это значит, что именно этот вид энергии может быть использован для отопления в любом населённом пункте, подключённом к единой энергетической системе страны.

Электрокотёл можно купить в магазине и заказать установку электрического котла в доме. Но, располагая минимумом необходимых знаний, комплектующими, многие из которых буквально валяются под ногами, и желанием, электрокотел для отопления собственного дома можно собрать своими руками. Работать он будет не хуже заводского. Для того, чтобы своими руками сделать электрокотел, потребуется кое-что докупить в магазине, например:

  1. Термоэлемент.
  2. Термостат.
  3. Циркуляционный насос.
Котел на самом доступном топливе

Термоэлемент, или ТЭН, – это нагревательный элемент, предназначение которого заключается в том, чтобы нагревать теплоноситель (как правило, воду) до нужной температуры. Термостат предназначен для того, чтобы обеспечивать автоматическое включение и выключение термоэлемента.

Принцип работы котла.

Котел на самом доступном топливе

Циркуляционный насос может и не понадобиться, поскольку он нужен для того, чтобы обеспечивать принудительную циркуляцию теплоносителя в отопительной системе. Если электрокотел отопления будет находиться значительно ниже батареи, то циркуляционный насос будет не нужен, поскольку циркуляция воды будет происходить естественным образом.

Если же котёл будет находиться на одном уровне или даже чуть выше батареи водяного отопления, тогда естественная циркуляция теплоносителя в системе будет затруднена или вообще невозможна, следовательно, без циркуляционного насоса не обойтись. В любом случае в системе отопления он не будет лишним.

Котел на самом доступном топливе

Современный электрический отопительный котёл

Как правило, отопительные котлы имеют несколько нагревательных элементов, что позволяет использовать ступенчатое регулирование режимов работы, то есть по необходимости подключать лишь необходимую часть от полной мощности. Кроме того, подобная конструкция обеспечит безаварийность работы системы отопления — дом не замёрзнет, даже если один нагревательный элемент вдруг выйдет из строя. Лишь снизится эффективность нагрева.

Необходимо отметить, что ни один, даже самый дешёвый котел, сегодня не обходится без электрической части, называемой блоком управления и автоматического регулирования. Он отвечает не только за регулировку температуры (нужно лишь покрутить ручку терморегулятора или задать эти значения на электронной панели), но и за безопасность использования агрегата. Термостат не даст котлу перегреть воду выше заданной температуры, а датчик давления не позволит включиться, если давление воды в системе слишком мало.

Вариантов исполнения тут несколько. К достоинствам реле и термостатов механического типа можно отнести их дешевизну, а к недостаткам сравнительно невысокую точность регулировки температуры и излишне громкий звук при срабатывании.

Читайте также:  Изготовление твердотопливного котла своими руками

Блок электронных термостатов и терморегуляторов, несмотря на большую стоимость, предпочтительнее. Помимо малой шумности его использование позволяет выполнять более точную настройку режимов работы и таким образом снизить расход электроэнергии, порой до 20%.

Более солидные отопительные агрегаты переставляют собой своеобразные мини-котельные и имеют внутри расширительный бачок, циркуляционный насос и многофункциональную группу автоматического управления. Такой котёл возьмёт на себя большую часть хлопот по поддержанию оптимальных режимов работы и управлению «погодой в доме».

Реле нагрузки предотвращает работу котла во время излишней нагрузки на электросеть. К примеру, если работает стиральная или посудомоечная машина. Датчик температуры следит за температурой воздуха в помещении, а не температурой воды в котле. Нет нужды при каждом потеплении или похолодании заново регулировать мощность нагрева — нужно лишь задать изначальное значение температуры в доме.

Реле времени позволяет настраивать работу котла в зависимости от времени суток. Именно так программируют включение котла преимущественно в ночное время, когда тариф ниже.

Электрический котел отопления может иметь и два тепловых контура, что позволяет одновременно и отапливать дом, и подогревать воду для бытовых нужд. При этом оба контура могут работать независимо друг от друга. Ведь летом отопление не требуется, а горячая вода нужна практически постоянно — отдельный контур ГВС это обеспечит. Хотя организовать в доме горячее водоснабжение можно и с одноконтурным котлом. Для этого используется специальный бойлер косвенного нагрева, через теплообменник которого циркулирует вода из системы отопления.

Стоимость электрокотлов, прежде всего, зависит от производителя (импортные естественно обходятся дороже), а также мощности агрегата. Опыт эксплуатации электрических отопительных котлов в наших условиях показывает, что лучше всего брать либо дорогой импортный отёл именитого европейского бренда, либо недорогие модели отечественного производства.

В первом случае вы получаете гарантированную безотказность и долговечность работы котла. Конечно, при надлежащих условиях эксплуатации, которые в наших реалиях порой сложно соблюсти (в нашей стране параметры тока отличаются от идеальных, а скачки напряжения вообще рядовая вещь).

Во втором случае за счёт простоты и высокой ремонтопригодности любой вышедший из строя элемент котла может быть оперативно заменён за небольшие деньги. Как правило, основные компоненты всегда есть в продаже. Когда электрокотёл приобретается в качестве резервного или дополнительного источника тепла, работающего лишь периодически, такой вариант вполне оправдан.

Отечественные электрокотлы имеют достаточно простую конструкцию и неприхотливы в эксплуатации. Такой котёл либо работает, либо нет. То есть если отсутствуют нарекания по сборке, сварные швы выполнены качественно, а электрические контакты надёжны, котёл будет служить вполне адекватно. В общем, отличный выбор за свои деньги.

Отличительные особенности отечественных электрических котлов:

  • Встроенный пульт управления для автоматического поддержания температурного режима и ступенчатого переключения мощности нагрева.
  • Возможно подключение к котлу насоса и внешнего регулятора температуры в помещении.
  • Защита от перегрева.
  • Надёжные ТЭНы из углеродистой или нержавеющей стали.
  • В качестве теплоносителя кроме воды могут применяться незамерзающие жидкости.
  • Электрокотлы проходят 100% проверку службой ОТК.

Электрические котлы ЭВПМ предназначены для водяного отопления зданий и жилых помещений, имеющих открытую или закрытую отопительную систему, работающую при давлении не более 0,25 МПа, при напряжении питающей трехфазной сети 380В или однофазной сети 220В.

Преимущества и недостатки

Перед тем, как выбрать электрический котел для отопления дома, нужно определить его преимущества и недостатки. Плюсы оборудования заключаются в:

  • Экономичности. Большинство противников электрических котлов утверждают, что они являются неэкономичными. Но, стоит обратить внимание на некоторые детали. Коэффициент полезного действия прибора составляет 99 процентов. Среди отопительного оборудования это наивысшие показатели. Стоит учитывать наличие ступенчатого уровня мощности и терморегулятора, который обеспечивает экономию электрической энергии. Снижение затрат на электроэнергию гарантируется специальными встроенными программами.
  • Широком спектре применения. Отопительное оборудование характеризуется широким диапазоном мощностей 3-300 кВт. Предоставляется возможность оборудования каскадной системы отопления с применением электрокотла, поэтому отапливаются помещения, которые имеют большие площади. Поэтому предоставляется возможность использования агрегатов для отопления квартир и промышленных помещений.
  • Экологичности. При использовании газового или твердотопливного котла в окружающую среду выбрасываются вредные продукты сгорания. При установке электрического котла выбросы в атмосферу отсутствуют. Кроме того, оборудование не нужно устанавливать в отдельном помещении. Для электрической установки нет необходимости монтировать дымоход.
  • Возможности нагрева воды. При установке оборудования обеспечивается не только отопление помещения, но и нагрев воды для бытовых нужд. Это требует подключения внешнего накопительного бака.
  • Удобстве в управлении. Электрокотел оснащается автоматикой, что упрощает процесс управления ним. Оборудование имеет терморегулятор и программатор. Предоставляется возможность подключения комнатных и наружных термостатов, внешних программаторов и т.д. Оборудование является долговечным и надежным.
  • Низком уровне шума. Устройство характеризуется бесшумной работой, что обеспечивает комфортное пребывание в помещении.
  • Компактных размерах. Все отопительные приборы имеют небольшие габариты, поэтому предоставляется возможность их установки в помещениях с ограниченным пространством.
  • Безопасности в эксплуатации. Электрокотлы работают без открытого пламени, что повышает уровень безопасности во время их эксплуатации. После установки оборудования не возникает необходимости в вентиляции, так как оно не способно сжигать воздух. Котел не способен негативно влиять на здоровье человека.
  • Экономии на установке. При монтаже оборудования нет необходимости в получении специальных разрешений.

Электрические котлы имеют массу преимуществ. При выборе оборудования стоит учитывать и недостатки. При использовании электрокотла в качестве основного источника тепла стоимость достаточно высокая по сравнению с газовыми и твердотопливными установками. С целью экономии денежных средств рекомендуется монтировать электрооборудование с газовыми и твердотопливными котлами, а также устанавливать термоаккумулирующий бак.

Работа устройства полностью зависит от подачи электроэнернгии, при отключении которой оно не работает. Поэтому рекомендуется устанавливать агрегат в помещениях, где обеспечена бесперебойная подача электрической энергии. При установке котла нагрузка на электросеть увеличивается, поэтому рекомендуется перед монтажом определить ее особенности.

Выбор места и правила

Установка электрокотла возможна только на стене, отделанной невозгораемым материалом и лучше в нежилом помещении, хотя неплохо подойдет и кухня. Нужно предусмотреть и возможность утечки воды: если такое место находится рядом с котлом, то это создает опасность замыкания и возгорания.

Знать для безопасности

Согласно установленным нормам от электрического котла до стен должно быть расстояние не менее 5 см., свободное пространство перед ним предусматривается в 70 см, сверху – не менее 80 см, снизу – не менее 50 см.

Если котел потребляет не больше 3,5 кВт, то может быть подключен к обычной электрической розетке. Котлы мощностью 3,5-7 кВт подключаются непосредственно к щитку выделенным кабелем. Для них допустимо питание от 220 В.

Отдельный кабель — не каприз производителя: инструкция по безопасности ограничивает максимальный ток на розетке 16 А. Но котлы с электрической мощностью от 7 кВт питаются только от 380 В.

Котлы с ТЭНами

Классической конструкцией электрокотла считается использование в его комплектации ТЭНов – нагревательных элементов трубчатого типа. Они устанавливаются в емкость, через которую протекает теплоноситель.

Котел с ТЭНами

Для оптимизации расхода электрокотла для отопления частного дома производители монтируют несколько нагревательных элементов мощностью от 1,5 до 2 кВт. В блоке управления предусмотрена возможность автоматического или ручного включения отдельных ТЭНов для оптимизации расхода электроэнергии. В современных моделях эту функцию выполняет электронный блок управления. Для лучшего результата рекомендуется правильно выбрать электрокотел для отопления с возможностью подключения наружных датчиков температуры. Это позволит настроить работу оборудования в зависимости от внешних факторов – температуры воздуха на улице и в помещении.

Так как основным нагревательным элементом является ТЭН – при выборе электрокотла для отопления дома следует ознакомиться с их классификацией:

  • Трубчатые. У них происходит преобразование электрической энергии в тепловую за счет прохождения тока через проводник с высоким показателем сопротивления. Для защиты он устанавливается в герметичную колбу;
  • Трубчатые с теплообменными пластинами. Для увеличения площади теплопередачи в мини электрокотлах для отопления на колбу устанавливают пластины;
  • Электронагреватели с терморегулятором. В заводских моделях они не используются, но рассматриваются как нагревательный элемент при изготовлении самодельного электрокотла для отопления.

Важным преимуществом заводских электрических котлов является возможность выбрать модель с полной комплектацией, в которую входит расширительный бак, циркуляционный насос, второй контур для ГВС. Таким образом снижается трудоемкость монтажа теплоснабжения и место для нее, что очень важно для квартир.

При желании сделать электрокотел для отопления дома с ТЭНами нужно учитывать, что отсутствие воды при активном нагревательном элементе приведет к его перегреву и поломке. Поэтому рекомендуется установка датчика уровня теплоносителя в блоке повышения температуры.

Читайте также:  Калькулятор расчета мощности конвектора

Сборка электрокотла

Чтобы сделать котел своими руками, необходимо к процессу подготовится.

Для этого понадобится:

  • Труба диаметром 219 мм.
  • Металлический лист толщиною 4-5 мм.
  • Труба диаметром 25 мм и 50 мм.
  • Штуцера под термометр и манометр.
  • Сварочный аппарат, болгарка, рулетка, карандаш (мел), электроды.

Из трубы диаметром 219 мм вырезается отрезок длиною 500 мм. В нем с двух концов делаются отверстия под трубу 25 мм. Отверстия могут располагаться на одной стороне (по одной линии) или с двух противоположных. Второй вариант лучше, потому что эти отверстия являются местами соединения патрубков для двух контуров системы отопления: подающего и обратного. При их расположении по диагонали происходит более эффективный нагрев теплоносителя.

В самодельном приборе вырезается еще одно отверстие с боку снизу. Это место для установки ТЭНа. К нему необходимо приварить трубу диаметром 50 мм с внутренней резьбой. Если резьбу нарезать невозможно (тонкая стенка), тогда придется приварить переходник. Из трубы 25 мм вырезаются пять отрезков по 5-10 см. Три из них будут использованы для ножек электрического котла, две для патрубков системы отопления.

Из металлического листа своими руками вырезаются два блина диаметром 231 мм (это 219 мм плюс две толщины стенки трубы по 6 мм). Один из блинов приваривается с одного края будущего электрического котла. Второй необходимо предварительно подготовить. Это будет верхняя крышка прибора, поэтому в нем делаются отверстия под штуцера термометра и манометра. После чего крышку можно приварить к электрическому котлу отопления.

Рис. 3 Простейшая конструкция

Электрокотел по принципу нагрева

Отдельной классификацией считается разделение устройств по способу нагрева. Так, котлы для частного дома разделяются на:

  • тэновые;
  • индукционные;
  • электродные.

Именно этот принцип играет важную роль при выборе устройства. От способа нагрева зависит работоспособность.

Тэновые

Принцип работы тэновых котлов схож с работой электрочайника. Здесь теплоносителем является вода, которая нагревается с помощью ТЭНов, что обеспечивает естественную циркуляцию жидкости. Главный плюс этого устройства – компактные размеры и привлекательный внешний вид. Устанавливают тэновые котлы на стену, монтаж очень прост и не требует вызова специалиста. На электрические котлы отопления для частного дома цены считаются самыми низкими – еще одно несомненное преимущество.

Теновые модели имеют терморегуляцию, что обеспечивает поддержание температуры на одной отметке без вмешательства пользователя. Регулировка происходит автоматически, при этом учитывается температура воздуха в помещении. В зависимости от модели пользователь может выставлять желаемую температуру воздуха в комнате или температуру теплоносителя. Мощность можно изменять, включая и отключая ТЭНы при необходимости. Не плохо зарекомендовали себя электрические котлы Эван.

Единственный недостаток – образование накипи с течением времени. ТЭН с накипью больше потребляет электроэнергии и имеет слабую теплоотдачу.

Индукционные

Основа этого оборудования – индукционный нагрев с помощью материалов из ферромагнитных сплавов. Теплоноситель не входит в контакт с катушкой индуктивности, которая находится в отдельном контейнере. Поэтому теплоноситель – не только вода, а любая другая жидкость, которая не замерзает.

Система работает согласно законам электромагнитной индукции: жидкость протекает по трубам из ферромагнитного материала, который соприкасается с сердечником. Трубки постепенно набирают температуру под влиянием электромагнитного поля и нагревают протекающую воду.

Устройство полностью безопасно и имеет высокий КПД, так как в электроде или ТЭНе нет необходимости. Благодаря конструкции прибор не засоряется, также здесь отсутствуют детали, подверженные поломке. Единственные неудобства для пользователя – большая стоимость системы и достаточное количество пространства для увесистого прибора.

Электродные

Теплоносителем в таких устройствах выступает вода, нагревание обеспечивает электрод. Последний отдает жидкости электрический заряд, что повышает температуру благодаря собственному сопротивлению. При расщеплении воды на ионы происходит интенсивный нагрев теплоносителя. Электрокотлы электродного типа также имеют небольшой размер, удобны в эксплуатации и установке, постепенно набирают номинальную мощность. Прибор полностью безопасен: если уровень воды упадет, система автоматически выключится. Хорошо зарекомендовали себя электрические котлы отопления Галан.

У электродных систем есть существенный недостаток – электрический котел отопления для дома использует только воду, имеющую низкое удельное сопротивление (хорошо проводящую ток). Такой теплоприводник не всегда есть возможность изменить и подготовить в быстрые сроки. В процессе работы электроды растворяются, что снижает эффективность системы. Также важна постоянная достаточная циркуляция жидкости, или же вода может закипеть (оборудование отключается при сбое).