Как сделать электродный котел своими руками

Сделать электрокотел своими руками — значит хорошо сэкономить семейный бюджет. Во-первых, его производство почти в 3-4 раза дешевле покупки и установки заводского отопительного прибора. Во-вторых, вы сами можете регулировать отапливаемую площадь дома с точностью до квадратного метра.

Виды электрического отопления, которые можно использовать в частном доме

Для того, чтобы устроить электрическое отопление в частном доме могут использоваться следующие его виды, которые отличаются как конструкцией, так и способом преобразования электрической энергии в тепловую:

  • — водяное отопление с использованием электрических котлов;
  • — электрические конвекторы (сухие и жидкостные);
  • — масляные радиаторы;
  • — тепловентиляторы;
  • -инфракрасные обогреватели;
  • -теплые электрические полы;

Устроить электрическое отопление частного дома своими руками можно, практически, используя любое из перечисленного оборудования. Для устройства электрического отопления с помощью конвекторов, масляных радиаторов, тепловентиляторов и инфракрасных обогревателей достаточно приобрести их, позаботиться о наличии в помещении отдельной силовой розетки и автомата в электрическом щитке, а также наличия ввода и проводки соответствующего сечения. Поэтому на этих видах мы останавливаться не будем, тем более, что такое электроотопление мы уже рассматривали в статье «Экономичное отопление загородного дома электричеством».

Здесь же мы рассмотрим, как можно сделать своими руками электрическое водяное отопления с использованием электрического котла ТЭН-ового типа. Это более сложный вид электрического отопления, так как требует правильного монтажа и подключения, как самого источника тепла (котла), так и всей системы: труб и радиаторов, запорной арматуры, а также дополнительного оборудования (циркуляционного насоса, расширительного или гидроаккумулирующего бака, блока безопасности и др. Но, в то же время, в этой работе нет ничего особо сложного, чтобы нельзя было её выполнить самостоятельно, особенно используя для этого современные виды материалов: металлопластиковые или пластиковые трубы.

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.

Электрический котел: особенности конструкции, необходимые компоненты

Принципиальная схема котла на ТЭНах.

Наиболее важная часть совершенно любого электрокотла – это ТЭН (трубчатый электронагреватель), преобразующий электрическую энергию в тепловую. Котел может быть создан с использованием трубы из металла или чего-то металлического, что даст возможность обеспечить полость достаточными размерами. Помимо этого, электрический котел включает вспомогательные компоненты: датчики, регуляторы и прочие.

Нынешние электрокотлы оборудуются специальным баком расширения, циркуляционным насосом, фильтром и предохранительным клапаном.

Однако не стоит хвататься за первую попавшуюся возможность и приобретать уже готовые решения, ведь есть возможность выполнить самодельный электродный котел отопления. Для этого необходимо четко понимать конкретные нюансы процесса, связанные с электрической составляющей работы.

Электрический котел функционирует, как и любой прочий котел, использующий альтернативный вид топлива. ТЭН нагревает воду, которая впоследствии обогревает радиаторы. В этом нет ничего сложного, и все происходит по одной четкой схеме.

Циркуляция жидкости может осуществляться как естественно, так и благодаря специальным насосам. Если же в доме оборудуются электрические котлы, то рациональней позаботиться о естественной циркуляции воды, а не использовать насосы. Это является еще одним аргументом в пользу надежного и экономного использования электричества.

Самодельный электрокотел, как и фабричный его аналог, должен обязательно оборудоваться:

  • специальным предохранительным клапаном;
  • фильтрами;
  • расширительным бачком;
  • насосом для обеспечения циркуляции воды в комплексе.

Котел из трубы

1. Сварочный инвертор Fubag IN 203 или любой другой; 2. Болгарку с дисками по металлу; 3. Молоток; 4. Рулетку; 5. Некоторые другие виды столярного инструмента.

В первую очередь, перед тем как сварить котел отопления своими руками важно определиться с его размерами и объёмом воды. Затем необходимо подготовить материал, подвергнув его распилу по заранее подготовленному чертежу и размерам.

Как сварить котел отопления

Котел из трубы

После того, как материал для изготовления котла из трубы подготовлен, можно приступать к сварочным работам. Для этого сначала собирается нижняя часть отопительного прибора, которая выглядит в виде буквы «П» с заваренными краями.

Затем в трубах выжигаются отверстия под вваривание труб меньшего диаметра, которые будут в собранной конструкции котла располагаться вертикально. Здесь можно пойти несколькими различными путями: купить металлические уголки или вырезать в трубах так называемый на сленге сварщиков «рот», который затем заваривается сваркой.

Далее нужно подготовить верхнюю часть котла, которая собирается из одного куска трубы такого же диаметра, как и в нижней части. В ней, так же само, необходимо вырезать болгаркой круглые отверстия под вваривание в них вертикально устанавливаемых труб котла отопления, изготавливаемого своими руками.

Обязательно нужно не забыть и предусмотреть на трубе относящейся к подаче, вваривание нескольких штуцеров под развоздушиватель и группу безопасности. В противном случае, котел может завоздушиться и сбрасывать с него воздух будет затруднительно.

О том, как производится первый запуск котла и как выгнать воздух из радиаторов, можно прочитать в аналогичных статьях строительного журнала

Котел из трубы

Видео-котел своими руками

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Важные правила

Основное правило при изготовлении и эксплуатации электрокотла – это безопасность. При небрежном обращении с электроприборами как самодельного, так и заводского изготовления возможно поражение электрическим током, а также возгорание при возникновении короткого замыкания.

Важные правила

Для того чтобы минимизировать вероятность удара током, котёл необходимо правильно заземлить. Электрокотёл является прибором высокой мощности, поэтому для безопасной его эксплуатации питание прибора следует производить по отдельно выделенному контуру электропроводки, который оснащён предохранителями.

Перед тем как приступать к изготовлению котла собственными руками, необходимо правильно рассчитать мощность нагревательного элемента. Произвести расчёты не составит большого труда.

Важные правила

На один квадратный метр отапливаемой площади требуется не менее 100 Вт затраченной энергии на обогрев. Если строение хорошо утеплено, то для дома общей площадью 40 м2, потребуется приобрести ТЭН мощностью 4 кВт.

Важные правила

Как собрать?

Рассмотрим, как можно собрать электрический котел для обогрева помещений частного дома. Для сборки агрегата с трубчатым нагревателем потребуется:

  • отрезок трубы из стали (длина и диаметр зависит от производительности собираемого агрегата);
  • лист стали толщиной 1,5-2 мм;
  • ТЭНы трехфазные;
  • отрезки трубы с резьбой на конце.
Как собрать?

Подготовка деталей

Функции корпуса будет выполнять труба. Сначала нужно сделать для нее дно, вырезав из листа стали круглую деталь необходимого размера. Далее, изготавливают из стали фланец в виде кольца шириной 30 мм. Диаметр кольца должен быть равен наружному диаметру корпуса. Аналогичную деталь изготавливают из резины.

Аналогично из листа стали изготавливают крышку для верхней части корпуса, ее диаметр соответствует размеру изготовленного ранее фланца. В крышке, прокладке из резины и фланце проделывают 6 монтажных отверстий для установки болтов. В центре крышки просверливают отверстия для установки ТЭНов.

В корпусе необходимо выполнить отверстия для установки патрубков. Вводной патрубок для поступления холодной воды устанавливают снизу, выводной – в верхней части или на крышке.

Как собрать?

Сборка

Теперь можно приступать к сборке корпуса, необходимо:

  • приварить к трубе дно;
  • к верхней части корпуса приварить фланец;
  • привариваются патрубки для подключения к системе канализации;
  • в крышку вставляются и закрепляются ТЭНы, между нагревательными элементами устанавливают прокладки из влагоустойчивого материала;
  • на фланец устанавливается прокладка, затем крышка, вся конструкция скрепляется болтами.

Электромонтаж

Как собрать?

После сборки котла нужно выполнить электромонтажные работы. Для этого контакты всех установленных трубчатых нагревателей соединяются с колодкой, к которой присоединяется нулевой провод.

Совет! Очень важно правильно выбрать сечение провода, он должен соответствовать той нагрузке, которую будут создавать нагревательные элементы.

Читайте также:  Вентиляция в котельной частного дома: требования, нормы, устройство

К контакту нагревательного элемента присоединяют фазный провод, соединение осуществляется через автоматический выключатель. Чтобы электрическим котлом можно было управлять автоматически, необходимо установить датчики и создать пульт управления. Устанавливается пульт управления на отдельном щите, который не контактирует с теплоносителем.

Описание схемы подключения электрокотла отопления

Причина популярности подключения электрокотла к системе отопления частного дома – это простота монтажа и легкость расчета. В отличие от газовых аппаратов, их можно врезать в любое место системы, что очень удобно. Кроме того, электрокотлы – это экологически чистый и эффективный способ обогрева.

Нюансы работы

Электрические тепловые генераторы обладают высоким КПД, а значит подходят для больших площадей. Наиболее экономичны из всех электродные котлы.

Все электрические котлы оснащены регулировочной системой для температурного контроля и стабилизатором, защищающим от скачков напряжения – аппараты почти всегда чувствительны к ним. Кстати, основная проблема расчета электрического котла – это чаще всего именно нагрузка на сеть, которая, как правило, бывает больше нормы.

Компоненты

Правильное подключение электрокотла к системе отопления обеспечивает дальнейшую безаварийную работу и эффективность. Система для монтажа электрокотла состоит из следующих компонентов:

    • аппарат;
    • температурные датчики;
    • радиаторы;
    • сливные и запорные вентили;
    • расширительный бачок;
    • циркуляционный насос и фильтр.

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.

Полезные функции и недостатки

Также стоит подумать об установке универсального твердотопливного котла со встроенными электрическими тэнами. У некоторых моделей имеется даже варочная поверхность, что не потребует дополнительной внешней отделки.

Электрокотлы с легкостью переносят отключение электричества до 6 месяцев. Это делает их хорошим вариантом в случае нерегулярного использования системы или при перебоях с поступлением электроэнергии, необходимой для отопления частного дома.

Недостатком использования электрического котла является необходимость мощных подводящих кабелей с большим сечением.

Процедуры установки

Для подвеса аппарата нужна монтажная планка, которая входит в комплект поставки: ее крепят к стене четырьмя дюбелями или анкерными болтами  с обязательным выравниванием по горизонтали и вертикали. Если это напольный котел, то он устанавливается на специальную подставку.

Аппарат необходимо заземлить, осмотреть и убедиться, что он находится в правильном положении, давление воды в системе в норме, а также присоединены все коммуникации.

Электрические отопительные агрегаты должны подключаться проводом, сечение которого указано в документации на оборудование. Провода ведутся в специальных защитных коробах.

Варианты схем

Существуют различные схемы: схема подключения электрокотла с радиаторами отопления, схемы с возможностью монтажа каскада. Последний вариант применяется, если необходимо отапливать большие площади.

Для работы аппаратов в каскаде клеммы управляющего агрегата соединяются с клеммами управляемого.

Если системой установок руководит комнатный регулятор, то его управляющие контакты соединяются с клеммами ведущего оборудования.

Обвязка отопительного аппарата

Обвязка может проводиться по прямой и смесительной схеме. Прямая схема предполагает регулировку температур горелкой, смесительная – смесителем с сервоприводом. Обвязка проводится следующим котельный коллектор, к котлу присоединяется труба необходимого диаметра.

На входе устанавливается трехходовый смесительный клапан, который будет регулировать температуру. На обратной линии устанавливается циркуляционный насос и монтируется блок контроля. После обвязки можно наполнять систему теплоносителем и провести испытание работы оборудования на правильность.

Не нужно недооценивать этот этап: в реальности он не так прост и незначителен, как может показаться. Нормальная обвязка позволяет использовать оборудование без системы автоматики, а это сильно уменьшает затраты. Поэтому она должна быть выполнена на профессиональном уровне и с учетом особенностей конструкции системы и котла.

Обвязку электрического котла должен делать специалист. Если все-таки ее приходится делать самостоятельно, то нужны уже собранные распределительные схема реализации системы отопления в доме.

Как правильно изготовить котел

В процессе проектирования нужно учесть некоторые особенности конструкции, принцип ее работы. В частности, нужно определиться с назначением котла, какого типа он будет. Проще всего изготовить твердотопливный котел своими руками.

На эффективность работы котла влияет как конструкция (емкость теплоносителя), так и скорость сгорания топлива, постоянный приток свежего воздуха (кислорода). Следует учесть, что топливо сгорает полностью и возможен отток газа, несущего немало тепла, который нужно предотвратить.

Что еще необходимо в системе

Обвязка котла будет неполной, если в ней не будет крана для слива и заполнения системы. И лучше, если они будут раздельными. Конкретное место установки зависит от строения системы, но есть определенные правила:

Что еще необходимо в системе
  • Кран для слива делают в самой нижней точке. Это очень важно, если систему отопления надо будет консервировать на зиму — необходимо чтобы в ней оставалось как можно меньше теплоносителя. Если система будет работать зимой постоянно обычно к одному из радиаторов приделывают кран (с патрубком или без) Это и будет место слива системы. Такой кран для слива системы можно установить в любом удобном месте (на обратном трубопроводе)
  • Если в системе отопления будет использоваться вода, обычно подключается вход от водопровода. В случае с настенным газовым котлом для этого есть специальный патрубок со стационарным краном. Холодную воду подключают к этому входу, при необходимости подпитки кран открывают на короткое время. Если используется котел без специального патрубка, в трубопроводе подачи (желательно повыше) также устанавливают кран. Как вариант — на отрезке трубы, которая идет на расширительный бачок.

Один из вариантов установки крана для заполнения системы отопления

Что еще необходимо в системе

В некоторых системах слив и залив системы делают из одного крана. Это возможно, если есть насос, которым закачивается теплоноситель и есть манометр, по которому можно контролировать создаваемое давление. При наличии отдельного крана для залива системы в высокой точке можно ее заполнить и самотеком.

Легализация и безопасность

Надо отметить, что самодельные электрические котлы не приветствуются РЭС. Главные аргументы против народных умельцев – неизвестны источники получения деталей для такого оборудования, а соответственно нет гарантий надежности контроля и отопления. К тому же, у таких агрегатов нет паспорта и других документов. А значит, в случае пожара из-за него могут возникнуть проблемы с получением страховки.

Поэтому существует необходимость перехода дома на трехфазный учет электроэнергии и обеспечения максимальной безопасности работы. Рассмотрим способы, как это сделать.

Легализация и безопасность

Так, накануне подключения котла тщательно изучите схему соединения электропроводов в трехфазной сети. Распространены обычно две схемы – звезда и треугольник. Каждая фаза имеет свой диапазон рабочих напряжений. Если в гнездо для фазы с большим рабочим напряжением подсоединить провод меньшего тока, то он быстро перегорит и вызовет короткое замыкание.

Обязательные требования

Как и твердотопливный котел, такой агрегат нужно располагать в отдельном помещении. Трехфазное напряжение достигает 400 В. Открытые электроды ТЭНов должны быть укрыты нетокопроводящим защитным кожухом. Он должен защищать котел от несанкционированного доступа: любопытства детей и животных, но в то же быть время легким в демонтаже, чтобы в случае необходимости провести профилактическое обслуживание.

Легализация и безопасность

На корпусе котла обязательно наличие болта для крепления заземления, чтобы излишки напряжения уходили в землю. Для продления срока службы нагревательного элемента трубу следует располагать ТЭНами вниз. Тогда нагрев будет равномерным, особенно при отсутствии циркуляционного насоса, гоняющего воду по системе.

Защиту от перегрева помещения, да и самого котла обеспечит термодатчик. Его устанавливают максимально близко к котлу и программируют в нужном режиме: время года, половина суток, день недели и т.п. Как правило, датчик снабжен табло и клавиатурой для упрощения управления.

Качество работы заземления ежегодно проверяется специальной комиссией. Результат фиксируется в протоколе. При ухудшении показателей принимаются меры по замене заземлителя.

Легализация и безопасность

Конструкция

По сути, самодельный электрический котел представляет собой обрезок трубы со встроенной электрофурнитурой. Это очень удобно, особенно если сделать агрегат съемным: тогда уход и обслуживание техники существенно упростятся.

Предлагаем ознакомиться Пошаговая инструкция по созданию декоративного камина своими руками

Если поместить агрегат не в трубу, а в отдельный корпус, то можно установить дополнительные датчики, которые позволят автоматизировать работу системы отопления, повысить КПД и снизить уровень энергопотребления. Кроме того, когда понадобится заменить котел другим, сделать это получится, не нарушая целостность контура системы.

Принцип действия

Работа электродного котла основана на протекании процесса электролиза. В воду опускают два разноимённо заряженных электрода. Ток, подаваемый на них, имеет постоянное значение. Результатом химического процесса является разнонаправленное движение ионов.

То же самое происходит в обогревательном устройстве. Только на контакты электродов подаётся переменное напряжение. Ионы с огромной частотой постоянно меняют направление своего движения. В результате этого и происходит нагревание теплового носителя.