Электрокотел своими руками

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
Читать подробнее: индукционный котел отопления своими руками.

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.

Соблюдение техники безопасности

Начнем с того, что, прежде чем производить сборку и подсоединение электрокотла, вам нужно будет получить разрешение от поставщика электроэнергии. Это нужно для того, чтобы вы понимали, будет ли достаточно вашему котлу электричества, и не будет ли он работать в ущерб другим абонентам сети.

В принципе, монтаж этого агрегата лучше доверить профильным мастерам, но, если вам удалось самостоятельно собрать электродный котел, то вы должны и с его подключением справиться без проблем.

Подключение электрокотла в систему теплоснабжения называют термином «обвязка»

Для того чтобы подключить ваш самодельный котел, нужно ознакомиться со схемой отопления дома или квартиры, обращая внимание на точки доступа к электропитанию. Схема подключения учитывает тип системы теплоснабжения — одноконтурный или двухконтурный — а также мощность самого котла

Предлагаем вам посмотреть видео, посвященное монтажу и запуску электрокотла.

Опытные мастера советуют обратить внимание на следующие особенности монтажа электрокотла:

• прежде чем монтировать его, систему отопления нужно тщательно промыть водой с добавлением специальных очистительных средств,
• позаботьтесь о том, чтобы в системе отопления были предусмотрены предохранительный клапан и воздухоотводчик,
• отрезок трубы, соединяющей электрокотел с системой отопления, должен быть металлическим,
• температура воздуха при монтаже котла может колебаться от +10 до +40 градусов, влажность — не более, чем 75%,
• если вы живете в двухэтажном коттедже, то одного котла вам будет недостаточно. Нужно подключить два элекрокотла — по одному на каждую группу радиаторов.

При выборе места, куда будет подключен ваш самодельный котел, важно учитывать способ циркуляции по контуру теплоносителя. Тут есть лишь два варианта:

• если предполагается естественная циркуляция жидкости, то прибор нужно установить в нижней части системы. Это обеспечит максимальную эффективность прогрева радиаторов. При этом нагнетающая труба должна быть помещена над батареями на самой маленькой высоте,
• если вы предполагаете принудительную перекачку теплоносителя по системе, то электрокотел можно монтировать в любую ее часть.

Важно: занимаясь изготовлением, монтажом и запуском электродного котла отопления, необходимо придерживаться правил техники безопасности. Речь идет об электричестве и жидкости (теплоносителе), а это значит, что любая оплошность может привести к непоправимым последствиям

Пользователи электрокотлов утверждают, что данный вид отопительных приборов обычно не вызывает нареканий в процессе эксплуатации, если следовать правилам техники безопасности.

Подводя итог, отметим, что собрать электрокотел для домашней системы отопления вполне под силу и не специалисту

Чтобы процесс прошел без неприятных сюрпризов, а результат вас порадовал, важно четко следовать инструкции, заранее позаботиться о том, чтобы под рукой у вас было все необходимое оборудование. Безусловно, элементарные навыки работы с электротехникой также необходимы

Желаем вам успехов!

Электрокотел от А до Я

Прежде чем разобраться, как самому смонтировать и ввести в эксплуатацию электрокотел для отопления, следует выяснить, что же собой представляет данный прибор. Если говорить коротко, то это металлическая емкость, внутрь которой помещен электронагревательный элемент.

Отметим, что форма котла может быть любой, на ваше усмотрение, а его мощность варьируется от 220 В до 380 В.  Первая разновидность чаще применяется в жилых помещениях, в то время как котел на 380 В может обогреть значительную площадь — а это значит, что его целесообразно ставить, как часть отопительной системы в коммерческой недвижимости.

Когда речь идет о самодельном котле для отопления, то подразумеваются две разновидности такого агрегата. Электрокотел может быть ТЭНовым или электродным

Обратите внимание, что функциональность и качество работы самодельного отопительного прибора не будут уступать фабричным аналогам

Возможно, вы слышали об индукционных электрокотлах, которые прогревают теплоноситель, пользуясь магнитным полем. Изготовить эту разновидность отопительного прибора  самому не представляется возможным.

Важно: какую бы разновидность электрокотлов вы ни решили изготовить в домашних условиях, крайне важно позаботиться о наличии заземления. В противном случае, вы и ваши домочадцы рискуете получить серьезный удар током

Если вы не уверены в своих практических навыках и уровне подготовки, лучше не браться за изготовление котла отопления самостоятельно. Любая ошибка при сборке и монтаже данного агрегата чревата тем, что вы получите неисправный прибор и спровоцируете возгорание проводки.

Принцип работы электрокотлов

Схема обвязки котла отопления.

Электрокотел можно подключить везде, он нормально работает там, где есть электропитание, для него не нужно закупать и хранить топливо или обустраивать специальное помещение. Достаточно просто подключиться к электросети и вывести трубопровод. Для многих людей такие котлы стали незаменимым помощником. Благодаря компактным размерам электродный котел можно установить даже в очень маленьком помещении, при этом современный дизайн оборудования позволит органично вписать его в любой интерьер. Базовая комплектация включает расширительный бак, нагревательный элемент, элементы для регулирования и управления работой теплогенератора.

Принцип работы оборудования предельно прост: в расширительный бак подается теплоноситель, который нагревается за счет электроэнергии и далее распространяется по радиаторам и трубам. Отопительные электрокотлы отличаются высоким КПД, который зачастую достигает 100%, простота в эксплуатации, доступная стоимость агрегатов, бесшумная работа, безопасность и экологичность тоже являются неоспоримыми преимуществами такого отопительного оборудования. Конечно, помимо преимуществ, отопительные котлы, работающие от электроэнергии, имеют и определенные недостатки, которые связаны по большому счету с отечественной организацией электрической системы. Нужно обязательно помнить и о стоимости электроэнергии, которая все время увеличивается, о нередких перебоях в подаче электричества, скачках напряжения, которые отрицательно воздействуют на функциональную часть оборудования и на срок его эксплуатации.

Электрокотлы для отопления наделены стильным и современным дизайном, простотой в обслуживании и ступенчатым включением мощности. Оборудование может быть подключено в каскад для создания мощной установки. Электрокотел: преимущества и недостатки

Схема устройства электрокотла.

Как и любое другое оборудование, электрокотел имеет свои преимущества и недостатки. Среди неоспоримых преимуществ можно выделить, прежде всего, компактность. Это оборудование действительно очень компактно и практически незаметно в общей конструкции системы. Такие котлы отличаются низкой стоимостью, имеют плавный выход на номинальную мощность и, помимо всего прочего, особенность их работы исключает возможность возникновения аварийной ситуации при утечке воды. В случае если в системе вдруг исчезнет вода, то оборудование попросту не будет работать.

Среди недостатков можно выделить следующие моменты:

• необходимость водоподготовки. Оборудование будет эффективно работать только при обеспечении определенных значений удельного сопротивления воды, которые очень часто невозможно самостоятельно измерить и привести в соответствие с нормами;
• обеспечение оптимальной циркуляции теплоносителя. При условии слабой циркуляции вода в электрокотле может закипать. В случае слишком быстрой принудительной циркуляции оборудование может не запуститься;
• в качестве теплоносителя нельзя использовать незамерзающие жидкости.

Таким образом, ознакомившись с принципом работы электрокотла, каждый сделает для себя выводы: покупать его или нет.

Как установить электрокотел своими руками

Установка системы происходит строго по расписанной заранее схеме/плану согласно модели котла и дополнительных элементов. Конечный результат зависит от точности монтажных работ и профессионализма специалистов.

Схема подключения электрического котла отопления к электросчетчику, используя УЗО и автомат.

1. Первый этап – разметка и монтаж. Так как есть риск короткого замыкания, место для котла выбирают подальше от водопровода. Дюбели и анкерные болты обязательны для закрепления прибора. Прежде чем монтировать котел, прибор выравнивают по уровню. Если у вас напольный котел, то под него обязательно устанавливают специальный поддон.
2. Необходимо перекрыть водопровод в доме. С помощью переходников и муфт устройство подсоединяют к отопительной системе. После всех работ подключают электрооборудование: автоматический выключатель и УЗО.
3. Для котла делают заземление: все провода упаковывают в специальный кожух и направляют в отверстия для проводки. При этом чем больше мощность устройства, тем больше сечение кабеля.
4. После заземления проводят тестирование и первый запуск.

Коротко о главном

Бытовые электрические котлы подразделяются на 3 вида – классические, электродные и индукционные. Чаще всего применяются классические, работающие от ТЭНа. Среди их плюсов выделяются – высокий КПД, легкий монтаж, безопасность, экологичность, компактность, малый вес и разнообразие модельного ряда. Недостатки проявляются в высоком потреблении электроэнергии и необходимости заземления.

Для правильного монтажа электрокотла необходимо учесть ряд правил техники безопасности и требований по электромонтажу. Для работы отопительного агрегата нужны следующие элементы обвязки:

• Циркуляционный насос.
• Расширительный бачок.
• Клапан безопасности.
• Автоматический воздухоотводчик.
• Манометр.

Устройство электродных котлов

Электрические мини котлы «Галан» электродного типа выпускаются в трех модификациях:

• однофазные ОЧАГ имеют мощность 2, 3, 5 и 6кВт;
• трехфазные ГЕЙЗЕР и ВУЛКАН – 9, 15, 25 и 50кВт.

Они имеют компактные размеры и малый вес. Самый мощный прибор весит 11,5кг, а его диаметр составляет 180мм при длине 570мм, а обогреть пространство он может до 1650м3. Наиболее миниатюрный котел имеет диаметр всего 35мм и длину 275мм, его вес не превышает 0,9кг, а отапливаемое помещение может достигать 120м3.

Ионные котлы состоят из нескольких элементов. На металлическом корпусе располагаются входящие и отводящие патрубки, дающие возможность беспрепятственной циркуляции теплоносителя (воды или антифриза). Благодаря корпусу происходят ионные процессы, так как он выполняет функцию ионизатора. Сверху корпус защищен пластиковым кожухом, улучшающим электроизоляцию прибора и уменьшающим его теплоотдачу. Внутри однофазного котла располагается один электрод, а трехфазного – три электрода с выведенной наружу клеммной группой.

Электродные котлы «Галан» поставляются в сборе. Система автоматики, позволяющая управлять и контролировать отопительную систему, в комплект оборудования не входит, поэтому приобретается дополнительно. Кроме этого требуется купить расширительный бак и, при необходимости, насос.

Без установки автоматики компания ГАЛАН гарантийный срок на работу котла не дает.

Также производитель снимает с себя ответственность в случае неправильной установки, либо эксплуатации электродного теплогенератора, наличия механических повреждений и присутствия посторонних предметов в системе.

Блиц-советы

1. Прежде чем приступать к изготовлению котла своими руками, правильно оцените свои возможности. С электричеством следует обращаться очень аккуратно.
2. Для бесперебойной работы электрического котла, необходимо приобрести дизельный или бензиновый генератор, от которого будет работать электрическое оборудование, когда электрический ток в сети будет отсутствовать по причине возникновения аварийной ситуации на линии электропередач.
3. Самый простой способ изготовить мини-элетрокотёл, это приобрести комплект электрического оборудования, которое устанавливается в батарею отопления. Такая система легко устанавливается, а температура нагрева регулируется с помощью автоматической микропроцессорной системы.

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.

https://youtube.com/watch?v=RLev9e9Ydjc

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.

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:

1. Трубу из стали диаметром 120 мм и длиной 65 см.
2. Листы из стали толщиной 4 мм и размером 1,5×1,5 м.
3. Два тэна по 1,2 кВт.
4. Термостат.
5. 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:

1. Шлифовочную машинку.
2. Сварочный аппарат.
3. Дрель и набор свёрл.
4. Линейку и маркер.
5. Набор отвёрток и ключей.

Пошаговая инструкция

Котёл для частного дома можно сделать самостоятельно, воспользовавшись инструкцией по производству. Все действия необходимо выполнять в такой последовательности:

1. Производство теплообменника. Для этого необходимо в трубе диаметром 120 мм прожечь отверстие в 1 дюйм. Делать его лучше газовой горелкой, в крайнем случае — электродом.
2. Проделанное отверстие зачищают с помощью болгарки. Дальше к отверстию нужно приварить стогны.
3. Для дна котла используют металлическую пластину толщиной 5 мм. Она будет закрывать аппарат снизу и выполнять функцию фланца для тэна.
4. В самой нижней части трубы ввариваются стогны, которые отводят лишнюю воду из системы.
5. К корпусу котла необходимо приварить шпильку. К ней будет подключаться заземление.
6. Верхняя часть закрывается круглой пластиной диаметром 120 мм.
7. Герметичность конструкции можно проверить, опустив её в воду. Предварительно все патрубки закрываются полипропиленом.
8. Дальше необходимо установить терморегулятор и кран, после чего подключить устройство к системе подачи воды.
9. 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

Вариант №2. Изготовление электродного котла

Электродный котел это более прогрессивная разработка. Такие нагреватели начали массово применять в последние 10–15 лет.

Устройство электродного котла

В качестве нагревательного элемента в электродном котле используется собственно сама вода. Котел это металлический корпус, в который вставлен изолированный от корпуса стальной электрод.

К электроду подключается фаза, а к корпусу ноль, когда подается напряжение, ионы воды начинают колебаться с частотой 50 герц, в результате чего жидкость нагревается. Именно поэтому такие агрегаты еще называют ионными.

Общая схема электродного котла.

Габариты у таких агрегатов небольшие, в качестве корпуса используется труба диаметром до 320 мм и длиной до 600 мм, но это максимум, для частных домов делаются ионные котлы почти вполовину меньше.

Схема отопительной системы с ионным котлом.

Достоинства:

• Довольно скромные размеры, этот котел не будет мешать даже в локальной отопительной системе небольшой квартиры;
• В этих нагревателях нет «сухого хода», то есть, без воды котел просто перестанет работать, но ничего в нем не перегорит;
• Системе не страшны перепады напряжения;
• Быстро нагревается и также быстро остывает, а значит, легко регулируется;
• По сравнению с агрегатами, работающими от ТЭНов электродный котел значительно экономичней.

Электродные котлы намного экономичней ТЭНовых.

Недостатки:

• Ионные котлы очень требовательны к качеству и уровню электропроводности теплоносителя;
• Ввиду повышенной опасности поражения током аппараты нуждаются в надежном заземлении;
• При попадании воздуха в систему электроды активно коррозируют и быстро приходят в негодность.

Собираем ионный котел

Иллюстрации	Рекомендации
	Материал для корпуса. Металлическая труба с внутренним диаметром порядка 50 мм и длиной 400 мм; Монолитный стержень сечением 20 мм, длина 300 мм; Два переходника с внутренней резьбой.
	Подгоняем патрубок. Один патрубок будет ввариваться сбоку, второй с торца трубы. Для начала нам нужно подрезать боковой патрубок, чтобы он плотно прилегал к телу трубы. Я подрезал патрубок болгаркой, после чего доводил до идеала круглым напильником.
	Вырезаем отверстие. На тот момент у меня не было плазменного резака, поэтому пришлось накернивать трубу по окружности и высверливать отверстия по 5 мм.
	Подгоняем отверстие. Дальше при помощи натфеля и круглого напильника окружность доводится до идеала. Расстояние от края трубы до бокового патрубка 10–15 мм.
	Привариваем патрубки. Патрубки сначала нужно прихватить сваркой в нескольких местах, чтобы не повело, а потом обваривать шов.
	Вырезаем платформу. В качестве платформы я использовал лист стеклотекстолита толщиной 20 мм, ориентировочный размер 120х120 мм, резал его ножовкой по металлу.
	Готовим платформу. В платформе высверливаем 5 отверстий, 1 по центру и 4 по периметру (как на фото). Диаметр отверстий 10–12 мм. Через центральное отверстие будет крепиться стальной электрод, а боковые отверстия предназначены для крепления корпуса котла.
	Крепление корпуса к платформе. Для того чтобы прочно прикрепить корпус котла к платформе я приварил с 4 сторон гайки на 12 мм. В них легко проходят болты на 10 мм. Но эти «уши» должны быть чуть приподняты над платформой, для обеспечения этого зазора я накрутил на болты «родные» гайки снизу и зафиксировал держатели такими же гайками сверху. Жестко закрепленные «уши» легче приваривать.
	Сборка котла. Вырезаем резиновую прокладку чуть больше наружного диаметра котла; Проделываем отверстие в прокладке по центру и крепим через прокладку стальной электрод; Устанавливаем корпус котла и прикручиваем его болтами к платформе.

Изготовление электродного котла своими руками

Для сборки ионного котла своими руками необходимы: труба, электрод, металл каленный.

Если вы ознакомились с принципом работы ионных котлов, а также особенностями их эксплуатации, и по-прежнему желаете изготовить его своими руками, то вам понадобятся:

• сварочный аппарат и навыки работы с ним;
• стальная труба необходимых размеров;
• электрод или группа электродов;
• клеммы нулевого провода и заземления;
• изоляторы для клемм и электродов;
• муфта и металлический тройник
• желание и упорство в достижении конечной цели.

Перед началом сборки котла своими руками стоит обратить внимание на несколько важных моментов. Во-первых, котел должен быть обязательно заземлен. Во-вторых, нулевой провод из розетки подается исключительно на внешнюю трубу

И в-третьих, фаза должна подаваться исключительно на электрод

Во-вторых, нулевой провод из розетки подается исключительно на внешнюю трубу. И в-третьих, фаза должна подаваться исключительно на электрод.

Технология сборки котла своими руками довольно проста. Внутрь стальной трубы длиной около 250 мм и диаметром в пределах 50-100 мм вставляется с одной стороны посредством тройника электрод или блок электродов. Через тройник будет осуществляться вход или выход теплоносителя. Другая сторона трубы оснащается муфтой для подключения трубы отопления.

Между тройником и электродом размещается изолятор, который кроме того обеспечит герметичность котла. Изолятор выполняется из любого подходящего термостойкого пластика. Так как необходимо обеспечить герметичность и при этом возможность резьбового соединения с тройником и электродом, то изолятор лучше заказать в токарной мастерской, чтобы выдержать все конструктивные размеры.

На корпус котла приваривается болт, к которому крепится клемма нулевого провода и заземление. Возможна подстраховка еще одним болтом. Всю конструкцию можно скрыть под декоративным покрытием, которое также послужит дополнительной гарантией отсутствия ударов током. Ограничение доступа к котлу является первоочередной и наиважнейшей задачей для соблюдения техники безопасности.

Как вы могли убедиться, сборка электродного котла своими руками — достижимая цель практически для любого человека. Главное — знать принцип его работы и соблюдать технику безопасности. Тепла вашему дому!