Отопление своими руками: все о самостоятельном расчете, выборе и монтажеЭлектрокотел своими руками: принцип работы, из чего состоит, инструкция как сделать, видео и фото

Конструкция и принцип действия электрического котла. Этапы самостоятельного изготовления, необходимые материалы. Схема подключения оборудования.

Электрокотел

Это изобретение не новое и не относится к космическим технологиям. Как бы то ни было, суть одна —– нагреть теплоноситель в системе отопления.

У нас есть дом, разводка водяной системы отопления в доме тоже есть. Но нет централизованного газоснабжения, чтобы смонтировать газовый котел. Остается решить, чем этот теплоноситель нагреть. Как вариант, это может быть самодельный электрокотел.

самодельный электрокотел

И это неплохой вариант, так как такое оборудование легко разместить и получать тепло, если есть электропитание.

Положительные стороны

Кроме того налицо и другие положительные моменты:

  1. Простота монтажа.
  2. Компактные размеры.
  3. Эргономичность.
  4. Для монтажа не нужны особые разрешения.
  5. Экологичность — нет вредных выбросов в атмосферу.
  6. Бесшумность.
  7. Не нуждается в устройстве дополнительной вытяжки или дымохода.
  8. Отпадает необходимость в дополнительных помещениях для хранения топлива.

А между тем тут нет ничего трудного. В специальную металлическую емкость, ставятся нагревательные элементы. Емкость связана с системой отопления. Теплоноситель это, как правило, обычная вода.

Вот как раз эту воду и заливают в систему через металлическую емкость. Осталось на нагревательные элементы подать электрический ток.

Под воздействием тока нагревательные блоки становятся горячими и передают свое тепло воде. Горячая вода из бачка устремляется по трубам в радиаторы отопления, обогревая весь дом.

Кажется все просто!

Это схема отопления в принципе.

схема отопления

Её можно дополнить такими нововведениями как:

  • устройство контроля и управления системой,
  • расширительный бачок,
  • циркуляционный насос.
  • автоматический регулятор подогрева воды.

схема 2

Недостатки

Недостатки есть, как же без них. К ним можно отнести:

  1. Зависимость от подачи электроэнергии.
  2. Накипь, которая образуется на нагревательных элементах, приводит к снижению их эффективности.
  3. Размеры расширительного бака — чем выше мощность, тем больше места под размещение нагревательных элементов.

Какие понадобятся инструменты

Чтобы собрать самодельное электрическое отопление и столкнуться при этом с минимумом затруднений, в вашем распоряжении должны быть качественные инструменты.

Для работы понадобится:

  • сварочный аппарат – удобнее всего работать с инверторной моделью;
  • резак – если не умеете пользоваться газовым резаком, лучше используйте плазменный;
  • болгарка – понадобится даже 2 модели – большая под диск сечением 230 мм и маленькая под диск сечением 125 мм;
  • электрическая дрель;
  • молоток;
  • керн;
  • рулетка и циркуль.

Материалы:

  • сгон 1 1/2 дюйма;
  • сгон 1 дюйм;
  • тройник 1 1/2 дюйма;
  • уголок 1 1/2 дюйма;
  • футорка 1 1/2 дюйма х1 1/4 дюйма;
  • футорка 1 1/2 дюйма х1 дюйма – 2 шт.;
  • контргайка 1 1/2 дюйма;
  • контргайка 1 дюйм.
  • ТЭН с терморегулятором с резьбой 1 1/4 дюйма 1-2,5 кВт.
Как без сварки сделать дешевый электрокотел для отопления

Как без сварки сделать дешевый электрокотел для отопления

Как без сварки сделать дешевый электрокотел для отопления

Как сделать самодельный электрокотел для отопления?

Электрокотел для отопления частного дома своими рукамиДля частного дома очень важно оборудовать эффективную систему теплоснабжения. А для этого необходим современный нагревательный котел. Агрегат может работать на газе, твердом топливе либо электроэнергии. Но чаще всего владельцы загородных построек останавливают свой выбор именно на электрокотлах. Это достаточно экономный вариант. Да и к тому же электрический котел отопления своими руками соорудить не представляет особого труда. О том, как смастерить электрокотел для обогрева дома, расскажет данная статья.

Что представляет собой электрокотел?

Электрокотел для отопления частного дома своими рукамиКотел – это по сути металлический резервуар с тепловым электронагревательным элементом. Смастерить самодельный электрокотел для отопления просто. Главное владеть определенным уровнем знаний, иметь нужные материалы, инструменты и грамотно составить схему. Форма самодельного котла может быть произвольной. Чаще всего используют электрокотлы 220 в. Но иногда устанавливают и более мощные агрегаты. Например, электро котёл отопление 380 в позволит увеличить отапливаемую площадь.

Как работает

Фото 3

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.

Особенности электрических теплогенераторов

Из-за высокого энергопотребления (более 4кВт) для данного отопительного оборудования необходимо заранее сделать электрический ввод необходимой мощности, для того чтобы предотвратить возникновение аварии на линии.

Приборы, чья мощность не превышает 6 кВт необходимо однофазное питание, а оборудование, чей предел мощности выше 6 кВт – трехфазное. Питание оборудования осуществляется от стандартной электрической сети, мощностью 220 В.

1кВт мощности электрокотла способен обогреть 10 м2 помещения. Исходя из этих данных, можно предполагать, что для отопления жилища 250 м2  потребуется оборудование мощностью 25 кВт.

Для того чтобы обогреть дом, площадью примерно 100 м2 , необходимо оборудование мощностью не менее 10 кВт. Таким образом, после подключения котла на остальные приборы отводится всего лишь 5 КВт. Для того чтобы увеличить лимит потребления, нужно добиться специального разрешения.

Как правило, изготовленный своими руками электрокотел, представляет собой обрезок трубы, внутрь которой встроена электрофурнитура. Это довольно удобно, в особенности, если сделать отопительные агрегаты съемными, благодаря чему обслуживание техники станет значительно проще.

В случае если агрегат разместить не в трубе, а оборудовать отдельным корпусом, тогда есть возможность для монтажа дополнительных датчиков, которые автоматизируют работу отопительной системы, повысят КПД и снизят потребление электричества. Кроме того, в случае необходимости замены котла, это можно будет осуществить без нарушения целостности контура системы.

Конструкция электрического котла

Разберемся в особенностях и технологиях, как сделать электрокотел каждого типа.

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.

tenoviy-kotel-otopleniya.jpg

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.

Установка и подключение оборудования

Как сделать электрокотел своими руками?

схема подключения

Сложнее всего произвести подключение конструкции к электрической сети. Так как приходится иметь дело с обогревательными приборами, придется устанавливать вход на 3 фазы.

Непосредственно в самом электрическом щитке нужно будет установить ряд систем:

  • автомат;
  • реле;
  • тумблер;
  • предохранитель;
  • датчик температуры;
  • различные кнопки управления;
  • магнитные пускатели и ряд других элементов, если в них имеется необходимость;

В обязательном порядке делают заземляющий контур. Для этого необходимо взять металлический штырь или арматуру, диаметр которой должен составлять приблизительно 15-20 мм, к нему прикрепляют металлический болт. Такую конструкцию размещают под полом жилого дома и пропускают к нему провод, идущий от электрического щитка.

Самодельный электрокотёл

В рамках этой статьи будет рассмотрено три варианта электрокотлов:

  1. ТЭНовые,
  2. Электродные
  3. Индукционные.

И каждый электрический котел для отопления можно сделать своими руками.

электрический котел для отопления

Какие понадобятся инструменты

Прежде чем приступить к работе, необходимо позаботиться о специальном инструменте и оборудовании.

Понадобится:

  • инверторный сварочный аппарат;
  • газовый или плазменный резак;
  • УШМ (болгарка);
  • электродрель;
  • молотки;
  • измерительный инструмент (рулетка, циркуль и так далее).

Какие понадобятся инструменты

Электрокотел на ТЭНах

Такое отопление самое распространенное. Для нагрева воды в системе отопления использовались ТЭНы, помещенные в специальный резервуар — теплообменник. Это был, по сути, обычный металлический цилиндрический резервуар с врезанным патрубками для подачи и выхода теплоносителя.

Сам нагревательный элемент — ТЭН — металлическая трубка с нихромовой спиралью внутри. Для улучшения теплоотдачи трубки заполнялись кварцевым песком.

При подаче электричества  на спираль, она раскаляется и передает тепло кварцевому наполнителю. Тонкая металлическая трубка ТЭНа нагревается и передает тепло окружающей его воде или другому теплоносителю.

Собственно, в этом и состоит принцип работы таких отопителей. После подачи электричества на контакты нагревательных элементов через 15–20 минут система отопления заполняется горячей водой.

самодельный электрический котел

Начинаем делать самодельный электрический котел:

  1. Заготовить три патрубка ø13 мм и два ø30 мм.
  2. Для нагревательного бака нужен будет отрезок стальной трубы ø219 мм с толщиной стенок 3 мм. Длина заготовки около 65 см. Это наш будущий нагревательный бак. Для патрубков подачи и обратки в корпусе бака вырезаются отверстия соответствующего диаметра. Такие же отверстия необходимо заготовить для врезки патрубков для слива и расширительного бачка.
  3. К проделанным отверстиям при помощи инверторного сварочного аппарата привариваются заготовленные патрубки.
  4. Из листовой стали толщиной 3–10 мм вырезаем круг под диаметр бака. Его необходимо приварить к одному из торцов трубы ø219 мм. Места сварки тщательно обработать.
  5. В основании бака проделать отверстие для монтажа ТЭНа.
  6. Котел подсоединить к отопительной системе с помощью патрубков подачи и обратки.
  7. Подключить провода к выводным контактам электротэна.
  8. Установить терморегулятор.
  9. Наполнить конструкцию водой и опробовать её на герметичность.
  10. Подать электричество на ТЭНы.
  11. Последний этап — покраска.

Котёл отопления на электродах

Более совершенные отопительные котлы на электродах.

Собственно говоря, чисто внешне они похожи, но различается сам принцип нагрева жидкости в котле. Он сам по себе является нагревательным элементом. Второй элемент — изолированный стальной электрод.

Котёл отопления на электродах

Для запуска процесса нагрева необходимо разделить подачу электропитания. На корпус подключается ноль, на электроде — фаза.

При подаче напряжения начинается активное колебание ионных частиц в жидкости. Теплоноситель начинает нагреваться. Ну а дальше горячая вода подымается вверх и уходит через патрубок в отопительную систему. Охлажденная жидкость возвращается обратно в котел.

Преимущества:

  • Благодаря небольшим размерам отопителя, его можно разместить в небольших по размеру помещениях;
  • Не надо переживать за выкипание теплоносителя. Без воды внутри котла он просто не станет работать;
  • Не боится перепадов напряжения;
  • Высока скорость выхода котла на рабочий режим;
  • Более экономные агрегаты по сравнению с ТЭНовыми устройствами.

котлы на электродах

Минусы:

  • На эффективную работу электродного котла влияет качество теплоносителя;
  • Требуется надежное заземление — есть вероятность поражения током;
  • Такая система не терпит завоздушивания.

Котельное оборудование индукционного типа

Если среди всех разновидностей котлов для отопления провести своеобразный рейтинг по технологиям — индукционные модели будут на первом месте по инновациям.

Принцип работы электрического индукционного котла

Конструктивно принцип того как сделать электрокотел отопления очень прост.

Понадобится экранированный корпус с теплоизоляцией. Вовнутрь помещают трубу, предпочтительнее из легкосплава, но подойдет и стальная. Ее, в свою очередь, устанавливают в гильзу из диэлектрика.

Принцип работы электрического индукционного котла

По верху этой гильзы вручную наматывается медная проволока.

Для теплоносителя нужно будет врезать пару патрубков — «подача и обратка».

Когда подключается ток на 220 В он проходит по нашей катушке и создает переменное магнитное поле. Внутри трубы образуются вихревые токи. Они разогревают тонкостенную трубу и воду, которой он наполнен. И всё — процесс запущен!

Есть разновидности, когда несколько трубок небольшого диаметра, установленные параллельно. При таком подходе скорость разогрева девайса увеличивается.

Теперь скорость прогрева улучшилась, но сам прогрев стенок и воды будет слабым. Но если электрический ток пропустить через высокочастотную катушку с дополнительными инвертором и выпрямителем, эффективность электрокотла ощутимо повысится.

Таков в общих чертах принцип работы инверторных котлов. К тому же для наглядности всегда можно найти чертежи установки.

принцип работы инверторных котлов

Чтобы собрать электрокотел своими руками классическую схему нужно дополнить:

  1. Индуктором — трансформатором с двойными обмотками. Первичная — окружает сердечник и создает электромагнитное поле. В роли вторичной обмотки выступает сам корпус котла. В нем создаются вихревые токи, которые и разогревают воду.
  2. Нагревательным элементом. Это, в подобном механизме, сердечник катушки. В электрокотлах он сделан по типу трубы увеличенного диаметра или несколько мелких трубок соединенных параллельно.
  3. Инвертор. Нужен для преобразования постоянного электрического тока в высокочастотный. Преобразованный таким образом ток попадает на индуктор.

Понятно что, некоторые элементы системы самому изготовить невозможно. Но недостающие детали нетрудно купить.

Чем хороши такие электрокотлы:

  • отопление  отличается высокой эффективностью;
  • высоким уровнем безопасности;
  • нет ограничений в типе теплоносителя;
  • не образуется накипь.

2. Нагревательный элемент

Среди недостатков можно выделить:

  • без соответствующего уровня подготовки собрать блок автоматического управления довольно сложно.

Типы электрокотлов для водяных полов

Популярная система теплого пола своими руками — это одна из разновидностей систем отопления помещения. Теплый воздух, от поверхности пола подымаясь вверх, обогревает всё помещение. В отдельных случаях такая система может работать в паре с основной водяной системой отопления всего дома.

теплый пол

Но тут есть одна существенная проблема. Для теплого пола подходят далеко не все электрокотлы. Есть определенные ограничения температурного режима подаваемого теплоносителя.

Нельзя допускать нагрева поверхности тёплого пола больше 55 °С. Этой температуры вполне достаточно для прогрева помещения до комфортной температуры +26–28 °С. Если этот параметр будет нарушен, могут пойти необратимые разрушения самой конструкции полов.

Мало того, после изучения вопроса как сделать электрокотел своими руками, необходимо проявить интерес и обратиться к следующим моментам:

  1. Грамотно спроектированные системы теплых полов, требуют установки гребенки с узлом подмеса. Так можно избежать попадания в контур воды, нагретой выше рекомендованных параметров.
  2. Кроме того обязательно наличие систем водоподготовки с фильтрацией.
  3. Необходимо смонтировать систему подпитки водяного контура.
  4. В обязательном порядке предусмотреть заземление.

Сами электрокотлы могут быть:

  • разных типов размещения — напольные или настенные;
  • электродные или ТЭНовые;
  • одно или двух-контурные.

система теплых полов

Типы и принцип работы

индукционный электрокотелИмеется 2 основных типа электрокотлов:

  1. Электродный.
  2. Индукционный, –

При этом, все остальные являются всего лишь модификациями одного из этих видов. Электродный котел зачастую также носит название ионного, так как в нем происходит превращение электрической энергии в тепловую.

Конструкция занимает минимальное количество места, причем его закрепляют непосредственно на трубе, его даже не придется прикреплять к стене. На всякий случай его сажают на 2 самореза, однако в этом нет необходимости.

Внешне он похож на небольшой кусок трубы, длина которого составляет порядка 40 см. В торцевой части обогревателя находится стержень из металла, а с противоположной стороны обогреватель заварен либо в нем находится специальный патрубок, за счет которого осуществляется перегон теплоносителя по всех системе.

Конструкция предусматривает наличие 2 патрубков, куда вставляются трубы для обратки и подачи:

  1. Один из них может находится в торцевой части, а второй установлен под прямым углом в боковой части.
  2. Их зачастую устанавливают с боковых частей перпендикулярно всей остальной конструкции и таким образом, чтобы они стали параллельны друг другу.
Как сделать электрокотел своими руками?

принцип работы

Данный котел имеет следующий принцип работы: катод (положительно заряженный электрод) и анод (отрицательно заряженный электрод) помещены в теплоноситель. Находясь под напряжением, они запускают перемещение ионов. Их полярность время от времени меняется, в частности, один заряженный ион будет менять свой заряд с одного на другой примерно 50 раз в секунду.

Это, в конечном счете, приводит к тому, что в жидкости из-за подобного движения ионов возникает трение, что вызывает повышение температуры.

Такая технология приводит к возникновению некоторых недостатков:

  1. Теплоноситель в любом случае будет находиться под напряжением.
  2. Его придется перед заливкой в батареи подготовить с точки зрения содержания солей.
  3. Незамерзающие жидкости в отопительной системе использовать категорически запрещается.

Индукционные котлы, работающие на электрическом токе, производят нагрев теплоносителя с помощью магнитного поля, которое возникает от электрического тока.

Вся эта конструкция довольно простая и включает в себя следующие элементы:

  • корпус;
  • утеплитель;
  • сердечник, где будет прогреваться теплоноситель;
  • катушка;

Ключевым отличием от электродной конструкции является то, что в индукционных котлах жидкость полностью изолирована от токопроводящих элементов, поэтому она не будет находиться под напряжением.

Обмотка катушки, выполненная из медной проволоки подключается к сети через специальную систему управления. Благодаря этому, в катушке возникает магнитное поле. Оно будет разогревать трубу, выполняющую роль сердечника, а та уже будет отдавать некоторое количество тепла воде. При этом, корпус отопительного котла будет по-прежнему оставаться холодным, так как в его конструкции есть слой утеплителя.

Следует также сказать, что сердечник выполнен не прямым, а имеет изогнутую форму, иногда в виде спирали, чтобы теплоноситель проходил по нему значительно дольше. Срок службы такого котла составляет минимум 25 лет. Через это время будет ржаветь труба, представляющая собой сердечник.

Эксплуатация самодельных отопительных систем

Все вышесказанное необходимо дополнить довольно важным уточнением. Как мы выяснили, на электрокотлы для отопления дома, не сильно влияют скачки сетевого напряжения. Но нагрузки на домашнюю сеть довольно высоки. Поэтому для работы устройства необходимо заранее побеспокоиться о качественной электропроводке.

К тому же российские реалии таковы, что случаи отключения электричества — частое и непредсказуемое явление. Отсюда вывод — должны быть установлены ИБП (бесперебойники). Некоторое время он сможет поддерживать электропитание отопителя. Для сельских районов актуален бензогенератор. Так автономность возрастет, и система отопления проработает до подачи централизованного электроснабжения.

Опытные специалисты отмечают, что при монтаже электрокотла есть ряд технических требований:

  • перед тем как установить аппарат вся система отопления нуждается в тщательной подготовке. В частности необходима промывка и очистка всего отопительного контура;
  • отопительная система требует монтажа комплекса из предохранительных клапанов с воздухоотводчиком;
  • все соединения котла с отопительной системой желательно выполнить только из металла;
  • температурный режим при монтажных работах не должен выходить за рамки от +100 до +40 °С;
  • для двухэтажных строений необходимо учитывать то обстоятельство, что только один отопительный котел не справится с обогревом всего здания. Оптимальный вариант — устанавливаем по одному отопителю, со своей группой радиаторов, на каждый этаж.

система отопления

Блиц-советы

  1. Чтобы система лучше работала, в нее можно установить циркуляционный насос. Он будет перегонять теплоноситель, который за счет этого будет равномерно прогреваться.
  2. При изготовлении системы с естественной циркуляцией, лучше всего от выхода к обратке делать небольшой уклон, чтобы остывшая вода быстрее возвращалась к котлу.

Где купить

Максимально быстро приобрести водонагреватель можно в ближайшем специализированном магазине. Хорошим, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:

Установка и подключение

После того как будет собрана схема отопления и ГВС с запорной арматурой, обратный клапаном, предохранительным клапаном, расширительным баком, термодатчиком и нагревательными устройствами, выполняют гидравлическое испытание всей системы на плотность собранной схемы с рабочим давлением насоса.

Сеть заполняется водой, давление создается циркуляционным насосом, тщательно проверяются все места соединений на предмет прокапывания или течей. Устраняются все неисправности и переходят к тестированию собранной схемы электропитания.

Электросхема должна собираться аттестованным электриком, который должен собрать схему с заземлением и протестировать работу ТЭНов и защиту котла от перегрузки. Чтобы этого не случилось, устанавливают устройство защитного отключения.

Электрокотел для отопления дома своими руками

За изготовление электрического котла своими руками берутся многие, так как это дает следующие преимущества:

  1. Даже если заказывать изготовление прибора на стороне, он обойдется намного дешевле фирменного.
  2. Устройство можно создавать поэтапно: сначала собрать и ввести в эксплуатацию самый простой вариант, затем по мере накопления средств докупить для него автоматику.

Если сравнивать с фирменными котлами бюджетного класса, самодельные экземпляры зачастую получаются более качественными.

В общем случае электрокотел подключается через пусковое реле, которое приводится в действие схемой терморегулятора. Ее, собственно, и называют автоматикой. Такие блоки выпускаются сегодня отдельно и их без труда можно найти в продаже.

Необходимо приобретать самый недорогой вариант, учитывающий только температуру теплоносителя, ведь наш электрокотел будет только подстраховывать основной теплогенератор на случай сбоя, не давая системе замерзнуть.

Электрокотел для отопления частного дома своими руками

Устройство электрического котла отопления

Нагреватели мощностью до 7 кВт можно подключать по однофазной схеме. Более мощные лучше делать или приобретать в трехфазном исполнении (в Энергосбыте нужно будет оформить подключение 3-фазного учета).

От вводно-распределительного устройства к электрокотлу должен быть проложен отдельный кабель с обязательным подключением через автоматический выключатель и УЗО.

Видео на тему

Источники: http://spetsotoplenie.ru/kotly-otopleniya/ustanovka-kotlov-otopleniya-svoimi-rukami/kak-delaetsya-samodelnyj-elektrokotel-dlya-otopleniya.html, http://housetronic.ru/otoplenie/kotly/electricheskie/kak-sdelat-svoimi-rukami.html, http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/elektrokotel-svoimi-rukami.html

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...