Плюсы и минусы
Несмотря на то, что такие котлы появились относительно недавно, информации по их использованию достаточно. Кроме простоты конструкции, ионные котлы обладают и другими плюсами:
- КПД достигает рекордных 99%, другие системы имеют меньший коэффициент в силу особенностей своего устройства;
- Экономичнее других нагревательных устройств на 15–20% при аналогичной выделяемой мощности;
- Не зависит от перепадов напряжения, будет греть даже при сильном его падении, но с меньшей эффективностью;
- Не боятся утечки жидкости, при включении «на сухую» перегрева не произойдёт из-за невозможности процесса нагрева без электролита;
- Бесшумность работы;
- Компактные размеры устройства.
К сожалению, недостатки у ионных котлов тоже есть:
- Система отопления склонна к накоплению статического электричества и поражению электрическим током, поэтому качественное заземление обязательно;
- Теплоноситель должен иметь определённые показатели сопротивления, простая вода из крана не подходит;
- Необходимость установки электронного блока управления и термодатчиков для контроля за постоянной температурой;
- Потребление электроэнергии и стоимость 1 ккал выше, чем у твердотопливных или газовых котлов;
- Потребуется использовать специальные радиаторы отопления.
Основные этапы работ по созданию котла
Есть определенная последовательность работ, которую рекомендуется соблюдать при изготовлении электрокотла:
- Создать схему общей работы системы. Здесь может быть использована специальная одноконтурная схема по отоплению, в крайнем случае двухконтурная.
1 — труба выхода нагретой воды; 2 — резервуар; 3 — ТЭН; 4 — труба входа холодной воды; 5 — верхний фланец с герметизирующей прокладкой; 6 — поддон; 7 — нижний фланец; 8 — крышка поддона; 9 — днище резервуара (основание ТЭНа); 10 — отверстие для электрошнура; 11 — прокладка
Важно осуществить заземление и последующую установку котла чтобы устранить статическое электричество.
Требуется обеспечить циркуляцию жидкости посредством ее температуры нагрева.
Необходимо подготовить эффективные материалы для радиаторов, которые идеально взаимодействуют с водой.
После этого можно переходить к технологическому процессу. Посредством обычного сварочного аппарата присоединяется небольшая емкость к одному из концов трубы. С обратной стороны встраивается электрод, который обязательно должен достигать дна. После этого труба с двух сторон заваривается.
Важно! Перед осуществлением сваривания рекомендуется залить примерно 0,7 литра воды, только потом монтировать электрод. Труба закрепляется в поверхности стены с небольшим уклоном, после чего делается заземление
После этого на корпус подается фаза. Следующим шагом будет включение обычного напряжения, равного 220 Вт. Мощность данного устройства будет регулироваться при помощи манометра, которые необходимо подключить через специальный трехходовой кран
Труба закрепляется в поверхности стены с небольшим уклоном, после чего делается заземление. После этого на корпус подается фаза. Следующим шагом будет включение обычного напряжения, равного 220 Вт. Мощность данного устройства будет регулироваться при помощи манометра, которые необходимо подключить через специальный трехходовой кран.
Полученный в результате котел будет нагреваться до температуры 120 градусов. При этом уровень замкнутости системы полностью исключает образование коррозии во внутренней части трубы. Это значительно увеличивает общее время эксплуатации прибора, более того, можно не контролировать общий состав жидкости.
Критерии выбора электрокотла
Заслуживают внимания следующие аспекты:
- мощность;
- комплектация;
- тип нагревателя.
Производительность котла подбирают по теплопотерям дома при самой низкой температуре на улице. Расчет заказывают проектной организации либо выполняют самостоятельно в упрощенной форме. Показатель зависит от высоты потолка:
- Менее 3 м. Умножают площадь на 0,1 кВт. Например, потери в доме, метраж которого 150 кв. м, составляют 150 × 0,1 = 15 (кВт).
- Более 3 м. Определяют по объему: по 40 Вт на каждый кубический метр. Например, для одноэтажного строения с размерами в плане 6 × 9 м и потолком в 4 м теплопотери составляют: 6 × 9 × 4 × 40 = 8640 Вт.
К полученной величине добавляют запас, с учетом функций котла:
- работает только на отопление: 20%;
- одновременно греет воду для хозяйственных нужд: 50%.
Для приведенных примеров потребуются отопительные приборы мощностью 15 × 1,2 = 18 кВт и 8640 × 1,2 = 10,4 (кВт).
По комплектности устройства делятся на 2 вида:
- с полным набором;
- без группы безопасности, насоса и расширительного бачка.
Первый вариант прост в монтаже: необходимо только подсоединить отопительный контур. Для устройств второго типа перед установкой потребуется подобрать и докупить самостоятельно недостающие компоненты.
Наиболее практичный тип нагревателя – ТЭНы. Преимущества таких котлов:
- доступная стоимость в покупке и ремонте;
- возможность работы в низкотемпературном режиме благодаря наличию нескольких ступеней мощности;
- плавный пуск, исключающий просадку напряжения в сети (по той же причине).
Ионные отопительные аппараты компактнее, дешевле и надежнее (нечему ломаться). Но у них есть существенные недостатки:
- меняется химический состав примесей в теплоносителе, что требует его замены каждые 1,5 месяца;
- в контуре образуются газовые пробки;
- мощность не регулируется;
- при включении наблюдаются броски напряжения;
- периодически требуется замена электродов (растворяются).
У индукционных котлов 2 преимущества:
- большая площадь поверхностей нагрева;
- неприхотливость к теплоносителю: подходит любой антифриз или вода из-под крана (накипь не образуется из-за микровибраций).
Ремонт тоже требует больших затрат: неразборный водогрейный узел при обрыве фазы или межвитковом замыкании в катушке необходимо менять полностью. При этом пока нет данных о надежности и долговечности таких котлов, поскольку они не получили широкого распространения и эксплуатируются не так давно.
Пошаговая инструкция
Рабочее место подготовлено, все инструменты и детали под рукой, а это значит, что можно приступить к созданию электродного котла для домашней системы отопления.
Подготовьте отрезок стальной трубы. Для этого необходимо с двух ее концов нарезать резьбу. Один конец трубки нужно будет заглушить, а в другой вкрутить муфту с электродом. Чтобы приварить к трубе металлические патрубки с резьбой, которые будут использоваться в качестве крепежа с тепловыми коммуникациями всей системы, в ней следует просверлить круглые отверстия. К корпусу нужно приварить два болта — один из них будет использован для нулевого провода, а другой для заземления. Чтобы вмонтировать полученный прибор в систему отопления, к подготовленным патрубкам нужно присоединить трубы. Следующий шаг — присоединить к электроду клемму плюсового провода. К наваренным болтам подсоедините клемму нулевого кабеля и провод заземления
В контур отопления важно подсоединить манометр и систему предохранителей. Не забудьте и об устройстве, отвечающем за отвод гидролизных газов
Электрокотел, изготовленный своими руками, готов к запуску. Систему нужно заполнить подготовленным теплоносителем и запустить.
Не зря говорят: мол, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Перефразируем это крылатое выражение и заметим, что видео-урок по сборке и монтажу электрокотла своими руками поможет вам лучше разобраться в тонкостях этого процесса. Предлагаем познакомиться с видео, подготовленным опытными специалистами-электриками.
Принцип работы котла
Качественный и функциональный котел в отопительной системе работает по принципу действия, схожему с иными котлами, но осуществляющими свою работу на ином альтернативном топливе. Суть его действия заключается на том, что ТЭН эффективно нагревает теплоноситель, то есть воду, которая предназначена для обогрева радиаторов. Как и в иных системах по отоплению, используется специальный принудительный способ циркуляционных процессов, который осуществляется посредством установленного насоса. Кроме того, может быть задействована естественная циркуляция.
Важно! Пристальное внимание требуется уделить тому, что большинство профессионалов советуют не устанавливать в систему особый циркуляционный насос. Говоря иными словами, нельзя применять принудительный циркуляционный процесс, если присутствует электрический котел
В подобной ситуации рекомендуется получить помощь профессионалов, которые процесс отопления могут выполнить так, чтобы все работало исключительно по обычной естественной циркуляции.
Несколько секретов: как сделать электрокотел
Последним пунктом в определении вида котла будет ответ на ряд вопросов, которые обязательно необходимо учесть, а именно – условия, при которых будет использоваться котел.
Условия, влияющие на конструкцию отопительного котла:
- Доступность материалов и их стоимость;
- Вид топлива, на котором они будут работать;
- Способ и принцип циркуляции теплоносителя.
Итак, вы изучили чертежи и принципы работы всех типов котлов, проанализировали место, где планируется установка отопительного агрегата, свои финансы, учли все условия и выбор ваш пал на электрокотел.
Основным элементом электрического котла является ТЭН (термоэлектрический нагреватель). Он используется для того, чтобы преобразовывать электрическую энергию в тепловую. ТЭН приобретается в готовом виде и подбирается индивидуально, учитывая площадь дома и пропускную способность системы. Например, для домов 50 и 80 кв. м., потребуются ТЭНы на 6 и 12 кВт соответственно. Допускается установка двух ТЭНов, их необходимо установить параллельно. Материал для корпуса особой роли не играет, поэтому подойдет любой материал, а защита от перегрева, реле, регуляторы и прочие детали, которые необходимы для работы продаются в любом магазине, который специализируется на данной продукции.
Тэновый электрокотел для отопления дома своими руками
Тэновый электрокотел для отопления своими руками можно сделать из резервуара любой формы. В таком агрегате воду подогревают тэны. Их нужно будет купить в том количестве, которое необходимо именно в вашей ситуации. Как рассчитать мощность электрокотла мы уже рассказывали. Обычно ставят два или три тэна. Стоимость одного тэна 10 долларов. Они уже оснащены термоголовкой с наружной резьбой, которой они будут вкручиваться в корпус резервуара.
Схема тэнового электрокотла, изготовленного своими руками.
Рассмотрим, как сделать самодельный электрический котел отопления на тэнах из трубы. Для этого потребуется:
- стальная труба диаметром 150 мм;
- две круглые пластины диаметром 150 мм;
- три патрубка диаметром не меньшим, чем сечение труб контура (от 25 мм);
- тэны;
- гайки;
- автоматический воздухоотводчик;
- шаровой кран.
Чтобы сделать электрический котел отопления для дома своими руками нужно правильно подобрать размеры. Длина трубы, которая будет корпусом нашего нагревателя, должна превышать длину тэнов с хорошим запасом. Торцы с двух сторон завариваются заглушками. В боковую часть ввариваются патрубки в количестве двух штук для подачи и обратки теплоносителя. Теперь нужно решить, как тэны будут располагаться после подключения электрического котла. Естественно, что они будут находиться в вертикальном положении, вопрос только в том, с какой стороны они будут вкручиваться. Вариантов два:
- снизу;
- сверху.
Если тэны будут вкручиваться снизу, то в процессе эксплуатации чтобы заменить перегоревший нагревательный элемент придется спускать воду с котла, а потом, соответственно, заливать жидкость в систему отопления. Зато такое расположение гарантирует, что тэны будут полностью погружены в теплоноситель. Такие самодельные электрокотлы для отопления частного дома более надежные. Как известно, если часть нагревательного элемента не будет в воде, то вольфрамовая спираль перегорит.
Если разместить тэны в самодельном электрокотле для отопления дома таким образом, чтобы они вкручивались сверху, то после замены перегоревшего нагревательного элемента не нужно будет добавлять воду в систему. Но такое расположение имеет свой недостаток, так как в верхней части котла будет скапливаться воздух.
Из-за образовавшихся воздушных карманов тэны будут перегреваться и перегорать. Поэтому для вывода воздуха наружу в верхней части дополнительно нужно установить автоматический воздухоотводчик. В таком случае проблема воздуха будет решена.
Выбирайте сами, как вам удобнее изготовить котлы электрические отопительные своими руками, правильные оба варианта. Чтобы тэны можно было вкрутить в корпус, нужно вырезать отверстия нужного диаметра и на них наварить гайки. Внутренняя резьба гаек должна подходить к наружной резьбе тэнов. Дополнительно в нижнем торце вваривается патрубок для слива теплоносителя. После этого на всех трех патрубках (подача, обратка, слив) нарезается резьба. На патрубок слива накручивается шаровой кран.
Вот и все, изготовление самодельного котла закончено. Остается только установить его на контур отопления и подключить в сеть. Перед тем как сделать отопление с электрокотлом нужно учитывать, какое напряжение в сети вашего дома (220 или 380 вольт). От этого зависит схема соединения тэнов. Также нужно решить вопрос с блоком управления котла. Минимум что потребуется – это термостаты, которые будут снимать температуру теплоносителя. Исходя из данных термостата, блок управления будет включать или выключать котел. При желании можно добавлять те или иные опции, в зависимости от ситуации. Как сделать тэновый электрокотел отопления своими руками, видео:
Вопрос, о том можно ли трубы отопления прятать в стену беспокоит многих. И не зря.
Есть очень много способов как задекорировать отопительные трубы, .
Как сделать электрокотел для отопления дома своими руками
После того как выбрана мощность, найдены или изготовлены чертежи корпуса и схема электропитания и защиты котла, подготовлены все материалы, инструменты и заготовки, можно приступать к сборке электрического котла для отопления частного дома.
Пошаговая инструкция самостоятельного изготовления электрического котла:
- Выполняют корпус по размерам в соответствии с чертежом.
- Приваривают днище из листового металла.
- Определяют места отверстий и выполняют их, прожигая отверстия газовой горелкой или электродом.
- Тщательно обрабатывают края отверстий болгаркой и вваривают патрубки дренажа со сгонами, входа/выхода теплоносителя.
- Дальше к отверстию нужно приварить стогны.
- Выполняют крышку корпуса съемной чтобы можно было в процессе работы менять ТЭНы.
- На дне корпуса устанавливают пластину 5 мм с функцией фланцев для ТЭНов.
- К корпусу вваривается заземляющая шпилька и система крепления настенная или напольная.
- После сварки конструкции проверяют ее герметичность, предварительно закрыв патрубки вентилями.
- Устанавливают терморегулятор.
Причины для выполнения котла своими силами
Сейчас рынок, реализующий разнообразную технику для отопления, предлагает достаточно широкий ассортимент разнообразных котлов. Все они производятся разными производителями, потому проблем при выборе не возникает.
Присутствующие эксплуатационные качества такого оборудования находятся на высоте. Недостаток заключается в стоимости, потому те, кто не может позволить себе данное оборудование, принимает решение сделать его самостоятельно. Отвечая на вопрос, насколько сложен данный процесс, можно отметить, что он относительно не простой, но несмотря на это, человек, который знаком со сварочными работами, проблем с самостоятельным изготовлением оборудования не имеет, можно быстро и без проблем сделать электрокотел своими руками.
Важно! Выполнение электрокотла своими руками поможет сэкономить материальные средства на отсутствии необходимости приобретения оборудования от серьезного производителя и на отказе от услуг специалистов
Первый пуск
После того как все системы котла были протестированы на работоспособность приступают к запуску котла. Для этого включают напряжение на ТЭНы и контролируют процесс нагрева теплоносителя, работу электрического и теплового оборудования. В процессе нагрева потребуется спускать воздух и следить за работой расширительного бачка.
Также проверяют на плотность места соединений и работу автоматики для электрокотла. Нагрев должен идти до установленной температуры на терморегуляторе, после чего защита самостоятельно отключает подачу напряжения на ТЭНы, а система циркуляции теплоносителя работает.
Таким образом электрокотел своими руками собрать вполне возможно
Важно понимать, что это устройство относится к источникам повышенной опасности, оно должно соответствовать правилам эксплуатации теплотехнического и электросилового оборудования. Сборкой и наладкой его должны заниматься аттестованные специалисты электрики
Для того чтоб котел соответствовал теплопотерям дома, в самый холодный период года потребуется предварительно выполнить расчет мощности. При величине более 5 кВт владелец котла должен получить разрешение на эксплуатацию от регионального органа энергонадзора и выполнить реконструкцию электросетей дома под повышенную электрическую нагрузку.
В остальном такой самодельный электрокотел для отопления не будет создавать сложности владельцу, он полностью автоматизирован и легко поддерживает требуемую санитарную температуру воздуха в доме.
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.
Готовим инструмент
Перед тем как сделать любой электрический котел, нужно позаботиться о хорошем инструменте — это, пожалуй, наиболее слабое место. Собрать сами агрегаты несложно, но, к примеру, без сварочного аппарата это нереально.
Без сварочного аппарата собрать хороший домашний электрокотел не реально.
- Сварочный аппарат — лучше брать инверторный сварочник (цена начинается от 4700 р.);
- Резак — газовым резаком нужно уметь работать, поэтому для домашнего пользования берите плазменные модели (цена от 4300 р.);
- Болгарка — желательно иметь 2 болгарки, большую под диск 230 мм (цена от 2800 р.) и маленькую под диск 125 мм (цена от 1800 р.);
- Электродрель;
- Штангенциркуль;
- Молоток;
- Керн;
- Рулетка.
О достоинствах
Электродный котёл РОМСТАР 2 смарт (комплект)
- Главным достоинством ионных котлов является высокий КПД (до 98%), что объясняется относительной простотой работы прибора.
- Небольшие размеры позволяют использовать их даже в малогабаритных домах.
- У электродных котлов отсутствует «сухой ход». Жидкость является полноправным «участником» рабочего процесса, поэтому ее отсутствие не вызовет перегрев системы – только цепь разомкнется.
- Перепады напряжения в этом случае не страшны – если оно снизится, то прибор не отключится, он просто заработает с меньшей мощностью.
- Экономичность – еще одно достоинство электродных котлов.
- Наконец, они быстро достигают заданной температуры и так же быстро остывают, что позволяет эффективнее использовать автоматическое управление. Принцип действия
Чертеж ионного электрокотла
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.
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.
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.
Виды и принцип работы
Решив сделать электрокотел для отопления дома своими руками, нужно разобраться в разновидностях таких приборов. Можно изготовить электродный и индукционный вид котлов. Существуют и другие разновидности, но они являются лишь модификациями этих основных видов. Второе название электродного котла – ионный агрегат. Его так называют, потому что в устройстве электрическая энергия преобразуется в тепловую.
Электродный котел
Самодельный электродный нагреватель имеет компактные размеры, поэтому легко закрепляется на трубе и не нуждается в отдельном месте для установки на полу или навешивания на стене. Для большей прочности и безопасности его закрепляют на двух саморезах, но при желании можно их не использовать.
Внешне вся конструкция выглядит как отрезок трубы протяженностью 400 мм. С одной стороны труба наглухо заварена, а с другой из нее торчит стальной стержень. Сбоку или в одном из торцов установлен патрубок для циркуляции теплоносителя по трубам.
Тэновый котел, сделанный своими руками, процесс изготовления которого мы описали выше, должен иметь два патрубка сбоку для подключения обратного и подающего трубопровода с циркулирующим теплоносителем.
Существует несколько вариантов расположения этих патрубков:
- Один отрезок трубы может быть установлен в торцевой части прибора, а другой приваривается к отверстию в боковой части. Таким образом, он устанавливается перпендикулярно к оси первого патрубка.
- Второй вариант крепления подразумевает установку двух патрубков в боковой части агрегата. Получается, что оба трубных отвода устанавливаются параллельно друг другу, но перпендикулярно в отношении основной емкости нагревателя.
Самодельный нагреватель имеет следующий принцип работы:
- в составе теплоносителя постоянно циркулируют положительно и отрицательно заряженные частицы (которые называются аноды и катоды);
- при подаче напряжения ионы устремляются к электродам с противоположным зарядом;
- поскольку полярность электродов постоянно меняется с частотой 50 раз в секунду, ионы движутся то в одну, то в другую сторону;
- такое хаотичное движение ионов вызывает трение частиц и их нагревание (из-за этого температура теплоносителя повышается).
Сделав электрокотел для отопления своими руками, стоит не забывать, что у него есть свои недостатки. Минусы связаны с тем, что тепловой носитель постоянно пребывает под напряжением, поэтому перед подачей в отопительный контур его тщательно очищают от солей и других примесей, которые могут оседать на стенках трубопроводов и нагревательном элементе.
Индукционный агрегат
Принцип работы электрических агрегатов индукционного типа основан на нагреве теплоносителя посредством магнитного поля, которое формируется электротоком.
Электрический двухконтурный котел для водоснабжения и отопления дома
В составе этих приборов есть следующие составные части:
- катушка;
- корпус нагревателя;
- сердечник (здесь и происходит нагрев теплоносителя);
- утеплитель.
В котлах индукционного типа тепловой носитель не пребывает под напряжением, как в агрегатах электродной разновидности. Это обеспечивается полной изоляцией жидкой среды от элементов, проводящих электричество.
Обмотка катушки из меди подключается к сети через систему автоматики. После этого в катушке формируется магнитное поле, которое разогревает трубу, выполняющую функции сердечника. Поскольку внутри него циркулирует теплоноситель, тепло сразу передается жидкости. В процессе работы корпус прибора не нагревается. Для этого в конструкции корпуса предусмотрена прослойка специального утеплителя.
Сам сердечник имеет изогнутую конфигурацию, чтобы обеспечить более длительное прохождение теплоносителя по этому участку с целью его достаточного нагрева. Срок службы индукционного котла доходит до 25 лет. Ломаться в этом агрегате просто нечему, поэтому он прослужит до тех пор, пока трубу сердечника не испортит коррозия.
