Как сделать электродный котел своими руками

Возможности комбинировать топливные составы

Отопительные системы должны рассчитываться на аварийные ситуации, когда один энергоноситель в экстренном порядке заменяется на другой. Рынок предлагает оборудование для нескольких разновидностей топлива. Рассмотрим комплексные отопительные котлы с применением нескольких топливных функций, не требующих радикальной смены системы. Предлагаемые обогревательные устройства способны обеспечить горячей водой потребителя не только в частных домах, но и офисных зданиях или коммунальных организациях.

Сочетание дрова – газ

Для модуля топки подойдут уголь, дрова, брикеты, пиломатериалы – все, что можно сжечь. Установка состоит из одной или двух отдельных камер. В приспособлении с топкой используются единовременно только твердые материалы, для перехода на газ в камеру монтируется горелка.

Аппараты с раздельными топками имеют внушительные размеры. Два вида энергоресурсов могут использоваться одновременно. Теплообменник монтируется один на 2 камеры или присутствует комбинация из двух раздельных элементов.

Установки газ/твердое топливо относительно недороги и пользуются повышенным спросом среди владельцев небольших коттеджей.

Сочетание газ – электричество

Довольно распространенные комбинированные котлы устанавливаются в местах с централизованной подачей газа. Преимущества отопительных котлов данного типа:

1. Небольшие размеры. В относительно маленькую топочную камеру устанавливается теплообменник с встроенным теном для обеспечения горячим водоснабжением.
2. Экономное потребление электроэнергии. Термоэлемент включается только при необходимости быстрого нагрева воды, или в летний период без включения газа в нагревательной системе.
3. Небольшая цена на модельный ряд.

В разновидностях оборудования, с отсутствием вторичного контура, дополнительно устанавливается водонагреватель. При перебоях в газоснабжении тены с небольшой мощностью смогут поддерживать минимальную температуру теплоносителя.

Сочетание дрова – электричество

Твердотопливные котлы устанавливаются, если невозможно подсоединиться к магистральному газопроводу, топливу в баллонах. Они энергонезависимы и обладают большой мощностью. Универсальные устройства заводского изготовления оснащаются всеми элементами защиты безопасности с гарантией производителя.

Особенности отопительных блоков, использующих комбинацию дрова/электричество:

• пригодность к ремонту – электрические детали системы легко заменить;
• надежность конструкции – нагревательные элементы рассчитаны на работу в топке;
• терморегулятор обеспечивает дистанционный контроль температуры.

Для корректировки мощности котлов на твердом топливе, производители рекомендуют устанавливать и задействовать электронные теплорегуляторы.

Многотопливное отопительное оборудование

Оснащение бытового использования выполняет свои функции на нескольких энергоносителях. Кроме самых распространенных сочетаний с отоплением газом, дровами, электроэнергией, устройство сжигает пеллетные гранулы. В вариациях котлоагрегатов с бункером подачи пеллет этот конструктивный элемент снимается, а камеры используются под определенные энергоносители. Агрегаты приспособлены для разных фракций топлива, поэтому необходимо учитывать создание специальных условий повышенного давления впрыска, принудительной тяги.

Функционал расширяется монтажом электрического нагревателя в тепловом обменнике.

Для установки многотопливных систем необходимо выполнение требований:

• при непрерывной работе необходимо обеспечивать запас и хранилище энергоносителей;
• организация доставки расходных ресурсов к котлу;
• бесперебойная подача к агрегатам электроэнергии.

При выборе комбинированных котлов для отопления дома следует проводить анализ факторов для конкретного помещения. Главным показателем является экономическая целесообразность. Кроме повышенной стоимости устройства, необходимо учитывать дополнительные расходы на приведение в соответствие диаметра дымохода под каждый топливный материал наличие обслуживаемой площади.

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.

Как работает датчик тяги в газовом котле

Датчики тяги могут иметь разное строение. Это зависит от того, в какой вид котла они установлены.

На данный момент есть два типа газовых котлов. Первый – котел с естественный тягой, второй – с принудительной.

Типы датчиков в котлах разного вида:

Если у вас котел с естественной тягой, то вы могли обратить внимание, что камера сгорания там открытая. Тяга в таких устройствах обустраивается с помощью правильных размеров дымохода

Датчики тяги в котлах с открытой камерой сгорания изготавливается на основе биометаллического элемента

Это устройство представляет собой пластину из металла, на которую прикреплен контакт. Оно устанавливается в газовом тракте котла и отзывается на изменение температуры. При хорошей тяге, температура в котле остается достаточно низкой и пластина ни как не реагирует. Если тяга станет слишком низкой, то температура внутри котла повысится, и металл датчика начнет расширяться. Достигнув определенной температуры, контакт отстанет, и газовый клапан закроется. Когда причина поломки будет устранена, газовый клапан придет в нормальное положение. Те, у кого котлы с принудительной тягой, должны были заметить, что камера сгорания в них закрытого типа. Тяга в таких котлах создается за счет работы вентилятора. В такие устройства установлен датчик тяги в виде пневмореле. Он следит и за работой вентилятора, и за скоростью продуктов сгорания. Такой датчик изготовлен в виде мембраны, которая прогибается под воздействием дымовых газов, которые возникают при нормальной тяге. Если поток становится слишком слабым, то мембрана перестает выгибаться, контакты размыкаются и газовый клапан закрывается.

Датчики тяги в котлах с открытой камерой сгорания изготавливается на основе биометаллического элемента. Это устройство представляет собой пластину из металла, на которую прикреплен контакт. Оно устанавливается в газовом тракте котла и отзывается на изменение температуры. При хорошей тяге, температура в котле остается достаточно низкой и пластина ни как не реагирует. Если тяга станет слишком низкой, то температура внутри котла повысится, и металл датчика начнет расширяться. Достигнув определенной температуры, контакт отстанет, и газовый клапан закроется. Когда причина поломки будет устранена, газовый клапан придет в нормальное положение. Те, у кого котлы с принудительной тягой, должны были заметить, что камера сгорания в них закрытого типа. Тяга в таких котлах создается за счет работы вентилятора. В такие устройства установлен датчик тяги в виде пневмореле. Он следит и за работой вентилятора, и за скоростью продуктов сгорания. Такой датчик изготовлен в виде мембраны, которая прогибается под воздействием дымовых газов, которые возникают при нормальной тяге. Если поток становится слишком слабым, то мембрана перестает выгибаться, контакты размыкаются и газовый клапан закрывается.

Датчики тяги обеспечивают нормальную работу котла. В котлах естественного сгорания, при недостаточной тяге, могут наблюдаться симптомы обратной тяги. При такой проблеме продукты сгорания не выходят на улицу через дымоход, а возвращаются обратно в квартиру.

Существует ряд причин, по которым может сработать датчик тяги. Устранив их, вы обеспечите котлу нормальную работу.

Из-за чего может сработать датчик тяги:

• Из-за засорения дымохода;
• При неправильном расчете размеров дымохода или некорректной его установки.
• Если сам газовый котел был установлен неправильно;
• Когда в котле с принудительной тягой был установлен вентилятор.

При срабатывании датчика, нужно в срочном порядке найти и устранить причину поломки. Однако не вздумайте принудительно замыкать контакты, это не только может привести к выходу из строя устройства, но и опасно для вашей жизни.

Газовый датчик защищает котел от поломки. Для лучшего анализа вы можете приобрести газоанализатор воздуха, он сразу сообщит о проблеме, что позволит быстро ее устранить.

Перегрев котла грозит поступлением в помещение продуктов горения. Что может оказать негативное влияние на здоровье вас и ваших близких.

Рекомендуемое оборудование для отопления

При монтаже водяного отопления, которое наиболее популярно на территории стран СНГ, используются энергоносители нескольких видов. Каждый вид котла имеет определённые преимущества и недостатки, поэтому подбирать оборудование следует с учётом особенностей отапливаемого помещения и доступности того или иного топлива.

Электрические котлы

Электрические модели считаются наиболее простыми в эксплуатации. Они не требуют большого пространства для установки и не нуждаются в сложном техобслуживании. Отличаются стабильной и длительной работой.

Основным недостатком являются большие энергозатраты.

Дизельное отопление

Имеет наиболее высокий КПД в сравнении с остальными типами котлов (порядка 95%). При этом обладает целым рядом недостатков. В процессе работы распространяет в помещении неприятный запах. Для установки котла подходят только те помещения, которые расположены в удалении от жилых комнат. Кроме того, требуется место для хранения топлива.

Дизельное отопление не относится к бюджетным вариантам.

Твердотопливные котлы

Данный вид оборудования работает на дровах, угле и брикетах. Используется в основном в негазифицированных поселках. КПД котла, оснащённого теплоаккумулятором, составляет порядка 65%.

Основным недостатком является необходимость постоянной загрузки топлива. При установке твердотопливных котлов необходимо озаботиться вентиляцией и местом для хранения топлива.

Газовые котлы

Наиболее популярный вид отопительных котлов. Газовое отопление наименее затратно и не требует ручной загрузки материала. Основным недостатком считается высокая пожароопасность, поэтому при установке таких котлов необходимо соблюдать все правила монтажа.

Газовые котлы делятся на 2 типа:

1. Одноконтурный — предназначен только для отопления. Имеет небольшие размеры и вес, оборудован закрытой камерой сгорания и электронным зажиганием. Подача горячей воды для бытовых целей в таких котлах не предусмотрена.
2. Двухконтурный с бойлером — способен как обогревать дом, так и обеспечить жильцов горячей водой. Прост в эксплуатации, легко монтируется и экономично расходует топливо. Работает практически бесшумно, имеет встроенную систему безопасности.

Технология изготовления. Инструкция

После ознакомления с устройством котла можно попытаться сделать аналогичный прибор в домашних условиях

Этот процесс не настолько труден, как может показаться, но требует предельной осторожности и внимательности. В противном случае готовое изделие может быть небезопасным

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Для работы потребуется такое оборудование:

• сварочный аппарат;
• электроды;
• железный тройник;
• электродная изоляция (из полиамида);
• нулевой провод;
• муфта;
• клеммы заземления;
• труба соответствующих размеров из стали;
• изоляция для клемм.

Этап 2. Сборка ионного котла

Собираем котел

Вначале уясним несколько важных аспектов. Так, ионному котлу необходимо заземление, о чем упоминалось выше, а еще нулевой кабель должен подаваться исключительно на наружную трубу. Также стоит помнить о том, что фаза должна подаваться лишь на электроды.

Собираем котел

При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.

Собираем котел

Шаг 1. Вначале берется заранее приготовленная труба (оптимальные размеры – длина 25 см, диаметр 8-10 см). С одной стороны в трубу помещается набор электродов, с другой же устанавливается муфта для подключения к отопительной магистрали.

Чертеж ионного котла

Шаг 2. Возле электрода устанавливается изолятор, который помимо своей прямой функции послужит одновременно для дополнительной герметичности котла.

Шаг 3. Для изготовления изолятора используется термоустойчивый пластик высокого качества. Но для прибора важна не только герметичность, но еще и возможность резьбового соединения электрода с тройником. Именно поэтому рекомендуется поручить изготовление изолятора опытному специалисту, который сделает деталь в соответствии с необходимыми размерами.

Детали для сборки котла

Шаг 4. К корпусу приваривается большой болт. Далее к болту крепится нулевой кабель и заземляющие клеммы.

Шаг 5. После подключения к отопительной системе (это выполняется с помощью муфты) остается лишь скрыть готовый котел посредством декоративного покрытия. Такое покрытие необходимо не столько в целях эстетики, сколько для безопасности, защиты от поражений током. Не стоит пренебрегать этим, т. к. необходимо максимально ограничить доступ к теплогенератору.

Этап 3. Монтажные работы

Схема подключения котлаСхема подключения котла

• воздухоотводчики;
• манометр;
• предохранитель.

При этом запорная арматура устанавливается уже после расширительного бака. Более детально с особенностями подключения поможет ознакомиться приведенная выше схема.

Монтаж котла электродногоМонтаж котла электродногоСхема подключенияСборка системы отопленияСборка системы отопленияСборка системы отопленияПолифосфатный фильтрНастройка электродного котла

Видео – Ионный котел своими руками

Другие важные моменты установки.

1. Котел устанавливается исключительно вертикально, что объясняется только особенностями функционирования. Крепежные элементы должны быть отдельными.

2. Перед монтажом прибора вся отопительная система тщательно промывается. Для этого берется чистая вода, разбавленная соответствующим средством (таким, к примеру, как Rothenberger). Если используется загрязненный теплоноситель либо магистраль была некачественно промыта, то производительность ионного котла существенно снизится.

3. Для заземления можно использовать лишь медный кабель ø4 мм (или больше) с сопротивлением не выше четырех Ом. Кабель подключается к клемме-нулю, которая, соответственно, расположена в нижней части корпуса агрегата.
4. Отопительные приборы (батареи) подбираются в соответствии с объемом системы. Оптимальный вариант – киловатт мощности прибора соответствует 8 литрам суммарного объема. Если превысить этот показатель, то котел будет функционировать дольше, чем требуется, вследствие чего возрастут затраты на электроэнергию.
5. Помимо того, при обустройстве отопительной системы предпочтение следует отдать биметаллическим сплавам или алюминию. Неприемлемо использование других сплавов, поскольку в них имеется много различных примесей, которые воздействуют на электропроводность рабочей жидкости.
6. Если устанавливается открытая система, то используемые батареи в любом случае должны иметь полимерное напыление на внутренней поверхности, что воспрепятствует доступу воздуха и, как следствие, предотвратит коррозию. У систем закрытого типа подобного недостатка нет.

7. От чугунных изделий следует отказаться вовсе, ведь примеси, содержащиеся в них в большом количестве, снизят производительность ионного котла. Также у таких батарей слишком большой объем, что повысит потребление электроэнергии.

Как сделать своими руками?

Инструкция по монтажу электродного котла своими руками достаточно проста и включает в себя детали, исключающие возможность поломки, отсюда и длительность в эксплуатации. Самодельное устройство будет значительно ниже в цене, чем его заводские аналоги и, по отзывам пользователей, ничем не хуже справляться со своей основной задачей.

Схема действий по сборке электродного котла состоит из следующих этапов:

1. Создание чертежей будущей системы с указанием всех деталей, а также количества контуров. В электродном оборудовании допускаются как двухконтурные, так и одноконтурные вариации.

2. Установка и надежное заземление котла согласно произведенному на свет чертежу. Сборка включает в себя минимальные сварочные работы и широкий простор для модификации с помощью подручных средств. Обязательным условием является изоляция электрода от внутренних стенок устройства. Не стоит также собирать оборудование из разных материалов для предупреждения образования «гальванической пары» и последующего роста накипи. Корпус готового изделия допускается покрыть термостойкой эмалью.

3. Подвод и настройка циркуляции воды в силу повышения ее температуры.

4. Подбор и применение подходящих материалов и радиаторов, положительно взаимодействующих с теплоносителем. Хорошо, если приборы состоят из биметаллов или первичного алюминия – наиболее безвредные, с меньшим количеством примесей, не оказывающие негативного влияния на электрокотел.

5. По необходимости установка автоматического оборудования для управления системой.

При сборке особое внимание стоит уделить герметичности сварных швов. Для тестирования нужно провести очистку от шлаков, натереть мыльной пеной, набрать в аппарат воды и в рабочем состоянии нагнетать избыточное давление при помощи компрессора

При некачественном соединении на линии сварки будут появляться пузырьки.

Особенности эксплуатации

Инструкция по подключению электродного котла достаточно строго определяет правила безопасности, обязательные для исполнения. В противном случае существует риск поражения электрическим током, вывода из строя всей установки. Поэтому заводские устройства рекомендуется монтировать под руководством профессионалов.

Схемы подсоединения электродного котла разнятся для проточного нагрева воды или же для отопительной конструкции. Существует несколько способов подключения электродов в действующую систему:

• наравне с другими отопительными котлами;
• однофазно;
• для трехфазного котла;
• подключение блоков регулировки и автоматического контроля.

Основной нюанс подсоединения заключается в следующем: выход у электродного котла и труба стояка должны быть одного и того же диаметра, без каких-либо сужающих переходников. Так же, как и в случае без принудительной циркуляции, но дополнительно строго соблюдаются углы наклона водопровода в 5-8°. Самодельные котлы, как правило, имеют ориентировочную мощность не выше 4 кВт, что соответствует силе тока в цепи в 18 А. Для настройки оборудования используют бытовой амперметр. Систему подключают к питанию для предварительного прогрева воды. Параллельно готовится рабочий раствор соды пропорцией 1:10.

Контролируя показания амперметра, в теплоноситель постепенно вводится содовый раствор шприцем или через расширительный бак. Манипуляции прекращаются, когда значение прибора окажется на уровне 16-17 А. В противном случае, при превышении допустимой концентрации может произойти выброс пара с разрывом трубопровода.

Допустимый расход теплоносителя – 8 л на 1 кВт мощности. При несоблюдении этого параметра значительно возрастает потребление электроэнергии. Для увеличения КПД системы отопления рекомендуется проводить подготовку жидкости либо покупать специальный состав у производителя. Иногда вполне пригодна дистиллированная вода или с добавлением обычной поваренной соли. Дело в том, что электроды подвержены наслоению накипи при использовании обычной жесткой воды из-под крана. Отсюда существует риск снижения номинальной мощности.

Потребность в дополнительной установке блока управления объясняется повышением эффективности работы прибора, особенно в случае, когда нужно объединить сразу несколько устройств в одну цепь. Необходимо помнить, что при нагревании воды электродами, происходит химическая реакция с выделением некоторого количества газа в процессе. Поэтому периодически следует спускать воздух, чтобы избежать завоздушивания системы с ее последующей поломкой. Для этого в верхней точке электродного оборудования монтируется клапан-воздушник и манометр.

Дата: 17 мая 2016

Схема и система отопления с электрокотлом

Поскольку речь идет о замкнутом круге, по трубам циркулирует постоянный объем воды. При подключении электродных и индукционных электрических котлов необходим монтаж наружной обвязки. Установка электрокотла разрешена на стену из негорючего материала. Особого упоминания при исследовании, какую схему отопления выбрать для частного дома, заслуживают теплые полы. Как показывает практика, рекомендуется производить подключение газовых котлов с электроникой через стабилизаторы напряжения. При выборе подобной системы следует иметь в виду, что в самой дальней комнате батарея будет практически холодной. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло. По сути, чтобы превратить открытый контур в герметичный достаточно установить мембранный расширительный бак вместо обычного. Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды. Если все-таки ее приходится делать самостоятельно, то нужны уже собранные распределительные узлы. Мощность такого оборудования составляет ,2 кВт в час. Именно поэтому котлы на угле и дровах пользуются такой высокой популярностью. В итоге для строительства системы нам потребуется один котел, несколько радиаторов обычно их количество равно числу окон и арматура для трубопровода с сопутствующими фитингами. Обвязка отопительного котла — процесс подключения нужного оборудования. ОТОПЛЕНИЕ дома за 1 ДЕНЬ Твердотопливный КОТЕЛ

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

Самая простая схема отопления частного дома с принудительной циркуляцией ТЭНовым моноблочным электрокотлом, в котором уже имеются расширительный бак, циркуляционный насос, предохранительный клапан и воздухоотводчик.

Схема отопления частного дома с простым электрокотлом, не имеющим расширительного бака и циркуляционного насоса.

Упрощенная схема применения электрокотла в качестве резервного отопительного оборудования в связке с основным котлом и буферной емкостью. Электрокотел можно использовать во время действия ночной зоны суток со сниженными тарифами, а днем буферная емкость еще длительное время будет отдавать накопленное тепло.

Схема подключения двухконтурного электрического котла.

Схема отопления с электрокотлом и теплыми полами. Для развода теплых полов на несколько контуров используются гидроколлекторы.

Преимущества и недостатки электродных котлов

Минусы:

• необходима большая мощность электричества для подключения;
• высокая стоимость электричества;
• низкий уровень электробезопасности;
• нестабильность электроснабжения.

Но появления всех вышеназванных минусов можно избежать и тогда котел получить немало преимуществ.

Плюсы:

• возможность управлять системой через Интернет;
• автономное отопление;
• компактность системы;
• невысокая цена оборудования;
• возможность подключения горячего водоснабжения;
• легкость монтажа;
• пожаробезопасность;
• не требует отдельного помещения;
• экологическая чистота;
• бесшумность работы.

Преимущества электродной конструкции

Электродные обогреватели обладают рядом преимуществ по сравнению с классическими котлами:

• коэффициент полезного действия приближается к 100 %. Простая и надёжная конструкция позволяет практически всю используемую электрическую энергию преобразовывать в тепло;
• отопительные устройства обладают небольшими габаритами. Их устанавливают непосредственно в отопительный контур. Не занимается дополнительное место в помещении.
• Характерным представителем обогревателей подобного типа является электрокотел скорпион;
• приборы имеют высокую надёжность. Если система запускается при отсутствии теплового носителя невозможен её выход из строя;
• скачки напряжения не приведут к отключению отопления. Изменится лишь температура нагревания;
• самодельный электродный котел для водяного отопления является более экономичным устройством, по сравнению с обычным электрическим нагревателем. При его работе расходуется меньше электрической энергии.

Устройство

Конструктивно электродный котел является цельнометаллической трубой с полиамидным изолирующим напылением. На корпусе находятся клеммы питания и ввод-вывод теплоносителя (воды или иной жидкости). С одного конца цилиндра в котел вставляются электроды, а другая имеет вывод в систему отопления.

На картинке:

• 1 — труба подачи горячего теплоносителя во внешнюю систему;
• 2 — корпус из стали;
• 3 — слой электроизолирующего материала;
• 4 — нагревающийся под действием тока теплоноситель;
• 5 — электродный блок;
• 6 — труба ввода холодной жидкости для последующего нагрева;
• 7 — изоляция и уплотнитель;
• 8 — вход питания.

В состав также обычно входит электронный блок управления. На рынке представлены образцы готовых блоков автоматики для заводских котлов, можно их адаптировать и к самодельному «водогрею».

Название «электродные» эти котлы получили именно благодаря двум расположенным внутри электродам — аноду и катоду. «Минус» заводится на катод, а «плюс» — на анод. Когда на электроды подается ток, теплонесущая среда нагревается и поступает во внешние системы. Электрический заряд проходит непосредственно через жидкость, благодаря чему она быстро становится горячей.

В промышленных котлах обычно используют следующую схему устройства:

• цилиндрический корпус с круглым электродом внутри;
• на этот электрод подключается «ноль»;
• вторым контактом служит сам корпус — на него заводится фаза.

Корпус при такой схеме непременно заземляют, для чего размещают на нем контакт «земли». В самодельных образцах тоже придерживаются такой методики изготовления электродных котлов.

Средние параметры заводских изделий:

• длина трубы — до 60 сантиметров, диаметр — до 32 сантиметров;
• мощность — от 2 до 50 кВт. Самые мощные отапливают помещения до 1500 кв. м.;
• используемый ток — трех- или однофазный. На последнем работают сравнительно маломощные приборы домашнего назначения, а трехфазный ток питает производительные высокомощные котлы в коммерческих зданиях, цехах и промышленных объектах;
• идеальная температура рабочей жидкости — 75 градусов. На этом уровне устанавливается оптимальное энергопотребление. При более высокой температуре котел потребляет слишком много тока, а при низкой — падает, поскольку по мере охлаждения снижается и теплопроводность носителя.

Котлы разделяются по способу подачи воды или иной жидкости:

• открытые — движение рабочего тела осуществляется естественным путем: она выходит из теплогенератора, передает тепло среде и возвращается обратно;
• закрытые — снабжены расширительным насосом и баком. Насос обеспечивает циркуляцию, а бак служит для начального прогрева теплоносителя.