Самодельный котёл для водяного отопления – Отопление и утепление – сайт о тепле в вашем доме

Основные варианты современных электрокотлов

Итак, в основе работы всех электрокотлов лежит один и тот же принцип, а вот реализуется он по-разному. Известны три вида электрокотлов:

Агрегаты с ТЭНами

Роль нагревательного элемента в таком котле играет спираль из нихрома или другого сплава, которая без всяких ухищрений просто подключается к электросети. Спираль помещена в изогнутую металлическую трубку и засыпана кварцевым песком. Вся конструкция называется трубчатым электронагревателем или сокращенно – ТЭНом.

Электрокотел с ТЭНом

ТЭН монтируется внутри теплообменника и непосредственно контактирует с рабочей средой. Поэтому к последней предъявляются особые требования: вода должна быть обессоленной (иначе ТЭН быстро покрывается «шубой» из накипи), антифриз – можно применять только специальные марки.

Включать такой котел при пустом теплообменнике (без воды) нельзя – ТЭН сгорит.

Из всех электрокотлов ТЭНовые являются самыми доступными, а потому и наиболее популярными.

Котлы с индуктором

Как известно, для генерации электротока в каком-либо теле вовсе не обязательно подключать его к источнику – колебание электронов можно вызвать при помощи магнитного поля с изменяющимися параметрами. Такой процесс называется электромагнитной индукцией, а источник магнитного поля – индуктором.

В индукционном котле индуктором является катушка из провода, намотанного поверх теплообменника. Последний имеет вид обычной трубы, подсоединенной к отопительному контуру.

Пропуская через катушку переменный ток, мы превращаем ее в электромагнит – тоже переменный. Тот, в свою очередь, возбуждает магнитным полем в стенках теплообменника электроток (токи Фуко), от которого они и нагреваются. Таким образом, вся труба-теплообменник становится нагревателем, имеющим, по сравнению с ТЭНом, просто огромную площадь контакта с теплоносителем.

Индукционный котел

Для увеличения мощности теплообразования частота тока, пропускаемого через электромагнит, многократно увеличивается – с 50 Гц до 60 – 80 кГц. Эту задачу выполняет специальный электронный блок – инвертор.

К достоинствам индукционных котлов относят:

• быстрый нагрев;
• способность работать с абсолютно любым теплоносителем (допускается даже использование неподготовленной воды, так как из-за наличия поля и микровибраций накипь на стенках теплообменника не кристаллизируется);
• практически неисчерпаемый ресурс (нечему ломаться);
• цельный теплообменник (без врезок, через которые может просачиваться теплоноситель);
• при запуске без воды расплавиться может только труба, которая стоит очень дешево.

А вот что лежит на другой чаше весов:

• несмотря на экранирование, электромагнитное поле может нагревать металлические предметы, находящиеся рядом с прибором;
• по стоимости индукционный котел в несколько раз превосходит ТЭНовый.

Многие считают, что электрические котлы не имеют преимуществ, однако в некоторых случаях такое устройство может стать незаменимым. Как выбрать электрический котел отопления и когда его целесообразно использовать, читайте на нашем сайте.

Конструктивные особенности комбинированных котлов на дровах и электричестве рассмотрим тут.

А в этой теме -oborudovanie/kotly/ вы найдете рекомендации по выбору двухконтурного электрического котла отопления, а также узнаете о преимуществах данного оборудования.

Котлы с электродами

Каждый знает, что вода после растворения в ней солей приобретает свойства электропроводника. Этим и решили воспользоваться создатели электродного котла. В теплообменнике такого агрегата установлены два электрода, на которые подается напряжение.

Если система заполнена теплоносителем, через него потечет электрический ток. При правильно подобранной концентрации солей сопротивление рабочей среды остается высоким и она сама становится электронагревателем.

Электродный котел в системе отопления

Электродные котлы хороши тем, что:

• имеют простейшую конструкцию (две проволочки в трубе) и не содержат ни одной дорогостоящей детали;
• не портятся при включении без воды (нет проводника – нет и электротока).

Однако, следует быть готовым к тому, что такие устройства:

1. Требовательны к составу теплоносителя.
2. Капризны в работе (владельцы таких котлов жалуются на частые срабатывания УЗО).

Радиаторное электрическое отопление дома

Схема установки ТЭНа в радиатор

До того как врезать тэн в систему отопления нужны параметры радиатора. Главным из них является диаметр соединительного патрубка. В настоящее время производители выпускают изделия с двумя типоразмерами — 1/2 и 3/4 дюйма. Затем проводится сравнительный анализ параметров отопления до и после установки нагревательного элемента.

Подключение ТЭНа к действующему отоплению

Если он будет использоваться как дополнительный способ нагрева воды — нужно учесть изменение гидравлического напора при прохождении через радиатор. Так как проходной диаметр в этом месяце системы будет меньше — рекомендуется установить насос большей мощности.

При подключении радиатора к системе установка тэна для отопления дома будет невозможна. Для этого необходимо либо изменить схему подсоединения на верхнюю, либо установить нагревательный элемент верхней части батареи, что не рекомендуется специалистами.

Нередко делают монтаж в старые чугунные батареи. Перед выполнением работ нужно сначала проверить направление резьбы патрубка (правое или левое) а также измерить его диаметр. Затем следует придерживаться такой схемы:

• Слив теплоносителя. Выполнять монтаж тэна в радиатор отопления при наличии в нем воды запрещено;
• Проверка уровня батареи. Даже при незначительном угле наклона значительно повышается вероятность образования воздушных пробок;
• Установка нагревательного элемента в патрубок. Для герметизации отверстий необходимо использовать прилагающиеся к ТЭНу прокладки либо изготовить их самостоятельно;
• Монтаж блока с терморегулятором, если таковой есть в комплекте.

Пример установки ТЭНа в чугунный радиатор

После этого необходимо заполнить систему водой. С помощью установленного крана Маевского удаляются возможные воздушные пробки. Перед включением для обеспечения безопасности с помощью тестера проверяется возможно возникшая цепь нагревательная спираль-батарея. Если она есть — нужно демонтировать тэн и установить его снова, улучшив герметизацию.

Радиаторный электрический обогрев

При организации отопления на тэнах, сделанного своими руками, монтаж трубопровода не обязателен. На каждый радиатор следует выполнить установку нагревательного элемента. При этом возможно монтировать различные по мощности модели в зависимости от теплового режима в конкретной комнате дома. Преимущества подобной системы заключаются в следующем:

• Экономия на закупке материалов и уменьшение трудоемкости монтажных работ;
• Если используется тэн с терморегулятором для отопления и подключенный к нему датчик температуры — регулировка степени нагрева комнаты будет выполняться автоматически;
• Минимальная инерция нагрева системы.

Но все эти положительные качества может перекрыть общая стоимость обслуживания. Поэтому прежде чем делать отопление с помощью электрических тенов, нужно подсчитать не только стоимость закупки материалов и комплектующих, но и последующие затраты на электричество. Только после этого внедрять систему отопления такого типа.

Рекомендуется приобретать заводские радиаторы с установленными ТЭНами. Эффективность их работы выше чем у самодельных, так как в качестве теплоносителя используется специальное масло. Даже при выключенном нагревательном элементе она некоторое время будет отдавать тепло в помещение.

Нормы и требования к автономному отоплению

Требования к отопительной системе изложены в СНиП 2.04.05-91. Содержащиеся в данном документе нормы призваны создать комфортный микроклимат. Некоторые рекомендации приведены в СНиП 31-02, регламентирующем правила строительства одноквартирных домов.

Отдельно устанавливаются требования к используемому теплоносителю. Его температура должна находиться в диапазоне +60÷80ºС. Максимальный нагрев ограничен +90ºС. При этом наружная поверхность нагревательных элементов, доступ к которым ничем не ограничен, не должна нагреваться выше +70ºС.

Решая, как в частном доме сделать отопление, стоит обратить внимание на возможные способы монтажа отопительного трубопровода. Предпочтение может быть отдано:. Открытой

Трубопровод прокладывается по строительным конструкциям. Для крепления используются хомуты и клипсы. Используются металлические трубы. Выбор в пользу полимерных изделий делается только при возможности их защиты от механического и/или термического воздействия;

Открытой. Трубопровод прокладывается по строительным конструкциям. Для крепления используются хомуты и клипсы. Используются металлические трубы. Выбор в пользу полимерных изделий делается только при возможности их защиты от механического и/или термического воздействия;

Открытое исполнение является более предпочтительным

Скрытой. Прокладка водяного контура выполняется в специально подготовленных каналах и штробах, спрятанных за различными декоративными элементами. Актуальны для строений, которые планируется эксплуатировать минимум 20 лет. При этом срок службы труб должен превышать 40 лет.

Скрытая должна иметь достаточный срок службы

Виды твердотопливных котлов

Разновидности твердотопливного котла отопления различаются по виду горючего:

• дрова;
• уголь;
• пеллеты и брикеты;
• торф;
• отходы деревообработки;
• универсальные котлы на две или больше топок.

Теплотворность твердого топлива

Кроме того существуют комбинированные модели на два или больше энергоносителей: дрова + электричество, дрова/дизель/газ и т.д. Их приобретение оправдано, если:

• в вашем районе два энергоносителя одинаково доступны и недороги. Закончились дрова – переходите на газ, перебои с электричеством – на дрова и так далее;
• в целях экономии. Например, если у вас двухтарифная оплата электроэнергии – днем топите дровами, а ночью (когда электричество дешевое) переходите на полностью автоматизированное электрическое отопление.

Котел на пеллетах

• с верхним розжигом. При распространении пламени сверху вниз закладка прогорает медленнее;
• с удлиненной топкой и ограниченной подачей воздуха. Распространение пламени по горизонтали тоже происходит медленнее. Сокращая необходимый для горения кислород, вы снижаете интенсивность пламени;
• пиролизные оснащены двумя камерами: в одной сгорает топливо, во второй дожигаются выделяющиеся при горении газы. Теплоффективность этих агрегатов самая высокая, но они и стоят дороже остальных.

7 Солнечные батареи

, заряжаемых солнцем, вырабатывают практически бесплатную энергию

Непосредственно отопительными устройствами обычно выступают радиаторы на основе конвекторов, электрические их аналоги. Существенный недостаток энергосберегающих солнечных батарей заключается в дорогом техническом обслуживании. К тому же и их приобретение требует существенных первичных затрат, придется одновременно покупать еще и преобразующие генераторы. Этот фактор является сдерживающим в плане широкого распространения солнечных батарей. Однако специалисты утверждают, что в ближайшем будущем они полностью докажут и оправдают на практике важную энергосберегающую функцию агрегатов.

Устройство

Прежде чем сделать твердотопливный котел, желательно спроектировать или найти точный чертеж. Это поможет избежать длительного процесса подгонки при изготовлении отдельных деталей. Принцип работы всех таких устройств примерно одинаковый, а значит, чертежи будут похожи между собой

Стоит обратить внимание на размеры установки, диаметры труб, глубину загрузочного пространства. Самодельный котел хорош тем, что параметры можно изменить под свои нужды. Обогреватель не должен занимать слишком много места, быть близко к стене, иметь размеры труб несопоставимые с помещением, в котором он будет находиться

Обогреватель не должен занимать слишком много места, быть близко к стене, иметь размеры труб несопоставимые с помещением, в котором он будет находиться.

Котел длительного горения с вертикальной топкой (еще его называют «бубафоня»). Собирают, в основном из стали с высокой теплоустойчивостью. Толщина металлических стенок должна быть 4-6 мм, чтобы сталь не прогорела в кратчайший срок. Очень часто за основу берут опустошенный газовый баллон или небольшую бочку. Растопка будет идти на дровах или пеллетах. На них сверху ставится поршень, который оказывает давление, не давая образоваться воздушному зазору, ускоряющему горение. Иначе это приспособление называют «воздушный распределитель», посередине распределителя располагается отверстие для прохождения воздуха в топку. Деталь представляет собой кусок листовой стали в форме диска, толщиной не более 5 мм, а диаметром чуть меньше чем диаметра топки, чтобы была возможность свободно перемещать ее в топке, с приваренным к ней стальным штоком. На распределителе со стороны дров установлены 50см перегородки для прохождения воздуха. Это оптимальный размер, т. к. при увеличении топливо будет выгорать очень быстро, а при уменьшении – будут затухать

Устанавливаются перегородки (важно, чтобы они были в форме дуги) так, чтобы получилось подобие крыльчатки

Устройство котла на твердом топливе

Твердотопливный котел можно подключить к системе отопления в доме. Для этого необходимо осуществить одну из следующих схем:

• Через топку запустить змеевик, по которому будет идти и нагреваться жидкость;
• Установить дымовую трубу так, чтобы она проходила через сосуд с жидкостью, дым имеет достаточно высокую температуру на выходе, а значит, будет эффективно нагревать жидкость.

Отличительные особенности

Главная особенность таких агрегатов — наличие водяного контура. Они могут быть одноконтурными и двухконтурными. Первые способны только отапливать помещение, а вторые — дополнительно подготавливать горячую воду для последующего использования.

Топливо подается вручную или автоматически, в зависимости от модели. Если это автоматика, то котел имеет резервуар для размещения сырья. Топливо может загружаться в систему в течение недели без посторонней помощи.

Такие модели имеют высокую цену, поэтому человек предпочитает выбирать котел с ручной кладкой.

ВАЖНО!Одной закладки топлива хватает на 3-4 часа. Чтобы составить образ твердотопливного котла с водяным контуром, необходимо рассмотреть принцип его действия:

Чтобы составить образ твердотопливного котла с водяным контуром, необходимо рассмотреть принцип его действия:

1. Установка необходимой температуры в теплоносителе, подача топлива.
2. Нагрев теплообменника в водяном контуре.
3. Получаемая тепловая энергия аккумулирует со стенок водяной рубашки и происходит нагрев воды.
4. Несмотря на вид циркуляции воды в системе (естественный или принудительный), дом наполняется теплом за короткий промежуток времени.

Подключение твердотопливного агрегата

Вы выбрали отопление своего дома дровами посредством теплых полов без подключения радиаторов? Приготовьтесь к значительным вложениям средств в обвязку твердотопливного котла, поскольку при таком раскладе без буферной емкости не обойтись. Причина в том, что дровяным отопителям необходимо куда-то сбрасывать тепло, иначе водяная рубашка агрегата может закипеть.

Более того, теплогенератор на твердом топливе не в состоянии нагревать теплоноситель всего до 40 °С, его минимальная рабочая температура составляет 55 °С. Если она будет ниже, в камере сгорания образуется конденсат, пагубно влияющий на металлические стенки. Даже в чугунном котле, не подверженном коррозии, из-за конденсата образуется слой налета, препятствующий эффективному сжиганию топлива.

Чтобы твердотопливный котел функционировал с максимальным КПД, а вы сжигали дрова с наибольшей выгодой, нужно поддерживать температуру теплоносителя на уровне 80—90 °С, что абсолютно не совместимо с теплыми полами. Значит, нужна буферная емкость — теплоаккумулятор.

Во время максимального горения дров излишек теплоты будет накапливаться в теплоаккумуляторе, а система напольного обогрева станет постепенно отбирать нужное количество с помощью смесительного узла, как это изображено на схеме:

На схеме условно не показаны отсекающие краны для теплоаккумулятора

По предлагаемой схеме можно подключать любой твердотопливный или газовый котел, это лучший из существующих вариантов, хотя и не самый дешевый. Таким же способом рекомендуется присоединять пеллетные и угольные автоматизированные теплогенераторы. Расчет и подбор объема используемого теплоаккумулятора – это отдельная тема, рассмотренная здесь .

Как сделать электрический котёл?

Главным элементом электрического отопительного агрегата является термоэлектрический нагреватель (ТЭН) – он необходим для преобразования электроэнергии в тепло. Корпус электрокотла может быть выполнен из любого материала, а узлы, необходимые для его работы – регуляторы, датчики и пр. – можно купить в любом специализированном магазине.

Устройство электрического котла отопления

Конструктивно электрический котёл состоит из:

• ТЭНа;
• расширительного бачка;
• циркуляционного насоса;
• предохранительного клапана;
• фильтрационного узла.

Принцип работы электрического котла отопления

Теплоноситель в системе может циркулировать как естественным образом, для чего необходимо предусмотреть перепад высоты между радиаторами и баком котла, так и принудительным с помощью насоса. Наиболее простой вариант электрокотла – установка ТЭНа непосредственно в систему отопления. Если такая конструкция не подходит, можно сконструировать электрический котёл со съёмным патрубком – это даст возможность оперативно добраться до ТЭНа при необходимости ремонта или замены.

Оптимальным решением для обогрева, скажем, небольшого коттеджа является отдельно расположенный электрический котёл небольших размеров. Труба такого котла будет иметь диаметр около 220 мм, а длина корпуса – не более полуметра, что позволяет установить его практически в любом месте, разумеется, с учётом правил безопасности.

Корпус электрокотла должен быть герметичным. Он снабжается отверстием для поступления нагретого теплоносителя в отопительную систему, а также патрубком для обратной подачи остывшей воды.

Выводы и рекомендации

Для успешной и продолжительной работы системы теплых полов допускается использовать любой котел из ныне существующих. Играет роль не тип отопительного агрегата, а правильное его подключение к распределительному коллектору напольного обогрева. Другие критерии выбора, такие как мощность, функциональность и разновидность энергоносителя подбираются по стандартному алгоритму.

Выбирая источник тепла и зная, чем чревата его стыковка с теплыми полами, вы сможете заранее подобрать оборудование и элементы обвязки. Это даст вам будущую картину финансовых затрат на монтаж, откуда рассчитывается окупаемость конкретной системы отопления.

Дважды подумайте, прежде чем внедрять напольное отопление без радиаторного. Если у вас высокие требования к дизайну интерьера комнат и вы не желаете видеть под окнами отопительные приборы, примените более современное решение – плинтусные конвекторы или встраиваемые в пол воздушные обогреватели.

Рекомендуем:

Как делается обвязка твердотопливного котла Как почистить газовый котел с промывкой теплообменника Самые экономичные газовые котлы для отопления дома

Котлы и горелки > Как выбрать водогрейный котел для теплого пола и правильно подключить его к гребенке?