Делаем электрокотел своими руками – чертежи и принцип работы

Как сделать электрокотел своими руками?

Электрические системы представляют собой наиболее безопасное оборудование, благодаря которому можно в зимний период создать в помещении комфортную температуру. Коэффициент полезного действия электрического отопительного котла довольно высокий, тем более, для того, чтобы он нормально и стабильно работал в течение длительного времени, не придется расходовать свободное место для укладки горючего материала.

В электрических котлах полностью отсутствует механическая составляющая, благодаря чему их использование становится значительно проще, а также снижается вероятность возникновения неисправности или серьезной поломки.

Конструкция электрического котла подразумевает наличие регуляции температуры. За счет этого система может своевременно отреагировать на любые изменения температурного режима в окружающей среде. Котел либо прибавляет, либо убавляет температуру прогрева теплоносителя в случае необходимости.

Многие котлы отличаются экономичностью, например, для обогрева 30 кубометров помещения требуется затратить всего лишь 4 кВт в сутки. Использование подобных котлов позволяет производить нагрев помещений гораздо больших объемов, нежели у котлов иного рода.

В процессе работы, котел не выделяет никаких вредных или отравляющих веществ типа угарного или углекислого газа. В связи с этим, устанавливать их можно непосредственно в жилых помещениях и использовать для обогрева спальных и детских комнат. Еще одним преимуществом является то, что при установке не придется получать никаких разрешений от соответствующих инстанций.

Электрические котлы можно либо использовать в качестве дополнительного источника отопления или же сделать конструкцию центром системы обогрева. Запитывается этот котел от обыкновенной электросети с напряжением в 220 В. Средняя масса котла составляет 22 кг, его габариты тоже не слишком большие, однако он способен обогреть объем воздуха вплоть до 400 кубометров.

Делаем своими руками

схема ТЭНового электрокотла

Для работы придется использовать некоторые материалы и инструменты:

Угловая шлифовальная машина или болгарка.
Сварочный аппарат любого рода. Лучше всего использовать для этой цели инверторный прибор. Он подойдет в том случае, если опыта сварочных работ. Если он совсем отсутствует, то лучше всего попросить кого-нибудь помочь в этом плане. Все сварочные работы нужно проводить наиболее качественно, чтобы нигде не наблюдалось протечек.
Шлифовальная машинка.
Мультиметр.
Листовая сталь, толщина которой будет составлять минимум 2 мм.
Переходники, которые нужны для подключения конструкции к отопительной системе. (лучше всего приобрести 2 штуки).
Стальная труба – лучше всего покупать трубу диаметр 159 мм, ее длина должна составлять около 50-60 см.

Самостоятельно можно изготовить котлы следующих типов:

одноконтурные;
двухконтурные;
индукционные;
настенные;
напольные;
электродные;
тэновые;

Инструкция по изготовлению:

На первом этапе изготавливают патрубки подключения отопительного котла к системе отопления. В связи с этим, сначала требуется вырезать некоторое количество патрубков из труб, которые были специально для этого подготовлены. Всего понадобится 3 штуки – одну диаметром 3 дюйма и 2 по 1,25 дюйма.
Когда все это сделано, занимаются изготовлением емкости для бака, то есть самую большую трубу, где будет происходить нагревание теплоносителя. Сначала производят разметку на трубе, прорезают в ней отверстие, а края осторожно обрабатывают, чтобы на них не наблюдалось неаккуратных срезов или металлической стружки. К отверстиям приваривают подготовленные патрубки. Теперь из стального листа нужно вырезать два круга, которые по диаметру будут немного больше нежели у трубы, выполняющей функцию обогревающего бака. Это позволит приварить их более точно. Все участки, где расположены соединения, тщательно шлифуют.
К верхней части нужно приварить патрубок диаметром 1,25 дюйма. Впоследствии, к нему будет приварен еще один нагревательный элемент. Когда все это сделано, приступают к приготовлению участка, где будет крепиться первый тэн. Для этого проделывают в днище конструкции 2 отверстия, после чего шлифуют отверстия и устанавливают тэн.
Когда все это сделано, котел подключают непосредственно к самой системе отопления. Это делают при помощи патрубков, сделанных еще в самом начале работ.

Отдельным вопросом является подключение конструкции к электросети. Если нет навыков подобных работ, то лучше обратиться к электрику. Затем занимаются монтажом менее мощного тэна, у которого должен находиться терморегулятор. Его крепят к верхнему патрубку.

Все работы на этом можно считать завершенными. Главное, теперь проверить, насколько получилась работоспособной конструкция. Мультиметром проверяют температуру теплоносителя, которая должна составлять порядка 70 градусов.

Установка и подключение оборудования

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.

Типы и принцип работы

Имеется 2 основных типа электрокотлов:

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:

Один из нихможет находится в торцевой части, а второй установлен под прямым углом в боковой части.
Их зачастую устанавливают с боковых частей перпендикулярно всей остальной конструкции и таким образом, чтобы они стали параллельны друг другу.

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:

Теплоноситель в любом случае будет находиться под напряжением.
Его придется перед заливкой в батареи подготовить с точки зрения содержания солей.
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.

Пуск котла

Подготавливать электрический котел к запуску, означает, что его необходимо полностью проверить все соединения, электрическую сеть, заполнение системы водой. Если в проводке будут находиться пережатые или порванные провода, то их нужно будет заменить и тщательно заизолировать. Поступать по другому запрещается, так как в трехфазной сети находится напряжение с приличной силой тока, а замененный участок может пробивать.

Подготовка также подразумевает очистку конструкции от пыли и грязи. Еще следует позаботиться о том, чтобы не допустить скачков напряжения как при первом запуске, так и при дальнейшей работе. Чтобы этого не случилось, устанавливают устройство защитного отключения.

Возможно ли изготовить электрокотел своими руками: правила сборки самодельного котла

Отопление дома при помощи электричества — наиболее технологичный вариант. Электрическая энергия без потерь преобразуется в тепловую, удобно и дешево транспортируется.

Есть ряд типовых решений для организации отопления — тепловые насосы, обратные кондиционеры, керамические инфракрасные излучатели, конвекторы, электрокотлы. Популярной является установка электрического котла.

Электрический котел для отопления дома

Преимущества установки центрального электрического отопителя:

Применение других видов топлива параллельно с электричеством.
Возможность встроить в уже существующую систему отопления.
Экономия на нагревателях.
Простота конструкции и ремонтопригодность.
Экономия при наличии дифференцированных тарифов на отопление.
Низкая стоимость оборудования, возможность дистанционного контроля.
Доступность технологии, возможность собрать отопитель своими руками.
Возможность установки в систему отопления частного дома и подсобных помещений.
Оптимальное решение при наличии альтернативных источников энергии: солнечной панели или ветрогенератора.

Есть различные методы реализации электрического котла, но любой содержит три компонента:

Различия электрических котлов, как правило, это вариации этих параметров и опций.

Как работает

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.

Подключение к сети и блок управления

Для безопасного подключения к сети потребуются:

Провода соответствующего сечения. Сечение рассчитывается исходя из мощности и длины, для мощной системы лучше подключение силового кабеля и 380 вольт.
Заземление: металлические детали стоит присоединить к контуру заземления.
Отдельный дифавтомат — выключит потребителя, если защитная трубка проржавеет и будет «пробивать» в дом.

Чтобы регулировать силу тока, приобретают:

Контроллер или блок управления.
Амперметр.
GPS-модуль.
Механический клапан, отключающий электроэнергию при закипании жидкости в котле (надежный механизм, работает от давления).

Схемы самодельных электрокотлов

Домашний мастер без труда соберет электрический обогреватель в своей мастерской. Есть ряд схем и решений, которые оптимальны для различных условий.

Из чугунной батареи с ТЕНом

Если обогреть планируется небольшое утепленное помещение (бытовка, гараж, изолированная комната) дешевым вариантом будет превращение чугунной батареи в электрический обогреватель. Этот вариант выполняет роль электрического котла и теплообменника.

Для сборки потребуется:

Чугунная батарея.

0,1—0,2 Квт/ч.

ТЭН должен быть жидкостной, с возможностью герметичного резьбового присоединения. Длина нагревателя по возможности на длину батареи — тогда добьетесь максимального КПД.

Мощность ТЭНа меньше, чем возможность теплопередачи батареи — можно не применять регулятор.

ТЭН устанавливается в нижнюю пробку батареи. Если батарея будет изолирована, противоположные пробки заглушены, а над ТЭНом в пробку врезается дополнительный расширительный бачок, который служит также «лейкой» для заполнения и развоздушивания батареи.

Если батарея будет служить электрокотлом, к противоположной стороне батареи внизу подключается подача холодной воды, вверху батареи — отбор холодной воды.

Обязательно при монтаже применяем правила безопасного монтажа электропроводки.

Внимание! При малом сечении проводов, не заизолированных скрутках или слабых контактах есть риск пожара.

Из трубы

Есть следующие виды электрических котлов, изготавливаемых из трубы.

Индукционный

Работает на принципе электромагнитной индукции.

Внутрь пластиковой трубы помещается металлический штырь.

Сверху через диэлектрик навивается спираль из толстого медного провода.

На провод подается постоянный ток, сердечник нагревается и передает температуру протекающему теплоносителю.

С теплоэлектронагревателями

Простейший котел можно собрать из металлической толстостенной трубы или огнетушителя на 10 килограммов. Нагреватель в этой системе — обычный ТЭН. Он состоит из нагревающейся нихромовой спирали, погруженной в теплопередающий сердечник и гидроизолирующую оболочку. ТЭН, по сути, бытовой кипятильник.

ТЭН устанавливают как внизу, так и вверху емкости. Спирали нагревателя легко вставляются и вынимаются без проведения сварочных работ, так как срок службы нагревательных спиралей ограничен, их потребуется периодически менять. Нить нагревателя при пропускании тока раскаляется, и греет воду.

Если требуется большая мощность, можно собирать проточный комбинированный котел из нескольких блоков, соединенных перемычками.

Электродный котел

Суть работы электродного котла — принцип электролиза. Котел состоит из трубки — корпуса, внутрь которой через диэлектрическую прокладку опущен штырь из металла. Корпус подключен к «нулевой» фазе и заземлен.

С одной стороны корпуса — подача холодной воды, с другой — отвод нагретой. Важный элемент — теплоноситель, в него добавляются определенные присадки.

Вода нагревается за счет движения электронов между анодом и катодом.

Электродный котел своими руками несет потенциальную опасность. Система отопления в этом случае является элементом электрической цепи. Если провод заземления из-за каких-то причин повредится, система становится опасной — если коснуться корпуса, можно получить удар током.

Самодельный электрокотел для отопления

Электрические котлы для отопления и ГВС благодаря своей полной автоматизации, в последнее время получают все большую популярность. Современные электрокотлы заводского производства имеют один очень серьезный недостаток — это высокая стоимость. Поэтому многие домашние мастера интересуются тем, как изготовить электрокотел своими руками.

Аналитики рынка электрокотлов считают, что в ближайшее десятилетие эта популярность будет только расти, особенно в связи с развитием бытовой нетрадиционной солнечной энергетики. Которая является альтернативным источником энергии для таких котлов.

Для реализации идеи самодельного электрического котла домашнему мастеру потребуется владеть навыками слесаря, сварщика и электрика или пригласить таких специалистов к себе в помощники.

Расчет мощности

Вначале потребуется выполнить расчет мощности, чтобы источник тепловой энергии обеспечил общую нагрузку на отопление и ГВС.

Расчет отопительной мощности электрокотла для отопления своими руками выполняют либо по укрупненному показателю, либо более точным методом, с применением расчета теплопотерь через внешние стеновые конструкции и оконные проемы дома. В первом случае расчет производят в соотношении 1 кВт на 10 м2.

То есть для дома 50 м2 потребуется котел в 5 квт, а для 100 м2 – 10 кВт.

Для нагрузки ГВС дополнительно добавляют еще 30 %. Для более точных расчетов потребуется знать минимальную температуру в холодную пятидневку для конкретного района проживания, которая приводится в СНИПе и учесть теплопотери через внешние поверхности дома.

Для дома 50 квадратных метров

Для небольшого дачного одноэтажного дома, который имеет размеры в плане – 7х7 м, с высотой потолка – 2,4 м, и двухкамерными стеклопакетами 1х1,2 м в количестве 4 штуки, определяют размер теплопотерь, которые должен компенсировать электрокотел.

Расчет мощности электрокотла своими руками для дома 50 м2:

Требуемая температуру внутреннего воздуха в помещении, 18 С.
Средняя температура холодной пятидневки в году, -15 С.
Потребность в ГВС, 4 человека.
Площадь кирпичной стены в 2 кирпича (51 см), 67.2 м2.
Площадь окон, 4.8 м2.
Площадь стен без окон, 62.4 м2.
Площадь потолка и пола по 49 м2.
Теплопотери окон, 0.476 кВт.
Теплопотери стен, 5.15 кВт.
Теплопотери потолка, 0.43 кВт.
Теплопотери пола, 0.43 кВт.

Таким образом, общие теплопотери для дома 50 м2 составляют 6.486 кВт, мощность электрокотла должна быть не менее 7 кВт, этого хватит для обогрева помещений.

Для 100 квадратных метров

Расчет мощности электрического котлоагрегата для загородного домовладения с площадью 100 м2:

Внутренняя температура воздуха, 18 С.
Средняя отрицательная температура, -15 С.
Потребность в ГВС, 4 человека.
Площадь внешней стенки в 2 кирпича (51 см),100 м2.
Площадь оконных проемов, 6 м2.
Площадь стеновых конструкций без окон, 94 м2.
Площадь потолка и пола по 100 м2.
Теплопотери оконных конструкций, 0.714 кВт.
Теплопотери стен, 7.33 кВт.
Теплопотери потолка, 0.875 кВт.
Теплопотери пола, кВт: 0.875 кВт.

Таким образом, общие теплопотери для дома 100 м2 составляют 9,794 кВт, мощность котла с электронагревом выбирают 10 кВт.

Чертеж

В данной конструкции котла важно не только грамотно выполнить теплотехническую часть устройства, но и электрическую. Поэтому для выполнения сборочных работ исполнителю потребуется сборочный чертеж агрегата и схема подключения его электрической части.

Схема подключения котла

Конструкция простейшего котла с ТЭНами должна состоять из таких узлов:

Корпус трубы станет надежнее, если его выполнить из стальной трубы Ф219х3 мм и длинной 65 см.
Из 3-х патрубков: входного, выходного и дренажного, достаточно будет 2 по 30 мм и 13 мм.
Электроды приобретаются готовыми, по мощности котла.
В корпусе выполняют отверстия для подвода к расширительному баку и врезки первичных датчиков.
Внутри корпуса устраивают площадку для закрепления ТЭНов.
К сделанным отверстиям с использованием сварочного аппарата инверторного типа приваривают приготовленные патрубки по чертежам.

Также потребуется оборудовать схему с электрокотлом системой безопасности, расширительным баком, терморегулятором, после чего собирают схему труб своими руками из полипропилена.

Инструменты

Для того чтобы выполнить теплотехническую часть котла, потребуется набор слесаря, болгарка, инверторный сварочный аппарат, пассатижи, измерительный инструмент. Для электрической части потребуется набор электрика, тестер и паяльный набор.

Необходимые материалы

Перечень материалов будет зависеть от выбранной конструкции, количества ТЭНов и принципа работы. Если корпус будет изготавливаться из листа, потребуется металлический лист не менее 3 мм, в противном случае труба Ф219х3.

На один ТЭН нужно примерно 10 см диаметра, т.е для трубы Ф 219 возможна установка только 2 ТЭНов. Длина корпуса должна быть длиннее электродов на 500 мм.

Из вспомогательных материалов потребуются сварочные электроды, уплотнительный материала, термокраска, вентили, предохранительный клапан, термометр, манометр.

Электрооборудование рассчитывается строго по мощности котла, при мощности более 5 кВт, потребуется специальное разрешение в Энергонадзоре и ведение самостоятельного питания на электрокотел через индивидуальную систему защиты, причем каждый ТЭН должен быть оборудован собственным автоматом.

При трехфазном питании дома, каждый ТЭН устанавливается на отдельную фазу. Общий набор материалов для подключения котла: кабель, автоматы, пускатель и контактные колодки.

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.

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.

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.

В процессе нагрева проверяют работу электрооборудования, автоматы, пускатели, кабельные линии не должны нагреваться, а защита часто срабатывать.

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.

Электродный котел своими руками для отопления дома: пошаговый процесс изготовления и монтажа

Электродный (другое название – ионный) котел является одной из вариаций электрических приборов отопления. Он используется преимущественно в загородных домах и отличается тем, что вместо привычных ТЭНов оборудован набором электродов, которые, собственно, и занимаются нагревом рабочей жидкости. Подобное нововведение позволило избавиться от недостатков, характерных для электрооборудова ния – низкой производительнос ти и небольшого эксплуатационног о срока. Благодаря простоте конструкции, можно сделать электродный котел своими руками . Но перед тем как приступить к сборке, следует ознакомиться с особенностями его работы.

Электродный котел своими руками

Конструктивные особенности

С конструктивной точки зрения такой котел – это небольшая цельнометалличес кая труба с полиамидным напылением (оно выполняет функцию изолятора). К корпусу подсоединены ввод и вывод теплоносителя, а также клеммы питания. С одной стороны в трубу вставляется набор изолированных электродов, в то время как другая герметично запаяна.

Котел электродный

Рассмотрим технические параметры заводских моделей.

Длина – до 60 см, диаметр – не более 32 см.
Мощность может варьироваться между 2 и 50 кВт, другими словами, котлы способны отапливать помещение площадью до 1500 м².
Также они могут быть одно- и трехфазными. В первом случае подразумеваются маломощные приборы, используемые в частных домах, во втором – котлы с высокой производительнос тью, предназначающиес я для объектов промышленного типа.
Оптимальное значение потребления энергии достигается при температуре рабочей жидкости в 75ᵒС. Если показатель выше, то потребление энергии увеличивается, а если ниже, то оно, соответственно, снижается (при минусовых температурах показатель теплопроводности у жидкости ухудшается).

По способу подачи теплоносителя ионные приборы могут быть двух типов:

открытые системы характеризуются тем, что нагретая жидкость движется естественным путем, передает тепло и направляется обратно в теплогенератор;
в закрытых же имеются специальный насос и расширительный бак – они необходимы для начального этапа прогрева рабочей жидкости.

Видео – Как работает котел

О достоинствах

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

О недостатках

Но есть и своим минусы, среди которых:

невозможность работы от аварийных систем электропитания;
высокие требования к проводимости теплоносителя;
необходимость в заземлении вследствие высокого риска поражения током;
необходимость в специальных знаниях для контроля работы прибора.

Также отметим, что попадание воздуха в корпус может привести к достаточно быстрому образованию коррозии.

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.

Обратите внимание! На подготовительном этапе следует изучить схему работы подобного оборудования.

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

Обратите внимание! Для монтажа электродов требуется тройник, посредством которого и будет происходить вход/выход теплоносителя.

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.

Обратите внимание! Для большей надежности можно прикрепить второй болт, аналогичный первому.

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 котла Схема подключения котла

На этом этапе обязателен монтаж таких элементов системы:

воздухоотводчики ;
манометр;
предохранитель.

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

Монтаж котла электродного Монтаж котла электродного Схема подключения Сборка системы отопления Сборка системы отопления Сборка системы отопления Полифосфатный фильтр Настройка электродного котла

Видео – Ионный котел своими руками

Другие важные моменты установки.

Котел устанавливается исключительно вертикально, что объясняется только особенностями функционирования . Крепежные элементы должны быть отдельными.
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 производительнос ть ионного котла существенно снизится. Промывка системы

Видео – Подключение котла «Галаган»

Об используемом теплоносителе

Электродные котлы не нуждаются в специально подготовленном теплоносителе, для этого может быть использована обыкновенная вода (при условии, что ее удельное сопротивление не превысит 1,3 кОм/см). В связи с этим вода все же нуждается в определенной подготовке. Так, если залить просто дистиллированную воду, то никакого успеха это не принесет, т. к. она не проводит электричества.

Процесс подготовки заключается в проведении экспериментов, вследствие которых сопротивляемость повышается (для этого используется пищевая сода, для приборов из алюминия – АСО-1) или уменьшается (добавляется талая или дождевая вода).

Цены на модельный ряд электрических котлов

В качестве заключения

Теперь вы знаете, каков принцип работы электродного котла и как можно собрать подобный агрегат в домашних условиях, сэкономив немало денег. Главное в работе – четко следовать инструкции и соблюдать требования техники безопасности. В таком случае никаких проблем не возникнет.

Электрокотел своими руками для отопления дома

Электрический котел можно изготовить собственноручно из бросовых материалов с минимальным использованием деталей, приобретённых в магазине. Такой котёл имеет целый ряд преимуществ. То, что сделано своими руками, проще всего отремонтировать в случае поломки.

Котел на самом доступном топливе

Электроэнергия в России доступна всем людям, даже тем, кто проживает в частных домах, в самых глухих деревнях. А это значит, что именно этот вид энергии может быть использован для отопления в любом населённом пункте, подключённом к единой энергетической системе страны.

Электрокотёл можно купить в магазине и заказать установку электрического котла в доме. Но, располагая минимумом необходимых знаний, комплектующими, многие из которых буквально валяются под ногами, и желанием, электрокотел для отопления собственного дома можно собрать своими руками. Работать он будет не хуже заводского. Для того, чтобы своими руками сделать электрокотел, потребуется кое-что докупить в магазине, например:

Термоэлемент.
Термостат. .

Термоэлемент, или ТЭН, – это нагревательный элемент, предназначение которого заключается в том, чтобы нагревать теплоноситель (как правило, воду) до нужной температуры. Термостат предназначен для того, чтобы обеспечивать автоматическое включение и выключение термоэлемента.

Циркуляционный насос может и не понадобиться, поскольку он нужен для того, чтобы обеспечивать принудительную циркуляцию теплоносителя в отопительной системе. Если электрокотел отопления будет находиться значительно ниже батареи, то циркуляционный насос будет не нужен, поскольку циркуляция воды будет происходить естественным образом.

Если же котёл будет находиться на одном уровне или даже чуть выше батареи водяного отопления, тогда естественная циркуляция теплоносителя в системе будет затруднена или вообще невозможна, следовательно, без циркуляционного насоса не обойтись. В любом случае в системе отопления он не будет лишним.

Отличный котел из бросовых материалов

Если появилась необходимость собрать электрокотел своими руками для отопления собственного дома, потребуются следующие детали:

обрезок трубы длиной 30-40 сантиметров, для корпуса котла;
заглушка, 2 шт. (верхняя и нижняя);
муфты (несколько штук).

Диаметр трубы для корпуса котла должен быть таким, чтобы в нём могло свободно поместиться необходимое количество термоэлементов. Количество термоэлементов в котле напрямую зависит от их мощности и площади помещения, которое будет обогревать этот котёл. Схема подключения электрического котла зависит от такого показателя, как мощность. Она определяется из следующего расчёта: на десять квадратных метров площади стандартного жилища необходимо иметь один киловатт мощности электрического котла отопления.

Методика изготовления котла

Исходя из этого расчета, в самодельный электрокотел для отопления устанавливается необходимое количество тэнов. По каждый термоэлемент в верхней заглушке своего котла вырезается отверстие необходимого диаметра. Работа эта только на первый взгляд кажется простой, Все необходимые в верхней заглушке отверстия должны быть вырезаны так, чтобы вставленные в них термоэлементы были направлены строго вертикально вниз, или, по крайней мере, не выходили бы за пределы габаритов корпуса котла.

Для того чтобы этого добиться, в проделанные отверстия вставляются муфты с внутренней резьбой и привариваются к заглушке. Если приваривание муфт будет произведено неровно, это приведёт в перекосу термоэлементов в котле. Чтобы этого избежать, муфты сначала прихватывают к заглушке в нескольких местах, после чего выравнивают молотком, если требуется. Убедившись в том, что муфты стоят в отверстиях ровно, их можно приварить окончательно.

В нижней заглушке также прорезается отверстие, в которое вставляется муфта с внутренней или внешней резьбой. Впоследствии на неё будет установлен кран для спуска воды. Теперь необходимо прорезать два отверстия в корпусе будущего котла. Через эти отверстия трубы отопительной системы будут подключаться к котлу. В них также вставляются муфты и привариваются.

К верхней муфте подключается труба, она предназначена для подачи горячей воды в систему. К нижней муфте подключается нижняя труба (обратка), через которую остывшая вода возвращается в котёл для последующего нагревания. Затем к одному из концов трубы приваривается нижняя заглушка, а к другому – верхняя. В отверстия верхней заглушки вставляются термоэлементы.

Лучшая конструкция самодельного электрокотла

Такая конструкция самодельного электрического котла необычна. Как правило, термоэлементы в электрических котлах крепятся снизу. Такое их расположение не совсем удобно, поскольку в электрическом котле наиболее часто выходят из строя именно термоэлементы. То есть их чаще всего приходится заменять. Если уж решено делать котел отопления своими руками, конструкции и чертежи котлов, производимых промышленным способом, можно не брать в расчёт.

При расположении термоэлементов в нижней части котла их замена будет сопряжена с дополнительными трудностями. В случае крепления тэнов к верхней заглушке при сгорании одного из них или даже всех сразу котёл не придётся даже снимать со стены, отсоединять от отопительной системы. Нужно будет всего лишь воспользоваться газовым ключом и отвернуть крепёжную гайку сгоревшего тэна, что намного удобнее и проще ремонта котла с нижним креплением тэнов.

Вполне возможно, что в недалёком будущем появятся проекты электрических котлов именно такой конструкции. Во всяком случае, если учесть эту деталь самостоятельно, содержать котельное хозяйство в порядке будет довольно просто.

Основная часть электрокотла собрана. После этого следует подключить котел к электросети и заняться монтажом системы автоматического управления им. Если мощность котла будет небольшой, менее семи киловатт, его можно подключать и к однофазной сети со стандартным напряжением 220 вольт.

Если планируется использовать более мощный отопительный агрегат, то потребуется подключение к трёхфазной сети. Но для этого придётся оформлять множество документов на подключение к дополнительным энергомощностям. Поэтому более предпочтительным вариантом является установка двух или трёх маломощных котлов вместо одного. Соединение их в одну отопительную систему не вызовет больших затруднений.

Автоматика электрокотла

Чтобы обеспечить автоматическое включение и выключение котла, потребуется установить на него термостат. Термостаты бывают трёх видов:

механические;
биметаллические;
электронные.

Механические терморегуляторы устанавливаются непосредственно на одну из труб отопительной системы и в зависимости от температуры теплоносителя могут ограничивать или, наоборот, увеличивать его движение в системе. Биметаллический термостат основан на принципе расширения материалов под воздействием высоких температур. При этом биметаллическая пластина сложена из двух разных металлов, каждый из которых по-разному реагирует на повышение температуры.

Нагреваясь, такая пластина изгибается, и электрическая цепь размыкается, а при остывании пластина вновь выпрямляется и электрическая цепь замыкается. Механизм действия биметаллического термостата очень надёжен, но он имеет один существенный недостаток: нагрев и, особенно, последующее остывание биметаллической пластины происходит достаточно медленно.

Наиболее предпочтительными с точки зрения эффективности являются электронные терморегуляторы, принцип действия которых базируется на основе широтно-импульсной модуляции, об этом свидетельствуют многочисленные видео и прочие материалы в интернете.

Обычно электрический котёл крепится на стене. К его нижнему патрубку подключается циркуляционный насос, а уже к нему подсоединяется обратка (труба, по которой в насос поступает отработанная, остывшая, вода). По верхней, подающей, трубе горячая вода поступает в систему теплообмена. К подающей трубе присоединён расширительный бак, через который в систему заливается теплоноситель.

Изготовление электрокотла для отопления дома своими руками

В последние годы среди населения пользуется популярностью установка электрического оборудования для обогрева помещений. Связано это с экономией средств на природных энергоресурсах. Но монтаж такого оборудования требует значительных материальных вложений, поэтому многие домашние умельцы интересуются тем, как сделать электрокотел своими руками.

Подобный электрокотёл можно изготовить самому

Причины популярности электрокотлов

Электрические котлы не имеют механических элементов, благодаря чему пользоваться ими намного проще. К тому же вероятность возникновения поломки снижается в несколько раз.

В электрокотлах установлена система автоматической регуляции температуры. Это способствует его отключению при малейших изменениях температуры окружающей среды. Если возникнет необходимость, котёл либо увеличит температуру, либо её уменьшит.

Работает устройство безопасно, не производя угарного газа и других вредных веществ, поэтому его устанавливать можно для обогрева любых помещений, в том числе детских и спальных комнат. К тому же на монтаж оборудования не нужно получать соответствующих разрешений от контролирующих органов.

В этом видео вы узнаете, как изготовить электрокотёл:

Такие котлы можно использовать в качестве дополнительного оборудования для обогрева помещения или сделать основным источником тепла в доме. Питается устройство от сети 220 В, а весит, как правило, около 20 кг. Даже при таких небольших габаритах оно способно обогреть до 400 кубов воздуха.

Многие электрокотлы характеризуются хорошим КПД. К примеру, для нагрева 30 кубов воздуха необходимо в сутки потратить 4 кВт электричества. Использование таких устройств позволяет обогреть помещение гораздо больших размеров, чем это можно было бы сделать другими видами отопительного оборудования.

Конструкция и принцип работы

Электрокотлы имеют довольно простую конструкцию. Все устройства оборудованы нагревательным элементом и ёмкостью для проводника тепла. По типу нагревательного элемента электрокотлы разделяются на:

Любая установка на электричестве в обязательном порядке должна иметь термостат для регулировки температуры и два патрубка (для подачи теплоносителя и его отвода).

Передвигаться теплоноситель по системе может в принудительном порядке с помощью установки дополнительного оборудования (насосов). Также для этой цели могут использоваться элементарные законы физики и сила земной гравитации. При автоматической циркуляции насос устанавливается на входе обратки.

Устройство с тепловым электронагревателем

Такие устройства считаются самыми популярными благодаря простой конструкции и небольшой стоимости. ТЭН (нагревательный элемент) устанавливается в ёмкость, где и прогревается проводник тепла до нужной температуры. При прохождении тока по спирали тэна она нагревается до высокой температуры, благодаря чему и происходит нагрев жидкости.

Нагревательный элемент защищён от перегревания, так как вода постоянно циркулирует и охлаждает его. Чтобы поддерживать постоянный уровень температуры проводника тепла, устанавливается термостат, который отключает тэн в случае превышения установленной температуры. Включается аппарат снова, когда показатели будут уменьшены до минимальных.

Электрический котёл для отопления своими руками сделать несложно, если сравнивать его изготовление с другими видами отопительного оборудования. Он не будет обладать достоинствами покупных аналогов, но всё же возложенную на него функцию выполнит.

Для самостоятельного изготовления устройства понадобятся только нагревательные трубчатые элементы и ёмкость. Но идеальным такой котёл считать не стоит, поскольку его КПД будет ниже 80%. Многое зависит и от качества тэнов, на которых образуется накипь из-за растворённых в воде солей. Зачастую она приводит к выходу оборудования из строя из-за перегрева. Как показывает практика, накипь слоем 1 мм снижает КПД на 10-15%. Но даже учитывая это, электрические конструкции для нагрева помещений пользуются большой популярностью.

КПД такого устройства будет далек от 100%

Индукционные аппараты

Такие устройства, в отличие от тэновых моделей, имеют КПД, приближённый к 100%. К тому же они долговечны. Срок их службы составляет около 25-35 лет, при этом дополнительно они могут выполнять функцию бойлера, нагревая воду. Благодаря преобразованию энергии практически без потерь котлы индукционного типа имеют самую высокую энергоэффективность.

Тем не менее такой тип оборудования не стал популярным у домашних мастеров, поскольку индукционный самодельный электрокотел для отопления дома сделать очень сложно. Связано это с необходимостью использования электронных преобразователей напряжения.

Конструкция такого устройства состоит из катушки (индуктора), которая установлена на металлический сердечник. Последний представляет собой змеевик из труб, по которым движется теплоноситель.

Индукционный котёл отличается от тэновых устройств тем, что площадь соприкосновения воды или антифриза с нагревательным элементом у него в несколько раз выше. Поэтому и КПД индукционных агрегатов равняется 99-100%. Накипи в них образуется в несколько раз меньше, поскольку создаются микровибрации, которые предотвращают такой процесс. Электрокотлы также имеют защиту от перегревания элекроэлемента, так как вода постоянно циркулирует.

Электродный агрегат

Конструкция на электродной основе чем-то напоминает «армейский» кипятильник. Она состоит из двух лезвий, между которыми есть зазор в 1-2 мм. В качестве теплоносителя используется вода с растворённой солью.

Электродный котёл включает в себя отрезок металлической трубы. Внутри расположен электрод, который закрыт с помощью втулок. Обязательно должно быть хорошее заземление с трубой, которое соединяют с корпусом котла.

Такой котёл имеет простую конструкцию

При подготовке теплопроводника необходимо правильно рассчитать количество соли, так как от этого показателя будет зависеть сила тока в цепи, то есть мощность устройства. Для корректировки температуры используют термостат. Также прибор оснащён автоматической системой отключения.

Преимущества и недостатки

Хоть разные виды электрокотлов отличаются по устройству и принципу действия, они имеют ряд общих достоинств и недостатков. Преимущества электрических котлов перед топливными заключаются в следующем:

простота конструкции;
высокий уровень безопасности;
не нуждаются в установке дымохода;
высокий КПД;
электричество — одно из самых доступных и экологически чистых видов энергии;
отдельного помещения под котельню не нужно предусматривать, а установка может быть произведена в любой комнате дома;
потребуется намного меньше материалов для производства;
большой срок службы;
электрические котлы бесшумны и автоматизированы.

Если говорить о недостатках электрокотлов, то на сегодняшний день можно указать только один. Не учитывая того, что электричество — доступный и экологический вид энергии, он не является самым дорогим источником тепла. Хотя с другой стороны, если использовать электрокотлы в качестве дополнительного оборудования, то такой вариант будет экономически целесообразным.

Практическое руководство по самостоятельному изготовлению

Перед установкой оборудования необходимо тщательно подготовиться: сделать или заказать чертежи и схемы, произвести нужные расчёты, выбрать место под установку, запастись материалами и инструментами.

Хоть готовые чертежи теоретически можно использовать, но в большинстве случаев их придётся переделывать, так как каждый домашний мастер будет использовать те материалы, которые у него есть.

Производство котла на основе тэна

Электрокотел для отопления дома своими руками лучше сделать на основе технологии трубчатого электронагревателя. Связано это с простотой конструкции. Её сделать сможет даже человек без соответствующего опыта. Такое устройство разрешается использовать для обогрева как большого, так и маленького помещения. Его можно установить в гараже, бане или небольшой комнате. К тому же для его работы потребуется напряжение от обычной сети.

Сделать электрокотел отопления своими руками на 220 В можно из стальных труб для корпуса и патрубков, металлических листов и нескольких тэнов. Если планируется устанавливать один тэн, тогда достаточно трубы диаметром 10 см, а если два и более, то 13-15 см. Корпус должен быть длиннее нагревательного элемента минимум на полметра.

В конструкции, состоящей из нескольких ТЭНов, каждый из них необходимо подключить под отдельный автомат. Если в доме есть не одна, а три фазы, то устанавливать нужно каждый элемент на отдельную фазу.

Необходимые инструменты и материалы

Для котла с мощностью 2,4 кВт нужно немного материалов. Он обеспечит теплом дом в качестве дополнительного оборудования. Для работы необходимо подготовить:

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

Все материалы можно приобрести в специализированных магазинах. Если устанавливать покупной котёл, то комплектующие должны быть в комплекте с ним. Некоторые элементы можно сделать самостоятельно из подручных средств, но термостат нужно покупать в любом случае. Также нужно подготовить ряд инструментов:

Шлифовочную машинку.
Сварочный аппарат.
Дрель и набор свёрл.
Линейку и маркер.
Набор отвёрток и ключей.

Кроме этого, потребуются антикоррозионное вещество, грунтовка и краска для придания котлу красивого вида.

Пошаговая инструкция

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

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

Такая конструкция имеет свои недостатки. Основным из них является невозможность замены нагревательного элемента. Для этого нужно отрезать верхнюю крышку и демонтировать конструкцию. Чтобы избежать таких последствий, необходимо устанавливать съёмные тэны наподобие тех, что устанавливаются в бойлерах.

Для защиты от коррозии котёл обрабатывают специальным веществом. После этого его необходимо прогрунтовать и покрасить. Но лучше эти действия сделать отдельно для каждого элемента до установки котла.

Самостоятельно собранная отопительная установка хоть и имеет ряд недостатков, но экономичность и простота в использовании делают её популярной среди пользователей. Однако не нужно забывать о предельной осторожности во время монтажа и эксплуатации, так как электричество требует особого внимания. После запуска оборудования необходимо контролировать процесс его работы и вовремя проводить профилактику.