Электро котел отопление 220в своими руками. Электрический котел отопления своими руками

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.

Устройство электрокотла

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

Нагреватель.
Корпус.
Группа управления и безопасности.

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:

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.

Вам также будет интересно:

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.

Изготовление своими руками

Постройка котла состоит из двух этапов — проектирование и сборка.

Проектирование и подготовка чертежа

На этапе проектирования определяют:

Вид котла. Разница в КПД котлов небольшая, поэтому лучше выбрать проверенную годами ТЭНовую схему.
Мощность котла . Определяется по сумме мощностей нагревателей и зависит от теплопотерь помещения, а также тепловой мощности батарей.
Общую схему и рисуют проект.

Сборка

Сборка состоит из нескольких этапов.

Поиск и подготовка

Для нашей конструкции потребуется обрезок трубы 150 мм диаметром , две заглушки, электронагреватели, штуцера для входа/выхода теплоносителя, подключения нагревателей и клапана развоздушки.

Обработка материалов

Трубу требуется герметично заварить, подключить штуцера. Для этого обращаемся к знакомым сварщикам. Задача облегчается, если есть корпус от огнетушителя — он выполнен из стойкой к коррозии стали, толщина и габариты вполне подойдут. Остается только приварить резьбовые соединения.

Окончательная сборка

Чтобы собрать электрический котел, нам потребуются:

Инструменты : разводные и рожковые сантехнические ключи, отвертка и индикатор электричества.
Расходники : уплотнительные прокладки, льняная пакля или фум-лента.

Сборка идет по логическим этапам:

Присоединение ТЭНов в корпус . Желательно, чтобы они располагались в нижней части — так нагрев будет равномернее.
Монтаж к стене. Для этого заранее привариваются монтажные кронштейны. Можно воспользоваться стяжными хомутами.
Подключение к системе отопления . Все соединения должны быть с кранами — это облегчит снятие электрического котла в случае ремонта.
Присоединение к контактам ТЭНа электрических проводов. Подключать лучше через регулятор мощности.
Обязательно заземлить корпус. Это исключит поражение электрическим током в случае «пробоя» изоляции нагревателя.

Испытания

Котел запускается только на заполненной системе отопления. При проверке особое внимание стоит уделить целости контактов, наличия электрического «пробоя». Для этого потребуется индикатор. Если при присоединении проводов лампочка индикатора светится - отключаем прибор и проверяем, где произошла утечка тока.

Сложности при постройке

Конструкция электрического котла проста и ошибок допустить сложно. Главное — подобрать целый ТЭН, который будет в размер с корпусом. Все сварные соединения должен выполнять профессионал , иначе возможны протечки.

Отопление с использованием электричества не слишком выгодно, зато дает массу преимуществ: комфортная эксплуатация, сравнительно невысокая цена оборудования, безопасность. Данная статья посвящена установке и подключению электрокотла в частном доме. Изучив наше подробное руководство, любой мастеровитый домовладелец без проблем выполнит монтаж электрического котла своими руками.

Если вы еще не выбрали электрический котел

Выбор отопителя, действующего совместно с водяной системой обогрева, выполняется по мощности и принципу работы (от последнего зависит стоимость оборудования). С функциональностью у электрокотлов проблем нет – любая модель комплектуется блоком автоматики. К нему при желании подключаются различные периферийные устройства – погодные датчики, комнатные либо накладные термостаты и модули GSM для управления с мобильного телефона или через интернет.

Важное замечание. Некоторые производители, например, «Галан», Protherm или «Эван» требуют в инструкции по эксплуатации, чтобы монтаж и подсоединение электрокотла к сети выполнял специально обученный персонал. Самостоятельное подключение повлечет отказ от гарантийных обязательств.

После окончания работ мастера делают пометку в техническом паспорте изделия

Перед выбором и покупкой обогревательного прибора уточните, сколько электрической мощности выделено вашему жилищу управляющей компанией. Может статься, ее не хватит для индивидуального электрообогрева. Момент второй: однофазная сеть напряжением 220 вольт способна питать котлы, потребляющие до 12 кВт/ч включительно. Более мощные водонагревательные аппараты подключаются к трехфазной электросети 380 В.

Определение тепловой мощности

Данный показатель рассчитывается по стандартной формуле: вычислите отапливаемую площадь загородного дома или дачи, затем умножьте квадратуру на 0.1 кВт. Получите потребность в тепловой энергии, которую должен перекрыть электрокотел.

Учтите ряд нюансов:

Пример. Небольшой домик 100 м² в среднем требует 100 х 0.1 = 10 кВт теплоты. Мощность электроотопительной установки – 10 х 1.2 (20%) = 12 кВт. Необходим нагрев воды на хозяйственные нужды – умножаем на коэффициент 1.5 и получаем 15 кВт.

Для получения более точных результатов предлагаем изучить методику

Какой тип нагревателя лучше

Традиционные, оснащенные трубчатыми электронагревателями (ТЭНами).
Электродные, где подсоленный теплоноситель прогревается за счет прохождения тока через воду.
Индукционные аппараты греют жидкость вихревыми токами Фуко, возникающими в металлическом сердечнике многовитковой катушки.

Электрическая мини-котельная с трубчатыми нагревателями (ТЭН), полностью укомплектованная оборудованием

Ценный совет. Не слушайте россказни продавцов, расхваливающих экономичность тех или иных электрокотлов. Они любят применять выражения «энергосберегающий», «вечный», «экономный» и так далее. Запомните: все типы обогревателей одинаково эффективно преобразуют электрическую энергию в тепловую с КПД 98-99%.

Первое место в рейтинге пользователей занимают ТЭНовые отопители. Единственное слабое место – сам нагревательный элемент – давно защищают керамикой, вдобавок его легко заменить. Современные модели теплогенераторов представляют собой настенные мини-котельные со встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Есть более простые версии, включающие только нагреватели и блок автоматики.

Самый дешевый и надежный вариант – электродный котел со шкафом управления, изображенный на фото. Его недостатки:

громкие звуки включения от срабатывания контактора или магнитного пускателя;
постепенное вырождение солей в теплоносителе, снижающее эффективность нагрева, из-за чего воду в системе отопления придется подсаливать 1-2 раза в месяц;
электроаппарат стабильно работает с радиаторами, но плохо совместим с теплыми полами, где надо поддерживать невысокую температуру теплоносителя 35-50 °С.

Индукционные электрокотлы для отопления частного дома довольно дороги, причем к надежности аппаратов есть вопросы. Известны случаи перегорания фазы внутри катушки, мощность теплогенератора падала на треть. Устранить поломку весьма проблематично.

Индукционный отопитель греет воду металлическим сердечником, находящимся в вихревом поле катушки

Указания по монтажу отопителя

Электрические водогрейные котлы всех типов рассчитаны на крепление к стене и комплектуются монтажными скобами либо хомутами. Пояснять разметку и забивку дюбелей нет смысла – каждый домовладелец знает, как это делается.

Для справки. В напольном исполнении продаются универсальные электро-дровяные и угольные котлы, описываемые в .

Другой вопрос – как правильно выбрать помещение и конкретное место монтажа электрокотла. С одной стороны, нормативные документы не запрещают ставить теплогенератор в любой комнате. С другой стороны, существуют правила пользования электроустановками (ПУЭ), накладывающие ограничения на размещение теплосиловых устройств большой мощности.

Настенную версию можно повесить хоть в коридоре, но туда придется тянуть все коммуникации

Учитывая большой ток в цепи работающих электронагревателей, приборы лучше устанавливать в отдельном техническом помещении, например, топочной или гараже. Цель – ограничить доступ к силовому электрооборудованию и защитить аппараты от воздействия влаги.
ТЭНовые мини-котельные допускается размещать в кухне либо прихожей. Но учтите важный нюанс: туда придется тянуть главную магистраль системы отопления и мощный силовой кабель. Вряд ли эти коммуникации гармонично впишутся в интерьер, разве что заделать трубы в стену.
При монтаже теплогенератора на деревянную стену либо другую сгораемую перегородку соблюдайте требования, предъявляемые к навесным газовым котлам. Под заднюю часть корпуса, прилегающую к дереву, проложите лист кровельной стали или базальтового картона, как сделано на фото.
Обеспечьте подход и доступ к отопителю для удобства подключения и обслуживания. Индукционные и электродные котлы устанавливайте с таким расчетом, чтобы рядом поместить расширительный бак и насос. Шкаф управления располагайте на высоте 1.5-1.8 м от пола.
Рекомендуемые отступы до котельного агрегата «Протерм Скат», указанные в инструкции
Кабели прокладывайте выше отопительных и канализационных трубопроводов, дабы их не залило водой в случае прорыва.
Трубы отопления не должны нагружать своим весом присоединительные штуцеры агрегата.

Важно! Корпус электрокотла обязательно присоедините к заземляющей шине. Если таковая отсутствует, сделайте на улице контур заземления и проложите в котельную. Подробную инструкцию найдете ниже.

Как правило, электрический генератор тепла выступает в роли резервного аппарата при основном твердотопливном либо газовом котле. Значит, нужно правильно скомпоновать теплогенераторы и вспомогательное оборудование, чтобы вышло минимум пересечений трубопроводов. Обдумайте и нарисуйте схему заранее.

Обвязка электрокотла с системой отопления

Мини-котельные настенного типа со встроенным расширительным баком, насосом и группой безопасности эксплуатируются в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией, работающих под давлением. Подключение предельно простое и не требует отображения в виде схемы: подающий и обратный трубопровод подсоединяются к соответствующим патрубкам электрокотла.

Примечание. Автоматика подобных теплогенераторов следит за давлением в отопительной сети посредством датчика. При напоре теплоносителя ниже установленного порога (обычно – 1 Бар) аппарат не включится.

когда нужно установить агрегат, не оснащенный собственным насосом и расширительной емкостью;
параллельная работа в паре с твердотопливным либо газовым котлом;
обвязка с ;
подключение двухконтурной версии агрегата к магистралям отопления и ГВС;
соединение с бойлером косвенного нагрева.

Группа безопасности защищает систему от превышения давления и сбрасывает лишний воздух

Первая схема иллюстрирует подключение электродного либо индукционного котла к отопительной сети закрытого типа с . На прямом выходном участке подающей трубы ставится , после нее – отсекающий шаровой кран. Насос и фильтр - грязевик с одинаковым успехом ставятся на подаче или обратке.

Примечание. На этой и последующих схемах условно не показан трубопровод подпитки. Его следует врезать в обратную магистраль отопления.

Аналогичным образом подсоединяется ТЭНовая версия электрокотла, не оборудованная расширительным баком, группой безопасности и насосом. Если же требуется организовать подключение к самотечной (гравитационной) системе отопления открытого типа, то трубопроводы прокладываются с уклоном 3 мм на каждый погонный метр, а циркуляционный насос монтируется на .

Способность работать самотеком не дает схеме большого преимущества — без электричества котел все равно отключится

В верхней точке сети размещается открытый расширительный бачок. Для обеспечения стабильного самотека производитель электродных котлов «Галан» рекомендует выдержать высоту вертикального участка между отопителем и емкостью 2 метра. Соответственно, бак выносится на чердак частного дома.

Замечание. Установка настенного электрокотла, чьи патрубки обращены книзу, не позволит теплоносителю циркулировать естественным образом за счет конвекции. Пример – агрегаты бренда «Эван» либо «Протерм». К гравитационным системам подойдут отопители с боковыми и верхними штуцерами – «Галан», «ВИН» и им подобные.

Соединение с другими котлами и теплоаккумулятором

Чтобы подключить электрический теплогенератор совместно с твердотопливным котлом, воспользуйтесь схемой с двумя обратными клапанами, накладным термостатом и комнатным регулятором температуры. Данный вариант присоединения обеспечивает автоматический «подхват» остывающей системы электрокотлом после прогорания закладки дров.

Обратные клапаны не дают теплоносителю перетекать в соседний контур и двигаться во встречном направлении

Алгоритм работы схемы выглядит так:

Тт-котел действует в качестве основного, электрический аппарат находится в дежурном режиме.
Когда порция дров либо угля сгорает, температура воздуха в здании начинает снижаться. При охлаждении до установленного пользователем порога комнатный терморегулятор включает электронагреватель.
Накладной термостат фиксирует падение температуры в обратке твердотопливного котла и отключает его насос.
После загрузки дров в топливник подогрев возобновляется, термостат запускает принудительную циркуляцию. С помощью собственного датчика электрокотел «видит» нагретый теплоноситель и не включается в работу до следующей команды терморегулятора. Подробнее о принципе работы рассказано экспертом в следующем видео:

Примечание. Способ обвязки пригоден и для других типов котлов – газовых, дизельных и так далее. Учтите один нюанс: электронагреватель здесь используется в качестве резервного источника тепла.

Подключение к буферной емкости, изображенное на очередной схеме, тоже позволяет объединить несколько источников тепла и накопить достаточное количество энергии в баке. Теплоаккумулятор весьма полезен в ситуации, когда электрический отопитель функционирует ночью, пользуясь дешевым тарифом. Днем аппарат бездействует, а здание обогревается теплом из буферного резервуара.

В данной схеме можно организовать работу электронагревателя по расписанию с помощью таймера

Задача смесительного узла с – подавать радиаторам воду требуемой температуры, ведь теплоаккумулятор «заряжается» до 80-90 °С. Если в комнатах устроены водяные контуры напольного обогрева, для них делается второй смесительный узел, подготавливающий теплоноситель с температурой 35-45 °С (максимум – 50 °С).

Схемы с горячим водоснабжением

Получить от электрокотла горячую воду на хозяйственные нужды можно двумя способами:

приобрести и поставить двухконтурный отопительный агрегат;
подсоединить к одноконтурному котлу бойлер косвенного нагрева.

В первом случае подключение аппарата производится по типовой схеме, изображенной на картинке. Сложностей здесь минимум, главное, - правильно смонтировать запорную арматуру.

Для удобства чистки грязевики должны стоять в горизонтальном положении

Обвязка с бойлером косвенного нагрева выполняется через трехходовой электроклапан переключающего типа. По команде термостата, встроенного в накопительный бак, элемент переключает поток теплоносителя на подогрев воды для ГВС либо радиаторы отопления. Загрузка бойлера в приоритете: пока емкость не прогреется до установленной температуры, радиаторная сеть тепла не получит.

В случае с индукционным либо электродным агрегатом погружной термостат подсоединяется к контактам термореле

Важный момент. По указанной причине большую роль играет подбор мощности теплогенератора. Если ее недостаточно, нагрев бака растянется надолго, комнатный воздух успеет охладиться. Подробнее о работе системы смотрите в обучающем видеосюжете.

Хотя в сюжете идет речь о стыковке накопительного водонагревателя с настенным газовым котлом, суть не меняется - электрический отопитель присоединяется аналогично.

Подключение к электросети

Схемы запитки одинаковы для всех электрокотлов, разница лишь в числе фаз. Аппараты мощностью до 12 кВт подключаются к однофазной сети 220 В, более 12 кВт – к трехфазной (380 В). Что понадобится для монтажа:

силовой кабель с медными жилами;
дифференциальный автомат защиты либо связка УЗО + обычный автоматический выключатель;
заземляющий контур.

В качестве силовой линии применяется кабель марки ВВГ любой разновидности, количество жил зависит от числа фаз – 3 или 5. Сечение токоведущей части подбирайте по мощности теплогенератора, обычно этот параметр указывается в инструкции по эксплуатации изделия. Чтобы упростить задачу, приведем данные для разных котлов в виде таблицы.

Номинал дифференциального автомата тоже зависит от потребляемой мощности отопителя, ток срабатывания – 30 мА. Например, для защиты силовой линии агрегата 3 кВт (220 вольт) понадобится устройство, рассчитанное на 16 А, под мощность 16 кВт (380 В) нужен дифавтомат на 32 А. Точные номиналы указаны в паспорте изделия.

Чтобы самостоятельно подключить электрическую мини-котельную настенного исполнения, необходимо снять лицевую панель, провести внутрь силовой кабель и соединить жилы соответствующих цветов с контактами клеммника. Как правило, нулевой провод обозначается синим, заземление – желто-зеленым цветом. Таким же образом подключается ящик управления индукционного и электродного котла.

Электрические соединения между шкафом управления и нагревательным блоком электродного либо индукционного котла производятся по индивидуальной схеме, представленной в инструкции. В качестве примера приведем схему подключения популярного электрокотла «Галан».

Схема автоматики при однофазной сети 220 В

Температуру теплоносителя здесь контролируют накладные датчики, установленные на металлические участки подающего и обратного трубопровода. Приборы включены последовательно с контактами термореле, управляющего магнитным пускателем. При достижении верхнего порога температуры цепь разрывается и пускатель отключает нагрев.Как сделать заземление

Заложить возле частного дома заземляющий контур – дело простое и очень полезное с точки зрения электробезопасности. Для монтажа отыщите 3 стальных стержня Ø16 мм длиной 2 м и полосу сечением 40 х 5 мм.

Отступив 3 м от стены здания, устраивайте заземление согласно пошаговой инструкции:

По окончании сварочные швы и надземный участок полосы обработайте битумом, яму закопайте. Подробнее об устройстве заземления для электрокотла и домашней бытовой техники смотрите в видеоролике:

Заключение

Чтобы не совершать глупых ошибок в процессе монтажа и обвязки, перед установкой электрокотла стоит пообщаться со специалистом в данной области. Операция не настолько проста, как может показаться. Особое внимание уделите электрической части, поскольку высокое напряжение является источником повышенной опасности.

Электродные котлы обладают предельно простой конструкцией. Они обеспечивают сравнительно быстрый нагрев теплоносителя в отопительной системе и позволяют немного экономить на электроэнергии. Отдельные умельцы изготавливают их самостоятельно, снижая затраты на создание отопительной системы. Как сделать электрокотел Скорпион своими руками? Для этого понадобятся инструменты и исходные материалы.

Инструменты и оборудование для электрокотла

Что нужно для того чтобы собрать электрический котел своими руками? Если вы решились на такой эксперимент, запаситесь инструментами и исходными материалами . Для проведения работ понадобятся:

Стальная труба – диаметр от 50 до 100 мм, длина – 250-300 мм;
Электрод – крайне желательно, чтобы он был сделан из такого же материала, как и сама труба;
Трубки меньшего диаметра – для подключения к отопительной системе;
Изолятор для электрода – можно сделать самому или заказать в токарной мастерской;
Провода для подключения к электросети;
Провод для подключения к заземлению;
Термостойкая краска.

Из инструментов понадобятся сварочный аппарат и ножовка. Теперь давайте разберемся, как сделать электрокотел отопления на 220 В своими руками.

Собираем электрокотел своими руками

Если вы собираетесь сделать электрокотел своими руками, чертежи и принципы работы вы найдете в нашем обзоре. Перед сборкой следует удостовериться в наличии необходимых инструментов и оборудования. Для начала разберемся в принципах работы электродных котлов – ничего сложного в них нет, технология простая и проверенная.

Принцип работы ТЭНового котла довольно прост, ТЭН нагревает воду которая соприкасается с ним напрямую.

В классических электрических котлах нагрев теплоносителя осуществляется с помощью ТЭНов с терморегулятором или без. Нагревательные элементы обладают некоторой медлительностью – от включения до выхода на рабочий режим проходит много времени. К тому же, они небезопасны, так как по их вине нередко происходят пожары. В стандартных котлах ТЭНы располагаются внутри трубы небольшого диаметра, по которой проходит теплоноситель – он разогревается и нагревает отопительную систему.

Также в конструкции ТЭНовых котлов присутствуют температурные датчики, определяющие степень нагрева теплоносителя – по ним выполняется регулировки. Возможен и другой способ контроля, по воздушному температурному датчику. Подсоединяются оба вида датчиков к внешним системам автоматики, отвечающим за пуск и остановку оборудования.

Описание принципа работы

Принцип работы электродных котлов другой:

Электродные котлы нагревают воду за счет ионов, образовавшихся в воде в результате подачи на электроды переменного тока.

Вместо ТЭНов в трубе располагаются один или три электрода (для однофазных или трехфазных котлов) ;
При подаче электроэнергии в трубе начинается ионный обмен;
Теплоноситель разогревается и передает тепло в трубы и радиаторы.

Многим из читателей знаком армейский кипятильник, состоящий из двух лезвий для бритья и двух проводов. Он быстро согревает воду, после чего она используется для заварки чая и прочих пищевых нужд. Но этот кипятильник потребляет огромное количество электроэнергии – его эксплуатация часто приводит к срабатыванию УЗО в щитке. Аналогичный принцип используется в электродных котлах.

Для того чтобы электродный котел работал более эффективно, в теплоноситель добавляют соль, соду или специальные присадки. Они увеличивают электропроводность воды и улучшают прогрев системы.

Сборка электродного котла

Схема простого электродного котла для систем отопления.

Теперь мы попробуем собрать электрокотел для отопления дома своими руками. При указанных размерах используемой трубы мы получим устройство, мощность которого составит около 4-5 кВт – этого хватит для обогрева помещений площадью до 40-50 кв. м. Берем трубу и приступаем к ее осмотру – она должна быть целой, без трещин и следов ржавчины. При наличии ржавчины ее следует удалить мелкой наждачной бумагой.

Привариваем к трубе два болта – к ним будут подключаться ноль и заземление. Таким образом, корпус трубы станет у нас наружным электродом. Далее ввариваем входные и выходные патрубки – они послужат для подключения к отопительной системе. Входной патрубок располагается снизу, а выходной патрубок выводим сверху. Верхнюю крышку можно приварить, а можно выполнить в трубе внутреннюю резьбу и сделать крышку съемной.

Съемная верхняя крышка обеспечит удобство проведения технического обслуживания котла – вполне вероятно, что в будущем его придется прочищать от накопившихся солей и шлаков. Если неохота связываться со съемными крышками, то вы можете их приварить.

При сборке электродного котла будьте внимательны, не допустите соприкосновения электродов между собой.

Самое сложное – сделать нижнюю крышку и вставить в нее электрод. Мы рекомендуем делать крышку съемной, чтобы электрод можно было легко вытащить и поменять . Внутренний электрод не должен соприкасаться с внутренними стенами и самой крышкой. Для создания изоляции следует воспользоваться готовыми изоляторами из стеклотекстолита или фторопласта. Процедура может показаться трудоемкой, но если у сборщика есть «прямые руки», то он справится с данной задачей.

Обе крышки, верхнюю и нижнюю, следует герметизировать резиновыми прокладками. Длина внутреннего электрода должна быть такой, чтобы он не касался противоположной стенки (она же верхняя крышка).

Установка электрического котла

Наш самодельный электродный котел готов, осталось проделать последние шаги:

Смонтировать котел и подключить его к отопительной системе;
Заполнить систему теплоносителем и проверить ее герметичность;
Выполнить электрические подключения.

Проверка системы отопления под давлением проводится с помощью специального аппарата, называемого опрессовщиком.

Электродные котлы монтируются в вертикальном положении, таким образом, чтобы электрический вывод для подключения центрального электрода находился снизу. Соединяем входные и выходные патрубки с отопительной системой, после чего заполняем отопительную систему теплоносителем. Внимательно просматриваем все соединения на предмет протечек. Если есть возможность, следует проверить герметичность смонтированной самостоятельно системы отопления под давлением – максимальный показатель для подобных систем составляет не выше трех атмосфер.

Если с герметичностью все нормально, приступаем к электрическим подключениям. Так как мощность нашего котла составляет больше 3 кВт, протягиваем от электрического щита отдельную электрическую линию. Обратите внимание, что ставить УЗО не нужно – они не работают совместно с электродными котлами. Фаза подключается к центральному электроду, ноль – к корпусу. Сюда же, к корпусу, подключается заземление (для этого к корпусу нашего котла приварены два болта). Заземление рекомендуется подсоединять медным проводом сечением 4 мм.

Электродные котлы вырабатывают большое количество гидролизных газов. Поэтому отопительная система, работающая на таких котлах, должна оснащаться спускником воздуха.

Подача электроэнергии на котлы осуществляется в ручном режиме или с помощью специальной автоматики. Потребляемая мощность замеряется амперметром. Здесь нужно проследить, вышло ли оборудование на рабочий режим. Если учесть, что мощность котла составляет 4-5 кВт, то сила тока в цепи должна составлять от 18 до 22 А (при питающем напряжении 220 Вольт). Если сила тока недостаточна, в теплоноситель добавляется раствор соды или соли.

В процессе эксплуатации системы вы сможете заметить, что она не всегда работает стабильно. Все дело в изменении параметров теплоносителя – его электрическая проводимость меняется, сопротивление падает. Поэтому нужно регулярно контролировать состояние теплоносителя и добавлять в него соли и присадки.

Видео

778 Просмотров

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 в любом населённом пункте, подключённом к единой энергетической системе страны.

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.

2018-02-13

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 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.

устройство

Делаем своими руками

схема ТЭНового электрокотла

Для работы придется использовать некоторые материалы и :

Угловая шлифовальная машина или болгарка.
Сварочный аппарат любого рода. Лучше всего использовать для этой цели . 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 . Его крепят к верхнему патрубку.

Установка и подключение оборудования

схема подключения

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

Непосредственно в самом электрическом щитке нужно будет установить ряд систем:

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

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

Типы и принцип работы

Имеется 2 основных типа :

Электродный.
Индукционный, –

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

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

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

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

Один из них может 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.

принцип работы

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

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

Такая технология приводит к возникновению некоторых недостатков:

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.

Пуск:

Сначала необходимо наполнить систему водой, причем сделать это таким образом, чтобы в ней не было воздушных пробок. Как правило, радиаторы имеют в своей верхней части специальные краники для выпуска скопившегося воздуха.
В дальнейшем останется лишь включить котел в электросеть и подождать, когда он прогреется.

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