Для частного дома очень важно оборудовать эффективную систему теплоснабжения. А для этого необходим современный нагревательный котел. Агрегат может работать на газе, твердом топливе либо электроэнергии. Но чаще всего владельцы загородных построек останавливают свой выбор именно на электрокотлах. Это достаточно экономный вариант. Да и к тому же электрический котел отопления своими руками соорудить не представляет особого труда. О том, как смастерить электрокотел для обогрева дома, расскажет данная статья.
Котел – это по сути металлический резервуар с тепловым электронагревательным элементом. Смастерить самодельный просто. Главное владеть определенным уровнем знаний, иметь нужные материалы, инструменты и грамотно составить схему. Форма самодельного котла может быть произвольной. Чаще всего используют электрокотлы 220 в. Но иногда устанавливают и более мощные агрегаты. Например, электро котёл отопление 380 в позволит увеличить отапливаемую площадь.
В чем преимущества самодельного электрокотла?
Если есть определенный уровень знаний и необходимое оборудование и материалы, электрический котел отопления самодельный – это отличный вариант для экономии финансовых средств. Ведь стоимость подобного оборудования нельзя назвать низкой. В среднем электрокотел тэнового типа обойдется не менее чем в 100 долларов. А вот если сделать его самостоятельно, затраты составят всего 40 долларов.
Цена электродного нагревателя составляет не менее 150 долларов. Смастерить его своими руками можно вообще за копейки. Так что самодельный агрегат в любом случае обойдется дешевле.
Функциональность самодельного электрокотла не будет уступать приборам, изготовленным на производственных площадках.
Что нужно для самодельного электрокотла?
Прежде чем смастерить электрический котёл отопления для дома своими руками необходимо определиться с типом устройства (тэновый или электродный), а также подготовить все необходимые инструменты и материалы. Но если есть сомнения в знаниях и возможностях, то за работу лучше не браться. Малейшая ошибка может стать причиной того, что аппарат будет недееспособным либо будет спалена вся проводка в доме.
Чтобы создать электрический котел своими руками, понадобятся такие инструменты и материалы:
Алгоритм того, как сделать электрокотел для обогрева жилища:
Схема обвязки котла
Прежде чем подключить оборудование, необходима отопления дома. Главное в данной схеме – наличие электропитания. Просчитывается она в зависимости от предполагаемой системы теплоснабжения (двух либо одноконтурной) и мощности котельного аппарата. Надо сказать, что схема подключения электрического котла отопления чем-то схожа с установкой газовых приборов. Но имеет ряд отличий.
Важно помнить о некоторых моментах, которые влияют на качество и надежность работы обогревательного оборудования, чтобы избежать частых поломок во время эксплуатации.
Надо сказать, что обвязка электрического котла отопления – это его подключение к системе теплоснабжения. Для этого используются специальные элементы. При обвязке надо учитывать способ циркуляции теплоносителя по контуру. Электрокотел нужно монтировать в самой нижней точке конструкции.
Это необходимо для того, чтобы обеспечить максимальный прогрев всех радиаторов. Нагнетающая труба должна располагаться над батареями на минимальной высоте.
Для установки ТЭНа, его нужно просто вкрутить по резьбе. Чтобы стык был герметичным, следует воспользоваться прокладками из жаростойкой резины. Манометр и термометр также устанавливаются достаточно просто. Подключать ТЭН к сети питания лучше через отдельный автомат в распределительном щитке. В завершении следует протестировать установку на наличие неисправностей. Для этого обогревательный контур нужно заполнить водой и включить ТЭН.
Таким образом, разработав на электрический котёл отопления своими руками чертежи, подготовив все необходимые инструменты и материалы, можно легко смастерить надежный отопительный агрегат. В итоге будет получен эффективный обогрев частного дома при минимальных затратах финансовых средств.
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.
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.
Для отопления помещений в зимний период нередко применяются различные варианты электрических нагревательных приборов. Электрокотел имеет высокий КПД. Дополнительное преимущество его использования в том, что в помещении не нужно выделять место для складирования твердого топлива. Изготовить самодельный электрокотел несложно, потому что в приборе нет механической составляющей. Этот же факт обеспечивает простоту эксплуатации и снижает вероятность его выхода из строя.
Чтобы сделать электрокотел для отопления своими руками, понадобятся следующие инструменты и материалы:
- болгарка или угловая шлифмашинка;
- сварочный аппарат (лучше использовать инверторный прибор);
- мультиметр;
- обычная шлифовальная машинка;
- листовая сталь толщиной не менее 2 мм;
- переходники для подключения котла к системе отопления;
- два ТЭНа;
- труба из стали диаметром 15,9 см длиной 0,5-0,6 м.
Собственноручно можно сделать следующие разновидности котлов: электродные, индукционные, тэновые, двухконтурные, настенные, одноконтурные, напольные.
Процесс изготовления тэнового котла
Теперь поговорим о том, как сделать электрокотел отопления на 220в своими руками.
Придерживайтесь следующей инструкции:
- Для начала нужно изготовить патрубки для подключения прибора к отопительной системе дома. Нам понадобится три патрубка – два диаметром 1,25 дюйма и один сечением 3 дюйма.
- Теперь делаем емкость под бак. По сути, это труба самого большого диаметра, где теплоноситель будет нагреваться. Для этого в подготовленном отрезе трубы прорезают отверстия, края которых тщательно зачищают и обрабатывают. К подготовленным отверстиям приваривают патрубки, которые были изготовлены на предшествующем этапе. После этого из листовой стали вырезают два круга, которые по диаметру немного превышают сечение нагревательной емкости. Круги приваривают к торцам трубы большого сечения. Места сварки тщательно зачищают и шлифуют.
- К верхней части трубы приваривают патрубок с сечением 1,25 дюйма. Затем в днище всей конструкции проделывают два отверстия, края которых шлифуют. В эти отверстия устанавливают первый ТЭН. К ранее приваренному патрубку будет крепиться второй ТЭН.
- После этого котел подключают к системе отопления дома. Для этого используем патрубки, которые были приварены на предварительном этапе.
- После этого к верхнему патрубку прикрепляют еще один ТЭН (с меньшей мощностью). У этого нагревательного элемента должен быть терморегулятор. Теперь самодельный тэновый котел готов.
Важно! Для подключения конструкции к электросети лучше обратиться за помощью к профессиональному электрику, если нет опыта выполнения подобных работ.
После подключения проверяют работоспособность системы. Для этого при помощи мультимера измеряют температуру теплоносителя. Она должна быть в пределах 70°С.
Монтаж и подключение электрокотла
Сложнее всего подключить самодельный электрический котел к сети. Поскольку в приборе установлены нагревательные ТЭНы, потребуется делать трехфазный вход.
Для этого в электрощитке устанавливают следующие устройства:
- автомат;
- тумблер;
- реле;
- датчик температуры;
- предохранитель;
- панель управления;
- магнитные пускатели и другие приспособления.
Обязательно обустраивают заземляющий контур. Для этого к куску арматуры диаметром 1,5-2 см приваривают болт. Арматуру вбивают в грунт под полом жилой постройки. К этой конструкции крепят провод, который идет от щитка.
Принцип работы и разновидности
Если вы решили сделать электрокотел своими руками для отопления дома, то можно изготовить индукционную и электродную разновидность таких приборов. Все остальные разновидности котлов являются модификациями двух основных видов. Поскольку в электродном приборе электроэнергия преобразуется в тепловую энергию, его еще называют ионным.
Электродный котел
Самодельный котел довольно компактный, поэтому может закрепляться просто на трубе. Для него не нужно выделять отдельное место на полу или стене. Для безопасности его фиксируют на двух саморезах, но и без них можно обойтись.
Внешне нагреватель напоминает отрезок трубы длиной около 40 см. В одном его торце находится металлический стержень, а с другого торца прибор наглухо заварен или имеет отдельный патрубок для перегонки теплоносителя по отопительной системе.
Если вы делали тэновый котел своими руками, то в нем должны быть два патрубка для подключения подачи теплоносителя в систему и присоединения обратного контура.
При этом расположение этих патрубков может быть следующим:
- Один патрубок устанавливается в торце нагревательной трубы, а другой приваривается в боковой части перпендикулярно первому.
- Оба патрубка крепятся с боковой стороны трубы. При этом оба отвода труб располагаются параллельно относительно друг друга и перпендикулярно в отношении основной нагревательной трубы.
Принцип работы самодельного котла:
- в теплоносителе находятся катоды и аноды, то есть положительно и отрицательно заряженные электроды;
- поскольку они пребывают под напряжением, запускается перемещение ионов, полярность которых периодически меняется (частота смены заряда составляет 50 раз/сек);
- такое движение ионов приводит к трению, из-за чего температура жидкости повышается.
Недостатки самодельного нагревательного оборудования:
- Теплоноситель постоянно находится под напряжением.
- Тепловой носитель перед заливкой в систему необходимо очищать от примесей и солей.
- В таких системах строго запрещено использовать в качестве теплоносителя антифриз. Для этого подходит только очищенная вода.
Индукционный котел
Котлы индукционного типа, которые работают на электричестве, нагревают теплоноситель за счет магнитного поля, создаваемого электрическим током.
Такие приборы состоят из следующих частей:
- корпус агрегата;
- катушка;
- утеплитель;
- сердечник, в котором происходит нагревание теплового носителя.
Важно! Индукционные котлы отличаются от электродной разновидности тем, что в них жидкая среда полностью изолирована от составляющих элементов, которые проводят электрический ток. Именно благодаря этому теплоноситель не находится под напряжением.
Для подключения медной обмотки катушки к сети используется специальная автоматика. За счет этого в катушке создается магнитное поле, разогревающее трубу, которая выполняет функции сердечника. Такой сердечник тут же начинает отдавать тепло циркулирующей жидкости. При этом корпус котла будет оставаться холодным, поскольку в его конструкции предусмотрен слой утепляющего материала.
Отдельно стоит сказать о сердечнике. Он не прямой, а изогнутой спиральной конфигурации. Это обеспечивает медленное продвижение теплоносителя по нему для лучшего прогревания жидкости. Индукционный котел может прослужить более 25 лет. Выход из строя произойдет по причине ржавления трубы, выполняющей функции сердечника.
Запуск котлового оборудования
Перед первым запуском нужно проверить герметичность всех соединений, правильность сборки электрической сети. Также перед запуском систему заполняют теплоносителем. Поскольку сила тока трехфазной сети значительная, не должно быть порванных и пережатых проводов. Все участки должны быть хорошо изолированы.
Кроме этого, перед пуском прибор очищают от загрязнений и пыли. Очень важно, что в процессе первого пуска и дальнейшей работы не было скачков напряжения. Для этого обязательно монтируют УЗО (устройство защитного отключения).
Первый запуск проводится в таком порядке:
- Заполняем систему водой. Важно чтобы в контуре не было воздушных пробок. Для спуска воздуха используют краны Маевского, установленные на радиаторах отопления.
- Включаем котел и ждем, пока он нагреется.
Для эффективной работы системы в контур встраивают циркуляционный насос. Он обеспечит принудительную циркуляцию теплоносителя, что будет способствовать его равномерному прогреванию. Насос лучше установить на байпасе, чтобы при необходимости прибор можно было отключать.
При сооружении системы с естественной циркуляцией обязательно делается уклон трубопроводов для гравитационного тока теплового носителя. Небольшой уклон труб, идущих от радиаторов к обратке, позволит остывшей жидкости быстрее поступать в нагревательный прибор.
Котел с ТЭНом является отличной альтернативой любого котла отопления. При этом большую часть элементов котла можно сделать самостоятельно.
Самодельный тэновый котел представляет собой трубу диаметром, который ненамного превышает диаметр ТЭНа.
Кроме трубы и ТЭНа котел имеет еще несколько патрубков, группу безопасности и автоматику.
Материалы
Электрический котел с ТЭНами делают из:
- Трубы с диаметром 12 см.
- Труб с диаметром 1,25 и 3 см.
- Листа стали. Толщина – 2-3 мм.
- ТЭНов. Можно брать 2-3 однофазных нагревательных элемента или 1 трехфазный . Нужно подбирать элементы с наибольшей длиной. Очень короткие не годятся. Мощность всех ТЭНов должна соответствовать количеству тепла, которое необходимо создать для отопления дома.
- Клапана для спуска воздуха.
- Клапана для спуска воды.
- Манометра.
- Датчика перегрева.
- Листового металла с толщиной 1-2 мм.
- Проводов с поперечным сечением 2,5-4 кв. мм.
- Теплоизоляции. Ею может быть .
Из этих материалов будет производиться основная часть и корпус
. Нужны также электрические устройства для автоматической работы.
Инструменты
- Болгарка.
- Шлифовальное устройство.
- Сварочный аппарат.
- Мультиметр.
- Отвертка.
- Плоскогубцы.
Изготовление основной части
Электрокотел делают в такой последовательности:
- Готовят патрубки для проточной емкости . Для этого отрезают от трубы диаметром 1,25 см 4 куска длиной 4-5 см. Два отрезка с такой же длинной отрезают от трубы диаметром 3 см.
- На одном конце каждого патрубка вырезают 2 небольшие сферические выемки . Они должны повторять контуры проточной емкости. На втором конце патрубков нарезают резьбу.
- Берут трубу с большим диаметром (12 см) и длиной около 65 см. В ней вырезают пять отверстий . Два с диаметром 3 см делают возле верха и низа трубы. Делают их с противоположных сторон. Другие два отверстия вырезают с помощью сварки возле сделанных дырок. Первый предназначен для слива воды. Второй – для подключения расширительного бачка.
- Поскольку края отверстий имеют наплывы, их шлифуют болгаркой .
- Приваривают патрубки к сделанным отверстиям .
- Берут листовой металл и вырезают два круга . Диаметр кругов должен соответствовать диаметру наибольшей трубы.
- Приваривают эти круги к трубе . Можно сразу приваривать два квадрата и затем обрезать их.
- В одном из концов трубы вырезают отверстие или несколько отверстий и приваривают к ним гайку/гайки для вкручивания ТЭНов . Гайка может иметь такой же диаметр, как труба для проточного бака. Тогда можно не приваривать металлический лист, а сразу взяться за приварку гайки. Такая ситуация может возникнуть, если вы хотите использовать 1 трехфазный мощный ТЭН. Нагревательный элемент можно размещать вверху и внизу. Первый вариант подходит для систем с циркуляционным насосом, второй – для систем с естественной циркуляцией.
- Вверху бака делают небольшое отверстие для термодатчика . На отверстие приваривают штуцер с внутренней резьбой. Благодаря этому можно зафиксировать термодатчик.
- Приваривают к внешней стенке корпуса заземляющий контакт .
- Вкручивают нагревательный элемент, датчик перегрева и подключают конструкцию к компрессору . Под давлением, равным 3 Бар, проверяют герметичность котла для отопления дома.
- Отключают от водопровода, спускают воду, шлифуют, грунтуют и красят конструкцию.
- После высыхания краски обматывают теплоизоляцией. Ее можно приклеить или зафиксировать нитками. Вместо них можно применить пластиковые гибкие ленты.
Читайте также: Двухконтурный электрокотел
Такой котел будет работать без пауз и автоматических отключений.
Изготовление корпуса
Поскольку к основной части котла для отопления частного дома будут подключаться электрические провода, и их контакты будут открытыми, то необходимо изготовить корпус, внутри которого спрячутся все внутренние элементы.
Его производство осуществляют так:
- Определяются с размерами. Для этого измеряют высоту нагревательной емкости и добавляют 15-20 см . Ширина должна быть в два раза больше ширины основной части. Глубину можно сделать на 5 см больше аналогичной характеристики бака.
- Рисуют схему с определенными размерами .
- По схеме вырезают из листового металла прямоугольники , которые будут стенками корпуса.
- Сваривают дно, заднюю и одну боковую стенки (для котла с ТЭНами вверху) или верхнюю, заднюю и боковую стенки (для устройства с ТЭНами внизу)
- К внутренней стороне приваривают уголки . Вверху должно быть два уголка. Одна их сторона должна быть маленькой частью верха корпуса. Также должно быть два уголка на дне. Они должны находиться вдоль тех краев дна, возле которых еще нет одной боковой и фронтальной стенок.
- В уголке сверлят четыре дырки: 2 в нижних, 2 в верхних . Желательно в отверстиях нарезать резьбу или же приварить к ним гайки. Гайки должны находиться с внутренней стороны.
- На заднюю стенку приваривают крепления для монтажа на стену . Крепление может представлять собой П-образный профиль с отогнутыми в стороны краями. Нужно использовать 4 такие профиля.
- Сваривают вторую часть корпуса . Она должна быть отдельной частью, которая будет фиксироваться на болтах и при необходимости сниматься.
- В этой части сверлят четыре дырки так, чтобы они совпали со сделанными отверстиями в другой половинке корпуса .
- В дне и одной боковой стенке делают отверстия для патрубков , которые отходят от котла для отопления частного дома. Также еще делают 2 отверстия: первое для входа кабеля, второе для патрубка, к которому будет подключаться расширительный бак. В передней части вырезают отверстие для панели управления.
Читайте также: Как рассчитать мощность экономичного электрокотла
Автоматика
Автономную работу ТЭНов котла для отопления частного дома должны обеспечивать такие элементы:
- Термодатчик.
- Плата управления.
- Магнитный пускатель.
- Автоматический выключатель.
Термодатчик и плата управления часто продаются вместе. Термодатчик нужно будет размещать в комнате, и при достижении выставленной температуры он будет подавать сигнал для отключения котла.
Лучшей является такая электронная плата управления, которая позволяет программировать (настраивать) различные режимы работы котла . Благодаря ей можно будет выставлять оптимальную температуру для дома на конкретные промежутки времени. Автоматический выключатель должен состоять из нескольких секций, к каждой из которых можно подключать отдельный ТЭН или отдельную фазу.
Все эти элементы размещают и фиксируют на еще не скрученных частях корпуса.
Подключение автоматики
- Подключение входного кабеля к автоматическому выключателю . Если котел трехфазный, то к каждому из контактов выключателя подключают фазный провод. Нулевой провод будет подключаться сразу к ТЭНам. Если это однофазный прибор, то к выключателю подключают только 1 провод.
- Подключение панели управления . Ее подключают к одному отходящему от выключателя проводу.
- Подключение термодатчика и датчика перегрева к панели управления.
- Соединение панели управления и пускателя одним проводом. Через него она будет управлять пускателем.
- Подключение пускателя к автоматическому выключателю . 3 контакта пускателя соединяют с 3 контактами выключателя. Это в случае наличия 3 ТЭНов либо 1 трехфазного ТЭНа. Если котел будет иметь 2 нагревательных элемента, то соединяют 2 контакта. К одному из этих проводов уже подключена панель управления.
- Подведение фазных проводов к ТЭНам . ТЭНы подключают по системе «звездочка». То есть каждый фазный контакт соединяют с одним фазным проводом. Все нулевые контакты соединяют одной перемычкой и к ней подключают нулевой провод.
- К клемме на нагревательном баке подсоединяют заземляющий провод .
- На обратный штуцер монтируют клапан спуска давления (для него надо сделать еще одно отверстие в дне корпуса) и циркуляционный насос. Его подключают к пускателю. Благодаря этому он будет включаться/выключаться одновременно с ТЭНами. Ставят заглушку на патрубок, к которому должен подключаться открытый расширительный бачок. Этот бачок нужно применять, если не будет насоса.