Грамотная установка электрокотла отопления

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.

Как сделать электрический котел своими руками – пошаговая инструкция

Система отопления небольшого загородного коттеджа – дело непростое. Вариантов много, но придется выбирать оптимальный. Самый экономичный и дешевый – газовый котел с трубной разводкой и радиаторами. Но не во всех загородных поселках проходит газовая труба.

Остаются другие варианты, где отдельной статьей выделяется электрический прибор, врезанный в систему водяного отопления. Готовые агрегаты стоят дорого, поэтому некоторые владельцы коттеджей стараются сделать электрический котел своими руками. По надежности и эксплуатационным характеристикам он не уступит заводским, а вот по цене в несколько раз дешевле.

Как сделать электрический котел своими руками – пошаговая инструкция

Рис. 1 Электрический котел из трубы

Котлы, работающие на ТЭНах

Главный элемент электрокотла ТЭНового типа – трубчатый нагревательный стержень. Его сердцевина изготовляется из спиралевидных металлических нитей с высоким удельным сопротивлением. Внешняя оболочка стержня – диэлектрическая и водонепроницаемая, что предотвращает риск поражения током в последующей эксплуатации.

Принцип работы состоит в том, что спираль внутри, под действием проходящего тока от электрической сети в 220 В, выделяет тепло (резистивный принцип преобразования энергии). Затем в емкость с ТЭНом подается холодный теплоноситель, который проходит через трубчатый элемент и нагревается от соприкосновения с ним.

Котлы, работающие на ТЭНах

Виды ТЭНовых котлов:

  • с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя;
  • с одним трубчатым элементов или 2-, 3- и более ступенчатой структурой ТЭНов;
  • мощностью от 1,5 до 8 кВт;
  • одно- и двухконтурные;
  • с напольным и настенным типом установки.

Устройство ТЭНового котла

Котлы, работающие на ТЭНах

Преимущества:

  • использование 2-3 ТЭНов в одном электрокотле помогает регулировать обогрев в зависимости от сезона, погоды, квадратуры помещения и прочих факторов и при этом рационально использовать электроэнергию (например, в теплые дни использовать только 1 ТЭН, а зимнюю пору включать 3 ступени, чтобы усилить производительность устройства);
  • КПД до 90%;
  • доступная цена.

Недостатки:

Котлы, работающие на ТЭНах
  • образование накипи в процессе эксплуатации и снижение продуктивности котла (на 10% при слое накипи в 0,5 мм);
  • перегорание ТЭНа.

Негативных моментов избегают, используя смягченную воду. Это делается с помощью установки под котел фильтра с полифосфатными кристаллами. Допускается использовать ка теплоноситель масло или антифриз.

Котлы, работающие на ТЭНах

Схема подключения электрокотла к электросети В (однофазного)

Как видите, питающую линию котла на 220 В защищает дифференциальный автоматический выключатель, совмещающий в себе функции автоматического выключателя (АВ) и Устройства защитного отключения (УЗО). Так же, в обязательном порядке к корпусу устройства подключается заземление.

ТЭН или ТЭНы (если их несколько) в таком котле рассчитаны на напряжение 220В, соответственно к одному из концов трубчатого электрического нагревателя подключается фаза, а к другому ноль.

Для подключения котла требуется проложить трехжильный кабель (Фаза, Рабочий ноль, Защитный ноль – заземление).

Если же вам не удалось найти подходящий дифференциальный автоматический выключать или просто он слишком дорог в выбранной вами линейке защитной автоматики, его всегда можно заменить связкой Автоматический выключатель (АВ) + Устройство защитного отключения (УЗО), в таком случае схема подключения однофазного котла к электросети выглядит так:

Теперь осталось выбрать кабель нужной марки и сечения и номиналы защитной автоматики, для правильной электропроводки к электрокотлу.

В выборе необходимо отталкиваться от мощности будущего котла, а лучше всего рассчитывать с запасом, ведь в будущем, реши вы поменять котел, выбрать старшую модель (более мощную) вы уже не сможете, без серьезной переделки проводки.

Не буду загружать вас лишними формулами и расчетами, а просто выложу таблицу выбора кабеля и защитной автоматики в зависимости от мощности однофазного электрокотла 220 В. При этом в таблице будут учтены оба варианта подключения: через дифференциальный выключатель и через связку Автоматический выключатель + УЗО.

Читайте также:  Калькулятор потребления газа

Для прокладки будут указаны характеристики медного кабеля марки ВВГнгLS, минимально допустимого ПУЭ (правилами устройства электроустановок) для использования в жилых зданиях, при этом расчеты сделаны для трассы от счетчика до электрокотла длинной 50 метров, если у вас это расстояние больше, возможно потребуется корректировка значений.

Таблица выбора защитной автоматики и сечения кабеля по мощности электрокотла 220 В

Устройство защитного отключения (узо) всегда выбирается на ступень выше стоящего с ним в паре автоматического выключателя, если же вам не удается найти УЗО необходимого номинала, можете взять защиту следующей ступени, главное не брать ниже сложностей и разночтений при подключении элекрокотла на 220В обычно не возникает, переходим к трехфазному варианту.

Свариваем котёл

В качестве теплообменника, я взял обрезок трубы, в намеченных местах, что бы выходы совпали с выходами на батарее, прожег отверстия сваркой т.к. автогена у меня нет.

Отверстие нужно зашлифовать болгаркой и шлифовочным диском от шлака и наплыва металла.

Два сгона 1,25 дюйма я приварил вверху и внизу для подачи и обратки отопления.

Для изготовления дна, использовал металлическую пластину, которую потом приварил и в ходе работы, лишнее срезал большой болгаркой и зашлифовал маленькой.

Приваренная пластина.

Один из приготовленных пол дюймовых сгонов заварил в самом низу котла, в случае если нужно будет слить воду из всей системы.

Второй приварил для дополнительного тэна на 0,9 кв. Третий для расширительного бачка, который необходимо тоже установить, так как вода имеет свойство выкипать.

Виды электрических котлов

Возвращаясь к выбору электрических котлов, хотелось бы подробнее остановиться на мощности. Чем больше площадь нагрева, тем выше должна быть мощность оборудования. Например, для дома площадью 150 квадратных метров будет достаточно котла мощностью 14 квт. Такой котел легко справится с двумя контурами радиаторного отопления на первом и втором этажах и теплым полом на первом. У котла будет запас мощности, что важно на случай критических морозов.

Говоря о мощности, стоит отметить, что эта величина зависит от тока и напряжения. Чем больше мощность, заданная на котле, тем выше ток в цепи питания. В свою очередь, ток зависит от напряжения: чем оно больше, тем меньший ток будет в цепи. Поэтому правильнее всего подключать котел по трехфазной линии.

Осталось разобраться с сечением кабеля. Например, при мощности потребления в 14 квт и напряжении 380 В на пике нагрузки в цепи будет протекать ток, равный значению 22 А. С таким током легко справится кабель, выполненный по ГОСТ, сечением жилы в 4 мм кв. Обычно такой кабель и устанавливают, опираясь на 5 полноценных жил (три фазы, ноль и земля).

Что касается видов электрокотлов, используемых частными лицами, то здесь выделяют:

  • тэновые разновидности;
  • индукционные варианты;
  • электродные котлы.

Внимание. Для понимания, нужно сказать несколько слов о каждом из предложенных вариантов.

ТЭНовые котлы

Такие котлы наиболее распространены, имеют низкую стоимость и оснащены всеми важными узлами работы. Это и расширительный бачок, система сброса воды при закипании, циркуляционный насос, блок автоматики и другие узлы. Исходя из названия, понятно, что вода нагревается тэнами в специальных резервуарах. В зависимости от мощности, котел оснащается одним или тремя тэнами. Чем больше мощность, тем быстрее нагревается вода в контуре.

Такая система монтируется на стену, имеет простой и понятный интерфейс управления, неприхотлива в обслуживании. Что касается недостатков, то благодаря нагреву за счет тэнов, не исключена накипь внутри емкости. Спустя годы она может стать причиной выхода котла из строя. Хотя современные модели и обладают защитными покрытиями тэна от накипи, пробой системы исключать нельзя.

Индукционные электрические котлы

Подобную систему можно назвать самой современной в своем классе. Здесь реализован индукционный нагрев сердечника, который нагревает теплоноситель в очень короткий срок. В процессе работы образуются микроволны (вибрация), что исключает вероятность образования накипи. Отсюда и срок службы таких систем, равный 30 лет, без необходимости замены нагревательного элемента. К недостаткам таких котлов относят высокую стоимость и работу только с теплоносителем под высоким давлением.

Читайте также:  Запортная арматура: применение, виды, стандартизация

Внимание. Это современные модели, которые представлены на рынке относительно недавно, это вызывает недоверие покупателей. Котлам свойственен большой вес.

Электродные электрические котлы

Электродный котел – это компактность, высокий КПД, а также надежность. В продаже встречаются модели мощностью от 1 до 16 кВт. Котлы не чувствительны к перепадам напряжения в сети, а, значит, более пригодны для работы в местах с активным использованием электронагревательных приборов.

Повышенная опасность — вот главный минус такой системы. Чтобы снизить фактор опасности, специалисты рекомендуют оборудовать заземляющий контур. Замкнутая система требует использовать в качестве теплоносителя только специальные жидкости, стоимость которых высока. Система требует внимания к себе, а также не имеет возможности плавной регулировки тока.

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.

Читайте также:  Двухтрубная система отопления: схемы, преимущества и недостатки

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).

Как избежать замерзания и закипания теплоносителя

Применение электрических источников тепла в контурах водяного отопления сопряжено с риском закипания жидкости.

Поэтому агрегаты практически не встраиваются в гравитационные системы отопления частных домов, а монтируются в комплексе с циркуляционными насосами, обеспечивающими круговорот теплоносителя.

Особое внимание при установке уделяют термостатическому устройству, которое отвечает за включение/выключение электрокотла в автоматическом режиме. Термостатное реле может также работать в роли защиты от замерзания системы в том случае, когда генератор применяется как резервное оборудование.

Подключение к электросети

Перед тем как приступить к выполнению данных работ, следует внимательно изучить инструкцию по эксплуатации теплогенератора. В ней указывается минимальное сечение силового кабеля, которое надо обязательно выдержать, точки и схемы подключения. В том случае, когда по каким-либо причинам эта информация отсутствует, для определения сечения жил можно воспользоваться таблицей:

Еще один важный момент, который надо учесть при подключении нагревателя к электросети своими руками. В схеме включения силовой цепи котла в домовую сеть обязательно надо предусмотреть устройство защитного отключения (УЗО) и автоматические выключатели соответствующих номиналов. Это прямые требования ПУЭ, цель которых – обезопасить оборудование и людей от поражения электрическим током. Типовая схема подсоединения показана на рисунке:

Помимо включения в электросеть, при монтаже индукционных и электродных теплогенераторов нужно поставить выносной блок управления и датчики температуры, после чего проложить между ними провода. Эти работы следует выполнять в соответствии со схемой в техническом паспорте нагревателя.

Важно! Не забудьте перед производством работ отключить напряжение в домовой сети!

Порядок подключения электрического котла

Но в целом порядок работ такой:

  1. Выбор места для крепежа электрического котла. Важно проверить, чтобы стена выдержала вес оборудования. Затем пробиваются отверстия и вешается основная система. К ней присоединяются все вспомогательные элементы: система безопасности, фильтры и так далее.
  2. По всему дому проводится система отопления. Это могут быть не только радиаторы, Хотя именно они являются наиболее стандартным вариантом. Электрический котел можно использовать также и для теплых полов.
  3. После того, как система была установлена, котел подсоединяется к трубопроводу. Затем происходит подключение к электросети через щиток. Стоит учесть, что все котлы потребляют много электроэнергии. Если их мощность выше 7 кВт, то и напряжение в сети должно быть не 220В, а 380В. Также не стоит забывать о заземлении.
  4. В соответствии с инструкцией производится отладка и запуск всей системы. Также проверяется, наличие утечек как теплоносителя, так и тока. Если все в порядке, то котел продолжает свою работу при необходимости.

Советы специалистов

Сегодня, подключение электрического котла отопления, требует соблюдения определенных процедур.

При отсутствии определенных навыков работы с электроприборами, лучше доверить выполнение работ профессионалам.

Советы специалистов

Необходимо установить фильтр на обратной линии системы. При напольном варианте монтажа электрооборудования предполагается изготовить специальную подставку. Если выбран настенный вид, нужно крепление происходит при помощи дюбелей, анкерных болтов. Работы выполнять требуется, используя уровень, чтобы обеспечить ровное положение по горизонтальной, вертикальной плоскости. А как выбрать электрокотел для отопления частного дома, можно прочитать здесь.

Существует определенный алгоритм выполнения работ по установке электрокотла:

  • изначально производится разметка, определяется фактическое расположение, здесь учитывают удаленность водопровода, во избежание короткого замыкания;
  • производится монтаж;
  • отопительное оборудование присоединяется к системе отопления, используя переходники, муфты, для контроля перекрытия воды применяются шаровые краны, другая запорная арматура;
  • во время подключения водоснабжение должно быть перекрыто;
  • в последнюю очередь переходят к подключению электричества.
Советы специалистов

В том, как подключить электрический котел отопления, нет абсолютно ничего сложного. Достаточно изучить все нюансы, приобрести качественное оборудование. Работы выполнять, с учетом схемы, силовой кабель укладывать в специальный канал, применяя защитный кожух, обращать внимание на надежность крепления конструкции, исключая возможность механических повреждений. Если учитывать все советы, рекомендации, правили и нормы, топочная система будет плодотворно обогревать дом в течение длительного срока эксплуатации.