Изготавливаем электрический котел своими руками

знаем как сделать электрокотел отопления своими руками, работающий от напряжения 220В.

Достоинства и недостатки

По сравнению с классическими обогревательными приборами, работающими на тэнах, электродные по ряду параметров значительно их превосходят. Но они также имеют свои слабые стороны.

К положительным качествам ионных котлов можно отнести:

  1. 1. Высокий, до 98%, КПД — имея простой и эффективный принцип действия, подобные устройства способны практически всю энергию переводить в тепло.
  2. 2. Компактность габаритов — размеры средней модели составляют всего 50 см, что позволит размещать котёл даже в маленьких помещениях. Помимо этого, он монтируется прямо в систему отопления, что позволяет сэкономить ещё немало места.
  3. 3. Надёжность — благодаря устройству конструкции ионные котлы не запустятся без воды в системе, чего не скажешь об аналогах с тэнами, которые легко сгорают при «холостой» работе.
  4. 4. Бесшумность в процессе работы.
  5. 5. Стабильность работы — при падении напряжения электродные нагреватели не отключатся, а лишь станут чуть слабее нагревать теплоноситель.
  6. 6. Экономичность. По сравнению с тэновыми аналогами, они потребляют на 15−20% меньше электроэнергии.

Недостатки электродных котлов:

  1. 1. Особые требования к теплоносителю — чтобы котёл смог выйти на нужную рабочую мощность, необходима вода с определённой концентрацией солей, поскольку она должна иметь нужное сопротивление. Не получится использовать в качестве теплоносителя другие жидкости.
  2. 2. Потребность в заземлении — так как в процессе работы возникает вероятность появления статического электричества, как сам котёл, так и всю систему отопления обязательно нужно заземлять.
  3. 3. Приборы контроля — необходима установка приборов, контролирующих работу системы, что повышает стоимость оборудования.
  4. 4. Определнные радиаторы — для качественной и эффективной работы ионных котлов можно использовать не каждый радиатор.

Делаем электрический котел отопления

Индуктивный

Разберемся, как сделать правильно электрический котел и на основе этого выберем подходящий принцип работы и составим для себя пошаговую инструкцию сборки. Сегодня можно найти схемы для производства котла практически любой сложности.

Чтобы сделать простой индуктивный аппарат, нам нужно приобрести сварочное устройство. Его мощность подбирают в зависимости от нагрузки на будущий котел. Также нам нужна будет стальная проволока, пластиковая труба и набор инструментов.

Корпусом будет служить полуметровый кусок пластиковой трубы. Чтобы сделать нагревательные элементы, кусачками режем стальную проволоку на отрезки, длиной 5 см. С одной стороны трубки ставим сетку и засыпаем порезанную проволоку внутрь. С другой стороны также закрывает трубку сеткой, чтобы проволока не высыпалась. С двух сторон врезаются патрубки для последующего подключения к отопительной системе.

На трубу аккуратно наматываем проволоку, чтобы получилось не менее 90 витков. Ее концы подключаются к сварочному аппарату. Сверху витки изолируются. Такого устройства в паре с радиатором вполне хватит для обогрева одной комнаты или для гаража.

Чтобы самому сделать более мощный индукционный котел из сварочника, нужно в качестве основы взять металлическая труба, заизолировать ее поверхность и сверху намотать витки проволоки. Нагревательным элементом здесь послужит стержень или трубка меньшего диаметра. Включать в сеть такой аппарат можно только при наличии внутри воды, так как он очень быстро нагревается.

ТЭНовый

Главным элементом самодельного котла будет ТЭН, который будет греть теплоноситель. Он продается в магазинах запчастей для бойлеров. В зависимости от площади помещения, которое будет обогреваться, подбирается соответствующая мощность.

Безопасность превыше всего!

Следующим очень важным моментом является безопасность. Для её обеспечения важно соблюсти три момента:

  • Заземление. На корпус нашего будущего котла нужно приварить болт, к которому подключится заземление.
  • Для котла нужно соорудить надёжный корпус-кожух, обеспечивающий его надёжную защиту от внешних факторов, в том числе от детей.
  • Тщательно продумайте место, куда Вы планируете поместить Ваш котёл. Поблизости не должно находиться горючих и легковоспламеняющихся материалов. Самодельный электрокотёл не должен быть доступен детям, чтобы избежать их контакта с горячими и находящимися под напряжением поверхностями.

ТЭН будет располагаться в зависимости от типа отопления, которым Вы захотите воспользоваться:

  • При установке самодельного электрокотла, подключаемого к водяной системе отопления, расположение электронагревательного элемента не имеет принципиального значения (но желательно ТЭНом вверх).
  • Если же ТЭН будет нагревать воздух, то для его равномерного прогрева и соответственно долгой службы, лучше поместить его сверху вниз.
Читайте также:  Утепление лоджии своими руками пошаговая инструкция

К уже готовым самодельным электрокотлам для отопления монтируется программируемая автоматическая система управления, позволяющая контролировать в ручном либо автоматическом режиме температуру и режим работы прибора.

Сборка и установка электрокотла

В создании электрокотла потребуется:

  1. Трехфазный ТЭН
  2. Отрезок толстостенной стальной трубы полуметровой длины диаметром 219 мм.
  3. Стальной лист толщиной 2 мм (для крышек).

Для обеспечения необходимой герметичности корпуса потребуется приварить с обеих сторон трубы стальные крышки. В той, которая будет располагаться в верхней части устройства, необходимо сделать отверстие диаметром 40−50 ммдля горячей воды, поступающей в отопительную систему. В нижней части трубы в боковой части также создается отверстие, в которое будет поступать охлажденный теплоноситель. Напротив него или на нижней крышке монтируется ТЭН.

Дополнительно следует установить в трубе, подающей охлажденную воду, электронасос, который обеспечит необходимую циркуляцию воды в системе. Установленные шаровые вентили позволят перекрывать электрокотел, производить ремонт без необходимости сливать всю воду из системы.

Обеспечивает работу агрегата электрическая часть. Для нее потребуется сборка электрощита. Если в доме нет трехфазного ввода, понадобится его подключение. В металлическом щите размещаются магнитный пускатель, автомат, тумблер, реле, кнопки для управления котлом. Монтаж щита производится квалифицированным специалистом. Кроме щита требуется создание заземления. К металлическому штырю приваривается болт. Конструкция размещается над полом. Провод прикручивается к болту, проводится в электрощит. Качество работы заземления проверяется ежегодно специализированной организацией с фиксированием результатов замеров в протоколе.

Схема электрокотла:

  1. труба для отвода горячей воды;
  2. корпус;
  3. трубчатый электронагреватель;
  4. труба входа охлажденной воды;
  5. фланец верхний с прокладкой для герметизации;
  6. поддон;
  7. фланец нижний;
  8. крышка поддона;
  9. нижняя крышка корпуса;
  10. отверстие для подведения электрического шнура;
  11. прокладка.

Электрическая схема:

  • А — АП-50−3МТ (автомат);
  • МП — магнитный пускатель;
  • П, С — кнопки;
  • Т — тумблер;
  • Р — реле;
  • Пр — предохранитель;
  • ТР — ТР-0М5−03 (датчик температуры).

Установка дополнительных автоматических систем дает возможность обеспечить безопасность работы электрокотла и удобство в пользовании. Специальные датчики позволяют устанавливать в доме комфортную температуру, отключать систему в случае аварийной ситуации.

Описание схемы подключения электрокотла отопления

Причина популярности подключения электрокотла к системе отопления частного дома – это простота монтажа и легкость расчета. В отличие от газовых аппаратов, их можно врезать в любое место системы, что очень удобно. Кроме того, электрокотлы – это экологически чистый и эффективный способ обогрева.

Нюансы работы

Электрические тепловые генераторы обладают высоким КПД, а значит подходят для больших площадей. Наиболее экономичны из всех электродные котлы.

Все электрические котлы оснащены регулировочной системой для температурного контроля и стабилизатором, защищающим от скачков напряжения – аппараты почти всегда чувствительны к ним. Кстати, основная проблема расчета электрического котла – это чаще всего именно нагрузка на сеть, которая, как правило, бывает больше нормы.

Компоненты

Правильное подключение электрокотла к системе отопления обеспечивает дальнейшую безаварийную работу и эффективность. Система для монтажа электрокотла состоит из следующих компонентов:

    • аппарат;
    • температурные датчики;
    • радиаторы;
    • сливные и запорные вентили;
    • расширительный бачок;
    • циркуляционный насос и фильтр.

Выбор места и правила

Установка электрокотла возможна только на стене, отделанной невозгораемым материалом и лучше в нежилом помещении, хотя неплохо подойдет и кухня. Нужно предусмотреть и возможность утечки воды: если такое место находится рядом с котлом, то это создает опасность замыкания и возгорания.

Знать для безопасности

Согласно установленным нормам от электрического котла до стен должно быть расстояние не менее 5 см., свободное пространство перед ним предусматривается в 70 см, сверху – не менее 80 см, снизу – не менее 50 см.

Если котел потребляет не больше 3,5 кВт, то может быть подключен к обычной электрической розетке. Котлы мощностью 3,5-7 кВт подключаются непосредственно к щитку выделенным кабелем. Для них допустимо питание от 220 В.

Отдельный кабель — не каприз производителя: инструкция по безопасности ограничивает максимальный ток на розетке 16 А. Но котлы с электрической мощностью от 7 кВт питаются только от 380 В.

Полезные функции и недостатки

Также стоит подумать об установке универсального твердотопливного котла со встроенными электрическими тэнами. У некоторых моделей имеется даже варочная поверхность, что не потребует дополнительной внешней отделки.

Электрокотлы с легкостью переносят отключение электричества до 6 месяцев. Это делает их хорошим вариантом в случае нерегулярного использования системы или при перебоях с поступлением электроэнергии, необходимой для отопления частного дома.

Недостатком использования электрического котла является необходимость мощных подводящих кабелей с большим сечением.

Процедуры установки

Для подвеса аппарата нужна монтажная планка, которая входит в комплект поставки: ее крепят к стене четырьмя дюбелями или анкерными болтами  с обязательным выравниванием по горизонтали и вертикали. Если это напольный котел, то он устанавливается на специальную подставку.

Читайте также:  Краны для радиаторов отопления – какие лучше

Аппарат необходимо заземлить, осмотреть и убедиться, что он находится в правильном положении, давление воды в системе в норме, а также присоединены все коммуникации.

Электрические отопительные агрегаты должны подключаться проводом, сечение которого указано в документации на оборудование. Провода ведутся в специальных защитных коробах.

Варианты схем

Существуют различные схемы: схема подключения электрокотла с радиаторами отопления, схемы с возможностью монтажа каскада. Последний вариант применяется, если необходимо отапливать большие площади.

Для работы аппаратов в каскаде клеммы управляющего агрегата соединяются с клеммами управляемого.

Если системой установок руководит комнатный регулятор, то его управляющие контакты соединяются с клеммами ведущего оборудования.

Обвязка отопительного аппарата

Обвязка может проводиться по прямой и смесительной схеме. Прямая схема предполагает регулировку температур горелкой, смесительная – смесителем с сервоприводом. Обвязка проводится следующим котельный коллектор, к котлу присоединяется труба необходимого диаметра.

На входе устанавливается трехходовый смесительный клапан, который будет регулировать температуру. На обратной линии устанавливается циркуляционный насос и монтируется блок контроля. После обвязки можно наполнять систему теплоносителем и провести испытание работы оборудования на правильность.

Не нужно недооценивать этот этап: в реальности он не так прост и незначителен, как может показаться. Нормальная обвязка позволяет использовать оборудование без системы автоматики, а это сильно уменьшает затраты. Поэтому она должна быть выполнена на профессиональном уровне и с учетом особенностей конструкции системы и котла.

Обвязку электрического котла должен делать специалист. Если все-таки ее приходится делать самостоятельно, то нужны уже собранные распределительные схема реализации системы отопления в доме.

Индукционный

Работа индукционных моделей основывается на физическом явлении «индукция», которое происходит во взаимодействующих между собой катушках. Они по праву занимают лидирующие позиции на рынках.

Если говорить о преимуществах, следует отметить:

  • Очень высокий КПД, достигающий 99% — таким образом вся электроэнергия, за которую приходится платить, преобразуется в тепло
  • Экономичны и эффективны при взаимодействии с системами теплый пол
  • Могут одновременно использоваться для ГВС (горячее водоснабжение)

Единственным недостатком может стать стоимость подобного оборудования. Оно легко устанавливается, но в случае поломки требует ремонта профессиональным мастером.

Вариант № Индукционные котлы

Из широко используемых моделей индукционный котел можно считать последней разработкой.

Как работают индукционные нагреватели

Если не вдаваться в тонкости устройства, то индукционный котел — это та же микроволновка, теплоноситель нагревается посредством магнитного поля.

Схема отопительной системы подразумевает работу в заданный интервал времени.

Достоинства:

  • Безопасность;
  • Высокий КПД;
  • В этих агрегатах может использоваться любой теплоноситель, его качество не играет роли;
  • В индукционных котлах практически не образуется накипь.

Недостатки:

Вариант № Индукционные котлы
  • Стоимость индукционных котлов довольно высока;
  • В этих аппаратах относительно сложная управляющая автоматика. Собрать ее своими руками дилетанту проблематично.
Вариант № Индукционные котлы

Собираем простой индукционный нагреватель

Вариант № Индукционные котлы

Когда я начал изучать самодельные индукционные нагреватели, то понял, что инструкция там не простая, да и чертежи довольно сложные для домашнего мастера, но есть интересное решение, о котором я далее и расскажу.

Вариант № Индукционные котлы

Чуть сложнее…

Чертеж самодельного котла Несмотря на наличие альтернативных способов использования электроэнергии в системах отопления, лучшим вариантом все же остается полноценный котел. Корпус котла лучше всего делать из стали. Этот выбор оправдан с точки зрения безопасности, долговечности конструкции, а также простоты изготовления. Создать корпус можно с помощью обычного сварочного аппарата. Никаких серьезных специальных навыков такая работа не потребует.

Не стоит делать корпус больших размеров. Чем компактнее габариты котла, тем эффективнее он работает. Что делать, если дом большой и потребуется агрегат, мощность которого позволит нагревать большое количество воды? Отказаться от электрокотла в пользу другого типа оборудования. Электрические приборы подходят для обогрева небольшого дачного дома, но при обогреве коттеджей большой площади они будут далеко не самым лучшим выбором.

Корпус может иметь любую форму, но он должен быть герметично заварен с двух сторон. С двух сторон выполняется два отверстия. Через одно теплоноситель подается в систему, через другое остывшая вода поступает в котел.

Виды ТЭНов

Самая большая сложность при изготовлении электрокотла отопления – правильно выбрать ТЭН. Его мощности должно хватать для нагрева теплоносителя и воды в системе ГВС (при необходимости ее обустройства). Мощность подбирается на основе проведенных расчетов. При проектировании системы подачи горячей воды лучше выбрать ТЭН с большими мощностными показателями.

В корпус ТЭН устанавливается на нижней крышке, напротив отверстия, через которое к нагревателю подается остывший теплоноситель. В трубопроводе рядом с котлом стоит установить запорную арматуру, чтобы обеспечить ремонтопригодность прибора. Запорная арматура позволит отключить при необходимости котел без слива воды из системы. Как правило, системы отопления с электрокотлом делают с принудительной циркуляцией, что потребует еще и подключения насосного оборудования.

Читайте также:  Возможные схемы подключения радиаторов отопления

Электрощит

Работа электрооборудования обеспечивается за счет энергии электросети. Для подключения самодельного прибора к последней потребуется сконструировать электрощит. Обязательно потребуется подключить трехфазный ввод. Эту часть работы лучше доверить квалифицированному электрику, так как цена ошибки несоразмерно высока.

В металлическом щите устанавливается пускатель, автоматика, реле, элементы управления электроприбором. Система обязательно заземляется. Эффективность заземления должна проверяться ежегодно сотрудниками специализированных организаций. Полученные замерами данные обязательно фиксируются в протоколе. Простейший способ выполнения заземления выглядит следующим образом.

Электрощит заводской

Электросхема прибора будет включать в себя следующие элементы:

  • Автомат.
  • Магнитный пускатель.
  • Кнопки управления.
  • Тумблер и реле.
  • Предохранители.
  • Термодатчики.
  • Дополнительную автоматику (при необходимости).

После подключения к электросети можно сделать первый запуск котла и тестирование системы.

Варианты отопительных систем

Итак, рассмотрим существующее оборудование, которое позволит сделать электрическое отопление в доме экономичным и дешевым.

Использование котла

Установка электрического котла, который будет нагревать воду в системе домашнего отопления, прогревая помещение, является первым, наименее эффективным вариантом. Конечно, в интернете Вы можете увидеть кучу информации, в которой говориться об экономичных котлах, позволяющих сократить расход до 80%, но все это бред. Единственный вариант сокращения затрат – установка терморегуляторов и различной автоматики, которая будет включаться только при падении температуры в комнате, а также в определенное время суток. Все остальные разговоры о новых конструкциях изделий либо пониженной мощности это только рекламный ход. Если Вы купите котел маленькой мощности – на подогрев воды для отопления дома ему потребуется больше времени, поэтому то на то и выйдет.

Использование ИК-панелей

Установка инфракрасных обогревателей более разумное решение и, скорее всего, наиболее выгодное. Дело в том, что данные изделия нагревают не воздух в помещении, а определенные объекты (пол, стены, шкаф), от которых в дальнейшем и происходит передача тепла. Если в предыдущем варианте горячий воздух будет подниматься к потолку и сразу же остывать, то в данном случае тепло направлено к полу, что более разумно (люди по потолку не ходят).

Данная схема показывает эффективность экономичной системы отопления частного дома:

Вы все видите сами, поэтому доказывать больше нечего. Следует только отметить, что ИК-устройства могут работать эффективнее, если добавить к ним терморегуляторы. Одного регулятора вполне достаточно на управление тремя обогревателями в системе экономичного отопления частного дома. О том, как подключить терморегулятор к инфракрасному обогревателю, мы рассказывали в отдельной статье.

Использование конвекторов

Многие производители убеждают, что электрический конвектор эффективно прогревает помещение и в то же время затрачивает небольшое количество электроэнергии. Вопрос конечно спорный, ведь, по сути, принцип работы изделий похож на вариант с радиаторами (воздух поднимается вверх). Преимущество конвекторов в том, что их установка и подключение не представляют ничего сложного. К тому же, нагрев ТЭНа составляет около одной минуты, что, несомненно, быстрее, чем в случае с водяными радиаторами.

Среди остальных преимуществ электроконвекторов выделяют:

  • низкая стоимость (от 2 до 10 тыс. рублей);
  • пожаробезопасность (что особо актуально при монтаже отопления в деревянном доме);
  • можно постепенно наращивать отопительную систему (не хватит одного конвектора для комнаты, купите еще один и без проблем подключите к сети);
  • привлекательный внешний вид;
  • беспроблемная работа при скачках напряжения (в частном секторе также актуально);
  • компактные размеры.

Отдельно хотелось бы вам порекомендовать изучить такой вариант отопления, как электрический теплый пол. Отзыв о данной системе обогрева вы можете узнать, просмотрев видео:

Применение теплых полов

Мы проанализировали отзывы покупателей, воспользовавшихся данным вариантом, и увидели, что большая часть людей довольны покупкой. Главное – дополнительно установить регулятор температуры, чтобы сделать экономичное электрическое отопление в доме своими руками.

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.