Как правильно сделать электрокотел своими руками

Установка электрокотла для отопления частного дома позволяет обеспечить обогрев помещения без использования газа или другого вида энергоносителя. Эксплуатация агрегата дает высокий уровень комфорта, безопасности и обслуживания.

Подробный обзор

Виды электрического отопления, которые можно использовать в частном доме

Для того, чтобы устроить электрическое отопление в частном доме могут использоваться следующие его виды, которые отличаются как конструкцией, так и способом преобразования электрической энергии в тепловую:

  • — водяное отопление с использованием электрических котлов;
  • — электрические конвекторы (сухие и жидкостные);
  • — масляные радиаторы;
  • — тепловентиляторы;
  • -инфракрасные обогреватели;
  • -теплые электрические полы;

Устроить электрическое отопление частного дома своими руками можно, практически, используя любое из перечисленного оборудования. Для устройства электрического отопления с помощью конвекторов, масляных радиаторов, тепловентиляторов и инфракрасных обогревателей достаточно приобрести их, позаботиться о наличии в помещении отдельной силовой розетки и автомата в электрическом щитке, а также наличия ввода и проводки соответствующего сечения. Поэтому на этих видах мы останавливаться не будем, тем более, что такое электроотопление мы уже рассматривали в статье «Экономичное отопление загородного дома электричеством».

Здесь же мы рассмотрим, как можно сделать своими руками электрическое водяное отопления с использованием электрического котла ТЭН-ового типа. Это более сложный вид электрического отопления, так как требует правильного монтажа и подключения, как самого источника тепла (котла), так и всей системы: труб и радиаторов, запорной арматуры, а также дополнительного оборудования (циркуляционного насоса, расширительного или гидроаккумулирующего бака, блока безопасности и др. Но, в то же время, в этой работе нет ничего особо сложного, чтобы нельзя было её выполнить самостоятельно, особенно используя для этого современные виды материалов: металлопластиковые или пластиковые трубы.

Меры безопасности, необходимые при изготовлении и эксплуатации

Перед изготовлением и установкой электрического теплогенератора необходимо оценить свои силы и навыки. Прежде всего, изготовитель должен владеть технологией проведения сварочных работ.

Внимание! Схема подключения агрегата к электропитанию должна быть выполнена грамотно, кабели размещены в кабель-каналах, прибор необходимо оснастить надёжным защитным кожухом и качественно закрепить на стене.

Неаккуратный монтаж, непродуманное расположение отопительной системы и безграмотная эксплуатация электрооборудования могут стать причиной пожара. Особенно надо быть внимательным, если самодельный электрокотёл отопления предназначен для обогрева деревянного домостроения.

Установка автоматики на электрическом теплогенераторе не является абсолютной гарантией безопасности и полноценной заменой «живого контроля». Любые материалы, используемые при создании агрегата, имеют свой срок использования, поскольку они постепенно теряют свои потребительские качества – металл разрушается коррозией, пластик теряет эластичность, резине со временем грозит пересыхание. Поэтому контроль человека за работой такой отопительной системы является обязательным.

Особенности конструкции электрического котла отопления

Схема системы отопления дома.

Рассмотрим принципиальную схему указанного оборудования. Основной составляющей электрического котла отопления является трубчатый электронагреватель, при помощи которого электрическая энергия преобразовывается в тепловую. Сделать котел можно из трубы большого диаметра или другого подходящего предмета, его размер должен обеспечивать достаточную емкость для нагрева теплоносителя. Кроме ТЭНа, котел отопления состоит из таких дополнительных элементов, как регуляторы, датчики, фильтры, циркуляционный насос, расширительный бак, предохранительный клапан и другие.

При конструировании такого оборудования надо четко понимать электрическую составляющую работы и все нюансы, что с ней связаны. Для нагрева теплоносителя используется нагревательный элемент, который работает от электричества.

Хотя жидкость может циркулировать и естественным путем, чтобы повысить эффективность работы оборудования, лучше всего установить циркуляционный насос.

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.
Читайте также:  Выбираем газовый проточный водонагреватель

Как сделать электрокотел своими руками

Электрокотлы бывают ТЭНовые (классические), индукционные и электродные. В данной статье мы рассмотрим, как соорудить электродный котел. Эта работа требует предельной точности и внимательности, а главное, четкого следования рекомендациям.

До начала создания собственного электрокотла необходимо определиться со списком деталей и инструментов, которые предстоит использовать в работе:

Как сделать электрокотел своими руками
  • стальная труба. По диаметру она должна быть не менее 50 мм и не более 10 мм;
  • чтобы иметь возможность подключиться к отопительной системе, придется использовать трубы меньших размеров, чем основная;
  • электрод, по материалу аналогичный тому, из которого состоит труба;
  • электрод необходимо изолировать. Изоляцию также можно сделать своими руками, но лучше заказать профессиональному токарю;
  • провод, который нам понадобится, чтобы совершить подключение к заземлению, и провод для подключения к электросети 220 В;
  • для декорирования радиатора понадобится приобрести термостойкую краску.

В первую очередь необходимо узнать принцип работы данного водонагревателя. Технология довольно несложная. В случае классического электрокотла теплоноситель нагревается при помощи ТЭНа. Нагрев происходит с некоторой задержкой, так как период от включения до начала работы обычно длительный. Работает такой котел по определенному принципу: маленькие трубы, которые служат проводником для теплоносителя, способствуют разогреванию ТЭНа и отопительной системы.

Помните, что использование такого котла нельзя считать в полной мере безопасным. Были случаи, когда ТЭНовые котлы оборачивались для дома трагедией – становились причиной пожара. Но не следует бояться, если речь идет о новых котлах, в которых предусмотрена автоматика регулировки и защиты, не позволяющая привести к таким последствиям. Также во избежание опасности необходимо обратить особое внимание на монтаж.

Как сделать электрокотел своими руками

Электродные котлы имеют свой принцип работы. ТЭН в данном случае не используется, а вместо него в трубах устанавливается один и три электрода. Количество элементов зависит от вида котла (однофазный или трехфазный). Когда данная конструкция подключена к питанию, в трубе начинает происходить обмен ионов, при котором нагревается теплоноситель. Как результат, трубы и радиаторы получают необходимое тепло. Посмотрев чертежи котла, вы сможете визуализировать принцип действия данного устройства.

Принцип работы электрокотлов мы выяснили. Теперь пришло время сборки:

  1. Начинаем с проверки основы. Труба должна быть цельной, без каких-либо повреждений. Если в некоторых местах проступает ржавчина, ее необходимо очистить.
  2. Возьмите 2 болта и приварите их к трубе. Они нужны для подключения электричества (ноль и заземление).
  3. Далее необходимо приварить выходные патрубки, меньше по размеру. Это позволит в дальнейшем подключиться к отопительной системе.
  4. Нужно подсоединить входной и выходной патрубки. Расположение первого должно быть внизу, а второго — вверху.
  5. Сделайте верхнюю и нижнюю крышки. При работе с верхней не составит труда ее приварить или сделать открываемой. А вот в нижнюю крышку нужно будет вставить электрод. В дальнейшем облегчит использование котла, если вы сделаете ее съемной. Это позволит без особых усилий произвести удаление и замену электрода.
  6. Электрод не должен соприкасаться с нижней крышкой и стенками труб из меди или полипропилена. Поэтому придется воспользоваться специальными изоляторами.
Как сделать электрокотел своими руками

Вся процедура только на первый взгляд кажется невыполнимой, но если человек ставит перед собой цель и имеет умелые руки, задача перестает быть непосильной. Завершающим этапом будет установка электрического котла. Выполняется монтаж следующим образом: электрический котел необходимо закрепить в вертикальном положении. Далее нужно выполнить подключение котла к отопительной системе. На завершающем этапе проверьте оборудование на герметичность. Все, можно выполнять электрическое подключение.

Как сделать электрокотел своими руками

Рекомендуем прочитать по теме:

  1. Как сделать гидравлический дровокол своими руками?
  2. Как сделать котел для бани своими руками?
  3. Как осуществляется ремонт двухконтурных котлов своими руками
  4. Как сделать твердотопливный котел своими руками

Разновидности

Конструктивные подходы, принципиальные схемы электрогенераторов тепла обуславливают широкий диапазон мощностей для этого вида котлов. Кроме деления по типу питающей электросети на однофазные приборы и трехфазные агрегаты, тепловые преобразователи классифицируются следующим образом:

  1. Тэновые. Нагрев циркулирующего теплоносителя осуществляется посредством взаимодействия жидкости с термоэлектрическими нагревательными элементами в камере прибора.
  2. Электродные. Сопротивление электролита (солевого раствора) при пропускании через него переменного тока сопровождается выделением тепловой энергии, которая передается отопительным радиаторам (теплым полам).
  3. Индукционные. Отбор тепла происходит от своеобразного трансформатора с первичной и вторичной (короткозамкнутой) обмоткой.

Самодельный электрический котел. Легкий способ его сделать самому

Мы хотим предложить вашему вниманию самодельный электрический котел для тех, кого не устраивают по различным причинам заводские котлы из магазинов. Обстоятельства у каждого могут быть свои.

Причина может быть, как ценовая (экономичнее самим сделать), так и техническая или просто у человека умелые руки, и он сам хочет сделать электрический котел своими руками.

А кто-то понимает, что починить заводской котел будет сложно из-за ТЭНов, находящихся снизу и других различных заводских заморочках, разобраться в которых не всегда просто. 

Мы предлагаем сделать электрический котел самим. Он вас сможет порадовать своей простотой в изготовлении и обслуживании, легкой заменой ТЭНа. К тому же, вы по своему желанию сможете усовершенствовать управление системой отопления.

Конструкция самодельного электрического котла несложная, но производительность тепла такая же, как у магазинных котлов. Если вы уверены в себе, то приступайте к изготовлению электрического котла и не забудьте про заземление.

Иначе можно получить сильный разряд током (если у вас не будет в доме заземления).

Что для изготовления самодельного котла необходимо:

  • цилиндрический котел объемом примерно 3 — 4 литра или труба с заглушками плоскими сверху и снизу;
  • три патрубка размером под ваши трубы;
  • ТЭНы;
  • гайки;
  • воздухоотводчик автоматический сверху;
  • кран шаровой снизу (для слива жидкости из котла при необходимости).
Читайте также:  Виды теплых электрических полов: какой выбрать

В готовом самодельном электрическом котле, либо сваренном из цилиндра с заглушками, нужно сделать отверстия и наварить на них гайки для соединения с трубами. В нижней части котла вварить патрубок с краном для слива жидкости. Таким образом, у вас получится котел с подачей, обраткой и заполнением котла. Сверху три муфты для монтажа электрических ТЭНов и воздухоотвода. Котел трехфазный. Все управление котла выведено наружу в отдельную коробку. Для удобства в аварийном порядке можно даже вывести напрямую (хотя мы не рекомендуем этого делать).

Куда ставить ТЭНы сверху или снизу выбирать вам. Оба варианта имеют место быть. Есть плюсы и минусы в обоих случаях. Снизу ТЭН неудобно менять, но он защищен от воздуха. Сверху ТЭН легко менять, но нужен воздухоотводчик автоматический сверху. В электрическом котле, когда ТЭНы стоят вверху, то и воздух скапливается сверху.

Совет

Но риск от перегрева ТЭНов без воды убирается тем, что муфты сверху 32-е обрезаны до 20 мм. Тем самым получается короче воздушный карман. К тому же сверху стоит воздухоотводчик автоматический для выхода скопившегося воздуха. Оставшийся воздух втягивается по магистрали трубопровода.

Таким образом, решается задача безопасности котла и устранение возможного перегрева из-за воздуха вверху котла.

Механизм смены ТЭНа в самодельном электрическом котле где ТЭНы сверху. Преимущество

Работа горячего котла останавливается, закрывают краны подачи и обратка. Вода остывает, жидкость уменьшается в объеме, давление падает. ТЭНы выкручиваем, вынимаем. Взамен сгоревшего ТЭНа вставляем новый. Потеря теплоносителя системы минимальная практически никакой нет.

Если ТЭНы стоят снизу, то вы сами понимаете, что придется сливать через нижний кран всю жидкость из сосуда. Это очень неудобно и потребуется добавить Незамерзайку в котел.

За годы работы самодельного котла редко требуется замена ТЭНа. Мощность ТЭНов подбираете самостоятельно. Можно установить реле времени для работы ТЭНа во время дешевых тарифов на электроэнергию.

Описанный самодельный электрический цилиндрический котел рекомендуется использовать, как дополнительный в качестве поддержки теплосистемы в загородных домах и дачах. А если основной, то нужно установить в нем предельный и рабочий термостаты. Один из них поддерживает температуру на нужном уровне, другой не дает закипеть котлу если будет сбой в автоматике.

В качестве основного котла лучше использовать другой котел на основе описанного выше, но модернизированный. Усовершенствованный котел сваривается из трех и более цилиндрических труб параллельно друг другу. На средний дом или дачу хватит 3-х таких звеньев. В каждом цилиндре находится ТЭН.

ТЭНы так же вставляются сверху. Снизу слив воды. В котле вы так же можете изменить управление. Добавить предельный термостат, контрольно-измерительные приборы. И в этот котел вы можете встроить систему DSM-модуль Кситал включить и выключить модуль по смс.

Такое управление очень удобно: когда вас нет вы можете уменьшить температуру до 5 — 7 градусов тепла, а по возвращению домой или на дачу послать смс и повысить температуру котла для того чтобы дом нагрелся к вашему приходу до 16 градусов тепла и выше. Это очень удобно для дач и загородных домов.

Вы экономите свои ресурсы в то время, когда вас нет в здании.

В целом самодельный электрический котел полностью устраивает тех, кто им уже пользуется. Он зарекомендовал себя с положительной стороны как в работе, так и в обслуживании. Если у вас есть желание и возможность, то можете попробовать смастерить электрический котел сами.

Требования к месту установки

Рекомендованная схема сборки электрокотла.

При проведении монтажных работ необходимо соблюдать правила, позволяющие в дальнейшем облегчить обслуживание техники.

Тэновые агрегаты нужно навешивать на высоте 1,5 м от пола для удобства регулярного технического осмотра устройства. Индукционные и ионные приборы можно разместить на небольшой высоте, но они требуют только вертикальной установки.

Для работы подводится одно- или трехфазное напряжение.

Требования к месту установки

При закреплении на стене требуется убедиться в ее качестве — она должна выдерживать массу аппарата и подключенных к нему устройств. При прокладке магистралей не допускается закрепление труб отопления поблизости от водопровода, но если такой вариант невозможен, то используют защитный короб или рукав.

При установке электрического котла расстояние от потолка до агрегата должно составлять не меньше 70 см, а по сторонам — по 50 см от стенок помещения.

Место навешивания оборудования должно иметь защиту от попадания влаги. Рядом нужно свободное пространство, т. к. схема запитки электроэнергией требует установки на каждую фазу автоматов и УЗО.

Котел на самом доступном топливе

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

Котел на самом доступном топливе

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

  1. Термоэлемент.
  2. Термостат.
  3. Циркуляционный насос.

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

Принцип работы котла.

Котел на самом доступном топливе

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

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

Сломался тэн в котле или бойлере

Замена ТЭНа в котле отопления

Несмотря на свою надежность, выход из строя отопления электрических тэнов довольно часто. Если это заводская модель – делать самостоятельный ремонт можно только в том случае, если есть уверенность в собственных силах. Лучше всего обратиться в специализированную компанию, так как помимо нагревательного элемента в процессе неквалифицированного ремонта можно повредить другие важные части системы.

Читайте также:  Как работает элеваторный узел в схеме централизованного теплоснабжения

Если же принято решение самостоятельно восстановить работоспособность котла – сначала нужно ознакомиться с его конструкцией. Для этого можно воспользоваться данными из паспорта или посмотреть данные на сайте производителя. Перед демонтажем нагревательного тена отопления нужно обеспечить устройство. Затем выполняется слив теплоносителя. Проверить работоспособность нагревателя можно с помощью индикатора. В паспорте должен указываться показатель сопротивления при замыкании цепи. Если показатели не совпадают с исходными – устанавливается новый ТЭН. Оптимальный вариант – монтаж аналогичного устройства от этого же производителя.

Сломался тэн в котле или бойлере

Перед тем как врезать тэн в систему отопления, нужно сделать хорошую теплоизоляцию в квартире или доме. Это уменьшит текущие затраты на электричество, что в свою очередь увеличит срок службы нагревательного элемента.

Для проверки работоспособности тэна рекомендуется ознакомиться с видеоматериалом.

Подключение водяного пола, смесительный узел

Содержание

При подключении водяного пола к котлу возникает проблема: разные температурные режимы. Если теплоноситель греет обычный котел, а не низкотемпературный, то на выходе у него температура 70 о С-85 о С. Иногда выше, иногда ниже зависит от ситуации и настроек котла, но, в любом случае, температуры для теплого пола неприемлемые. Даже с учетом тепловой инерции цементной стяжки подавать больше 50 о С нельзя: это будет грозить перегревом. Самый же оптимальный вариант на входе в трубы водяного пола 40-45 о С.

Как подключить водяной пол к котлу

Подключить теплый пол к котлу нужно таким образом, чтобы в контур подавался теплоноситель с пониженной температурой. В закрытой системе, которой является теплый пол, понизить температуру можно только подмешав к нагретому теплоносителю остывший из «обратки». Этим и занимается узел подмеса или смесительный узел.

Схематично схему подключения теплого водяного пола можно изобразить так

Если контуров теплого пола несколько, после узла подмеса устанавливают (или собирают) коллекторный узел. Это гребенка с несколькими входами и выходами (от 2 до 20), к которой подключаются контура теплого пола. В простейшем варианте это узел параллельного подключения петель теплого пола.

В более «продвинутых» моделях коллекторов на каждом входе установлены различные устройства. Часто  на коллекторе стоят спускные клапана для удаления попавшего в систему воздуха. Воздушная пробка может блокировать движение теплоносителя по контуру, потому использование воздухоотводчиков желательно.

В коллекторных группах стоят на каждом контуре запорные краны. Они могут управляться вручную или при помощи сервомоторов. Сервомоторы получают команды от автоматики, но такие устройства уже называются коллекторными группами или устройствами. Они также могут содержать смесительную группу и циркуляционный насос, и тогда уже называются коллекторными станциями. Естественно, чем сложнее и функциональнее устройство, тем выше его стоимость.

Так выглядеть может схема подключения с двухходовым клапаном

При желании можно сэкономить.  Собрать смесительный узел самостоятельно, установить в систему насос. Коллекторную группу тоже можно сделать самому, а можно купить готовый, но не очень дорогой коллектор.

Смесительный узел

Схема подключения водяного пола с 2-хходовым клапаном

Работа и пропускная способность двухходового клапана регулируется в зависимости от показаний выносного датчика. Через него подается теплоноситель с высокой температурой от котла. Через балансировочный клапан из обратного трубопровода поступает остывшая вода. В точке соединения два потока смешиваются. Теплоноситель с пониженной температурой прокачивается циркуляционным насосом, подается к коллектору. Температуру смешанного потока контролирует датчик, регулируя зазор (и подачу горячей воды) на двухходовом клапане.

Подробная схема обвязки котла теплого пола (с двухходовым клапаном)

Для предотвращения обратного хода на «обратке» нужно поставить два обратных клапана. Как уже говорилось раньше, эта схема хороша тем, что регулировка идет плавно (из-за малой пропускной способности клапана). К тому же в этой схеме подмес холодной воды постоянен. И потому исключена возможность полдачи только горячей воды от котла.

Схема водяного пола с 3-хходовым клапаном

Работой трехходового клапана может управлять сервомотор или выносной датчик температуры (зависит от выбранной вами комплектации). Разница тут в том, что потоки смешиваются внутри клапана, и точность поддержания температуры зависит от его работы. А это устройство имеет большую пропускную способность, так что незначительные измерения в положении клапанов приводят к достаточно резким перепадам температуры. Но при использовании погодозависимой автоматики и при больших контурах водяного пола такая система единственный вариант.

Два варианта смесительного узла или узла подмеса (нажмите чтобы увеличить размер)

Подключения водяного пола к низкотемпературному котлу

Если температуру теплоносителя на выходе котла можно поставить по своему усмотрению (в системах без радиаторов), то коллекторный узел подключается напрямую к котлу. Это самый простой вариант подключения водяного теплого пола, но, к сожалению, не всегда возможный.

Итоги

Сложность схемы подключения может быть разной и зависит от организации системы отопления в целом. В случае комплексной системы отопления «радиаторы+водяной теплый пол », необходим смесительный узел, который понизит температуру теплоносителя. Для подключения нескольких контуров теплого пола необходим коллектор.

FacebookTwitterВконтактеОдноклассники

Проведение сборки

Как только вы поняли, какие материалы использовать для изготовления котла, можно начинать подготавливать детали. Для этого следует осуществить разметку, отрезав трубы, которые лягут в основу патрубков и корпуса. В них с помощью углошлифовальной машины необходимо сделать выборку в форме сферы для прилегания к цилиндрической поверхности корпуса. В последнем требуется проделать отверстия в местах установки патрубков.

Проведение сборки

Резьбу можно нарезать метчиком или плашкой для трубной резьбы. Если такими приспособлениями вы не располагаете, то рекомендуем обратиться к токарю. У этого специалиста вы сможете подготовить фторопластовую втулку, заглушки и внутренний электрод. Готовые патрубки и клеммы привариваются к корпусу для присоединения проводов.

Электрод должен быть зафиксирован в заглушке, его следует установить в электродный котел. Заглушки закручиваются и хорошо затягиваются. Самодельные электрокотлы на последнем этапе обычно окрашиваются эмалью. Однако выбирать необходимо ту, что устойчива к воздействию температуры до 120 °С.