В целях сокращения расхода природных ресурсов люди все чаще прибегают к электронагревате льному оборудованию, но при сохранении естественной органики приходится оплачивать огромные счета за электричество. Вместе с тем есть один эффективный способ сэкономить – изготовить электрический котел отопления своими руками .
Среди многочисленных достоинств электрокотлов стоит выделить:
Ввиду повышенного энергопотреблени я (более 4 кВт) для таких котлов необходимо заранее оборудовать электрический ввод соответствующей мощности, иначе может произойти авария на линии. Для приборов мощностью не более 6 кВт требуется однофазное питание, а для котлов на 6 кВт и больше – трехфазное. Оборудование подключается к стандартной сети мощностью 220 В.
Важно! 1 кВт мощности электрокотла обычно хватает на 10 м² отапливаемого помещения. Следовательно, для среднестатистиче ского загородного дома площадью 250 м² необходим котел на 25 кВт.
Виды электрических котлов
По способу нагрева теплоносителя электрокотлы могут быть:
- индукционными;
- ТЭНовыми;
- электродными.
Рассмотрим особенности и технологию изготовления каждого из типов.
Классический вариант электронагревате льного устройства, в котором теплоноситель нагревается при контакте с ТЭНом (греющим элементом в виде спирали). Жидкость, циркулируя по отопительной системе, отбирает у ТЭНа тепло и передает его радиаторам.
Важно! При повышенной жесткости воды нагревательный элемент со временем покрывается налетом, ухудшающим теплообмен. Поэтому периодически ТЭН следует обрабатывать специальными средствами для удаления известковых отложений.
Если температура элемента превышает необходимую, то, скорее всего, протекает контур. Последствия подобной поломки могут быть самыми печальными, вплоть до пожара. Современные модели котлов на такой случай оборудуются защитой, которая выключает систему в случае протечки. Поэтому при покупке стоит обратить внимание на наличие такой защиты.
Положительные качества ТЭНов
- Широкий ассортимент конфигураций.
- Устойчивость к механическим повреждениям и сильной вибрации.
- Оболочка нагревательного элемента не находится под напряжением.
- Система исправно функционирует даже при слабом контакте с теплоносителем.
Изготовление ТЭНового котла
В целях экономии средств и свободного пространства можно изготовить самодельный электрокотел подобного типа. Для этого потребуются:
- болгарка;
- сварочный аппарат;
- шлифовальное устройство;
- мультиметр;
- терморегулятор;
- лист стали;
- переходники для подключения к магистрали;
- труба ø12 см, несколько труб меньшего диаметра;
- электрические ТЭНы, 2 шт.
Позаботившись обо всем необходимом, можно приступать к работе.
Этап 1. Вначале готовятся металлические патрубки для котла, три штуки ø1,25 см и две ø3 см. Они вырезаются из приготовленных ранее труб.
Этап 2. Затем берется большая труба длиной примерно в 65 см (это и будет нагревательный бак). В заранее обозначенных местах сваркой прожигаются отверстия для патрубков – для подачи, «обратки», нагревателей, расширительного бака и слива.
Края отверстий шлифуются болгаркой от наплывов.
Этап 3. Патрубки привариваются к соответствующим отверстиям.
Этап 4. Из листовой стали вырезается круг необходимого диаметра и приваривается к нижней части нагревательного бака. Выступающие края обрезаются, места соединений шлифуются.
Этап 5. К верхней части конструкции приваривается длинный патрубок ø1,25 см – к нему будет прикручен второй электрический ТЭН.
Этап 6. В днище конструкции проделывается пара отверстий для установки электротэна мощностью 1,5 кВт. ТЭН фиксируется, после чего котел прикручивается к системе отопления (посредством патрубков) и подключаются провода.
Этап 7. Все подключается и система заливается водой. Через несколько часов работы можно проверять систему мультиметром. Если все было сделано правильно, то прибор покажет минимум 70ᵒС – этой температуры вполне достаточно.
Остается лишь отшлифовать и покрасить котел.
Видео – ТЭНовый котел своими руками
Индукционный электрокотел
Появившись относительно недавно, котлы подобного типа уже успели завоевать огромную популярность. Принцип их работы достаточно прост: функционирующее устройство образует электромагнитные волны, которые взаимодействуют только с металлом. На другие материалы они никак не влияют, следовательно, даже при непосредственном контакте с котлом обжечься невозможно.
Индукционный котел состоит из двух основных элементов:
- излучателя;
- трубопровода с циркулирующей жидкостью, который принимает излучение.
Трубопровод (другое название – приемник) имеет достаточно большие габариты, следовательно, если на его внутренних стенах и образуется налет, на эффективности работы это скажется еще не скоро.
Достоинства индукционных котлов
Среди положительных качеств данного прибора стоит выделить:
- надежность;
- безопасность;
- возможность эксплуатации теплоносителя любого типа;
- защиту от налета;
- постоянно высокий КПД;
- быстрый выход на рабочий режим;
- отсутствие разъемных соединений.
Изготовление индукционного котла
Конструкция этих котлов так же, как и ТЭНовых, достаточно простая, поэтому при желании можно заняться самостоятельным изготовлением. Нужно лишь подготовить:
- сварочный инвертор;
- кусачки;
- болгарку;
- стальную проволоку;
- катанку из нержавеющей стали;
- пластиковую трубу с толстыми стенками;
- переходники;
- металлическую сетку;
- медный эмалированный провод.
Важно! В качестве источника энергии рекомендуется использовать сварочный инвертор на 15 А (можно и больше).
Этап 1. Материалом, который будет облучаться электромагнитным и волнами, станут небольшие отрезки катанки или стальной проволоки ø7 мм. Максимальная длина отрезков – 5 см.
Этап 2. Нужно и зготовить корпус. Он будет одновременно:
- основанием для создания индукционной катушки;
- частью отопительной магистрали.
Для изготовления корпуса используется пластиковая труба с внутренним диаметром чуть меньше 5 см.
Этап 3. Для подключения котла к водопроводу используются переходники. Посредством этих переходников охлажденный теплоноситель будет поступать в котел, а нагретый – уходить обратно в трубопровод. На этом этапе первый переходник крепится к основанию.
Этап 4. На дне конструкции укладывается железная сетка. Она будет предотвращать попадание отрезков проволоки в магистраль.
Этап 5. После этого засыпается сама проволока. Ее должно быть ровно столько, чтобы полностью заполнить все свободное пространство емкости. Верхняя часть корпуса закрывается вторым переходником.
Этап 6. После создания можно приступать к главному – индукционной катушке. Берется медная эмалированная проволока и наматывается вокруг корпуса в девяносто витков. Они должны размещаться примерно по центру конструкции.
Этап 7. Затем электрический котел отопления следует подключить к отопительной системе. Для этого из трубопровода вырезается небольшой участок, а вместо него крепится конструкция.
Этап 8. Катушка подключается к инвертору, система заполняется водой.
Важно! Включение инвертора допустимо лишь после заполнения магистрали, в противном случае пластиковый корпус расплавится.
Видео – Изготовление индукционного электрокотла
Данный агрегат отличается тем, что контактирует непосредственно с жидкостью-теплон осителем. Суть в следующем: котел оборудуется специальным преобразователем, влияющим на ионы в жидкости. После запуска ионы двигаются хаотично, соприкасаются с другими частицами и, как следствие, выделяют тепловую энергию.
Главное преимущество электродных моделей – абсолютная невосприимчивост ь к повреждению контура. Если ионная камера останется без теплоносителя, то она попросту выключится. Все это обеспечивает повышенную безопасность при эксплуатации и практически полное отсутствие налета.
Важно! Ввиду сложности в выполнении сделать подобный котел в домашних условиях, к тому же без навыков работы с электротехникой, невозможно.
Как подключить электрокотел
Сразу заметим, что подключение лучше доверить специалистам. Но если получилось соорудить самодельный котел, то с этим проблем возникнуть не должно.
Этап 1. Вначале нужно получить соответствующее разрешение от энергоснабжающей организации. Это необходимо для того, чтобы выяснить, достаточно ли будет новому котлу производимой электроэнергии без ущемления других пользователей.
Этап 2. Далее определяется место установки. Здесь все просто: если планируется естественная циркуляция жидкости, то прибор устанавливается в самой низкой точке системы, если с принудительной, то в любом удобном месте.
Этап 3. Электрокотел врезается в разрыв трубопровода (в месте соединения контуров).
Этап 4. Затем нужно подвести проводку. Для котла должна выделяться отдельная линия. Кабель, используемый для подключения, должен подходить для мощности контура, т. к. при малейшем сопротивлении упадет КПД, да и сама система может выйти из строя.
Этап 5. Остается лишь заземление. Для его создания отопительная система подключается к одному из заземленных металлических элементов дома (например, к арматуре).
Как видим, сделать электрокотел можно и в домашних условиях. Для этого нужно придерживаться инструкции, подготовить все необходимое оборудование и обладать минимальными навыками работы с техникой.
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 создания эффективной системы отопления необходим современный нагревательный котел. Это может быть устройство, работающее на электроэнергии, твердом топливе, газе. Сегодня существует также большое количество совмещенных моделей. Однако, имея достаточный уровень знаний, необходимые материалы и схему, можно с легкостью создать самодельный электрокотел для отопления.
По сути, котел являет собой металлический резервуар, в котором расположен тепловой электронагревательный элемент (ТЭН). Наиболее распространёнными являются модели мощностью 6 кВт – этого вполне достаточно для отопления небольшого, хорошо утепленного дома или квартиры. Однако рациональнее всего подобный котел использовать в качестве вспомогательного при наличии основного котла, работающего на твердом или жидком топливе. Если же в системе не предусмотрено наличие котла иного типа, можно использовать два и более электрокотлов – это позволит увеличить отапливаемую площадь.
Современный самодельный электрический котел отопления, даже созданный своими руками, может прекрасно поддерживать заданный уровень температуры в помещении автоматически.
Для этого необходимо оснастить его несколькими датчиками и несложным автоматическим блоком. Использование автоматики – прекрасный способ сократить расходы электроэнергии, поскольку котел сможет поддерживать температуру в помещении на программно заданном уровне – таким образом, не будет проводиться излишний нагрев теплоносителя.
Контроль нагрева воздуха в ручном и автоматическом режимах
Ручной режим работы. Тумблер Т необходимо отключить. Далее – нажимаем Пуск. Система проверяет температуру воздуха в помещении. В случае если она ниже регулируемого показателя (замкнутые контакты ТР), автоматически срабатывает магнитный включатель. Он блокирует (временно) кнопку Пуск и запускает работу ТЭНа. Происходит постепенный нагрев теплоносителя, вследствие чего повышается температура в помещении. Как только датчик показывает, что температура в пределах установленных рамок, происходит размыкание контактов ТР и магнитного включателя ТЭНа. Нагревательный элемент отключается, кнопка Пуск разблокирована.
Автоматический режим. Тумблер Т следует включить. Это позволит поддерживать в помещении постоянную температуру, ограниченную зоной срабатывания контактов ТР. Если же температура воздуха опускается ниже указанного предела, – происходит автоматическое включение котла. Таким образом, теплоноситель нагревается, что способствует повышению температуры в помещении. При достижении заданной температуры цепь разрывается, электрический котел отопления своими руками приходит в бездействие. При необходимости включение повторяется.
Особенности подключения самодельных электрокотлов
Даже в том случае, если электрокотел для отопления своими руками является вспомогательным, он все же должен быть расположен рядом с основным котлом. При этом совмещение котлов осуществляется при помощи отводов.
Электрическая плата управления должна быть установлена на специальном изолированном от теплоносителя щите. При этом, создавая котел самостоятельно, вы также сами определяете и подбираемые для платы компоненты.
Для соблюдений всех правил монтажа, что, в свою очередь, служит обеспечением дальнейшей безопасности эксплуатируемого оборудования, целесообразным является пригласить специалиста-электрика.
Особенно важно это сделать, учитывая, что даже отдельные «кулибины» не всегда правильно могут выполнить заземление электроприбора. Кроме того, важно регулярно проверять безопасность системы – приглашать специалиста, который сможет провести необходимые замеры и выдать соответствующий акт о состоянии работающего отопительного элемента.
Следует учитывать, что отдельные датчики, в частности, – датчик температуры воздуха в помещении (ТР-ОМб-ОЗ), необходимо устанавливать в отапливаемом помещении. Если таких помещений несколько, то датчик устанавливается в том, которое, по вашему мнению, имеет усредненный уровень прогрева. Следует отметить, что предложенная схема отопительного котла рассчитана именно на датчик данного типа – и в случае если вы его замените, замене подлежит и часть элементов электронной системы управления.
Самодельные электрические котлы отопления такого типа с легкостью прослужат вам более 10 лет. Однако важно понимать, что для достижения такого срока службы необходимо соблюдать некоторые правила монтажа, и, конечно же, – правила эксплуатации. Вот наиболее важные:
- запорная арматура ни в коем случае не должна устанавливаться ни до котла, ни после него.
- и электрощит, и сам электро котел отопление своими руками должны иметь надежно заземленные корпуса;
- в целях безопасности и перед электрокотлом, и перед щитом управления необходимо положить диэлектрические коврики;
- перед началом эксплуатации необходимо получить разрешение на использование данного типа техники у соответствующего инспектора Госэнергонадзора;
- монтаж и последующий ремонт котла может производиться только специалистом электриком.
Электрические котлы отопления своими руками - чертежи:
Любой желающий может собрать электрокотел своими руками - по эксплуатационным характеристикам сборные агрегаты мало в чем уступают фабричным изделиям. При ответственном подходе котел кустарной сборки может оказаться даже надежнее и долговечнее машины заводского производства.
Это касается и электрических котлов для прогрева частного дома, известных своей экономичностью и высокой производительностью. Детали для сборки такого оборудования находятся в широком доступе, а сам процесс изготовления может обойтись дешевле, чем покупка готового устройства.
Классификация самодельных котлов
Существует три разновидности электрических котлов. Первый вариант - работающие на ТЭН. Они оснащены трубчатым электронагревателем, который под действием электричества нагревается и передает тепло жидкости. Нагреватель имеет изоляцию, благодаря чему теплоноситель не находится под напряжением.
Второй вариант - индукционного действия. Он укомплектован трансформатором с обмоткой, причем труба отопления выступает в качестве индукционной катушки. Нагрев теплоносителя происходит за счет вихревых токов, возникающих на обмотке.
Наконец, третий вариант, электродный – жидкость является не только теплоносителем, но и является составной частью электрической системы. Собрать электродный котел своими руками довольно просто, но высокие требования предъявляются к электробезопасности этого оборудования.
Конструкция
По сути, самодельный электрический котел представляет собой обрезок трубы со встроенной электрофурнитурой. Это очень удобно, особенно если сделать агрегат съемным: тогда уход и обслуживание техники существенно упростятся.
Если поместить агрегат не в трубу, а в отдельный корпус, то можно установить дополнительные датчики, которые позволят автоматизировать работу системы отопления, повысить КПД и снизить уровень энергопотребления. Кроме того, когда понадобится заменить котел другим, сделать это получится, не нарушая целостность контура системы.
Сложности эксплуатации
Недостатком любого электрического нагревателя является опасность превышения лимита на подключение электрического оборудования в частном доме. Так, совокупная мощность всех используемых в жилище электроприборов не должна составлять больше 15 КВт.
Для обслуживания частного дома площадью около 100 м2 требуется агрегат мощностью не меньше 10 КВт.
Следовательно, подключив электрический котел своими руками, на использование остальных приборов вы отводите всего 5 КВт энергии. Чтобы повысить лимит потребления нужно получить специальное разрешение.
Чтобы изготовить самодельный электрический котел отопления с трубчатым электронагревателем понадобится следующий комплект материалов:
- стальной лист толщиной больше 2 мм;
- отрезок стальной трубы (длина и диаметр зависят от производительности агрегата);
- трехфазные ТЭНы (не рекомендуется применять нагреватели со встроенным реле, поскольку они быстро изнашиваются).
Сначала из стального листа необходимо вырезать будущее дно котла. Размеры дна должны соответствовать диаметру трубы. Затем из того же металла требуется сделать фланец – кольцо, чей внутренний диаметр равен наружному или внутреннему диаметру трубы, в зависимости от того, каким способом деталь планируется закрепить на корпусе. Ширина кольца обычно составляет 30 мм.
Далее из стального листа изготавливают крышку с диаметром, соответствующим внешнему диаметру фланца. Крышка и фланец соединяются при помощи 6 болтов, в местах монтажа креплений заранее проделываются отверстия. Еще несколько отверстий просверливается в крышке - их размер должен соответствовать размерам запланированных к установке ТЭНов.
Первым к корпусу котла нужно приварить дно, следующим – фланец. Крышку монтируют только после того, как на ней будут прочно зафиксированы трубчатые нагреватели. Между ТЭНами и крышкой вставляется уплотняющая прокладка из материала, устойчивого к воздействию воды.
Между крышкой и фланцем располагается еще одна прокладка, выполненная из автомобильной камеры. Эта прокладка должна быть точной копией фланца, в том числе в ней надо сделать отверстия под болты.
Монтаж патрубков
До того, как закрыть котел крышкой, в его корпус монтируют патрубки для подключения труб системы отопления, предварительно вырезав подходящие отверстия. Важно, чтобы на концах патрубков имелась резьба: это требуется для установки входных кранов, которые позволят перекрывать циркуляцию теплоносителя в контуре, если потребуется отремонтировать. Труба для отвода горячей жидкости располагается в верхней части агрегата, желательно встроить ее прямо в крышку. Охлажденный теплоноситель подается по трубе снизу.
Когда патрубки монтированы, котел полностью собирают и подключают к сети. Иногда его конструкция может меняться: например, на фланец монтируют не только крышку, но и дно. Устройство является универсальным, и его получится легко приспособить к техническим параметрам системы отопления дома.
Электромонтажные работы
Во время электромонтажных работ контакты всех ТЭНов котла соединяются с колодкой, к ней же подключается нулевой провод. Иногда нагревательные элементы сразу же замыкают на этот провод без использования колодки.
Сечение жилы провода должно соответствовать нагрузке, которую ТЭНы создают: тогда самодельный электрический агрегат будет работать без сбоев.
К контакту каждого нагревателя подключают фазный провод, пропущенный через автомат защиты. Сечение кабеля выбирают на основе нагрузки, создаваемой всеми включенными ТЭНами одновременно.
Все провода должны быть изолированы, особое внимание нужно уделить тому, чтобы их оголенные части не соприкасались с металлической крышкой котла.
Для изготовления индукционного котла понадобятся:
- отрезок с толстыми стенками;
- медная проволока диаметром 7 мм;
- сварочный инвертор мощностью 15 А.
К пластиковой трубе крепят два патрубка, предварительно проделав соответствующие отверстия. Ее внутреннее пространство полностью заполняют обрезками проволоки длиной 40-50 мм.
Затем создается индукционная катушка: проволоку аккуратно обвивают вокруг трубы, общее число витков – около 90. Катушку подключают к инвертору. Полученный отопления монтируют непосредственно в трубопровод, вырезав участок трубы.
Сборка электродного котла
Просто сделать и электродный нагреватель. Для этого мастеру понадобятся:
- железная труба диаметром от 57 мм с толстыми стенками;
- лист железа толщиной больше 2 мм;
- внутренний электрод диаметром 25 мм;
- прокладки из паронита или резины и присоединительные клеммы.
Как и в предыдущих случаях, нужно начать с присоединения патрубков для труб к будущему корпусу котла. С одного конца патрубки приваривают к агрегату, с другого – делают резьбу.
Изготавливая электродный , в корпусе просверливают отверстие для заглушки. К последней крепится электрод, он устанавливается внутри котла. На завершающем этапе самодельный корпус заваривают, устанавливая вырезанные из железного листа крышку и дно.
После очистки сварных швов требуется проверить их на проницаемость. Для этого места сварки покрывают мыльной пеной, а внутри корпуса воздушным прессом нагнетают давление. Там, где появились пузырьки, котел даст течь. Когда все выявленные неисправности устранены, можно обработать корпус эмалированной краской.
Котел будет исправно работать, если вода в системе отопления дома содержит соду. Последнюю добавляют для того, чтобы повысить силу тока: рассчитать этот показатель можно, разделив мощность агрегата на 220.
Для нагревания теплоносителя в системах водяного отопления нередко используются электрические приборы. В продаже есть готовые электрические котлы, но при необходимости можно сделать самодельный электрокотел. Такие агрегаты отличаются надежностью и эффективностью работы. КПД отопительного электрического котла достаточно высокий. Дополнительное преимущество самодельного агрегата в том, что он занимает мало места и для его установки не нужно выделять отдельное помещение.
Что понадобится для сборки котла?
Поскольку в таком приборе нет механических составляющих деталей, его несложно сделать своими руками. Также благодаря этому он редко выходит из строя и отличается простым использованием.
Если вы решили сделать электрокотел для отопления своими руками, вам понадобятся следующие детали и инструменты:
- угловая шлифовальная машинка (вместо нее можно использовать болгарку);
- мультиметр;
- для сварки труб понадобится сварочный аппарат (лучшим вариантом является агрегат инверторного типа);
- шлифмашинка обычная;
- лист стали с минимальной толщиной 0,2 см;
- чтобы подключить котел к отопительной системе, понадобятся переходники;
- нагревательные элементы – 2 штуки (нужны обычные ТЭНы);
- отрезок стальной трубы диаметром 159 мм и протяженностью 60 см.
Отдельно стоит сказать, что собственноручно можно изготовить напольную и настенную разновидность нагревательного оборудования. Такие котлы могут быть одноконтурные или двухконтурные. По принципу работы они бывают индукционные, тэновые и электродные.
Как сделать ТЭНовый котел
Если вас интересует, как сделать электрокотел отопления на 220в своими руками, то следующая инструкция по сборке поможет в этом разобраться:
- Чтобы самодельный прибор правильно подключить к отопительной системе частного дома, нужно изготовить специальные патрубки. Для этого подготавливают три стальные трубы. Должны получиться два отрезка сечением 1,25 дюйма и один отрезок диаметром 3 дюйма.
- После этого изготавливаем емкость под бак. Для этого понадобится труба большого диаметра. В этом баке будет происходить нагревание теплоносителя. С этой целью в заранее заготовленном отрезке трубы сбоку вырезают два отверстия. Их края хорошо зачищают от заусениц и зазубрин. К этим отверстиям приваривают два ранее заготовленных патрубка. Затем из куска листовой стали вырезают два круга. Их диаметр должен на 2-3 мм быть больше диаметра трубы под бак. Эти круглые заготовки приваривают к торцам нагревательной емкости. Места сварки хорошо зачищают и отшлифовывают.
- В одном из кругов, приваренных к торцу, прорезают отверстие диаметром 1,25 дюйма. К этому отверстию приваривают патрубок с таким же сечением. В дне этой цилиндрической конструкции прорезают еще два отверстия. Их края тоже тщательно зачищают и шлифуют. В эти два отверстия вставляют первый нагревательный элемент. Дополнительный ТЭН будет устанавливаться в ранее приваренный патрубок с другого торца.
- Затем изготовленный котел нужно подключить к отопительной системе сооружения. Для подключения используем два патрубка в боковой части, которые были приварены на первом шаге.
- Теперь в патрубок на верхней части бака устанавливаем второй нагревательный элемент. Его мощность должна быть чуть меньше, чем у основного ТЭНа. Однако дополнительный ТЭН должен иметь терморегулятор, чтобы регулировать температуру теплоносителя.
- После проверки правильности соединения всех деталей самодельный тэновый котел готов.
Совет! Чтобы подключить самодельную конструкцию к электроснабжению, лучше воспользоваться помощью специалиста, поскольку без наличия опыта провести работы правильно и главное безопасно не выйдет.
После подключения электрокотла к сетям электроснабжения проверяют его работоспособность и правильность работы всей отопительной системы. Для оценки температуры теплоносителя стоит воспользоваться мультимером. Температура воды в трубах после выхода из котла должна быть в пределах 70 градусов.
Сборка и подключение оборудования
Если вы все же решили самостоятельно подключить самодельный электрический котел к питанию, то делать это следует с соблюдением следующих рекомендаций. Поскольку в баке установлены мощные нагреватели, понадобится обустроить трехфазный вход.
С этой целью в электрическом щитке монтируют следующие приспособления:
- тумблер;
- автомат;
- предохранитель;
- датчик температуры;
- реле;
- панель управления;
- защитные приспособления;
- магнитные пускатели.
В обязательном порядке оборудуется заземляющий контур. Чтобы его сделать, нужно к отрезку арматурного прутка приварить болт. После этого прут вбивают в землю в подполье жилого дома. К болту крепят провод, идущий от электрощитка.
Виды и принцип работы
Решив сделать электрокотел для отопления дома своими руками, нужно разобраться в разновидностях таких приборов. Можно изготовить электродный и индукционный вид котлов. Существуют и другие разновидности, но они являются лишь модификациями этих основных видов. Второе название электродного котла – ионный агрегат. Его так называют, потому что в устройстве электрическая энергия преобразуется в тепловую.
Электродный котел
Самодельный электродный нагреватель имеет компактные размеры, поэтому легко закрепляется на трубе и не нуждается в отдельном месте для установки на полу или навешивания на стене. Для большей прочности и безопасности его закрепляют на двух саморезах, но при желании можно их не использовать.
Внешне вся конструкция выглядит как отрезок трубы протяженностью 400 мм. С одной стороны труба наглухо заварена, а с другой из нее торчит стальной стержень. Сбоку или в одном из торцов установлен патрубок для циркуляции теплоносителя по трубам.
Тэновый котел, сделанный своими руками, процесс изготовления которого мы описали выше, должен иметь два патрубка сбоку для подключения обратного и подающего трубопровода с циркулирующим теплоносителем.
Существует несколько вариантов расположения этих патрубков:
- Один отрезок трубы может быть установлен в торцевой части прибора, а другой приваривается к отверстию в боковой части. Таким образом, он устанавливается перпендикулярно к оси первого патрубка.
- Второй вариант крепления подразумевает установку двух патрубков в боковой части агрегата. Получается, что оба трубных отвода устанавливаются параллельно друг другу, но перпендикулярно в отношении основной емкости нагревателя.
Самодельный нагреватель имеет следующий принцип работы:
- в составе теплоносителя постоянно циркулируют положительно и отрицательно заряженные частицы (которые называются аноды и катоды);
- при подаче напряжения ионы устремляются к электродам с противоположным зарядом;
- поскольку полярность электродов постоянно меняется с частотой 50 раз в секунду, ионы движутся то в одну, то в другую сторону;
- такое хаотичное движение ионов вызывает трение частиц и их нагревание (из-за этого температура теплоносителя повышается).
Сделав электрокотел для отопления своими руками, стоит не забывать, что у него есть свои недостатки. Минусы связаны с тем, что тепловой носитель постоянно пребывает под напряжением, поэтому перед подачей в отопительный контур его тщательно очищают от солей и других примесей, которые могут оседать на стенках трубопроводов и нагревательном элементе.
Внимание! В системах с электрокотлами запрещено использовать антифриз в качестве теплоносителя. Для этих целей применяют очищенную воду.
Индукционный агрегат
Принцип работы электрических агрегатов индукционного типа основан на нагреве теплоносителя посредством магнитного поля, которое формируется электротоком.
В составе этих приборов есть следующие составные части:
- катушка;
- корпус нагревателя;
- сердечник (здесь и происходит нагрев теплоносителя);
- утеплитель.
В котлах индукционного типа тепловой носитель не пребывает под напряжением, как в агрегатах электродной разновидности. Это обеспечивается полной изоляцией жидкой среды от элементов, проводящих электричество.
Обмотка катушки из меди подключается к сети через систему автоматики. После этого в катушке формируется магнитное поле, которое разогревает трубу, выполняющую функции сердечника. Поскольку внутри него циркулирует теплоноситель, тепло сразу передается жидкости. В процессе работы корпус прибора не нагревается. Для этого в конструкции корпуса предусмотрена прослойка специального утеплителя.
Сам сердечник имеет изогнутую конфигурацию, чтобы обеспечить более длительное прохождение теплоносителя по этому участку с целью его достаточного нагрева. Срок службы индукционного котла доходит до 25 лет. Ломаться в этом агрегате просто нечему, поэтому он прослужит до тех пор, пока трубу сердечника не испортит коррозия.
Запуск котла
Перед пробным пуском нагревательного агрегата проверяют, насколько герметичны все узлы и соединения, а также правильность сборки электросети. После этого в систему заливают теплоноситель. Обязательно убедитесь, что в сети нет передавленных или порванных проводов, потому что в трехфазной сети большая сила тока. Все соединения проводов должны быть хорошо изолированы.
Прежде чем запустить агрегат, его хорошо очищают от загрязнений. Для правильной и бесперебойной работы такого нагревателя нужно защититься от скачков напряжения. С этой целью в сети монтируют УЗО.
Пробный запуск котла выполняют в такой последовательности:
- В систему заливают очищенный теплоноситель.
- Важно чтобы в контуре не скапливался воздух, поэтому его спускают, используя краны Маевского. Такая арматура должна быть установлена на верхних радиаторах в системе.
- Включаем электрокотел и дожидаемся нагревания теплоносителя.
Чтобы системы с электрокотлами работали эффективно и имели высокий КПД, в них для циркуляции теплоносителя устанавливают насосное оборудование. Благодаря хорошей циркуляции тепловой носитель будет прогреваться равномерно. Циркуляционный насос рекомендуется устанавливать на байпасе, чтобы можно было переходить на естественную циркуляцию воды в системе.
При устройстве контуров с гравитационным током носителя обратный трубопровод прокладывается с уклоном в сторону нагревательного котла. Благодаря этому остывшая жидкость будет быстро поступать в котел.
