Как сделать электродный котёл своими руками

Электрические системы отопления удобны, неприхотливы в обслуживании и достаточно просты в установке. Кроме привычных ТЭНов, в последнее время становятся популярными электродные (ионные) нагревательные устройства. Изготовить электродный котёл своими руками несложно, потребуются минимальный инструмент и навыки работы со сварочным аппаратом, а также нужно следовать общим рекомендациям.

Комбинированные теплогенераторы

Отопительное оборудование, работающее на двух видах топлива, не является новшеством. Такие котлы начали использовать ещё во времена СССР. Популярная в те годы модель работала на газе и дровах. Для перехода на древесину необходимо было снять горелку. Сегодня такие агрегаты могут работать не только в паре газ-дрова, но и в комбинации электричество-дрова. Последний вариант более удебен для домовладельцев. Выбор в пользу такого оборудования имеет ряд преимуществ:

  • использование альтернативных источников энергии по отношению к природному газу;
  • повышенное удобство в эксплуатации;
  • использование устройств исключает возможность охлаждения дома после того, как вся закладка дров сгорела.

Современные модели построены таким образом, что электрический нагрев включается автоматически сразу после достижения минимальной температуры воды. Обратный переход на дровяное топливо без вмешательства хозяина невозможен.

Плюсы и минусы

Несмотря на то, что такие котлы появились относительно недавно, информации по их использованию достаточно. Кроме простоты конструкции, ионные котлы обладают и другими плюсами:

  • КПД достигает рекордных 99%, другие системы имеют меньший коэффициент в силу особенностей своего устройства;
  • Экономичнее других нагревательных устройств на 15–20% при аналогичной выделяемой мощности;
  • Не зависит от перепадов напряжения, будет греть даже при сильном его падении, но с меньшей эффективностью;
  • Не боятся утечки жидкости, при включении «на сухую» перегрева не произойдёт из-за невозможности процесса нагрева без электролита;
  • Бесшумность работы;
  • Компактные размеры устройства.

К сожалению, недостатки у ионных котлов тоже есть:

  • Система отопления склонна к накоплению статического электричества и поражению электрическим током, поэтому качественное заземление обязательно;
  • Теплоноситель должен иметь определённые показатели сопротивления, простая вода из крана не подходит;
  • Необходимость установки электронного блока управления и термодатчиков для контроля за постоянной температурой;
  • Потребление электроэнергии и стоимость 1 ккал выше, чем у твердотопливных или газовых котлов;
  • Потребуется использовать специальные радиаторы отопления.

Как правильно произвести монтаж

Чтобы Вам было проще понять основные моменты, связанные с монтажом электрического котла, следует вникнуть в его суть. А именно – в особенности конструкции. Она такова, что электрокотлы монтируются на стену, при этом они одноконтурные и не имеют встроенного бойлера.

Чтобы обеспечить дом горячей водой, нужно приобрести нагреватель воды, который обычно бывает проточный или емкостный. В том случае, когда оборудование встроено в систему и выполняет функцию резервного поставщика тепла, в то время как главный котел работает на солярке, газе или твердом топливе, появляется возможность подключить его к бойлеру.

Правила монтажа электрокотла описаны в документах, идущих в комплекте с ним.

Ко всем электрокотлам предъявляется ряд требований:

— Монтаж должен осуществляться специалистом центра сервиса, который имеет разрешение на проведение электромонтажных работ;

— Прежде чем вешать электрокотел на стену, убедитесь в том, что она способна выдержать его вес без различного рода деформаций;

Читайте также:  Как обеспечить эффективное отопление дачи

— Чтобы облегчить доступ к агрегату при проведении ремонтных работ или техобслуживания, оставьте немного свободного пространства с одной или нескольких сторон.

Поэтапная технология сооружения электрического котла

Рекомендуем к прочтению:Электрический двухконтурный котел для водоснабжения и отопления дома

Основное внимание уделяется качеству сборки и сварки – все швы выполняются с максимальной ровностью и герметичностью. Если у домашнего мастера нет опыта сварных работ, необходимо просить помощи у профессионала.

Как сделать электрокотел своими руками для отопления дома:

Поэтапная технология сооружения электрического котла
  1. Изготовить патрубки для присоединения конструкции к системе. Патрубки выполняются из трубы, которую надо нарезать на куски определенного размера (по типу тепловой сети). Детали нарезаются из труб диаметром в 3 дюйма и 1,25 дюйма.
  2. Теперь сделать емкость для бака. Для этого на большой трубе сделать разметку, прорезать отверстия и обработать края. К отверстиям приварить патрубки.
  3. Из листа стали вырезать два ровных круга размером немного больше трубы для емкости.
  4. Отшлифовать зоны стыков. Листы приварить к торцевым частям трубы, то есть «закрыть» торцы нагревателя.
  5. К верхней части приварить патрубок 1,25 дюйма, потом к нему приварится еще один нагреватель.
  6. В дне конструкции сделать два отверстия, отшлифовать и установить ТЭН.
  7. Присоединить котел к сети отопления заранее подготовленными патрубками.

Совет! Для подключения конструкции к сети питания понадобится помощь электрика.

  1. Небольшой ТЭН с терморегулятором присоединяется к верхнему патрубку.

Теперь самодельный ТЭНовый котел проверить на функциональность, для чего мультиметром замерить температуру теплоносителя – показатель должен быть не менее +70 С. Что касается подключения к сети питания, сначала оборудуется вход на 3 фазы.

Для этого в электрощите устанавливаются приборы:

  • автомат;
  • реле;
  • тумблер;
  • предохранители;
  • датчик температуры;
  • кнопки управления;
  • магнитные пускатели и пр.
Поэтапная технология сооружения электрического котла

На заметку! Опытный электрик подскажет, какие именно элементы требуются для присоединения ТЭНового котла в сеть.

Заземление выполняется в обязательном порядке. Пригодится арматура или штырь из металла диаметром 20 мм с закрепленным на штыре болтом. Арматуру поместить под полом жилого дома, пропустить к ней провод от электрического щитка. ТЭНовый котел своими руками готов, осталось только запустить оборудование в работу.

Приборы водяного отопления

Обогревательными элементами, отдающими тепло воздуху в помещении, являются:

  • Батареи, радиаторы из чугуна, стали и специальных сплавов.
  • Система труб, вмонтированная в перекрытие, – «теплый пол».
  • Обогреватели, встроенные в плинтусов, расположенных вдоль стен.
  • Конвекторы, установленные в технологические ниши.

Среди самых недорогих систем отопления частных домов выделяют газовые котельные установки на воде.

Радиаторные секции делают из:

  • Алюминия. Малый вес позволяет крепить радиаторы к стеновым панелям, изготовленных из легких материалов: газобетон, сэндвич-панели.
  • Стали. Хорошая теплопроводность. Быстро разогреваются, долго сохраняют тепло, отдавая энергию в комнату. Малая стоимость.
  • Чугуна. Максимальная теплоемкость. Остаются горячими долгое время. Неприхотливы, надежны, долговечны. Минус – большая масса.
  • Биметаллические. Совмещает плюсы двух компонентов – нержавеющей сердцевины и внешнюю привлекательность наружного слоя.

Если перечислят, что нужно для отопления частного дома, список будет включать следующие позиции:

  • Котел требуемой производительности (мощности).
  • Трубы для устройства контуров (прямого и обратного).
  • Расширительный бак для гашения термического расширения.
  • Электрический насос, обеспечивающий непрерывную циркуляцию.
  • Радиаторы в количестве, достаточном для обогрева объема помещений.
  • Фитинги, заглушки, шаровые краны, прочая запорная арматура.
  • Контрольно-измерительные приборы, регуляторы.

Полный комплект определяет схема отопления, которая должна быть реализована. Также значение имеет выбранный тип системы.

Конструкция теплых полов

В данном случае отопление дома реализуется за счет труб, уложенных в перекрытие, по которым циркулирует горячая вода. Если оно деревянное, трубопровод укладывают между лагами. В противном случае полиэтиленовую или металлопластиковую трубу укладывают на пол и заливают стяжкой.Каждая петля оснащается вентилем для регулирования интенсивности подачи теплоносителя. Потребуется и циркуляционный насос, который будет поддерживать требуемую температуру – 35…55 градусов Цельсия.

Конвекторы плинтусные и внутрипольные

Монтаж системы отопления данного типа предполагает установку конвектора в специально отведенное заглубление в стене или в полу. Принцип действия основан на естественной конвекции, когда охлаждаясь, воздух опускается, а в рабочей камере находится теплообменник. Прогреваясь воздушная масса устремляется вверх, замещая собой холодный объем.

В результате прогревается вся комната. Горячая труба защищена кожухом с отверстиями, решеткой, что делает использование безопасным. Подобные обогревательные элементы – идеальное решение для помещений с витражным остеклением.

Читайте также:  Котел отопительный на солярке /инструкция с фото

Подключение

После ознакомления со схемами отопления, можно приступать к самостоятельному созданию электродного котла.

Подключение

Индукционный котел используется как для нагрева воды, так и для хозяйственных нужд (детальнее: «Делаем индукционные котлы отопления своими руками, учитывая опыт специалистов»). Его тепловой энергией можно отапливать целые помещения. В результате, можно говорить о том, что котлы отопления электрические электродные имеют высокий уровень функциональности и практичности.

Подключение

Схемы подключения можно разделить на несколько категорий:

Подключение
  • подключение одной фазой;
  • совместное подключение с бытовыми приборами обогрева;
  • подключение тремя фазами;
  • использованием контрольных и регулятивных блоков.
Подключение

Подключение

Способы подключения

Электрический котел можно использовать по-разному:

  • в системе с естественной циркуляцией теплоносителя;
  • в контуре с принудительной циркуляцией;
  • комбинированный способ.

Выбор того или иного варианты зависит от модели и особенностей конструкции нагревателя. Некоторые котлы попросту невозможно использовать в связке с циркуляционным насосом, так как нагрев воды в них происходит не проточным, а замещающим способом.

Способы подключения

Это означает, что нагретые слои воды выходят из емкости с ТЭНами (или другими нагревателями), а на их место поступают более холодные слои.

Есть модели, где нагрев производится с достаточной скоростью, чтобы можно было запустить процесс принудительной циркуляции. Как правило, это установки с мощными и многочисленными ТЭНами или индукционными элементами.

Электродные модели действуют довольно медленно, поэтому циркуляцию в них если и запускают, то извне. Это и есть комбинированный способ, когда движение потока организуется не в самом котле, а с помощью внешнего циркуляционного насоса.

Есть еще один вариант подключения — к системе «теплый пол». Это низкотемпературная сеть трубопроводов (петель), где температура теплоносителя на выходе из котла не превышает 50°. При такой связке возникает немалая экономия на электроэнергии, появляется возможность использовать маломощные нагревателя, что снижает нагрузку на сеть.

Мнение экспертаТорсунов Павел МаксимовичЭффективность такого варианта выше, чем при использовании пленочного теплого пола (самого эффективного из самостоятельных разновидностей). Единственным недостатком является сложность сборки водяных конструкций, а также необходимость использования соответствующих напольных покрытий.

Способы подключения

Необходимо учитывать, что мощность агрегата при подключении к сети 220 В ограничена 5 кВт. Более мощные модели требуют подключения к линиям 380 В. Если учесть потери тепловой энергии при низкой скорости циркуляции, 5 кВт хватит на обогрев примерно 30-40 м2.

Если есть необходимость сэкономить деньги и получить максимальный эффект, теплый пол будет оптимальным решением. Он не требует высокой мощности от нагревателя, может быть разделен на большое число петель для повышения эффективности. Кроме того, низкотемпературные системы позволяют увеличить скорость циркуляции, что даст меньшую разницу температур прямой и обратной линий и позволит еще больше сэкономить на подогреве теплоносителя.

Электродный котел своими руками чертежи

Прежде чем приступить к изготовлению следует учесть, что львиная доля цены электродной установки приходится не на сам нагреватель, а на электронную систему управления, насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя и другие комплектующие, изготовить которые в домашних условиях вряд ли получится. Ну а для тех, кто все же решил попробовать свои силы, ниже приведена пошаговая инструкция.

  1. На один конец трубы навинчивается муфта, которая будет играть роль выходного патрубка.
  2. С другого конца навинчивается тройник, обеспечивающий подачу теплоносителя.
  3. Из прочного текстолита или другого диэлектрика изготавливается заглушка, обеспечивающая фиксацию электрода по центру. Для изготовления самого электрода можно использовать стальной пруток диаметром 10-12 мм. После установки стержня заглушка вместе с электродом ввинчивается в тройник.
  4. К трубе приваривается два болта М8, которые будут служить клеммами нулевого провода и заземления.
  5. Через муфту и свободный конец тройника прибор подключается к отопительному контуру.

Особое внимание следует уделить уплотнению резьбовых соединений и устройству заземления.

Современные электродные котлы отопления отличаются простотой конструкции, надежностью и длительным сроком службы и вполне могут составить конкуренцию твердотопливным и газовым котлам. Использование электричества позволяет избежать как утомительной заготовки дров или угля, так и устройства дымоходов.

Производство котла на электродах

Изготавливать котел, функционирующий на основе электродов, будем поэтапно, для того чтобы обозначить все важные моменты.

  1. Первый этап инструктажа для ионного отопительного агрегата незамысловат. Произвести его проще простого. Нужно взять трубку из стали, обустроить в ней тройник.
  2. В подготовленный тройник вставляем электроды. В основном используют три штуки, но можно обойтись и одним.
  3. На другой наконечник трубы помещается муфта, которая будет соединять устройство с общей системой отопления.
  4. Используем изолятор и помещаем его между установленным тройником и электродами. Также приспособление будет служить в качестве надежного герметика. Лучше применять для этих целей пластиковые устройства, с высокой устойчивостью к высокой температуре.
  5. К корпусу устройства привариваем массивный болт — он послужит креплением для заземления.
  6. Ваша основная задача не только обеспечить себе надежное отопление, но и максимально ограничить прикосновение к прибору членов семьи, так как высока вероятность поражения электрическим током.

Автоматическое отключение

При любом отклонении от штатного режима защитные устройства в цепи питания котла должны максимально быстро отключить его. Схема автоматики электрокотла должна включать два защитных устройства:

Автоматическое отключение
Изображение Защитное устройство

УЗО (устройство защитного отключения, или, что правильнее, устройство дифференциального тока). Оно сравнивает токи на входе и выходе котла, регистрируя утечки свыше 30 миллиампер. УЗО срабатывает, в частности, при прикосновении домашнего животного или человека к клеммам оборудования и при прибое изоляции с утечкой тока на заземленные конструкции здания (например, на арматурную сетку фундамента).

УЗО срабатывает практически мгновенно: отключение питания занимает доли секунды.

Защитный автомат. Его задача — отключить питание при превышении уровня номинального тока. Это может произойти при коротком замыкании в проводке, при разрушении оболочки ТЭНа коррозией или при избыточном содержании солей в теплоносителе, с которым работает электродный котел. Скорость срабатывания зависит от отклонения тока от номинального значения и может варьироваться от 1-2 секунд до нескольких минут. Ток срабатывания автомата должен как можно меньше отличаться от максимального тока при штатной работе котла.

Например, автомат на 25А при однофазном питании (220 вольт) обеспечивает безопасную работу прибора мощностью 25х220=5500 Вт.

Автоматическое отключение

Схема подключения однофазного котла через автомат и УЗО.

Автоматическое отключение

Электрический щиток в моем доме. Слева направо: трехфазный автомат и УЗО в цепи питания котла.

Так называемый дифференциальный автомат выполняет функции обоих защитных устройств: он обеспечивает защиту и по дифференциальным токам, и по сверхтоку.

Автоматическое отключение

Подключение трехфазного прибора с защитой цепей питания дифференциальным автоматом.

Автоматическое отключение