Электрокотел своими руками

Обзор типов электрокотлов для отопления частного дома + 2 варианта для изготовления своими руками

Электрокотел – основной элемент автономной отопительной системы. Его можно купить или изготовить самостоятельно, что не так сложно, как кажется на первый взгляд. Прежде, чем рассказывать как сделать для отопления дома электрокотел своими руками, рассмотрим типы этих устройств и их принцип работы.

Типы устройств

Наибольшее распространение получили три типа конструкций:

  • электрокотлы, оборудованные ТЭНами;
  • индукционные устройства;
  • электродное оборудование.

Рассмотрим подробно каждый из перечисленных выше типов.

Оборудование с термоэлектрическими нагревателями (ТЭН)

Принцип работы такого котла практически такой же как у обычного электрического чайника. То есть, при помощи ТЭНов происходит нагрев теплоносителя (в его роли выступает вода), который циркулирует по отопительной системе. На рисунке показано упрощенное устройство таких установок.

Упрощенная схема водяного электрокотла с ТЭНом

Обозначения:

  • А – модуль автоматического стравливания воздуха;
  • В – корпус теплообменника;
  • С – термоэлектрический нагреватель (ТЭН);
  • D – насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя в системе;
  • Е – выходной патрубок;
  • F – входной патрубок.

Электрокотел такого типа, а также блок управления к нему (автоматика регулирующая работу ТЭНов), несложно сделать своими руками, чертежи и схемы будут представлены в последнем разделе статьи.

Заметим, что у подобных устройств имеется существенный недостаток, который проявляется в накоплении накипи на электронагревательных элементах. Из-за этого существенно снижается теплоотдача, что ведет к увеличению потребления электроэнергии.

Индукционные устройства

Индукционный котел нагревает теплоноситель, используя для этого такое явление, как электромагнитная индукция. По сути, это трансформатор, который имеет специальную конструкцию, показанную на рисунке.

Котел индукционного типа

Обозначения:

  • А – блок управления, например, термостат капиллярный;
  • В – коробка, закрывающая клеммы;
  • C – патрубок для поступления теплоносителя;
  • D – индукционная катушка (первичная обмотка);
  • E – теплообменники;
  • F – парубок для выхода теплоносителя.

Первичная индукционная катушка размещается в отсеке, изолированном от теплоносителя. В качестве вторичной обмотки может использоваться трубопровод или короткозамкнутый сердечник, который нагревает воду (или другой теплоноситель), циркулирующую через него.

Характерные особенности индукционных нагревательных котлов:

  • отсутствие термоэлектрических нагревательных элементов существенно увеличивает КПД устройства;
  • применение высокочастотных токов повышает эффективность конструкции;
  • в процессе эксплуатации практически не возникает образование накипи;
  • подобные конструкции отличаются высокой степенью безопасности.

К факторам, сдерживающим широкое распространение индукционных котлов, следует отнести их высокую стоимость (цена на аналоги других типов существенно ниже), помимо этого у таких устройств большие габариты.

Электродные установки

В моделях данного типа нагрев теплоносителя происходит за счет применения электролиза. Устройство такого электрокотла отображено на рисунке.

Простой экономный электродный нагреватель

Обозначения:

  • А – электрод, к которому подключается фаза;
  • B – электрод для подключения нулевого провода (соединен с корпусом трубы);
  • С – защитное заземление (подключается к корпусу);
  • D – корпус устройства.

Обратим внимание, что электроды такого устройства не играют роль нагревательных элементов. Нагрев теплоносителя происходит за счет процесса электролиза, то есть при прохождении через теплоноситель электроэнергии.

На электродах практически не образуется осадок, поскольку их полярность регулярно изменяется с частотой 50 Гц.

Говоря о электродных котлах, следует отметить их небольшие размеры, а также плавный выход на необходимую мощность.

Что касается недостатков, то существенный из них — использование в отопительной системе подготовленного теплоносителя с определенным удельным сопротивлением. Помимо этого в процессе эксплуатации электроды постепенно растворяются, что требует их регулярной замены.

Читать еще:  Электрокоррозия полотенцесушителя: причины образования

Изготовление самодельного котла для отопления

Рассмотрим два варианта изготовления самодельного электрокотла на 220В – тэнового и электродного. Такая конструкция может быть использована для отопления частного дома, гаража, сауны или для реализации концепции теплого пола. Начнем с электродного котла, как более простого, его чертеж представлен на рисунке.

Чертеж: экономичный водяной электрокотел электродного типа, чертеж для изготовления своими руками

Обозначения:

  • А – торцевые заглушки (изготавливаются из металла);
  • B – электрод, можно сделать из металлического стержня Ø25мм;
  • C – резиновые или паронитовые прокладки;
  • D – патрубки для подвода и отвода теплоносителя;
  • E – клеммы для подключения заземления и нулевого провода (для удобства нарезается резьба M6);
  • F – любой тип покрытия, выдерживающий высокую температуру, например, термостойкая краска;
  • G – металлическая труба (бесшовная) Ø57мм и длинной около 250-300мм.

Как видите, конструкция действительно довольно простая, при умении обращаться с электросваркой монтаж устройства не вызовет проблем.

Обратите внимание, что электрод, расположенный внутри трубы, должен быть обязательно изолирован от корпуса, для этой цели необходимо использовать втулку из диэлектрического материала, например, фторопласта. В качестве альтернативы можно установить заглушку «А» на основе стеклотекстолита.

Не рекомендуется использовать для приведенной выше конструкции металлы различных видов, поскольку они могут составить гальваническую пару, что приведет к появлению накипи на электродах.

Устройство с ТЭН.

Установка с ТЭНами также может быть изготовлена своими руками, характеристики самодельного устройства будут несколько уступать серийному оборудованию, например, модельному ряду Cкорпион.

Электрокотлы Скорпион

Прежде чем покупать ТЭНы для самодельного электрокотла, необходимо предварительно рассчитать его мощность. Рассказывать как это делается не имеет смысла, поскольку информацию несложно найти на тематических форумах.

Рассмотрим простейшую конструкцию, изготовленную из стальной трубы, схематическое изображение устройства показано на рисунке.

Упрощенное изображение устройства электрокотла с ТЭН

Обоначения:

  • А – автоматический отводчик воздуха;
  • В – патрубки для входа и выхода теплоносителя;
  • С – ТЭНы;
  • D – корпус (изготовлен из трубы Ø150мм);
  • E – патрубок с шаровым краном для слива теплоносителя.

Необходимо обратить внимание на выбор варианта установки ТЭНов, их два – сверху и снизу. У каждого из этих способов есть свои преимущества и недостатки. При верхнем расположении ТЭНов нет необходимости сливать воду из бака при их замене.

Но верхнее расположение приводит к тому, что под крышкой скапливается воздух, в результате ТЭНы перегреваются и выходят из строя. Установка автоматического отводчика воздуха позволяет решить эту проблему.

Устанавливая ТЭНы в нижней части котла необходимо быть готовым к тому, что при их замене потребуется сливать воду с системы отопления.

Что касается индукционных устройств, то изготовить такой электрокотел своими руками значительно сложнее, поэтому большинство самодельных конструкций тэновые или электродные.

Электрокотел своими руками для отопления дома

Опубликовал: Виктория Митина 0 873 Просмотров

Электрический котел можно изготовить собственноручно из бросовых материалов с минимальным использованием деталей, приобретённых в магазине. Такой котёл имеет целый ряд преимуществ. То, что сделано своими руками, проще всего отремонтировать в случае поломки.

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.

Читать еще:  Электрокотел или электроконвектор: выбор

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:

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.

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.

Отличный котел из бросовых материалов

Если появилась необходимость собрать электрокотел своими руками для отопления собственного дома, потребуются следующие детали:

  • обрезок трубы длиной 30-40 сантиметров, для корпуса котла;
  • заглушка, 2 шт. (верхняя и нижняя);
  • муфты (несколько штук).

Диаметр трубы для корпуса котла должен быть таким, чтобы в нём могло свободно поместиться необходимое количество термоэлементов. Количество термоэлементов в котле напрямую зависит от их мощности и площади помещения, которое будет обогревать этот котёл. Схема подключения электрического котла зависит от такого показателя, как мощность. Она определяется из следующего расчёта: на десять квадратных метров площади стандартного жилища необходимо иметь один киловатт мощности электрического котла отопления.

Методика изготовления котла

Исходя из этого расчета, в самодельный электрокотел для отопления устанавливается необходимое количество тэнов. По каждый термоэлемент в верхней заглушке своего котла вырезается отверстие необходимого диаметра. Работа эта только на первый взгляд кажется простой, Все необходимые в верхней заглушке отверстия должны быть вырезаны так, чтобы вставленные в них термоэлементы были направлены строго вертикально вниз, или, по крайней мере, не выходили бы за пределы габаритов корпуса котла.

Для того чтобы этого добиться, в проделанные отверстия вставляются муфты с внутренней резьбой и привариваются к заглушке. Если приваривание муфт будет произведено неровно, это приведёт в перекосу термоэлементов в котле. Чтобы этого избежать, муфты сначала прихватывают к заглушке в нескольких местах, после чего выравнивают молотком, если требуется. Убедившись в том, что муфты стоят в отверстиях ровно, их можно приварить окончательно.

В нижней заглушке также прорезается отверстие, в которое вставляется муфта с внутренней или внешней резьбой. Впоследствии на неё будет установлен кран для спуска воды. Теперь необходимо прорезать два отверстия в корпусе будущего котла. Через эти отверстия трубы отопительной системы будут подключаться к котлу. В них также вставляются муфты и привариваются.

К верхней муфте подключается труба, она предназначена для подачи горячей воды в систему. К нижней муфте подключается нижняя труба (обратка), через которую остывшая вода возвращается в котёл для последующего нагревания. Затем к одному из концов трубы приваривается нижняя заглушка, а к другому – верхняя. В отверстия верхней заглушки вставляются термоэлементы.

Читать еще:  Электрический подогрев пола своими руками

Лучшая конструкция самодельного электрокотла

Такая конструкция самодельного электрического котла необычна. Как правило, термоэлементы в электрических котлах крепятся снизу. Такое их расположение не совсем удобно, поскольку в электрическом котле наиболее часто выходят из строя именно термоэлементы. То есть их чаще всего приходится заменять. Если уж решено делать котел отопления своими руками, конструкции и чертежи котлов, производимых промышленным способом, можно не брать в расчёт.

При расположении термоэлементов в нижней части котла их замена будет сопряжена с дополнительными трудностями. В случае крепления тэнов к верхней заглушке при сгорании одного из них или даже всех сразу котёл не придётся даже снимать со стены, отсоединять от отопительной системы. Нужно будет всего лишь воспользоваться газовым ключом и отвернуть крепёжную гайку сгоревшего тэна, что намного удобнее и проще ремонта котла с нижним креплением тэнов.

Вполне возможно, что в недалёком будущем появятся проекты электрических котлов именно такой конструкции. Во всяком случае, если учесть эту деталь самостоятельно, содержать котельное хозяйство в порядке будет довольно просто.

Основная часть электрокотла собрана. После этого следует подключить котел к электросети и заняться монтажом системы автоматического управления им. Если мощность котла будет небольшой, менее семи киловатт, его можно подключать и к однофазной сети со стандартным напряжением 220 вольт.

Если планируется использовать более мощный отопительный агрегат, то потребуется подключение к трёхфазной сети. Но для этого придётся оформлять множество документов на подключение к дополнительным энергомощностям. Поэтому более предпочтительным вариантом является установка двух или трёх маломощных котлов вместо одного. Соединение их в одну отопительную систему не вызовет больших затруднений.

Автоматика электрокотла

Чтобы обеспечить автоматическое включение и выключение котла, потребуется установить на него термостат. Термостаты бывают трёх видов:

  • механические;
  • биметаллические;
  • электронные.

Механические терморегуляторы устанавливаются непосредственно на одну из труб отопительной системы и в зависимости от температуры теплоносителя могут ограничивать или, наоборот, увеличивать его движение в системе. Биметаллический термостат основан на принципе расширения материалов под воздействием высоких температур. При этом биметаллическая пластина сложена из двух разных металлов, каждый из которых по-разному реагирует на повышение температуры.

Нагреваясь, такая пластина изгибается, и электрическая цепь размыкается, а при остывании пластина вновь выпрямляется и электрическая цепь замыкается. Механизм действия биметаллического термостата очень надёжен, но он имеет один существенный недостаток: нагрев и, особенно, последующее остывание биметаллической пластины происходит достаточно медленно.

Наиболее предпочтительными с точки зрения эффективности являются электронные терморегуляторы, принцип действия которых базируется на основе широтно-импульсной модуляции, об этом свидетельствуют многочисленные видео и прочие материалы в интернете.

Обычно электрический котёл крепится на стене. К его нижнему патрубку подключается циркуляционный насос, а уже к нему подсоединяется обратка (труба, по которой в насос поступает отработанная, остывшая, вода). По верхней, подающей, трубе горячая вода поступает в систему теплообмена. К подающей трубе присоединён расширительный бак, через который в систему заливается теплоноситель.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector