Как сделать электрический котел для отопления дома своими руками

Электрический котел отопления в ванной комнате

Тёплый элемент

Принцип работы ТЭНа фактически повторяет принцип работы обычного электрического чайника. С одним лишь отличием — вода из бака-теплообменника после нагрева поступает в систему отопления.

Циркуляцию воды в замкнутой системе отопления дома обеспечивает базовый физический закон, согласно которому нагретая жидкость поднимается вверх. По сути, для создания работоспособной системы отопления всего этого уже вполне достаточно.

Дальнейшее усложнение конструкции электрического котла и обрастание его дополнительными компонентами призваны увеличить эффективность агрегата, безопасность и удобство использования. Количество различных «наворотов» конструкции зависит от модели котла и именитости производителя. Агрегаты подороже имеют обширный список различных опций. А дешёвые предлагают лишь необходимый минимум базовых возможностей.

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.

Механизм работы водонагревательной системы

Для дальнейшего понимания статьи необходимо понять устройство и механизм работы ионного электродного котла. Принцип функционирования весьма прост для понимания – теплоноситель (вода обязана содержать необходимое количество соли, если процент соли превышает норму, то продукт разбавляют дистиллированной водой) следует в сосуд, в котором и установлен электрод. Если у кого-то возник вопрос, после прочтения слова «электрод», то мы поясним: электрод – это металлический стержень, который закрепляется к любой стороне сосуда. К электроду подключается фаза, а к лицевой стороне механизма нулевой проводник.

Механизм работы водонагревательной системы

Если подключить водонагревательную систему к сети двести двадцать Вольт с частотой пятьдесят Гц, то устройство активизирует хаотичный процесс передвижения от анода к катоду. Данный процесс помогает достичь главной цели – нагрев воды. Многие мастера привыкли именовать подобные устройства не электродными, а ионными – это связано с особенностями работы котла отопления. Если принцип работы ионных котлов весьма прост для понимания, то КПД системы показывает весьма высокие показатели – 96-99 процентов.

Электродный котел способствует тому, что можно экономить до сорока процентов электроэнергии по сравнению с дымоходными котлами. Принцип работы позволяет не использовать дымоходные трубы, так как ионный котел не выдает продукты сгорания.

Достоинства и недостатки электрокотлов

Достоинства:

  1. Сегодня самым дешевым видом топлива считается газ, но не каждый россиянин имеет возможность подключить свой дом к газопроводу. Одним из вариантов отопления для них является электрический котел.
  2. Компактность, простота конструкции. Электрокотел имеет конструкцию, не нуждающейся в регулярном уходе, как жидкотопливный котел, и постоянного присутствия человека для обслуживания системы отопления, как в случае с твердотопливным котлом.
  3. Невысокая цена. Сам прибор обходится порядком дешевле, чем вышеупомянутое оборудования. В случае приобретения котла на жидком топливе, вам придется заплатить еще за емкости за навесную горелку и емкости для хранения топлива.
  4. Простота эксплуатации и монтажа. В связи с простой конструкцией электрокотла, монтаж обойдется в значительно меньшую сумму по сравнению с котлами на жидком и твердом топливе, имеющим также необходимость монтажа дымовой трубы. Отсутствие необходимости в регулярном подвозе топлива.
  5. Безопасность в эксплуатации, в связи отсутствия легковоспламеняющегося топлива и открытого огня.

Недостатки:

  1. Привязка к линии электропитания. Основным недостатком электрокотлов является привязка к лини электропитания. В случае перебоев с электроснабжением работа котла останавливается.
  2. Высокая цена электроэнергии.
  3. Для котла с мощностью выше 6 кВт необходимо проводить отдельную 3-фазную проводку
  4. Образование накипи на ТЭНе. Для предотвращения накипи необходимо устанавливать дополнительные очистительные фильтры.
Читайте также:  Как выбрать электрокотел для отопления частного дома?

Для экономии топливных ресурсов рекомендуется использовать котёл утилизатор. Подробности: 

Схема подключения электрокотла к электросети В (трехфазного)

Общая электрическая схема подключения электрокотла 380 В, выглядит следующим образом:

Как видите, линия защищена трехфазным автоматическим выключателем дифференциального тока, к корпусу котла обязательно подключено заземление.

Как обычно, по традиции, выкладываю схему подключения трехфазного электрокотла со связкой автоматический выключатель (АВ) плюс устройство защитного отключения (УЗО) в цепи, которая нередко бывает дешевле и доступнее Диф. автомата.

Выбор номиналов защитной автоматики и сечения кабеля для трезфазных электрокотлов различной мощности удобно делать по следующей таблице:

В трехфазных электрокотлах обычно установлено сразу три ТЭНа, бывает и больше. При этом практически во всех бытовых котлах каждый из трубчатых электронагревателей рассчитан на напряжение 220 В и подключён следующим образом:

Это так называемое подключение «звезда», для этого случая и подводится к котлу нулевой проводник.

Сами ТЭН подключаются к сети следующим образом: перемычкой соединены по одному из концов каждого из трубчатых электронагревателей, к оставшимся трем свободным поочередно подключаются фазы: L1, L2 и L3.

Если же в вашем котле стоят ТЭН, рассчитанные на напряжение 380 В, схема их соединения совершенно другая и выглядит она так:

Такое подключение ТЭН электрокотла называется «треугольник» и при одинаковом напряжении 380 В, как в предыдущем способе «Звезда», мощность котла значительно увеличивается. Нулевой проводник при этом не требуется, подключаются лишь фазные провода, электрическая схема подключения при этом соответственно выглядит вот так:

Не отступайте от схем подключения допустимых для вашего электрокотла, если там стоят ТЭН на 220В при трехфазном подключении, не переделывайте схему на «треугольник». Как вы понимаете, теоретически их можно переподключить и получить на ТЭН напряжение 380 В, соответственно и повышение их мощности, но при этом они у вас скорее всего просто сгорят.

Как определить правильную схему подключения ТЭН звездой или треугольником и, соответственно, на какое напряжение они рассчитаны?

Если утеряна инструкция по подключению вашего электрокотла или просто нет возможности к ней обратиться, определить правильную схему подключения в бытовых условиях можно так:

1. В первую очередь осмотрите клеммы ТЭН, скорее всего производителем контакты уже подготовлены под определенную схему. Так, например, для подключения «звездой» и ТЭНах на 220В, три клеммы будут объединены перемычкой.

2. Само наличие нулевой клеммы – «N», свидетельствует о том, что ТЭН на 220 В и подключать их требуется по схеме «Звезда». При этом её отсутствие, вовсе не означает, что ТЭН на 380 В.

3. Самый же надежный вариант узнать наряжение ТЭН – это посмотреть маркировку, указанную либо на фланце, к которому закреплены трубчатые электронагреватели

Либо на самом ТЭН в обязательном порядке выдавливаются его параметры:

Если же у вас не получается наверняка узнать напряжение, на которое расчитан ваш электрический котел и схему подключения его ТЭН, а подключить «очень надо», советую использовать схему «Звезда». При этом варианте, если Тэн окажутся расчитаны на 220 В, они будут работать в штатном режиме, а если на 380 В, то просто будут выдавать меньшую мощность, но главное не сгорят.

Вообще, случаи бывают разные, и все их охватить в формате одной статьи очень тяжело, поэтому обязательно пишите в комментариях свои вопросы, дополнения, истории из личного опыта и практики, это будет полезно многим!

Совет № Экономия энергоресурсов

Выбирайте электрокотёл со встроенными системами экономии энергоресурсов: чем их больше, тем лучше

Автоматическая модуляция силы нагревательных элементов, погодозависимый контроллер — это далеко не все технические решения, которыми может быть оснащён экономичный электрокотёл.

Как минимум, в нём должны быть реализованы возможности принудительно ограничивать мощность, программировать в суточном или недельном цикле не только температуру в помещениях, но и работу циркуляционного насоса. Предпочтительнее, чтобы он был с частотным регулированием. Это позволяет более плавно контролировать работу оборудования, не тратить лишнюю энергию, избегать шумов и гидроударов при запуске.

Совет № Экономия энергоресурсов

В некоторых современных моделях электрокотлов предусмотрена возможность запрограммировать зависимость работы циркуляционного насоса от других устройств: например, пока греется вода в бойлере, насос будет остановлен, а нагрев теплогенератора — заблокирован. Таким образом обеспечивается возможность избежать перерасхода электроэнергии. Уровень газификации в России на сегодняшний день составляет 68%: трети наших соотечественников голубое топливо недоступно. При строительстве собственного дома они выбирают между твердотопливными, жидкотопливными и электрическими котлами, отопление которыми действительно до недавнего времени было «золотым». Современные технологии и разработки разрушают этот стереотип и доказывают, что системы отопления с электрокотлом экономичны и эффективны.

Читайте также:  Какой твердотопливный котел выбрать: советы и рекомендации

Пресс-служба ООО «Виссманн»

Электродные котлы

Наверняка вам приходилось сталкиваться с самой простой самодельной модификацией кипятильника, изготовленного всего из двух лезвий. В электродном котле реализован тот же принцип, основанный на проводимости воды, если в ней присутствуют соли различных металлов. В этом, правда, заключается и один из основных недостатков такого типа котлов – в них нужно использовать в качестве теплоносителя специальную, обогащенную солями воду, в обычной воде концентрация солей достаточно низкая, а с дистиллированной водой котел просто не включится. При этом скорость, с которой будет нагреваться вода, напрямую зависит от её химического состава – некоторые производители даже указывают желаемые показатели в паспорте. Со временем, из-за работы, потому что в горячей воде соли постепенно выпадают в осадок (задерживается фильтром, это тоже надо учитывать при установке системы), проводимость теплоносителя будет падать вместе с ней – эффективность всей системы.

Электродные котлы

Электродный котел

Электродные котлы

Электродный котел – это металлическая труба, покрытая изоляционным слоем, внутрь которой помещают стальной электрод, на который от сети подключается фазный провод. Вторым электродом выступает корпус, к которому подключается нулевой электрод. С торцов труба герметично закрывается, а сбоку привариваются патрубки для подсоединения трубопровода системы отопления. При подачи напряжения 220 В вода, заключенная между электродом и главным корпусом, начинает интенсивно нагреваться. Чтобы увеличить эффективность нагрева, используют трехфазную сеть — внутри устанавливают сразу несколько электродов, что позволяет получить котел достаточно компактных размеров. Вода из системы, поступая через нижний патрубок, нагревается и через верхний выдавливается в систему. Если протяженность трубопроводов незначительная, то в системе отопления одноэтажного дома можно не устанавливать циркуляционный насос.

Электродные котлы

Принцип работы электроводонагревателя электродного типа

Электродные котлы

Совет! Если одного электродного котла недостаточно для нагрева теплоносителя, надо купить и последовательно подключить второй.

Электродные котлы

Если сравнивать электродный котел и ТЭНовый, то видно, что эффективность работы первого выше (порядка на 30%). Вызвано это тем, что в ТЭНовых котлах отопления процесс нагрева теплоносителя (воды) протекает только в области, где она непосредственно соприкасается с нагревательным элементов, что позволяет задействовать всего 7-10% объема теплоносителя, что находится в котле. В электродном же котле процесс нагревания жидкости осуществляется по всему объему рабочей камеры.

Электродные котлы

Отметим недостатки, характерные для электродных котлов:

Электродные котлы
  • нет возможности управлять мощностью котла, изменяя подаваемое напряжения – он будет постоянно работать на максимуме. Регулировка температуры воды (и как следствие – температуры в доме) осуществляется за счет периодического включения/выключения котла комплектом автоматики
Электродные котлы

Регулировка температуры воды электродного котла происходит за счет автоматики отключения

Электродные котлы
  • при равной мощности цена выше, чем у ТЭНовых образцов
  • обвязка электродного котла более сложная, чем у ТЭНового
  • необходимость периодической чистки электродов, на которых будет образовываться накипь

Электрокотел собственного производства

Прелесть электроустановки в том, что, не имея возможности обзавестись промышленным образцом, можно изготовить его своими руками. Понадобится схема разводки циркуляционного контура, знание позиции котла в этой схеме и способа его монтажа с дальнейшим подключением.

Эта информация даст четкое представление о форме, габаритах и конфигурации патрубков обвязки.

Механомонтажные работы

Зная принцип работы системы отопления, самостоятельное изготовление котла не вызовет сложностей. Основой корпуса будет толстостенная стальная труба нужного диаметра и длины. Эти параметры определяются линейными размерами ТЭНов, к тому же стоит учесть место монтажа и конфигурацию всей системы. Поэтому начиная работу необходимо иметь ТЭНы либо знать их замеры.

К одному из торцов приваривается предварительно подготовленный по размеру и подходящий по толщине лист металла. На другой край сосуда подбирается фланец. Резьбовые соединения не отличаются надежной герметизацией, поэтому фланец будет приварен встык, если внутренний диаметр фланца равен внутреннему диаметру корпуса. Если же он равен внешнему диаметру сосуда, то приваривается вровень с верхней поверхностью фланца. Исходя из размеров крепежа, подбирается ширина фланца, но не менее 30 мм.

Крышку для будущего котла нужно сделать из такого же материала и по тем же размерам, что и фланец. Получится торцевая заглушка для фланцевой пары. На крышке и фланце должны быть равномерно высверлены отверстия для крепежа. При толщине листа от 3,5 мм требуется минимум 6 отверстий. Когда все подготовительные работы проведены, нужно приварить фланец к колбе.

Монтаж нагревателей и обвязка

Для монтажа ТЭНов в крышке нужно сделать отверстия соответствующих размеров. ТЭНы вставляются поверхностью нагрева внутрь котла на паронитовую прокладку и обтягиваются снаружи крепежной гайкой с уплотнительной шайбой. При монтаже крышки обязательно вставьте прокладку нужного размера. Ее можно вырезать из камеры автомобиля, но резина не лучший вариант уплотнителя, работающего при высоких температурах.

Прокладка, вырезанная из паронита, даст необходимое механическое уплотнение и не изменит своих свойств во время нагрева. Отверстия под крепеж на крышке и фланце должны быть отцентрированы и полностью совпадать.

Читайте также:  Жалобы на ЖКХ Москвы — куда писать?

Проще всего добиться этого одновременным сверлением обеих деталей, крепко зафиксированных относительно друг друга.

Самодельные отопительные электрокотлы позволяют разместить патрубки ввода и вывода теплоносителя на корпусе так, чтобы максимально удобно подключить его к системе отопления. После этого на котле в нужных местах делаются врезки раструбов прямой и обратной воды. На отводах метчиком делают резьбу для монтажа запорной арматуры. Это позволит в дальнейшем исключать котел из системы, не опорожняя ее для ремонта или чистки.

Для сборки обвязки котла понадобятся сгоны, муфта и контргайки, но можно обойтись краном с разъемным соединением на накидной свободно вращающейся гайке. Такое соединение называется «американка». После проведения гидроиспытаний (опрессовка сосуда водой) и устранения течей можно переходить к электрической части проекта.

Электротехнические работы

Они сводятся к правильной сборке электросхемы подключения нагревательных элементов к электросети дома. Нулевой контакт через клеммы соединяется с одним проводом всех вставленных в котел ТЭНов. Сечение провода должно выдержать нагрузку от одновременно включенных ТЭНов.

Фазовый контакт соединяется с проводом каждого ТЭНа через индивидуальное защитное устройство (автомат). Автомат должен соответствовать предельно допустимому значению величины тока проходящего через один нагреватель. Сечение силового провода должно выдерживать нагрузку, возникающую от одновременной работы всех ТЭНов.

Сэкономить на ТЭНах со встроенным реле не получится, так как они быстро ломаются из-за постоянного срабатывания. Оно происходит от изменения температуры воды в котле и не согласуется с температурой в помещении. Из соображений электробезопасности все оголенные провода и соединения нужно своими руками заизолировать и спрятать в пластиковый щиток либо коробок, для ограничения открытого доступа к ним.

Самые популярные производители электрокотлов квт

Среди наиболее известных брендов, зарекомендовавших себя только с лучшей стороны, стоит выделить

  1. Wattek с серией Eltek-2 L. В комплектацию модели входят датчики наружной и комнатной температуры. Реализована возможность работы с многотарифными счётчиками
  2. Zota, представленный линейками LUX, MK, Solo, Balance. В ассортимент входят модели различной комплектации от самых простых бюджетных до мини-котельных
  3. Ресурс. Предельно доступный по цене электрический котел для отопления мощностью 3 квт с высоким уровнем надёжности
  4. Электромаш. Ещё один агрегат с демократичной стоимостью и длительным сроком службы за счёт отсутствия лишних элементов
  5. Галан Очаг. Серия ультракомпактного электродного оборудования, представленная четырьмя модификациями с различной степенью автоматизации функций

Все вышеперечисленные электрокотлы 3 квт для отопления квартиры, офиса или дома сертифицированы в нашей стране, на них предоставляется производственная гарантия.

На нашем сайте эти агрегаты представлены в широчайшем ассортименте по предельно доступной цене. Обратившись к менеджерам «Альфа-Терм», покупатель сможет получить квалифицированную консультацию и компетентную помощь в подборе идеально подходящей модели, которая удовлетворит не только по техническим параметрам, но и по стоимости. Доставка будет выполнена в кратчайшие сроки в любой регион нашей страны. Сотрудничая с нами, заказчик может быть уверен в качестве приобретаемого товара, так как мы работаем только с проверенными поставщиками, а всё оборудование реализуется с гарантией производителя.

Способы экономии

Главный вопрос, который мучает собственников электрических отопительных котлов, – это как сэкономить электричество, чтобы уменьшить расходы на оплату счетов за отопление. Есть несколько рекомендаций людей, которые пользуются такими котлами, и производителей отопительного оборудования.

В том случае, если в вашем регионе установлены разные тарифы (ночью — один, днем — другой), стоит попытаться сэкономить на этом моменте. С этой целью устанавливают тепловые аккумуляторы и включают их в обвязку отопительного прибора. Ночью тариф на электричество меньше, электрический агрегат будет нагревать большую емкость с водой, а днем использовать ее для обогрева жилища.

Если на улице не слишком холодно, можно воспользоваться для обогрева кондиционерами. Кондиционер преобразует 1 кВт электрической энергии в 5 кВт тепла: тепло он забирает снаружи ( эти обусловлена разница в мощности).

Подобный кондиционер экономически целесообразно использовать для обогрева помещений в южных широтах с мягким климатом. Для того чтобы обогреть дом площадью 80 кв. м, расположенный, например, в Сочи, достаточно трех кондиционеров; мощность каждого должна составлять 3 кВт. Такой вариант отопления — самый выгодный для собственников жилья в южной местности.

Знание особенностей электрокотлов и принципов их работы поможет вам правильно выбрать отопительное оборудование.