Как сделать электрический котел своими руками – пошаговая инструкция

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.

Особенности

Все больше людей стремится покинуть крупные города и жить за чертой в частном доме. При этом в таких помещениях обязательно должны быть основные системы. Одной из которых является отопление. При этом заводить централизованное – нет смысла, так как автономное в любом случае будет выходить дешевле во время эксплуатации. Единственное – первоначальное оборудование обойдется в определенную сумму.

Многие специалисты считают, что одними из самых экономичных устройств считаются газовые котлы. Но это возможно только, когда недалеко от строения идет газовая магистраль. При этом важно отметить, что использование сжиженного энергоносителя в баллонах значительно снижает безопасность и ту же экономичность.

Подключение твердотопливных установок для отопления частного дома также имеет, как плюсы, так и минусы.

Одним из основных плюсов, которым обладают электрические агрегаты – доступность энергоносителя. Ток сегодня есть практически в любом загородном поселке. К тому же его подвести к своему участку гораздо легче, нежели газовую трубу. А потому этот вид обогрева для многих является очевидным выбором.

Сегодня на рынке можно найти любой подходящий электрокотел для отопления дома, ведь существует масса моделей. Но иногда встречаются ситуации, когда есть необходимость экономии средств. При этом речь идет не об операционных расходах, а разовых, которые нужны в момент покупки.

Чтобы сохранить деньги электрический котел отопления можно сделать самостоятельно. Конечно же для этого необходимо иметь некоторые знания в области сборки электрических приборов. С покупкой всех отдельных компонентов проблем не будет – все можно найти в специализированных маркетах.

Что такое электродный котел

Принцип работы агрегата наглядно демонстрирует известный многим кипятильник из двух лезвий и четырех спичек. При подключении такого устройства к электросети, нагрев 1 л воды до 100 0С происходит в течение нескольких минут.

Достигается такая интенсивность нагрева электродного котла благодаря явлению электролиза. Суть процесса состоит в том, что между двумя погруженными в раствор жидкого электролита электродами, при подключении внешнего источника напряжения, начинается направленное движение заряженных частиц. Ионы, имеющие положительный заряд перемещаются к катоду, а частицы с отрицательным зарядом притягивает анод.

Если на электроды подается переменное напряжение от бытовой электросети с частотой 50 Гц, в течение одной секунды изменение полярности происходит 50 раз, что влечет за собой периодическое изменение направления движения ионов. Вследствие повышенного сопротивления водной среды и внутреннего трения происходит преобразование кинетической энергии в тепловую, что и вызывает интенсивный нагрев раствора электролита.

Поскольку вода в системах централизованного снабжения имеет мало общего с чистой (Н2О) и представляет собой раствор солей калия, кальция, магния и других элементов, она вполне может считаться электролитом. Непосредственный нагрев электролита (без контакта с поверхностью ТЭНа или корпусом) называется первичным.

Принципиальное отличие электродных котлов от других электрических установок заключается в том, что нагрев теплоносителя происходит без контакта с нагревательным элементом.

Следует также отметить, что производительность агрегата непосредственно связана с химическим составом теплоносителя.

Как сделать электрокотел своими руками

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

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

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

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

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

Как сделать электрокотел своими руками

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

Принцип работы электрокотлов мы выяснили. Теперь пришло время сборки:

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

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

Как сделать электрокотел своими руками

Рекомендуем прочитать по теме:

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

Разновидности электрокотлов

Существует несколько типов самодельных котлов, которые отличаются способом подключения.

  • Электрический мини-котел. Это труба, которая врезается в трубную разводку системы отопления в подающий контур. Ее диаметр больше диаметра труб, установленных в контуре, в 4-5 раз. В эту трубу своими руками врезается ТЭН, подключаемый к сети переменного тока. Крепление электрического мини-котла осуществляется по средству фланцев с установкой прокладок. Это делается на случай проведения своими руками ремонтных работ. Сделать такой электрический прибор самому не проблема, а, тем более, грамотно установить.
  • Отдельно стоящий самодельный электрический котел. Это сложная конструкция, изготовленная из трубы и подключенная к системе отопления. В ее устройство обязательно устанавливаются приборы безопасности: манометры, термометры, отсекающие вентили.

Первый вариант может быть использован для организации отопления в небольшой даче. Второй потянет и достаточно большой дом. Все будет зависеть от того, какой мощности ТЭН будет установлен в электрическом котле. Считается, что 5 кВт – это мощность, которая может обеспечить теплом коттедж в несколько комнат. Поэтому приходится точно подсчитывать данный показатель для каждого дома в отдельности.

Рис. 2 Мини-котел из трубы

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.

Газовый и электрический котлы

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.

Особенности подключения самодельных электрокотлов

Для соблюдений всех правил монтажа, что, в свою очередь, служит обеспечением дальнейшей безопасности эксплуатируемого оборудования, целесообразным является пригласить специалиста-электрика.

Читайте также:  Калькулятор расчета гидрострелки с учетом насосного оборудования

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.

Рекомендуем к прочтению:Электрокотлы для отопления частного домаПульт управления электрическим котлом устанавливают в удобном месте

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.

Особенности подключения самодельных электрокотлов

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.

Выводы

Мы сегодня с вами рассмотрели практически все способы электроотопления.

Ссновные выводы можно сделать такие:

  • Следует отметить, что применение локальных источников обогрева (инфракрасный обогрев, тепловентиляторы) нельзя использовать, как основной способ обогрева дома.
  • Следует подходить, комплексно используя несколько типов электрического отопления.
  • Большую роль в эффективности играет качественное утепления дома.
  • Схема и расчет проводки и мест установки всех приборов, до строительства дома.
  • Использование многотарифных счетчиков. Применение автоматизации, использование вспомогательных датчиков.

Все эти мероприятия помогут свести тепловые потери к минимуму и сделать отопление комфортным и эффективным.

Котлы с ТЭНами

Классической конструкцией электрокотла считается использование в его комплектации ТЭНов – нагревательных элементов трубчатого типа. Они устанавливаются в емкость, через которую протекает теплоноситель.

Котел с ТЭНами

Для оптимизации расхода электрокотла для отопления частного дома производители монтируют несколько нагревательных элементов мощностью от 1,5 до 2 кВт. В блоке управления предусмотрена возможность автоматического или ручного включения отдельных ТЭНов для оптимизации расхода электроэнергии. В современных моделях эту функцию выполняет электронный блок управления. Для лучшего результата рекомендуется правильно выбрать электрокотел для отопления с возможностью подключения наружных датчиков температуры. Это позволит настроить работу оборудования в зависимости от внешних факторов – температуры воздуха на улице и в помещении.

Так как основным нагревательным элементом является ТЭН – при выборе электрокотла для отопления дома следует ознакомиться с их классификацией:

  • Трубчатые. У них происходит преобразование электрической энергии в тепловую за счет прохождения тока через проводник с высоким показателем сопротивления. Для защиты он устанавливается в герметичную колбу;
  • Трубчатые с теплообменными пластинами. Для увеличения площади теплопередачи в мини электрокотлах для отопления на колбу устанавливают пластины;
  • Электронагреватели с терморегулятором. В заводских моделях они не используются, но рассматриваются как нагревательный элемент при изготовлении самодельного электрокотла для отопления.

Важным преимуществом заводских электрических котлов является возможность выбрать модель с полной комплектацией, в которую входит расширительный бак, циркуляционный насос, второй контур для ГВС. Таким образом снижается трудоемкость монтажа теплоснабжения и место для нее, что очень важно для квартир.

При желании сделать электрокотел для отопления дома с ТЭНами нужно учитывать, что отсутствие воды при активном нагревательном элементе приведет к его перегреву и поломке. Поэтому рекомендуется установка датчика уровня теплоносителя в блоке повышения температуры.

Изготавливаем ИБП и подключаем стабилизатор напряжения газового котла

ИБП — это источник бесперебойного питания. Он нужен для того, чтобы оборудование продолжало работать, когда электричество отключат. А стабилизатор защитит котел от перегрузок при частых скачках напряжения в сети.

Источник беперебойного питания можно приобрести в магазине. Но если сделать самому — получится дешевле

В магазинах продаются разнообразные бесперебойники и стабилизаторы. Стоят они недёшево. Можно попытаться сделать бесперебойный блок самостоятельно. Изготовить же стабилизатор самому невозможно. Правила его выбора таковы:

  1. Для 220-вольтовой сети выбирайте однофазный стабилизатор, для 380-вольтовой — двухфазный.
  2. Мощность — от 20 до 40 кВт в зависимости от объёма котла.
  3. Стабилизатор может устанавливаться на пол или крепиться на стену — на его работу это не влияет.
Читайте также:  6 советов по выбору электрообогревателя для дома и дачи

Ориентируйтесь на следующие технические характеристики стабилизатора:

  • тип — электронный или релейный;
  • время отклика — несколько миллисекунд;
  • диапазон напряжения на входе — от 140 до 260 вольт;
  • диапазон рабочих температур — от +5 до +40 0C.

Стабилизатор крепят рядом с котлом в сухом месте, куда исключён доступ воды. Его нельзя перегревать и замораживать.

Стабилизатор для газового котла поможет сохранить напряжение в сети на нужном для работы отопителя уровне Видео: зачем нужен стабилизатор напряжения для газового котла

Как собрать источник бесперебойного питания своими руками

Для производства ИБП необходимы:

  • токовый преобразователь (220 вольт). Он нужен, чтобы к котлу от аккумулятора поступало напряжение 220 вольт;
  • аккумулятор (хорошо зарекомендовали себя гелиевые);
  • зарядное устройство (минимум 15 ампер).

Инструкция по сборке ИБП выглядит так:

  1. Преобразователь соединяют с аккумулятором при помощи проводов сечением от 4 миллиметров, соблюдая полярность. Обычно в местах соединения есть указатели «+» и «-» (иногда полярность обозначается разным цветом проводов). Плюс от преобразователя должен идти к плюсу от аккумулятора. То же самое и с минусовым проводом.

    Преобразователь подключают к аккумулятору с помощью двух проводов. Их сечение должно быть не менее 4 миллиметров

  2. Котёл соединяют с преобразователем через розетку. Она уже имеется «в комплекте», ничего дополнительно монтировать не нужно. Таким образом, три части одной системы — котёл, преобразователь и аккумулятор — оказываются соединёнными между собой.
  3. Когда аккумулятор разряжается, к нему подключают зарядное устройство.

Преобразователь подключают к аккумулятору с помощью проводов, соединяя плюс с плюсом, а минус с минусом

Такой агрегат не будет срабатывать автоматически. Его придётся включать самостоятельно, когда электричество вдруг пропадёт. Видео: изготовление ИБП своими руками

Как сделать заземление

Заложить возле частного дома заземляющий контур – дело простое и очень полезное с точки зрения электробезопасности. Для монтажа отыщите 3 стальных стержня Ø16 мм длиной 2 м и полосу сечением 40 х 5 мм.

Отступив 3 м от стены здания, устраивайте заземление согласно пошаговой инструкции:

По окончании сварочные швы и надземный участок полосы обработайте битумом, яму закопайте. Подробнее об устройстве заземления для электрокотла и домашней бытовой техники смотрите в видеоролике:

Подключение к электросети

Схемы запитки одинаковы для всех электрокотлов, разница лишь в числе фаз. Аппараты мощностью до 12 кВт подключаются к однофазной сети 220 В, более 12 кВт – к трехфазной (380 В). Что понадобится для монтажа:

  • силовой кабель с медными жилами;
  • дифференциальный автомат защиты либо связка УЗО + обычный автоматический выключатель;
  • заземляющий контур.

В качестве силовой линии применяется кабель марки ВВГ любой разновидности, количество жил зависит от числа фаз – 3 или 5. Сечение токоведущей части подбирайте по мощности теплогенератора, обычно этот параметр указывается в инструкции по эксплуатации изделия. Чтобы упростить задачу, приведем данные для разных котлов в виде таблицы.

Номинал дифференциального автомата тоже зависит от потребляемой мощности отопителя, ток срабатывания – 30 мА. Например, для защиты силовой линии агрегата 3 кВт (220 вольт) понадобится устройство, рассчитанное на 16 А, под мощность 16 кВт (380 В) нужен дифавтомат на 32 А. Точные номиналы указаны в паспорте изделия.

Чтобы самостоятельно подключить электрическую мини-котельную настенного исполнения, необходимо снять лицевую панель, провести внутрь силовой кабель и соединить жилы соответствующих цветов с контактами клеммника. Как правило, нулевой провод обозначается синим, заземление – желто-зеленым цветом. Таким же образом подключается ящик управления индукционного и электродного котла.

Подключение к электросети

Электрические соединения между шкафом управления и нагревательным блоком электродного либо индукционного котла производятся по индивидуальной схеме, представленной в инструкции. В качестве примера приведем схему подключения популярного электрокотла «Галан».

Схема автоматики при однофазной сети 220 В

Температуру теплоносителя здесь контролируют накладные датчики, установленные на металлические участки подающего и обратного трубопровода. Приборы включены последовательно с контактами термореле, управляющего магнитным пускателем. При достижении верхнего порога температуры цепь разрывается и пускатель отключает нагрев.

Схема соединений при подключении котла к трехфазной сети 380 В