Как сделать электрический котел своими руками – пошаговая инструкция

Электродный котел для отопления частного дома

Выбираем вид электрического котла

На данный момент существует три вида котлов, которые отличаются по методу нагрева:

  • индукционные;
  • электродные;
  • модели с ТЭНом.
Выбираем вид электрического котла

А сейчас поговорим о каждом типе.

Котёл с ТЭНом. Это классика, которая, наверное, никогда не выйдет из моды. Нагревательным в данном устройстве выступает ТЭН, который и отдаёт тепло жидкости, а та, в свою очередь, передаёт его на радиаторы.

Внимание! Использование воды повышенной жёсткости может привести к образованию налёта на нагревательном элементе, ввиду чего снизится производительность оборудования. Чтобы не допустить этого, необходимо регулярно проводить обработку ТЭНа предназначенными для этого веществами.

Преимущества котлов с ТЭНом:

Выбираем вид электрического котла
  • обширный функциональность;
  • выдерживание разнообразных повреждений;
  • оболочка нагревателя не подключена к напряжению;
  • система отлично работает при недостаточном контактировании с теплоносителем.

Индукционные модели. Эти устройства появились на рынке относительно недавно, но уже успели стать весьма популярными среди потребителей. Они работают достаточно просто: оборудование создаёт электромагнитные волны, взаимодействующие с металлом. На остальной материал не оказывается влияния, а соответственно получить ожог при контактировании с оборудованием получится вряд ли.

Котёл включает в себя излучатель и трубопровод с циркулирующей жидкостью. Она и принимает на себя излучение. Трубопровод может похвастаться внушительными размерами, и даже при образовании налёта на его стенках показатель производительности не уменьшится.

К преимуществам моделей можно отнести:

Выбираем вид электрического котла
  • безопасность и надёжную работу;
  • отменный КПД;
  • быстрое достижение оптимальных температур;
  • простую эксплуатацию.

Электродные агрегаты. Эти приборы контактируют уже с жидкостью-теплоносителем. Смысл состоит в том, что устройство имеет преобразователь, оказывающий влияние на ионы в воде. И, в итоге, они начинают двигаться хаотично и контактировать с остальными частичками, выделяя тепло.

Основным преимуществом подобных моделей можно назвать полную невосприимчивость к повреждениям контура. Когда ионная камера остаётся без теплоносителя, она просто прекращает работу. А это делает эксплуатацию котла по максимуму безопасным, и помогает предотвратить образование налёта.

Электрокотел

Это изобретение не новое и не относится к космическим технологиям. Как бы то ни было, суть одна —– нагреть теплоноситель в системе отопления.

У нас есть дом, разводка водяной системы отопления в доме тоже есть. Но нет централизованного газоснабжения, чтобы смонтировать газовый котел. Остается решить, чем этот теплоноситель нагреть. Как вариант, это может быть самодельный электрокотел.

Электрокотел

И это неплохой вариант, так как такое оборудование легко разместить и получать тепло, если есть электропитание.

Положительные стороны

Кроме того налицо и другие положительные моменты:

  1. Простота монтажа.
  2. Компактные размеры.
  3. Эргономичность.
  4. Для монтажа не нужны особые разрешения.
  5. Экологичность — нет вредных выбросов в атмосферу.
  6. Бесшумность.
  7. Не нуждается в устройстве дополнительной вытяжки или дымохода.
  8. Отпадает необходимость в дополнительных помещениях для хранения топлива.

А между тем тут нет ничего трудного. В специальную металлическую емкость, ставятся нагревательные элементы. Емкость связана с системой отопления. Теплоноситель это, как правило, обычная вода.

Вот как раз эту воду и заливают в систему через металлическую емкость. Осталось на нагревательные элементы подать электрический ток.

Электрокотел

Под воздействием тока нагревательные блоки становятся горячими и передают свое тепло воде. Горячая вода из бачка устремляется по трубам в радиаторы отопления, обогревая весь дом.

Кажется все просто!

Это схема отопления в принципе.

Её можно дополнить такими нововведениями как:

  • устройство контроля и управления системой,
  • расширительный бачок,
  • циркуляционный насос.
  • автоматический регулятор подогрева воды.
Электрокотел

Недостатки

Недостатки есть, как же без них. К ним можно отнести:

  1. Зависимость от подачи электроэнергии.
  2. Накипь, которая образуется на нагревательных элементах, приводит к снижению их эффективности.
  3. Размеры расширительного бака — чем выше мощность, тем больше места под размещение нагревательных элементов.

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:

Изготовление самодельного котла для отопления
  • 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.

Читайте также:  Как почистить дымоход в печи частного дома — самое полное руководство

Устройство с ТЭН.

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

Изготовление самодельного котла для отопления

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.

Изготовление самодельного котла для отопления

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.

Как устроен электродный котел отопления?

Простота принципа работы такого котла предопределяет и весьма несложное устройство самого нагревательного прибора. Несмотря на достаточно широкое разнообразие представленных в наше время в продаже моделей,  практически все они и внешне схожи между собой, и имеют примерно одинаковую компоновку.

Несмотря на разнообразие моделей и мощностных характеристик, подавляющее большинство электродных котлов имеет сходную компоновку

Как устроен электродный котел отопления?

Разница лишь – в некоторых нюансах внешнего исполнения в различных производителей, и в особенностях управляющей аппаратуры (которая, по сути, чаще всего уже котлом не является и приобретается отдельно).

Электронные котлы могут быть предназначены для работы от сети переменного тока 220 В, или от трехфазной – 380 В. Это предопределяет некоторое различие в их конструкции.

Принципиальная схема устройства однофазного электродного котла.

Рассмотрим для начала, как устроен однофазный котел.

Как устроен электродный котел отопления?

Он представляет собой металлический корпус цилиндрической формы (поз. 1). Этот отдел служит не только для обеспечения протока теплоносителя – металлические стенки корпуса играют роль одного из электродов. Для этого на корпусе предусматривается клемма подключения «нулевого» провода (поз. 2). На рисунке показано упрощённо, но часто эта клемма расположена скрыто, так как убрана в коммутационный блок котла.

Цилиндрическая часть корпуса с одной стороны заканчивается патрубком для подключения к трубе подачи отопительного контура (поз. 3) – именно отсюда в систему будет поступать разогретый в котле теплоноситель (показано розовой стрелкой). Подача же теплоносителя осуществляется через другой патрубок, расположенный перпендикулярно оси главного цилиндра (поз. 4 и голубая стрелка соответственно).

Ровно по центру главного рабочего цилиндра размещен второй электрод (поз. 5). Естественно, должен соблюдаться необходимый зазор между ним и стенками – именно в этом промежутке и будет происходить быстрый нагрев теплоносителя. С этой стороны рабочий цилиндр заглушен – здесь размещён блок коммутации, включающий и клемму для подсоединения фазного провода. (поз. 6).

На рисунке, просто для наглядности, показан своеобразный «макет», котел самодельного изготовления. Естественно, в моделях заводской сборки все это выглядит более аккуратным.

Как устроен электродный котел отопления?

Отличия в трехфазных моделях, по сути, только в конструкции электродов, и в связанном с этим увеличением габаритов всего изделия.

Трехфазные модели отличаются, в принципе, только количеством и расположением электродов и габаритами

На корпусе котла все равно предусмотрено клеммное подключение, оно  предназначено для коммутации провода нуля и заземления. А внутри рабочего цилиндра расположены три электрода (по числу фаз), которые конструктивно размещены на общей диэлектрической колодке на равных расстояниях – по углам равностороннего треугольника.

Электроды являются заменяемой деталью котла – их, в случае выхода из строя, можно заменить на новые.

Как устроен электродный котел отопления?

Электроды для ионных котлов отопления: слева – трехфазный, справа – однофазные разной длины

Безусловно, в той области, где рабочий центральный цилиндр заглушен блоком коммутации, предусмотрена надежная гидро- и электротехническая изоляция. В заводских моделях, чтобы минимизировать вероятность получения обитателями квартиры электротравмы, корпус покрыт специальным изоляционным полиамидным составом.

Габариты электродных котлов могут сильно различаться – от миниатюрных нагревателей, которые обслуживают всего один или несколько радиаторов отопления, до мощных установок, способных обеспечить теплом крупное строение. Нередко такие котлы объединяют в своеобразные «батареи» с параллельным подключением, и запускают в работу одновременно или выборочно, по мере появления необходимости в поддержании большей или меньшей мощности обогрева.

От миниатюрных котлов – до мощных установок, нередко собираемых каскадом в целые «батареи»

Как устроен электродный котел отопления?

По сути, у большинства моделей котлов на самом корпусе больше никаких управляющих или дополнительных устройств и нет. Все функции контроля и управления вынесены в отдельные модули различной степени сложности.

Котел, укомплектованный выносным модулем управления и набором коммутационным проводов

Самый простой набор управляющего оборудования комплектуется термодатчиком, устанавливаемый на трубе подачи и контролирующий степень разогрева теплоносителя. Более точный системы уже имеют два датчика – на входе и выходе в котел. На пульте управления выставляется необходимый уровень нагрева, и автоматика будет подавать питание на электроды, исходя из текущих значений с учетом их гистерезиса (установленного диапазона).

Читайте также:  5 главных правил эксплуатации газового котла: техника безопасности

Существуют и гораздо более сложные схемы контроля и управления – они являются «фишкой» некоторых производителей подобного оборудования. В основном они рассчитаны на поддержание комфортных условий при минимально возможных энергозатратах.

Как устроен электродный котел отопления?

Особенности электрического отопительного оборудования

Бытует распространенное мнение о том, что все виды электрических нагревателей обеспечивают экономию около 30-40%, и монтаж электрического котла отопления будет максимально выгодным. Описанные значения велики, и в теории они позволяют сэкономить на отоплении солидную сумму. Как правило, за причину такой экономичности выдается уменьшенная мощность – т.е. при расчете отопительной системы нужно принимать, что для обогрева одного квадратного метра помещения требуется около 60 Вт энергии вместо положенных 100 Вт.

Все сказанное в предыдущем абзаце – это ошибочное мнение большинства пользователей. Сравнивать устройства прямого нагрева по параметру экономичности нецелесообразно, поскольку они все будут равны. В основе этого утверждения лежит закон сохранения энергии, согласно которому энергия не может возникать на ровном месте и исчезать в никуда.

Применительно к электрическим нагревательным устройствам это означает, что вся выработанная энергия будет переработана в тепло. Конечно, это явление будет сопровождаться определенными потерями – все же часть тепла обязательно рассеется в воздухе, а не передастся теплоносителю. Вот только объем потерь напрямую зависит от утепления корпуса устройства, а не от вида отопительного оборудования. Кроме того, вышедшее наружу тепло напрямую будет прогревать помещение, где установлен котел.

Особенности электрического отопительного оборудования

Если рассматривать проблему с другой стороны, то отопление предназначено для компенсации тепловых потерь, количество которых определяется:

  • Качеством утепления здания, совершенно не зависящим от эффективности отопительного котла;
  • Разницей температур в доме и на улице, которая тоже никак не зависит от используемого отопительного оборудования.

Резюмируя, можно определенно сказать, что тип источника тепла не имеет никакой взаимосвязи с требуемой для отопления здания тепловой мощностью – а это значит, что хваленая экономичность электрических устройств попросту отсутствует.

Особенности электрического отопительного оборудования

Впрочем, это касается только эффективности – каждому электрическому устройству свойственны особые эксплуатационные качества:

  1. Электрические радиаторы. Такие устройства нагружают электросеть равномерно, поэтому никаких требований к проводке не предъявляется.
  2. Индукционные котлы. Подобное отопительное оборудование отличается компактностью и надежностью. Последнее качество обуславливается тем, что в теплообменнике нет нагревательного элемента, а контроллер питания и катушка располагаются снаружи, поэтому вода не оказывает на них никакого влияния. Кроме того, индукционные котлы могут работать с любым теплоносителем.
  3. Электродные котлы. Отличаются наименьшими размерами. Таким котлам требуется постоянная замена электродов, поскольку они со временем растворяются в воде. В качестве теплоносителя может использоваться только вода, содержащая определенное количество солей.
  4. ТЭНовые котлы. Основной проблемой котлов с ТЭНами является постоянное отложение накипи на нагревательных элементах (данный фактор неактуален для закрытых отопительных контуров, в которых количество солей изначально ограничено). Кроме того, эти устройства имеют довольно крупные размеры.

Последовательность сборки и монтаж

  • В первую очередь привариваются два металлических блина.
  • Ножки под электрический котел.
  • Патрубки для контуров отопления и под ТЭН.

Внимание! Патрубок для обратки устанавливается своими руками выше края самодельного котла на 5-7 см. С противоположной стороны ТЭН (можно сбоку). Патрубок подающего контура отопления располагается ниже верхней крышки на 5-7 см.

Электрический котел отопления своими руками изготовлен, его можно подключать к отоплению дома. Если трубная разводка отопления состоит из металлических труб, то соединения патрубков и контуров производится при помощи газосварки. Если трубы отопления пластиковые, то на патрубки необходимо установит переходники от металла на пластик. Самому это сделать несложно.

Окончательный этап – установка своими руками ТЭНа. Он просто вкручивается по резьбе, плотно прижимаясь к краям переходника. Герметичность стыка обеспечивает прокладка из жаростойкой резины или пластика. Устанавливаются своими руками термометр и манометр.

Теперь необходимо подключить ТЭН к питающей сети. Рекомендуется это сделать через отдельный автомат, установленный в распределительном щитке. Предварительно придется позаботиться о проведении питающего кабеля от щита до самодельного котла отопления. Сделать это самому тоже несложно. Проводится тестирование установки на предмет обнаружения неисправностей и неправильной работы: отопление заполняется водой и включается ТЭН.

Если все сборочные детали были собраны правильно, надежно проведена сварка, точно подобран ТЭН, то самодельный электрический котел отопления должен работать корректно.

Статьи по теме: Электрический водонагревательный котелСамый экономичный электрический котел отопленияНастенный электрический котел отопления

В качестве заключения

Теперь вы знаете, каков принцип работы электродного котла и как можно собрать подобный агрегат в домашних условиях, сэкономив немало денег. Главное в работе – четко следовать инструкции и соблюдать требования техники безопасности. В таком случае никаких проблем не возникнет.

Характеристики электродных электрических котлов очаг-2 Очаг-3 Очаг-5 Очаг-6 Гейзер-9 Гейзер-15 Вулкан-25
Объем отапливаемого помещения () 75 120 175 200 340 550 850
Номинальная потребляемая мощность (кВт) 2 3 5 6 9 15 25
Номинальное напряжение (В) 220 220 220 220 380 380 380
Ориентировочный полугодовой расход электроэнергии (кВт/ч)(при правильной теплоизоляции помещения) 0,5 0,75 1,25 1,5 3 4 6,5
Максимальный ток электрокотла по каждой фазе (А), частота 50 Гц 9,1 13,7 22,7 27,3 13,7 22,7 37,5
Номинальный ток автоматики. Электромеханический вариант (А) 20 26 25 32 3×16 3×25 3×40
Сечение провода, медь () 220 В 4 (220 В) 4 (220 В) 6 (220 В) 6 (220 В) 4 (380 В) 4 (380 В) 6 (380 В)
Рекомендуемый объем теплоносителя в отопительной системе (л) 20-40 25-50 30-60 35-70 50-100 100-200 150-300
Диаметр патрубков «Вход» и «Выход» электродного электрокотла (мм) 25 25 25 25 32 32 32
Класс защиты от поражения электрическим током 1 1 1 1 1 1 1
Длина (мм) 315 315 315 355 360 410 460
Масса (кг) 1,1 1,1 1,1 1,1 5,0 5,3 5,7
Читайте также:  Кронштейны для биметаллических радиаторов – крепим правильно

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.
Сборка электродного котла

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 котел своими руками, 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.

Сборка электродного котла

Соорудить отопительный котел в загородных домах, которые не подключены к центральному газопроводу вполне возможно даже своими силами. В данном материале речь пойдет о том, как сделать электрический котел отопления своими руками. Мы рассмотрим 3 доступных варианта электрокотлов – ТЭНовые, электродные и индукционные.

Вариант № Индукционные котлы

Из широко используемых моделей индукционный котел можно считать последней разработкой.

Вариант № Индукционные котлы

Как работают индукционные нагреватели

Вариант № Индукционные котлы

Если не вдаваться в тонкости устройства, то индукционный котел — это та же микроволновка, теплоноситель нагревается посредством магнитного поля.

Вариант № Индукционные котлы

Вариант № Индукционные котлы

Схема отопительной системы подразумевает работу в заданный интервал времени.

Вариант № Индукционные котлы

Достоинства:

Вариант № Индукционные котлы
  • Безопасность;
  • Высокий КПД;
  • В этих агрегатах может использоваться любой теплоноситель, его качество не играет роли;
  • В индукционных котлах практически не образуется накипь.
Вариант № Индукционные котлы

Недостатки:

Вариант № Индукционные котлы
  • Стоимость индукционных котлов довольно высока;
  • В этих аппаратах относительно сложная управляющая автоматика. Собрать ее своими руками дилетанту проблематично.
Вариант № Индукционные котлы

Собираем простой индукционный нагреватель

Вариант № Индукционные котлы

Когда я начал изучать самодельные индукционные нагреватели, то понял, что инструкция там не простая, да и чертежи довольно сложные для домашнего мастера, но есть интересное решение, о котором я далее и расскажу.

Вариант № Индукционные котлы

Изготовление своими руками

Постройка котла состоит из двух этапов — проектирование и сборка.

Проектирование и подготовка чертежа

На этапе проектирования определяют:

  1. Вид котла. Разница в КПД котлов небольшая, поэтому лучше выбрать проверенную годами ТЭНовую схему.
  2. Мощность котла. Определяется по сумме мощностей нагревателей и зависит от теплопотерь помещения, а также тепловой мощности батарей.
  3. Общую схему и рисуют проект.

Поиск и подготовка

Для нашей конструкции потребуется обрезок трубы 150 мм диаметром, две заглушки, электронагреватели, штуцера для входа/выхода теплоносителя, подключения нагревателей и клапана развоздушки.

Обработка материалов

Трубу требуется герметично заварить, подключить штуцера. Для этого обращаемся к знакомым сварщикам. Задача облегчается, если есть корпус от огнетушителя — он выполнен из стойкой к коррозии стали, толщина и габариты вполне подойдут. Остается только приварить резьбовые соединения.

Чтобы собрать электрический котел, нам потребуются:

  1. Инструменты: разводные и рожковые сантехнические ключи, отвертка и индикатор электричества.
  2. Расходники: уплотнительные прокладки, льняная пакля или фум-лента.

Сборка идет по логическим этапам:

  • Присоединение ТЭНов в корпус. Желательно, чтобы они располагались в нижней части — так нагрев будет равномернее.
  • Монтаж к стене. Для этого заранее привариваются монтажные кронштейны. Можно воспользоваться стяжными хомутами.
  • Подключение к системе отопления. Все соединения должны быть с кранами — это облегчит снятие электрического котла в случае ремонта.
  • Присоединение к контактам ТЭНа электрических проводов. Подключать лучше через регулятор мощности.
  • Обязательно заземлить корпус. Это исключит поражение электрическим током в случае «пробоя» изоляции нагревателя.

Испытания

Котел запускается только на заполненной системе отопления

При проверке особое внимание стоит уделить целости контактов, наличия электрического «пробоя». Для этого потребуется индикатор

Если при присоединении проводов лампочка индикатора светится – отключаем прибор и проверяем, где произошла утечка тока.