Как сделать самодельный электрокотел для отопления?

В холодное время года любой жилой дом требует сохранения тепла для комфортного проживания, что можно организовать с помощью монтажа отопительной системы. Один из большого разнообразия вариантов таких систем, используется отопление дома электричеством.

Особенности электроотопления

Разумеется, этот вариант далеко не самый эффективный, ведь электричество, как источник энергии, намного дороже большинства органических видов топлива. Не в этом его преимущество, а в том, что сейчас — это самый распространенный вид источника энергии. Есть и другие плюсы, но о них позже. Неудивительно, поэтому многие используют электрическое отопление для дома.

Производители предоставляют широкий ассортимент отопительных устройств электрического типа, также можно сделать своими руками самодельный электрокотел.

Особенности электроотопления

Самодельный электрический котел отопления

Разновидности

Конструктивные подходы, принципиальные схемы электрогенераторов тепла обуславливают широкий диапазон мощностей для этого вида котлов.

Кроме деления по типу питающей электросети на однофазные приборы и трехфазные агрегаты, тепловые преобразователи классифицируются следующим образом:

  1. Тэновые. Нагрев циркулирующего теплоносителя осуществляется посредством взаимодействия жидкости с термоэлектрическими нагревательными элементами в камере прибора.
  2. Электродные. Сопротивление электролита (солевого раствора) при пропускании через него переменного тока сопровождается выделением тепловой энергии, которая передается отопительным радиаторам (теплым полам).
  3. Индукционные. Отбор тепла происходит от своеобразного трансформатора с первичной и вторичной (короткозамкнутой) обмоткой.

Устройство агрегата

Электрические обогреватели представляют собой многоступенчатые устройства, что позволяет не всегда использовать их на полную мощность. Это дает возможность экономить на электроэнергии и продлить срок службы агрегата. Обогреватели бывают:

  • с трубчатыми электрическими нагревателями;
  • индукционные;
  • электродные.

Современные котлы работают от сети однофазного или трехфазного тока. Основу конструкции составляет емкость, внутри которой располагаются нагревательные элементы. Все управление осуществляется с помощью специального пульта регулирования.

В некоторых схемах отопления частного дома с электрокотлом используются дополнительные элементы: насосы, фильтры, клапаны. Для сокращения расхода электроэнергии еще применяется внешнее аппаратно-программное устройство, позволяющее полностью автоматизировать управление работой агрегата.

Возможные способы электрического обогрева частного дома

Существует два принципа, на которых построены все существующие электрические системы отопления (СО):

  1. Прямое. Нагрев каждого помещения осуществляется устройствами, запитанными непосредственно от электросети.
  2. Непрямое. В данном принципе заложено использование теплоносителя, который нагревает радиаторы, установленные в обогреваемых помещениях.

Существует масса мнений, какое электрическое отопление в частном доме лучше. Основным доводом приверженцев непрямого способа обогрева жилища является достаточно длительный процесс остывания теплоносителя в системе, что дает преимущества при остановке котла. Все, кто использует прямой нагрев утверждают, что значительно выигрывают на приобретении и установке оборудования.

Как обогреть жилище электричеством

Рассмотрим наиболее популярные варианты электрического отопления загородного дома.

  • Водяное отопление с электрическим котлом.
  • Обогрев при помощи электроконвекторов.

Первый вариант предполагает создание отопительного контура, в котором используются трубы для транспортировки теплоносителя, радиаторы для передачи помещению тепловой энергии, а также необходимые для работы системы приборы и механизмы (расширительный бак, циркуляционный насос, запорная и регулирующая арматура, приборы безопасности и контроля).

Читайте также:  Выбор и монтаж фольги для бани в качестве пароизоляции и утеплителя

Кроме этого, необходима правильная схема СО вашего дома, согласно архитектуре постройки, конструктивным особенностям и прочим факторам.

Второй вариант предполагает установку в каждом помещении необходимого количества электроконвекторов. Выгоды налицо: не нужно создавать отопительные контуры, заниматься проектированием и сложным монтажом оборудования. Все работы можно выполнить самостоятельно, не переплачивая дорогостоящим специалистам.

Рассмотрим конструктивные особенности и принцип действия каждого варианта обогрева, что даст возможность сделать вывод, можно ли использовать электричество для обогрева частных и загородных домов.

В чем преимущества самодельного электрокотла?

Если есть определенный уровень знаний и необходимое оборудование и материалы, электрический котел отопления самодельный – это отличный вариант для экономии финансовых средств. Ведь стоимость подобного оборудования нельзя назвать низкой. В среднем электрокотел тэнового типа обойдется не менее чем в 100 долларов. А вот если сделать его самостоятельно, затраты составят всего 40 долларов.

Цена электродного нагревателя составляет не менее 150 долларов. Смастерить его своими руками можно вообще за копейки. Так что самодельный агрегат в любом случае обойдется дешевле.

В чем преимущества самодельного электрокотла?

Функциональность самодельного электрокотла не будет уступать приборам, изготовленным на производственных площадках.

Описание и принцип работы котлов

В основе работы электрического котла лежит принцип преобразования сетевой электроэнергии в энергию тепловую. Далее с помощью последней происходит нагрев теплоносителя (воды или антифриза). При этом потери в ходе трансформации электричества в тепло снижены в электрокотлахотопления до минимума в 1–3%. КПД у этих нагревательных установок достигает 97–99%.

Состоит классический электрический котел из:

  • Блока управления и защиты;

  • Теплообменника с нагревательным элементом;

  • Расширительного бака;

  • Циркуляционного насоса.

Схема устройства

При подаче электричества на нагревательный элемент происходит нагрев теплоносителя, который затем с помощью циркуляционного насоса отправляется к отопительным батареям дома. Если котел параллельно применяется и для разогревания воды в ГВС, то дополнительно устанавливается бойлер косвенного нагрева. Во втором случае возможен и вариант с двумя раздельными контурами, каждый со своим теплообменником – один для обогрева, второй для водоснабжения.

Подготовка электрического аппарата к работе

Внимание!

Перед монтажом аппарата трубопровод отопительной системы необходимо несколько раз промыть водой под давлением. В старых системах такая промывка должна осуществляться против тока теплоносителя.

Визуальный осмотр должен подтвердить, что аппарат находится в правильном, соответствующем проекту положении, все коммуникации подсоединены, а давление воды в системе находится в пределах, определённых технической документацией.

  • Трубопроводная арматура, расположенная перед аппаратом, проверяется на исправность переключением её в положения «Открыто» и «Закрыто».
  • Вся трубопроводная арматура теплогенератора, отопительной системы и системы снабжения горячей водой переводится в положение «Закрыто».
  • На трубопроводах, подводящих к аппарату холодную воду, необходимо открыть запорную арматуру.

Совет!

Система должна заполняться водой, имеющей минимальную жёсткость, что позволит продлить срок службы ТЭНов.

При электроотоплении не рекомендуется применять незамерзающие жидкости из-за их свойств, негативно влияющих на работу оборудования. Такие составы снижают теплопередачу и приводят к преждевременному старению и повреждению элементов, изготовленных из резины. Если отклонение параметров работу установки вызвано применением незамерзающих жидкостей, то общая гарантия на такие случаи не распространяется.

  • На обратном трубопроводе перед входом в аппарат необходимо установить фильтр или грязевик, или оба эти устройства.
  • После заполнения системы водой проверяют её герметичность.
Читайте также:  Варианты комбинированного отопления для частного дома

По окончании монтажных работ проверяют работоспособность датчика давления воды, аварийного датчика температуры, терморегулятора, управляющих и сигнальных элементов аппарата, находящихся на передней крышке.

При ремонте или неблагоприятных условиях для монтажа электрические отопительные аппараты могут подключаться к системе с помощью специальных резиновых шлангов.

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.

Лучшая конструкция самодельного электрокотла

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.

Обзор видов электрических котлов

Подключенный к сети отопления электрический котёл

По форме, размерам, конструкции и мощности электрокотлы неодинаковы. Поэтому каждый производитель приборов для отопления устанавливает на них свою цену. Во многом на стоимость и качественные характеристики электрического котла влияет и его вид по способу нагрева теплоносителя. Так, приборы отопления бывают ТЭНовыми, электродными и индукционными.

«За» и «против» ТЭНового электрокотла

В ТЭНовых электрических котлах за подачу тепла отвечают металлические трубки. Такие приборы можно повесить на стену или ставить на пол. Преимуществ у них немало:

  • Стоят сравнительно недорого;
  • Устанавливаются просто;
  • Вместо воды, в них можно заливать другой теплоноситель — антифриз;
  • Оснащены системой ступенчатой регулировки мощности.

Но у ТЭНовых электрокотлов обнаруживаются и некоторые недостатки:

  • Из-за жёсткой воды металлические трубки прибора покрываются накипью, что со временем отражается на его работе;
  • Случается, что ТЭНы выходят из строя, и встаёт вопрос об их срочной замене.

Оценка электродного

Электродный или, по-другому, ионный электрический прибор отопления функционирует за счёт прохождения через теплоноситель переменного тока. Он схож с ТЭНовым электрокотлом тем, что может быть однофазным и трёхфазным. Но у него есть немало особых преимуществ:

  • Температура теплоносителя увеличивается без использования ТЭНов;
  • Приемлемая цена, несмотря на большую эффективность прибора в преобразовании энергии;
  • Небольшие габариты;
  • Прибор застрахован от поломки в случае, если из системы отопления вытечет вода;
  • Отложения солей на электродах хоть и ухудшают работу котла, но не приводят его в негодность;
  • Быстрый нагрев воды в системе отопления с возможностью автоматического регулирования этого процесса;
  • На работу прибора не влияют скачки напряжения электричества.
Читайте также:  Газовые котлы Данко — Какие бывают поломки и алгоритм их ремонта

Но стоит принять во внимание, что электродный прибор отопления не лишён недостатков:

  • В такой котёл нельзя заливать никакой другой теплоноситель, кроме специального, стоимость которого велика;
  • Его нужно оснащать надёжным заземляющим устройством, отчего к нему нельзя применять защитное отключение;
  • Электролиз постепенно ухудшается, в результате чего происходят изменения в теплоносителе и изнашиваются сами электроды;
  • В месте установки котла требуется ставить вентиляционные решётки, так как в процессе электролиза образуется газ;
  • Мощность этого котла сложно плавно регулировать.

Плюсы и минусы индукционного

Индукционный прибор отопления использует свойство ферромагнетика — увеличивает температуру теплоносителя благодаря индукционному току. Этот электрокотёл нагревает воздух быстро, а выглядеть может по-разному, и поэтому имеет неодинаковые качественные характеристики. В числе преимуществ индукционного электрического котла нужно отметить следующие:

  • Внутри котла почти не оседает накипь, так как при его работе осуществляются особые микровибрации;
  • Прибор может бесперебойно функционировать много лет, причём его КПД не снизится;
  • Нагревательный элемент электрокотла не портится и не нуждается в замене.

К недостаткам индукционных электрических котлов относят:

  • Высокую стоимость по сравнению с ТЭНовыми и электродными котлами;
  • Большой вес (более 30 кг);
  • Недостаточную апробацию, так как их стали производить недавно.

Дальнейший монтаж электрокотла: способы его установки

Интеграция электрокотла в схему отопления.

Самодельный электрический котел может быть сделан несколькими вариантами. Самым простым является монтаж ТЭНа четко в систему отопления. Здесь стоит использовать более утолщенную трубу в сравнении с прочими трубами в вашем доме.

Способ со съемной трубой будет замечательным решением в том случае, если вам понадобиться снять ТЭН для починки либо полной замены. Не отказывайтесь от мобильности и универсальности решений, поскольку в противном случае могут возникнуть дальнейшие осложнения в процессе эксплуатации. Однако стоит подметить, что, несмотря на свою эффективность, данный комплекс обладает некоторыми недостатками.

Лучше всего будет изготовить отдельно расположенный котел небольшого диаметра. Для этого рациональнее использовать стальную трубу. При этом чем меньшего размера будет котел, тем более эффективным будет его функционал. Ведь нагревать лишние объемы воды и расходовать средства на отопление нет никакой необходимости. К примеру, для отопления сравнительно небольшого дома с двумя-тремя комнатами можно использовать трубу для котла в диаметре примерно 219 миллиметров. Длина котла при этом будет равняться 0,5 м.

Трубу следует заварить крышками с обоих концов. Это необходимо для качественной и более эффективной изоляции. Затем в одной из крышек проделывают отверстие, сквозь которое будет подаваться нагретая вода в радиаторы. Нижняя область котла также должна иметь отверстие, через которое будет поступать вода для обогрева. Устройство котла остается вполне простым. Вам лишь необходимо обзавестись ТЭНом.

Итак, процесс создания электрического котла для отопления радиаторов и обогрева воды самостоятельно — это несложное дело. Для обеспечения подогрева воды стоит применять котел с достаточно высокой пропускной способностью, дабы всегда присутствовал запас воды для применения.