Содержание
Электродный котел своими руками чертежи
Все электрические котлы радуют тем, что их может изготовить любой хозяин дома. При этом достаточно простым в изготовлении является электродный котел. Его конструкция является несложной, и поэтому весь производственный процесс является недолгим.
Особенности конструкции
Наиболее простой катодный котел включает в себя такие элементы:
Электродный котел подключен к электросети следующим образом:
Принцип работы
Ионные котлы работают так:
Плюсы и минусы
Как видно из вышесказанного, электродные котлы имеют такие плюсы:
Что касается минусов, то ионные котлы не радуют такими особенностями:
Чтобы изготовить электродный котел своими руками, нужно подготовить такие материалы:
Конечно, материалы следует брать с запасом, поскольку в случае ошибки их расход сильно растет.
Изготовление
Электродные котлы отопления изготавливают в такой последовательности:
Конечно, в схему электрического котла следует включить термодатчик (устанавливается на патрубке подачи воды) и терморегулятор. Эти элементы являются стандартными для всех типов котлов, включая трехфазные устройства индукционного типа .
Настройка работы котла
Она заключается в подборе правильной концентрации солей. В качестве солей будет использоваться обычная сода.
Порядок действий таков:
Как сделать электродный котел своими руками: этапы изготовления и устройство
В электродном отопительном устройстве увеличение температуры теплового носителя происходит за счёт броуновского движения ионов.
Подобная конструкция позволяет экономить расход электрической энергии и способствует её рациональному использованию.
Как сделать электродный котёл своими руками? Ответив на этот вопрос, можно снизить затраты на сооружения системы отопления и попытаться изготовить её самостоятельно.
Список материалов и инструментов
На начальном этапе следует внимательно изучить чертежи будущей отопительной системы и в соответствии с ними произвести подбор необходимых материалов и инструментов. Для изготовления обогревательного прибора понадобятся следующие элементы:
- устройство для сварки. Лучше, чтобы аппарат имел инверторную конструкцию. Новичку проще с ним работать;
- труба из стали. Из неё будет изготавливаться корпус котла. Оптимальный диаметр трубы составляет 10 см. Её длина не должна превышать 30 см;
- металлический стержень будет выполнять роль электрода;
- тройник для соединения корпуса обогревателя с батареями отопления;
- муфта для крепления котла;
- изоляционный материал для клемм и электродов;
- клеммы для оборудования контура заземления;
- болгарка.
Принцип действия
Работа электродного котла основана на протекании процесса электролиза. В воду опускают два разноимённо заряженных электрода. Ток, подаваемый на них, имеет постоянное значение. Результатом химического процесса является разнонаправленное движение ионов.
То же самое происходит в обогревательном устройстве. Только на контакты электродов подаётся переменное напряжение. Ионы с огромной частотой постоянно меняют направление своего движения. В результате этого и происходит нагревание теплового носителя.
Преимущества электродной конструкции
Электродные обогреватели обладают рядом преимуществ по сравнению с классическими котлами:
- коэффициент полезного действия приближается к 100 %. Простая и надёжная конструкция позволяет практически всю используемую электрическую энергию преобразовывать в тепло;
- отопительные устройства обладают небольшими габаритами. Их устанавливают непосредственно в отопительный контур. Не занимается дополнительное место в помещении.
- Характерным представителем обогревателей подобного типа является электрокотел скорпион;
- приборы имеют высокую надёжность. Если система запускается при отсутствии теплового носителя невозможен её выход из строя;
- скачки напряжения не приведут к отключению отопления. Изменится лишь температура нагревания;
- самодельный электродный котел для водяного отопления является более экономичным устройством, по сравнению с обычным электрическим нагревателем. При его работе расходуется меньше электрической энергии.
Недостатки
Качественная работа отопительного прибора возможна лишь при определённом составе воды. Отклонения от нормы приведут к уменьшению мощности устройства.
Котёл нельзя использовать без контура заземления. Существует вероятность поражения электрическим током. Электродную обогревательную конструкцию нельзя устанавливать на некоторые виды радиаторов.
Изготовление электродного обогревателя
Существуют различные схемы подключения электродного обогревателя к отопительной системе. При одноконтурном соединении отопление используется только для обогрева помещений. Если установить двухконтурное устройство, теплоноситель будет также использоваться в системе горячего водоснабжения.
Изготовление электродного отопительного устройства осуществляется в следующем порядке:
- на стальную трубу, которая в дальнейшем будет использоваться в качестве корпуса котла, насаживается муфта;
- на другой конец крепится тройник;
- проверяется герметичность соединения, необходимо исключить вероятность возникновения утечек;
- торец тройника соединяется с электродом. Его неподвижность обеспечивается с помощью используемого изоляционного материала. Электрод устанавливается в определённом положении и фиксируется;
- перед проведением сварочных работ внутрь трубы наливается жидкость;
- к трубе привариваются стальные болты. К ним будет крепиться провод заземления и нулевой. Места соединения тщательно изолируются;
- На последнем этапе изделие соединяется с отопительным контуром и подключается. Следует учитывать, что для защиты системы нельзя использовать УЗО. В этом случае повышается вероятность поражения электрическим током.
Чтобы обеспечить безопасность работы нагревательного прибора конструкция дополняется следующими элементами:
- предохранительным клапаном;
- устройством, с помощью которого будет производиться удаление воздуха;
- датчиком давления;
- расширительным бачок.
Рекомендации по установке
Монтаж электродного обогревателя следует проводить с учётом определённых рекомендаций:
- устройство крепится в вертикальной плоскости;
- непосредственное соединение прибора с отопительной системой следует осуществлять с помощью металлических труб;
- для заземления выбирается медный провод;
- перед включением котла необходимо очистить систему с помощью специальных средств.
Регулировка работы обогревательного устройства
Жидкость для электродных котлов должна обладать определённым химическим составом. Для эффективной работы отопительной системы необходимо подобрать правильную концентрацию соли. В этом качестве используют обычную соду. Регулировка проводится следующим образом:
- провода питания соединяют с амперметром;
- включают отопительный прибор;
- в жидкость добавляют соду и заливают её в расширительный бачок;
- с помощью амперметра определяют силу тока. Она не должна превышать 18 А;
- периодически раствор доливается в отопительную систему и измеряется сила тока. При достижении значения в 17 А доливка прекращается.
Выбор радиаторных батарей
При выборе радиаторов следует учитывать мощность отопительного устройства. 1 кВт мощности обогревателя должно соответствовать 10 л теплового носителя. Не стоит наливать жидкость с запасом. В этом случае будет расходоваться больше электрической энергии для её нагревания.
Лучше использовать биметаллические или алюминиевые радиаторные конструкции. Они содержат меньше примесей, которые при попадании в систему отопления, будут негативно влиять на её работу.
Особенности эксплуатации
В обогревательных приборах с электродным принципом действия образуются гидролизные газы. Поэтому в системе должны быть предусмотрено устройство для спуска воздушных масс.
Для подачи электрической энергии может использоваться ручной режим или автоматическая система управления.
Чтобы увеличить силу тока обогревательного котла необходимо повысить концентрацию соды в жидкости. При изменении характеристик теплового носителя изменяется величина сопротивления.
Обратите внимание
Для стабильной работы устройства следует контролировать состав жидкости, поддерживая определённые пропорции.
Электродные обогревательные устройства обладают высокой эффективностью и применяются для отопления небольших строений. При этом они имеют небольшие габариты и позволяют экономить свободное место в помещении.
Электродный котел своими руками: принцип работы, схемы подключения к тёплому полу и как сделать обогреватель самому – расчет мощности
Электрические системы отопления удобны, неприхотливы в обслуживании и достаточно просты в установке. Кроме привычных ТЭНов, в последнее время становятся популярными электродные (ионные) нагревательные устройства. Изготовить электродный котёл своими руками несложно, потребуются минимальный инструмент и навыки работы со сварочным аппаратом, а также нужно следовать общим рекомендациям.
В основе такого способа нагрева теплоносителя лежит процесс хаотичного перемещения ионов воды под воздействием переменного электрического тока.
Любой подобный котёл состоит из массивного электрода, на который подаётся напряжение, а в качестве второго электрода с нулевой фазой выступает металлический корпус нагревателя.
Дальнейший процесс напоминает электролиз, только ионы движутся не от катода к аноду, а хаотично перемещаются в разные стороны с частотой 50 Гц.
Устройство электродного котла
Электролит обладает плохой проводимостью и большим сопротивлением, чем сталь или алюминий, поэтому при прохождении через него электрического тока происходит выделение тепловой энергии. Мощность устройства рассчитывают по формуле: P=U*I, где U – подаваемое напряжение (В), а I – сила тока (А).
Преимущество такой схемы перед ТЭНом заключается в отсутствии промежуточной теплоизоляционной прослойки между нагревательным элементом и теплоносителем, что обеспечивает максимально возможный КПД. Фактически вся подаваемая электроэнергия преобразуется в тепловую.
Схема преобразования электроэнергии в тепловую
Плюсы и минусы
Несмотря на то, что такие котлы появились относительно недавно, информации по их использованию достаточно. Кроме простоты конструкции, ионные котлы обладают и другими плюсами:
- КПД достигает рекордных 99%, другие системы имеют меньший коэффициент в силу особенностей своего устройства;
- Экономичнее других нагревательных устройств на 15–20% при аналогичной выделяемой мощности;
- Не зависит от перепадов напряжения, будет греть даже при сильном его падении, но с меньшей эффективностью;
- Не боятся утечки жидкости, при включении «на сухую» перегрева не произойдёт из-за невозможности процесса нагрева без электролита;
- Бесшумность работы;
- Компактные размеры устройства.
К сожалению, недостатки у ионных котлов тоже есть:
- Система отопления склонна к накоплению статического электричества и поражению электрическим током, поэтому качественное заземление обязательно;
- Теплоноситель должен иметь определённые показатели сопротивления, простая вода из крана не подходит;
- Необходимость установки электронного блока управления и термодатчиков для контроля за постоянной температурой;
- Потребление электроэнергии и стоимость 1 ккал выше, чем у твердотопливных или газовых котлов;
- Потребуется использовать специальные радиаторы отопления.
Как рассчитать мощность
Целесообразность установки отопительного котла того или иного типа определяется условиями его эксплуатации и площадью помещения. На основании этих данных рассчитывают минимальную мощность и стоимость эксплуатации за отопительный сезон или целый год.
Формула мощности: W=We*S (кВт);
- W – это оптимальная мощность нагревательной установки;
- We – удельная мощность для единицы площади, зависит от региона (южные районы порядка 0,05–0,07, северные и центральные – до 0,2);
- S – общая площадь (м2);
Могут вводиться дополнительные поправочные коэффициенты для разных типов зданий и кровли:
- крыша без теплоизоляции – 0,25;
- нет наружного стенового утеплителя – 0,35;
- сквозняки или мощная вентиляция – 0,15.
Эти и другие поправки содержатся в справочной литературе, а также соответствующих ГОСТах.
Схема подключения к отопительной сети
Для нормальной эксплуатации потребуется установка циркуляционного насоса, расширительного бака, специального фильтра и блока автоматики. Чаще всего используются 3 типовых схемы включения электрокотла в отопительный контур.
Стандартная или последовательная
Самая распространённая принципиальная схема, в которой теплоноситель подаётся сверху вниз при помощи насоса. Позволяет подключать большое количество радиаторов отопления.
Принципиальная схема подключения котла является самой распространённой
Параллельная схема
Хорошо подойдёт небольшим помещениям с 1–2 секциями батарей. Циркуляция жидкости в таком контуре возможна самотёком за счёт конвекции. Также может быть подключён второй котёл или центральное отопление.
1 – котёл, 2 – радиаторы системы отопления, 3 – расширительный бак; 4 – кран заполнения/подпитки системы из водопровода
Подключение тёплого пола
В домах с центральным или газовым отоплением электродные котлы малой мощности используют для обогрева пола. Такой пол дольше сохраняет тепло и делает микроклимат в помещении мягче, чем при использовании инфракрасных обогревателей.
Подключить тёплый пол к котлу можно самостоятельно
Нагрев воды в системе горячего водоснабжения предполагает применение специальных 2-х контурных котлов, которые могут быть также подключены к общей отопительной системе.
Важно
Перед началом работ на чертеже необходимо указать количество контуров, места расположения радиаторов отопления и общее количество труб, места установки насосов и фильтров. Предусмотреть краны для слива воды и заправки жидкости в контур.
Вначале необходимо определиться с типом электродного котла – одноконтурный для отопления или двухконтурный для ГВС. Во втором случае корпус котла устанавливается внутри ёмкости с водопроводной водой.
Материалы и инструменты для изготовления электродного котла
Большинство подходящих по размеру заготовок можно найти, порывшись в гараже, а недостающие детали докупить в магазине. Сложного инструмента также не потребуется. Для сборки стандартного котла мощностью до 10 кВт необходимо следующее:
- Сварочный аппарат, желательно современный инверторный, с таким проще справиться, а качество швов получится весьма приличным;
- Болгарка;
- Дрель;
- Обрезок стальной трубы длиной 20–30 см и диаметром 8–10 см, он послужит корпусом;
- Металлический стержень диаметром 1–2 см и длиной 10–15 см для центрального электрода;
- Железный тройник диаметром, как у корпуса котла, для крепления электрода и подводящих трубок (готовые продаются в сантехнических магазинах);
- Муфта с переходником под стандартную трубную резьбу и подходящая по диаметру к корпусу;
- Изолятор для электрода из подходящей биметаллической заглушки или фторопластового уплотнителя;
- Контакты для нулевой фазы и заземления из подходящих болтов с гайками на М6 или М8;
- Герметик или специальная уплотнительная лента;
- Уголок для изготовления крепежа корпуса котла к стене или полу.
Технология изготовления
Работу ведём в такой последовательности:
Процесс изготовления электродного котла не вызывает особых трудностей
Схема подключения электродного котла
Перед окончательной установкой собранного котла испытайте его на герметичность. Для этого залейте в него керосин или похожую жидкость с высокой текучестью.
Также можно проверить герметичность, нанеся мыльный раствор на стыки и сварные швы, а внутрь корпуса подать воздух под давлением от 3 атм., например, от автомобильного насоса.
Затем котёл промывают специальными составами, удаляющими накипь и ржавчину внутри.
Монтаж самодельного котла в систему отопления
Работа электродного котла отличается от индукционного или ТЭНового, поэтому его эксплуатация потребует своей схемы подключения.
В процессе пропускания тока через теплоноситель выделяется электролизный газ (водород), который ухудшает работоспособность системы.
Для его удаления в верхней части системы врезается специальный предохранительный клапан, стравливающий избытки давления в системе.
Также потребуются:
- Расширительный бак;
- Манометр;
- Автоматический клапан сброса воздуха;
- Запорная арматура.
Установка ионного котла любого типа возможна только в вертикальном положении, а выводная труба обязательно берётся металлическая длиной до 1,5 м. Остальная разводка выполняется из композитных или любых других труб.
Электродный котёл, сделанный своими руками
Рабочая температура теплоносителя в герметичной системе достигает 120 градусов, поэтому обязательно наличие защитных кожухов. Преимущество герметичного контура состоит в том, что на стенках труб долгое время не образуются ржавчина и накипь.
Мощность электродного котла можно регулировать, изменяя концентрацию растворенных солей в теплоносителе. Для получения оптимального сопротивления жидкости применяют такой метод:
- Берём дистиллированную воду или дождевую (снеговую);
- Потребуются ёмкость, амперметр, большой шприц для воды или мерный стакан, пищевая сода;
- По закона Ома рассчитываем силу тока в цепи (для котла мощностью 4 кВт при напряжении 220 В сила тока составит 18А);
- Разводим соду в ёмкости в пропорции 1 к 10 и заливаем в систему через расширительный бак;
- Амперметр подключаем к клеммам котла и смотрим на показания на включённом и прогретом котле;
- Доливаем воду до появления нужного значения силы тока.
Надо помнить, что процесс изменения концентрации теплоносителя происходит постепенно, поэтому стоит подождать окончательного установления тока на 16–17 Амперах. В дальнейшей эксплуатации следует регулярно проверять значение силы тока в системе, а при необходимости корректировать плотность жидкости добавлением соды или воды.
Выбор радиатора для работы с электродным котлом
Из-за особенностей теплоносителя с большим количеством растворённых солей для работы в отопительном контуре подходят не все радиаторы.
Для этого типа нагревательных устройств допускается применение алюминиевых или биметаллических конструкций.
Они хорошо держат нагрев свыше 100 градусов и повышенное давление, а внутренняя поверхность остаётся чистой даже после нескольких лет эксплуатации.
Алюминиевые и биметаллические радиаторы хорошо сохраняют тепло
Информация об объёме секций радиаторов указывается на упаковке, а объём жидкости, циркулирующей по трубам, находят по формуле: V=S*L (м3 или литры), где V – общий объём, S – площадь поперечного сечения трубы, L – суммарная длина всех труб системы отопления.
Электродные котлы малой и средней мощности хорошо зарекомендовали себя для отопления помещений площадью до 100 м2. При этом они могут работать от общедоступной сети 220 В, а предельная сила тока не превышает 20 А.
Такие устройства идеально подойдут для отопления загородного дома или гаража.
Изготовленный самостоятельно котёл и теплоноситель принесут значительную экономию, а по своим эксплуатационным характеристикам не будут уступать фирменным изделиям.
Видео: электродный электрокотёл своими руками
Единственное ограничение на эксплуатацию электродных котлов – это замерзание жидкости при минусовых температурах. Использовать антифриз запрещается, а водно-солевой раствор превратится в лёд уже при минус 4–5 градусах.
Изготовление электрокотла для отопления дома своими руками
В последние годы среди населения пользуется популярностью установка электрического оборудования для обогрева помещений. Связано это с экономией средств на природных энергоресурсах. Но монтаж такого оборудования требует значительных материальных вложений, поэтому многие домашние умельцы интересуются тем, как сделать электрокотел своими руками.
Подобный электрокотёл можно изготовить самому
Причины популярности электрокотлов
Электрические котлы не имеют механических элементов, благодаря чему пользоваться ими намного проще. К тому же вероятность возникновения поломки снижается в несколько раз.
В электрокотлах установлена система автоматической регуляции температуры. Это способствует его отключению при малейших изменениях температуры окружающей среды. Если возникнет необходимость, котёл либо увеличит температуру, либо её уменьшит.
Работает устройство безопасно, не производя угарного газа и других вредных веществ, поэтому его устанавливать можно для обогрева любых помещений, в том числе детских и спальных комнат. К тому же на монтаж оборудования не нужно получать соответствующих разрешений от контролирующих органов.
В этом видео вы узнаете, как изготовить электрокотёл:
Такие котлы можно использовать в качестве дополнительного оборудования для обогрева помещения или сделать основным источником тепла в доме. Питается устройство от сети 220 В, а весит, как правило, около 20 кг. Даже при таких небольших габаритах оно способно обогреть до 400 кубов воздуха.
Многие электрокотлы характеризуются хорошим КПД. К примеру, для нагрева 30 кубов воздуха необходимо в сутки потратить 4 кВт электричества. Использование таких устройств позволяет обогреть помещение гораздо больших размеров, чем это можно было бы сделать другими видами отопительного оборудования.
Конструкция и принцип работы
Электрокотлы имеют довольно простую конструкцию. Все устройства оборудованы нагревательным элементом и ёмкостью для проводника тепла. По типу нагревательного элемента электрокотлы разделяются на:
- устройства с тэнами (трубчатыми нагревателями);
- индукционные котлы;
- приборы с электродными нагревателями.
Электрокотлы классифицируются на 3 видаЧитать подробнее: индукционный котел отопления своими руками.
Передвигаться теплоноситель по системе может в принудительном порядке с помощью установки дополнительного оборудования (насосов). Также для этой цели могут использоваться элементарные законы физики и сила земной гравитации. При автоматической циркуляции насос устанавливается на входе обратки.
Устройство с тепловым электронагревателем
Такие устройства считаются самыми популярными благодаря простой конструкции и небольшой стоимости. ТЭН (нагревательный элемент) устанавливается в ёмкость, где и прогревается проводник тепла до нужной температуры. При прохождении тока по спирали тэна она нагревается до высокой температуры, благодаря чему и происходит нагрев жидкости.
Нагревательный элемент защищён от перегревания, так как вода постоянно циркулирует и охлаждает его. Чтобы поддерживать постоянный уровень температуры проводника тепла, устанавливается термостат, который отключает тэн в случае превышения установленной температуры. Включается аппарат снова, когда показатели будут уменьшены до минимальных.
Электрический котёл для отопления своими руками сделать несложно, если сравнивать его изготовление с другими видами отопительного оборудования. Он не будет обладать достоинствами покупных аналогов, но всё же возложенную на него функцию выполнит.
Совет
Для самостоятельного изготовления устройства понадобятся только нагревательные трубчатые элементы и ёмкость. Но идеальным такой котёл считать не стоит, поскольку его КПД будет ниже 80%.
Многое зависит и от качества тэнов, на которых образуется накипь из-за растворённых в воде солей. Зачастую она приводит к выходу оборудования из строя из-за перегрева. Как показывает практика, накипь слоем 1 мм снижает КПД на 10-15%.
Но даже учитывая это, электрические конструкции для нагрева помещений пользуются большой популярностью.
КПД такого устройства будет далек от 100%
Индукционные аппараты
Такие устройства, в отличие от тэновых моделей, имеют КПД, приближённый к 100%. К тому же они долговечны. Срок их службы составляет около 25-35 лет, при этом дополнительно они могут выполнять функцию бойлера, нагревая воду. Благодаря преобразованию энергии практически без потерь котлы индукционного типа имеют самую высокую энергоэффективность.
Тем не менее такой тип оборудования не стал популярным у домашних мастеров, поскольку индукционный самодельный электрокотел для отопления дома сделать очень сложно. Связано это с необходимостью использования электронных преобразователей напряжения.
Конструкция такого устройства состоит из катушки (индуктора), которая установлена на металлический сердечник. Последний представляет собой змеевик из труб, по которым движется теплоноситель.
Индукционный котёл отличается от тэновых устройств тем, что площадь соприкосновения воды или антифриза с нагревательным элементом у него в несколько раз выше. Поэтому и КПД индукционных агрегатов равняется 99-100%.
Накипи в них образуется в несколько раз меньше, поскольку создаются микровибрации, которые предотвращают такой процесс. Электрокотлы также имеют защиту от перегревания элекроэлемента, так как вода постоянно циркулирует.
Электродный агрегат
Конструкция на электродной основе чем-то напоминает «армейский» кипятильник. Она состоит из двух лезвий, между которыми есть зазор в 1-2 мм. В качестве теплоносителя используется вода с растворённой солью.
Электродный котёл включает в себя отрезок металлической трубы. Внутри расположен электрод, который закрыт с помощью втулок. Обязательно должно быть хорошее заземление с трубой, которое соединяют с корпусом котла.
Такой котёл имеет простую конструкцию
При подготовке теплопроводника необходимо правильно рассчитать количество соли, так как от этого показателя будет зависеть сила тока в цепи, то есть мощность устройства. Для корректировки температуры используют термостат. Также прибор оснащён автоматической системой отключения.
Преимущества и недостатки
Хоть разные виды электрокотлов отличаются по устройству и принципу действия, они имеют ряд общих достоинств и недостатков. Преимущества электрических котлов перед топливными заключаются в следующем:
- простота конструкции;
- высокий уровень безопасности;
- не нуждаются в установке дымохода;
- высокий КПД;
- электричество — одно из самых доступных и экологически чистых видов энергии;
- отдельного помещения под котельню не нужно предусматривать, а установка может быть произведена в любой комнате дома;
- потребуется намного меньше материалов для производства;
- большой срок службы;
- электрические котлы бесшумны и автоматизированы.
Если говорить о недостатках электрокотлов, то на сегодняшний день можно указать только один. Не учитывая того, что электричество — доступный и экологический вид энергии, он не является самым дорогим источником тепла. Хотя с другой стороны, если использовать электрокотлы в качестве дополнительного оборудования, то такой вариант будет экономически целесообразным.
Практическое руководство по самостоятельному изготовлению
Перед установкой оборудования необходимо тщательно подготовиться: сделать или заказать чертежи и схемы, произвести нужные расчёты, выбрать место под установку, запастись материалами и инструментами.
Хоть готовые чертежи теоретически можно использовать, но в большинстве случаев их придётся переделывать, так как каждый домашний мастер будет использовать те материалы, которые у него есть.
Производство котла на основе тэна
Электрокотел для отопления дома своими руками лучше сделать на основе технологии трубчатого электронагревателя. Связано это с простотой конструкции. Её сделать сможет даже человек без соответствующего опыта.
Такое устройство разрешается использовать для обогрева как большого, так и маленького помещения. Его можно установить в гараже, бане или небольшой комнате.
К тому же для его работы потребуется напряжение от обычной сети.
Сделать электрокотел отопления своими руками на 220 В можно из стальных труб для корпуса и патрубков, металлических листов и нескольких тэнов. Если планируется устанавливать один тэн, тогда достаточно трубы диаметром 10 см, а если два и более, то 13-15 см. Корпус должен быть длиннее нагревательного элемента минимум на полметра.
Необходимые инструменты и материалы
Для котла с мощностью 2,4 кВт нужно немного материалов. Он обеспечит теплом дом в качестве дополнительного оборудования. Для работы необходимо подготовить:
Все материалы можно приобрести в специализированных магазинах. Если устанавливать покупной котёл, то комплектующие должны быть в комплекте с ним. Некоторые элементы можно сделать самостоятельно из подручных средств, но термостат нужно покупать в любом случае. Также нужно подготовить ряд инструментов:
Пошаговая инструкция
Котёл для частного дома можно сделать самостоятельно, воспользовавшись инструкцией по производству. Все действия необходимо выполнять в такой последовательности:
Такая конструкция имеет свои недостатки. Основным из них является невозможность замены нагревательного элемента. Для этого нужно отрезать верхнюю крышку и демонтировать конструкцию. Чтобы избежать таких последствий, необходимо устанавливать съёмные тэны наподобие тех, что устанавливаются в бойлерах.
Для защиты от коррозии котёл обрабатывают специальным веществом. После этого его необходимо прогрунтовать и покрасить. Но лучше эти действия сделать отдельно для каждого элемента до установки котла.
Самостоятельно собранная отопительная установка хоть и имеет ряд недостатков, но экономичность и простота в использовании делают её популярной среди пользователей.
Однако не нужно забывать о предельной осторожности во время монтажа и эксплуатации, так как электричество требует особого внимания.
После запуска оборудования необходимо контролировать процесс его работы и вовремя проводить профилактику.
Изготавливаем электрический котел своими руками
Электродные котлы обладают предельно простой конструкцией. Они обеспечивают сравнительно быстрый нагрев теплоносителя в отопительной системе и позволяют немного экономить на электроэнергии.
Отдельные умельцы изготавливают их самостоятельно, снижая затраты на создание отопительной системы.
Как сделать электрокотел Скорпион своими руками? Для этого понадобятся инструменты и исходные материалы.
Что нужно для того чтобы собрать электрический котел своими руками? Если вы решились на такой эксперимент, запаситесь инструментами и исходными материалами. Для проведения работ понадобятся:
При создании электродного котла мы рекомендуем использовать электрод из того же металла, что и основная труба.
- Стальная труба – диаметр от 50 до 100 мм, длина – 250-300 мм;
- Электрод – крайне желательно, чтобы он был сделан из такого же материала, как и сама труба;
- Трубки меньшего диаметра – для подключения к отопительной системе;
- Изолятор для электрода – можно сделать самому или заказать в токарной мастерской;
- Провода для подключения к электросети;
- Провод для подключения к заземлению;
- Термостойкая краска.
Из инструментов понадобятся сварочный аппарат и ножовка. Теперь давайте разберемся, как сделать электрокотел отопления на 220 В своими руками.
Если вы собираетесь сделать электрокотел своими руками, чертежи и принципы работы вы найдете в нашем обзоре. Перед сборкой следует удостовериться в наличии необходимых инструментов и оборудования. Для начала разберемся в принципах работы электродных котлов – ничего сложного в них нет, технология простая и проверенная.
Принцип работы ТЭНового котла довольно прост, ТЭН нагревает воду которая соприкасается с ним напрямую.
Обратите внимание
В классических электрических котлах нагрев теплоносителя осуществляется с помощью ТЭНов с терморегулятором или без.
Нагревательные элементы обладают некоторой медлительностью – от включения до выхода на рабочий режим проходит много времени. К тому же, они небезопасны, так как по их вине нередко происходят пожары.
В стандартных котлах ТЭНы располагаются внутри трубы небольшого диаметра, по которой проходит теплоноситель – он разогревается и нагревает отопительную систему.
Также в конструкции ТЭНовых котлов присутствуют температурные датчики, определяющие степень нагрева теплоносителя – по ним выполняется регулировки. Возможен и другой способ контроля, по воздушному температурному датчику. Подсоединяются оба вида датчиков к внешним системам автоматики, отвечающим за пуск и остановку оборудования.
Принцип работы электродных котлов другой:
Электродные котлы нагревают воду за счет ионов, образовавшихся в воде в результате подачи на электроды переменного тока.
- Вместо ТЭНов в трубе располагаются один или три электрода (для однофазных или трехфазных котлов);
- При подаче электроэнергии в трубе начинается ионный обмен;
- Теплоноситель разогревается и передает тепло в трубы и радиаторы.
Многим из читателей знаком армейский кипятильник, состоящий из двух лезвий для бритья и двух проводов. Он быстро согревает воду, после чего она используется для заварки чая и прочих пищевых нужд. Но этот кипятильник потребляет огромное количество электроэнергии – его эксплуатация часто приводит к срабатыванию УЗО в щитке. Аналогичный принцип используется в электродных котлах.
Для того чтобы электродный котел работал более эффективно, в теплоноситель добавляют соль, соду или специальные присадки. Они увеличивают электропроводность воды и улучшают прогрев системы.
Схема простого электродного котла для систем отопления.
Теперь мы попробуем собрать электрокотел для отопления дома своими руками.
При указанных размерах используемой трубы мы получим устройство, мощность которого составит около 4-5 кВт – этого хватит для обогрева помещений площадью до 40-50 кв. м.
Важно
Берем трубу и приступаем к ее осмотру – она должна быть целой, без трещин и следов ржавчины. При наличии ржавчины ее следует удалить мелкой наждачной бумагой.
Привариваем к трубе два болта – к ним будут подключаться ноль и заземление. Таким образом, корпус трубы станет у нас наружным электродом.
Далее ввариваем входные и выходные патрубки – они послужат для подключения к отопительной системе. Входной патрубок располагается снизу, а выходной патрубок выводим сверху.
Верхнюю крышку можно приварить, а можно выполнить в трубе внутреннюю резьбу и сделать крышку съемной.
Съемная верхняя крышка обеспечит удобство проведения технического обслуживания котла – вполне вероятно, что в будущем его придется прочищать от накопившихся солей и шлаков. Если неохота связываться со съемными крышками, то вы можете их приварить.
При сборке электродного котла будьте внимательны, не допустите соприкосновения электродов между собой.
Самое сложное – сделать нижнюю крышку и вставить в нее электрод. Мы рекомендуем делать крышку съемной, чтобы электрод можно было легко вытащить и поменять.
Внутренний электрод не должен соприкасаться с внутренними стенами и самой крышкой. Для создания изоляции следует воспользоваться готовыми изоляторами из стеклотекстолита или фторопласта.
Процедура может показаться трудоемкой, но если у сборщика есть «прямые руки», то он справится с данной задачей.
Обе крышки, верхнюю и нижнюю, следует герметизировать резиновыми прокладками. Длина внутреннего электрода должна быть такой, чтобы он не касался противоположной стенки (она же верхняя крышка).
Наш самодельный электродный котел готов, осталось проделать последние шаги:
- Смонтировать котел и подключить его к отопительной системе;
- Заполнить систему теплоносителем и проверить ее герметичность;
- Выполнить электрические подключения.
Проверка системы отопления под давлением проводится с помощью специального аппарата, называемого опрессовщиком.
Электродные котлы монтируются в вертикальном положении, таким образом, чтобы электрический вывод для подключения центрального электрода находился снизу. Соединяем входные и выходные патрубки с отопительной системой, после чего заполняем отопительную систему теплоносителем.
Внимательно просматриваем все соединения на предмет протечек. Если есть возможность, следует проверить герметичность смонтированной самостоятельно системы отопления под давлением – максимальный показатель для подобных систем составляет не выше трех атмосфер.
Совет
Если с герметичностью все нормально, приступаем к электрическим подключениям. Так как мощность нашего котла составляет больше 3 кВт, протягиваем от электрического щита отдельную электрическую линию.
Обратите внимание, что ставить УЗО не нужно – они не работают совместно с электродными котлами. Фаза подключается к центральному электроду, ноль – к корпусу. Сюда же, к корпусу, подключается заземление (для этого к корпусу нашего котла приварены два болта).
Заземление рекомендуется подсоединять медным проводом сечением 4 мм.
Электродные котлы вырабатывают большое количество гидролизных газов. Поэтому отопительная система, работающая на таких котлах, должна оснащаться спускником воздуха.
Подача электроэнергии на котлы осуществляется в ручном режиме или с помощью специальной автоматики. Потребляемая мощность замеряется амперметром. Здесь нужно проследить, вышло ли оборудование на рабочий режим.
Если учесть, что мощность котла составляет 4-5 кВт, то сила тока в цепи должна составлять от 18 до 22 А (при питающем напряжении 220 Вольт).
Если сила тока недостаточна, в теплоноситель добавляется раствор соды или соли.
В процессе эксплуатации системы вы сможете заметить, что она не всегда работает стабильно. Все дело в изменении параметров теплоносителя – его электрическая проводимость меняется, сопротивление падает. Поэтому нужно регулярно контролировать состояние теплоносителя и добавлять в него соли и присадки.
Руководство по сборке электродного котла своими силами – Школа по утеплению дома
ГлавнаяКотлы отопленияРуководство по сборке электродного котла своими силами
29.11.2014
Электродный котел – это отопительное оборудование непосредственного действия. Теплоноситель в нем прогревается благодаря тому, что через него проходит электрический ток.
Причиной, по которой происходит нагрев, является движение ионов в воде – оно хаотично, ионы колеблются с частотой примерно 50 раз за секунду.
Что больше всего влияет на эффективность работы такого котла, так как технические особенности используемого теплоносителя.
Обратите внимание
Итак, тепло выделяется за счет того, что ионы двигаются, и передается на теплоноситель. Благодаря этому подобного рода оборудование экономит до 40 % энергии, если сравнивать с другими приборами аналогичного предназначения. Итак, сегодня мы поговорим о том, как изготовить электродный котел своими руками, а также рассмотрим принцип его работы и основные преимущества.
В данной системе электрический ток проводится водой, которую, соответственно, нужно должным образом подготовить. В воде должно быть немного соли. Соль растворяется в ней и доводит ее до нужного состояния. Количество соли, которое нужно добавлять, четко прописано в техпаспорте к котлу.
Как работает электродный котел
Читайте так же о том как сделать твердотопливный котел в одной из наших статей
Видео инструкция
Как известно, электрический ток при контакте с водой образует гидролиз, как следствие – появляется гидролизный газ. Такой газ будет препятствовать нормальному функционированию системы, поэтому вы периодически должны проводить ее развоздушивание.
Если теплоноситель вдруг начал вытекать из котла, то замыкания опасаться не стоит, ведь никакой цепи нет. Кроме того, к котлу должно подводиться автономное электропитание, поскольку при его активации происходит незначительный скачок напряжения.
Когда теплоноситель прогревается, сопротивление проводника понижается, по этой причине (повторимся) обязательно добавляйте соль и проверяйте ее количество несколько раз.
Когда понижается сопротивление, то может случиться пробой дуги (это практически то же, что и замыкание).
Плюсы и минусы такого котла
У котла электродного типа есть целый ряд неоспоримых достоинств.
- Вы сможете контролировать его работу посредством Интернета.
- Прибор работает абсолютно бесшумно.
- Вы получаете автономное отопление дома.
- Прибор экологически чист.
- Кроме того, он компактен.
- Для него не нужно оборудовать отдельное помещение.
- Стоит котел относительно недорого.
- Его достаточно легко установить своими руками.
- Наконец, при желании котел может обеспечивать подачу горячей воды.
Сравнение КПД ионного и ТЭНового котлов
Но есть, разумеется, и некоторые минусы, рассмотрим их.
- Электроснабжение не является особо стабильным, что негативно сказывается на работе оборудования.
- Котел нуждается в электричестве большой мощности.
- Прибор не совсем безопасен с точки зрения электрики.
- Да и само электричество стоит дорого.
Ну что ж, теперь перейдем непосредственно к тому, как можно сделать электродный котел своими руками.
О том как правильно выбрать отопительную систему для дома читайте тут
Необходимые материалы
Для изготовления ионного котла нам обязательно потребуется:
Возможно вас так же заинтересует статья о том как сделать парогенератор своими силами, об этом читайте тут
Технология изготовления электродного котла
Теперь, когда мы вкратце ознакомились с принципом работы устройства, его достоинствами и недостатками, можно поговорить о том, как собственноручно сделать его. Но до того, как приступить к работе, стоит ознакомиться с несколькими важными для нас моментами.
Первый этап. Сама процедура изготовления ионного котла крайне проста и незамысловата.
Берем стальную трубу длиной примерно в 25 сантиметров и с диаметром не более 10 сантиметров, и вставляем в нее с одного конца один или несколько, используя приготовленный заранее тройник) электродов.
Собственно, именно посредством этого тройника теплоноситель в дальнейшем будет подаваться в оборудование, а также выходить из него обратно. Второй конец трубы оборудуется муфтой, которая нужна для того, чтобы подключать отопительные трубы.
Второй этап. Далее берем изолятор и устанавливаем его между электродами и тройником. Помимо своей прямой обязанности, этот изолятор будет еще и обеспечивать герметичность прибора. В качестве изолятора лучше всего использовать термоустойчивый пластик.
Ввиду того, что нам нужна в этом месте не только лишь герметичность, но и возможность соединения электрода и тройника посредством резьбы, изготовления изолятора желательно доверить мастерам, которые как никто лучше сумеют придержаться всех конструкционных габаритов изделия.
Третий этап. Продолжаем делать электродный котел своими руками. К корпусу прибора необходимо приварить массивный металлический болт, который будет служить нам для крепления заземления, а также нулевой клеммы. Для пущей надежности можете приварить сразу пару болтов, это не помешает.
Важно
При желании можете скрыть всю полученную конструкцию каким-либо декоративным материалом, который, к слову, станет дополнительной защитой от того, что вам при эксплуатации ударит током.
Дело в том, что вашим основным приоритетом при изготовлении должно быть соблюдение норм безопасности, которые заключаются в максимальном ограничении доступа к котлу.
Монтаж и особенности эксплуатации прибора
Для того чтобы установить в доме ионный котел, он (то есть, ваш дом) должен соответствовать некоторым важным требованиям:
- в нем должны быть предусмотрены автоматические отводчики воздуха;
- установлен предохранительный клапан;
- манометр.
Более того, после расширительного бака в обязательном порядке должна располагаться так называемая запорная арматура.
Электродный котел своими руками должен устанавливаться исключительно в вертикальном положении. Это правило диктуется особенностями работы этого устройства. Более того, у котла должно быть автономное крепление к поверхности стены.
Крайние 120 сантиметров трубопровода, подсоединенного к котлу, должны быть строго металлическими, притом никакой оцинковки в этом случае не должно быть.
Весь е остальной водопровод может быть каким угодно – или тоже металлическим, или пластиковым.
Теперь несколько слов о заземлении. Для этого нужно использовать медный провод с диаметром 0,4 миллиметра и сопротивляемостью максимум в 4 Ома. Он подключается к клемме нулевого напряжения, которая зачастую размещается снизу отопительного котла.
До того как приступить к установке, необходимо предварительно промыть всю отопительную систему, используя для того специальные средства (о них тоже должно говориться в техническом паспорте). Если сделать некачественную очистку, более того, и использовать низкокачественный теплоноситель, то все это существенно снизит эффективность работы прибора.
Выбор радиаторов
Теперь несколько слов о радиаторах. Их особенности будут зависеть от того, какой объем будет иметь отопительная система в целом, то есть, сколько литров воды в нее поместится.
В идеале на каждый киловатт мощности агрегата должно припадать 8 литров теплоносителя.
Если объем будет большим, то котлу для достижения той же температуры потребуется дольше работать, что лишь увеличит ваша затраты на электроэнергию.
Совет
Материал, из которого должны быть изготовлены радиаторы для нашей системы, должен быть либо биметаллом, либо алюминием.
Дело в том, что другие металлы и сплавы имеют много сторонних примесей, что негативно скажется не электропроводимости теплоносителя.
Если же система будет открытой, то все радиаторы должны покрываться изнутри специальным полимерным составом, ведь контакт с воздухом ускоряет коррозию. У закрытых систем подобного недостатка нет.
Как будет работать котел
Сначала полученный «стакан» наполняется жидкостью, скорее всего, вы будете использовать обычную воду. По прошествии некоторого времени вода начнет кипеть.
При этом будет образовываться пар, он поднимется вверх по трубопроводу, отдаст свое тепло отопительным приборам и снова превратится в обычную жидкость.
Вода, в свою очередь, будет стекать по специально установленной трубе под уклоном, после чего обратно переместится в «стакан». Цикл будет повторяться вновь и вновь, не прекращаясь.
Невзирая на то, какие объемы необходимо обогреть, электродный котел своими руками все равно будет экономически выгодным достоянием. Все это позволяет изготавливать котел незначительных габаритов, что можно назвать еще одним достоинством подобной конструкции.
Если ваша цель – обогревать помещение большого объема, то таких котлов вы можете сделать сразу несколько, разместить их в удобных вам местах в произвольном порядке, благодаря чему получается необходимая температура теплоносителя на выходе. Еще одним достоинством можно считать то, что на изготовление ионных котлов, равно как и на их монтаж и эксплуатацию, не нужно получать никаких разрешений.
Итак, что мы в итоге получаем – максимально экономичное оборудование, имеющее высокую эффективность при создании тепловой энергии.
Разве это не то, что нам всем нужно для качественного обогрева дома в зимнее время года? Но проблема обогрева имеет и обратную свою сторону – мы говорим о достижении максимально комфортного микроклимата в доме с минимальными на то затратами энергии.
Обратите внимание
Именно поэтому вам дополнительно следует позаботиться о термоизоляции вашего жилья, сделать так, чтобы при строительстве/обустройстве соблюдались все технологии энергосбережения.
В качестве заключения
Вот теперь вы смогли лично убедиться в том, что собрать электродный котел своими руками достаточно легко и по силам практически каждому из нас. Наиболее важным при этом является то, что нужно, во-первых, ознакомиться с принципом работы устройства, а во-вторых, соблюдать все приведенные здесь инструкции. Лишь в таком случае все пройдет максимально успешно. Теплых вам зим, господа!
