Электрический котёл своими руками. Строим экологичный отопительный агрегат

Конструкция из листа нержавейки

Несмотря на огромное разнообразие видов и моделей котельного оборудования, желание сделать отопительный прибор самостоятельно, своими руками, не покидает русских «самоделкиных». Не останавливает домашних мастеров даже тот факт, что самодельный электрокотел в случае ошибок во время проектирования и монтажа может стать источником серьезной опасности. Рассмотрим, как можно сделать недорогой и безопасный котел своими руками.

Электрический и твердотопливный

Существует несколько разновидностей котельного оборудования, отличающегося, в первую очередь, по типу используемого топлива. Наибольшую популярность получили:

• Электрический.
• Твердотопливный (пеллетный) котел.
• Газовое оборудование.

Пеллетный

Несмотря на то, что в последние годы проходит практически повсеместная газификация, оборудование, работающее на газу, все же редко устанавливается в сельской местности. Основная область его применения – городские квартиры и загородные коттеджи, близкие по комфортности проживания к условиям мегаполиса. В деревнях чаще устанавливают твердотопливное оборудование – дровяной, пеллетный либо угольный котел.

Важнейшее преимущество, которое отличает твердотопливный (пеллетный или дровяной) котел отопления – дешевизна и простота эксплуатации. На селе дрова по сей день остаются самым дешевым топливом, а вероятность проведения газа в отдаленные уголки страны пока еще остается практически в области фантастики.

Электрический

Электрический котел отопления имеет массу достоинств, но все их перекрывает один существенный минус – высокая эксплуатационная стоимость. В некотором роде недостатками оборудования можно также считать:

• Энергозависимость системы. Отключение электроэнергии приведет к негативным последствиям для всей сети отопления, а не только для самого прибора. Для минимизации риска размораживания системы в случае отключения электроэнергии потребуется дополнительная установка аварийного генератора.
• Электросеть должна быть способной выдержать существенно увеличивающуюся нагрузку. Возможно, потребуется проведение дополнительной линии. Обязательно потребуется установить отдельный автомат.
• Подключение прибора должен осуществлять квалифицированный электрик. Непрофессиональный монтаж опасен для жизни.

По принципу работы выделяют электродные и ТЭНовые электрокотлы. Останавливаться на первых мы не будем, так как сконструировать и смонтировать подобный прибор крайне сложно. Рассмотрим подробнее ТЭНовые устройства.

Нагрев в таком котле осуществляется в трубчатом нагревателе. От него тепло передается теплоносителю, циркулирующему в системе. В качестве теплоносителя можно закачать воду или антифриз.

ТЭНовый котел своими руками

Отличия между ТЭНовым и индукционным

Для электрического котла отопления ТЭН является основным элементом. Без него невозможно преобразование электрической энергии в тепловую. Нагревательный элемент помещается в корпус и подключается к регуляторам, датчикам, платам управления и другим дополнительным узлам, призванным облегчить эксплуатацию оборудования.

При наличии в доме системы с трубопроводом, имеющим толстые стенки, ТЭН можно установить непосредственно в него. Труба будет выполнять роль корпуса. Такая конструкция имеет ряд недостатков, но она имеет право на существование. Очень часто ТЭН устанавливается в систему отопления в качестве аварийного источника тепловой энергии. В случае, если основной котел по какой-либо причине перестает работать, можно просто подключить ТЭН, который будет нагревать теплоноситель. В зависимости от конкретной ситуации, ТЭН может нагревать воду до минимальной температуры, чтобы не допустить лишь размораживания системы либо он может работать в полную мощность, обеспечивая теплом весь дом.

Еще одна распространенная конструкция – вариант со съемной трубой. В целом, она похожа на предыдущий вариант, но позволяет быстро снять и заменить ТЭН в случае его выхода из строя, необходимости ремонта и т. д. В изготовлении такая конструкция сложнее, но по сравнению с предыдущей она универсальна.

Чуть сложнее…

Чертеж самодельного котла

Несмотря на наличие альтернативных способов использования электроэнергии в системах отопления, лучшим вариантом все же остается полноценный котел. Корпус котла лучше всего делать из стали. Этот выбор оправдан с точки зрения безопасности, долговечности конструкции, а также простоты изготовления. Создать корпус можно с помощью обычного сварочного аппарата. Никаких серьезных специальных навыков такая работа не потребует.

Не стоит делать корпус больших размеров. Чем компактнее габариты котла, тем эффективнее он работает. Что делать, если дом большой и потребуется агрегат, мощность которого позволит нагревать большое количество воды? Отказаться от электрокотла в пользу другого типа оборудования. Электрические приборы подходят для обогрева небольшого дачного дома, но при обогреве коттеджей большой площади они будут далеко не самым лучшим выбором.

Корпус может иметь любую форму, но он должен быть герметично заварен с двух сторон. С двух сторон выполняется два отверстия. Через одно теплоноситель подается в систему, через другое остывшая вода поступает в котел.

ТЭН

Виды ТЭНов

Самая большая сложность при изготовлении электрокотла отопления – правильно выбрать ТЭН. Его мощности должно хватать для нагрева теплоносителя и воды в системе ГВС (при необходимости ее обустройства). Мощность подбирается на основе проведенных расчетов. При проектировании системы подачи горячей воды лучше выбрать ТЭН с большими мощностными показателями.

В корпус ТЭН устанавливается на нижней крышке, напротив отверстия, через которое к нагревателю подается остывший теплоноситель. В трубопроводе рядом с котлом стоит установить запорную арматуру, чтобы обеспечить ремонтопригодность прибора. Запорная арматура позволит отключить при необходимости котел без слива воды из системы. Как правило, системы отопления с электрокотлом делают с принудительной циркуляцией, что потребует еще и подключения насосного оборудования.

Электрощит

Работа электрооборудования обеспечивается за счет энергии электросети. Для подключения самодельного прибора к последней потребуется сконструировать электрощит. Обязательно потребуется подключить трехфазный ввод . Эту часть работы лучше доверить квалифицированному электрику, так как цена ошибки несоразмерно высока.

В металлическом щите устанавливается пускатель, автоматика, реле, элементы управления электроприбором. Система обязательно заземляется. Эффективность заземления должна проверяться ежегодно сотрудниками специализированных организаций. Полученные замерами данные обязательно фиксируются в протоколе. Простейший способ выполнения заземления выглядит следующим образом. Под полом размещается конструкция из болта, приваренного к металлическому штырю. К болту прикручивается электропровод, идущий от щита. Как видим, все просто.

Электрощит заводской

Электросхема прибора будет включать в себя следующие элементы:

• Автомат.
• Магнитный пускатель.
• Кнопки управления.
• Тумблер и реле.
• Предохранители.
• Термодатчики.
• Дополнительную автоматику (при необходимости).

После подключения к электросети можно сделать первый запуск котла и тестирование системы.

Заключение

Как видим, сделать электрокотел своими руками совсем несложно. По сути, помощь специалиста потребуется только при установке электрощита. Все остальные работы легко выполняются самостоятельно и не требуют никаких специальных навыков. Несмотря на простоту работы, специалисты рекомендуют не экспериментировать и приобрести готовую промышленную модель. Подобрать подходящий, в том числе и по ценовому параметру, вариант несложно, но надежность и безопасность подобных конструкций в разы выше, чем «самоделки».

Похожие записи

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.

Какие понадобятся инструменты

Чтобы собрать самодельное электрическое отопление и столкнуться при этом с минимумом затруднений, в вашем распоряжении должны быть качественные инструменты.

Для работы понадобится:

• сварочный аппарат – удобнее всего работать с инверторной моделью;
• резак – если не умеете пользоваться газовым резаком, лучше используйте плазменный;
• болгарка – понадобится даже 2 модели – большая под диск сечением 230 мм и маленькая под диск сечением 125 мм;
• электрическая дрель;
• молоток;
• керн;
• рулетка и циркуль.

Электрокотел на ТЭНах

Схема электрического котла с теном своими руками является наиболее простой для исполнения и известна уже достаточно давно.

Принцип работы ТЭНового котла

Устройство всех бытовых приборов, в которых установлены нагревательные элементы (ТЭНы), одинаково. При включении питания напряжение подается на ТЭН, который постепенно нагревается и передает тепловую энергию расположенной вокруг него жидкости.

Преимущества таких приборов:

• большой ассортимент нагревательных элементов различной формы и мощности;
• возможность использования в любой отопительной системе с жидкими теплоносителями;
• на корпусе котла установлена изоляция, так что напряжение подается исключительно на ТЭН;
• не требуют сложного обслуживания;
• уровень нагрева очень просто контролировать, даже с минимальным набором автоматических элементов управления.

Среди недостатков самодельного электрического котла данного типа можно назвать:

• «прожорливость» в потреблении электроэнергии, поскольку для обогрева 10 м 2 площади требуется 1 кВт мощности;
• примеси в теплоносителе накапливаются на нагревательном элементе в виде накипи, поэтому его нужно чистить примерно 1 раз в год;
• ТЭН может функционировать только при наличии жидкости, с ним рекомендуется установка датчика холостого хода.

Порядок сборки котла с ТЭНами своими реками

Перед тем, как сделать электрический котел своими руками, стоит позаботиться о наличии надежной линии электропитания. К обычным сетям с напряжением в 220 V и частотой в 50 Гц можно подключать лишь оборудование мощностью не более 6 кВт. Если требуется более мощный котел, для него нужно сделать трехфазную разводку и отдельный ввод.

Итак, начинаем сборку самодельного электрического котла отопления из трубы сечением 159 мм с толщиной стенки в 10 мм. Эта труба послужит корпусом котла. Для него понадобится либо изготовленная в заводских условиях полусфера сечением 159 мм и толщиной 10 мм, либо листовой металл с толщиной от 8 мм аналогичного сечения.

Свод котла, в который впоследствии будут врезаны нагревательные элементы, можно изготовить из швеллера толщиной 8 мм.

В купол котла врезаем муфту сечением ¾ дюйма. В эту муфту мы будем вкручивать сливной вентиль. Кроме того, понадобится 2 патрубка сечением 1 дюйм для притока и обратки. Резьбу на патрубках можно делать как внутреннюю, так и внешнюю. Все зависит от того, с какой вам удобнее работать.

Для сброса излишнего давления нужно подготовить патрубок под врезку перепускного канала. Также вам понадобится 3 переходника, в каждый из которых будет вкручен ТЭН для электрокотла. Еще один переходник нужен будет для термодатчика. Кроме того, понадобятся держатели для автоматики.

Обратите внимание, что резьбу на патрубках и переходниках желательно нарезать сразу.

Подготовленные патрубки с резьбой, такой же, как и на ТЭНах, нужно сразу вкрутить в переходники. Это нужно, чтобы резьба во время приваривания к своду не повредилась. Для разметки мест врезки нагревательных элементов внешний диаметр трубы нужно разбить на 6 равных секторов по размеру радиуса. Затем чертим три одинаковых сектора строго под углом 120°.

На следующем этапе приступаем к резке. Закончив с разметкой, с помощью плазменного резака вырезаем отверстия под патрубки для ТЭНов. Их резку следует выполнять только по внешнему контуру. Со всеми остальными патрубками это не имеет принципиального значения.

Приступаем к сварочным работам. Патрубки сперва перехватываем в нескольких точках, чтобы их не повело. Затем проверяем точность расположения, при необходимости слегка простукиваем молотком, а затем выполняем сплошной шов. Важно, чтобы переходники для ТЭНов в электрокотле для отопления своими руками выступали над поверхностью свода котла на 1 см.

Приступаем к вырезанию свода из швеллера. В его центре делаем отверстие для патрубка воздушного клапана, после чего привариваем сам патрубок. Сбоку делаем отверстие для термодатчика и также привариваем патрубок под него.

Все выступы, заусенцы и остатки сварочных работ необходимо тщательно зачистить с помощью болгарки. Внутренняя поверхность площадки свода должна быть идеально ровной. Патрубки для установки ТЭНов будут выступать лишь с внешней стороны на 1 см.

У нас получился довольно мощный электрокотел своими руками с 3 ТЭНами. Если вам нужен агрегат попроще, по такому же принципу его можно собрать на 1 или 2 ТЭНа.

Сборка котла отопления на электродах

Устройства данного типа стали активно использоваться лишь в последние 10-15 лет. Это более технологичные приспособления, по сравнению с ТЭНовыми.

Конструкция

В электронных электрических котлах жидкость играет роль нагревательного элемента. Собранный своими руками электрический котел данного типа представляет собой корпус из металла, внутри которого расположен изолированный стальной электрод.

На корпус подается 0, а на электрод – фаза. Во время подачи напряжения начинается колебание ионов воды с частотой в 50 герц. При этом жидкость постепенно нагревается. Благодаря такому свойству подобные котлы еще называют ионными.

Размеры электродных котлов невелики. Их можно сделать из трубы сечением до 320 мм и длиной до 60 см. Однако электрокотел для отопления дома своими руками можно сделать и намного меньше.

Преимущества:

• небольшие размеры, благодаря которым ионный котел можно разместить даже в небольшой квартире;
• отсутствие, так называемого, «сухого хода», что гарантирует исправность котла, поскольку без жидкости внутри он не будет работать;
• устойчивость к перепадам напряжения;
• высокая скорость нагрева и остывания, что означает легкость регулировки;
• экономичность в потреблении электроэнергии по сравнению с приборами на ТЭНах.

Среди недостатков таких котлов можно назвать следующие моменты:

• важным условием эффективного функционирования электродного котла является уровень теплопроводности и качество теплоносителя;
• прибор необходимо надежно заземлить, поскольку велик риск поражения электрическим током;
• важно исключить возможность попадания внутрь системы воздуха, иначе, электроды придут в негодность из-за коррозии.

Инструкция по сборке самодельного электродного котла

В качестве корпуса для электрического котла отопления своими руками используем трубу с внутренним сечением около 50 мм и длиной в 40 см. Кроме того, понадобится цельный стержень диаметром 20 мм и длиной 30 см, а также два переходника с нарезанной внутренней резьбой. В торце стержня высверливаем глухое отверстие с резьбой под болт Ø10 мм.

Подготавливаем патрубки. 1 мы будем приваривать в торцевой части трубы, а другой – сбоку. Чтобы боковой патрубок идеально прилегал к трубе, его подрезают болгаркой, а затем дошлифовывают круглым напильником.

Прорезаем отверстия для патрубков. Если нет резака, то по окружности можно просверлить много мелких отверстий. До идеала работы доводят надфилем и круглым напильником. Отверстие для бокового патрубка необходимо расположить в 10-15 мм от края трубы.

На следующем этапе необходимо приварить патрубки к трубе. Чтобы их не повело, сначала делают точечную сварку в нескольких местах, а затем – накладывают сплошной шов.

Подготавливаем платформу для электрокотла. Для этого можно взять лист стеклотекстолита толщиной 2 см и вырезать кусок 120×120 мм с помощью ножовки по металлу. Затем в этой платформе необходимо просверлить одно отверстие по центру, и четыре – по периметру. Сечение отверстий должно составлять 10-12 мм.

Сквозь дырки по периметру будут пропущены крепления корпуса котла, а центральное отверстие предназначено для фиксации стального электрода.

Приступаем к фиксации корпуса для котла на платформу. Чтобы обеспечить надежное прилегание, на корпусе с 4 сторон можно приварить четыре гайки Ø12 мм. Сквозь них легко пройдут болты Ø10 мм.

Такие гайки нужно приваривать с небольшим отступом от платформы. Чтобы его обеспечить, необходимо накрутить на болты подходящие им по размеру гайки, продеть их в широкие гайки, и снизу еще раз зафиксировать более мелкими. Таким образом, будет легче выполнить сварочные работы.

На последнем этапе выполняем окончательную сборку котла. Для этого вырезаем резиновую прокладку сечением слегка больше внешнего диаметра котла. В ее центральной части выполняем отверстие и продеваем сквозь него электрод. Затем корпус устанавливаем на платформу и прикручиваем.

Котлы индукционного типа

Среди всех вариантов сборки отопления с электрическим котлом своими руками изготовление модели индукционного типа является самым инновационным.

Принцип работы электрического индукционного котла

Если опустить детали, то работа индукционного котла основана на нагреве теплоносителя посредством магнитного поля.

Среди преимуществ таких агрегатов:

• высокая эффективность;
• безопасность;
• возможность использования любого теплоносителя;
• отсутствие накипи.

• высокую стоимость фабричных котлов;
• сложность строения автоматического блока управления. Без подготовки собрать его будет трудно.

Инструкция по сборке самодельного индукционного котла

Стоит отметить, что нередко инструкция, как сделать электрокотел индукционного типа, настолько сложна и содержит такие трудоемкие чертежи, что самостоятельная сборка оборудования выглядит довольно сомнительной. Однако мы нашли нестандартное решение.

Перед тем как самому сделать электрокотел для отопления, нужно будет приобрести индукционную печь мощностью 2,4 кВт и 3 метра профилированных труб Ø25×50 мм со стенками, толщиной в 2,5 мм.

Если рассмотреть, как будет работать эта конструкция, то сначала собираем плоскую емкость из профиля – по ней будет двигаться жидкость. А затем к трубе фиксируем индукционную печку и подключаем ее к сети. Все вместе будет выглядеть примерно как кастрюлька на печке.

Нарезку трубы нужно выполнить максимально точно. Понадобится несколько кусков по 400 мм, тщательно зачищенных от заусенцев на торцах.

Поскольку жидкость внутри такого котла будет двигаться змейкой, то желательно взять четное количество кусков трубы, чтобы входное и выходное отверстие располагались с одной стороны – так их удобнее подключать к отопительному контуру.

Поскольку профильные трубы не идеально ровные, их нужно сначала состыковать тупыми краями с острыми и пронумеровать, чтобы потом не перепутать.

На следующем этапе стыки между трубами нужно проварить. Укладываем конструкцию на ровную поверхность, стягиваем струбциной и свариваем. Сначала делаем точечную сварку, чтобы конструкцию не повело, а затем выполняем капитальные швы.

Теперь нужно закрыть торцевую часть нашей емкости. Используем для этого стальную полосу, вырезанную из профилированных труб. Сварку выполняем аналогичным методом – сначала точечно, а затем капитально.

С противоположной стороны также привариваем полосу, не забывая об установке входного и обратного патрубков на крайних трубах. Чтобы обеспечить максимальную площадь контакта емкости с печкой, все швы нужно тщательно зачистить.

Чтобы наш котел можно было повесить на стенку, на его задней части нужно приварить 2 уголка, в которые будет помещена индукционная печка, а также петли для навешивания.

Последний этап работы – покраска. Можно использовать термостойкую краску. На этом сборочные работы завершены. Можно вешать котел и подключать его к отоплению и электросети.

При покупке индукционной печи обратите внимание, чтобы она была рассчитана на беспрерывную работу. В противном случае потребуется перезапуск системы через каждые 2 часа.

Итоги

Каждая из перечисленных моделей является полностью функциональной и надежной. Выбор в пользу какой-либо из них каждый сделает самостоятельно. Главное, внимательно отнестись к работе и в случае затруднений проконсультироваться со знающими людьми.

В силу определенных обстоятельств многие устанавливают электронагревательное оборудование, за что приходится платить немалые деньги по счетам за электроэнергию. Но существует одно решение, которое позволяет довольно существенно сэкономить – собрать электрокотел своими руками. Почти каждый может изготовить самодельный электрокотел для отопления, который ничем не будет уступать заводским изделиям. Если к данному вопросу подойти основательно, то подобное изделие может оказаться даже лучше, чем фабричная модель.

Есть три типа электрических котлов для отопления дома. Первые – работают от ТЭНов. Оборудуются трубчатым электронагревателем, который при помощи электричества нагревается, передавая свою температуру жидкости. У нагревателя есть изоляция, благодаря которой теплоноситель не находится под напряжением 220в.

У данного типа котлов есть следующие положительные качества:

• достаточно низкая цена;
• исключена возможность возникновения короткого замыкания.

Минусом подобных устройств является вероятность появления накипи на нагревательных элементах. Это негативно сказывается на работе нагревателя и оборудования в целом, и даже может привести к его поломке. В том случае, когда в качестве теплоносителя используется дистиллированная вода или специальные жидкости подобных недоразумений не возникает.

Второй вариант – индукционный электрический котел отопления своими руками. Он оборудован трансформатором с обмоткой, отопительная труба в таком типе котла играет роль индукционной катушки. Теплоноситель нагревается вихревыми токами, которые возникают на обмотке.

У индукционных котлов есть следующие преимущества:

• возможность использования любого теплоносителя;
• быстрый нагрев (примерно 5-7 минут);
• безопасность;
• долгий срок эксплуатации;
• малые габариты.

К минусам можно отнести:

• высокая цена;
• большой вес (от 20 кг и более).

И третий вариант электродный электро котел – данный тип использует жидкость не только как теплоноситель, но и как часть электрической системы. Данный котел можно легко собрать самостоятельно, но к данному оборудованию предъявляются высокие требования к электробезопасности.

Данный вид домашних электрокотлов обладает следующими положительными качествами:

• экономичность. По сравнению с ТЭНовыми моделями, потребление электричества меньше в два раза;
• малые размеры и простая конструкция;
• нечувствительность к перепадам напряжения. Устройство будет работать даже при напряжении 180 Вольт.

Есть и минусы:

• работает только со специальным теплоносителем;
• необходимо установить надежное заземление, из-за специфики работы данного оборудования, его невозможно оснастить защитными устройствами отключения, из-за чего увеличивается вероятность поражения электричеством.
• требуется периодическая замена электродов.

Общим недостатком любого электронагревателя можно считать опасность превышения предела на подключение электрооборудования в доме. Таким образом, общая мощность всего электрооборудования в жилище не должна превышать 15 КВт.

Особенности электрических теплогенераторов

Из-за высокого энергопотребления (более 4кВт) для данного отопительного оборудования необходимо заранее сделать электрический ввод необходимой мощности, для того чтобы предотвратить возникновение аварии на линии.

Приборы, чья мощность не превышает 6 кВт необходимо однофазное питание, а оборудование, чей предел мощности выше 6 кВт – трехфазное. Питание оборудования осуществляется от стандартной электрической сети, мощностью 220 В.

1кВт мощности электрокотла способен обогреть 10 м2 помещения. Исходя из этих данных, можно предполагать, что для отопления жилища 250 м2 потребуется оборудование мощностью 25 кВт.

Для того чтобы обогреть дом, площадью примерно 100 м2 , необходимо оборудование мощностью не менее 10 кВт. Таким образом, после подключения котла на остальные приборы отводится всего лишь 5 КВт. Для того чтобы увеличить лимит потребления, нужно добиться специального разрешения.

Как правило, изготовленный своими руками электрокотел, представляет собой обрезок трубы, внутрь которой встроена электрофурнитура. Это довольно удобно, в особенности, если сделать отопительные агрегаты съемными, благодаря чему обслуживание техники станет значительно проще.

В случае если агрегат разместить не в трубе, а оборудовать отдельным корпусом, тогда есть возможность для монтажа дополнительных датчиков, которые автоматизируют работу отопительной системы, повысят КПД и снизят потребление электричества. Кроме того, в случае необходимости замены котла, это можно будет осуществить без нарушения целостности контура системы.

Разберемся в особенностях и технологиях, как сделать электрокотел каждого типа.

Как сделать своими руками ТЭНовый котел?

Данный тип является самым распространенным. Для нагрева теплоносителя используются ТЭНы. Они находятся в теплообменнике, который, по сути, является герметичной теплоизолированой емкостью, оборудованной патрубками для ввода и вывода теплоносителя.

ТЭН – представляет собой тонкостенную трубку из алюминия, стали или титана, внутри которой находится нихромовая спираль. Стенки трубки и спираль разделяет диэлектрический накопитель, обычно, его роль выполняет кварцевый песок.

Принцип работы такого оборудования следующий: спираль нагревается от того, что по ней проходит электрический ток, тепло от нее передается песку и трубке, а уже трубка нагревает теплоноситель. Нагревается вода приблизительно, спустя 15-20 минут после начала работы оборудования.

Чтобы сэкономить средства и свободное пространство можно самостоятельно сделать подобный электрокотел. Для этого необходимо иметь под рукой:

• болгарку;
• сварочное оборудование;
• шлифовальный агрегат;
• терморегулятор;
• мультиметр;
• лист стали;
• переходники для подключения к трубопроводу;
• трубу ø12 см, и 3-5 трубок меньшего диаметра;
• 2 ТЭНа.

После того, как все необходимые инструменты и материалы подготовлены, можно начинать работу:

1. Подготавливаются металлические патрубки: три трубки диаметром 12,5 мм и две диаметром 30 мм. Данные детали вырезаются из приготовленных заранее труб.
2. Необходим отрезок большой трубы длиной около 65 см, он будет играть роль нагревательного бака. В местах, которые заранее обозначены, сваркой делаются отверстия для патрубков – подачи, «обратки», слива, расширительного бака, нагревателей. При помощи болгарки шлифуются края отверстий.
3. К соответствующим отверстимя привариваются патрубки.
4. Вырезается круг из листовой стали нужного размера и присоединяется сваркой к нижней части нагревательного бака. Выступы обрезаются, соединительные швы зашлифовываются.
5. К верхней части приваривается длинный патрубок диаметром 12,5 мм – к нему прикручивается второй электрический ТЭН.
6. В днище делается несколько отверстий для монтажа ТЭНа мощностью 1,5 кВт. После того как ТЭН зафиксирован, посредством патрубков котел прикручивается к отопительной системе и подключаются провода.
7. После к верхнему патрубку присоединяется менее мощный нагревательный элемент (около 0,9 кВт), который оборудуется терморегулятором.
8. После того как все подключено, в систему заливается вода. После нескольких часов работы систему проверяют мультиметром. В том случае, когда все выполнено соответственно инструкции, показания приборов будут 70оС – эта температура является оптимальной.

Последними штрихами является шлифовка и покраска котла.

Минусом подобного оборудования является вероятность осаждения накипи на нагревательных элементах. Что приводит к уменьшению эффективности работы либо поломки устройства. При использовании в качестве теплоносителя специальных жидкостей или дистиллированной воды данная проблема предотвращается.

Особенности сборки индукционного оборудования

В котлах этого типа теплоноситель нагревается при помощи индукционного тока, возникающего в теплообменнике из ферромагнетика. Индукционный котел выглядит, как цилиндрический корпус, внутри которого размещается обмотка индуктор, в которой располагается сердечник-теплообменник. Может представлять собой лабиринт из труб или полостей.

После того как напряжение поступает на катушку-индуктор, создается электромагнитное поле, достаточно быстро нагревающее металлический сердечник, который в свою очередь передает тепло теплоносителю, который проходит через него.

В качестве теплоносителя может использоваться обычная вода, невзирая на ее жесткость, антифриз и даже масло. Из-за того что в данных котлах нулевая вероятность образования накипи, их эффективность не падает со временем.

Данный котлы также как и ТЭНовые достаточно просто устроены, поэтому при желании можно легко его изготовить самому. Для этого понадобятся:

• сварочный инвертор;
• кусачки;
• болгарка;
• стальную проволока;
• катанка из нержавеющей стали;
• труба из полипропилена с толстыми стенками;
• переходники;
• металлическая сетка;
• медный эмалированный провод.

Этапы сборки индукционного котла:

1. Материал, облучаемый электромагнитными волнами, сделать отрезки катанки или стальной проволоки диаметром 7 мм. Максимальная длина отрезков должна составлять 5 см.
2. Необходимо сделать корпус. Он будет служить одновременно: основанием для изготовления индукционной катушки и частью отопительной магистрали. Для создания корпуса из полипропиленовых трубок применяется труба, чей внутренний диаметр чуть меньше 5 см.
3. Чтобы подключить котел к водопроводу необходимо использовать переходники. С их помощью нагретый теплоноситель будет уходить в трубопровод, а охлажденный обратно в поступать в котел. На этом этапе к основанию крепится первый переходник.
4. На дно конструкции необходимо уложить железную сетку, которая будет предотвращать попадание в трубопровод отрезков проволоки.
5. После того как уложена сетка необходимо засыпать отрезки проволоки. Их необходимо такое количество чтобы в емкости не оставалось свободного пространства. После чего верхнюю часть корпуса закрывают вторым переходником.
6. Данный этап является, пожалуй, самым важным, так как на нем создается индукционная катушка. Для этого берется медная эмалированная проволока, которую необходимо намотать вокруг корпуса в 90 витков. Витки необходимо размещать примерно по центру конструкции.
7. Конструкцию подключают к системе отопления. Для выполнения этой задачи из трубопровода вырезается небольшой участок, а на его место устанавливается агрегат.
8. Катушку необходимо подключить к инвертору и заполнить систему водой.

Инвертор можно включать только после того, как система уже заполнена водой, иначе пластиковый корпус просто расплавится.

Как изготовить электродный котел?

Данный тип электрокотлов в конструкции теплообменника располагает двумя электродами, на которые подается электричество, из-за чего создается разность потенциалов. Соли, которые содержаться в теплоносителе, делают его электрическим проводником. Электричество проходит через электролит с высоким сопротивлением из-за чего он нагревается. Номинальная мощность достигается буквально за пару минут.

Роль теплоносителя (электролита) в электродных котлах может выполнять свода, подготовленная особым способом, либо жидкость на основе этиленгликоля.

Достаточно просто самостоятельно собрать и нагреватель данного типа. Для этого под рукой необходимо иметь:

• железную трубу, 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.

Этапы сборки электродного котла:

1. Перед началом работ необходимо получить соответствующее разрешение от организации, занимающейся поставкой электроэнергии. Данное разрешение требуется для того, чтобы выяснить, что после установки оборудования, ему будет достаточно поставляемой электроэнергии без ущемления поставок для соседей.
2. Необходимо определить место установки. Тут довольно просто: при естественной циркуляции устройство необходимо установить в самой низкой точке системы, при принудительной – в любом другом месте.
3. Как и во время сборки вышеописанного оборудования, необходимо подключить к будущему корпусу патрубки для труб. Один конец патрубков приваривается к агрегату, а на другом нарезают резьбу.
4. При самостоятельном изготовлении электродного котла, в корпусе просверливается отверстие для заглушки. К ней же прикрепляется электрод, который устанавливается внутри котла.
5. В конце самодельный корпус заваривают, установив дно и крышку, вырезанные из железного листа.
6. После того как сварные швы очищены, необходимо проверить их на проницаемость. Это делается следующим способом: сварочные швы покрываются мыльной пеной, а внутрь корпуса нагнетается давление. В случае если где-либо появляются пузырьки, нужно знать что в данных местах котел даст течь.
7. Подводится проводка. Котел должен быть подключен к отдельной линии. Кабель подключения должен соответствовать мощности контура, т.к. при малейшем сопротивлении КПД падает, и есть вероятность выхода всей системы из строя.
8. Установка заземления. Для того чтобы это осуществить, отопительную систему необходимо подключить к какому-либо заземленному элементу дом (например, к арматуре).

После того как все неисправности найдены и ликвидированны, корпус необходимо покрыть эмалированной краской.

Исправная работа котла зависит от присутствия в воде, играющей роль теплоносителя, соды. Она добавляется для того чтобы повысить силу тока: данный показатель расчитывается делением мощности устройства на 220.

Как запустить электрокотел для отопления?

Перед тем как запустить котел, необходимо полностью проверить все соединения, электропроводку и заполнить систему водой.

Для более эффективной работы системы, в нее можно подключить циркуляционный насос. Его задачей будет перегон теплоносителя, благодаря чему тот будет равномернее прогреваться.

В случае когда система делается с естественной циркуляцией, более удачным вариантом будет от выхода к обратке сделать небольшой уклон, для того чтобы к котлу быстрей возвращалась остывшая вода.

В случае обнаружения в проводке порванных или пережатых проводов, их немедленно заменить и хорошо заизолировать. Игнорировать данные дефекты нельзя игнорировать, из-за того что в трехфазной системе довольно большая сила тока.

Подготовка – это очистка устройства от пыли и грязи. Также при первом запуске и при дальнейшей эксплуатации необходимо не допускать скачки напряжения. Чтобы этого избежать, нужно установить УЗО.

Вначале система заполняется водой таким образом, чтобы в ней не осталось воздушных пробок. Обычно радиаторы оснащены специальными краниками, служащими для этой целей. Далее необходимо просто включить котел в электросеть и подождать его прогрева.

Сердцем отопительной системы загородного дома является отопительный котёл. Наиболее экономичным вариантом является установка газового агрегата, который обеспечит постоянную температуру и оптимальные затраты на тепло. При отсутствии магистрального газа проблему решают установкой твердотопливной обогревающей конструкции или монтажом агрегата, использующего электричество. Конечно, последний вариант не назовёшь дешёвым в условиях постоянного роста цен на энергию, поставляемую по проводам. Если же нет альтернативы или нужен резервный источник тепла, то этот вариант незаменим. Торговая сеть предлагает электрические отопительные котлы нескольких типов, поэтому с деньгами в кармане несложно выбрать подходящий вариант. Для тех же, кто не ищет лёгких путей и стремится сэкономить, расскажем об особенностях изготовления электрокотла своими руками. При этом затраты сводятся до минимума.

Электрический котёл. Конструкция и принцип работы

Самодельный электрический котёл

Электрические отопительные котлы имеют несложную конструкцию, что обуславливает их высокую надёжность и демократичную стоимость. В основе любого агрегата находится теплообменник, который состоит из ёмкости и нагревательного устройства. В зависимости от способа работы последнего, все электрокотлы делятся на несколько типов:

• агрегаты с трубчатыми электрическими нагревателями (ТЭНами);
• котлы с индукционным преобразователем энергии;
• устройства с электродными нагревателями.

Кроме этого, каждая отопительная установка снабжается патрубками для подачи и отвода теплоносителя, а также термостатом, который поддерживает температуру в котле на заданном уровне. Движение рабочей жидкости в отопительной системе может осуществляться как гравитационным способом, так и принудительно - это зависит от типа оборудования. Если есть необходимость в циркуляционном насосе, то его устанавливают на входе обратной магистрали.

Устройство электрического отопительного котла

Безопасность работы электрического отопительного агрегата обеспечивает предохранительный клапан. Это автоматическое устройство сбрасывает излишки давления в случае его неконтролируемого роста из-за вскипания теплоносителя. Подобные проблемы случаются при поломках блока управления или термостата, отвечающего за стабильность температуры. Защиту от поражения электричеством обеспечивает контур заземления и устройство защитного отключения (УЗО).

Если необходимо снизить тепловые потери (например, в случае установки котла в неотапливаемом помещении), то теплообменник защищают слоем утеплителя и устанавливают в защитный кожух.

Типы электрических отопительных агрегатов

Принцип работы установки зависит от способа нагрева теплоносителя, поэтому рассмотрим особенности котлов всех типов.

Отопительный котёл с ТЭНами

Котлы, в которых используются трубчатые нагревательные элементы, получили самое широкое распространение благодаря простой и недорогой конструкции. ТЭНы, которые обеспечивают их работоспособность, установлены непосредственно в ёмкость теплообменника. Нагрев происходит благодаря высокому сопротивлению спирали нагревателя. При прохождении тока она разогревается до высокой температуры. Тепловая энергия передаётся жидкости, которая омывает поверхность рабочего элемента. Благодаря постоянной циркуляции теплоносителя исключается перегрев ТЭНа и обеспечивается бесперебойная работа системы. Для поддержания температуры на одном уровне конструкцией котла предусмотрен термостат, разрывающий электрическую цепь при превышении установленных параметров. Повторное включение аппарата в работу происходит автоматически, при снижении температуры до минимального уровня. «Вилка» параметров задаётся пользователем и выбирается с учётом личных предпочтений.

Принципиальная схема электрического котла с ТЭНами

Описанный отопительный агрегат является идеальной конструкцией для изготовления в домашних условиях. Всё, что для него потребуется - подходящая ёмкость и трубчатые электронагреватели. Тем не менее считать идеальным такой котёл нельзя. К недостаткам подобного решения относится низкий КПД - менее 80 % и сильная зависимость от качества теплоносителя. Дело в том, что растворённые в воде соли образуют накипь на трубках нагревателя. Снижение теплопроводности приводит к перегреву и преждевременному выходу ТЭНов из строя. Специалисты говорят о том, что известковый налёт толщиной всего 2 мм уменьшает производительность прибора более чем на 25 %. Несмотря на это, преимущества в виде простоты и низкой стоимости делают электрический котёл с трубчатыми электронагревателями самой популярной конструкцией у домашних мастеров.

Индукционного типа

В отличие от ТЭНовых обогревающих установок, котлы, использующие физическое явление электрической индукции, обладают почти стопроцентным КПД и впечатляющей долговечностью. Срок службы агрегатов достигает 30 лет, причём параллельно с основной задачей они могут выполнять функции бойлера для системы горячего водоснабжения. Благодаря преобразованию энергии практически без потерь, индукционные отопительные установки очень экономичны и обладают максимальной энергоффективностью. В чём же подвох, спросите вы? Почему этот вариант не стал самым популярным у «самодельщиков»? Всё дело в сложности конструкции и необходимости использования электронных преобразователей напряжения.

Принципиальная схема индукционной отопительной установки

Конструкционно индукционный котёл состоит из электрической катушки - индуктора, установленного на металлический сердечник. В качестве последнего выступает лабиринт труб, по которым циркулирует теплоноситель системы отопления. По большому счёту подобная схема является не чем иным, как трансформатором с короткозамкнутой вторичной обмоткой. При подаче на индуктор питающего напряжения, вокруг него возникает электромагнитное поле, которое в теле кондуктора (участок трубопровода системы отопления) порождает вихревые токи. Они-то и разогревают металл полого сердечника, внутри которого циркулирует вода или антифриз. Теплопередача происходит практически без потерь, а площадь соприкосновения в несколько раз выше, чем при использовании ТЭНа. Это, а также возможность разогрева стального кондуктора до более высокой температуры, способствует увеличению скорости нагрева и снижению тепловой инерционности отопительной системы. Так же, как и в случае с трубчатыми электронагревателями, постоянное движение жидкости предотвращает перегрев установки и способствует длительной работе агрегата. Отметим и тот факт, что рабочие токи создают вибрацию стенок сердечника, препятствующие образованию накипи.

Видео: Принцип действия индукционного нагревателя

Электродный агрегат

Принцип действия электродного котла напоминает работу всем известной конструкции «армейского» кипятильника, состоящего из двух лезвий, зазор между которыми определяется толщиной проложенных спичек. Благодаря растворённым в воде солям жидкость является неплохим проводником. Это и используется в популярной схеме. Постоянный электрический ток, приложенный к погружённым в воду контактам, способствует перемещению заряженных частиц от одного электрода к другому. Если же подать на описанную схему переменный ток нашей сети, то заряженные частицы будут менять направление движения с частотой 50 Гц (то есть 50 раз в секунду). Согласно закону Ома, снижение сопротивления при условии постоянного напряжения влечёт за собой повышение силы тока, поэтому важно поддерживать высокое содержание солей в жидкости.

Принцип действия электродного котла

Разогрев теплоносителя осуществляется благодаря постоянному движению ионов от одного электрода к другому. При этом даже максимально насыщенная вода по электропроводности значительно уступает таким металлам, как сталь или медь. Благодаря её повышенному сопротивлению и происходит нагрев, мощность которого можно рассчитать по формуле:

• P - искомая мощность установки, Вт
• U - напряжение (220В и 380В для наших сетей, в зависимости от количества фаз);
• I - сила тока, А.

Конструкция электродного котла

Конструктивно электродный котёл представляет собой корпус в виде отрезка металлической трубы и расположенного внутри круглого электрода, изолированного при помощи фторопластовой или стеклотекстолитовой втулки. Фазное напряжение подаётся на внутренний контакт, а ноль подключается к корпусу агрегата. Обязательным условием является наличие качественного заземляющего контура, который также соединяют с массой котла. При эксплуатации установки, в качестве электролита используют специальный теплоноситель или раствор пищевой соды. При этом важно выдержать точное содержание щёлочи, поскольку от её количества зависит сила тока в цепи, а следовательно, и мощность установки. Для регулировки температуры в системе с электродным котлом также используют термостат, а безопасность агрегата обеспечивают монтажом предохранительного клапана, автоматическим выключателем и УЗО.

Преимущества и недостатки электрических отопительных котлов

Если сравнивать электрические конструкции с котлами, сжигающими топливо, то нельзя не отметить преимущества первых:

• простое, надёжное устройство;
• повышенная безопасность во время эксплуатации;
• нет необходимости в обустройстве дымоходов;
• электричество является наиболее доступным типом энергии;
• установку можно разместить в любом месте, нет необходимости в отдельном помещении;
• при изготовлении электрокотла требуется намного меньше материалов;
• владелец получает возможность точно отрегулировать температуру;
• высокий КПД - до 99%;
• срок службы отдельных отопительных установок превышает 30 лет;
• бесшумность и безопасность для окружающей среды;
• электрические отопительные приборы отлично поддаются автоматизации.

Что же касается недостатков, то на сегодняшний день он один - высокая стоимость электроэнергии. Тем не менее использование электрических силовых установок при отсутствии других вариантов или в качестве резервных источников тепла является не только оправданным, но и экономически обоснованным.

Сравнение параметров электрических отопительных котлов

Расчёт мощности

Приступая к постройке самодельного отопительного агрегата, прежде всего, определяют необходимую мощность. На основании этой величины делают вывод о целесообразности выбора того или иного типа котла, проводят дальнейшие расчёты, определяют размеры и количество компонентов.

Различные источники приводят несколько методик определения мощности обогревающих установок. Проще всего использовать формулу:

W = Wy × S (кВт), где:

W -мощность котла;

Wy - удельная мощность для разных регионов (северные районы - 0.2, центральные - 0.12 -0.15, южные - 0.07);

S - отопляемая площадь, м2.

Для уточнения полученных значений результат надо умножить на поправочный коэффициент:

• для домов с неутепленной кровлей - 0.25;
• если отсутствует теплоизоляция стен - 0.35;
• при частом проветривании - 0.15.

Нередко специалисты, которые занимаются монтажом систем отопления, рекомендуют вести расчёт исходя из нормы в 100 – 150 Вт на 1 кв. м. в зависимости от региона проживания. Конечно, такой способ не назовёшь самым точным, однако, для прикидочной оценки он подойдёт. В других случаях всё же лучше сделать небольшой запас мощности на непредвиденные обстоятельства.

При выборе кабеля для подключения электрического котла особое внимание уделяют площади сечения проводника

Получив искомое значение, обязательно проанализируйте параметры вашей электрической сети. Возможно, для подключения оборудования потребуется тянуть дополнительную силовую линию или проводить реконструкцию имеющихся коммуникаций. Лучше всего проконсультироваться по этим вопросам с электриками энергопоставляющей компании.

Инструкции по изготовлению своими руками

Прежде чем приступать к работе, надо выбрать подходящую конструкцию, провести необходимые расчёты и подготовить чертежи, запастись материалами и инструментами.

Как и для любого другого самодельного устройства, использование готовых чертежей с точными размерами при постройке электрокотла маловероятно. Скорее всего, каждый будет исходить из собственных потребностей и наличия того или иного материала. Тем не менее мы подготовили чертежи, схемы и инструкции по изготовлению отопительных котлов различного типа. Возможно, они послужат примером для ваших собственных разработок, а может, одна из представленных конструкций полностью подойдёт по всем параметрам.

Как сделать индукционную отопительную установку

Схема самодельного индукционного котла

Несмотря на мудрёный принцип действия, индукционные котлы устроены просто, поэтому их легко можно сделать в домашних условиях. Единственное, что может вызвать трудности - изготовление высокочастотного преобразователя напряжения. Если у вас нет опыта в постройке электронных устройств, то эту часть работы лучше доверить специалистам. Электронная схема, представленная ниже, позволит питать котёл мощностью до 5 кВт. Чтобы облегчить задачу, можно использовать для питания установки недорогой сварочный инвертор, подключаясь перед выходными выпрямительными диодами.

Схема преобразователя напряжения для индукционного отопительного котла

Установка подобных индукционных котлов возможна только в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. В противном случае корпус отопительной установки может расплавиться. Именно поэтому котёл включают только после проверки работоспособности циркуляционного насоса.

Инструменты и материалы

Для изготовления индукционного отопительного котла понадобятся:

• толстотелая пластиковая труба внутренним диаметром не более 50 мм, которая будет использоваться как корпус котла и основа индукционной катушки;
• в качестве кондуктора будет применяться круглый стальной прокат диаметром до 7мм (катанка), нарезанный кусками длиной до 50 мм;
• фитинги для подключения к отопительной системе;
• металлическая сетка с мелкой ячейкой для фиксации стальных элементов кондуктора;
• медный изолированный провод диаметром 5 мм;
• автомат отключения питания на 25 А;
• термостат, коммутирующий ток не менее 16 А.

Перед началом работы надо приготовить такие инструменты:

• угловую шлифмашину с установленным отрезным диском;
• паяльник для пайки пластиковых труб;
• мультиметр;
• кусачки;
• ножницы по металлу;
• тиски.

Самостоятельное изготовление

1. Круглый металлопрокат (катанку) разрезают на части длиной 50 см. Они понадобятся в качестве кондуктора нашего индукционного агрегата.
2. От пластиковой трубы отпиливают кусок длиной не менее 1 м. Он послужит корпусом и одновременно участком трубопровода для теплоносителя системы отопления.
3. Из металлической сетки вырезают круглые детали, диаметр которых равняется внутреннему размеру корпуса котла. Они необходимы для того, чтобы нарезанные элементы кондуктора удерживались внутри трубы. Поэтому размер ячеек сетки должен быть меньше диаметра катанки.
4. Один конец пластиковой трубы закрывают проволочной заглушкой на расстоянии до 10 см от торца.
5. Внутреннее пространство котла заполняют элементами кондуктора, после чего фиксируют металлические детали сеткой, расположенной на расстоянии 10 см от края.
6. В корпус котла вваривают фитинги для подключения устройства к отопительной системе. Лучше, если циркуляционный насос при этом будет установлен на входе обратной магистрали.
7. Индуктор изготавливают из медного изолированного провода (шины), наматывая его виток к витку на пластиковую трубу. Длина катушки должна составлять 90 см. Для этого потребуется примерно 10 м провода.

Изготовление индуктора

8. Концы катушки присоединяют к преобразователю напряжения. Сам электронный прибор обязательно заземляют. Напоминаем, что при использовании сварочного инвертора его надо будет вскрыть и припаять выводы катушки индуктора ко входу мощных выпрямительных диодов (они установлены на выходе прибора).
9. После заполнения системы теплоносителем котёл включают и тестируют.

Для регулировки температуры в отопительной системе используют термостат, к силовой части которого подключают провода питания преобразователя напряжения.

Видео: Индукционная установка

Высокочастотное электромагнитное излучение индукционных аппаратов можно экранировать. Для этого используют установленный на расстоянии стальной или латунный лист, соединяя его с «массой» агрегата.

Отопительный котёл с трубчатыми электронагревателями

Чертёж ТЭНового электрического котла

Представленная конструкция отопительного агрегата с ТЭНами в виде нагревательных элементов характеризуется простотой и нетребовательностью к материалам. Такой котёл можно использовать для обогрева небольшого помещения, установить в бане или гараже, а для его подключения потребуется обычная бытовая электросеть напряжением 220 В.

Всё, что потребуется для его изготовления - отрезки стальных труб для корпуса и патрубков, листовой металл для фланцев и один-два трубчатых электронагревателя. К слову, для одного ТЭНа достаточно трубы диаметром 100 мм. Если же надо установить 2 – 3 нагревателя, то понадобится труба диаметром 130 – 150 мм. Что касается длины корпуса, то она должна превышать линейные габариты нагревательного элемента как минимум на 50 – 60 мм.

При использовании в конструкции нескольких ТЭНов, каждый из них необходимо подключить через отдельный автомат. Кроме того, если в доме есть трёхфазная сеть, то нагревательные элементы лучше подсоединять к разным фазам.

Инструменты и материалы

Для изготовления маломощного электрокотла на 2.4 кВт понадобятся такие материалы:

• стальная труба Ø120 мм (толщина стенки не менее 3 мм) длиной 650 мм;
• металлические сгоны: Ø1.25˝ - 2 шт., Ø0.5˝ - 3 шт.;
• пластина стальная толщиной от 5 мм размерами не менее 150×150 мм;
• круглая стальная пластина от 3 мм диаметром не менее 120 мм.
• два ТЭНа мощностью 0.9 и 1.5 кВт;
• термостат, коммутирующий ток не менее 12 А при напряжении 220 В;
• предохранительный клапан, рассчитанный на давление не более 8 атм.

Из инструментов необходимо подготовить:

• сварочный аппарат (лучше всего постоянного тока, или инвертор);
• угловую шлифмашину с отрезным и шлифовальным дисками;
• дрель электрическую с набором свёрл по металлу;
• набор отвёрток и гаечных ключей;
• мерительный инструмент и маркер.

Кроме того, потребуется подготовить преобразователь ржавчины, грунтовку и краску для защиты готового изделия от ржавчины и придания ему эстетичного вида.

Инструкция по изготовлению

1. Изготавливаем теплообменник. Для этого надо взять трубу Ø120 мм и в местах подключения к отопительной системе проделать в ней отверстия Ø1˝. Для этого лучше всего воспользоваться аппаратом плазменной резки или газорезом. В крайнем случае места под входной и выходной патрубки можно прожечь электродом.
2. Отверстия зачищают при помощи «болгарки», после чего вваривают подготовленные сгоны Ø1.25˝.

Отверстия зачищают при помощи болгарки

3. В качестве днища отопительного агрегата используют металлическую пластину толщиной не менее 5 мм. Она будет закрывать корпус теплообменника снизу и послужит фланцем для ТЭНа большей мощности. Подобный вариант является наиболее простым, однако, если нагреватель перегорит, то заменить его будет непросто. Устранить этот недостаток можно, установив фланец разъёмного типа.

Монтаж патрубка

4. Сгоны меньшего диаметра ввариваются аналогично патрубкам подачи. Один из них устанавливается в самой нижней точке теплообменника и предназначен для сброса воды из системы. В дальнейшем на этот сгон будет установлен шаровой кран. Другой патрубок предназначен для монтажа маломощного ТЭНа, оборудованного терморегулятором. Третий сгон понадобится в том случае, если систему надо будет дополнительно оборудовать расширительным бачком.

Теплообменник готов к монтажу ТЭнов

5. Со стороны стены к корпусу котла приваривают шпильку Ø6 мм. Она понадобится для подключения заземления.
6. В нижней пластине сверлят отверстия под установку мощного ТЭНа, после чего монтируют нагреватель, устанавливают герметизирующие прокладки и затягивают гайки крепления.

Отверстия под ТЭН U-образного типа

7. Верхнюю часть теплообменника закрывают круглой металлической пластиной Ø120 мм, вырезанной из стального листа толщиной не менее 3 мм. После этого проходят сваркой по периметру детали.

Нагреватели устанавливают на уплотняющие прокладки

Представленная конструкция имеет существенный недостаток в виде невозможности замены трубчатого нагревателя. Для того чтобы проделать эту операцию, котёл придётся демонтировать и срезать болгаркой верхнюю крышку. Избежать этой неприятности можно, применяя фланец разъёмного типа или стержневые ТЭНы, которые устанавливаются в бойлерах. Разумеется, предварительно надо будет вварить в теплообменник резьбовые посадочные гнёзда для их монтажа.

8. Герметичность сварочных швов можно проверить в большой ёмкости с водой, предварительно закрыв патрубки полиэтиленовой плёнкой.
9. После установки дополнительного ТЭНа, терморегулятора и шарового крана котёл присоединяют к отопительной системе и заполняют систему теплоносителем.
10. Если к герметичности системы нет вопросов, котёл подключают сначала к контуру заземления, а потом к электрической сети. Лучше всего это сделать посредством защитного автомата на 25 А с использованием УЗО.
11. На завершающем этапе на ТЭНы подают рабочее напряжение, после чего тестируют систему при максимальной температуре и при включении нагревателей по отдельности.

Электрокотёл будет готов к эксплуатации после покраски

Для защиты котла от коррозии его поверхность обрабатывают преобразователем ржавчины, после чего грунтуют и красят. Конечно, эту процедуру удобнее выполнять до инсталляции котла в отопительную систему.

Видео: Самодельный электрический котёл на ТЭНах

Электродный котёл

Электродный котёл, представленный на чертеже, имеет очень простую конструкцию. Тем не менее вы можете модифицировать её. К примеру, резьбовые заглушки 4 можно исключить, заменив их наглухо заваренными сварщиками. Или же в качестве патрубков 3 использовать готовые сгоны с резьбой, приварив их к корпусу.

1 - железная бесшовная труба Ø57 мм с внутренней резьбой; 2 - покрытие из термостойкой краски; 3 - патрубки входа и выхода теплоносителя Ø32 мм с наружной резьбой; 4 - боковые металлические заглушки; 5 - внутренний электрод для котла Ø25 мм; 6 - присоединительные клеммы с резьбой М6 для подключения нулевого провода и заземления; 8 - прокладки из резины или паронита

Материалы и инструменты

Для сборки электродного котла понадобятся:

• стальная бесшовная труба Ø57 мм длиной до 300 мм;
• сгоны Ø32 мм с наружной резьбой - 2 шт.;
• шпильки с резьбой М6 длиной до 20 мм - 2 шт.;
• заглушки с наружной резьбой - 2 шт. (лучше, если одна из них будет выточена из фторопласта или другого электроизоляционного материала);
• электрод Ø25 мм;
• резиновые или паронитовые прокладки;
• термостат.

Так же, как и для изготовления других электрических котлов, в этом случае потребуется самый простой и распространённый инструмент:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• электрическая дрель с набором свёрл;
• набор метчиков и плашек;
• набор гаечных ключей;
• токовые клещи.

Не забудьте и о термостойкой краске - самоделку надо будет защитить от коррозии.

Инструкция по сборке

1. К отрезку трубы - корпусу котла приваривают сгоны с внутренней резьбой, в которые будут ввинчиваться пробки. Если есть доступ к токарному станку, то эту операцию можно упростить, сделав с его помощью нарезку по краям трубы.
2. В местах установки впускного и выпускного патрубков сверлят отверстия диаметром не менее 25 мм. На краях сгонов делают сферические углубления для лучшего прилегания патрубков к корпусу.
3. К основной трубе приваривают сгоны и шпильки, которые будут клеммами заземления.
4. На конце электрода делают проточку, после чего нарезают на ней резьбу.

При сооружении котла можно использовать электроды от отопительных агрегатов заводского изготовления

5. Во фторопластовой заглушке сверлят отверстие, равное диаметру резьбовой части электрода.
6. Внутренний электрод устанавливают в пробку и крепят гайкой.

Детали электродного котла готовы к сборке

7. Заглушки устанавливают на место, котёл врезают в систему отопления и заливают в него теплоноситель для электродных конструкций.

После установки отопительного агрегата проверяют герметичность соединений, после чего подключают провода заземления и питания. Подачу напряжения осуществляют через автомат отключения, рассчитанный на 25 А и УЗО.

Настройку котла выполняют при помощи токовых клещей и раствора соды в пропорции 1:10. Измерительный прибор устанавливают на одном из проводов подачи питания и включают котёл в сеть. Добавляя раствор соды в теплоноситель, наблюдают за показаниями амперметра. Необходимо добиться значения силы тока в 18 А. В этом случае мощность отопительного агрегата будет составлять около 4 Вт.

Видео: самодельная конструкция

Самостоятельно собранная электрическая отопительная установка обеспечит тепло и уют в доме, придаст уверенности в собственных силах. Работая своими руками, вы сэкономите немало денег для других проектов. Только не забывайте, что использование электричества потребует предельной собранности и внимания как во время монтажа, так и в процессе эксплуатации. Собирая отопительный котёл, выполняйте рекомендации опытных мастеров, прислушивайтесь к советам профессионалов. После запуска периодически контролируйте работу установки и соблюдайте правила обращения с электричеством. Только в этом случае самодельный электрический агрегат будет приносить пользу, а его владелец сможет гордиться проделанной работой.

Несмотря на то, что электричество является дорогим энергоносителем, использование его для отопления дома во многих регионах является единственно возможной альтернативой печному отоплению. Если в доме устанавливается электрокотёл, то нет необходимости постоянно контролировать процесс отопления, а также заниматься заготовкой дров и подготовкой их к использованию.

Изготовить электрокотёл своими руками довольно непросто, но если раньше доводилось работать с инструментами и ремонтировать электропроводку, то изготовление такого устройства не будет являться непосильной задачей.

Варианты электрокотлов, которые можно изготовить самостоятельно можно разделить по следующим категориям:

1. Устройство, в котором нагрев жидкости осуществляется за счёт .
2. Прибор, в котором нагрев резервуара с водой, осуществляется индукционными электромагнитными полями.

Первый вариант значительно проще изготовить, индукционные отопительные приборы очень сложны в изготовлении, но можно сделать котёл с использованием индукционной плиты.

Важные правила

Основное правило при изготовлении и эксплуатации электрокотла – это безопасность. При небрежном обращении с электроприборами как самодельного, так и заводского изготовления возможно поражение электрическим током, а также возгорание при возникновении короткого замыкания.

Для того чтобы минимизировать вероятность удара током, котёл необходимо правильно заземлить. Электрокотёл является прибором высокой мощности, поэтому для безопасной его эксплуатации питание прибора следует производить по отдельно выделенному контуру электропроводки, который оснащён предохранителями.

Перед тем как приступать к изготовлению котла собственными руками, необходимо правильно рассчитать мощность нагревательного элемента. Произвести расчёты не составит большого труда.

На один квадратный метр отапливаемой площади требуется не менее 100 Вт затраченной энергии на обогрев. Если строение хорошо утеплено, то для дома общей площадью 40 м2, потребуется приобрести ТЭН мощностью 4 кВт.

Изготовление котла

Из отрезка трубы и тэна можно изготовить прибор, который справится с отоплением одной комнаты.

Чтобы изготовить более совершенный прибор, который будет полностью обогревать дом и размещаться в отдельном помещении, необходимо приготовить следующие инструменты и материалы:

1. Болгарка.
2. Сварочный аппарат.
3. Электроды.
4. Мультиметр.
5. Сталь листовая толщиной не менее 2 мм.
6. Труба стальная диаметром 219 мм.
7. ТЭН необходимой мощности.
8. Автоген
9. Уголок металлически 50*50 мм.
10. Электродрель.
11. Циркуляционный электронасос.

Изготовление прибора осуществляется в такой последовательности:

Делаем электрический котел отопления своими руками

1. В основной трубе делаются отверстия в местах подключения патрубков. Отверстие можно изготовить ацетиленовым резаком. Патрубков должно быть 2 шт. Один для подключения входного контура системы отопления, другой для выхода нагретой жидкости. Для подключения отопительной системы обычно используются патрубки диаметром 1 дюйм.
2. Из листовой стали необходимо вырезать 2 круга размером немного превышающие внешний диаметр основной трубы котла.
3. Затем к основной трубе 219 мм приваривается нижняя заглушка. Если внешние размеры заглушки оказались больше диаметра трубы, то излишки металла можно обрезать с помощью болгарки.
4. В верхнюю часть котла приваривается патрубок , по которому будет отводиться теплоноситель.
5. В приваренном днище котла необходимо сделать 2 отверстия. Размер этих отверстий должен быть равен диаметру резьбового крепления ТЭНа.
6. В отверстия необходимо установить ТЭН и затянуть резьбовые соединения.
7. Затем приваривается вторая заглушка, у которой также излишки металла убираются с помощью болгарки.
8. В нижней части котла приваривается подводящий патрубок системы отопления.
9. К боковой части котла привариваются два отрезка уголка в которых затем необходимо сделать отверстия. С помощью креплений котёл прикручивается анкерными болтами к стене.
10. К ТЭНу подключается фазный провод и “0”, к корпусу электрокотла необходимо подключить заземление.

После того как электрокотёл будет подключён к системе отопления, для обеспечения циркуляции теплоносителя необходимо установить . Производительность насоса зависит от мощности котла.

Когда все работы по установке электрокотла будут завершены, следует провести тестирование оборудование. С помощью мультиметра и индикаторной отвёртки следует убедиться в правильности подключения и отсутствии утечек на корпус прибора электрического тока.

Надёжность такого прибора зависит от качества используемого ТЭНа. Нагревательные элементы не являются вечными и чтобы во время выхода ТЭНа из строя не требовалось разбирать котёл, следует установить два нагревательных элемента, но подключить их последовательно, таким образом снижается нагрузка на каждый ТЭН, а при перегорании одного можно без потери мощности подключить второй элемент стандартным образом.

Изготовить котёл из индукционной плиты, ещё проще и для этого понадобятся следующие материалы и инструменты:

1. Двухконфорная индукционная плита.
2. Ёмкость с плоским дном, объёмом 50 литров.
3. Уголок металлический 50*50 мм.
4. Сталь листовая 5 мм.
5. Болгарка.
6. Сварочный аппарат.
7. Электродрель.
8. Стальная труба 1 дюйм.

Прежде чем приступить к изготовлению индукционного электрокотла, следует позаботиться о минимизации расходов и повышения КПД отопительного устройства.

Самая дорогая составляющая индукционного электрокотла, это источник электромагнитных волн, которые и будут нагревать ёмкость с теплоносителем. Можно приобрести новую индукционную плиту с двумя конфорками в магазине. Стоимость такой плиты составляет несколько тысяч рублей.

Для изготовления индукционного котла неважен внешний вид прибора, поэтому чтобы сэкономить, можно приобрести плиту в рабочем состоянии с рук. Чтобы повысить эффективность использования нагревательного элемента дно резервуара должно быть немного больше размера электроплиты, а толщина дна не должна быть менее 5 мм.

Резервуар может быть изготовлен как из магнитной стали, так из нержавеющей, это никак не отразится на эффективности нагрева. Если толщина дна ёмкости менее 5 мм, то ко дну листовой материл.

Можно изготовить бак для котла самостоятельно, для этого из листовой стали вырезается 6 прямоугольников: 4 шт. размером 30 * 50 см. и 2 шт. 50 * 50 мм.

С помощью электросварки данные листы свариваются. Получится прямоугольная ёмкость объёмом 75 литров.

К ёмкости с двух сторон приваривается два уголка длиной 60 см. В каждом уголке с помощью дрели сверлится два отверстия для крепления котла к стене. В нижней части котла, также приваривается два уголка, которые располагаются параллельно друг другу на расстоянии 10 см от нижней плоскости бачка.

Таким образом, в нижней части будет располагаться крепление для установки электрической индукционной плитки. Между двумя приваренными уголками следует установить материал такой толщины, чтобы при установленной на нём индукционной плитке зазор между её поверхностью и дном резервуара было минимальным.

Из трубы диаметром 1 дюйм изготавливается 2 патрубка. Один в нижней части резервуара для поступления холодной воды, другой в верхней части для поступления нагретой жидкости в систему отопления.

Когда патрубки будут приварены, котёл устанавливается на стену на высоте 1 метра от уровня пола. Для удобства регулировки режимов индукционной плиты можно вывести панель кнопок в отдельный корпус, который будет располагаться таким образом, чтобы управление электрокотлом было удобно, индикатор режимов работы также следует вывести в удобное для просмотра его показателей место.

Не рекомендуется подключать индукционную плиту в стандартную розетку. Работать этот электроприбор будет большую часть времени на полную мощность, что может привести к подгоранию контактов и выходе из строя розетки и вилки прибора.

Правильный вариант подключения такого устройства будет по выделенному контуру электропроводки, оснащённому автоматическим предохранителем. Заземляющую жилу, которая подключается к корпусу индукционной плиты, следует соединить с надёжным заземлением. Корпус резервуара заземлять нет необходимости, по причине отсутствия контакта этой части котла с электричеством.

Установка и подключение

Для того чтобы система отопления работала надёжно, необходимо правильно установить устройство и подключить его к электрической сети и отопительному контуру.

Устанавливается индукционный котёл на стену с помощью анкерных болтов. Для этого в стене делаются отверстия, в которые помещается болт. Электрокотёл устанавливается отверстиями, которые были предварительно просверлены в уголке, на анкерные болты и надёжно фиксируются с помощью гаек.

Учитывая тот факт, что при подключении котла, в котором в качестве нагревательного элемента используется ТЭН, подключение его осуществляется в нижней части котла, поэтому данная модель также крепится к стене на высоте 80 – 100 см от уровня пола.

После установки котла, к его патрубкам привариваются трубы отопительной системы. Для проведения сварочных работ необходимо слить теплоноситель из системы. После завершения сварочных работ котёл подключается к электричеству по отдельно выделенному кабелю.

Прежде чем проводить подключение электрокотла, необходимо отключить электричество. Для этого необходимо выкрутить пробки или выключить входные автоматы. К циркуляционному насосу тоже следует подвести электрический ток и подключить устройство согласно инструкции по эксплуатации.

После проведения всех установочных работ устройство необходимо включить на полную мощность и оставить работать в таком режиме в течение суток. Если никаких внештатных ситуаций не возникнет, то можно надеяться на стабильную работу устройства в течение всего отопительного сезона.

Схема подключения электрокотла

1. Прежде чем приступать к изготовлению котла своими руками, правильно оцените свои возможности. С электричеством следует обращаться очень аккуратно.
2. Для бесперебойной работы электрического котла, необходимо приобрести дизельный или бензиновый генератор , от которого будет работать электрическое оборудование, когда электрический ток в сети будет отсутствовать по причине возникновения аварийной ситуации на линии электропередач.
3. Самый простой способ изготовить мини-элетрокотёл, это приобрести комплект электрического оборудования, которое устанавливается в батарею отопления. Такая система легко устанавливается, а температура нагрева регулируется с помощью автоматической микропроцессорной системы.