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 вида Читать 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.
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.
Конструктивные особенности
Используемый тепловой носитель нагревается в процессе движения разнонаправленно заряженных ионов между электродными контактами. Конструкция подобного нагревателя достаточно простая. В её состав входят: металлический стержень и полая стальная труба.
С двух сторон устройство герметично закрывается. К её бокам привариваются специальные патрубки. С помощью них обогреватель соединяется с отопительной системой.
На внутренний стержень крепится фазовый провод, а к поверхности корпуса – нулевой. Для питания мощных тепловых генераторов применяется трёхфазная сеть.
Котел Галан электродного (ионного) типа
Под воздействием переменного тока ионы, содержащиеся в составе теплового носителя, постоянно изменяют направление своего перемещения. Электролиз не осуществляется в полной мере. В процессе нагревания не происходит перенос вещества между двумя электродами.
Обогревательный прибор обладает следующими характерными особенностями:
- небольшим габаритным размером;
- простой конструкцией;
- лёгкостью установки;
- высоким уровнем КПД;
- продолжительным сроком эксплуатации;
- надёжностью работы – отсутствуют соприкасающиеся детали;
- невысокой стоимостью.
Достоинства
Электродные котлы отопления дают возможность регулировать микроклимат в помещении и экономить электрическую энергию. Если сравнивать их эффективность с эффективностью работы индукционных аппаратов и обогревателей, в состав которых входят ТЭНы, следует отметить преимущества электродной конструкции:
- нагревание воды, поступающей в котёл, осуществляется очень быстро;
- уровень КПД приближается к 100 %;
- длительный срок эксплуатации. Конструктивные особенности прибора являются причиной быстро меняющейся полярности. Ионы постоянно изменяют направление своего движения. Поэтому, несмотря на наличие постоянного контакта поверхности электродов с жидкостью, на них не происходит образование накипи;
- котел электрический электродный имеет небольшие габариты;
- его легко установить в любом помещении;
- присутствует автоматическое управление работой отопительного прибора;
- обогреватель обладает высоким уровнем пожарной безопасности. Если произойдёт разгерметизация системы, исключается риск поражения электрическим током. Устройство просто перестанет работать;
- отсутствуют посторонние шумы при работе отопительной системы;
- электродные электрокотлы для отопления частного дома не оказывают вредного воздействия на экологическую обстановку;
- при их работе не используются дымоходы;
- аппараты не боятся перепадов напряжения
Недостатки
Несмотря на высокие качественные показатели работы электродных отопительных систем, следует учитывать определённые недостатки:
Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению
Монтаж электрокотла на стену
- Очистите стену от пыли и грязи.
- Монтажный набор: навесная монтажная пластина, дюбели и винты, как правило идут в комплекте с котлом.
- Сделайте на стене разметку в соответствии с крепежной планкой и просверлите отверстия соответствующего дюбелям диаметра (обычно Ø 10 мм), вставьте дюбели в отверстия.
- Подвесьте котел на резьбовые крюки, после чего закрутите винты.
Как выбрать внешний термостат для электрокотла и экономить на отоплении до 30% каждый месяц
Организация обвязки
Для ТЭНовых электрокотлов в моноблочном корпусе, которые уже имеют все необходимые элементы системы достаточно подвести к соответствующим патрубкам подающую и обратную линии. К обратке через кран подпитки необходимо подвести запуск воды в систему.
Для простых ТЭНовых котлов без циркуляционного насоса и расширительного бака все элементы присоединяются в соответствии с одной из схем, приведенных выше.
- Сначала на специальные крепления монтируется гидроколлектор и расширительный бак.
- Далее в соответствии со схемой прокладываются разводка труб с установленными на них циркуляционным насосом, фильтром, группой безопасности.
Подвод электрической проводки и подключение к ней электрокотла
Электрические котлы имеют большую мощность и подключать к розетке разрешено лишь маломощные модели до 3,5 кВт, обычно используемые в квартирах. В иных случаях подключение осуществляется исключительно напрямую.
Подключается котлоагрегат к электрической сети через диффеенциальный автомат защиты или связку УЗО + автоматический выключатель (по 1 выключателю на каждую фазу). Силовой кабель должен иметь достаточное сечение, рассчитать которое можно, например, исходя из мощности электрокотла.
| Сечение кабеля, мм2 | Медные жилы, кВт | Алюминиевые жилы, кВт | ||
| 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |
| 1,5 | 3,3 | 5,7 | — | — |
| 2,0 | 4,1 | 7,2 | 3,0 | 5,3 |
| 2,5 | 4,6 | 7,9 | 3,5 | 6,0 |
| 4,0 | 5,9 | 10 | 4,6 | 7,9 |
| 6,0 | 7,4 | 12 | 5,7 | 9,8 |
| 10,0 | 11 | 19 | 8,3 | 14,0 |
| 16,0 | 17 | 30 | 12 | 20,0 |
Пример таблицы из инструкции по эксплуатации Protherm Скат 9KR 13.
Сама электрическая схема подключения одинакова для всех электрокотлов, разница лишь в количестве фаз.
При подключении к однофазной электросети достаточно подключить фазу к любому из контактов (U, V или W). При подключении электрокотла к трехфазной (380 В) электросети необходимо вытащить перемычку (см. схему) и подключить к каждому из 3-х контактов фазу. Ноль и заземление (N и PE соответственно) в каждом из случаев подключается одинаково.
Пример блока контактов Protherm Скат, подключение идет к трехфазной электросети.Подключение автоматики электрического котла через магнитный пускатель.
Заземление
Электрические установки большой мощности, к которым относятся и бытовые электрокотлы, требуют качественного заземления с соблюдением всех норм и требований. От корпуса котла должен идти провод необходимого сечения до внутреннего распределительного щита заземления, если оно уже организовано, или напрямую до вкопанных в почву электродов, если заземления в загородном доме нет.
Наружная часть защиты должна находиться в месте, где гарантированно никого не будет в момент пробоя электросети, но желательно не далее 1 метра от фундамента дома.
Порядок работ:
- Прокопайте лопатой треугольник и подвод к нему глубиной 0,5-0,7 м, длинна сторон треугольника – 1,2 м.На фото – пример траншеи и уже готовой заземляющей конструкции.
- Заострите болгаркой и забейте в землю по вершинам треугольника вертикальные заземлители – металлические уголки 50*50 длинной 2,1-2,2 метра. Они лишь немного должны торчать из земли, чтобы в дальнейшем к ним можно было приварить горизонтальные заземляющие пластины.
- Образуя стороны треугольника, приварите к вертикальным электродам 3 полоски металла длинной 1,2 м, шириной 4 см и толщиной не менее 4 см.
- Приварите к ближайшей вершине треугольника и проведите по траншее к фундаменту дома полосу из нержавеющей стали 4)*4 мм.
- Соедините заземляющий провод идущий от распределительного щита или корпуса электрокотла болтовым соединением.
- Засыпьте конструкцию землей.
Опрос: сделано ли в вашем загородном доме полноценное заземление?
Пробный запуск котла
- Проверьте изоляцию всех проводов, надежность соединительных муфт, кранов и стыков труб.
- Запустите воду в систему отопления через кран подпитки, открывая вентиль не полностью, чтобы вода набиралась под меньшим давлением.
- Спустите воздух через воздухоотводчик, в некоторых моделях имеется автоматический воздухоотводчик.
- Проконтролируйте давление в системе с помощью манометра, точные номинальные значения указаны в паспорте электрокотла, обычно это 1,3-2,0 бар в рабочем режиме и 1,0-1,3 бар при отключенном котле.
Схемы самодельных электрокотлов
Домашний мастер без труда соберет электрический обогреватель в своей мастерской. Есть ряд схем и решений, которые оптимальны для различных условий.
Из чугунной батареи с ТЕНом
Если обогреть планируется небольшое утепленное помещение (бытовка, гараж, изолированная комната) дешевым вариантом будет превращение чугунной батареи в электрический обогреватель. Этот вариант выполняет роль электрического котла и теплообменника.
Для сборки потребуется:
- Чугунная батарея. Длина батареи выбирается исходя из теплопотерь помещения. Одно стандартное ребро способно выделять 0,1—0,2 Квт/ч.
ТЭН должен быть жидкостной, с возможностью герметичного резьбового присоединения. Длина нагревателя по возможности на длину батареи — тогда добьетесь максимального КПД.
Мощность ТЭНа меньше, чем возможность теплопередачи батареи — можно не применять регулятор.
- Регулятор мощности. С небольшой мощностью справится ШИМ, если батарей несколько, можно приобрести многополосный контроллер.
- Электропровода необходимого сечения.
ТЭН устанавливается в нижнюю пробку батареи. Если батарея будет изолирована, противоположные пробки заглушены, а над ТЭНом в пробку врезается дополнительный расширительный бачок, который служит также «лейкой» для заполнения и развоздушивания батареи.
Если батарея будет служить электрокотлом, к противоположной стороне батареи внизу подключается подача холодной воды, вверху батареи — отбор холодной воды.
Обязательно при монтаже применяем правила безопасного монтажа электропроводки.
Внимание! При малом сечении проводов, не заизолированных скрутках или слабых контактах есть риск пожара. Есть следующие виды электрических котлов, изготавливаемых из трубы. Есть следующие виды электрических котлов, изготавливаемых из трубы
Есть следующие виды электрических котлов, изготавливаемых из трубы.
Индукционный
Работает на принципе электромагнитной индукции.
Внутрь пластиковой трубы помещается металлический штырь.
Сверху через диэлектрик навивается спираль из толстого медного провода.
На провод подается постоянный ток, сердечник нагревается и передает температуру протекающему теплоносителю.
С теплоэлектронагревателями
Простейший котел можно собрать из металлической толстостенной трубы или огнетушителя на 10 килограммов. Нагреватель в этой системе — обычный ТЭН. Он состоит из нагревающейся нихромовой спирали, погруженной в теплопередающий сердечник и гидроизолирующую оболочку. ТЭН, по сути, бытовой кипятильник.
ТЭН устанавливают как внизу, так и вверху емкости. Спирали нагревателя легко вставляются и вынимаются без проведения сварочных работ, так как срок службы нагревательных спиралей ограничен, их потребуется периодически менять. Нить нагревателя при пропускании тока раскаляется, и греет воду.
Если требуется большая мощность, можно собирать проточный комбинированный котел из нескольких блоков, соединенных перемычками.
Электродный котел
Суть работы электродного котла — принцип электролиза. Котел состоит из трубки — корпуса, внутрь которой через диэлектрическую прокладку опущен штырь из металла. Корпус подключен к «нулевой» фазе и заземлен.
С одной стороны корпуса — подача холодной воды, с другой — отвод нагретой. Важный элемент — теплоноситель, в него добавляются определенные присадки.
Вода нагревается за счет движения электронов между анодом и катодом.
Электродный котел своими руками несет потенциальную опасность. Система отопления в этом случае является элементом электрической цепи. Если провод заземления из-за каких-то причин повредится, система становится опасной — если коснуться корпуса, можно получить удар током.
Как сделать своими руками?
Инструкция по монтажу электродного котла своими руками достаточно проста и включает в себя детали, исключающие возможность поломки, отсюда и длительность в эксплуатации. Самодельное устройство будет значительно ниже в цене, чем его заводские аналоги и, по отзывам пользователей, ничем не хуже справляться со своей основной задачей.
Схема действий по сборке электродного котла состоит из следующих этапов:
1. Создание чертежей будущей системы с указанием всех деталей, а также количества контуров. В электродном оборудовании допускаются как двухконтурные, так и одноконтурные вариации.
2. Установка и надежное заземление котла согласно произведенному на свет чертежу. Сборка включает в себя минимальные сварочные работы и широкий простор для модификации с помощью подручных средств. Обязательным условием является изоляция электрода от внутренних стенок устройства. Не стоит также собирать оборудование из разных материалов для предупреждения образования «гальванической пары» и последующего роста накипи. Корпус готового изделия допускается покрыть термостойкой эмалью.
3. Подвод и настройка циркуляции воды в силу повышения ее температуры.
4. Подбор и применение подходящих материалов и радиаторов, положительно взаимодействующих с теплоносителем. Хорошо, если приборы состоят из биметаллов или первичного алюминия – наиболее безвредные, с меньшим количеством примесей, не оказывающие негативного влияния на электрокотел.
5. По необходимости установка автоматического оборудования для управления системой.
При сборке особое внимание стоит уделить герметичности сварных швов. Для тестирования нужно провести очистку от шлаков, натереть мыльной пеной, набрать в аппарат воды и в рабочем состоянии нагнетать избыточное давление при помощи компрессора
При некачественном соединении на линии сварки будут появляться пузырьки.
Особенности эксплуатации
Инструкция по подключению электродного котла достаточно строго определяет правила безопасности, обязательные для исполнения. В противном случае существует риск поражения электрическим током, вывода из строя всей установки. Поэтому заводские устройства рекомендуется монтировать под руководством профессионалов.
Схемы подсоединения электродного котла разнятся для проточного нагрева воды или же для отопительной конструкции. Существует несколько способов подключения электродов в действующую систему:
- наравне с другими отопительными котлами;
- однофазно;
- для трехфазного котла;
- подключение блоков регулировки и автоматического контроля.
Основной нюанс подсоединения заключается в следующем: выход у электродного котла и труба стояка должны быть одного и того же диаметра, без каких-либо сужающих переходников. Так же, как и в случае без принудительной циркуляции, но дополнительно строго соблюдаются углы наклона водопровода в 5-8°. Самодельные котлы, как правило, имеют ориентировочную мощность не выше 4 кВт, что соответствует силе тока в цепи в 18 А. Для настройки оборудования используют бытовой амперметр. Систему подключают к питанию для предварительного прогрева воды. Параллельно готовится рабочий раствор соды пропорцией 1:10.
Контролируя показания амперметра, в теплоноситель постепенно вводится содовый раствор шприцем или через расширительный бак. Манипуляции прекращаются, когда значение прибора окажется на уровне 16-17 А. В противном случае, при превышении допустимой концентрации может произойти выброс пара с разрывом трубопровода.
Допустимый расход теплоносителя – 8 л на 1 кВт мощности. При несоблюдении этого параметра значительно возрастает потребление электроэнергии. Для увеличения КПД системы отопления рекомендуется проводить подготовку жидкости либо покупать специальный состав у производителя. Иногда вполне пригодна дистиллированная вода или с добавлением обычной поваренной соли. Дело в том, что электроды подвержены наслоению накипи при использовании обычной жесткой воды из-под крана. Отсюда существует риск снижения номинальной мощности.
Потребность в дополнительной установке блока управления объясняется повышением эффективности работы прибора, особенно в случае, когда нужно объединить сразу несколько устройств в одну цепь. Необходимо помнить, что при нагревании воды электродами, происходит химическая реакция с выделением некоторого количества газа в процессе. Поэтому периодически следует спускать воздух, чтобы избежать завоздушивания системы с ее последующей поломкой. Для этого в верхней точке электродного оборудования монтируется клапан-воздушник и манометр.
Дата: 17 мая 2016
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.
Плюсы и минусы
Как видно из вышесказанного, электродные котлы имеют такие плюсы:
- Простая конструкционная схема.
- Малые размеры.
- Легкость установки.
- Пожаробезопасность.
- Бесшумность работы.
- Небольшая стоимость комплектующих.
- Малый расход материалов для самостоятельного изготовления.
- Возможность подключения к одно- и трехфазной электросети.
Что касается минусов, то ионные котлы не радуют такими особенностями:
- Чтобы включить устройство, нужно подать большой электрический ток. Для этого следует применять магнитный пускатель или аналогичные ему приборы.
- Нужно использовать теплоноситель с правильной концентрацией солей. Если она будет слишком малой, сила тока будет недостаточной и нагрев будет слабым.
- Если создается электрический отопительный котел своими руками, нужно потратить немало времени для определения правильной концентрации солей.
- Кроме воды другие теплоносители использовать не получится. Более того, сама вода должна иметь надлежащее состояние. Так, желательно использовать техническую жидкость без наличия каких-либо примесей металла, на которые богата водопроводная вода.
- Большой расход электрической энергии .
Чтобы изготовить электродный котел своими руками, нужно подготовить такие материалы:
- Железную бесшовную трубу. Диаметр 57 мм. Длина 30 см.
- Термостойкую краску .
- Грунтовку.
- Трубу с диаметром 32 мм.
- Металлические заглушки или футорки. 2 шт. Их альтернативой может быть металлический лист. Правда, его придется приваривать, а не закручивать как заглушки.
- Электрод. Диаметр 25 мм.
- Клеммы, которые имеют резьбу М6. 2 шт.
- Паронитовые или резиновые прокладки. 2 шт.
- Фторопластовую втулку или стеклотекстолит.
Конечно, материалы следует брать с запасом, поскольку в случае ошибки их расход сильно растет.
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.
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.
Далее необходимо убедиться, что нагревательные элементы полностью поместятся внутри корпуса электрокотла. Поэтому после наложения сплошного шва необходимо вкрутить ТЭНы в переходники.
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.
Виды и принцип работы
Решив сделать электрокотел для отопления дома своими руками, нужно разобраться в разновидностях таких приборов. Можно изготовить электродный и индукционный вид котлов. Существуют и другие разновидности, но они являются лишь модификациями этих основных видов. Второе название электродного котла – ионный агрегат. Его так называют, потому что в устройстве электрическая энергия преобразуется в тепловую.
Электродный котел
Самодельный электродный нагреватель имеет компактные размеры, поэтому легко закрепляется на трубе и не нуждается в отдельном месте для установки на полу или навешивания на стене. Для большей прочности и безопасности его закрепляют на двух саморезах, но при желании можно их не использовать.
Внешне вся конструкция выглядит как отрезок трубы протяженностью 400 мм. С одной стороны труба наглухо заварена, а с другой из нее торчит стальной стержень. Сбоку или в одном из торцов установлен патрубок для циркуляции теплоносителя по трубам.
Тэновый котел, сделанный своими руками, процесс изготовления которого мы описали выше, должен иметь два патрубка сбоку для подключения обратного и подающего трубопровода с циркулирующим теплоносителем.
Существует несколько вариантов расположения этих патрубков:
- Один отрезок трубы может быть установлен в торцевой части прибора, а другой приваривается к отверстию в боковой части. Таким образом, он устанавливается перпендикулярно к оси первого патрубка.
- Второй вариант крепления подразумевает установку двух патрубков в боковой части агрегата. Получается, что оба трубных отвода устанавливаются параллельно друг другу, но перпендикулярно в отношении основной емкости нагревателя.
Самодельный нагреватель имеет следующий принцип работы:
- в составе теплоносителя постоянно циркулируют положительно и отрицательно заряженные частицы (которые называются аноды и катоды);
- при подаче напряжения ионы устремляются к электродам с противоположным зарядом;
- поскольку полярность электродов постоянно меняется с частотой 50 раз в секунду, ионы движутся то в одну, то в другую сторону;
- такое хаотичное движение ионов вызывает трение частиц и их нагревание (из-за этого температура теплоносителя повышается).
Сделав электрокотел для отопления своими руками, стоит не забывать, что у него есть свои недостатки. Минусы связаны с тем, что тепловой носитель постоянно пребывает под напряжением, поэтому перед подачей в отопительный контур его тщательно очищают от солей и других примесей, которые могут оседать на стенках трубопроводов и нагревательном элементе.
Индукционный агрегат
Принцип работы электрических агрегатов индукционного типа основан на нагреве теплоносителя посредством магнитного поля, которое формируется электротоком.
В составе этих приборов есть следующие составные части:
- катушка;
- корпус нагревателя;
- сердечник (здесь и происходит нагрев теплоносителя);
- утеплитель.
В котлах индукционного типа тепловой носитель не пребывает под напряжением, как в агрегатах электродной разновидности. Это обеспечивается полной изоляцией жидкой среды от элементов, проводящих электричество.
Обмотка катушки из меди подключается к сети через систему автоматики. После этого в катушке формируется магнитное поле, которое разогревает трубу, выполняющую функции сердечника. Поскольку внутри него циркулирует теплоноситель, тепло сразу передается жидкости. В процессе работы корпус прибора не нагревается. Для этого в конструкции корпуса предусмотрена прослойка специального утеплителя.
Сам сердечник имеет изогнутую конфигурацию, чтобы обеспечить более длительное прохождение теплоносителя по этому участку с целью его достаточного нагрева. Срок службы индукционного котла доходит до 25 лет. Ломаться в этом агрегате просто нечему, поэтому он прослужит до тех пор, пока трубу сердечника не испортит коррозия.
Подключение к сети и блок управления
Для безопасного подключения к сети потребуются:
- Провода соответствующего сечения. Сечение рассчитывается исходя из мощности и длины, для мощной системы лучше подключение силового кабеля и 380 вольт.
- Заземление: металлические детали стоит присоединить к контуру заземления.
- Отдельный дифавтомат — выключит потребителя, если защитная трубка проржавеет и будет «пробивать» в дом.
Чтобы регулировать силу тока, приобретают:
- Контроллер или блок управления.
- Амперметр.
- GPS-модуль.
- Механический клапан, отключающий электроэнергию при закипании жидкости в котле (надежный механизм, работает от давления).
