Изготовление электрокотла для отопления дома своими руками. Самодельный электрокотел для отопления дома сэкономит бюджет Электрический тэновый котел отопления своими руками

Для нагревания теплоносителя в системах водяного отопления нередко используются электрические приборы. В продаже есть готовые электрические котлы, но при необходимости можно сделать самодельный электрокотел. Такие агрегаты отличаются надежностью и эффективностью работы. КПД отопительного электрического котла достаточно высокий. Дополнительное преимущество самодельного агрегата в том, что он занимает мало места и для его установки не нужно выделять отдельное помещение.

Что понадобится для сборки котла?

Поскольку в таком приборе нет механических составляющих деталей, его несложно сделать своими руками. Также благодаря этому он редко выходит из строя и отличается простым использованием.

Если вы решили сделать электрокотел для отопления своими руками, вам понадобятся следующие детали и инструменты:

угловая шлифовальная машинка (вместо нее можно использовать болгарку);
мультиметр;
для сварки труб понадобится сварочный аппарат (лучшим вариантом является агрегат инверторного типа);
шлифмашинка обычная;
лист стали с минимальной толщиной 0,2 см;
чтобы подключить котел к отопительной системе, понадобятся переходники;
нагревательные элементы – 2 штуки (нужны обычные ТЭНы);
отрезок стальной трубы диаметром 159 мм и протяженностью 60 см.

Отдельно стоит сказать, что собственноручно можно изготовить напольную и настенную разновидность нагревательного оборудования. Такие котлы могут быть одноконтурные или двухконтурные. По принципу работы они бывают индукционные, тэновые и электродные.

Как сделать ТЭНовый котел

Если вас интересует, как сделать электрокотел отопления на 220в своими руками, то следующая инструкция по сборке поможет в этом разобраться:

Чтобы самодельный прибор правильно подключить к отопительной системе частного дома, нужно изготовить специальные патрубки. Для этого подготавливают три стальные трубы. Должны получиться два отрезка сечением 1,25 дюйма и один отрезок диаметром 3 дюйма.
После этого изготавливаем емкость под бак. Для этого понадобится труба большого диаметра. В этом баке будет происходить нагревание теплоносителя. С этой целью в заранее заготовленном отрезке трубы сбоку вырезают два отверстия. Их края хорошо зачищают от заусениц и зазубрин. К этим отверстиям приваривают два ранее заготовленных патрубка. Затем из куска листовой стали вырезают два круга. Их диаметр должен на 2-3 мм быть больше диаметра трубы под бак. Эти круглые заготовки приваривают к торцам нагревательной емкости. Места сварки хорошо зачищают и отшлифовывают.
В одном из кругов, приваренных к торцу, прорезают отверстие диаметром 1,25 дюйма. К этому отверстию приваривают патрубок с таким же сечением. В дне этой цилиндрической конструкции прорезают еще два отверстия. Их края тоже тщательно зачищают и шлифуют. В эти два отверстия вставляют первый нагревательный элемент. Дополнительный ТЭН будет устанавливаться в ранее приваренный патрубок с другого торца.
Затем изготовленный котел нужно подключить к отопительной системе сооружения. Для подключения используем два патрубка в боковой части, которые были приварены на первом шаге.
Теперь в патрубок на верхней части бака устанавливаем второй нагревательный элемент. Его мощность должна быть чуть меньше, чем у основного ТЭНа. Однако дополнительный ТЭН должен иметь терморегулятор, чтобы регулировать температуру теплоносителя.
После проверки правильности соединения всех деталей самодельный тэновый котел готов.

Совет! Чтобы подключить самодельную конструкцию к электроснабжению, лучше воспользоваться помощью специалиста, поскольку без наличия опыта провести работы правильно и главное безопасно не выйдет.

После подключения электрокотла к сетям электроснабжения проверяют его работоспособность и правильность работы всей отопительной системы. Для оценки температуры теплоносителя стоит воспользоваться мультимером. Температура воды в трубах после выхода из котла должна быть в пределах 70 градусов.

Сборка и подключение оборудования

Если вы все же решили самостоятельно подключить самодельный электрический котел к питанию, то делать это следует с соблюдением следующих рекомендаций. Поскольку в баке установлены мощные нагреватели, понадобится обустроить трехфазный вход.

С этой целью в электрическом щитке монтируют следующие приспособления:

тумблер;
автомат;
предохранитель;
датчик температуры;
реле;
панель управления;
защитные приспособления;
магнитные пускатели.

В обязательном порядке оборудуется заземляющий контур. Чтобы его сделать, нужно к отрезку арматурного прутка приварить болт. После этого прут вбивают в землю в подполье жилого дома. К болту крепят провод, идущий от электрощитка.

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.

Внимание! В системах с электрокотлами запрещено использовать антифриз в качестве теплоносителя. Для этих целей применяют очищенную воду.

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.

Запуск котла

Перед пробным пуском нагревательного агрегата проверяют, насколько герметичны все узлы и соединения, а также правильность сборки электросети. После этого в систему заливают теплоноситель. Обязательно убедитесь, что в сети нет передавленных или порванных проводов, потому что в трехфазной сети большая сила тока. Все соединения проводов должны быть хорошо изолированы.

Прежде чем запустить агрегат, его хорошо очищают от загрязнений. Для правильной и бесперебойной работы такого нагревателя нужно защититься от скачков напряжения. С этой целью в сети монтируют УЗО.

Пробный запуск котла выполняют в такой последовательности:

В систему заливают очищенный теплоноситель.
Важно чтобы в контуре не скапливался воздух, поэтому его спускают, используя краны Маевского. Такая арматура должна быть установлена на верхних радиаторах в системе.
Включаем электрокотел и дожидаемся нагревания теплоносителя.

Чтобы системы с электрокотлами работали эффективно и имели высокий КПД, в них для циркуляции теплоносителя устанавливают насосное оборудование. Благодаря хорошей циркуляции тепловой носитель будет прогреваться равномерно. Циркуляционный насос рекомендуется устанавливать на байпасе, чтобы можно было переходить на естественную циркуляцию воды в системе.

При устройстве контуров с гравитационным током носителя обратный трубопровод прокладывается с уклоном в сторону нагревательного котла. Благодаря этому остывшая жидкость будет быстро поступать в котел.

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

Круглый металлопрокат (катанку) разрезают на части длиной 50 см. Они понадобятся в качестве кондуктора нашего индукционного агрегата.
От пластиковой трубы отпиливают кусок длиной не менее 1 м. Он послужит корпусом и одновременно участком трубопровода для теплоносителя системы отопления.
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.
Один конец пластиковой трубы закрывают проволочной заглушкой на расстоянии до 10 см от торца.
Внутреннее пространство котла заполняют элементами кондуктора, после чего фиксируют металлические детали сеткой, расположенной на расстоянии 10 см от края.
В корпус котла вваривают фитинги для подключения устройства к отопительной системе. Лучше, если циркуляционный насос при этом будет установлен на входе обратной магистрали.
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.

Отопление с использованием электричества не слишком выгодно, зато дает массу преимуществ: комфортная эксплуатация, сравнительно невысокая цена оборудования, безопасность. Данная статья посвящена установке и подключению электрокотла в частном доме. Изучив наше подробное руководство, любой мастеровитый домовладелец без проблем выполнит монтаж электрического котла своими руками.

Если вы еще не выбрали электрический котел

Выбор отопителя, действующего совместно с водяной системой обогрева, выполняется по мощности и принципу работы (от последнего зависит стоимость оборудования). С функциональностью у электрокотлов проблем нет – любая модель комплектуется блоком автоматики. К нему при желании подключаются различные периферийные устройства – погодные датчики, комнатные либо накладные термостаты и модули GSM для управления с мобильного телефона или через интернет.

Важное замечание. Некоторые производители, например, «Галан», Protherm или «Эван» требуют в инструкции по эксплуатации, чтобы монтаж и подсоединение электрокотла к сети выполнял специально обученный персонал. Самостоятельное подключение повлечет отказ от гарантийных обязательств.

После окончания работ мастера делают пометку в техническом паспорте изделия

Перед выбором и покупкой обогревательного прибора уточните, сколько электрической мощности выделено вашему жилищу управляющей компанией. Может статься, ее не хватит для индивидуального электрообогрева. Момент второй: однофазная сеть напряжением 220 вольт способна питать котлы, потребляющие до 12 кВт/ч включительно. Более мощные водонагревательные аппараты подключаются к трехфазной электросети 380 В.

Определение тепловой мощности

Данный показатель рассчитывается по стандартной формуле: вычислите отапливаемую площадь загородного дома или дачи, затем умножьте квадратуру на 0.1 кВт. Получите потребность в тепловой энергии, которую должен перекрыть электрокотел.

Учтите ряд нюансов:

Пример. Небольшой домик 100 м² в среднем требует 100 х 0.1 = 10 кВт теплоты. Мощность электроотопительной установки – 10 х 1.2 (20%) = 12 кВт. Необходим нагрев воды на хозяйственные нужды – умножаем на коэффициент 1.5 и получаем 15 кВт.

Для получения более точных результатов предлагаем изучить методику

Какой тип нагревателя лучше

Традиционные, оснащенные трубчатыми электронагревателями (ТЭНами).
Электродные, где подсоленный теплоноситель прогревается за счет прохождения тока через воду.
Индукционные аппараты греют жидкость вихревыми токами Фуко, возникающими в металлическом сердечнике многовитковой катушки.

Электрическая мини-котельная с трубчатыми нагревателями (ТЭН), полностью укомплектованная оборудованием

Ценный совет. Не слушайте россказни продавцов, расхваливающих экономичность тех или иных электрокотлов. Они любят применять выражения «энергосберегающий», «вечный», «экономный» и так далее. Запомните: все типы обогревателей одинаково эффективно преобразуют электрическую энергию в тепловую с КПД 98-99%.

Первое место в рейтинге пользователей занимают ТЭНовые отопители. Единственное слабое место – сам нагревательный элемент – давно защищают керамикой, вдобавок его легко заменить. Современные модели теплогенераторов представляют собой настенные мини-котельные со встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Есть более простые версии, включающие только нагреватели и блок автоматики.

Самый дешевый и надежный вариант – электродный котел со шкафом управления, изображенный на фото. Его недостатки:

громкие звуки включения от срабатывания контактора или магнитного пускателя;
постепенное вырождение солей в теплоносителе, снижающее эффективность нагрева, из-за чего воду в системе отопления придется подсаливать 1-2 раза в месяц;
электроаппарат стабильно работает с радиаторами, но плохо совместим с теплыми полами, где надо поддерживать невысокую температуру теплоносителя 35-50 °С.

Индукционные электрокотлы для отопления частного дома довольно дороги, причем к надежности аппаратов есть вопросы. Известны случаи перегорания фазы внутри катушки, мощность теплогенератора падала на треть. Устранить поломку весьма проблематично.

Индукционный отопитель греет воду металлическим сердечником, находящимся в вихревом поле катушки

Указания по монтажу отопителя

Электрические водогрейные котлы всех типов рассчитаны на крепление к стене и комплектуются монтажными скобами либо хомутами. Пояснять разметку и забивку дюбелей нет смысла – каждый домовладелец знает, как это делается.

Для справки. В напольном исполнении продаются универсальные электро-дровяные и угольные котлы, описываемые в .

Другой вопрос – как правильно выбрать помещение и конкретное место монтажа электрокотла. С одной стороны, нормативные документы не запрещают ставить теплогенератор в любой комнате. С другой стороны, существуют правила пользования электроустановками (ПУЭ), накладывающие ограничения на размещение теплосиловых устройств большой мощности.

Настенную версию можно повесить хоть в коридоре, но туда придется тянуть все коммуникации

Учитывая большой ток в цепи работающих электронагревателей, приборы лучше устанавливать в отдельном техническом помещении, например, топочной или гараже. Цель – ограничить доступ к силовому электрооборудованию и защитить аппараты от воздействия влаги.
ТЭНовые мини-котельные допускается размещать в кухне либо прихожей. Но учтите важный нюанс: туда придется тянуть главную магистраль системы отопления и мощный силовой кабель. Вряд ли эти коммуникации гармонично впишутся в интерьер, разве что заделать трубы в стену.
При монтаже теплогенератора на деревянную стену либо другую сгораемую перегородку соблюдайте требования, предъявляемые к навесным газовым котлам. Под заднюю часть корпуса, прилегающую к дереву, проложите лист кровельной стали или базальтового картона, как сделано на фото.
Обеспечьте подход и доступ к отопителю для удобства подключения и обслуживания. Индукционные и электродные котлы устанавливайте с таким расчетом, чтобы рядом поместить расширительный бак и насос. Шкаф управления располагайте на высоте 1.5-1.8 м от пола.
Рекомендуемые отступы до котельного агрегата «Протерм Скат», указанные в инструкции
Кабели прокладывайте выше отопительных и канализационных трубопроводов, дабы их не залило водой в случае прорыва.
Трубы отопления не должны нагружать своим весом присоединительные штуцеры агрегата.

Важно! Корпус электрокотла обязательно присоедините к заземляющей шине. Если таковая отсутствует, сделайте на улице контур заземления и проложите в котельную. Подробную инструкцию найдете ниже.

Как правило, электрический генератор тепла выступает в роли резервного аппарата при основном твердотопливном либо газовом котле. Значит, нужно правильно скомпоновать теплогенераторы и вспомогательное оборудование, чтобы вышло минимум пересечений трубопроводов. Обдумайте и нарисуйте схему заранее.

Обвязка электрокотла с системой отопления

Мини-котельные настенного типа со встроенным расширительным баком, насосом и группой безопасности эксплуатируются в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией, работающих под давлением. Подключение предельно простое и не требует отображения в виде схемы: подающий и обратный трубопровод подсоединяются к соответствующим патрубкам электрокотла.

Примечание. Автоматика подобных теплогенераторов следит за давлением в отопительной сети посредством датчика. При напоре теплоносителя ниже установленного порога (обычно – 1 Бар) аппарат не включится.

когда нужно установить агрегат, не оснащенный собственным насосом и расширительной емкостью;
параллельная работа в паре с твердотопливным либо газовым котлом;
обвязка с ;
подключение двухконтурной версии агрегата к магистралям отопления и ГВС;
соединение с бойлером косвенного нагрева.

Группа безопасности защищает систему от превышения давления и сбрасывает лишний воздух

Первая схема иллюстрирует подключение электродного либо индукционного котла к отопительной сети закрытого типа с . На прямом выходном участке подающей трубы ставится , после нее – отсекающий шаровой кран. Насос и фильтр - грязевик с одинаковым успехом ставятся на подаче или обратке.

Примечание. На этой и последующих схемах условно не показан трубопровод подпитки. Его следует врезать в обратную магистраль отопления.

Аналогичным образом подсоединяется ТЭНовая версия электрокотла, не оборудованная расширительным баком, группой безопасности и насосом. Если же требуется организовать подключение к самотечной (гравитационной) системе отопления открытого типа, то трубопроводы прокладываются с уклоном 3 мм на каждый погонный метр, а циркуляционный насос монтируется на .

Способность работать самотеком не дает схеме большого преимущества — без электричества котел все равно отключится

В верхней точке сети размещается открытый расширительный бачок. Для обеспечения стабильного самотека производитель электродных котлов «Галан» рекомендует выдержать высоту вертикального участка между отопителем и емкостью 2 метра. Соответственно, бак выносится на чердак частного дома.

Замечание. Установка настенного электрокотла, чьи патрубки обращены книзу, не позволит теплоносителю циркулировать естественным образом за счет конвекции. Пример – агрегаты бренда «Эван» либо «Протерм». К гравитационным системам подойдут отопители с боковыми и верхними штуцерами – «Галан», «ВИН» и им подобные.

Соединение с другими котлами и теплоаккумулятором

Чтобы подключить электрический теплогенератор совместно с твердотопливным котлом, воспользуйтесь схемой с двумя обратными клапанами, накладным термостатом и комнатным регулятором температуры. Данный вариант присоединения обеспечивает автоматический «подхват» остывающей системы электрокотлом после прогорания закладки дров.

Обратные клапаны не дают теплоносителю перетекать в соседний контур и двигаться во встречном направлении

Алгоритм работы схемы выглядит так:

Тт-котел действует в качестве основного, электрический аппарат находится в дежурном режиме.
Когда порция дров либо угля сгорает, температура воздуха в здании начинает снижаться. При охлаждении до установленного пользователем порога комнатный терморегулятор включает электронагреватель.
Накладной термостат фиксирует падение температуры в обратке твердотопливного котла и отключает его насос.
После загрузки дров в топливник подогрев возобновляется, термостат запускает принудительную циркуляцию. С помощью собственного датчика электрокотел «видит» нагретый теплоноситель и не включается в работу до следующей команды терморегулятора. Подробнее о принципе работы рассказано экспертом в следующем видео:

Примечание. Способ обвязки пригоден и для других типов котлов – газовых, дизельных и так далее. Учтите один нюанс: электронагреватель здесь используется в качестве резервного источника тепла.

Подключение к буферной емкости, изображенное на очередной схеме, тоже позволяет объединить несколько источников тепла и накопить достаточное количество энергии в баке. Теплоаккумулятор весьма полезен в ситуации, когда электрический отопитель функционирует ночью, пользуясь дешевым тарифом. Днем аппарат бездействует, а здание обогревается теплом из буферного резервуара.

В данной схеме можно организовать работу электронагревателя по расписанию с помощью таймера

Задача смесительного узла с – подавать радиаторам воду требуемой температуры, ведь теплоаккумулятор «заряжается» до 80-90 °С. Если в комнатах устроены водяные контуры напольного обогрева, для них делается второй смесительный узел, подготавливающий теплоноситель с температурой 35-45 °С (максимум – 50 °С).

Схемы с горячим водоснабжением

Получить от электрокотла горячую воду на хозяйственные нужды можно двумя способами:

приобрести и поставить двухконтурный отопительный агрегат;
подсоединить к одноконтурному котлу бойлер косвенного нагрева.

В первом случае подключение аппарата производится по типовой схеме, изображенной на картинке. Сложностей здесь минимум, главное, - правильно смонтировать запорную арматуру.

Для удобства чистки грязевики должны стоять в горизонтальном положении

Обвязка с бойлером косвенного нагрева выполняется через трехходовой электроклапан переключающего типа. По команде термостата, встроенного в накопительный бак, элемент переключает поток теплоносителя на подогрев воды для ГВС либо радиаторы отопления. Загрузка бойлера в приоритете: пока емкость не прогреется до установленной температуры, радиаторная сеть тепла не получит.

В случае с индукционным либо электродным агрегатом погружной термостат подсоединяется к контактам термореле

Важный момент. По указанной причине большую роль играет подбор мощности теплогенератора. Если ее недостаточно, нагрев бака растянется надолго, комнатный воздух успеет охладиться. Подробнее о работе системы смотрите в обучающем видеосюжете.

Хотя в сюжете идет речь о стыковке накопительного водонагревателя с настенным газовым котлом, суть не меняется - электрический отопитель присоединяется аналогично.

Подключение к электросети

Схемы запитки одинаковы для всех электрокотлов, разница лишь в числе фаз. Аппараты мощностью до 12 кВт подключаются к однофазной сети 220 В, более 12 кВт – к трехфазной (380 В). Что понадобится для монтажа:

силовой кабель с медными жилами;
дифференциальный автомат защиты либо связка УЗО + обычный автоматический выключатель;
заземляющий контур.

В качестве силовой линии применяется кабель марки ВВГ любой разновидности, количество жил зависит от числа фаз – 3 или 5. Сечение токоведущей части подбирайте по мощности теплогенератора, обычно этот параметр указывается в инструкции по эксплуатации изделия. Чтобы упростить задачу, приведем данные для разных котлов в виде таблицы.

Номинал дифференциального автомата тоже зависит от потребляемой мощности отопителя, ток срабатывания – 30 мА. Например, для защиты силовой линии агрегата 3 кВт (220 вольт) понадобится устройство, рассчитанное на 16 А, под мощность 16 кВт (380 В) нужен дифавтомат на 32 А. Точные номиналы указаны в паспорте изделия.

Чтобы самостоятельно подключить электрическую мини-котельную настенного исполнения, необходимо снять лицевую панель, провести внутрь силовой кабель и соединить жилы соответствующих цветов с контактами клеммника. Как правило, нулевой провод обозначается синим, заземление – желто-зеленым цветом. Таким же образом подключается ящик управления индукционного и электродного котла.

Электрические соединения между шкафом управления и нагревательным блоком электродного либо индукционного котла производятся по индивидуальной схеме, представленной в инструкции. В качестве примера приведем схему подключения популярного электрокотла «Галан».

Схема автоматики при однофазной сети 220 В

Температуру теплоносителя здесь контролируют накладные датчики, установленные на металлические участки подающего и обратного трубопровода. Приборы включены последовательно с контактами термореле, управляющего магнитным пускателем. При достижении верхнего порога температуры цепь разрывается и пускатель отключает нагрев.Как сделать заземление

Заложить возле частного дома заземляющий контур – дело простое и очень полезное с точки зрения электробезопасности. Для монтажа отыщите 3 стальных стержня Ø16 мм длиной 2 м и полосу сечением 40 х 5 мм.

Отступив 3 м от стены здания, устраивайте заземление согласно пошаговой инструкции:

По окончании сварочные швы и надземный участок полосы обработайте битумом, яму закопайте. Подробнее об устройстве заземления для электрокотла и домашней бытовой техники смотрите в видеоролике:

Заключение

Чтобы не совершать глупых ошибок в процессе монтажа и обвязки, перед установкой электрокотла стоит пообщаться со специалистом в данной области. Операция не настолько проста, как может показаться. Особое внимание уделите электрической части, поскольку высокое напряжение является источником повышенной опасности.

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:

Подготавливаются металлические патрубки: три трубки диаметром 12,5 мм и две диаметром 30 мм. Данные детали вырезаются из приготовленных заранее труб.
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.
К соответствующим отверстимя привариваются патрубки.
Вырезается круг из листовой стали нужного размера и присоединяется сваркой к нижней части нагревательного бака. Выступы обрезаются, соединительные швы зашлифовываются.
К верхней части приваривается длинный патрубок диаметром 12,5 мм – к нему прикручивается второй электрический ТЭН.
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.
После к верхнему патрубку присоединяется менее мощный нагревательный элемент (около 0,9 кВт), который оборудуется терморегулятором.
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:

Материал, облучаемый электромагнитными волнами, сделать отрезки катанки или стальной проволоки диаметром 7 мм. Максимальная длина отрезков должна составлять 5 см.
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.
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.
На дно конструкции необходимо уложить железную сетку, которая будет предотвращать попадание в трубопровод отрезков проволоки.
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.
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.
Конструкцию подключают к системе отопления. Для выполнения этой задачи из трубопровода вырезается небольшой участок, а на его место устанавливается агрегат.
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:

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.
Необходимо определить место установки. Тут довольно просто: при естественной циркуляции устройство необходимо установить в самой низкой точке системы, при принудительной – в любом другом месте.
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.
При самостоятельном изготовлении электродного котла, в корпусе просверливается отверстие для заглушки. К ней же прикрепляется электрод, который устанавливается внутри котла.
В конце самодельный корпус заваривают, установив дно и крышку, вырезанные из железного листа.
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.
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.
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.

Для создания эффективной системы отопления необходим современный нагревательный котел. Это может быть устройство, работающее на электроэнергии, твердом топливе, газе. Сегодня существует также большое количество совмещенных моделей. Однако, имея достаточный уровень знаний, необходимые материалы и схему, можно с легкостью создать самодельный электрокотел для отопления.

По сути, котел являет собой металлический резервуар, в котором расположен тепловой электронагревательный элемент (ТЭН). Наиболее распространёнными являются модели мощностью 6 кВт – этого вполне достаточно для отопления небольшого, хорошо утепленного дома или квартиры. Однако рациональнее всего подобный котел использовать в качестве вспомогательного при наличии основного котла, работающего на твердом или жидком топливе. Если же в системе не предусмотрено наличие котла иного типа, можно использовать два и более электрокотлов – это позволит увеличить отапливаемую площадь.

Современный самодельный электрический котел отопления, даже созданный своими руками, может прекрасно поддерживать заданный уровень температуры в помещении автоматически.

Для этого необходимо оснастить его несколькими датчиками и несложным автоматическим блоком. Использование автоматики – прекрасный способ сократить расходы электроэнергии, поскольку котел сможет поддерживать температуру в помещении на программно заданном уровне – таким образом, не будет проводиться излишний нагрев теплоносителя.

Контроль нагрева воздуха в ручном и автоматическом режимах

Ручной режим работы. Тумблер Т необходимо отключить. Далее – нажимаем Пуск. Система проверяет температуру воздуха в помещении. В случае если она ниже регулируемого показателя (замкнутые контакты ТР), автоматически срабатывает магнитный включатель. Он блокирует (временно) кнопку Пуск и запускает работу ТЭНа. Происходит постепенный нагрев теплоносителя, вследствие чего повышается температура в помещении. Как только датчик показывает, что температура в пределах установленных рамок, происходит размыкание контактов ТР и магнитного включателя ТЭНа. Нагревательный элемент отключается, кнопка Пуск разблокирована.

Автоматический режим. Тумблер Т следует включить. Это позволит поддерживать в помещении постоянную температуру, ограниченную зоной срабатывания контактов ТР. Если же температура воздуха опускается ниже указанного предела, – происходит автоматическое включение котла. Таким образом, теплоноситель нагревается, что способствует повышению температуры в помещении. При достижении заданной температуры цепь разрывается, электрический котел отопления своими руками приходит в бездействие. При необходимости включение повторяется.

Особенности подключения самодельных электрокотлов

Даже в том случае, если электрокотел для отопления своими руками является вспомогательным, он все же должен быть расположен рядом с основным котлом. При этом совмещение котлов осуществляется при помощи отводов.

Электрическая плата управления должна быть установлена на специальном изолированном от теплоносителя щите. При этом, создавая котел самостоятельно, вы также сами определяете и подбираемые для платы компоненты.

Для соблюдений всех правил монтажа, что, в свою очередь, служит обеспечением дальнейшей безопасности эксплуатируемого оборудования, целесообразным является пригласить специалиста-электрика.

Особенно важно это сделать, учитывая, что даже отдельные «кулибины» не всегда правильно могут выполнить заземление электроприбора. Кроме того, важно регулярно проверять безопасность системы – приглашать специалиста, который сможет провести необходимые замеры и выдать соответствующий акт о состоянии работающего отопительного элемента.

Следует учитывать, что отдельные датчики, в частности, – датчик температуры воздуха в помещении (ТР-ОМб-ОЗ), необходимо устанавливать в отапливаемом помещении. Если таких помещений несколько, то датчик устанавливается в том, которое, по вашему мнению, имеет усредненный уровень прогрева. Следует отметить, что предложенная схема отопительного котла рассчитана именно на датчик данного типа – и в случае если вы его замените, замене подлежит и часть элементов электронной системы управления.

Самодельные электрические котлы отопления такого типа с легкостью прослужат вам более 10 лет. Однако важно понимать, что для достижения такого срока службы необходимо соблюдать некоторые правила монтажа, и, конечно же, – правила эксплуатации. Вот наиболее важные:

запорная арматура ни в коем случае не должна устанавливаться ни до котла, ни после него.
и электрощит, и сам электро котел отопление своими руками должны иметь надежно заземленные корпуса;
в целях безопасности и перед электрокотлом, и перед щитом управления необходимо положить диэлектрические коврики;
перед началом эксплуатации необходимо получить разрешение на использование данного типа техники у соответствующего инспектора Госэнергонадзора;
монтаж и последующий ремонт котла может производиться только специалистом электриком.

Электрические котлы отопления своими руками - чертежи: