Самодельный электрокотел для отопления. Электрический котёл. Конструкция и принцип работы

Самодельный электрокотел для отопления. 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.

Котел из тэна своими руками. Порядок сборки котла с ТЭНами своими реками

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

Экономичный электрокотел своими руками. Как собрать электрокотел своими руками — 3 проверенных варианта конструкций

Мысль о том, как сделать электрокотел своими руками, посетила меня после покупки негазифицированной дачи. Есть 3 достойных модели для изготовления — это ТЭНовые, электродные (или ионные) и индукционные котлы. Все эти варианты я испробовал и теперь расскажу вам о тонкостях самостоятельной сборки этих котлов.

Самодельный электрический котел — это хорошая альтернатива центральному отоплению.

Готовим инструмент

Перед тем как сделать любой электрический котел, нужно позаботиться о хорошем инструменте — это, пожалуй, наиболее слабое место. Собрать сами агрегаты несложно, но, к примеру, без сварочного аппарата это нереально.

Без сварочного аппарата собрать хороший домашний электрокотел не реально.

• — лучше брать инверторный сварочник (цена начинается от 4700 р.);
• — газовым резаком нужно уметь работать, поэтому для домашнего пользования берите плазменные модели (цена от 4300 р.);
• — желательно иметь 2 болгарки, большую под диск 230 мм (цена от 2800 р.) и маленькую под диск 125 мм (цена от 1800 р.);
• .

Вариант №1. Собираем котел на электрических ТЭНах

Электрокотел на ТЭНах можно смело назвать классикой, этот вид нагревателей известен уже более полувека.

Как работает котел на ТЭНах

Принцип работы всех агрегатов, в которых используются ТЭНы, одинаков. Котел, бойлер и даже электрочайник функционируют аналогично: на нагревательный элемент, в данном случае это ТЭН, подается напряжение, ТЭН нагревается и от него нагревается жидкость.

Схема отопительной системы с ТЭНовым котлом.

Достоинства :

• Большой выбор ТЭНов с разной мощностью и конфигурацией;
• Может использоваться в любой жидкостной системе отопления;
• Напряжение подается только на ТЭН, корпус котла изолирован;
• Неприхотлив в обслуживании;
• Легко регулируется при минимуме управляющей автоматики.

Недостатки :

• Высокое энергопотребление, принято считать, что 1 кВт мощности может обогреть 10 м²;
• На ТЭНах активно оседает накипь, в среднем 1 раз в год агрегат нужно чистить;
• ТЭНы не могут работать без жидкости, поэтому желательно устанавливать датчик холостого хода.

Как собрать котел на ТЭНах

От бытовой сети с напряжением в 220 V и частотой 50 герц могут безболезненно работать агрегаты мощностью до 6 кВт, для котлов с более высоким энергопотреблением желательно монтировать отдельный ввод и делать трехфазную разводку.

Рекомендации
	Заглушка под трубу 159 мм, лучше использовать заводскую полусферу толщиной 10 мм, но за неимением можно приварить лист металла толщиной от 8 мм;
	Для изготовления свода котла , в который будут врезаться ТЭНы, я использовал швеллер с толщиной металла 8 мм;
	Муфта ¾ дюйма , эта муфта потом врежется в купол котла. В нее будет вкручиваться сливной вентиль;
	2 дюймовых патрубка на приток и обратку. В большинстве патрубков я нарезал внутреннюю резьбу, но это не принципиально. Если вам легче работать с наружной резьбой, то можете нарезать по-своему.
	Патрубок под врезку перепускного клапана, он нужен для сброса давления;
	Переходники. В них будут вкручиваться ТЭНы, кстати, ТЭНов в этой модели котла предусмотрено 3. На всех переходниках и патрубках резьбу лучше нарезать сразу. Кроме этого в трубу нужно будет еще врезать переходник под термодатчик и приварить держатели для щитка управления, эти элементы я покажу позже.
	Важные моменты . Сразу заготовьте патрубки с такой же резьбой как на ТЭНах, их нужно вкрутить в переходники, когда вы будете вваривать переходники в свод. Иначе при таком диаметре резьбу поведет. Для остальных переходников этого можно не делать.
	Чтобы разметить свод под врезку ТЭНов я наружный диаметр трубы разбил на 6 одинаковых секторов по размеру радиуса, после чего прочертил 3 сектора. Они получились четко под 120º.
	Вырезаем отверстия . Здесь ничего сложного, размечаем и вырезаем плазменным резаком: Под патрубки для ТЭНов отверстия вырезаются по наружному контуру; Для остальных патрубков это не принципиально.
	Привариваем патрубки . Сразу, полностью обваривать патрубки нельзя иначе их поведет. Поэтому сначала мы прихватываем элементы в нескольких точках, дальше проверяем и подравниваем, если нужно (просто постукиваем молотком) и только после этого накладываем сплошной шов. Переходники под ТЭНы должны выглядывать на 10 мм над сводом котла.
	Промежуточная проверка . Как после прихватывания переходников, так и после капитального обваривания нужно вкрутить ТЭНы на свое место и проверить поместятся ли они в корпус котла.
	Сборка . Вырезаем из швеллера площадку под свод; Прорезаем по центру этой площадки отверстие под патрубок для воздушного клапана и привариваем его; Сбоку вырезаем отверстие под патрубок для термодатчика и привариваем патрубок; Зачищаем все болгаркой. Изнутри площадка должна быть ровной, то есть нужно болгаркой все выступы и заусенца срезать. Патрубки под ТЭНы «выглядывают» только с наружной стороны на 10 мм.
	Расположение патрубка под воздушный клапан .
	Готовый котел . Три вкрученных ТЭНа; Патрубок для воздушного клапана; Подача; Патрубок под датчик термостата; Площадка для крепления котла на стену; Обратка; Площадка под панель управления; Патрубок под сливной вентиль.

Электрокотел своими руками чертежи. Чуть сложнее…

Чертеж самодельного котла

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

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

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

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

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

Электрощит

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

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

Электрокотел из трубы. Последовательность сборки и монтаж

• В первую очередь привариваются два металлических блина.
• Ножки под электрический котел.
• Патрубки для контуров отопления и под ТЭН.

Внимание! Патрубок для обратки устанавливается своими руками выше края самодельного котла на 5-7 см. С противоположной стороны ТЭН (можно сбоку). Патрубок подающего контура отопления располагается ниже верхней крышки на 5-7 см.

Электрический котел отопления своими руками изготовлен, его можно подключать к отоплению дома. Если трубная разводка отопления состоит из металлических труб, то соединения патрубков и контуров производится при помощи газосварки. Если трубы отопления пластиковые, то на патрубки необходимо установит переходники от металла на пластик. Самому это сделать несложно.

Окончательный этап – установка своими руками ТЭНа. Он просто вкручивается по резьбе, плотно прижимаясь к краям переходника. Герметичность стыка обеспечивает прокладка из жаростойкой резины или пластика. Устанавливаются своими руками термометр и манометр.

Теперь необходимо подключить ТЭН к питающей сети. Рекомендуется это сделать через отдельный автомат, установленный в распределительном щитке. Предварительно придется позаботиться о проведении питающего кабеля от щита до самодельного котла отопления. Сделать это самому тоже несложно. Проводится тестирование установки на предмет обнаружения неисправностей и неправильной работы: отопление заполняется водой и включается ТЭН.

Если все сборочные детали были собраны правильно, надежно проведена сварка, точно подобран ТЭН, то самодельный электрический котел отопления должен работать корректно.

Электрокотел своими руками без сварки. Что нужно для самодельного электрокотла?

Прежде чем смастерить электрический котёл отопления для дома своими руками необходимо определиться с типом устройства (тэновый или электродный), а также подготовить все необходимые инструменты и материалы. Но если есть сомнения в знаниях и возможностях, то за работу лучше не браться. Малейшая ошибка может стать причиной того, что аппарат будет недееспособным либо будет спалена вся проводка в доме.

Чтобы создать электрический котел своими руками, понадобятся такие инструменты и материалы:

сварочное оборудование, желательно инверторного типа;
• большая и маленькая болгарки;
• электроды;
• диски по металлу, шлифовальный диск;
• молоток;
• рулетка, мел, маркер;
• стальная труба толщиной не менее 3 мм и диаметром 219 мм;
ТЭНы;
• фум лента для герметизации резьбовых соединений;
• металлический лист в 5 мм толщиной;
• штуцера под манометр и термометр.

Алгоритм того, как сделать электрокотел для обогрева жилища:

Вырезать из трубы отрезок 500 мм длиной.
1. Сделать в отрезке два отверстия (на одной стороне либо на противоположных) под трубу 25 мм.
2. Вырезать отверстие сбоку снизу для установки ТЭНа.
3. Приварить к полученному отверстию трубу (диаметр 50 мм) с внутренней резьбой.
4. Взять трубу 25 мм и сделать из нее пять отрезков по 5-10 см (два будут использоваться для патрубков системы теплоснабжения, три – для ножек котла).
5. Вырезать из листа металла два блина диаметром в 231 мм. Один блин следует приварить с одного края электрокотла. Второй будет использован в качестве верхней крышки агрегата, поэтому в нем нужно сделать два отверстия под штуцера манометра и термометра, и приварить к котлу.

Электрокотел для отопления дома 100 кв м. Минимально необходимая мощность котла для дома 100 кв. м.

Требования к мощности зависят от теплопотерь дома, котел попросту должен восполнять их. Для среднестатистического дома в климатической зоне Подмосковья с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м теплопроизводительность рассчитывается из правила: 1 кВт мощности на каждые 10 м²отапливаемой площади. Также мы рекомендуем закладывать запас мощности в 10-30% в зависимости от используемого вида топлива.

Например, минимально необходимая мощность котла для дома площадью 100 кв. м. = 10 кВт * 1,2 = 12 кВт.

Часто производители не выпускают версии мощностью 12 кВт, ограничиваясь 10 и 15 кВт-ными котлами, поэтому можно выбрать 14 или 15 кВт модель, но не более. Котлоагрегат слишком большой мощности будет более часто тактовать (вкл/выкл), что снижает его ресурс.

Стандартных упрощенных расчетов достаточно для более, чем 95% случаев. Если же дом хорошо утеплен, находится в крайней южной или северной точке страны, имеет высокие потолки или большую площадь остекления, производятся более точные расчеты. Осуществить их можно с помощью калькулятора ниже.

Калькулятор для точных расчетов

Отопительный котел должен обеспечивать суммарную мощность радиаторов (мощность котла ≥ суммарной мощности радиаторов), поэтому для начала необходимо с помощью калькулятора рассчитать мощность радиаторов для каждого помещения отдельно. Просуммировав все полученные значения, вы получите минимально необходимую мощность котла.

Электрокотел для отопления частного дома. ТОП-25 лучших электрокотлов в 2022 (для отопления частного дома)

Отличительные особенности электрокотлов

Теоретически, уровень коэффициента полезного действия (КПД) современных котлов, работающих от электричества, составляет 99%.

На практике это означает, что на максимальном уровне мощности, электрокотел на производство 9 кВт тепловой энергии затратит 9,091 кВт электричества.

КПД электрических котлов с течением времени может упасть до 70-80% из-за появления накипи на нагревательном элементе. В таком случае, нагрев воды повлечет за собой более значительные энергозатраты.

Степень экономичности котла будет напрямую зависеть от принципа его функционирования, а также удобства системы управления прибором:

• модулируемой мощности;
• режимов планирования;
• возможности настройки оборудования с учетом работы в ночное время, когда электроэнергия стоит дешевле.

Главное конструктивное отличие энергосберегающих котлов от обычных заключается в том, что они не имеют ТЭНа.

Вместо него устанавливается индукционная катушка или электрод. В таких устройствах роль проводника выполняет жидкость, которая также является и тепловым носителем.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! При наличии электрода, электроток внутри котла проходит путь от него к стенкам агрегата именно через воду, производя ее нагрев.

Если котел оборудован катушкой индукции, подогрев жидкости производится проходящими сквозь нее магнитными волнами.

Что дает электродный котел

Сама идея электродного котла состоит в том. чтобы отказаться от применения ТЭНа. Если вы сейчас посмотрите на схему электродного котла, то увидите, что электрический ток проходит через теплоноситель от электрода, на который подается напряжение к корпусу котла, который также является проводником.

Конечно, любой грамотный электрик скажет, что там никакого движения в реальности нет

Но для нас это сейчас совершенно неважно

А важно то, что потери в данном случае минимизированы. И благодаря этому электродный котел имеет КПД до 97 процентов

Куда деваются эти самые 3 процента от 100, я писал вам чуть выше.

Нам же важно, что при прочих равных электродный котел расход электроэнергии будет иметь чуть меньше, чем классический котел с ТЭНами. Это раз

Во-вторых, сам процесс нагревания теплоносителя происходит быстрее, потому что при работе электродного котла прогревается сразу весь объем воды, а не только слой рядом с поверхностью ТЭНа.

Преимущества и недостатки электрических котлов

Несколько слов о том, что приобретает или, наоборот, теряет человек, желающий купить электрический котел для отопления. Прежде всего, о преимуществах:

• компактные размеры. Котлы, предназначенные для отопления средних по размеру домов, или дач, размещаются на стене и не занимают большого пространства в доме;
• хорошая автоматика;
• отсутствие необходимости в отведении продуктов сгорания (их попросту нет);
• пожарная безопасность, поскольку открытое пламя отсутствует;
• экологическая безопасность. Электроотопление безопасно для окружающей среды, нет необходимости в обустройстве дымохода;
• предельная простота монтажа. В особенности, с учетом того, что для большей части моделей вся группа безопасности (манометр, расширительный бак, предохранительный клапан) находятся внутри корпуса. Монтаж, в сущности, сводится к подведению питания и подключению электроприбора;

Есть и минусы. Причем достаточно весомые:

• значительные расходы на оплату за потребление электричества;
• сложности с обеспечением необходимой электрической мощности. В особенности, это касается напряжения 3-фазных сетей 380 В. Этот недостаток актуален для сельской местности;
• зависимость от электроснабжения. От таких неприятностей, как разрыв линий электропередач падающими деревьями, ветвями и налипшим снегом, а также хищение проводов, никто не застрахован.
• отсутствие магистрального газоснабжения;
• нет возможности для постоянной поддержки работы твердотопливного котла.