Как сделать электрокотел для отопления дома своими руками

Вопрос комбинирования системы отопления (возможность обогрева здания разными видами топлива) интересует всех собственников частных строений. Как правило, проблема решается двумя способами – приобретением универсального котла, горючим для которого служат дрова (уголь) + электроэнергия, или 2-х агрегатов (твердотопливного и электрического), которые включаются в общий контур. По мнению специалистов, последний вариант, хотя и обойдется несколько дороже, является лучшим.

Когда целесообразно монтировать в доме два котла?

О преимуществах комбинированной системы рассказывается ниже, и каждый сможет оценить все ее плюсы самостоятельно. Но в ряде случаев без нее не обойтись, если думать о комфортности проживания.

Когда целесообразно монтировать в доме два котла?
  • Нехватка мощности основного агрегата. Типичный случай, когда выбор отопительной установки делается без консультации с профессионалом, с ориентацией лишь на ее возможности и обогреваемую площадь. При расчетах учитывается еще ряд параметров, игнорирование которых приводит к тому, что смонтированный в доме прибор не может в некоторых ситуациях обеспечить качественное отопление. Более подробно о нюансах приобретения котлов рассказывается здесь.
  • Повышение функциональности системы. Даже если котел твердотопливный относится к моделям длительного горения, то спустя определенное время подбрасывать в топку дрова (уголь) все-таки нужно. Когда наступит этот момент? По известному закону, в самый неурочный час, например, под утро. Автоматический перевод контура на работу с электрическим прибором избавляет хозяина от необходимости вставать среди ночи, чтобы загрузить в твердотопливный агрегат «горючее».

Вопрос выбора конкретных моделей для своего дома, с учетом особенностей строения и схемы отопления, требует отдельного рассмотрения. Он не настолько простой, как кажется, и чтобы не ошибиться, желательно проконсультироваться со специалистом в этой сфере. Сортамент отопительных приборов огромный, и, не обладая необходимыми знаниями, трудно сделать рациональную покупку.

Когда целесообразно монтировать в доме два котла?

К тому же приобретение котлов с оптимальными характеристиками еще не означает решения проблемы с аварийным источником тепловой энергии. Чтобы в здании было действительно комфортно, причем постоянно, приборы должны включаться по определенным правилам.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы сделать электрокотел для отопления своими руками, понадобятся следующие инструменты и материалы:

  • болгарка или угловая шлифмашинка;
  • сварочный аппарат (лучше использовать инверторный прибор);
  • мультиметр;
  • обычная шлифовальная машинка;
  • листовая сталь толщиной не менее 2 мм;
  • переходники для подключения котла к системе отопления;
  • два ТЭНа;
  • труба из стали диаметром 15,9 см длиной 0,5-0,6 м.

Собственноручно можно сделать следующие разновидности котлов: электродные, индукционные, тэновые, двухконтурные, настенные, одноконтурные, напольные.

Выбор электрокотла для обогрева квартиры

Правильно выбрать электрический котел, подходящий для отопления квартиры, не сложно. Для начала, следует определиться с принципом работы:

Прежде чем принять решение о выборе отопительного прибора, стоит обратить внимание на реальные отзывы об использовании квартирного обогрева с использованием электрокотлов. Комментарии укажут на сильные и слабые стороны каждой модели.

Параметры и расчеты при подборе

Автономная система индивидуального отопления квартиры с электрическим котлом, требует грамотных расчетов, связанных с производительностью и существующих норм энергопотребления, установленных для каждого помещения отдельно. Если мощность электрокотла превышает установленные нормы, появляется необходимость согласования проекта подключения, с наличием технических возможностей выделения отдельной линии, в представительстве Ростехнадзора.

Расчеты необходимой мощности электрокотла, высчитывают по формуле – 1 кВт =10 м². Соответственно, для 1-2 комнатных квартир, будет достаточной мощность теплогенератора, 4-5 кВт. Эти параметры входят в оптимальные расходы электроэнергии, не требующие модифицирования электросети и увеличения мощности ветки.

Выбор электрокотла для обогрева квартиры

Но, если устанавливается двухконтурный агрегат, учитывая затраты электроэнергии на бытовые приборы, потребуется увеличить ограничения в энергопотреблении. Подается запрос об выделении мощности. Подобным образом поступают, если котел работает от трехфазной электросети.

Лучшие производители квартирных электрокотлов

Подбор электрокотла по производителю, не так сложен, как раньше. За короткий промежуток времени, когда стало доступным автономное отопление квартир, потребители смогли определиться с теми марками электрокотлов, которые функционируют практически без нареканий.

Некоторые модели могут работать на антифризе, другие, исключительно на теплоносителе с высоким содержанием соли или дистиллированной воде. Поэтому, после выбора нескольких вариантов, отбор продолжают по техническим параметрам.

Наиболее популярными моделями считаются:

  • Европейские производители – Protherm Скат, AEG ETH, Vaillant eloBLOCK VE, Baxi AMPTEC, Bosch Tronic.
  • Отечественные изготовители – Thermotrust ST и Thermotrust STi, ATON Electro KE, Tenko Стандарт, Tenko Премиум, THERMICS 710V и THERMICS 720V.
  • Котлы украинского производства – Hot-Well Elektra Lux.
Читайте также:  Калькулятор потребления газа

Европейские электрокотлы, стоят в 2-4 раза дороже, чем российские аналоги.

Правила установки электрокотла в квартире

ПУЭ 7 для квартир, оговаривает основные правила, связанные с безопасной установкой и эксплуатацией электрического оборудования. В частности, в нормах указано, что, если возник пожар или были травмированы люди, по причине неграмотного подключения электроустановки, ответственность несет тот, кто выполнял монтаж. По этой причине, перевод на индивидуальное отопление в квартире, с помощью электрического котла, выполняет, исключительно, специалист, имеющий соответствующую лицензию и допуск работ.

Выбор электрокотла для обогрева квартиры

В ПУЭ определены требования к установке электрокотла в квартире:

  • Обязательно наличие заземления и защитных устройств. ТЭНовые электрокотлы, подключаются через автоматы и УЗО. Особенности работы электродного котла, запрещают применение УЗО, поэтому, подключение выполняется с помощью отдельных автоматов, напрямую от щитка энергоснабжения.
  • Нормы пожарной безопасности – во избежание короткого замыкания и последующего возгорания, предписывают строгое соблюдение указанных производителем параметров: мощности тока, сечения проводов и материала жилы кабеля.

Установка электрокотла отопления в квартире, с нарушением указанных правил, неквалифицированным персоналом, приводит к отказу на ввод в эксплуатацию и штрафным санкциям. Квалифицированные электрики, имеющие соответствующий допуск, подключат котел за 3-4 часа. Монтаж остальной части системы отопления: установка радиаторов, системы водоподготовки и т.п., может быть выполнен самостоятельно.

Изготовление самодельного котла для отопления

Рассмотрим два варианта изготовления самодельного электрокотла на 220В – тэнового и электродного. Такая конструкция может быть использована для отопления частного дома, гаража, сауны или для реализации концепции теплого пола. Начнем с электродного котла, как более простого, его чертеж представлен на рисунке.

Чертеж: экономичный водяной электрокотел электродного типа, чертеж для изготовления своими руками

Обозначения:

Изготовление самодельного котла для отопления
  • А – торцевые заглушки (изготавливаются из металла);
  • B – электрод, можно сделать из металлического стержня Ø25мм;
  • C – резиновые или паронитовые прокладки;
  • D – патрубки для подвода и отвода теплоносителя;
  • E – клеммы для подключения заземления и нулевого провода (для удобства нарезается резьба M6);
  • F – любой тип покрытия, выдерживающий высокую температуру, например, термостойкая краска;
  • G – металлическая труба (бесшовная) Ø57мм и длинной около 250-300мм.

Как видите, конструкция действительно довольно простая, при умении обращаться с электросваркой монтаж устройства не вызовет проблем.

Обратите внимание, что электрод, расположенный внутри трубы, должен быть обязательно изолирован от корпуса, для этой цели необходимо использовать втулку из диэлектрического материала, например, фторопласта. В качестве альтернативы можно установить заглушку «А» на основе стеклотекстолита.

Не рекомендуется использовать для приведенной выше конструкции металлы различных видов, поскольку они могут составить гальваническую пару, что приведет к появлению накипи на электродах.

Устройство с ТЭН.

Установка с ТЭНами также может быть изготовлена своими руками, характеристики самодельного устройства будут несколько уступать серийному оборудованию, например, модельному ряду Cкорпион.

Изготовление самодельного котла для отопления

Прежде чем покупать ТЭНы для самодельного электрокотла, необходимо предварительно рассчитать его мощность. Рассказывать как это делается не имеет смысла, поскольку информацию несложно найти на тематических форумах.

Рассмотрим простейшую конструкцию, изготовленную из стальной трубы, схематическое изображение устройства показано на рисунке.

Упрощенное изображение устройства электрокотла с ТЭН

Обоначения:

  • А – автоматический отводчик воздуха;
  • В – патрубки для входа и выхода теплоносителя;
  • С – ТЭНы;
  • D – корпус (изготовлен из трубы Ø150мм);
  • E – патрубок с шаровым краном для слива теплоносителя.

Необходимо обратить внимание на выбор варианта установки ТЭНов, их два – сверху и снизу. У каждого из этих способов есть свои преимущества и недостатки. При верхнем расположении ТЭНов нет необходимости сливать воду из бака при их замене.

Изготовление самодельного котла для отопления

Но верхнее расположение приводит к тому, что под крышкой скапливается воздух, в результате ТЭНы перегреваются и выходят из строя. Установка автоматического отводчика воздуха позволяет решить эту проблему.

Устанавливая ТЭНы в нижней части котла необходимо быть готовым к тому, что при их замене потребуется сливать воду с системы отопления.

Что касается индукционных устройств, то изготовить такой электрокотел своими руками значительно сложнее, поэтому большинство самодельных конструкций тэновые или электродные.

Принцип работы

Схемы водяного отопления частного дома

Схема работы котла достаточно проста. Теплоноситель из системы попадает в котел, где нагревается до нужной температуры через ТЭНы, индукционные катушки или электроды и отправляется в систему. Более экономные котлы с таймером, который регулирует температуру, повышая или понижая её в нужное время. Запитывается оборудование от электросети напряжением 220 и 380 V.

Читайте также:  Как и чем правильно красить чугунные батареи

Чтобы, кроме отопления, обеспечить подогрев воды, следует выбрать двухконтурный котел, который способен отопить большой дом площадью 150 и даже 200 м². Он может работать от сети 220 V, но выбрать такой котел можно только для помещений небольшой площади. Мощный двухконтурный котел, который используется в домах 150 и 200 м², работает от напряжения 380 V.

На рисунке ниже представлена схема строения электрокотла.

Принцип работы

Схема строения электрокотла

  • 1 – шкаф, защищающий оборудование от повреждений;
  • 2 – лампы контроля, показывающие подключение сети, перегрев и блокировку;
  • 3 – термостат – регулирует температуру теплоносителя в корпусе;
  • 4 – манометр – регулирует давление;
  • 5 – выключатели различных степеней мощности;
  • 6 – общий выключатель котла;
  • 7 – расширительный бак, где накапливается теплоноситель для подогрева;
  • 8 – разъем для подключения кабеля;
  • 9 – клапан предохранительный, препятствующий возврату теплоносителя;
  • 10 – насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя;
  • 11 – подключение системы для выхода;
  • 12 – соединитель для цепи;
  • 13 – термостат аварийный – устанавливается для безопасной работы;
  • 14 – предохранитель, защищающий оборудование от перенапряжения;
  • 15 – клапан спускной для слива воды;
  • 16 – корпус агрегата;
  • 17 – датчик, показывающий давление;
  • 18 – ТЭН – элемент, обеспечивающий нагрев теплоносителя;
  • 19 – выход теплоносителя в систему.

Чтобы электрокотлы были более экономными и продуктивными, отапливаемое здание должно быть надежно утеплено.

Индукционные котлы

Индукционный котел – это по сути трансформатор, помещенный в сварной металлический корпус (рис. 3).

Индукционные котлы

Рис. 3. Схема индукционного котла

В основу его работы положен тот факт, что если металлический сердечник поместить внутрь катушки индуктивности, то за счет наведения токов Фуко, он начнет быстро греться. Именно индуктивная катушка в котлах этого типа выполняет роль нагревательного элемента – она помещается в герметичный отсек, что гарантирует полное отсутствие контакта с теплоносителем. В качестве вторичной обмотки может выступать сердечник или труба, который нагреваясь, отдает тепло теплоносителю, движущемуся вокруг (внутри) вторичной обмотки (рис. 4).

Индукционные котлы

Рис. 4. Принцип работы индукционного котла

Основное преимущество такого типа котлов заключается в том, что их эффективность не уменьшается со временем, как это происходит с ТЭНовыми котлами (износ ТЭНа) или с электродными (снижение электропроводности жидкости). Да и степень образования накипи у них значительно ниже. Основной недостаток – это, прежде всего, высокая цена, особенно если сравнивать с ТЭНовыми котлами. Кроме того, индукционные котлы имеют самые большие размеры и вес по сравнению с другими образцами электрообогревательной теплотехники.

Индукционные котлы

После подключения к сети 220 В, из-за особенностей конструкции, индукционный котел работает постоянно на свою полную мощность, потому что устанавливать на теплогенератор дополнительное устройство, которое бы регулировало изменение мощности (изменяя напряжение) – неэффективно и нерационально. Значительно проще и экономичнее оснастить котел автоматикой, которая обеспечит циклическое включение/выключение электроустановки, обеспечивая подогрев теплоносителя. При этом в основу автоматика может работать, измеряя температуру жидкости и сравнивая её с заданной, либо получая информацию от теплодатчиков, установленных в доме.

Системы отопления с газовым и электрическим котлом

Индукционные котлы

Индукционные котлы имеют большие габариты

Существует два типа индукционных котлов отопления:

Индукционные котлы
  • вихревые (Vin) – в них, чтобы усилить магнитную напряженность и наводимые токи Фуко (тем самым повысить температуру нагрева) ток из сети с частотой 50 Гц перед тем, как он будет подан на первичную обмотку, преобразуют в высокочастотный. В таких котлах, чтобы увеличить площадь нагрева и проводить нагрев теплоносителя быстрее, из ферромагнитных сплавов изготавливают как вторичную обмотку, так и сам корпус
  • котел отопления типа Sav – в этих котлах вторичная обмотка используется как теплообменник, для этого она изготавливается в виде лабиринта, имеющего толстые стенки (это позволяет увеличить площадь теплоотдачи, тем самым улучшая нагрев теплоносителя). А поскольку проводник расположен в переменном поле, дополнительно катушка генерирует еще и реактивную мощность.

Индукционный водонагреватель Ariston

Индукционные котлы

Электрические котлы обеспечивают наивысшую степень экологичности благодаря отсутствию выбросов продуктов сгорания

Как выбрать и какой лучше купить электрический котел для частного дома – обзор , отзывы, цены и советы специалиста смотрите на видео:

  • Facebook
  • Gmail
  • Pinterest
  • VKontakte
  • Odnoklassniki
  • WhatsApp
  • Viber
  • Telegram

Монтаж

Для установки любого отопительного оборудования требуются специальные знания и умения и лучше всего воспользоваться услугами специалистов. Однако, если следовать инструкции, которая прилагается к любому отопительному прибору, можно осуществить монтаж агрегата самостоятельно, в том числе и электрокотла.

Читайте также:  Как произвести расчет мощности радиаторов отопления

Смонтированная система отопления на основе электрического котла

Для установки электрического котла необходимо:

  • Проложить силовой кабель от электрического щита 220В или 380В (в зависимости от мощности котла).
  • Соединить прибор с заземляющим устройством.
  • Для удобства эксплуатации рядом с котлом рекомендуется оставить свободное пространство.
  • Обратить внимание на прочность стен и крепежного материала при настенном варианте электрокотла.
  • Повесить на стену контроллер (программатор) и проложить кабель-канал для проводов датчика наружной температуры. Как правило, контроллер размещается в самом холодном помещении, а датчик монтируется на северной стороне дома (снаружи).
  • Подготовить трубы (металлические или пластиковые), краны, воздухоотводчики.
  • Провести монтаж всех элементов.
  • Осуществить пусконаладочные работы, проверить герметичность соединений, стравить воздух, запустить котел и проверить его работу в разных режимах

Ионные (электродные) отопительные котлы

Такие устройства нагревают теплоноситель за счет подачи напряжения через электроды, в результате чего происходит ионизация молекул и их движение к проводнику с другой полярностью. В однофазной сети используется один электрод в виде стержня, в качестве второго выступает поверхность металлического цилиндра, при трехфазном напряжении – 3 электрода.

Размеры ионных котлов варьируются от совсем маленьких, способных нагреть только одну батарею, до объемных установок, рассчитанных на большой дом. Выпускаются как в корпусе, так и без него.

Ионные (электродные) отопительные котлы

Плюсы:

  • компактность. Прибор без корпуса занимает мало места;
  • скоростной разогрев теплоносителя;
  • низкая инертность, дающая возможность очень точной регулировки;
  • стойкость к перепадам напряжения;
  • высокий уровень безопасности – при отсутствии теплоносителя в котле он просто не может работать;
  • невысокая цена (без блока управления, насоса и расширительного бака).

Минусы:

Ионные (электродные) отопительные котлы
  • полная несовместимость с батареями из стали и чугуна;
  • требовательность к качеству циркулирующей жидкости, которая должна иметь сбалансированный состав. Рекомендуется не делать ее самостоятельно, а приобретать готовую;
  • необходимость проверки специалистом состояния теплоносителя перед новым отопительным сезоном;
  • особые требования к контуру заземления;
  • температура нагрева – не выше 75 °С;
  • необходимость замены электродов через определенные промежутки времени.

Особенности электрического отопительного оборудования

Бытует распространенное мнение о том, что все виды электрических нагревателей обеспечивают экономию около 30-40%, и монтаж электрического котла отопления будет максимально выгодным. Описанные значения велики, и в теории они позволяют сэкономить на отоплении солидную сумму. Как правило, за причину такой экономичности выдается уменьшенная мощность – т.е. при расчете отопительной системы нужно принимать, что для обогрева одного квадратного метра помещения требуется около 60 Вт энергии вместо положенных 100 Вт.

Все сказанное в предыдущем абзаце – это ошибочное мнение большинства пользователей. Сравнивать устройства прямого нагрева по параметру экономичности нецелесообразно, поскольку они все будут равны. В основе этого утверждения лежит закон сохранения энергии, согласно которому энергия не может возникать на ровном месте и исчезать в никуда.

Применительно к электрическим нагревательным устройствам это означает, что вся выработанная энергия будет переработана в тепло. Конечно, это явление будет сопровождаться определенными потерями – все же часть тепла обязательно рассеется в воздухе, а не передастся теплоносителю. Вот только объем потерь напрямую зависит от утепления корпуса устройства, а не от вида отопительного оборудования. Кроме того, вышедшее наружу тепло напрямую будет прогревать помещение, где установлен котел.

Особенности электрического отопительного оборудования

Если рассматривать проблему с другой стороны, то отопление предназначено для компенсации тепловых потерь, количество которых определяется:

  • Качеством утепления здания, совершенно не зависящим от эффективности отопительного котла;
  • Разницей температур в доме и на улице, которая тоже никак не зависит от используемого отопительного оборудования.

Преимуществ ТЭНовых котлов

Вы решили осуществлять отопление частного дома электрическим котлом? Отзывы именно об этом виде оборудования являются более подробными. Это оборудование имеет небольшие размеры, его легко уместить на стене. Также следует учитывать и его привлекательный вид. Монтаж ТЭНового электрического котла достаточно прост. Устройство оборудовано терморегулирующей аппаратурой, которая может контролировать все процессы без внимания владельцев. Такое оборудование часто характеризуется наличием двух датчиков.

Преимуществ ТЭНовых котлов

Как организуется отопление частного дома электрическим котлом, отзывы, цена – все это те вопросы, которые вы можете уточнить в точках продажи оборудования. Цена ТЭНового электрокотла варьируется в средних диапазонах. Это оборудование может работать с различными видами теплоносителей: от воды до антифриза. Владелец дома может самостоятельно регулировать мощность оборудования, отключать или включать все трубчатые нагревательные элементы. Таким образом, можно время от времени экономить потребляемую электроэнергию.