Блок управления электрокотлом своими руками

Если подключение загородного участка к централизованному газоснабжению невозможно по каким-либо причинам и в ближайшие годы как минимум не планируется, то для обогрева частных домов нередко используется отопление от электрокотла – решение имеет ряд преимуществ, хотя и не лишено недостатков.

Варианты установки

Итак, для начала разберемся с вариантами подключения электрокотла в частном доме и квартире своими руками:

  • Если мощность водонагревателя не превышает 3,5 кВт, то обычно он запитывается от розетки. При этом допускается использование однофазной сети 220В.
  • В том случае, если мощность варьируется в пределах 3,5-7 кВт, необходимо осуществлять электромонтаж своими руками напрямую от распределительной коробки. Это связано с тем, что розетка может не выдержать высоких токовых нагрузок. Как и в предыдущем случае, 220-вольтная сеть допускается для применения.
  • Ну и последний вариант, который может встретиться – электрокотел, мощностью свыше 7 кВт. В этом случае необходимо не только вести отдельный кабель от распредкоробки, но и использовать более мощную 3-х фазную сеть 380В.

Принцип работы твердотопливных котлов и их устройство

Твердое органическое топливо является самым древним источником энергии для человечества. Отказаться от него полностью, даже в современном мире, невозможно. Тем более, что кроме дров и каменного угля сегодня появилось множество других видов горючих твердых веществ:

  • брикеты из торфа – высушенный и спрессованный торф выделяет много тепла при сгорании;
  • брикеты из отходов деревообрабатывающего производства – сжатые опилки, стружка и кора деревьев;
  • березовый уголь – такой же, как для мангала;
  • переработанный мусор со свалок;
  • топливные отопительные гранулы – мелкое топливо, полученное прессованием опилок. Могут подаваться автоматически;
  • обычные сухие опилки.

Безопасность превыше всего!

Следующим очень важным моментом является безопасность. Для её обеспечения важно соблюсти три момента:

  • Заземление. На корпус нашего будущего котла нужно приварить болт, к которому подключится заземление.
  • Для котла нужно соорудить надёжный корпус-кожух, обеспечивающий его надёжную защиту от внешних факторов, в том числе от детей.
  • Тщательно продумайте место, куда Вы планируете поместить Ваш котёл. Поблизости не должно находиться горючих и легковоспламеняющихся материалов. Самодельный электрокотёл не должен быть доступен детям, чтобы избежать их контакта с горячими и находящимися под напряжением поверхностями.

ТЭН будет располагаться в зависимости от типа отопления, которым Вы захотите воспользоваться:

  • При установке самодельного электрокотла, подключаемого к водяной системе отопления, расположение электронагревательного элемента не имеет принципиального значения (но желательно ТЭНом вверх).
  • Если же ТЭН будет нагревать воздух, то для его равномерного прогрева и соответственно долгой службы, лучше поместить его сверху вниз.

К уже готовым самодельным электрокотлам для отопления монтируется программируемая автоматическая система управления, позволяющая контролировать в ручном либо автоматическом режиме температуру и режим работы прибора.

Преимущества и недостатки самодельных электрокотлов

К достоинствам электрокотлов, сделанных самостоятельно относятся:

  • невысокая стоимость;
  • простота создания и эксплуатации;
  • наличие возможности подобрать необходимые индивидуальные рабочие параметры в зависимости от помещений, которые требуется обогреть.

Что касается недостатков, то они также имеются:

  • низкая энергоэффективность;
  • значительная пожароопасность;
  • для выполнения сборки качественного котла требуются навыки электрика и токаря.

Электрокотел своими руками, смотрите на видео:

Читайте также:  Как сделать печь на отработанном масле своими руками?

Рекомендации по установке и использованию оборудования

При монтаже такого котла обязательно устанавливаются автоматические воздухоотводчики, предохранительный клапан, а также манометр. Запорную арматуру следует смонтировать после расширительного бака. Схема подключения самодельного электродного котла представлена на изображении 3.

Такой котел крепится строго в вертикальном положении. Данный пункт обусловлен особенностями работы подобного оборудования. Котел должен иметь отдельное крепление.

При сборке такого котла используется медный провод заземления с сопротивлением до 4 Ом и сечением от 4 мм. Его необходимо подключить к нулевой клемме. Последняя, в свою очередь, в большинстве случаев устанавливается в нижней части отопительного котла.

График сравнения электродного и тенового котла.

Перед тем как приступать к установке агрегата, нужно промыть отопительную систему. Для этого используется смесь воды и специальных средств. В том случае если отопительная система промыта некачественно или же используется плохой теплоноситель с различными примесями, то эффективность электродного котла заметно снизится.

При выборе радиаторов для отопительной системы необходимо ориентироваться на ее общий объем, т.е. суммарный литраж всех имеющихся труб и радиаторов. В идеале на каждый кВт мощности котла отопления должно приходиться порядка 8 л. В случае превышения данного показателя оборудование будет работать дольше, чем нужно, что приведет к повышению энергозатрат.

При устройстве отопительной системы на основе электродного котла нужно использовать алюминиевые или биметаллические составы. Другие сплавы не подходят, т.к. в них содержится много примесей, влияющих на электропроводность теплоносителя. В случае устройства системы открытого типа, нужно устанавливать батареи с внутренним полимерным покрытием, которое будет препятствовать доступу воздуха и замедлит коррозионные процессы. Закрытые системы не имеют такого недостатка.

От установки чугунных батарей следует отказаться, т.к. они содержат множество различных примесей, снижающих эффективность электрического котла. Помимо этого, чугунные радиаторы имеют большой объем, что приводит к увеличению энергопотребления.

Таким образом, вы можете самостоятельно собрать электродный котел, сэкономив деньги на устройстве отопительной системы. Самое главное — не отклоняться от инструкции и соблюдать технику безопасности. Удачной работы!

Выводы и полезное видео по теме

Порядок монтажа электрокотла:

Хотя использование электрокотла в качестве отопительного прибора считается слишком затратным, его достоинства очевидны. Такие устройства безопасны для людей и окружающей среды, работают в автоматическом режиме, доступны и просты в эксплуатации.

Если тип системы отопления выбран правильно, а все ее компоненты профессионально смонтированы, котел будет работать длительное время без лишних расходов.

Есть опыт использования электрического котла для обогрева жилья? Или хотите задать вопросы по теме? Пожалуйста, комментируйте публикацию и участвуйте в обсуждениях. Блок обратной связи расположен ниже.

Технология изготовления. Инструкция

После ознакомления с устройством котла можно попытаться сделать аналогичный прибор в домашних условиях. Этот процесс не настолько труден, как может показаться, но требует предельной осторожности и внимательности. В противном случае готовое изделие может быть небезопасным.

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Для работы потребуется такое оборудование:

  • сварочный аппарат;
  • электроды;
  • железный тройник;
  • электродная изоляция (из полиамида);
  • нулевой провод;
  • муфта;
  • клеммы заземления;
  • труба соответствующих размеров из стали;
  • изоляция для клемм.

Обратите внимание! На подготовительном этапе следует изучить схему работы подобного оборудования.

Этап 2. Сборка ионного котла

Вначале уясним несколько важных аспектов. Так, ионному котлу необходимо заземление, о чем упоминалось выше, а еще нулевой кабель должен подаваться исключительно на наружную трубу. Также стоит помнить о том, что фаза должна подаваться лишь на электроды.

При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.

Шаг 1. Вначале берется заранее приготовленная труба (оптимальные размеры – длина 25 см, диаметр 8-10 см). С одной стороны в трубу помещается набор электродов, с другой же устанавливается муфта для подключения к отопительной магистрали.

Читайте также:  Как выполняется подключение газового котла к системе отопления?

Обратите внимание! Для монтажа электродов требуется тройник, посредством которого и будет происходить вход/выход теплоносителя.

Шаг 2. Возле электрода устанавливается изолятор, который помимо своей прямой функции послужит одновременно для дополнительной герметичности котла.

Шаг 3. Для изготовления изолятора используется термоустойчивый пластик высокого качества. Но для прибора важна не только герметичность, но еще и возможность резьбового соединения электрода с тройником. Именно поэтому рекомендуется поручить изготовление изолятора опытному специалисту, который сделает деталь в соответствии с необходимыми размерами.

Шаг 4. К корпусу приваривается большой болт. Далее к болту крепится нулевой кабель и заземляющие клеммы.

Обратите внимание! Для большей надежности можно прикрепить второй болт, аналогичный первому.

Шаг 5. После подключения к отопительной системе (это выполняется с помощью муфты) остается лишь скрыть готовый котел посредством декоративного покрытия. Такое покрытие необходимо не столько в целях эстетики, сколько для безопасности, защиты от поражений током. Не стоит пренебрегать этим, т. к. необходимо максимально ограничить доступ к теплогенератору.

Этап 3. Монтажные работы

На этом этапе обязателен монтаж таких элементов системы:

  • воздухоотводчики;
  • манометр;
  • предохранитель.

При этом запорная арматура устанавливается уже после расширительного бака. Более детально с особенностями подключения поможет ознакомиться приведенная выше схема.

Видео – Ионный котел своими руками

Другие важные моменты установки.

  1. Котел устанавливается исключительно вертикально, что объясняется только особенностями функционирования. Крепежные элементы должны быть отдельными.
  2. Перед монтажом прибора вся отопительная система тщательно промывается. Для этого берется чистая вода, разбавленная соответствующим средством (таким, к примеру, как Rothenberger). Если используется загрязненный теплоноситель либо магистраль была некачественно промыта, то производительнос ть ионного котла существенно снизится.
  3. Для заземления можно использовать лишь медный кабель ø4 мм (или больше) с сопротивлением не выше четырех Ом. Кабель подключается к клемме-нулю, которая, соответственно, расположена в нижней части корпуса агрегата.
  4. Отопительные приборы (батареи) подбираются в соответствии с объемом системы. Оптимальный вариант – киловатт мощности прибора соответствует 8 литрам суммарного объема. Если превысить этот показатель, то котел будет функционировать дольше, чем требуется, вследствие чего возрастут затраты на электроэнергию.
  5. Помимо того, при обустройстве отопительной системы предпочтение следует отдать биметаллическим сплавам или алюминию. Неприемлемо использование других сплавов, поскольку в них имеется много различных примесей, которые воздействуют на электропроводнос ть рабочей жидкости.
  6. Если устанавливается открытая система, то используемые батареи в любом случае должны иметь полимерное напыление на внутренней поверхности, что воспрепятствует доступу воздуха и, как следствие, предотвратит коррозию. У систем закрытого типа подобного недостатка нет.
  7. От чугунных изделий следует отказаться вовсе, ведь примеси, содержащиеся в них в большом количестве, снизят производительнос ть ионного котла. Также у таких батарей слишком большой объем, что повысит потребление электроэнергии.

Преимущества и недостатки

Плюсы:

  1. КПД благодаря принципу работы и минимуму деталей, приближается к 95-98%.
  2. Высокая экономичность, благодаря малым затратам энергии на прогрев и поддержание температуры теплоносителя до 75 градусов.
  3. Крайне низкий шанс возникновения аварийной ситуации, которую бы не могла предупредить автоматика, вода является продолжением электроцепи, поэтому даже при прорыве трубы и утечке теплоносителя, контур сам разомкнется и сразу прекратит нагрев.
  4. Малое время реакция теплового контура на изменение настроек, очень быстрый прогрев до необходимой температуры.
  5. Устойчивость к внезапным перепадам напряжения в электросети, которые могут привести лишь к временному падению мощности устройства, но не выключат его совсем.
  6. Простота установки.
  7. Минимальные размеры и масса в сравнении с аналогичными устройствами других типов, позволяют использовать их в условиях ограниченного пространства частного дома или дачи.
  8. Простота эксплуатации.
  9. Экологичность.

Минусы:

  1. Повышенные требования к качеству воды в контуре, так как образование накипи или недостаточное количество в ней соли могут существенно снизить ее проводимость, а значит и мощность всей отопительной системы.
  2. В качестве питания использует только переменный ток электросети, так как постоянный ток вызывает электролиз воды, а значит, при перебоях с электроснабжением – не будет работать, так как не может быть запитан от аккумуляторной батареи.
  3. Нормы электробезопасности в обязательном порядке требуют заземления, так как при пробое изоляции, шанс получить удар током значительно выше, чем у тэновых устройств.
  4. Подогрев теплоносителя до температуры больше 75 градусов негативно сказывается на его эффективности, и в этом случае, он начинает чрезмерно потреблять электроэнергию.
  5. Воздух, попавший в камеру с электродами, может послужить катализатором коррозийных процессов в ней, в разы сократив сроки эксплуатации оборудования.
  6. Вода из одноконтурной системы непригодна для домашнего пользования, так как насыщена свободными ионами.
  7. Для технически правильной эксплуатации требуются некоторые знания по электротехнике, которые помогут определять и контролировать оптимальное значение электропроводности воды в контуре в процессе его эксплуатации.
Читайте также:  Теплотворность различных видов топлива: сравнительный обзор топлива по теплоте сгорания

Какие виды электроколов можно собрать самому?

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.

Подключение к сети и блок управления

Для безопасного подключения к сети потребуются:

  1. Провода соответствующего сечения. Сечение рассчитывается исходя из мощности и длины, для мощной системы лучше подключение силового кабеля и 380 вольт.
  2. Заземление: металлические детали стоит присоединить к контуру заземления.
  3. Отдельный дифавтомат — выключит потребителя, если защитная трубка проржавеет и будет «пробивать» в дом.

Чтобы регулировать силу тока, приобретают:

  1. Контроллер или блок управления.
  2. Амперметр.
  3. GPS-модуль.
  4. Механический клапан, отключающий электроэнергию при закипании жидкости в котле (надежный механизм, работает от давления).