Делаем электрический котел отопления своими руками

Одним из условий комфортного проживания является оптимальная температура в помещениях. Но поддерживать ее невозможно без эффективно работающего отопления. Сегодня можно приобрести котлы, работающие на разных видах топлива. В случае невозможности использования газового оборудования, оптимальным решением станет котел на электричестве. Рассмотрим, какой должна быть схема подключения электрокотла.

Виды отопительных котлов

Котлы, работающие на газу

Перед началом самостоятельного изготовления котла, необходимо определиться с его видом, который зависит от типа топлива, нагреваемого тепловой носитель. При желании можно соорудить котел, работающий от любого топлива. Найти необходимую информацию можно на ресурсах интернета. Однако прежде чем сделать выбор, стоит иметь представление о преимуществах и недостатках самых известных из них.

  1. Котлы для отопления, работающие на газу. Данный вид не стоит пытаться изготовить своими руками, так как к ним предъявляется очень много требований, которые вы вряд ли сможете удовлетворить. Ну и не менее важная причина – это высокая вероятность взрыва в ходе эксплуатации. Монтаж газового котла запрещен в подвальном помещении дома.
  2. Для изготовления электрического котла вам не потребуется профессиональных навыков и наличия множества материалов. Нельзя не отметить огромный недостаток – высокие цены на электрическую энергию. Это является идеальным вариантом для периодического обогрева домика на даче, но для постоянного использования электрический котел очень дорог.
  3. Котел с жидким топливом вполне подходит для изготовления своими руками, но стоимость топлива и особенности настройки форсунок могут вызвать немалые сложности в ходе работ.
  4. Среди всех перечисленных вариантов самым оптимальным можно назвать котел, работающий на твердом топливе, в качестве которого можно успешно использовать дрова.

Котел для системы водяного отопления

Всем известно, что дрова имеют высокую скорость сгорания, а соответственно не успевают обогреть помещение до нужной температуры при первоначальном КПД. Для того чтобы оптимизировать этот процесс, стоит рассмотреть два способа самостоятельного сооружения котлов на твердом топливе.

Где поставить котел?

  • настенные, мощностью от 5 до 60 кВт, они могут быть использованы для помещений, площадь которых менее 600 квадратных метров;
  • напольные, мощностью от 60 кВт, их используют для просторных домов.

При установке настенного агрегата нужно выполнять следующие требования:

  • стена должна быть выполнена из негорючего материала;
  • аппарат устанавливают на монтажную планку, входящую в комплект поставки;
  • при правильном расположении по бокам котла должно быть оставлено свободное пространство шириной не мене 5 см, вверху и внизу – 80 и 50 см соответственно. Перед наружной стенкой котла должно быть оставлено свободное пространство шириной 70 см.

Совет! При установке мощного котла (более 12 кВт), его подключение производят только через трехфазную розетку.

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:

  • 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.

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.

Читайте также:  Калькулятор расчёта общего объёма системы отопления

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.

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.

Теплообменник готов, приступаем к монтажу тэнов

Как поставить тэн и что это такое

Тэн, который я буду монтировать внизу котла, далее вы поймете, как это сделать.

Так как сверла на полдюйма у меня нет и где только не искал не нашёл, решил воспользоваться сваркой.

В самом дне теплообменника прожег сваркой два отверстия для нижнего тэна.

Все потом зашлифовал также от наплывов металла и шлака.

Вставляем тэн в теплообменник, подкладываем резиновые уплотнители и большие шайбы, все скручиваем хорошенько гайками.

Простейшая конструкция

Электрический котел собственного производства – обычно простая конструкция. Она состоит из нескольких обрезков труб и трехфазного ТЭНа. Сделать его, как правило, тоже просто.

Нам потребуются болгарка, сварочный аппарат, трубы, болты, стальной лист толщиной от 2 мм и несколько ручных инструментов. В первую очередь, необходимо купить ТЭН необходимой мощности. Ее можно рассчитать, исходя из мощности и площади отопления фабричных котлов.

Затем подбираем стальную трубу рекомендованным диаметром 219 мм размером около 0,5 м, чтобы спрятать нагревательный элемент. Если подходящего размера нет, то обрезаем трубу болгаркой до нужного размера. Верхнюю часть необходимо пометить отверстием диаметром около 50 мм. Через него будет поступать горячая вода для отопительной системы.

Сварочные работы

На следующем этапе задействуем сварочный аппарат любого типа. К торцам трубы для ТЭНа привариваем стальные листы, а сбоку у верхнего и нижнего краев – отводы подсоединения к системе отопления. К одному из торцов подобранной трубы приваривается гайка, в которую затем вкручивается трехфазный нагревательный элемент.

К трубе, которая подает охлажденную воду, монтируется насос циркуляции воды. Довершают конструкцию шаровые вентили для перекрытия воды без необходимости частого слива из системы.

Процесс изготовления котла для частного дома мог бы считаться законченным, однако еще нужно сделать комплекс мер для обеспечения безопасности, который для самодельного агрегата — обязателен.

Собираем электрощит

В некоторых случаях выполнение ремонта котла или отопительной системы требует применения электроинструмента. Поэтому обесточивание автоматических пробок на счетчике крайне нежелательно. Большинство бытовых автоматов не рассчитано на трехфазное напряжение. Да и трехфазное подключение выполняется отдельно. Так что для управления самодельным котлом нужен электрощит. Он представляет собой металлическую конструкцию, в которой спрятана большая часть проводки, тумблеры, реле управления, кнопки регуляции и т.п.

Если отопительный котел можно собрать самостоятельно, то устройство электрощита необходимо доверить опытным электрикам. Щит тоже должен быть заземлен конструкцией из провода и болта. После окончания монтажа дверь электрощита с предупреждающими записями запирается на замок. Ключ от него должен храниться в недоступном для детей месте.

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.

Читайте также:  Как правильно врезать электрокотел в систему отопления?

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.

Инструменты и расходные материалы

Предположим, что вы уже определились с типом устройства, которое хотите изготовить, сделав выбор в пользу ТЭНового или электродного котла отопления. Теперь нужно подготовить все, что будет необходимо вам для работы. Наверняка что-то из перечисленного ниже вы найдете в своей мастерской, какие-то инструменты придется докупить или одолжить.

Инструменты и детали для изготовления электрокотла:

  • сварочное оборудование (инвенторного типа);
  • болгарка;
  • молоток;
  • рулетка, маркер, мел;
  • стальная труба (ее толщина должна быть не менее 3 мм, а диаметр — 219 мм);
  • электрод;
  • электропровода (в идеале, медные);
  • металлические патрубки;
  • ФУМ-лента.

Основные варианты современных электрокотлов

Существует не один вариант конструкции котла для электрического отопления. Самым простым является встроенный ТЭН. Необходимо обратить внимание на трубу, куда монтируется ТЭН. Она обязательно должна быть категории съемной, что касается диаметра, то лучше, если он будет больше, чем иные подобные элементы.

Съемная труба требуется для осуществления работ, связанных с ремонтом, если ТЭН выйдет из строя. Кроме того, труба, которая имеет встроенный ТЭН, может быть отнесена к категории особых компактных котлов. Стоит отметить, что данная система отличается высокими показателями эффективности.

Важно! По этой причине рекомендуется избежать всех ненужных расходов, но всеми возможными методами добиться использования всей системы в целом. Можно просто выполнить небольшой по размеру стоящий отдельно котел.

Оборудование такого плана можно произвести из специальной, выполненной из стали трубы. Здесь, чем котел меньше по размерам, чем более эффективно он будет осуществлять свою работу. Нет необходимости нагревать лишнюю воду и соответственно тратить большое количество киловатт энергии.

Для эффективного обогрева относительно небольшого по площади дома из двух-трех комнат, достаточно взять элемент трубы, диаметр которой равен 220 мм, а показатели длины должны составлять всего половину метра.

С двух сторон труба должна быть герметично заварена специальными крышками из стали. При этом в верхнем элементе необходимо сделать специальное отверстие, которое будет предназначено для присоединения отводной трубы. По данной трубе будет осуществляться передвижение горячей воды к установленным радиаторам. В нижнем элементе построенного котла, с одной из его сторон проделывается точно такое же отверстие, потом туда будет присоединяться труба, но уже с прохладной водой.

Для подобной конструкции можно задействовать ТЭН, с параметрами мощности в 1 Квт. Он осуществляет обогрев от стандартной сети в 220 Вольт. Что касается самого ТЭНа, то его можно быстро инсталлировать в расположенную снизу крышку нового котла или с одной их боковых сторон. Главное чтобы это была сторона, находящаяся на другой стороне патрубка, в нее обычно поступает уже холодная вода.

Важно! Электрокотел такого плана в состоянии работать круглосуточно. Если произвести установку в его конструкции дополнительного автоматического оборудования, можно будет вполне спокойно поддерживать требуемый температурный режим. Кстати, он обычно выставляется посредством специального регулятора.

Установка регулятора обязательна, так как именно он в состоянии эффективно защитить оборудование от перегрева. Кроме того, монтированная автоматика предоставляет оптимальную возможность экономить материальные средства на общем количестве потребляемой энергии.

Читайте также:  20 лучших моделей радиаторов отопления для квартиры и частного дома

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

Собираем котел 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.

Собираем котел

При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.

Собираем котел

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.

Чертеж ионного котла

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.

Технология изготовления. Инструкция

Детали для сборки котла

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

Технология изготовления. Инструкция

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.

Технология изготовления. Инструкция

Этап 3. Монтажные работы

Схема подключения котла

Технология изготовления. Инструкция

Схема подключения котла На этом этапе обязателен монтаж таких элементов системы:

  • воздухоотводчики;
  • манометр;
  • предохранитель.
Технология изготовления. Инструкция

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

Монтаж котла электродного

Технология изготовления. Инструкция

Монтаж котла электродного

Схема подключения

Технология изготовления. Инструкция

Сборка системы отопления

Сборка системы отопления

Технология изготовления. Инструкция

Сборка системы отопления

Полифосфатный фильтр Настройка электродного котла

Технология изготовления. Инструкция

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 производительность ионного котла существенно снизится.

    Промывка системы

    Средство для промывки

  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 электропроводность 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 производительность ионного котла. Также у таких батарей слишком большой объем, что повысит потребление электроэнергии.

    Установленный котел

Подготовка материалов

Блок питания для индукционного котла.

Чтобы в процессе работы не отвлекаться на поиск необходимых материалов и деталей, лучше подготовить их заблаговременно. Для изготовления индукционного котла понадобится следующее:

Подготовка материалов
  1. Пластиковая труба, которая будет выполнять роль корпуса насоса.
  2. Проволока из нержавеющего металла или стальная для устройства нагревательного элемента.
  3. Краны и переходники, чтобы осуществить подключение котла к отопительной системе.
  4. Инвертор от сварочного аппарата, который безупречно преобразует поступающую электроэнергию в 220 вольт.
  5. Циркуляционный насос, обеспечивающий бесперебойное движение теплоносителя по системе отопления.

Из инструментов необходимы только кусачки и плоскогубцы.