Как правильно врезать электрокотел в систему отопления?

На дачах и в загородных домах без автономных систем отопления на основе котлов разного вида не обойтись. Надо отдать должное производителям, которые предлагают эффективные модели с автоматикой и большим набором опций. Но для обогрева небольших дачных домиков или теплиц установка дорогостоящего оборудования нецелесообразна, так как сделать котел отопления самостоятельно выйдет дешевле. По основным характеристикам он будет не хуже чем заводские модели.

Виды отопительных котлов

Выбор типа самодельного котла отопления зависит от того на каком топливе он будет работать. Отсюда классификация:

  1. К электрическим котлам отопления не предъявляются высокие требования по безопасности. Конструкция состоит из емкости, которую несложно сделать из отрезка трубы с диаметром больше чем у подводящих патрубков отопительной системы. Внутри устанавливают ТЭНы. Несмотря на простоту изготовления такой котел для отопления экономически не выгоден, так как цена электроэнергии высокая. Поэтому этот вариант выбирают для периодического отопления небольших дачных домиков.
  2. У газовых котлов высокий КПД и невысокая цена топлива. Однако из-за взрывоопасности газа требования даже к заводским моделям очень высокие. Поэтому получить разрешение на установку и эксплуатацию самодельного котла отопления практически невозможно, а при монтаже в подвале и теоретически.
  3. В изготовлении жидкотопливного котла своими руками ничего сложного нет. Но для нормальной эксплуатации придется установить емкость для хранения мазута или дизтоплива и проложить от нее утепленный трубопровод. Цена горелки и трудности ее настройки могут отбить желание делать такой котел. Тем более что придется договариваться с пожарной инспекцией о получение разрешения на установку.
  4. Чаще всего для отопления частного дома устанавливают твердотопливный котел отопления. Его топят дровами, каменным углем, торфом, горючими сланцами. У самодельных котлов этого вида температура на выходе доходит до 120 — 150 ⁰C.

Достоинства и недостатки

По сравнению с классическими обогревательными приборами, работающими на тэнах, электродные по ряду параметров значительно их превосходят. Но они также имеют свои слабые стороны.

К положительным качествам ионных котлов можно отнести:

  1. 1. Высокий, до 98%, КПД — имея простой и эффективный принцип действия, подобные устройства способны практически всю энергию переводить в тепло.
  2. 2. Компактность габаритов — размеры средней модели составляют всего 50 см, что позволит размещать котёл даже в маленьких помещениях. Помимо этого, он монтируется прямо в систему отопления, что позволяет сэкономить ещё немало места.
  3. 3. Надёжность — благодаря устройству конструкции ионные котлы не запустятся без воды в системе, чего не скажешь об аналогах с тэнами, которые легко сгорают при «холостой» работе.
  4. 4. Бесшумность в процессе работы.
  5. 5. Стабильность работы — при падении напряжения электродные нагреватели не отключатся, а лишь станут чуть слабее нагревать теплоноситель.
  6. 6. Экономичность. По сравнению с тэновыми аналогами, они потребляют на 15−20% меньше электроэнергии.

Недостатки электродных котлов:

  1. 1. Особые требования к теплоносителю — чтобы котёл смог выйти на нужную рабочую мощность, необходима вода с определённой концентрацией солей, поскольку она должна иметь нужное сопротивление. Не получится использовать в качестве теплоносителя другие жидкости.
  2. 2. Потребность в заземлении — так как в процессе работы возникает вероятность появления статического электричества, как сам котёл, так и всю систему отопления обязательно нужно заземлять.
  3. 3. Приборы контроля — необходима установка приборов, контролирующих работу системы, что повышает стоимость оборудования.
  4. 4. Определнные радиаторы — для качественной и эффективной работы ионных котлов можно использовать не каждый радиатор.

Каким должен быть самодельный электродный котел

Устройство и принцип работы электродного электрического котла.

Построен данный котел может быть по-разному. Наиболее простым вариантом является установка ТЭНа в комплекс отопления. В таком случае необходимо, чтобы трубопровод, в котором будет размещен прибор, был довольно толстым. Трубу подбирают в зависимости от размера нагревательного компонента.

Существует и другая вариация со съемной трубой. Это замечательное решение, которое может потребоваться в случае быстрой замены ТЭНа либо его срочной починки. Создание котла таким способом является более сложным, однако превосходная мобильность и универсальность комплекса все компенсируют.

Почему стоит выбирать электрический котел?

Проблема отопления загородного дома вполне решаема установкой самодельного электрического котла. Выбор в его пользу можно очень просто объяснить. Далеко не каждый поселок снабжается газом, в то время как электричество есть практически везде.

Читайте также:  Варианты отопления загородного дома электричеством

Если говорить о других видах топлива, то с ними могут возникать проблемы. Электроэнергия, в свою очередь, подается круглосуточно. Потребление газа, может, и обойдется дешевле, однако не настолько, чтобы полноценно исключать применение других видов топлива.

Более того, электрокотел для отопления является более дешевым, нежели стандартный заводской. Он получает питание от сети дома, чем обеспечивает довольно высокий уровень безопасности в сравнении его с прочими видами подобного оборудования. В работе он практически не производит шума, и его легко контролировать.

Помимо всего прочего, регистрация и оформление всех необходимых бумаг в случае с электрическим котлом происходит намного проще, чем в случае с другим отопительным оборудованием. Для этого необходимо куда меньше различных документов и согласований, чем, к примеру, для газового котла. Тем не менее не стоит забывать о том, что еще до начала работ по монтажу обязательно стоит согласовать ваш прибор со специализированной эксплуатационной организацией.

Достоинства электрокотла в частном доме

Сравнительная таблица средне-статистического потребления электроэнергии электродным и ТЭНовым электрическими котлами.

Наиболее важным преимуществом подобного устройства является его способность работать круглые сутки. Монтировав на него вспомогательное оборудование, вы обеспечите поддержку конкретного уровня температуры теплоносителя в комплексе, выставляемого при помощи регулятора.

Более того, такое устройство исключает риск возможного перегрева котла.

В итоге использование подобной автоматической системы значительно сэкономит потребляемое количество электроэнергии. Еще одно важное преимущество данного теплового устройства – это его сравнительно невысокая цена и высокая надежность.

Электрокотел не загрязняет окружающую среду вредными веществами и является экологически безопасным. В нем отсутствует открытый источник огня, а значит, и продукты сгорания. Ввиду этого он не нуждается в дополнительном оборудовании дымохода, что в разы упрощает его монтаж.

Ныне создать электрокотел самостоятельно можно весьма просто, экономя при этом денежные средства. Главное – подходить к процессу установки очень ответственно. Это вдвойне касается сварки труб, поскольку при некачественной работе может случиться утечка воды из комплекса и нарушиться изоляция. Если вы не обладаете достаточными навыками по сварке, то рациональнее будет обратиться за помощью к профессионалу.

Тем не менее если сборка самодельного котла вам под силу, то вы получите еще и безопасный аппарат, который будет достаточно долго приносить тепло в ваш дом.

Как собрать?

Рассмотрим, как можно собрать электрический котел для обогрева помещений частного дома. Для сборки агрегата с трубчатым нагревателем потребуется:

  • отрезок трубы из стали (длина и диаметр зависит от производительности собираемого агрегата);
  • лист стали толщиной 1,5-2 мм;
  • ТЭНы трехфазные;
  • отрезки трубы с резьбой на конце.
Как собрать?

Подготовка деталей

Функции корпуса будет выполнять труба. Сначала нужно сделать для нее дно, вырезав из листа стали круглую деталь необходимого размера. Далее, изготавливают из стали фланец в виде кольца шириной 30 мм. Диаметр кольца должен быть равен наружному диаметру корпуса. Аналогичную деталь изготавливают из резины.

Аналогично из листа стали изготавливают крышку для верхней части корпуса, ее диаметр соответствует размеру изготовленного ранее фланца. В крышке, прокладке из резины и фланце проделывают 6 монтажных отверстий для установки болтов. В центре крышки просверливают отверстия для установки ТЭНов.

В корпусе необходимо выполнить отверстия для установки патрубков. Вводной патрубок для поступления холодной воды устанавливают снизу, выводной – в верхней части или на крышке.

Как собрать?

Сборка

Теперь можно приступать к сборке корпуса, необходимо:

  • приварить к трубе дно;
  • к верхней части корпуса приварить фланец;
  • привариваются патрубки для подключения к системе канализации;
  • в крышку вставляются и закрепляются ТЭНы, между нагревательными элементами устанавливают прокладки из влагоустойчивого материала;
  • на фланец устанавливается прокладка, затем крышка, вся конструкция скрепляется болтами.

Электромонтаж

Как собрать?

После сборки котла нужно выполнить электромонтажные работы. Для этого контакты всех установленных трубчатых нагревателей соединяются с колодкой, к которой присоединяется нулевой провод.

Совет! Очень важно правильно выбрать сечение провода, он должен соответствовать той нагрузке, которую будут создавать нагревательные элементы.

К контакту нагревательного элемента присоединяют фазный провод, соединение осуществляется через автоматический выключатель. Чтобы электрическим котлом можно было управлять автоматически, необходимо установить датчики и создать пульт управления. Устанавливается пульт управления на отдельном щите, который не контактирует с теплоносителем.

Легализация и безопасность

Надо отметить, что самодельные электрические котлы не приветствуются РЭС. Главные аргументы против народных умельцев – неизвестны источники получения деталей для такого оборудования, а соответственно нет гарантий надежности контроля и отопления. К тому же, у таких агрегатов нет паспорта и других документов. А значит, в случае пожара из-за него могут возникнуть проблемы с получением страховки.

Читайте также:  11 способов отопления загородного дома: самые экономичные варианты

Поэтому существует необходимость перехода дома на трехфазный учет электроэнергии и обеспечения максимальной безопасности работы. Рассмотрим способы, как это сделать.

Легализация и безопасность

Так, накануне подключения котла тщательно изучите схему соединения электропроводов в трехфазной сети. Распространены обычно две схемы – звезда и треугольник. Каждая фаза имеет свой диапазон рабочих напряжений. Если в гнездо для фазы с большим рабочим напряжением подсоединить провод меньшего тока, то он быстро перегорит и вызовет короткое замыкание.

Обязательные требования

Как и твердотопливный котел, такой агрегат нужно располагать в отдельном помещении. Трехфазное напряжение достигает 400 В. Открытые электроды ТЭНов должны быть укрыты нетокопроводящим защитным кожухом. Он должен защищать котел от несанкционированного доступа: любопытства детей и животных, но в то же быть время легким в демонтаже, чтобы в случае необходимости провести профилактическое обслуживание.

Легализация и безопасность

На корпусе котла обязательно наличие болта для крепления заземления, чтобы излишки напряжения уходили в землю. Для продления срока службы нагревательного элемента трубу следует располагать ТЭНами вниз. Тогда нагрев будет равномерным, особенно при отсутствии циркуляционного насоса, гоняющего воду по системе.

Защиту от перегрева помещения, да и самого котла обеспечит термодатчик. Его устанавливают максимально близко к котлу и программируют в нужном режиме: время года, половина суток, день недели и т.п. Как правило, датчик снабжен табло и клавиатурой для упрощения управления.

Качество работы заземления ежегодно проверяется специальной комиссией. Результат фиксируется в протоколе. При ухудшении показателей принимаются меры по замене заземлителя.

Легализация и безопасность

Экономичное электрическое отопление

Как можно снизить расходы на обогрев дома?

Вот описание трех решений разной эффективности.

Выносной термостат

Экономичное электрическое отопление

Автоматика современных котлов предусматривает подключение выносных термостатов. Они позволяют прибору гибко реагировать на изменения температуры воздуха, подстраивая под нее текущую мощность нагрева. Без термостата котел поддерживает заданную температуру теплоносителя, что не всегда оправданно: в оттепель при той же температуре батарей дома станет заметно теплее.

Расходы: от 1500 рублей (при самостоятельном монтаже термостата).

Экономия: до 20% электроэнергии.

Выносной термостат позволит вам поддерживать постоянную температуру воздуха, а не теплоносителя.

Экономичное электрическое отопление

Внутрипольное отопление

Более эффективное решение — обогрев дома внутрипольной системой отопления. При укладке в стяжку или под паркетную доску труб теплообменника весь пол превращается в отопительный прибор.

Экономия достигается за счет более рационального по сравнению с радиаторным отоплением распределения холодных и горячих зон:

  • При конвекционном обогреве при +20 на уровне пола под потолком воздух нагреется до 26-28 °С, что даст среднюю температуру в помещении 23-24 градуса;
  • Теплый пол, нагретый до тех же +20, прогреет воздух под потолком только до +16. Средняя температура — +18 °С.

Экономичное электрическое отопление

Так распределяется температура воздуха при конвекционном и внутрипольном отоплении.

Расходы: от 1000 рублей за квадратный метр отапливаемой площади. Дорого, не спорю. Бонусом вы получите незабываемое ощущение комфорта: ходить по теплому полу очень приятно, а играющий на полу ребенок никогда не простынет.

Экономия: при уличной температуре 0 °С снижение средней температуры в доме с +24 до +18 градусов сэкономит 33% электроэнергии.

Со связкой из электрокотла и водяного теплого пола успешно конкурируют пленочные нагреватели. Они укладываются под любое теплопроводное чистовое покрытие, не требуя капремонта квартиры или дома. Квадратный метр пленочного нагревателя с удельной мощностью 150-220 Вт/м 2 стоит 600-800 рублей.

Экономичное электрическое отопление

Укладка инфракрасной пленки под ламинат. Монтаж внутрипольного отопления можно выполнить после окончания чистовой отделки дома или квартиры.

Теплоаккумулятор

Буферная емкость, или теплоаккумулятор — это объемный бак для воды с теплоизоляцией и несколькими патрубками для подключения к отопительным контурам. Его функция понятна из названия — аккумуляция тепловой энергии.

Буферные емкости для подключения к отопительным контурам.

Экономичное электрическое отопление

Справка: нагрев 3 кубометра воды с 40 до 80 °С, можно запасти 120 киловатт-часов тепла. Этого достаточно для обогрева в течение 16 часов дома площадью 70-100 квадратных метров.

Размеры, масса и тепловая производительность буферных емкостей.

Что дает наличие теплоаккумулятора: при наличии двухставочного счетчика — возможность использовать электроэнергию для отопления только ночью, во время действия дешевого тарифа. Накопленное за ночь буферной емкостью тепло днем постепенно расходуется для нужд обогрева дома.

Энергетики предлагают электричество по более дешевым ночным тарифам для того, чтобы компенсировать ночное падение нагрузки на энергосети. Дело в том, что большой объем энергии невозможно запасти, а маневрировать мощностью генераторов можно далеко не всегда.

Экономичное электрическое отопление

Как подключить теплоаккумулятор к котлу и системе отопления: в ней формируется два контура с циркуляционным насосом в каждом из них. Первый контур соединяет котел с буферной емкостью, второй — емкость с радиаторами. Постоянную температуру батарей при падении температуры воды в баке обеспечивает смесительный узел с трехходовым термостатическим смесителем.

Читайте также:  Мини русская печь «Экономка» своими руками

Схема системы отопления с двумя котлами (твердотопливным и электрическим), теплоаккумулятором, ГВС и двумя контурами отопления — радиаторным и внутрипольным.

Расходы: при объеме бака 3000 литров с учетом стоимости дополнительного циркуляционного насоса и узла смешения — от 180 000 рублей.

Экономия: сокращение расходов на отопление в 2,5-3 раза. Одноставочный и ночной тарифы для Москвы на начало 2017 года соотносятся как 5,38/1,64 рубля.

Экономичное электрическое отопление

Прошлогодние московские тарифы на свет. Сравните одноставочный и ночной тарифы, чтобы оценить размер экономии.

Сложности при постройке

Конструкция электрического котла проста и ошибок допустить сложно. Главное — подобрать целый ТЭН, который будет в размер с корпусом. Все сварные соединения должен выполнять профессионал, иначе возможны протечки.

Герметизировать стыки лучше льняной паклей и специальной пастой. Наматывая много льна, можно повредить соединения.

Для безопасной работы котла в систему встраивают термостат предельного действия — при достижении высокой температуры теплоносителя это устройство отключает ТЭН.

Для более эффективной работы электрический котел теплоизолируют, поместив его в утепленный пенопластовый корпус.

Полезные рекомендации

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.

Схема подключения электрокотла к системе отопления своими руками

Электрический котел отопления состоит из теплообменника, металлической емкости и контроллера. Его особенность – преобразование электричества в нагрев теплоносителя (воды, масла или антифриза).

Такие приборы широко используются для обогрева офисов, складов, гаражей, магазинов и частных домов. Их плюсы:

  1. Система регулирования мощности позволяет максимально точно скорректировать температурный режим в доме.
  2. Бесшумны.
  3. Работают только на электричестве, экологичны.
  4. Безопасны ввиду отсутствия открытого огня.
  5. Такие котлы лишены механизмов, непосредственно воздействующих друг на друга, а значит, устойчивы к износу.
  6. Компактны.
  7. Не требуют постоянного внимания.
  8. Эффективны (КПД равен 100%).
  9. Не требуют особого разрешения для самостоятельной установки.

Единственный минус – сбои в работе во время отключения или перепадов электричества.

С чего начать

Для того чтобы подключить электрокотел,  нужно составить схему обвязки. Ее вид определяется мощностью устройства и типом системы (одно- или двухконтурной).

Необходимое условие для установки такого теплогенератора – бесперебойное электроснабжение.

Где установить и как

Подключение электрического котла к системе отопления простое. Большое значение имеет напряжение, ориентируясь на которое, нужно правильно рассчитать схему установки и выбрать подходящую модель.

По мощности выделяется два вида: напольные и настенные. У первого мощность выше –  более 60 кВт.

Для электрогенератора любого типа мощностью более 12 кВт необходима трехфазная сеть. В остальных случаях достаточно двухфазной. При установке нижний патрубок должен располагаться ниже радиатора, чтобы вода (масло или антифриз) не задерживалась в системе.

Для установки чаще всего выбирают кухню либо какое-то нежилое помещение. Важно отсутствие на стене, где будет висеть котел, горючих материалов.

Подготовка электрокотла

Нужно проверить:

  1. Наличие повреждений корпуса (вмятин, царапин).
  2. Состояние электропроводки. При обнаружении каких-то повреждений допускается временная скрутка проводов.
  3. Отсутствие скоплений пыли.
  4. Работу УЗО, которое необходимо на случай скачков напряжения. Возле котла в стену дома монтируется выключатель. К нему должен быть обеспечен открытый доступ.

Свариваем котёл

В качестве теплообменника, я взял обрезок трубы, в намеченных местах, что бы выходы совпали с выходами на батарее, прожег отверстия сваркой т.к. автогена у меня нет.

Свариваем котёл

Отверстие нужно зашлифовать болгаркой и шлифовочным диском от шлака и наплыва металла.

Свариваем котёл

Свариваем котёл

Два сгона 1,25 дюйма я приварил вверху и внизу для подачи и обратки отопления.

Для изготовления дна, использовал металлическую пластину, которую потом приварил и в ходе работы, лишнее срезал большой болгаркой и зашлифовал маленькой.

Свариваем котёл

Приваренная пластина.

Свариваем котёл

Один из приготовленных пол дюймовых сгонов заварил в самом низу котла, в случае если нужно будет слить воду из всей системы.

Свариваем котёл

Второй приварил для дополнительного тэна на 0,9 кв. Третий для расширительного бачка, который необходимо тоже установить, так как вода имеет свойство выкипать.