Как сделать своими руками электрический котел для отопления дома

Соорудить отопительный котел в загородных домах, которые не подключены к центральному газопроводу вполне возможно даже своими силами. В данном материале речь пойдет о том, как сделать электрический котел отопления своими руками. Мы рассмотрим 3 доступных варианта электрокотлов – ТЭНовые, электродные и индукционные.

Плюсы и минусы обогрева дома электричеством

Основными преимуществами использования электрических отопительных приборов являются:

  • Простота и легкость установки – монтаж электрического отопительного оборудования может производиться лицами, не имеющими специального разрешения. Сам процесс установки требует минимальных навыков и знаний в области отопительных систем;
  • Безопасность – приборы электроотопления имеют надежную и простую защиту от короткого замыкания, перегрева, превышения параметров установленных настроек;
  • Невысокие первоначальные затраты – благодаря самостоятельной установке и относительно невысокой цене оборудования;
  • Надежность и бесшумность – отопительное оборудование данного вида имеет длительный срок эксплуатации, высокое качество изготовления;
  • Простота эксплуатации – регулировка и управление отопительными приборами имеет простой и понятный интерфейс;
  • Высокий уровень КПД – эффективность современных отопительных электроприборов составляет от 80 до 98-99%.

Недостатками применения отопительных электроприборов являются следующие:

  • Высокая стоимость оплаты за электричество – так как отопительное оборудование потребляет от 0,4-0,5 до 10 и более Квт электроэнергии в час, это приводит к ощутимым счетам за электричество;
  • Энергозависимость – при отключении электричества нагревательный прибор, следовательно, вся отопительная система перестает функционировать.

Важно! Дешево обойдется обогрев дома электричеством людям, имеющим социальные льготные тарифы на электроэнергию (это ветераны ВОВ, многодетные семьи, Герои России и СССР, сироты). Также выгодно отапливать при помощи электроприборов небольшой дачный домик – не во всех дачных товариществах подведен газ.

Что нужно для сборки – главные детали

Любая система отопления состоит из трех базовых компонентов:

  • источника тепла – в этой роли может выступать котел, печь, камин;
  • теплопередающей магистрали – обычно в этом качестве выступает трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель;
  • нагревательного элемента – в традиционных системах это классический радиатор, преобразующий энергию теплоносителя в тепловое излучение.

Компоновка котельной в доме

Что нужно для сборки – главные детали

Разумеется, существуют схемы, исключающие первый и второй элементы этой цепочки. Например, общеизвестное печное отопление, когда источник является и нагревательным элементом, а теплопередающая магистраль отсутствует в принципе. Или конвекционный обогрев, когда из цепочки исключают радиатор, поскольку источник греет до нужной температуры сам воздух в доме. Однако печная схема считалась устаревшей еще в начале ХХ века, а конвекционный вариант очень сложно реализовать своими руками без специальных знаний и специфических умений. Поэтому большинство бытовых систем строится на базе водогрейного котла и водяного контура (трубопровода-разводки).

В итоге для строительства системы нам потребуется один котел, несколько радиаторов (обычно их количество равно числу окон) и арматура для трубопровода с сопутствующими фитингами. Причем, чтобы собрать отопление частного дома, вам придется своими руками соединить все эти компоненты в рамках одной системы. Но перед этим было бы неплохо разобраться с параметрами каждого элемента – от котла до труб и радиаторов, чтобы знать, что покупать для дома.

Разновидности электрокотлов, их достоинства и недостатки

Востребованность котлов отопления на электричестве дала толчок к разработке новых типов, которые кардинально отличаются между собой по принципу действия.

ТЭНовые

Первая разновидность электрокотла. Нагрев теплоносителя выполняется одним или несколькими ТЭНами. ТЭН состоит из следующих элементов:

Разновидности электрокотлов, их достоинства и недостатки
  • Внешняя оболочка: сталь, титан, сплавы на основе меди или алюминия;
  • Внутренний элемент нагрева – нихромовая проволока.
  • Диэлектрик (керамические гранулы или кварцевый песок) – отделяет спираль от оболочки.

Устройство очень быстро выходит на номинальную мощность, нагрев теплоносителя осуществляется уже через 10-15 мин. Перемещение теплоносителя по системе осуществляется в принудительном порядке при помощи циркуляционных насосов. Большинство моделей мощностью до 12 кВт выполнены в настенном варианте от бытовой однофазной электросети. Более мощные устройства имеют напольный монтаж и требуют трёхфазного электроснабжения.

Читайте также:  Как грамотно рассчитать мощность газового котла?

Преимущества. Нагревательные элементы ТЭНа не имеют непосредственного контакта с теплоносителем. Они отделены от него толстым слоем диэлектрика и прочной внешней оболочкой. Это минимизирует вероятность короткого замыкания. Современные модели имеют многоступенчатую систему безопасности, защищающую оборудование от перегрева и утечки теплоносителя.

Недостатки. По аналогии с кипятильником на ТЭНах в результате работы образуется накипь, существенно снижающая эффективность нагрева. Чтобы снизить интенсивность образования налета используется дистиллированная вода или специальный антифриз.

Электродные

Принцип действия электродного (ионизационного) котла следующий. В ионизационную камеру выведены два электрода, создающие разность потенциалов. В роли теплоносителя используется электролит с высоким содержанием солевых примесей. Именно в связке с таким теплоносителем и нужно делать подключения электрокотла к отоплению. Имея высокое сопротивление, теплоноситель быстро нагревается под воздействием электрического тока. Для выхода котла на номинальную мощность необходимо всего несколько минут. Перемещение теплоносителя может осуществляться только принудительно, посредством циркуляционного насоса.

Разновидности электрокотлов, их достоинства и недостатки

Преимущества. Высокая степень автоматизации, используя внешние датчики, можно контролировать не только температуру теплоносителя, но и воздуха в обогреваемом помещении. Высокая надежность, одно из ключевых преимуществ ионизационных котлов. Они имеют минимальное количество деталей, которые, практически, не ломаются. При утечки теплоносителя исчезает электропроводная среда и устройство просто отключается. Такие котлы рекомендуется устанавливать в местности с нестабильным электрическим напряжением, так как они способны успешно функционировать даже при 180В.

Недостатки. Высокая стоимость теплоносителя и необходимость его тщательной подготовки, желательно, перед каждым отопительным сезоном.

Сборка и подключение оборудования

Если вы все же решили самостоятельно подключить самодельный электрический котел к питанию, то делать это следует с соблюдением следующих рекомендаций. Поскольку в баке установлены мощные нагреватели, понадобится обустроить трехфазный вход.

С этой целью в электрическом щитке монтируют следующие приспособления:

  • тумблер;
  • автомат;
  • предохранитель;
  • датчик температуры;
  • реле;
  • панель управления;
  • защитные приспособления;
  • магнитные пускатели.

В обязательном порядке оборудуется заземляющий контур. Чтобы его сделать, нужно к отрезку арматурного прутка приварить болт. После этого прут вбивают в землю в подполье жилого дома. К болту крепят провод, идущий от электрощитка.

Рекомендуем к прочтению:Расход и схема электрического отопления в частном доме

Выполнение обвязки

Система отопления с электрокотлом может быть с естественной или с принудительной циркуляцией теплоносителя. Если используется принудительная циркуляция, то в схему дополнительно включают насос, обеспечивающий перекачку жидкости. В контурах с естественной циркуляцией монтаж котла производят в самом нижнем участке системы.

При принудительной циркуляции устанавливать насос можно в любом удобном месте, исключение составляет самая высокая точка системы. В этом случае, в трубах будут постоянно образовываться пробки из воздуха, что будет создавать проблемы в работе системы.

При составлении схемы обвязки необходимо собрать двойной контур. При запуске генератора тепла сначала теплоноситель будет проходить по малому кругу, одновременно нагреваясь, затем будет направлена в основной контур.

Элементы обвязки

Классический вариант обвязки электрокотла включает в себя следующие элементы:

Выполнение обвязки
  • трубы и радиаторы;
  • арматура запорная;
  • бак расширительный;
  • предохранительные клапаны, исключающие обратный ток жидкости;
  • фильтры, устанавливаемые на входе в котел, они необходимы для предотвращения попадания посторонних предметов;
  • приборы для слежения за параметрами – манометр и термометр.

При использовании генератора тепла, работающего на электричестве, можно монтировать разные схемы, в том числе:

  • обычную систему отопления с любым типом циркуляции носителя тепла;
  • систему отопления «теплый пол»;
  • двухконтурную систему с производством горячей воды, подаваемой в водопровод.

Чтобы облегчить выполнения работ по созданию систем отопления, подробная схема подключения электрического котла приведена в инструкции к каждой модели. Перед началом монтажа необходимо тщательно изучить рекомендации производителя. Если у владельцев котла нет времени или желания вникать в схемы и правила выполнения монтажа, то следует отказаться от самостоятельного выполнения работ и обратиться к специалистам.

Делаем электрический котел отопления своими руками

Инструмент, который понадобиться:

  • сварочный аппарат, лучше инверторного типа;
  • электроды 3;
  • болгарка большая 230 диск;
  • болгарка маленькая 125 диск;
  • диски по металлу: 230*3, 125*1,5 и шлифовальный 125 диск;
  • молоток;
  • рулетка, мел и прочая мелочь.

По материалам:

  • труба диаметром 120 мм, длиной 65 см и толщиной не менее3 мм;
  • металлический сгон диаметром 1,25 дюйма, 2 шт;
  • металлический сгон диаметром 0,5 дюйма, 3 шт;
  • металлическая толстотелая пластина не менее 120*120 мм;
  • фум лента для герметизации резьбовых соединений;
  • тэны (на фотографиях их два, мощностью 1,5 и 0,9 кВт).
  • Демонтаж старого котла

    Хочу вкратце рассказать, зачем я это сделал.

    Читайте также:  Варианты тупиковой системы отопления: схема и 2 разновидности

    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.

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

    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.

    Приваренная пластина.

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

    Обратите внимание

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

    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.

    Монтаж котла

    Самая трудная часть работы позади, мне осталось все поставить на место и запустить котел.

    Перед монтажом на резьбовые соединения нужно намотать фум ленту. Намотать нужно около 10 оборотов.

    Далее все просто прикручиваем, как было задумано, «обратка» к «обратке», «подача» к «подаче», соединяем муфтами такого же размера и хорошенько затягиваем контргайки.

    На сгон слива воды, прикручиваем пол дюймовый кран или металлическую заглушку, у кого что есть, я прикрутил заглушку, и вот что получилось.

    В верхней части электрокотла вы видите тэн с терморегулятором.

    Вот мы все смонтировали и приступаем к следующему этапу.

    Подготовка к запуску котла

    После проведенных выше работ, нужно подключить к электричеству нижний тэн. Все хорошо изолируем, я, к примеру, провод всунул в небольшую терм трубку и замотал изолентой.

    На подходящих проводах, нужно обязательно поставить автоматы на 16 ампер и сделать заземление, все это я проделал. Верхний тэн включается прямо в розетку, так что мудрить ничего не пришлось.

    Залил в систему воду, сколько понадобилось, и включил оба тэна. Результат превзошёл ожидания.

    Важно

    Даже при минус 10 градусах на улице, работает только нижний тэн. В квартире 22-24 градуса, очень тепло. Все покрасил, и вот что получилось.

    Надумаете сделать, что-то подобное – удачи вам в работе.

    Схема отопления в частном доме

    В частных домах часто используется однотрубная система отопления с циркуляционным насосом.

    Схема отопления в частном доме

    Схемы отопления в частном доме, с трубами из полипропилена, могут быть самыми разными. Например, ничто не мешает проложить однотрубную систему, дополненную циркуляционным насосом – она обеспечит интенсивное протекание теплоносителя и равномерный прогрев помещений. Возможно применение вертикальных двухтрубных систем с нижней и верхней разводкой. Хотите сделать горизонтальную разводку – пожалуйста.

    Таким образом, в частных домах используются самые разные схемы отопления. Они хорошо прогревают помещения, но в них крайне желательно использовать циркуляционные насосы. Благодаря этому обеспечивается нормальная циркуляция теплоносителя.

    Купить готовый или сделать электрический котел своими руками

    Шаг 1. Сперва нам нужно позаботиться о патрубках подключения котла к отопительной системе. Поэтому заранее вырезаем несколько патрубков из подготовленных для этого труб (2 штуки диаметром 1,25″ и одна штука на 3″).

    Шаг 2. Настал черед самой емкости для бака, то бишь трубы большого диаметра. В местах, которые вы предварительно отметили (смотри схему) вырежьте отверстия с помощью сварочного аппарата и обработайте края болгаркой, чтобы не было металлической стружки и неаккуратных срезов.

    Присоединение патрубков к корпусу котла

    Шаг 3. Приварите изготовленные патрубки к проделанным отверстиям.

    Шаг 4. Возьмите лист стали и вырежьте из него 2 круга, чьи диаметры должны совпадать с внешним диаметром трубы-бака котла. Далее вам нужно будет приварить их к торцам этой трубы.

    Круги можно вырезать диаметром чуть больше, чем размер днища у котла. Это поможет вам аккуратнее и прочнее приварить листы. Ненужные края потом будет можно обрезать болгаркой.

    Читайте также:  Советы, как выгнать воздух из водяного теплого пола

    Отшлифуйте места соединений.

    Шаг 5. В верхнюю часть будущего котла приваривается патрубок 1,25″. В дальнейшем к нему будет присоединяться сваркой второй нагревательный элемент.

    Шаг 6. Теперь нам нужно будет подготовить место для монтажа первого ТЭНа. Для этого вам необходимо сделать 2 отверстия в приваренном днище котла. После этого также отшлифуйте отверстия и установите ТЭН.

    Электрическая схема подключения котла

    Шаг 7. Ответственный и волнительный момент: котел предстоит подсоединить к самой системе отопления. Для этого и предназначены патрубки, которые мы приварили заранее.

    Отдельно стоит упомянуть подключение электрической части. Если вы не обладаете достаточными навыками и знаниями, то пригласите опытного электрика.

    Если же вы сами с усами, то прилагаем вам в помощь электрическую схему котла.

    Шаг 8. Теперь нам предстоит монтироваться второй ТЭН (с меньшей мощностью), который оснащен терморегулятором. Присоединяется он к верхнему патрубку.

    Шаг 9. Все готово. Котел подключен. Теперь осталось «затопить» систему и дождаться выхода устройства на рабочую мощность. Далее мультиметром измерьте температуру теплоносителя в системе: она должна быть около 70˚С. Если все так, то вы можете гордиться собой!

    Изготовление корпуса

    Поскольку к основной части котла для отопления частного дома будут подключаться электрические провода, и их контакты будут открытыми, то необходимо изготовить корпус, внутри которого спрячутся все внутренние элементы.

    Его производство осуществляют так:

    Изготовление корпуса
    1. Определяются с размерами. Для этого измеряют высоту нагревательной емкости и добавляют 15-20 см. Ширина должна быть в два раза больше ширины основной части. Глубину можно сделать на 5 см больше аналогичной характеристики бака.
    2. Рисуют схему с определенными размерами.
    3. По схеме вырезают из листового металла прямоугольники, которые будут стенками корпуса.
    4. Сваривают дно, заднюю и одну боковую стенки (для котла с ТЭНами вверху) или верхнюю, заднюю и боковую стенки (для устройства с ТЭНами внизу)
    5. К внутренней стороне приваривают уголки. Вверху должно быть два уголка. Одна их сторона должна быть маленькой частью верха корпуса. Также должно быть два уголка на дне. Они должны находиться вдоль тех краев дна, возле которых еще нет одной боковой и фронтальной стенок.
    6. В уголке сверлят четыре дырки: 2 в нижних, 2 в верхних. Желательно в отверстиях нарезать резьбу или же приварить к ним гайки. Гайки должны находиться с внутренней стороны.
    7. На заднюю стенку приваривают крепления для монтажа на стену. Крепление может представлять собой П-образный профиль с отогнутыми в стороны краями. Нужно использовать 4 такие профиля.
    8. Сваривают вторую часть корпуса. Она должна быть отдельной частью, которая будет фиксироваться на болтах и при необходимости сниматься.
    9. В этой части сверлят четыре дырки так, чтобы они совпали со сделанными отверстиями в другой половинке корпуса.
    10. В дне и одной боковой стенке делают отверстия для патрубков, которые отходят от котла для отопления частного дома. Также еще делают 2 отверстия: первое для входа кабеля, второе для патрубка, к которому будет подключаться расширительный бак. В передней части вырезают отверстие для панели управления.

    Проведение сборки

    Для такого котла потребуется заземление, а вот нулевой кабель должен подаваться на наружную трубу. Важно помнить, что фаза должна подаваться на электроды. Заранее подготовленную трубу, длина которой составляет 25 см, а диаметр находится в пределах от 8 до 10 см, необходимо задействовать первой.

    С одной стороны располагаются электроды, с другой устанавливается муфта для подключения к магистрали. Для установки электродов необходимо использовать тройник, который позволит обеспечить вход и выход теплоносителя. Возле электрода нужно расположить изолятор, который будет выполнять еще одну функцию – герметизировать котел.

    Проведение сборки

    Для изолятора необходимо использовать термоустойчивый пластик. Для прибора важна не только герметичность, но и возможность резьбового соединения тройника и электрода. К корпусу следует приварить большой болт, к которому фиксируется нулевой кабель и заземляющие клеммы.

    Если вы хотите повысить надежность, то можно зафиксировать еще и второй болт, используя такую же технологию, как и в случае с первым. Как только будет осуществлено подключение к отопительной системе с использованием муфты, необходимо скрыть оборудование с помощью декоративного покрытия. Она используется не только для эстетики, но и для обеспечения безопасности, а именно защиты человека от поражения током. Не стоит пренебрегать этим этапом, важно ограничить доступ к генератору.