Как сделать своими руками электрический котел для отопления дома

Электрокотел – основной элемент автономной отопительной системы. Его можно купить или изготовить самостоятельно, что не так сложно, как кажется на первый взгляд. Прежде, чем рассказывать как сделать для отопления дома электрокотел своими руками, рассмотрим типы этих устройств и их принцип работы.

Делаем электрический котел отопления

Индуктивный

Разберемся, как сделать правильно электрический котел и на основе этого выберем подходящий принцип работы и составим для себя пошаговую инструкцию сборки. Сегодня можно найти схемы для производства котла практически любой сложности.

Делаем электрический котел отопления

Чтобы сделать простой индуктивный аппарат, нам нужно приобрести сварочное устройство. Его мощность подбирают в зависимости от нагрузки на будущий котел. Также нам нужна будет стальная проволока, пластиковая труба и набор инструментов.

Корпусом будет служить полуметровый кусок пластиковой трубы. Чтобы сделать нагревательные элементы, кусачками режем стальную проволоку на отрезки, длиной 5 см. С одной стороны трубки ставим сетку и засыпаем порезанную проволоку внутрь. С другой стороны также закрывает трубку сеткой, чтобы проволока не высыпалась. С двух сторон врезаются патрубки для последующего подключения к отопительной системе.

На трубу аккуратно наматываем проволоку, чтобы получилось не менее 90 витков. Ее концы подключаются к сварочному аппарату. Сверху витки изолируются. Такого устройства в паре с радиатором вполне хватит для обогрева одной комнаты или для гаража.

Чтобы самому сделать более мощный индукционный котел из сварочника, нужно в качестве основы взять металлическая труба, заизолировать ее поверхность и сверху намотать витки проволоки. Нагревательным элементом здесь послужит стержень или трубка меньшего диаметра. Включать в сеть такой аппарат можно только при наличии внутри воды, так как он очень быстро нагревается.

Делаем электрический котел отопления

ТЭНовый

Главным элементом самодельного котла будет ТЭН, который будет греть теплоноситель. Он продается в магазинах запчастей для бойлеров. В зависимости от площади помещения, которое будет обогреваться, подбирается соответствующая мощность.

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.

Читайте также:  Вариант самостоятельной облицовки печи камнем

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

Поэтапная технология сооружения электрического котла

Рекомендуем к прочтению:Электрический двухконтурный котел для водоснабжения и отопления дома

Основное внимание уделяется качеству сборки и сварки – все швы выполняются с максимальной ровностью и герметичностью. Если у домашнего мастера нет опыта сварных работ, необходимо просить помощи у профессионала.

Как сделать электрокотел своими руками для отопления дома:

Поэтапная технология сооружения электрического котла
  1. Изготовить патрубки для присоединения конструкции к системе. Патрубки выполняются из трубы, которую надо нарезать на куски определенного размера (по типу тепловой сети). Детали нарезаются из труб диаметром в 3 дюйма и 1,25 дюйма.
  2. Теперь сделать емкость для бака. Для этого на большой трубе сделать разметку, прорезать отверстия и обработать края. К отверстиям приварить патрубки.
  3. Из листа стали вырезать два ровных круга размером немного больше трубы для емкости.
  4. Отшлифовать зоны стыков. Листы приварить к торцевым частям трубы, то есть «закрыть» торцы нагревателя.
  5. К верхней части приварить патрубок 1,25 дюйма, потом к нему приварится еще один нагреватель.
  6. В дне конструкции сделать два отверстия, отшлифовать и установить ТЭН.
  7. Присоединить котел к сети отопления заранее подготовленными патрубками.

Совет! Для подключения конструкции к сети питания понадобится помощь электрика.

  1. Небольшой ТЭН с терморегулятором присоединяется к верхнему патрубку.

Теперь самодельный ТЭНовый котел проверить на функциональность, для чего мультиметром замерить температуру теплоносителя – показатель должен быть не менее +70 С. Что касается подключения к сети питания, сначала оборудуется вход на 3 фазы.

Для этого в электрощите устанавливаются приборы:

  • автомат;
  • реле;
  • тумблер;
  • предохранители;
  • датчик температуры;
  • кнопки управления;
  • магнитные пускатели и пр.
Поэтапная технология сооружения электрического котла

На заметку! Опытный электрик подскажет, какие именно элементы требуются для присоединения ТЭНового котла в сеть.

Заземление выполняется в обязательном порядке. Пригодится арматура или штырь из металла диаметром 20 мм с закрепленным на штыре болтом. Арматуру поместить под полом жилого дома, пропустить к ней провод от электрического щитка. ТЭНовый котел своими руками готов, осталось только запустить оборудование в работу.

Обвязка электродного котла

Обвязке котла электродного подлежат следующие компоненты отопительной системы:

  • расширительный бак
  • насос циркуляционный
  • группа безопасности
  • краны обратки и фильтр грубой очистки
  • кран залива теплоносителя
  • кран слива теплоносителя из системы
  • кран подачи.

 

Перед монтажом и установкой электродного котла галан необходимо произвести расчеты компонентов отопительной системы. Мощность котла  рассчитывают согласно площади помещения и высоты потолков, а также материала стен дома или квартиры. Затем определяют место будущей установки котла и разрабатывают схему и развязку магистралей, тип радиаторов.

Если планируется установить котел в существующую отопительную систему (в большинстве случаев), то расчет может быть ограничен правильной обвязкой и подключением силового блока и терморегулятора.

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.

Технология изготовления. Инструкция

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Для работы потребуется такое оборудование:

Технология изготовления. Инструкция
  • 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.

Технология изготовления. Инструкция

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.

Технология изготовления. Инструкция

Собираем котел

При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.

Технология изготовления. Инструкция

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.

Технология изготовления. Инструкция

Чертеж ионного котла

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

Технология изготовления. Инструкция

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.

Читайте также:  Как гармонично встроить электрокамин в интерьер?

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

Как сделать водяное электроотопление экономным

Для того чтобы сделать электроотопление экономным, специалисты советуют:

  • Устанавливать котлы расчетной мощности, компенсирующей теплопотери всех частей конструкции;
  • При отсутствии в котле циркуляционного насоса в обязательном порядке производить его монтаж перед отопительным агрегатом в обратку;
  • Применять для внутридомовой разводки отопления трубы с внутренним диаметром не более 32 мм;
  • Использовать чугунные модели радиаторов;
  • Производить утепление наружных стен.

Схема электроотопления для частного дома своими руками

Электроотопление частного дома – схема обвязки котла

Основными компонентами классической схемы электроотопления частного дома, собираемой своими руками, являются следующие:

  • Котел;
  • Группа безопасности (манометр, воздухоотводчик, клапан сброса давления) на подаче;
  • Фильтр-грязевик и циркуляционный насос на обратке;
  • Расширительный бак на обратке.

При монтаже электроотопления своими руками с использованием дорогих котлов агрегат подключают к обвязке (отопительному контуру) без монтажа наружного насоса, предохранительных клапанов, расширительного бака, грязевого фильтра – данные элементы уже установлены внутри котла.

Таким образом, электроотопление дома при правильном подходе к выбору и монтажу оборудования и самой системы является хорошей альтернативой газовым и твердотопливным котлам.

Основные этапы работ по созданию котла

Есть определенная последовательность работ, которую рекомендуется соблюдать при изготовлении электрокотла:

После этого можно переходить к технологическому процессу. Посредством обычного сварочного аппарата присоединяется небольшая емкость к одному из концов трубы. С обратной стороны встраивается электрод, который обязательно должен достигать дна. После этого труба с двух сторон заваривается.

Важно!

Перед осуществлением сваривания рекомендуется залить примерно 0,7 литра воды, только потом монтировать электрод.

Труба закрепляется в поверхности стены с небольшим уклоном, после чего делается заземление. После этого на корпус подается фаза. Следующим шагом будет включение обычного напряжения, равного 220 Вт. Мощность данного устройства будет регулироваться при помощи манометра, которые необходимо подключить через специальный трехходовой кран.

Полученный в результате котел будет нагреваться до температуры 120 градусов. При этом уровень замкнутости системы полностью исключает образование коррозии во внутренней части трубы. Это значительно увеличивает общее время эксплуатации прибора, более того, можно не контролировать общий состав жидкости.

Особенности и преимущества

Среди многочисленных достоинств электрокотлов стоит выделить:

  • высокий КПД (свыше 97%);
  • малогабаритность;
  • бесшумность;
  • автоматическую регулировку температуры (в современных моделях).

    Вариант подключения электрокотла

Ввиду повышенного энергопотребления (более 4 кВт) для таких котлов необходимо заранее оборудовать электрический ввод соответствующей мощности, иначе может произойти авария на линии. Для приборов мощностью не более 6 кВт требуется однофазное питание, а для котлов на 6 кВт и больше – трехфазное. Оборудование подключается к стандартной сети мощностью 220 В.

Важно! 1 кВт мощности электрокотла обычно хватает на 10 м² отапливаемого помещения. Следовательно, для среднестатистического загородного дома площадью 250 м² необходим котел на 25 кВт.

Электрические котлы отопления

Виды и принцип работы

Решив сделать электрокотел для отопления дома своими руками, нужно разобраться в разновидностях таких приборов. Можно изготовить электродный и индукционный вид котлов. Существуют и другие разновидности, но они являются лишь модификациями этих основных видов. Второе название электродного котла – ионный агрегат. Его так называют, потому что в устройстве электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Электродный котел

Самодельный электродный нагреватель имеет компактные размеры, поэтому легко закрепляется на трубе и не нуждается в отдельном месте для установки на полу или навешивания на стене. Для большей прочности и безопасности его закрепляют на двух саморезах, но при желании можно их не использовать.

Внешне вся конструкция выглядит как отрезок трубы протяженностью 400 мм. С одной стороны труба наглухо заварена, а с другой из нее торчит стальной стержень. Сбоку или в одном из торцов установлен патрубок для циркуляции теплоносителя по трубам.

Тэновый котел, сделанный своими руками, процесс изготовления которого мы описали выше, должен иметь два патрубка сбоку для подключения обратного и подающего трубопровода с циркулирующим теплоносителем.

Существует несколько вариантов расположения этих патрубков:

  1. Один отрезок трубы может быть установлен в торцевой части прибора, а другой приваривается к отверстию в боковой части. Таким образом, он устанавливается перпендикулярно к оси первого патрубка.
  2. Второй вариант крепления подразумевает установку двух патрубков в боковой части агрегата. Получается, что оба трубных отвода устанавливаются параллельно друг другу, но перпендикулярно в отношении основной емкости нагревателя.

Самодельный нагреватель имеет следующий принцип работы:

  • в составе теплоносителя постоянно циркулируют положительно и отрицательно заряженные частицы (которые называются аноды и катоды);
  • при подаче напряжения ионы устремляются к электродам с противоположным зарядом;
  • поскольку полярность электродов постоянно меняется с частотой 50 раз в секунду, ионы движутся то в одну, то в другую сторону;
  • такое хаотичное движение ионов вызывает трение частиц и их нагревание (из-за этого температура теплоносителя повышается).

Сделав электрокотел для отопления своими руками, стоит не забывать, что у него есть свои недостатки. Минусы связаны с тем, что тепловой носитель постоянно пребывает под напряжением, поэтому перед подачей в отопительный контур его тщательно очищают от солей и других примесей, которые могут оседать на стенках трубопроводов и нагревательном элементе.

Индукционный агрегат

Принцип работы электрических агрегатов индукционного типа основан на нагреве теплоносителя посредством магнитного поля, которое формируется электротоком.

В составе этих приборов есть следующие составные части:

  • катушка;
  • корпус нагревателя;
  • сердечник (здесь и происходит нагрев теплоносителя);
  • утеплитель.

В котлах индукционного типа тепловой носитель не пребывает под напряжением, как в агрегатах электродной разновидности. Это обеспечивается полной изоляцией жидкой среды от элементов, проводящих электричество.

Обмотка катушки из меди подключается к сети через систему автоматики. После этого в катушке формируется магнитное поле, которое разогревает трубу, выполняющую функции сердечника. Поскольку внутри него циркулирует теплоноситель, тепло сразу передается жидкости. В процессе работы корпус прибора не нагревается. Для этого в конструкции корпуса предусмотрена прослойка специального утеплителя.

Сам сердечник имеет изогнутую конфигурацию, чтобы обеспечить более длительное прохождение теплоносителя по этому участку с целью его достаточного нагрева. Срок службы индукционного котла доходит до 25 лет. Ломаться в этом агрегате просто нечему, поэтому он прослужит до тех пор, пока трубу сердечника не испортит коррозия.

Производство котла на электродах

Изготавливать котел, функционирующий на основе электродов, будем поэтапно, для того чтобы обозначить все важные моменты.

  1. Первый этап инструктажа для ионного отопительного агрегата незамысловат. Произвести его проще простого. Нужно взять трубку из стали, обустроить в ней тройник.
  2. В подготовленный тройник вставляем электроды. В основном используют три штуки, но можно обойтись и одним.
  3. На другой наконечник трубы помещается муфта, которая будет соединять устройство с общей системой отопления.
  4. Используем изолятор и помещаем его между установленным тройником и электродами. Также приспособление будет служить в качестве надежного герметика. Лучше применять для этих целей пластиковые устройства, с высокой устойчивостью к высокой температуре.
  5. К корпусу устройства привариваем массивный болт — он послужит креплением для заземления.
  6. Ваша основная задача не только обеспечить себе надежное отопление, но и максимально ограничить прикосновение к прибору членов семьи, так как высока вероятность поражения электрическим током.