Особенности и принцип работы электрокотлов разных типов

Электрический котел может быть оснащен отдельным шкафом для автоматики.

Особенности и принцип работы электрокотла для отопления дома

При меньшем энергопотреблении, электродный котел нагревается быстрее.

Чтобы правильно сделать выбор электрического котла и понять, на самом ли деле отопление при помощи электроэнергии выгоднее применения других приборов для отопления, нужно проанализировать существующий показатель КПД такого оборудования. Именно с помощью этого критерия можно понять, насколько электроэнергия способна трансформироваться в тепловую энергию и как данный процесс происходит.

Все производители, предлагающие электрические котлы для отопления дома, а также магазины, продающие их, в большинстве случаев указывают на высокий КПД своего оборудования. Следует отметить, что практически все электрические котлы для отопления дома имеют примерно одинаковый КПД, который составляет 95-98%. Поэтому не нужно верить утверждениям о том, что какой-либо компании-производителю удалось создать самый экономичный электрический котел для отопления дома, использовав современные технологии и уникальные разработки. Это просто маркетинговый ход, с помощью которого производители пытаются заставить вас выбрать именно их продукцию.

Пока что ни у кого не получилось обмануть закон сохранения энергии. Электроэнергия, с помощью которой работают электрические котлы отопления для дома, превращается в тепловую. Важным преимуществом электрокотла отопления для дома является то, что для него не нужно устраивать котельную (отдельное помещение, как для газовых и твердотопливных котлов отопления).

Все электрокотлы для отопления дома можно разделить на 3 основных типа, исходя из метода нагрева теплоносителя: индукционные, электродные и ТЭНовые электрические котлы.

Все они имеют ряд характеристик, благодаря которым их можно легко отличить друг от друга и выбрать подходящий электрокотел для отопления именно вашего дома. К примеру, существуют настенные и напольные агрегаты, однофазные и трехфазные, одноконтурное и двухконтурное оборудование.

Электрические котлы достаточно часто используются для создания систем горячего водоснабжения.

Почему стоит выбрать электрический котел?

При выборе котла важно учитывать все аспекты: экономичность, экологичность, эффективность работы. Безусловно, наиболее выгодно устанавливать газовый котел, но если нет возможности подключить дом к магистральной подаче газа, то оптимальным решением станет электрическое тепловое оборудование.

Безусловно, электрокотлы имеют свои достоинства и недостатки, которые стоит оценить еще до покупки.

Основные плюсы

Сначала отметим бесспорные достоинства электрооборудования. Это:

  • Отсутствие необходимости постройки отдельной котельной. Компактные размеры котла позволяют поместить его в любом удобном месте.
  • Простой монтаж, не требующий существенных затрат.
Почему стоит выбрать электрический котел?

Совет! При установке электрокотла не потребуется строительства дымохода, а также помещений для хранения топлива.

  • Удобство эксплуатации, управлять работой котла максимально просто.

Основные недостатки

К минусам использования оборудования стоит отнести:

  • Существенное увеличение расходов на оплату электроэнергии. Впрочем, этот недостаток относителен, так как при использовании любых видов котлов придется тратиться на топливо.
  • Зависимость от электроэнергии. В местностях, где отключение электричества происходит часто, следует использовать другой вариант отопительного оборудования.
  • Чувствительность к скачкам напряжения. При существенных скачках напряжения в сети, есть вероятность выхода из строя блока автоматики.
Читайте также:  Газовые обогреватели для дачи: какой лучше

Преимущества и недостатки использования пиролизного котла

Пиролизные котлы имеют следующие достоинства:

  • отсутствие сажи и едкого дыма, минимальное выделение отходов горения; Это один из самых экологически безопасных видов печей;
  • для работы можно использовать любое твердое сухое топливо, например, отходы швейного производства;
  • качественное топливо обеспечивает 12 часов непрерывной работы котла на одной порции горючего, то есть, загружать дрова придется лишь два раза в день;
  • экономичная технология, расходы на оплату коммуналки снижаются в среднем на 60% за год;
  • применение технологии пиролиза позволяет автоматизировать управление процессом горения, что повышает безопасность печи.

Недостатки также следует учесть:

  • прежде чем оборудование окупится, придется вложить немалые средства в покупку котла и его установку, но уже с первых дней работы станет ощутима его экономичность;
  • используемое топливо должно иметь влажность около 20%, иначе горение прекратится. Поэтому влажное топливо нужно досушивать;
  • котел может погаснуть при недостаточно высокой температуре теплоносителя. Эту проблему решают с помощью монтажа обходной трубы. Такое изменение усложняет конструкцию и снижает эффективность работы.
  • если для нагнетания воздуха используется электрический насос, то работа котла становится зависимой от электросети.

Разновидности электрокотлов

Существует несколько типов самодельных котлов, которые отличаются способом подключения.

  • Электрический мини-котел. Это труба, которая врезается в трубную разводку системы отопления в подающий контур. Ее диаметр больше диаметра труб, установленных в контуре, в 4-5 раз. В эту трубу своими руками врезается ТЭН, подключаемый к сети переменного тока. Крепление электрического мини-котла осуществляется по средству фланцев с установкой прокладок. Это делается на случай проведения своими руками ремонтных работ. Сделать такой электрический прибор самому не проблема, а, тем более, грамотно установить.
  • Отдельно стоящий самодельный электрический котел. Это сложная конструкция, изготовленная из трубы и подключенная к системе отопления. В ее устройство обязательно устанавливаются приборы безопасности: манометры, термометры, отсекающие вентили.

Первый вариант может быть использован для организации отопления в небольшой даче. Второй потянет и достаточно большой дом. Все будет зависеть от того, какой мощности ТЭН будет установлен в электрическом котле. Считается, что 5 кВт – это мощность, которая может обеспечить теплом коттедж в несколько комнат. Поэтому приходится точно подсчитывать данный показатель для каждого дома в отдельности.

Рис. 2 Мини-котел из трубы

Типы электрических отопительных котлов

Все отопительные системы с жидким теплоносителем, будь то вода, масло или антифризы («незамерзайки»), работают одинаково. Жидкость, нагреваемая в котле, циркулирует по трубопроводам и радиаторам. При этом происходит обогрев помещения, а охлаждённый теплоноситель поступает опять в котел для повторного нагрева.

Циркуляция жидкости в системе осуществляется гравитационным способом за счет разницы в ее плотности при различных температурах. Иногда для интенсификации процесса теплообмена в систему встраивают насосы, обеспечивающие принудительную циркуляцию жидкости.

Сегодня электрокотлы встраиваются в отопительную систему двумя способами:

  1. Электрокотел врезается на одном из участков отопительной магистрали. Этот вариант используется при комбинированном отоплении, когда наряду жидко-твердотопливным котлом для обогрева жидкости можно постоянно или периодически подключать электроводонагреватель. Такая система нашла широкое применение для обогрева дачных домиков, когда в отопительную магистраль залита незамерзающая жидкость.
  2. Если электрокотел используется как основное обогревающее устройство, то его выполняют в виде отдельного агрегата. Схема монтажа аналогична установке отопителей работающих на других видах топлива. Достоинством такого подключения является большая автономность устройства, а также возможность его более простой автоматизации и оснащением приборами безопасности.
Читайте также:  Как из двухконтурного котла сделать одноконтурный?

Конструктивные составляющие электрического теплогенератора

Электрокотёл собранный своими руками, чаще всего, представляет собой ёмкость типа металлической трубы. Основным элементом такого теплогенератора является ТЭН. Использование дополнительного оборудования – датчиков и регуляторов – облегчает эксплуатацию самодельного агрегата и повышает уровень его безопасности.

Наиболее простым вариантом является установка ТЭНа непосредственно в отопительную систему. Основные требования в данном случае – труба, в которой монтируется ТЭН,  выполняется съёмной и должна иметь больший диаметр, чем остальные трубы. Возможность снимать трубу пригодится в случае необходимости замены нагревательного элемента.

Внимание! Обеспечить эффективную эксплуатацию системы может только отдельно стоящий агрегат.

Электрический котёл, предназначенный для обогрева небольшого дома с двумя-тремя комнатами, может изготавливаться из отрезка стальной трубы длиной 500 мм и диаметром 219 мм. С обеих сторон труба заваривается стальными крышками. Верхняя крышка должна иметь отверстие, предназначенное для подсоединения трубы отопительной системы, по которой горячий теплоноситель поступит к радиаторам. Для охлаждённой воды, поступающей из обратной трубы, отверстие предусматривается внизу сбоку аппарата.

Сам ТЭН в самодельный теплогенератор монтируется либо на нижней крышке, либо внизу сбоку. Нагреватель в последнем случае должен устанавливаться с противоположной стороны от патрубка, служащего для поступления остывшей воды.

Чертежи для сбора котла своими руками выбираются в зависимости от предпочтённой конструкции, должен быть оснащён следующими элементами:

  • расширительным бачком;
  • циркуляционным насосом;
  • предохранительным клапаном;
  • фильтрами.

При решении вопроса, как сделать электрокотёл своими руками, следует уделить особое внимание установке автоматики, которая поможет решить вопросы экономии электроэнергии и повышения безопасности работы электрооборудования.

Электрокотел для отопления своими руками

Dmitrij 29-11-2015, 11:06 11 818 Строительство / Печи, камины, отопление

Материалы и инструменты для изготовления электрического котла:

Процесс изготовления электрического котла:

Шаг первый. Свариваем котел

Шаг второй. Установка ТЭНов

Шаг третий. Монтаж котла

0

Идея

0

Описание

0

Исполнение

Итоговая оценка: 0 из 10 (голосов: 0)

Facebook

ВКонтакте

Twitter

Google+

27

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Установка и подключение оборудования

схема подключения

Сложнее всего произвести подключение конструкции к электрической сети. Так как приходится иметь дело с обогревательными приборами, придется устанавливать вход на 3 фазы.

Непосредственно в самом электрическом щитке нужно будет установить ряд систем:

  • автомат;
  • реле;
  • тумблер;
  • предохранитель;
  • датчик температуры;
  • различные кнопки управления;
  • магнитные пускатели и ряд других элементов, если в них имеется необходимость;

В обязательном порядке делают заземляющий контур. Для этого необходимо взять металлический штырь или арматуру, диаметр которой должен составлять приблизительно 15-20 мм, к нему прикрепляют металлический болт. Такую конструкцию размещают под полом жилого дома и пропускают к нему провод, идущий от электрического щитка.

Как работает

Устройство подключено к жидкостной системе отопления. Система заполнена теплоносителем, который нагревается ТЭНом. Насос или гравитация постоянно заставляют жидкость циркулировать.

Жидкость отдает тепло в помещение через теплообменники — батареи. Холодная жидкость подается опять к котлу.

Читайте также:  В каких случаях выполняется перерасчёт по отоплению

На протяжении магистрали или в определенных точках помещения устанавливаются датчики. Они подают сигнал на контроллер, который снижает или повышает напряжение или выключает котел.

Управление электрическим котлом в зависимости от схемы подключения и применяемых комплектующих бывает ступенчатым или плавным.

Подбор мощности нагревателей зависит от размеров емкости нагревателя и мощности радиаторов. Установка слишком мощных нагревателей способно привести к закипанию теплоносителя и разрыву системы.

Внимание! Для повышения безопасности применяйте предельный механический термостат с реле, который предупредит закипание жидкости, если электроника контроллера не справится.

Твердотопливный котел сверхдлительного горения своими руками

Самодельный отопитель будет иметь такую конструкцию:

  1. Топка – «коробка» глубиной 460 мм, шириной 360 мм и высотой 750 мм с общим объемом 112 л. Объем топливной загрузки для такой камеры сгорания составляет 83 л (весь объем топки заполнять нельзя), Что позволит котлу развивать мощность до 22 – 24 кВт.
  2. Днище топки – решетка из уголка, на которую будут укладываться дрова (через нее в камеру будет поступать воздух).
  3. Под решеткой должен быть отсек высотой 150 мм для сбора золы.
  4. Теплообменник объемом 50 л большей частью расположен над топкой, но нижняя его часть охватывает ее с 3-х сторон в виде водяной рубашки толщиной 20 мм.
  5. Подсоединенная к верхней части топки вертикальная дымоотводящая труба и горизонтальные жаровые трубы располагаются внутри теплообменника.
  6. Топка и зольник закрыты герметичными дверцами, а забор воздуха осуществляется через трубу, в которой установлен вентилятор и гравитационная заслонка. Как только вентилятор выключается, заслонка под собственным весом опускается и полностью перекрывает воздухозаборник. Как только термодатчик зафиксирует снижение температуры теплоносителя до заданного пользователем уровня, контроллер включит вентилятор, поток воздуха откроет заслонку и в топке разгорится огонь. Периодическое «отключение»котла в сочетании с увеличенным объемом топки позволяет продлить работу на одной загрузке топлива до 10 – 12 часов на дровах и до 24-х часов на угле. Хорошо зарекомендовала себя автоматика польской компании KG Elektronik: контроллер с термодатчиком – модель SP-05, вентилятор – модель DP-02.

Топка и теплообменник окутываются базальтовой ватой (теплоизоляция) и помещаются в корпус.

Процесс изготовления котла своими руками.

Первым делом надо подготовить все необходимые заготовки:

  1. Стальные листы толщиной 4 – 5 мм для изготовления топки. Наилучшим образом подходит легированная сталь жаропрочных марок 12Х1МФ или 12ХМ (с добавками хрома и молибдена), но варить ее нужно в среде аргона, поэтому понадобятся услуги профессионального сварщика. Если же вы решите сделать топку из конструкционной стали (без легирующих добавок), то следует применять низкоуглеродистые марки, например, Сталь 20, так как высокоуглеродистые от воздействия высокой температуры могут утратить пластичность (происходит их закалка).
  2. Тонколистовая сталь толщиной 0,3 – 0,5 мм, окрашенная полимерным составом (декоративная обшивка).
  3. 4-миллиметровые листы конструкционной стали для корпуса.
  4. Труба Ду50 (жаровые трубы внутри теплообменника и патрубки для подключения отопительной системы).
  5. Труба Ду150 (патрубок для присоединения дымохода).
  6. Труба прямоугольная 60х40 (воздухозаборник).
  7. Стальная полоса 20х3 мм.
  8. Базальтовая вата толщиной 20 мм (плотность – 100 кг/куб. м).
  9. Асбестовый шнур для герметизации проемов.
  10. Ручки для дверок заводского изготовления.

Сварку деталей следует выполнять электродами МР-3С или АНО-21.