Електрокотел своїми руками: технологія виготовлення конструкцій популярних видів

Електрокотел своїми руками: технологія виготовлення конструкцій популярних видів

В умовах суворої зими вкрай важливо забезпечити 100-відсоткову надійність опалювальної системи, особливо якщо її теплогенератор працює на твердому паливі.

Найпоширеніша на сьогоднішній день рішення – встановити паралельно з основним котлом малопотужний електричний.

Такий прилад можна купити в будь-якому спецмагазинах, але і зібрати його самостійно ніхто не заважає конструкція дуже проста. Далі ми розповімо, з чого і як домашній умілець може зробити електрокотел своїми руками для опалення.

Зміст

  • 1 Принцип роботи
  • 2 Основні конструкційні елементи
  • 3 Основні варіанти сучасних електрокотлів
    • 3.1 Агрегати з Тенами
    • 3.2 Котли з індуктором
    • 3.3 Котли з електродами
  • 4 Електрокотел для опалення будинку своїми руками
  • Схема 5
  • 6 Основні етапи робіт по створенню котла
    • 6.1 Теновий котел
    • 6.2 Індукційний котел
    • 6.3 Електродний котел з радіатором парокапельным
  • 7 Монтаж виготовленого котла
  • 8 Відео на тему

Принцип роботи

Будь-який електричний котел, незалежно від його різновиду, завжди працює за одним принципом: електричний струм пропускається через який-небудь матеріал з великим електричним опором, який при цьому починає грітися.

Генерується тепло передається омиває нагрівач теплоносію і з його допомогою розноситься по всьому опалювального контуру. Що конкретно використовується в якості нагрівального елемента і яким чином у ньому утворюється електрострум – залежить від виду котла.

Електрокотел своїми руками: технологія виготовлення конструкцій популярних видів

Електродний електричний котел для приватного будинку — принцип роботи

Основні конструкційні елементи

У загальному випадку електрокотел складається з таких компонентів:

  • Теплообмінник: це підключений до системи опалення резервуар, в якому протікає через нього робоче середовище отримує теплову енергію.
  • Нагрівач: наявний в теплообміннику елемент, у якому електрична енергія за рахунок опору перетворюється в теплову.
  • Електрична схема: сукупність деталей, завдяки яким в нагрівачі з’являється електрострум.
  • Блок автоматики: відстежує за допомогою сенсорів температуру теплоносія і при необхідності включає або відключає електрокотел.
  • Все перераховане вище поміщається в сталевий короб з теплоізоляцією – корпус.

    Основні варіанти сучасних електрокотлів

    Отже, в основі роботи всіх електрокотлів лежить один і той же принцип, а ось він реалізується по-різному. Відомі три види електрокотлів:

    Агрегати з Тенами

    Роль нагрівального елемента в такому котлі грає спіраль з ніхрому або іншого сплаву, яка без всяких хитрувань просто підключається до електромережі. Спіраль поміщена в вигнуту металеву трубку і засипана кварцовим піском. Вся конструкція називається трубчастим електронагрівачем або скорочено – Теном.

    Електрокотел своїми руками: технологія виготовлення конструкцій популярних видів

    Електрокотел з Теном

    ТЕН монтується всередині теплообмінника і безпосередньо контактує з робочим середовищем. Тому до останньої пред’являються особливі вимоги: вода повинна бути знесоленої (інакше ТЕН швидко покривається «шубою» з накипу), антифриз – можна застосовувати тільки спеціальні марки.

    Включати такий котел при порожньому теплообміннику (без води) не можна – ТЕН згорить.

    З усіх електрокотлів Тенові є найбільш доступними, а тому і найбільш популярними.

    Котли з індуктором

    Як відомо, для генерації електроструму в якомусь тілі зовсім не обов’язково підключати його до джерела – коливання електронів можна викликати за допомогою магнітного поля із змінними параметрами. Такий процес називається електромагнітною індукцією, а джерело магнітного поля – індуктором.

    В індукційному котлі індуктором є котушка з дроту, намотаного поверх теплообмінника. Останній має вигляд звичайної труби, приєднаної до опалювального контуру.

    Пропускаючи через котушку змінний струм, ми перетворюємо її у електромагніт – теж змінний. Той, у свою чергу, збуджує магнітним полем в стінках теплообмінника електрострум (струми Фуко), від якого вони і нагріваються. Таким чином, вся труба-теплообмінник стає нагрівачем, що має, порівняно з Теном, просто величезну площу контакту з теплоносієм.

    Електрокотел своїми руками: технологія виготовлення конструкцій популярних видів

    Індукційний котел

    Для збільшення потужності теплоутворення частота струму, що пропускається через електромагніт, багаторазово збільшується – з 50 Гц до 60 – 80 кГц. Цю задачу виконує спеціальний електронний блок – інвертор.

    До достоїнств індукційних котлів відносять:

    • швидкий нагрів;
    • здатність працювати з абсолютно будь-яким теплоносієм (допускається навіть використання непідготовленої води, так як із-за наявності поля і мікровібрацій накип на стінках теплообмінника не кристалізується);
    • практично невичерпний ресурс (нічому ламатися);
    • цілісний теплообмінник (без врізок, через які може просочуватися теплоносій);
    • при запуску без води може розплавитися тільки труба, яка коштує дуже дешево.

    А ось що лежить на іншій чаші терезів:

    • незважаючи на екранування, електромагнітне поле може нагрівати металеві предмети, що знаходяться поруч з приладом;
    • за вартістю індукційний котел в кілька разів перевершує Теновий.

    Котли з електродами

    Кожен знає, що вода після розчинення в ній солей набуває властивості электропроводника. Цим і вирішили скористатися творці електродного котла. В теплообміннику такого агрегату встановлені два електроди, на які подається напруга.

    Якщо система заповнена теплоносієм, через нього потече електричний струм. При правильно підібраної концентрації солей опір робочого середовища залишається високим і вона сама стає електронагрівачем.

    Електрокотел своїми руками: технологія виготовлення конструкцій популярних видів

    Електродний котел в системі опалення

    Електродні котли хороші тим, що:

    • мають найпростішу конструкцію (два дротики в трубі) і не містять жодної дорогої деталі;
    • не псуються при включенні без води (немає провідника – немає і електроструму).

    Однак, слід бути готовим до того, що такі пристрої:

  • Вимогливі до складу теплоносія.
  • Примхливі в роботі (власники таких котлів скаржаться на часті спрацьовування УЗО).
  • Котли цього типу вимагають регулярного обслуговування: порівняно часто доводиться міняти поступово розчиняються електроди.

    Електрокотел для опалення будинку своїми руками

    За виготовлення електричного котла своїми руками беруться багато, так як це дає наступні переваги:

  • Навіть якщо замовляти виготовлення приладу на стороні, він обійдеться набагато дешевше фірмового.
  • Пристрій можна створювати поетапно: спочатку зібрати і ввести в експлуатацію найпростіший варіант, потім по мірі накопичення коштів докупити для нього автоматику.
  • Якщо порівнювати з фірмовими котлами бюджетного класу, саморобні примірники часто виходять більш якісними.

    Схема

    У загальному випадку електрокотел підключається через пусковий реле, яке приводиться в дію схемою терморегулятора. Її, власне, і називають автоматикою. Такі блоки випускаються сьогодні окремо і їх без зусиль можна знайти в продажу.

    Необхідно купувати найдешевший варіант, що враховує тільки температуру теплоносія, адже наш електрокотел буде тільки підстраховувати основний теплогенератор на випадок збою, не даючи системі замерзнути.

    Електрокотел своїми руками: технологія виготовлення конструкцій популярних видів

    Пристрій електричного котла опалення

    Нагрівачі потужністю до 7 кВт можна підключати за однофазною схемою. Більш потужні краще робити або купувати в трифазному виконанні (в Енергозбуті потрібно буде оформити підключення 3-фазного обліку).

    Від ввідно-розподільчого пристрою до электрокотлу повинен бути прокладений окремий кабель з обов’язковим підключенням через автоматичний вимикач і ПЗВ.

    Основні етапи робіт по створенню котла

    Розглянемо кілька варіантів саморобних електрокотлів:

    Теновий котел

    Порядок виготовлення:

  • Необхідно купити ТЕН, потужність якого буде приблизно в 3 рази менше потужності основного теплогенератора.
  • Тепер потрібно знайти відрізок труби з такими довжиною та діаметром, щоб ТЕН вільно в ньому поміщався.
  • З кожної сторони у самого торця збоку до труби потрібно приварити по одному штуцера діаметром 40 – 50 мм, до яких буде підключатися контур опалення.
  • Один торець труби заварюється сталевим диском, інший – шайбою, в центрі якої приварюється гайка. Різьба у гайки повинна бути такою ж, як у Тена.
  • Залишається встановити ТЕН, вкрутити його в гайку – і котел готовий.
  • Якщо з отвору, в якому встановлений ТЕН, просочується теплоносій, ущільніть його за допомогою анаеробного герметика для систем газо-, водопостачання та опалення.

    Після нанесення герметика в теплообміннику потрібно створити розрідження, щоб складу втягнувся в щілини. Через добу, які потрібні герметику для повного затвердіння, теплоносій не буде просочуватися навіть при тиску до 3 атм.

    Індукційний котел

    Цей котел виготовляють так:

  • На поліпропіленову трубу діаметром близько 100 мм і завдовжки 0,5 м з одного боку наварюють муфту, в яку попередньо поміщають дрібну сітку з капрону, скловолокна або нержавіючої сталі.
  • Всередину труби засипають рубану дріт з нержавіючої сталі. Шматочки повинні мати діаметр близько 5 мм і довжиною 40 – 50 мм.
  • На вільний кінець труби потрібно наварити ще одну муфту з сіткою. Сітки не дозволять сталевий «начинці» покинути межі котла.
  • Тепер на трубу потрібно намотати шнур (90 витків), який потім підключається до інвертора від зварювального апарату. Останній повинен бути розрахований на струм до 15 А і володіти функцією плавного його регулювання.
  • Залишається вварить в муфти перехідники для підключення до системи опалення і котел готовий.

    Електродний котел з радіатором парокапельным

    Це мініатюрний пристрій можна підключити тільки до одного радіатора, але він може бути досить великим (варіант для дачного будиночка або гаража).

    Проробіть наступне:

  • Шматок труби діаметром 76 мм та довжиною 200 мм заваріть з одного боку наглухо, а з іншого – шайбою з привареною до неї по центру гайкою (діаметр різьби – 1 дюйм).
  • Збоку в трубу (ближче до торця з гайкою) потрібно вварить трубку з різьбленням, відповідної приєднувальної різьбі радіатора.
  • У текстолітовому стержні діаметром 1 дюйм і довжиною 35 мм потрібно виконати два поздовжніх наскрізних різьбові отвори М6. Потім з одного кінця на ньому нарізається дюймова різьба.
  • Текстолітовий стрижень ввинчиваем в гайку на корпусі котла, потім в нього – дві шпильки М6 (електроди), так щоб вони не доходили до протилежної стінки корпусу на 5 мм.
  • Електрокотел своїми руками: технологія виготовлення конструкцій популярних видів

    Елементи для самостійної збірки електродного котла

    Зовні електроди підключаємо проводами до автомата на 20 А. При подачі на них напруги через воду буде протікати струм, внаслідок чого вона буде нагріватися і випаровуватися. Пара буде надходити в радіатор, а після охолодження і конденсації у вигляді вологи стікати назад в котел.

    Монтаж виготовленого котла

    Як відбувається встановлення електрокотла своїми руками? Теновий котел можна встановлювати в будь-якому зручному місці. В системах з примусовою циркуляцією його можна розмістити контактами Тена вгору – так прилад буде зручніше обслуговувати. При природній циркуляції ТЕН краще розгорнути вниз – цим буде забезпечено рівномірне тепловідвід.

    Електрокотел своїми руками: технологія виготовлення конструкцій популярних видівЯкщо ви застосували 3-фазний ТЕН, зніміть з кнопок автомата об’єднує планку.

    Це дасть можливість включати нагрівач на 1/3 або 2/3 потужності, подаючи, відповідно, одну або дві фази (для включення фази на автоматі потрібно натиснути відповідну кнопку).

    Індукційний котел запропонованої конструкції можна застосовувати тільки при наявності примусової циркуляції.

    Розміщувати його треба не ближче 30 см по відношенню до стін і хоча б у 80-ти см від підлоги або стелі. При більш близькому розташуванні металеві деталі в будівельних конструкціях будуть нагріватися.

    Електродний котел рекомендується підключати до батареї через діелектричну вставку, при цьому корпус його не можна заземлювати.

    Кожен з саморобних електрокотлів рекомендується оснастити захисно-декоративним кожухом, який треба заземлити в обов’язковому порядку.

    Прилади слід встановлювати з невеликим нахилом, щоб усередині не накопичувався повітря.

    Відео на тему

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: