Как сделать электрический котел для отопления дома своими руками

Использование природных ресурсов в доме или квартире должно проходить рационально, что поможет избежать высоких коммунальных платежей. Поэтому многие владельцы собственного жилья решают обзавестись отопительной системой и задумываются над тем, как сделать котел своими руками. Такой вид работ не требует специальных навыков и умений, необходимо только точно следовать инструкции, которая будет приведена ниже.

Бытовые отопительные котлы: что важно учесть при выборе

Для того, чтобы приобрести котел и не пожалеть об этом спустя некоторое время, нужно заранее ознакомиться со всеми возможными видами отопительных приборов, особенностями их установки и эксплуатации. Это позволит не только обеспечить комфортные условия проживания в холодное время года, а и сделать их максимально выгодными для семейного бюджета. Для удобства можно выделить несколько критериев, которые будут определяющими при выборе отопительного устройства.

Котел на твердом топливе

  • Вид используемого топлива, которое доступно не только на сегодняшний день, а и в дальнейшей перспективе. Всего их четыре: газ, электричество, жидкое и твердое топливо. Большинство современных котлов не потребуют дополнительного времени или сил, потраченных на обслуживание, чего нельзя сказать про твердотопливные котлы.
  • Конструкция оборудования зависит от систем отопления и горячего водоснабжения. Различают одноконтурный идвухконтурный котел. Одноконтурный предназначен исключительно для отопительных работ, тогда как двухконтурный котелотличается наличием двух теплообменников, один из которых используется системой отопления, а второй для нагрева воды.
  • Тепловая мощность агрегата чаще уже рассчитана проектировщиками при строительстве или ремонте индивидуального отопления. Самостоятельно ее можно определить, используя специальные программы для расчета.
  • Напольный или настенный котел. Данный критерий актуален, только если устанавливаются газовые или электрическиеотопительные котлы. Напольные модели просты в эксплуатации и надежны, могут отвечать любой требуемой мощности. Мощность моделей настенных котлов не превышает 42 кВт, а максимальный размер отаплиевомого помещения – 400 м. кв. Но доступная цена, простой монтаж и компактность, являются неоспоримыми достоинствами данного класса.
  • Автоматика оборудования зависит от требований к регулировке температурного режима системы. Выбирают между одноступенчатыми, двухступенчатыми, бесступенчатыми и плавнорегулируемыми устройствами.

Схема: одно- и двухконтурный котел

Виды установок

Котлы для отопления различаются по следующим критериям:

  • Материал, из которого сделан котел. Основные варианты — чугун и сталь.
  • Способ, которым устанавливается котел. Оборудование может висеть на стене или стоять на полу. Напольные котлы оснащены расширительным баком и насосом для циркуляции. Для них нужна отдельная котельная. Настенные котлы могут быть двухконтурные и одноконтурные. Двухконтурные служат для обогрева помещения и исполняют функцию бойлера, они хорошо подходят для небольших частных домов. Одноконтурные котлы работают только на обогрев помещения или теплоносителя.
  • Необходимость использования электроэнергии. Если в котле осуществляется принудительная циркуляция, то использование электроэнергии является обязательным.
  • Удаление отработанных газов происходит либо принудительно (вентилятором), либо естественным способом.

В зависимости от источника энергии котлы бывают следующие:

  • Газовые — одни из самых популярных, особенно те, которые оборудованы надувными горелками.
  • Котлы на твердом топливе население применяют уже достаточно давно. Идеальный вариант использования — обогрев помещения и нагрев воды в домах или на производстве. Этот вид котлов не нуждается в электроэнергии. Дровяной котел своими руками сделать проще, чем все остальные виды.
  • Электрокотлы имеют встроенную программу контроля температурного режима. Они используются, как резервный вариант твердотопливного котла, если дрова или уголь сгорели. Для их установки не нужно брать специальное разрешение. Это идеальный котел для небольших помещений, куда не проведен газ.
  • Комбинированные — позволяют применять для обогрева сразу несколько видов топлива. Это может быть газ, дизель или электричество.

Однотрубная схема отопления с электрическим котлом

Однотрубная схема отопления с электрокотлом и мембранным расширительным баком (насос встроен в нагреватель).

Для отопления дома электрокотлом схема «Ленинградка», она же однотрубная, применяется давно. Даже сегодня есть сторонники такого метода разводки коммуникаций для обогрева помещения. Часто делается открытой. Нельзя сказать, что это самый удачный вариант, да и по цене никаких выгод не наблюдается. К тому же применение такой схемы для отопления с электрокотлом подразумевает сложный процесс балансировки. Тут нужно рассчитать количество секций в радиаторах для каждого отдельного помещения с учетом теплопотерь теплоносителя. К тому же электрокотлы для открытой системы отопления менее приспособлены, так как в теплоносителе много воздуха. А он, как известно, негативно влияет на металл в тандеме с водой.

Читайте также:  12 лучших электрических дрелей-шуруповертов

Как работает однотрубная схема отопления дома электрическим котлом:

  • горячая вода поступает от нагревателя в трубу (она одна);
  • из трубы теплоноситель заходит в батарею и возвращается обратно, вовлекаясь в общий поток подачи;
  • в итоге вся жидкость, сделав круг, возвращается к нагревателю.

Лучше забыть об однотрубной схеме системы отопления с электрическим котлом и не возвращаться к ней никогда. Никаких преимуществ она не несет, а вот сложностей хоть отбавляй.

Проблема заключается в том, что после каждого радиатора общий поток становится холоднее, так как вода отдала часть энергии на обогрев воздуха. Разница температуры теплоносителя в первой и последней батареях существенная. Судите сами, если в двухтрубной системе нормой дельты температуры подачи и обратки считается 20 градусов. Приблизительно столько же и в однотрубной. Выходит, что в последнем помещении нужно ставить батарею больше, чем в первом. А насколько – это уже надо считать в каждом случае отдельно.

Естественно, между патрубками входа и выхода теплоносителя в радиатор должен быть соединительный участок. Лучше чтобы он был немного уже основной магистрали. Это, по сути, байпас для отопления. Вариант, когда подача входит в торец батареи и выходит с другой стороны нельзя рассматривать априори. Это грубая ошибка. Случись что с радиатором, мороки будет уйма.

Чем расширительный бачок для отопления закрытого типа отличается от негерметичного экспанзомата.

Здесь поэтапная инструкция как сделать расширительный бачок для отопления дома своими руками.

Компоненты

Ведь для его монтажа достаточно закрепления на стене, после чего выполняется подключение к системе отопления, подвод холодной и отвод горячей воды для двухконтурных типов , а также подача электроэнергии. Как правило, для этих целей используется циркуляционный насос, но вполне подойдет и обычный центробежный, только малой мощности.

Для них допустимо питание от В. Используют только для обогрева складских и промышленных помещений, где люди находятся короткое время. Не забудьте выполнить заземление.

Если устанавливаем индукционный или электродный котел, дополнительно монтируются датчики температуры, которые соединяют проводами с выносным блоком управления.

Не менее эффективной, но практически неизвестной считается воздушное отопление, основное на работе воздушных тепловых коллекторов. При желании создать отопление частного дома своими руками схемы выбираются исходя из возможностей. Можно в каждой из комнат увеличивать или снижать температуру по необходимости. Поэтому перед сборкой системы очень важно выбрать не только мощность, но и тип источника тепла.

Статья по теме: Нормы испытаний и измерений электрооборудования

Принудительное движение теплоносителя в доме

Разница температуры теплоносителя в первой и последней батареях существенная. Схема подключения электрокотла к системе отопления в таких случаях следующая: Схема подключения электрокотла к отопительной системе Подключение электрокотла к системе отопления рекомендуется выполнять с использованием металлических сталь, медь или металлопластиковых труб, которые характеризуются низким коэффициентом температурного расширения. Когда в бак агрегата поступает холодная вода, обычно появляется конденсат. На рынке можно обнаружить разные виды котлов для отопления квартиры или частного дома.

Общая схема реализации системы отопления в доме. Поэтому она должна быть выполнена на профессиональном уровне и с учетом особенностей конструкции системы и котла. Монтаж напольных электрокотлов выполняется с использованием штатной подставки или они устанавливаются на специально подготовленную площадку. Отопление небольших домов с успехом обеспечивает вариант отопления ленинградка схема, которой имеет целых четыре разновидности.

Циркуляция принудительного типа. Газовые котлы Системы отопления с газовыми агрегатами — популярны для использования в частном доме.

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.

Читайте также:  Как сделать топор викинга из обычного топора

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.

Виды и принцип работы

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.

Внимание! В системах с электрокотлами запрещено использовать антифриз в качестве теплоносителя. Для этих целей применяют очищенную воду.

Индукционный агрегат

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

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

В составе этих приборов есть следующие составные части:

Виды и принцип работы
  • 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.

Использование котла

Для твердотопливных котлов могут использоваться разные виды топлива:

  • каменный и бурый уголь;
  • антрацит;
  • древесинные брикеты с дровами;
  • горючие сланцы с торфом.

Для древесины характерен высокий выход летучих веществ при сгорании. Каменный уголь представляет собой наиболее популярное топливо. Горючие сланцы применяются для твердотопливного отопления сравнительно редко, что объясняется их высокой зольностью.

Сначала в топку необходимо загрузить выбранный вид топлива. Если для растопки используется каменный уголь, то пополнять его во время горения запрещается. Однако в случае использования древесины, в топку нужно добавлять дрова. Нельзя при этом широко открывать дверцы, чтобы не обжечься.

Использование котла

Лучше брать абсолютно сухое топливо, потому что влага может ухудшить его качества.

При отоплении торфом и углем следует обязательно применять коллектор подачи воздушного потока.

В аппарат любого вида топливо загружают только через дверь в верхней части оборудования.

Регулятор тяги для котлов

Не так давно интенсивность горения дровяных отопителей регулировалась исключительно вручную, путем открывания или закрывания дверцы зольника, откуда происходит подача воздуха в топку за счет естественной тяги дымохода.

Сейчас этим занимается специальное устройство — регулятор тяги для твердотопливных котлов. Хозяину дома только и остается, что выставить желаемую температуру теплоносителя. Вопрос в том, насколько хорошо справляется данный элемент со своими функциями и нужен ли он вообще.

Главную роль в устройстве регулятора играет термостатический элемент, помещенный внутрь цилиндрического корпуса и связанный механически с рычагом и цепочкой, прикрепленной к дверце зольника.

Элемент представляет собой герметичную колбу, наполненную термочувствительной жидкостью, значительно расширяющейся при нагревании. Он находится в том конце корпуса, который вкручивается внутрь водяной рубашки котла и непосредственно контактирует с теплоносителем.

Конструкция изделия от разных производителей может отличаться.

Типовой механический регулятор тяги состоит из следующих элементов:

  • Погружная гильза;
  • Термостатическая капсула;
  • Шток;
  • Исполнительный механизм;
  • Рычаг;
  • Пружина;
  • Настроечная рукоятка;
  • Цепь.

Функционирует устройство следующим образом:

Регулятор тяги для котлов
  • жидкость в термостатическом элементе нагревается, контактируя с нагревающимся теплоносителем;
  • благодаря расширению рабочей среды в термостатическом элементе, исполнительный механизм перемещает рычаг;
  • при перемещении рычага ослабляется цепочка и заслонка начинает закрывать отверстие;
  • за счет уменьшения потока воздуха в топку, интенсивность горения топлива снижается;
  • теплоноситель остывает и вместе с этим сжимается рабочая среда в термостатическом элементе;
  • рычаг перемещается вверх, приоткрывая заслонку;
  • регулировка выполняется циклически до полного прогорания топлива, при остывании теплоносителя рычаг поднимает заслонку в верхнее положение.
Читайте также:  Снегоуборочный отвал для автомобиля

На торце устройства расположена рукоятка настройки. Она ограничивает ход рычага, определяя крайнее положение воздушной заслонки. Это дает возможность задать определенную температуру теплоносителя, которая будет поддерживаться в автоматическом режиме.

К сожалению, не все котлы пригодны для установки подобного устройства. Потому, прежде чем купить регулятор тяги твердотопливного котла,следует убедиться в том, что Ваш котел пригоден для подобного вида работ и имеет специализированное отверстие для прибора.

Основными плюсами регулятора тяги являются:

  • Простота установки;
  • Отсутствие необходимости электрического снабжения;
  • Простота эксплуатации;
  • Регулятор тяги твердотопливного котла, цена которого очень важна, относительно дешев. Это является видимым преимуществом, потому, очень часто выносится как достоинство, благодаря удачному соотношению цены и качества.

Установить регулятор тяги очень просто, для этого просто необходимо следовать небольшой инструкции:

  • Необходимо хорошо прогреть котел вручную;
  • Вторым шагом будет установка температуры на приборе в 65 градусов по Цельсию;
  • Далее стоит измерить температуру жидкости в системе, и когда она достигнет установленной, то есть 65%, прикрепить регулятор, оставив заслонку приоткрытой, с зазором в пару миллиметров.

Следуя этой простой инструкции, можно без труда установить регулятор тяги для твердотопливных котлов, регулируя показатели системы сразу после крепления.

Выводы

Планируя приобрести комбинированный котел отопления для обогрева частного дома, необходимо помнить о том, что:

  • основными критериями выбора оборудования являются максимальная тепловая мощность, вид используемого топлива и материал теплообменника;
  • уделить повышенное внимание также следует температуре теплоносителя, системе управления и габаритам конструкции;
  • для организации одной системы отопления хорошим решением станет одноконтурный девайс, но если прибор подбирается еще и для горячего водоснабжения, стоит отдать предпочтение двухконтурной модели.

Какая циркуляция будет оптимальной и почему – принудительная или естественная

Рассматривая этот вопрос, обращаем внимание на следующие обстоятельства:

  1. Схема отопления с естественной циркуляцией применяется в строениях небольшого размера. Насосные установки для такого жилья устанавливаются при необходимости регулирования температуры, как в целой системе, так и в отдельных ее контурах.
  2. Произвольная циркуляция используется вынужденно при отсутствии электроэнергии или длительных перебоях в ее подаче.
  3. Когда по условиям эксплуатации требуется повышенное давление в отопительной системе, применяются циркуляционные насосы в системах.

Для таких целей в настоящее время используются циркулярные установки с мокрым ротором. Их выбор производится исходя из особенностей монтажа и условий эксплуатации.

В качестве теплоносителя для системы отопления частного дома применяются различные материалы. Это зависит от условий эксплуатации здания.

Для строений периодического посещения предпочтительны незамерзающие жидкости (антифриз, трансформаторное масло), не приводящие к разрывам трубопровода при значительном холоде.

В домах постоянного проживания можно применять воду.

Расчет мощности электрокотла для отопления дома

При выборе электрического котла нужно определить его мощность. Для этого вычисляют теплопотери через ограждения – наружные стены, потолки, полы и окна, зная их площади. Сначала определяют температуры внутри (в зависимости от их функций) и снаружи помещений), а затем рассчитывают суммарные утечки теплоты. Добавив 20 % запаса, получают требуемую тепловую мощность агрегата.

Если все это упростить, то я советую считать так: для отопления 10 м2 понадобиться 1 кВт мощности.

Отопление дома при помощи электрообогревателей

Для воздушного отопления применяются следующие электроприборы:

  • Воздушные конвекторы – приборы, состоящие из корпуса, внутри которого расположен ТЭН. При работе в конвектор поступает холодный воздух, нагревается ТЭНом и естественным путем выходит через распложенную в верхней части решетку. В зависимости от расположения, конвекторы бывают напольные и настенные.

Электроконвектор

  • Масляные обогреватели – обогрев помещения такими электроприборами происходит за счет нагревания герметичного корпуса (радиатора), наполненного маслом, расположенными внутри ТЭНами.

Масляный электрообогреватель

  • Керамические нагревательные панели – приборы, отапливающие помещения за счет конвекции теплого воздуха керамической поверхностью, нагреваемой расположенными под ней трубчатыми или плоскими электро генерирующими тепло элементами (ТЭНами, греющим кабелем).

Керамическая отопительная панель

  • Инфракрасные излучатели – обогреватели, отапливающие помещение за счет нагревания испускаемыми ими инфракрасными лучами находящихся в зоне действия прибора предметов с дальнейшей отдачей части тепла окружающему их воздуху. Классический прибор данного вида представляет собой корпус с кварцевой прозрачной трубкой, внутри которой расположена нагревающаяся и испускающая инфракрасные лучи спираль из нихромовой или вольфрамовой проволоки.

Инфракрасный излучатель.