Мысль о том, как сделать электрокотел своими руками, посетила меня после покупки негазифицированной дачи. Есть 3 достойных модели для изготовления — это ТЭНовые, электродные (или ионные) и индукционные котлы. Все эти варианты я испробовал и теперь расскажу вам о тонкостях самостоятельной сборки этих котлов.
Самодельный электрический котел — это хорошая альтернатива центральному отоплению.
Готовим инструмент
Перед тем как сделать любой электрический котел, нужно позаботиться о хорошем инструменте — это, пожалуй, наиболее слабое место. Собрать сами агрегаты несложно, но, к примеру, без сварочного аппарата это нереально.
Без сварочного аппарата собрать хороший домашний электрокотел не реально.
- Сварочный аппарат — лучше брать инверторный сварочник (цена начинается от 4700 р.);
- Резак — газовым резаком нужно уметь работать, поэтому для домашнего пользования берите плазменные модели (цена от 4300 р.);
- Болгарка — желательно иметь 2 болгарки, большую под диск 230 мм (цена от 2800 р.) и маленькую под диск 125 мм (цена от 1800 р.);
- Электродрель;
- Штангенциркуль;
- Молоток;
- Керн;
- Рулетка.
Вариант №2. Изготовление электродного котла
Электродный котел это более прогрессивная разработка. Такие нагреватели начали массово применять в последние 10–15 лет.
Устройство электродного котла
В качестве нагревательного элемента в электродном котле используется собственно сама вода. Котел это металлический корпус, в который вставлен изолированный от корпуса стальной электрод.
К электроду подключается фаза, а к корпусу ноль, когда подается напряжение, ионы воды начинают колебаться с частотой 50 герц, в результате чего жидкость нагревается. Именно поэтому такие агрегаты еще называют ионными.
Общая схема электродного котла.
Габариты у таких агрегатов небольшие, в качестве корпуса используется труба диаметром до 320 мм и длиной до 600 мм, но это максимум, для частных домов делаются ионные котлы почти вполовину меньше.
Схема отопительной системы с ионным котлом.
Достоинства:
- Довольно скромные размеры, этот котел не будет мешать даже в локальной отопительной системе небольшой квартиры;
- В этих нагревателях нет «сухого хода», то есть, без воды котел просто перестанет работать, но ничего в нем не перегорит;
- Системе не страшны перепады напряжения;
- Быстро нагревается и также быстро остывает, а значит, легко регулируется;
- По сравнению с агрегатами, работающими от ТЭНов электродный котел значительно экономичней.
Электродные котлы намного экономичней ТЭНовых.
Недостатки:
- Ионные котлы очень требовательны к качеству и уровню электропроводности теплоносителя;
- Ввиду повышенной опасности поражения током аппараты нуждаются в надежном заземлении;
- При попадании воздуха в систему электроды активно коррозируют и быстро приходят в негодность.
Собираем ионный котел
| Иллюстрации | Рекомендации |
| Материал для корпуса.
|
| Подгоняем патрубок. Один патрубок будет ввариваться сбоку, второй с торца трубы. Для начала нам нужно подрезать боковой патрубок, чтобы он плотно прилегал к телу трубы. Я подрезал патрубок болгаркой, после чего доводил до идеала круглым напильником. |
| Вырезаем отверстие. На тот момент у меня не было плазменного резака, поэтому пришлось накернивать трубу по окружности и высверливать отверстия по 5 мм. |
| Подгоняем отверстие. Дальше при помощи натфеля и круглого напильника окружность доводится до идеала. Расстояние от края трубы до бокового патрубка 10–15 мм. |
| Привариваем патрубки. Патрубки сначала нужно прихватить сваркой в нескольких местах, чтобы не повело, а потом обваривать шов. |
| Вырезаем платформу. В качестве платформы я использовал лист стеклотекстолита толщиной 20 мм, ориентировочный размер 120х120 мм, резал его ножовкой по металлу. |
| Готовим платформу. В платформе высверливаем 5 отверстий, 1 по центру и 4 по периметру (как на фото). Диаметр отверстий 10–12 мм. Через центральное отверстие будет крепиться стальной электрод, а боковые отверстия предназначены для крепления корпуса котла. |
| Крепление корпуса к платформе. Для того чтобы прочно прикрепить корпус котла к платформе я приварил с 4 сторон гайки на 12 мм. В них легко проходят болты на 10 мм. Но эти «уши» должны быть чуть приподняты над платформой, для обеспечения этого зазора я накрутил на болты «родные» гайки снизу и зафиксировал держатели такими же гайками сверху. Жестко закрепленные «уши» легче приваривать. |
| Сборка котла.
|
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.
Этап 1. Подготовка всего необходимого
Для работы потребуется такое оборудование:
- 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.
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.
Собираем котел
При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.
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.
Чертеж ионного котла
Обратите внимание! Для монтажа электродов требуется тройник, посредством которого и будет происходить вход/выход теплоносителя.
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.
Детали для сборки котла
Шаг 4. К корпусу приваривается большой болт. Далее к болту крепится нулевой кабель и заземляющие клеммы.
Обратите внимание! Для большей надежности можно прикрепить второй болт, аналогичный первому.
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.
Этап 3. Монтажные работы
Схема подключения котла
Схема подключения котла
На этом этапе обязателен монтаж таких элементов системы:
- воздухоотводчики;
- манометр;
- предохранитель.
При этом запорная арматура устанавливается уже после расширительного бака. Более детально с особенностями подключения поможет ознакомиться приведенная выше схема.
Монтаж котла электродного
Монтаж котла электродного
Схема подключения
Сборка системы отопления
Сборка системы отопления
Сборка системы отопления
Полифосфатный фильтр Настройка электродного котла
Видео – Ионный котел своими руками
Другие важные моменты установки.
- Котел устанавливается исключительно вертикально, что объясняется только особенностями функционирования. Крепежные элементы должны быть отдельными.
- 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 - Для заземления можно использовать лишь медный кабель ?4 мм (или больше) с сопротивлением не выше четырех Ом. Кабель подключается к клемме-нулю, которая, соответственно, расположена в нижней части корпуса агрегата.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
Видео – Подключение котла «Галаган»
Вариант № 3. Индукционные котлы
Из широко используемых моделей индукционный котел можно считать последней разработкой.
Как работают индукционные нагреватели
Если не вдаваться в тонкости устройства, то индукционный котел — это та же микроволновка, теплоноситель нагревается посредством магнитного поля.
Схема отопительной системы подразумевает работу в заданный интервал времени.
Достоинства:
- Безопасность;
- Высокий КПД;
- В этих агрегатах может использоваться любой теплоноситель, его качество не играет роли;
- В индукционных котлах практически не образуется накипь.
Недостатки:
- Стоимость индукционных котлов довольно высока;
- В этих аппаратах относительно сложная управляющая автоматика. Собрать ее своими руками дилетанту проблематично.
Собираем простой индукционный нагреватель
Когда я начал изучать самодельные индукционные нагреватели, то понял, что инструкция там не простая, да и чертежи довольно сложные для домашнего мастера, но есть интересное решение, о котором я далее и расскажу.
| Иллюстрации. | Рекомендации. |
| Из чего состоит котел. Чтобы собрать такой котел вам нужно купить индукционную печку мощностью 2,4 кВт (стоит около 2000 рублей) и 3 м профилированной трубы сечением 25х50 мм с толщиной стенки 2,5 мм. |
| Принцип работы. Нам нужно соорудить из профилированной трубы своеобразную плоскую емкость, по которой будет циркулировать вода. Потом к этой емкости прикрепить индукционную печку и включить ее. Это то же самое, что поставить кастрюлю с водой на печь. |
| Нарезаем трубу. Самое сложное в этой работе сделать все максимально точно. Я нарезал трубу при помощи торцовочной пилы на станине с ограничителем. В моем случае труба резалась на отрезки по 400 мм, после чего я зачищал напильником края от заусенец. |
| Схема емкости. Как показано на схеме вода циркулирует змейкой по этому импровизированному радиатору. Я не случайно сделал именно 6 регистров, так подача и обратка у меня будет с одной стороны и плиту будет легче подключать к системе отопления. |
| Прорезаем соединительные отверстия. Соединительные отверстия должны находиться четко напротив друг друга. В данном случае я просверлил 2 отверстия по краям сверлом на 10 мм, а потом вырезал середину между ними маленькой болгаркой. |
| Нумерация труб. Есть очень важный момент: профилированные трубы не идеально симметричные, с одной стороны они слегка закруглены, а с другой ровные. Если присмотреться, то на фото слева это видно. Так вот, нам нужно изначально сложить острый край труб с тупым. Чтобы не перепутать впоследствии, трубы сразу нумеруются. |
| Собираем емкость. Теперь нам нужно проварить все швы между трубами, для этого выкладываем их на идеально ровную поверхность и стягиваем струбциной. Дальше, чтобы плиту не повело, вначале прихватываем все швы точечно, а после провариваем швы капитально. |
| Закрываем торец емкости. Чтобы заварить одну из сторон емкости я вырезал полосу. Полоса вырезана из той же профилированной трубы, просто болгаркой срезал одну из сторон. Привариваем как обычно, сначала прихватываем, потом обвариваем. |
| Привариваем патрубки. С обратной стороны делаем практически то же самое, с той лишь разницей, что к крайним трубам привариваются патрубки притока и обратки. Площадь соприкосновения нашей металлической емкости с индукционной печкой должна быть максимальной, поэтому сварочные швы нужно зачистить болгаркой. |
| Монтируем направляющие. Чтобы всю эту конструкцию навесить на вертикальную стену сзади привариваем 2 уголка, в которые потом вставится наша индукционная печка, как в нишу. |
| Покраска. По окончании сварочных работ я покрасил всю конструкцию термостойкой краской и приварил петли для навешивания нашего индукционного котла на стену. В принципе все, теперь можно подключать котел к отоплению и пользоваться.
|
Как сделать своими руками ТЭНовый котел?
Данный тип является самым распространенным. Для нагрева теплоносителя используются ТЭНы. Они находятся в теплообменнике, который, по сути, является герметичной теплоизолированой емкостью, оборудованной патрубками для ввода и вывода теплоносителя.
ТЭН – представляет собой тонкостенную трубку из алюминия, стали или титана, внутри которой находится нихромовая спираль. Стенки трубки и спираль разделяет диэлектрический накопитель, обычно, его роль выполняет кварцевый песок.
Принцип работы такого оборудования следующий: спираль нагревается от того, что по ней проходит электрический ток, тепло от нее передается песку и трубке, а уже трубка нагревает теплоноситель. Нагревается вода приблизительно, спустя 15-20 минут после начала работы оборудования.
Чтобы сэкономить средства и свободное пространство можно самостоятельно сделать подобный электрокотел. Для этого необходимо иметь под рукой:
- болгарку;
- сварочное оборудование;
- шлифовальный агрегат;
- терморегулятор;
- мультиметр;
- лист стали;
- переходники для подключения к трубопроводу;
- трубу ?12 см, и 3-5 трубок меньшего диаметра;
- 2 ТЭНа.
После того, как все необходимые инструменты и материалы подготовлены, можно начинать работу:
- Подготавливаются металлические патрубки: три трубки диаметром 12,5 мм и две диаметром 30 мм. Данные детали вырезаются из приготовленных заранее труб.
- Необходим отрезок большой трубы длиной около 65 см, он будет играть роль нагревательного бака. В местах, которые заранее обозначены, сваркой делаются отверстия для патрубков – подачи, «обратки», слива, расширительного бака, нагревателей. При помощи болгарки шлифуются края отверстий.
- К соответствующим отверстимя привариваются патрубки.
- Вырезается круг из листовой стали нужного размера и присоединяется сваркой к нижней части нагревательного бака. Выступы обрезаются, соединительные швы зашлифовываются.
- К верхней части приваривается длинный патрубок диаметром 12,5 мм – к нему прикручивается второй электрический ТЭН.
- В днище делается несколько отверстий для монтажа ТЭНа мощностью 1,5 кВт. После того как ТЭН зафиксирован, посредством патрубков котел прикручивается к отопительной системе и подключаются провода.
- После к верхнему патрубку присоединяется менее мощный нагревательный элемент (около 0,9 кВт), который оборудуется терморегулятором.
- После того как все подключено, в систему заливается вода. После нескольких часов работы систему проверяют мультиметром. В том случае, когда все выполнено соответственно инструкции, показания приборов будут 70оС – эта температура является оптимальной.
Предлагаем ознакомиться Рекуператор своими руками из поликарбоната
Последними штрихами является шлифовка и покраска котла.
Минусом подобного оборудования является вероятность осаждения накипи на нагревательных элементах. Что приводит к уменьшению эффективности работы либо поломки устройства. При использовании в качестве теплоносителя специальных жидкостей или дистиллированной воды данная проблема предотвращается.
Вывод
Каждый из представленных мною котлов многократно проверен и гарантировано будет работать, какой из них выбрать — дело ваше. На видео в этой статье есть множество рекомендаций, а также показаны тонкости процесса. Если у вас есть свои идеи или остались какие-либо вопросы, пишите в комментарии, постараюсь помочь.
Небольшой самодельный электрокотел способен обогреть частный дом средних размеров.
