Как сделать электрокотел на ТЭН своими руками

Количество желающих перебраться из многоквартирных домов в частные коттеджи с каждым годом растет. Однако многие из них забывают, что обеспечение собственного дома отоплением чаще всего ложится на плечи владельца — далеко не все коттеджные поселки сразу имеют подключение к газоснабжению, а иногда этого приходится ждать несколько лет. Так что же в этом случае делать? Вариантом может стать электрический котел, о котором мы и расскажем.

Виды электрокотлов для обогрева частного дома

Современные электрические котлы отопления для частного дома, классифицируются по используемому принципу работы, зависящему от установленного нагревательного элемента. По внутреннему устройству, электрокотлы делятся на электродные, индукционные и ТЭНовые.

Котлы индукционного типа, в связи с особенностями работы: высокой интенсивностью шума, большими энергозатратами и габаритами, ограничены промышленным применением. Отопление загородного дома электрическим котлом, выполняют ТЭНовыми и электродными отопителями. У каждого электрокотла, есть свои особенности, влияющие на теплотехнические характеристики, экономичность и другие рабочие параметры.

Электродные электрокотлы

Конструкция электрокотла электродного типа, состоит из корпуса, нагревательного элемента и капсюля или емкости, в которую поступает теплоноситель. Электродный отопительный прибор, имеет лучший КПД, по сравнению с ТЭНовыми аналогами, благодаря уникальному принципу работы. Теплоноситель нагревается под прямым воздействием электрического поля.

Виды электрокотлов для обогрева частного дома

В устройстве присутствует несколько электродов. При прохождении электричества, ионы, находящиеся в жидкости теплоносителя, начинают вибрировать с частотой 50 Герц. В результате вибрации, теплоноситель моментально нагревается и поступает в систему отопления.

Электродные электрокотлы, отличаются следующими характеристиками:

  • Небольшие размеры – это самые малогабаритные электрокотлы, представляющие небольшой контейнер, устанавливаемый непосредственно на трубу отопления.
  • Энергоэффективность – во время работы, нагрев теплоносителя осуществляется вследствие прямого воздействия электрического тока. Экономичность во время работы электрокотла, по сравнению с ТЭНовым, достигает 40%. Поэтому, можно сделать вывод, что электродные котлы, самые экономичные из всех предлагаемых потребителю устройств обогрева.
  • Особенности эксплуатации – электродные агрегаты выпускаются исключительно в одноконтурном исполнении. Для подключения к ГВС, устанавливают выносной бойлер косвенного нагрева. Электрокотел работает с определенным типом эффективного нагрева, требуется, чтобы жидкость в системе отопления, содержала большой процент солей. При воздействии электричества на теплоноситель, выделяется электролизный газ, что потребует регулярно стравливать воздух из системы отопления.

Электродные энергосберегающие электрокотлы, стоят дешево и неприхотливы в процессе эксплуатации. На данный момент, выпускаются несколькими российскими компаниями.

ТЭНовые электрокотлы

Принцип работы ТЭНового электрокотла, связан с косвенным нагревом теплоносителя. Внутренняя конструкция, напоминает электродный аналог, только вместо электродов, используется трубчатый нагреватель. Еще одно отличие в том, что камера нагрева, теплоизолированная.

Акцент на производстве ТЭНовых котлов, делают многие ведущие европейские концерны, что повлияло на комплектацию оборудования. Так, в теплогенераторах, используется микропроцессорное управление, позволяющее контролировать работу удаленно. Котел подключается к выносным комнатным термодатчикам, имеет погодозависимую автоматику.

Виды электрокотлов для обогрева частного дома

Современное ТЭНовое котельное оборудование, отличается следующими рабочими характеристиками:

  • Габариты – внешний вид электрокотла, идентичен тому, который используется для навесных газовых котлов. Прямоугольный корпус, обычно, в белом цвете.
  • Энергоэффективность – нагрев теплоносителя, осуществляется методом косвенного воздействия. Электрически ток раскаляет спираль трубчатого нагревателя. Тепло передается поверхности ТЭНа, соприкасающейся с теплоносителем. Во время теплопередачи, теряется 30-40% тепловой энергии.
  • Особенности эксплуатации – устройство ТЭНового оборудования, позволяет предусмотреть второй контур для обеспечения потребностей ГВС здания. Двухконтурные электрические котлы для отопления и горячего водоснабжения частного дома, используют проточный нагрев увеличения энергоэффективности и моментальной подачи горячей воды, некоторые модели, снабжаются встроенным бойлером-накопителем.
Читайте также:  Однотрубная система отопления с нижней разводкой схема

ТЭНовые котлы, предназначены для подключения к традиционным радиаторным системам обогрева, а также, низкотемпературным схемам отопления (теплым полам). По своим функциональным возможностям, электрокотлы с трубчатым нагревателем, существенно превосходят электродные аналоги, но уступают в отношении экономичности и энергоэффективности.

Для чего нужно правильно обвязать электрокотел

Итак, что же такое обвязка котла отопления полипропиленом? Полипропилен в отоплении оправдан простотой его монтажа и доступными ценами.

Главное его преимущество – это невозможность такого явления, как коррозия, и поэтому он удобен для применения любого теплоносителя. Гладкая внутрення поверхность остаётся чистой долгое время, и трубы эксплуатируются много лет. Трубы из полипропилена применяют в системах любого типа.

Из недостатков можно выделить большой коэффициент теплового расширения, этот факт учитывается при их установке. Частично этот недостаток нивелируется применением армировки в трубах.

Обвязка котла полипропиленом имеет различие в зависимости от применяемого вида отопления:

  1. Газовое отопление. Обвязка газового оборудования предусматривает использование гидравлической стрелки и коллектора. В основном применяется схема обвязки для систем, где каждый контур оснащён насосным оборудованием. Этот метод рационален с точки зрения того, что встроенный в водонагревательный котёл насос будет создавать давление лишь на малом участке трубопровода – до коллектора. А дальше уже работают сетевые насосы. Использование газового котла при полипропиленовом обустройстве предусматривается без наличия металлических соединителей, но лишь при условии, что температура воды на подаче не превышает 80˚С.
  2. Твердотопливное отопление. Особенностью использования таких котлов отопления есть высокая инертность при остановке подачи топлива – пока в камере сгорания есть горючее котёл будет греть воду. Это отрицательно влияет на полипропилен. Поэтому обвязывая такие котлы нужно сразу на выходе (до 1,5 м) устанавливать металлические трубы, а потом уже использовать полипропилен.
  3. Электрическое отопление. Здесь также, аналогично с твердотопливными установками, полипропиленовые трубы применяются не сразу на выходе из котла, а на отдалении. Применение полипропилена в электрокотлах оправдывается наличием автоматики, свойственной им, которая предотвращает перегрев теплоносителя. Также предусматривается установка гидравлического аккумулятора и сбросных клапанов, защищающих от гидроударов.

Основное назначение обустройства электрокотла – это предотвращение перегрева отопительного оборудования. Поэтому правильно выполненная обвязка помогает снизить энергозатраты. Если выполнить работы корректно, то это позволит снизить контроль за перегревом котла и вероятность аварий.

А в случае отсутствия автоматики, обустройство играет определяющую роль, так как благодаря ей достигается максимальный эффект даже в оборудовании с невысоким КПД.

Котел какого производства лучше выбрать?

Агрегаты для обогрева помещения бывают зарубежного и отечественного производства. В последних предусмотрена простая конструкция, а внутри установлены сравнительно недорогие компоненты. Чаще всего они обладают ступенчатой регулировкой. Все это позволяет сделать стоимость ниже импортных, а также удешевить возможный ремонт.

Зарубежные устройства имеют более сложную конструкцию и плавную регулировку. Кроме того, нередко предусмотрены некоторые дополнительные возможности для удобного использования. Одной из них можно назвать программирование работы на некоторое время вперед. Но они имеют и соответствующую стоимость.

Электрический котел является неплохим вариантом, который может легко обеспечить отопление дома. Он обладает массой достоинств. Хоть есть и некоторые недостатки. Чтобы правильно выбрать подходящую установку, нужно помнить о множестве факторов. Если все они будут учтены – пользоваться этой системой будет одно удовольствие.

Читайте также:  Как резать гипсокартон в домашних условиях

Схема отопления с электрическим и твердотопливным котлом

Чаще всего электрические котлы для водяного отопления дома устанавливаются в качестве дополнительного источника обогрева в тандеме с твердотопливным нагревателем. В одной из статей мы рассказывали, что устройство твердотопливного котла может иметь конструктивные отличия. Так, выделяют обычные аппараты и длительного горения. В обоих случаях в топку время от времени нужно подбрасывать дрова, уголь и т.д. Соответственно, владелец получается привязанным к дому, а если надо уехать на пару дней? Вот тут-то и пригодится электрический нагреватель.

В схеме отопления электрокотла с тт нагревателем подключение осуществляется параллельно. При этом нужно снабдить каждое кольцо циркуляции:

  • электрическим насосом;
  • обратным клапаном.

Только в таком случае все будет работать как часы. При этом не имеет значение метод разводки труб, принцип подключения двух нагревателей одинаковый. Естественно, что нужно настроить автоматику и синхронизировать работу насосов и нагревателей. Оба котла должны иметь привязку к своему насосу при этом, не пересекаясь между собой. Принцип такой, что если остановился нагреватель, синхронизированный с ним насос также не должен работать и наоборот.

Принцип работы электрокотлов

Схема обвязки котла отопления.

Электрокотел можно подключить везде, он нормально работает там, где есть электропитание, для него не нужно закупать и хранить топливо или обустраивать специальное помещение. Достаточно просто подключиться к электросети и вывести трубопровод. Для многих людей такие котлы стали незаменимым помощником. Благодаря компактным размерам электродный котел можно установить даже в очень маленьком помещении, при этом современный дизайн оборудования позволит органично вписать его в любой интерьер. Базовая комплектация включает расширительный бак, нагревательный элемент, элементы для регулирования и управления работой теплогенератора.

Принцип работы оборудования предельно прост: в расширительный бак подается теплоноситель, который нагревается за счет электроэнергии и далее распространяется по радиаторам и трубам. Отопительные электрокотлы отличаются высоким КПД, который зачастую достигает 100%, простота в эксплуатации, доступная стоимость агрегатов, бесшумная работа, безопасность и экологичность тоже являются неоспоримыми преимуществами такого отопительного оборудования. Конечно, помимо преимуществ, отопительные котлы, работающие от электроэнергии, имеют и определенные недостатки, которые связаны по большому счету с отечественной организацией электрической системы. Нужно обязательно помнить и о стоимости электроэнергии, которая все время увеличивается, о нередких перебоях в подаче электричества, скачках напряжения, которые отрицательно воздействуют на функциональную часть оборудования и на срок его эксплуатации.

Электрокотлы для отопления наделены стильным и современным дизайном, простотой в обслуживании и ступенчатым включением мощности. Оборудование может быть подключено в каскад для создания мощной установки. Электрокотел: преимущества и недостатки

Схема устройства электрокотла.

Как и любое другое оборудование, электрокотел имеет свои преимущества и недостатки. Среди неоспоримых преимуществ можно выделить, прежде всего, компактность. Это оборудование действительно очень компактно и практически незаметно в общей конструкции системы. Такие котлы отличаются низкой стоимостью, имеют плавный выход на номинальную мощность и, помимо всего прочего, особенность их работы исключает возможность возникновения аварийной ситуации при утечке воды. В случае если в системе вдруг исчезнет вода, то оборудование попросту не будет работать.

Среди недостатков можно выделить следующие моменты:

  • необходимость водоподготовки. Оборудование будет эффективно работать только при обеспечении определенных значений удельного сопротивления воды, которые очень часто невозможно самостоятельно измерить и привести в соответствие с нормами;
  • обеспечение оптимальной циркуляции теплоносителя. При условии слабой циркуляции вода в электрокотле может закипать. В случае слишком быстрой принудительной циркуляции оборудование может не запуститься;
  • в качестве теплоносителя нельзя использовать незамерзающие жидкости.
Читайте также:  Включение газового котла, первый запуск: инструкция

Таким образом, ознакомившись с принципом работы электрокотла, каждый сделает для себя выводы: покупать его или нет.

Обслуживание системы отопления на электродных котлах

В процессе эксплуатации электродные котлы не вызывают особых проблем. Они компактны, бесшумны, требуют минимум защитных устройств в электрической и гидравлической обвязке. Тем не менее, периодическую ревизию и обслуживание такого оборудования проводить всё же придётся.

Внимания в основном требуют электроды котла. Заявления об отсутствии образования накипи не беспочвенны, но в следствие электролиза как минимум на одном из электродов образуется твёрдая корка нерастворимого налёта. Его нужно счищать механически как минимум раз в год. Плюс ко всему следует контролировать плотность и химический состав теплоносителя: для разных систем методы определения его пригодности могут отличаться.

Не следует забывать об электробезопасности. Заземление отопительной системы должно быть качественным, хотя бы раз в два года необходимо проверять рабочие параметры контура основных заземлителей и сопротивление внешних соединительных элементов. Без должного внимания в этом вопросе электродные котлы превращаются в потенциально опасные для жизни устройства.

Индукционный

Работа индукционных моделей основывается на физическом явлении «индукция», которое происходит во взаимодействующих между собой катушках. Они по праву занимают лидирующие позиции на рынках.

Если говорить о преимуществах, следует отметить:

  • Очень высокий КПД, достигающий 99% — таким образом вся электроэнергия, за которую приходится платить, преобразуется в тепло
  • Экономичны и эффективны при взаимодействии с системами теплый пол
  • Могут одновременно использоваться для ГВС (горячее водоснабжение)

Единственным недостатком может стать стоимость подобного оборудования. Оно легко устанавливается, но в случае поломки требует ремонта профессиональным мастером.

Изготовление самодельного электрокотла для отопления

Для успешного конструирования и сборки котла прежде всего важно чётко представлять принципы его работы, устройство и назначение каждой части. Для этого лучше всего составить чертёж самодельного котла для отопления. После этого этапа Вам нужно будет произвести подбор материалов, которые Вам понадобятся:

  • Одна стальная труба с диаметром от 10 до 12 см.
  • Два небольших обрезка трубы длиною примерно от 5 до 15 см, с диаметром 4 или 5 см.
  • Стальной, желательно нержавеющий, лист с минимальной толщиной в 2 мм (в данном случае чем больше, тем лучше).
  • Один трубчатый электронагреватель (сокращённо ТЭН), обязательно имеющий три электрофазы. Рекомендованной считается мощность в 9 киловатт.

Видео:

Самодельные электрокотлы для отопления по своей сути являются обычным нагревателем, поскольку ТЭН является основополагающей деталью в нашем будущем самодельном котле, то его покупаем первым и в зависимости от размеров ТЭНа покупаем остальные составные (например, диаметр стальной трубы должен соответствовать ТЭНу, чтобы она могла влезть в трубу).

В зависимости от желаемых размеров и производительности самодельного электрокотла обрезается труба, при этом с торцов к ней необходимо приварить заранее приготовленные стальные листы, а в остальных плоскостях (бока, верх и низ) прикрепляются отводы с диаметром 4-5 см для включения в систему отопления.

В одно из торцевых отверстий самой большой трубы вкручивается гайка, необходимая для последующего крепления к ней ТЭНа.