Отопление тенами частного дома своими руками

Как сделать электрический котел для отопления дома своими руками

Для нагревания теплоносителя в системах водяного отопления нередко используются электрические приборы. В продаже есть готовые электрические котлы, но при необходимости можно сделать самодельный электрокотел. Такие агрегаты отличаются надежностью и эффективностью работы. КПД отопительного электрического котла достаточно высокий. Дополнительное преимущество самодельного агрегата в том, что он занимает мало места и для его установки не нужно выделять отдельное помещение.

Что понадобится для сборки котла?

Поскольку в таком приборе нет механических составляющих деталей, его несложно сделать своими руками. Также благодаря этому он редко выходит из строя и отличается простым использованием.

Если вы решили сделать электрокотел для отопления своими руками, вам понадобятся следующие детали и инструменты:

• угловая шлифовальная машинка (вместо нее можно использовать болгарку);
• мультиметр;
• для сварки труб понадобится сварочный аппарат (лучшим вариантом является агрегат инверторного типа);
• шлифмашинка обычная;
• лист стали с минимальной толщиной 0,2 см;
• чтобы подключить котел к отопительной системе, понадобятся переходники;
• нагревательные элементы – 2 штуки (нужны обычные ТЭНы);
• отрезок стальной трубы диаметром 159 мм и протяженностью 60 см.

Отдельно стоит сказать, что собственноручно можно изготовить напольную и настенную разновидность нагревательного оборудования. Такие котлы могут быть одноконтурные или двухконтурные. По принципу работы они бывают индукционные, тэновые и электродные.

Как сделать ТЭНовый котел

Если вас интересует, как сделать электрокотел отопления на 220в своими руками, то следующая инструкция по сборке поможет в этом разобраться:

1. Чтобы самодельный прибор правильно подключить к отопительной системе частного дома, нужно изготовить специальные патрубки. Для этого подготавливают три стальные трубы. Должны получиться два отрезка сечением 1,25 дюйма и один отрезок диаметром 3 дюйма.
2. После этого изготавливаем емкость под бак. Для этого понадобится труба большого диаметра. В этом баке будет происходить нагревание теплоносителя. С этой целью в заранее заготовленном отрезке трубы сбоку вырезают два отверстия. Их края хорошо зачищают от заусениц и зазубрин. К этим отверстиям приваривают два ранее заготовленных патрубка. Затем из куска листовой стали вырезают два круга. Их диаметр должен на 2-3 мм быть больше диаметра трубы под бак. Эти круглые заготовки приваривают к торцам нагревательной емкости. Места сварки хорошо зачищают и отшлифовывают.
3. В одном из кругов, приваренных к торцу, прорезают отверстие диаметром 1,25 дюйма. К этому отверстию приваривают патрубок с таким же сечением. В дне этой цилиндрической конструкции прорезают еще два отверстия. Их края тоже тщательно зачищают и шлифуют. В эти два отверстия вставляют первый нагревательный элемент. Дополнительный ТЭН будет устанавливаться в ранее приваренный патрубок с другого торца.
4. Затем изготовленный котел нужно подключить к отопительной системе сооружения. Для подключения используем два патрубка в боковой части, которые были приварены на первом шаге.
5. Теперь в патрубок на верхней части бака устанавливаем второй нагревательный элемент. Его мощность должна быть чуть меньше, чем у основного ТЭНа. Однако дополнительный ТЭН должен иметь терморегулятор, чтобы регулировать температуру теплоносителя.
6. После проверки правильности соединения всех деталей самодельный тэновый котел готов.

Совет! Чтобы подключить самодельную конструкцию к электроснабжению, лучше воспользоваться помощью специалиста, поскольку без наличия опыта провести работы правильно и главное безопасно не выйдет.

После подключения электрокотла к сетям электроснабжения проверяют его работоспособность и правильность работы всей отопительной системы. Для оценки температуры теплоносителя стоит воспользоваться мультимером. Температура воды в трубах после выхода из котла должна быть в пределах 70 градусов.

Сборка и подключение оборудования

Если вы все же решили самостоятельно подключить самодельный электрический котел к питанию, то делать это следует с соблюдением следующих рекомендаций. Поскольку в баке установлены мощные нагреватели, понадобится обустроить трехфазный вход.

С этой целью в электрическом щитке монтируют следующие приспособления:

• тумблер;
• автомат;
• предохранитель;
• датчик температуры;
• реле;
• панель управления;
• защитные приспособления;
• магнитные пускатели.

В обязательном порядке оборудуется заземляющий контур. Чтобы его сделать, нужно к отрезку арматурного прутка приварить болт. После этого прут вбивают в землю в подполье жилого дома. К болту крепят провод, идущий от электрощитка.

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.

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.

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.

В составе этих приборов есть следующие составные части:

• 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.

Запуск котла

Перед пробным пуском нагревательного агрегата проверяют, насколько герметичны все узлы и соединения, а также правильность сборки электросети. После этого в систему заливают теплоноситель. Обязательно убедитесь, что в сети нет передавленных или порванных проводов, потому что в трехфазной сети большая сила тока. Все соединения проводов должны быть хорошо изолированы.

Прежде чем запустить агрегат, его хорошо очищают от загрязнений. Для правильной и бесперебойной работы такого нагревателя нужно защититься от скачков напряжения. С этой целью в сети монтируют УЗО.

Пробный запуск котла выполняют в такой последовательности:

1. В систему заливают очищенный теплоноситель.
2. Важно чтобы в контуре не скапливался воздух, поэтому его спускают, используя краны Маевского. Такая арматура должна быть установлена на верхних радиаторах в системе.
3. Включаем электрокотел и дожидаемся нагревания теплоносителя.

Полезные рекомендации

Чтобы системы с электрокотлами работали эффективно и имели высокий КПД, в них для циркуляции теплоносителя устанавливают насосное оборудование. Благодаря хорошей циркуляции тепловой носитель будет прогреваться равномерно. Циркуляционный насос рекомендуется устанавливать на байпасе, чтобы можно было переходить на естественную циркуляцию воды в системе.

При устройстве контуров с гравитационным током носителя обратный трубопровод прокладывается с уклоном в сторону нагревательного котла. Благодаря этому остывшая жидкость будет быстро поступать в котел.

Источник

Тэновый электронагреватель для системы отопления дома

Бытовые приборы для обогрева обычно конструируются на основе тэна – элемента, генерирующего электроэнергию в тепловую. Системы для отопления частного дома разнообразны, некоторые из них вполне под силу сделать самостоятельно. Ниже описаны преимущества и виды агрегатов с использованием тэнов, их модификации и как пример – самостоятельный монтаж.

Что такое тэн

Нагревательный элемент, состоящий из нескольких нихромовых спиралей, помещённых в металлическую трубу. Элементы должны быть хорошо запаяны, чтобы предотвратить попадание влаги внутрь. Металл для труб должен быть обязательно антикоррозионным.

Трубы выполняются бесшовным методом, чтобы исключить любую деформацию при нагревании. Если тэнам приходится нагревать воду для отопления дома, и она не соответствует санитарным нормам, трубы быстро выходят из строя. Поэтому предотвратить поломку можно, ели изначально приобретать медные, титановые и танталовые элементы – срок их годности проверен временем.

Типы тэнов в системах отопления

Как правило, тэн для отопления дома используется в системах, где носителем температуры становится вода или антифриз. Но существуют и воздушные системы с этими элементами. Видов их несколько:

Трубчатый. Самый распространённый. Принцип работы заключается в обмене температурами конвективным путём – замещения тёплых масс на холодные. Используется в электрических котлах, водонагревателях, масляных обогревателях и прочих агрегатах.

Ни один бытовой нагревательный прибор не обходится без этого элемента – чайники, всевозможные пароварки или стиральные машины. Для наглядности можно посмотреть, что это такое.

Рёберный или игольчатый тэн. Элемент имеет дополнительные рёбра по всей длине перпендикулярно оси. Такие элементы используются в тепловых завесах.

В качестве центрального отопления жилого дома слишком энергозатратны. Кроме того, такие элементы хрупки по сравнению с трубчатыми вариантами. При поломке подлежат только замене.

Блочный и кольцевой вид. Их особенностью становится регулирование мощности всего элемента. Предназначены для больших промышленных нагрузок и для частного объекта неуместны.

Собрать тэны трубчатые можно самостоятельно. Стоимость такого изделия будет низка по сравнению с элементами, интегрированными в систему заводского типа.

Как выбрать тэн для установки в самодельный котёл

Для самостоятельной работы лучше не изобретать велосипед, а купить сразу готовое изделие – цена на них не кусается. Итак, на что обратить внимание при покупке:

1. Мощность. Сразу нужно применить формулу – на 10 м², потребуется 1кВт энергии. Следовательно, сделав нехитрые подсчёты, нужно приобретать элемент такой маркировки – 10, 20% от общей цифры. Не следует приобретать элемент больше расчётной мощности. Во-первых, это экономически невыгодно, во-вторых, вряд ли понадобится такая мощность.
2. Конструкция не принципиальна. Главное, чтобы элемент вошёл в нагревательный бак свободно, без соприкосновения со стенками.

Важна длина – короткие тэны будут плохо справляться с большим количеством воды. Лучше, если параметр элемента не достигает длины радиатора на 10 см максимум.

В продаже имеются тэны для отопления с терморегулятором или блоком управления. Если владельцев устраивает цена, то, естественно, такие элементы предпочтительнее – они позволят оптимизировать расходы на отопление. Можно выставить заданные параметры и температуру не придётся резко поднимать в пик холодов – помещение будет достаточно прогрето на низких значениях.

Производитель не столь важен, если только изделие не пришло к нам из Китая. Как правило, отдельные элементы выпускают Турция, Польша, Украина. Страны Европы не производят тэнов независимо от котлов, поэтому если продавцы пытаются продать покупателю германский или итальянский тэн – это просто обман.

Однако наши производители делают неплохие варианты, срок эксплуатации которых исчисляется десятками лет. При производстве кустарной установки следует обратиться именно к отечественному производителю

Как сделать систему отопления на базе тэна своими руками

К сожалению, бюрократические проволочки для установки котла в жилой дом, слишком хлопотны. Но без них не обойтись, если речь идёт о жилом доме.

Самостоятельные кустарные установки собираются на свой страх и риск и могут существовать только в дачных домах или гаражах, иначе штрафа от Энергонадзора не избежать. Как сделать тэны для отопления дома своими руками, описано ниже. Понадобятся следующие инструменты и материалы:

1. Металлические трубы. Диаметр зависит от объёма всей водяной системы.
2. Листовое железо. Из него будет собран корпус, заглушка и фланец.
3. Трубные тэны.
4. Пластиковая тара нужного объёма. Подойдёт обычная 10-литровая канистра.
5. Резиновый патрубок.
6. Сварочный аппарат.
7. Радиаторы. Количество зависит от числа комнат. Рассчитать секции нетрудно – для комнаты в 10 м², достаточно 6 элементов в радиаторе.

Итак, электронагреватель для отопления дома и нагрева воды – монтаж:

• Трубу диаметром до 90 см заваривают с одной стороны, получая подобие цилиндрического бака – это и есть корпус котла. В части, противоположной установке тэна, вырезают два отверстия, диаметрами сходными с системой, по которой будет циркулировать вода.
• На подготовленный круглый кусок листового железа прикручивают тэн и помещают конструкцию в бак таким образом, чтобы элемент не касался стенок – фланец будет играть роль крышки.
• Теперь монтируют систему отопления, последовательно соединяя радиаторы и трубы. Окончательно их соединяют с котлом через трубы при участии резинового шланга.
• Так как вода имеет свойство испаряться, то её потребуется периодически в систему доливать. Для этого монтируют из пластиковой канистры или ведра ёмкость с отверстием в дне под резиновый шланг. Его присоединяют к системе подачи, чтобы не разрушить перепадом температур стенки ёмкости.

Котёл и тэн для отопления дома готов. Сначала проверяют герметичность установки и затем его можно пускать в работу, соединяя с источником питания.

Профилактика для тэна

Ни для кого не секрет, что качество местной воды в любом регионе оставляет желать лучшего. Оно может влиять и на нагревательные элементы – накипь притягивается к тэнам, перекрывая свободный доступ выработанного тепла к носителю. Сами элементы перегреваются и выходят из строя. Что сделать для бесперебойной работы котла:

Постоянно проверять электронагреватель с тэнами для отопления дома. Системы бывают разные, и не всегда получится вынуть элемент из корпуса – показателем плохой работы станет понижение температуры на подающей линии. Для этого должен быть встроен термометр либо мерить придётся вручную.

Использовать вместо воды антифриз. Но котёл должен быть совместимым с этой жидкостью. Это следует продумать ещё до покупки.

Достоинств у «незамерзайки» много. В частности, то, что дом можно оставить в зимний период надолго, не боясь, что система разморозится из-за остывшей воды.

Менять тэны регулярно. Срок эксплуатации элемента может быть достаточно высок при идеальных условиях, которыми ни одна страна не обладает.

Поэтому проверять состояние нагревательных элементов важно. Соответственно менять выйдет гораздо дешевле, чем приобретать новую котельную установку.

Нерастворённые частицы могут начать притягивать к себе техническую грязь и тогда испортятся не только тэны, но и радиаторы отопления. Как минимум их завоздушит. Водяной тэн для отопления дома – расходный элемент и иногда его проще заменить, чем заморачиваться с ремонтом.

Что ж, описанная инструкция по сборке домашней системы отопления, доступна и понятна. Важно только обезопасить себя от действия электричества, правильно и качественно присоединив агрегат к силовому щитку.

Источник

Читайте также:  Мягкие панели своими руками материалы