Полипропиленовый электрокотел своими руками

Как собрать электрокотел своими руками — 3 проверенных варианта конструкций

Здесь вы узнаете:

• Инструменты и оборудование для электрокотла
• Собираем электрокотел своими руками
• Установка электрического котла

Электродные котлы обладают предельно простой конструкцией. Они обеспечивают сравнительно быстрый нагрев теплоносителя в отопительной системе и позволяют немного экономить на электроэнергии. Отдельные умельцы изготавливают их самостоятельно, снижая затраты на создание отопительной системы. Как сделать электрокотел Скорпион своими руками? Для этого понадобятся инструменты и исходные материалы.

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.

Монтаж и подключение электрокотла

Сложнее всего подключить самодельный электрический котел к сети. Поскольку в приборе установлены нагревательные ТЭНы, потребуется делать трехфазный вход.

Котлы для частного дома и как сделать паровое отопление своими руками

Для этого в электрощитке устанавливают следующие устройства:

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

Обязательно обустраивают заземляющий контур. Для этого к куску арматуры диаметром 1,5-2 см приваривают болт. Арматуру вбивают в грунт под полом жилой постройки. К этой конструкции крепят провод, который идет от щитка.

Вариант №1. Собираем котел на электрических ТЭНах

Электрокотел на ТЭНах можно смело назвать классикой, этот вид нагревателей известен уже более полувека.

Как работает котел на ТЭНах

Принцип работы всех агрегатов, в которых используются ТЭНы, одинаков. Котел, бойлер и даже электрочайник функционируют аналогично: на нагревательный элемент, в данном случае это ТЭН, подается напряжение, ТЭН нагревается и от него нагревается жидкость.

Схема отопительной системы с ТЭНовым котлом.

Достоинства:

• Большой выбор ТЭНов с разной мощностью и конфигурацией;
• Может использоваться в любой жидкостной системе отопления;
• Напряжение подается только на ТЭН, корпус котла изолирован;
• Неприхотлив в обслуживании;
• Легко регулируется при минимуме управляющей автоматики.

Недостатки:

• Высокое энергопотребление, принято считать, что 1 кВт мощности может обогреть 10 м²;
• На ТЭНах активно оседает накипь, в среднем 1 раз в год агрегат нужно чистить;
• ТЭНы не могут работать без жидкости, поэтому желательно устанавливать датчик холостого хода.

Как собрать котел на ТЭНах

От бытовой сети с напряжением в 220 V и частотой 50 герц могут безболезненно работать агрегаты мощностью до 6 кВт, для котлов с более высоким энергопотреблением желательно монтировать отдельный ввод и делать трехфазную разводку.

Иллюстрации	Рекомендации
Материал. Отрезок трубы сечением 159 мм, толщина стенки трубы 10 мм это будет корпус нашего котла;
Заглушка под трубу 159 мм, лучше использовать заводскую полусферу толщиной 10 мм, но за неимением можно приварить лист металла толщиной от 8 мм;
Для изготовления свода котла, в который будут врезаться ТЭНы, я использовал швеллер с толщиной металла 8 мм;
Муфта ¾ дюйма, эта муфта потом врежется в купол котла. В нее будет вкручиваться сливной вентиль;
2 дюймовых патрубка на приток и обратку. В большинстве патрубков я нарезал внутреннюю резьбу, но это не принципиально. Если вам легче работать с наружной резьбой, то можете нарезать по-своему.	Патрубок под врезку перепускного клапана, он нужен для сброса давления;
Переходники. В них будут вкручиваться ТЭНы, кстати, ТЭНов в этой модели котла предусмотрено 3. На всех переходниках и патрубках резьбу лучше нарезать сразу. Кроме этого в трубу нужно будет еще врезать переходник под термодатчик и приварить держатели для щитка управления, эти элементы я покажу позже.	Важные моменты. Сразу заготовьте патрубки с такой же резьбой как на ТЭНах, их нужно вкрутить в переходники, когда вы будете вваривать переходники в свод. Иначе при таком диаметре резьбу поведет. Для остальных переходников этого можно не делать.	Чтобы разметить свод под врезку ТЭНов я наружный диаметр трубы разбил на 6 одинаковых секторов по размеру радиуса, после чего прочертил 3 сектора. Они получились четко под 120º.
Вырезаем отверстия. Здесь ничего сложного, размечаем и вырезаем плазменным резаком: Под патрубки для ТЭНов отверстия вырезаются по наружному контуру; Для остальных патрубков это не принципиально.
Привариваем патрубки. Сразу, полностью обваривать патрубки нельзя иначе их поведет. Поэтому сначала мы прихватываем элементы в нескольких точках, дальше проверяем и подравниваем, если нужно (просто постукиваем молотком) и только после этого накладываем сплошной шов. Переходники под ТЭНы должны выглядывать на 10 мм над сводом котла.
Промежуточная проверка. Как после прихватывания переходников, так и после капитального обваривания нужно вкрутить ТЭНы на свое место и проверить поместятся ли они в корпус котла.
Сборка. Вырезаем из швеллера площадку под свод; Прорезаем по центру этой площадки отверстие под патрубок для воздушного клапана и привариваем его; Сбоку вырезаем отверстие под патрубок для термодатчика и привариваем патрубок; Зачищаем все болгаркой. Изнутри площадка должна быть ровной, то есть нужно болгаркой все выступы и заусенца срезать. Патрубки под ТЭНы «выглядывают» только с наружной стороны на 10 мм.	Расположение патрубка под воздушный клапан.
Готовый котел. Три вкрученных ТЭНа; Патрубок для воздушного клапана; Подача; Патрубок под датчик термостата; Площадка для крепления котла на стену; Обратка; Площадка под панель управления; Патрубок под сливной вентиль.

Не обязательно собирать именно такой мощный электрокотел на 3 ТЭНа. Моя задача была показать принцип монтажа, вы же можете делать подобные агрегаты с одним или двумя ТЭНами, на видео в этой статье есть примеры модели поменьше на основе радиатора.

Выбираем полипропиленовые трубы

Полипропиленовые трубы для отопления имеют в своей конструкции алюминиевый слой, для большей устойчивости к высоким температурам.

Обычные пластиковые трубы для отопления не подходят – высокая температура теплоносителя может привести к их повреждению. Поэтому в отопительных системах используются армированные трубы. В своей структуре они содержат алюминий или стекловолокно, что делает их более крепкими и устойчивыми к высокой температуры. Такие изделия как нельзя лучше подходят для использования в отопительных системах.

Выбирая трубы из полипропилена, нужно обратить внимание на производителя. Самый лучший вариант – покупать продукцию от наиболее распространенных брендов, которых не так уж и много. Взяв продукцию малоизвестного производителя, вы можете столкнуться с ситуацией отсутствия подходящих фитингов и прочих аксессуаров – если в системе что-то сломается или потребуется ее переделка, монтажные и ремонтные работы могут затянуться до нахождения нужных элементов.

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

Материал для корпуса.

• Металлическая труба с внутренним диаметром порядка 50 мм и длиной 400 мм;
• Монолитный стержень сечением 20 мм, длина 300 мм;
• Два переходника с внутренней резьбой.

С торца стержня высверлено глухое отверстие и нарезана резьба под болт 10 мм.

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.

• Вырезаем резиновую прокладку чуть больше наружного диаметра котла;
• Проделываем отверстие в прокладке по центру и крепим через прокладку стальной электрод;
• Устанавливаем корпус котла и прикручиваем его болтами к платформе.

Полезные советы

Для эффективной работы системы в контур встраивают циркуляционный насос. Он обеспечит принудительную циркуляцию теплоносителя, что будет способствовать его равномерному прогреванию. Насос лучше установить на байпасе, чтобы при необходимости прибор можно было отключать.

При сооружении системы с естественной циркуляцией обязательно делается уклон трубопроводов для гравитационного тока теплового носителя. Небольшой уклон труб, идущих от радиаторов к обратке, позволит остывшей жидкости быстрее поступать в нагревательный прибор.

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.

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.

Когда будете покупать печку для своего котла, обязательно проследите, чтобы она могла работать в непрерывном режиме, иначе через каждые 2 часа вам придется перезапускать систему.

Пуск нагревателя

Процесс подготовки к запуску подразумевает проверку соединений на прочность, осмотр подключения к сети питания и заполнение системы теплоносителем. При выявлении дефектов, все недочеты устранить, пережатые или порванные провода заменить, изолировать.

Совет! Перед запуском сети все конструкции очистить от пыли. Чтобы не допускать скачков напряжения рекомендуется установить защитное реле автоматического отключения.

Процедура запуска не представляет сложности:

• заполнить сеть теплоносителем;
• спустить воздух из радиаторов открытием кранов Маевского;
• включить котел в розетку питания.

Зная, как сделать электрокотел отопления своими руками на 220 В, мастер сможет быстро настроить инженерную сеть без помощи специалиста. Для ускорения транспортировки теплоносителя в конструкцию встраивается циркуляционный насос. При формировании магистрали с самотечным движением, трубопровод выкладывается с уклоном в сторону обратки, чтобы охлажденный теплоноситель быстрее возвращался в котел отопления.

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.

Чуть сложнее…

Чертеж самодельного котла
Несмотря на наличие альтернативных способов использования электроэнергии в системах отопления, лучшим вариантом все же остается полноценный котел. Корпус котла лучше всего делать из стали. Этот выбор оправдан с точки зрения безопасности, долговечности конструкции, а также простоты изготовления. Создать корпус можно с помощью обычного сварочного аппарата. Никаких серьезных специальных навыков такая работа не потребует.

Не стоит делать корпус больших размеров. Чем компактнее габариты котла, тем эффективнее он работает. Что делать, если дом большой и потребуется агрегат, мощность которого позволит нагревать большое количество воды? Отказаться от электрокотла в пользу другого типа оборудования. Электрические приборы подходят для обогрева небольшого дачного дома, но при обогреве коттеджей большой площади они будут далеко не самым лучшим выбором.

Корпус может иметь любую форму, но он должен быть герметично заварен с двух сторон. С двух сторон выполняется два отверстия. Через одно теплоноситель подается в систему, через другое остывшая вода поступает в котел.

Виды ТЭНов
Самая большая сложность при изготовлении электрокотла отопления – правильно выбрать ТЭН. Его мощности должно хватать для нагрева теплоносителя и воды в системе ГВС (при необходимости ее обустройства). Мощность подбирается на основе проведенных расчетов. При проектировании системы подачи горячей воды лучше выбрать ТЭН с большими мощностными показателями.

В корпус ТЭН устанавливается на нижней крышке, напротив отверстия, через которое к нагревателю подается остывший теплоноситель. В трубопроводе рядом с котлом стоит установить запорную арматуру, чтобы обеспечить ремонтопригодность прибора. Запорная арматура позволит отключить при необходимости котел без слива воды из системы. Как правило, системы отопления с электрокотлом делают с принудительной циркуляцией, что потребует еще и подключения насосного оборудования.

Электрощит

Работа электрооборудования обеспечивается за счет энергии электросети. Для подключения самодельного прибора к последней потребуется сконструировать электрощит. Обязательно потребуется подключить трехфазный ввод. Эту часть работы лучше доверить квалифицированному электрику, так как цена ошибки несоразмерно высока.

В металлическом щите устанавливается пускатель, автоматика, реле, элементы управления электроприбором. Система обязательно заземляется. Эффективность заземления должна проверяться ежегодно сотрудниками специализированных организаций. Полученные замерами данные обязательно фиксируются в протоколе. Простейший способ выполнения заземления выглядит следующим образом.

Электрощит заводской
Электросхема прибора будет включать в себя следующие элементы:

• Автомат.
• Магнитный пускатель.
• Кнопки управления.
• Тумблер и реле.
• Предохранители.
• Термодатчики.
• Дополнительную автоматику (при необходимости).

Предлагаем ознакомиться Печь шведка своими руками — два интересных варианта с порядовками

После подключения к электросети можно сделать первый запуск котла и тестирование системы.

Источник