Как сделать электрический котел для отопления дома своими руками

Системы отопления с использованием электроэнергии крайне удобны. Чаще в них принято использовать ТЭНы, что заметно бьёт по карману. Совсем другое дело — ионный котёл, который является одновременно и эффективным, и экономически выгодным. Правда, заводские модели зачастую стоят немалых средств. Обладая минимальными умениями и знаниями, несложно создать электродный котёл своими руками, который будет ничуть не хуже производственных аналогов.

Достоинства и недостатки

По сравнению с классическими обогревательными приборами, работающими на тэнах, электродные по ряду параметров значительно их превосходят. Но они также имеют свои слабые стороны.

К положительным качествам ионных котлов можно отнести:

  1. 1. Высокий, до 98%, КПД — имея простой и эффективный принцип действия, подобные устройства способны практически всю энергию переводить в тепло.
  2. 2. Компактность габаритов — размеры средней модели составляют всего 50 см, что позволит размещать котёл даже в маленьких помещениях. Помимо этого, он монтируется прямо в систему отопления, что позволяет сэкономить ещё немало места.
  3. 3. Надёжность — благодаря устройству конструкции ионные котлы не запустятся без воды в системе, чего не скажешь об аналогах с тэнами, которые легко сгорают при «холостой» работе.
  4. 4. Бесшумность в процессе работы.
  5. 5. Стабильность работы — при падении напряжения электродные нагреватели не отключатся, а лишь станут чуть слабее нагревать теплоноситель.
  6. 6. Экономичность. По сравнению с тэновыми аналогами, они потребляют на 15−20% меньше электроэнергии.

Недостатки электродных котлов:

  1. 1. Особые требования к теплоносителю — чтобы котёл смог выйти на нужную рабочую мощность, необходима вода с определённой концентрацией солей, поскольку она должна иметь нужное сопротивление. Не получится использовать в качестве теплоносителя другие жидкости.
  2. 2. Потребность в заземлении — так как в процессе работы возникает вероятность появления статического электричества, как сам котёл, так и всю систему отопления обязательно нужно заземлять.
  3. 3. Приборы контроля — необходима установка приборов, контролирующих работу системы, что повышает стоимость оборудования.
  4. 4. Определнные радиаторы — для качественной и эффективной работы ионных котлов можно использовать не каждый радиатор.

Особенности электрических теплогенераторов

Из-за высокого энергопотребления (более 4кВт) для данного отопительного оборудования необходимо заранее сделать электрический ввод необходимой мощности, для того чтобы предотвратить возникновение аварии на линии.

Приборы, чья мощность не превышает 6 кВт необходимо однофазное питание, а оборудование, чей предел мощности выше 6 кВт – трехфазное. Питание оборудования осуществляется от стандартной электрической сети, мощностью 220 В.

1кВт мощности электрокотла способен обогреть 10 м2 помещения. Исходя из этих данных, можно предполагать, что для отопления жилища 250 м2 потребуется оборудование мощностью 25 кВт.

Для того чтобы обогреть дом, площадью примерно 100 м2 , необходимо оборудование мощностью не менее 10 кВт. Таким образом, после подключения котла на остальные приборы отводится всего лишь 5 КВт. Для того чтобы увеличить лимит потребления, нужно добиться специального разрешения.

Как правило, изготовленный своими руками электрокотел, представляет собой обрезок трубы, внутрь которой встроена электрофурнитура. Это довольно удобно, в особенности, если сделать отопительные агрегаты съемными, благодаря чему обслуживание техники станет значительно проще.

В случае если агрегат разместить не в трубе, а оборудовать отдельным корпусом, тогда есть возможность для монтажа дополнительных датчиков, которые автоматизируют работу отопительной системы, повысят КПД и снизят потребление электричества. Кроме того, в случае необходимости замены котла, это можно будет осуществить без нарушения целостности контура системы.

Разберемся в особенностях и технологиях, как сделать электрокотел каждого типа.

Общие советы по монтажу

  1. Учитывайте то, что вода должна выводиться к смесителю на кухне, и напрямую к ванной комнате или душевой;
  2. Для горизонтальных приборов нужно обязательно использовать обратный клапан, который помогает отфильтровать горячую воду и холодную; Водонагреватель и клапаны
  3. Чтобы использовать воду из колодца нужно будет включить в систему циркуляционный насос, который будет подавать воду к котлу;
  4. Никогда не включайте бойлер без воды, только после того, как он полностью набрался нужно его подсоединять;
  5. Разрешено подсоединение только к заземленной силовой розетке (желательно не использовать одно ответвление и для стиральной машины, и для бойлера – это обуславливает скачки напряжения и короткие замыкания);
  6. Если позволяет система отопления, то можно произвести установку напольного электроводонагревателя к любому отопительному прибору, причем как в частном доме, так и на производстве, сделать вывод к бассейну, или к выходу водоснабжения бани;
Читайте также:  19 ошибок котлов Навьен: как найти и устранить

Как видите, подключение проточного водонагревателя – это несложная задача, требующая максимальной концентрации внимания. Если неправильно присоединить муфту или слабо затянуть её, то поломка неминуема, из-за этого также может значительно уменьшиться срок службы.

Общие советы по монтажу

Никакие специальные документы не нужны, если покупаете водонагреватель, а не газовую колонку.

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.

Рекомендуем к прочтению:Расход и схема электрического отопления в частном доме

№Внутреннее покрытие бойлера

Внутренняя поверхность бака накопительного бойлера постоянно взаимодействует с водой, поэтому должна быть максимально устойчива к коррозии. На сегодняшний день в продаже представлены водонагреватели, в которых внутренняя поверхность бака выполнена из таких материалов:

  • нержавеющая сталь;
  • эмалевое покрытие;
  • стеклокерамика;
  • титановое напыление;
  • пластиковое покрытие.
№Внутреннее покрытие бойлера

Бойлеры, в которых бак имеет пластиковое внутреннее покрытие, стоят дешевле всех, но и надежность их сомнительна. Лучше всего показали себя баки из нержавеющей стали. Производители дают на них гарантию 10 лет, а некоторые дополнительно проводят пассивацию, увеличивая гарантийный срок до 12 лет. С точки зрения долговечности и надежности такие баки предпочтительны, но и стоят они недешево. Самые дорогие бойлеры получают титановое покрытие, которое позволяет продлить срок службы еще на несколько лет.

Баки с эмалевым покрытием не сильно уступают аналогу из нержавейки. Благодаря добавлению специальных присадок в состав эмали она получает те же коэффициенты расширения, что и сталь, из которой произведен сам бак, поэтому при нагреве такое покрытие не будет трескаться. Эмалевое покрытие совершенствуется день ото дня. Сегодня можно найти водонагреватели, в которых эмаль получает напыление с ионами серебра. За счет этого повышаются антибактериальные и антикоррозионные свойства.

Некоторые специалисты отмечают, что пластик, эмаль и стеклокерамика могут получать механические повреждения от перепада температур и при взаимодействии с твердыми частичками, встречающимися в водопроводной воде. Все же, эмалевое и стеклокерамическое покрытие – не самый плохой вариант для бойлера, хоть и несравнимый с нержавейкой.

С другой стороны, каким бы прочным ни было внутреннее покрытие бака, все равно слабые места во всех случаях одни и те же. Это сварочные швы, которые первыми начинают ржаветь. Чтобы предотвратить коррозию бака и «мокрого» ТЭНа в конструкции всех современных бойлеров предусматривают анодную защиту. Для этого используют магниевый, титановый или алюминиевый анод, в роли катода выступает бак. Анод можно назвать расходным материалом. Его лучше менять раз в несколько лет, параллельно проводя очистку ТЭНа и промывку бака.

№Внутреннее покрытие бойлера

Помните, что качественный бойлер, изготовленный по всем правилам, не может стоить дешево. Отсутствие гарантии или очень короткий ее срок также должно сказать о том, что производитель, мягко говоря, не уверен в качество своей продукции и хочет поскорее снять с себя ответственность за нее.

Какой водонагреватель лучше: проточный или накопительный

Решить, какой водонагреватель покупать — бойлер (накопительный) или проточник — в принципе, несложно. В первую очередь ограничивающим фактором является потребляемая мощность: у накопительных максимально это 3-4 кВт, у проточных водонагревателей меньше 7-8 кВт брать бессмысленно — они могут обеспечить  нагрев лишь очень небольшого объема воды. Не у всех есть возможность установить такое мощное оборудование.

Во вторую очередь, надо смотреть, постоянно вы будете использовать электронагреватель воды или только периодически. При периодическом использовании, особенно в летний период удобны проточные водонагреватели, так причем открытого типа (индивидуальные, которые устанавливаются рядом с мойкой).  Например, это отличный способ подогреть воду в летнем душе на даче до комфортной температуры, если солнце с этой задачей не справилось. Также это — способ решения проблемы в квартирах при отключении горячего водоснабжения на ремонт.

Отопление дома бойлером

Хорошее отопление – это один из самых важных факторов, отличающих комфортный дом от дома, в котором человек не может чувствовать себя уютно. Сегодня существует множество традиционных систем отопления, с помощью которых можно обогреть загородный дом любого размера.

Одной из самых популярных систем является газовое отопление. Природный газ считается у нас одним из самых дешевых теплоносителей. Но, к сожалению, газопроводы протянуты далеко не везде. Поэтому большой популярностью пользуются системы отопления, в которых используется другой теплоноситель – например, горячая вода.

А основой такой системы может стать обыкновенный бойлер.

Отличительные особенности бойлера для системы отопления

Как известно, бойлер – это закрытый сосуд, который имеет два отверстия. Первое отверстие служит входом для холодной воды, второе – выходом для горячей. Питается бойлер от электрической сети.

Все бойлеры делятся на две группы – проточные и накопительные.

В накопительном бойлере происходит нагрев определенного количества воды (количество воды зависит от водоизмещения бойлера), в проточном бойлере можно нагреть любое количество воды, но для этого требуется больше электроэнергии.

Надо сказать, что использовать бойлер для отопления – вполне возможно, более того, сегодня производители выпускают бойлеры, специально предназначенные для нагрева воды в системе. Эти бойлеры имеют два существенных отличия от, предназначенных исключительно для нагрева воды для бытовых целей – например, для купания или мытья посуды.

  • Во-первых, в таких бойлерах вход для холодной воды расположен снизу, а выход для горячей воды – сверху. Такое расположение отверстий объясняется тем, что когда вода нагревается, она поднимается вверх, а следовательно, наиболее горячая вода расположена в верхней части бойлера, и именно использование такой воды сделает систему отопления максимально эффективной.
  • Во-вторых, бойлер, предназначенный для нагрева воды в системе отопления, отличается большим диаметром отверстий. Если посмотреть на бойлеры, изготовленные в фабричных условиях, то можно увидеть, что и вход для холодной воды, и выход для горячей воды в них не бывает меньше 2 дюймов в диаметре (примерно 4,8 см).

Если бойлер имеет обе эти отличительные черты, значит, его смело можно использовать в качестве основы для системы отопления – он именно для этого и предназначен.

А движение воды по самой системе отопления здесь производится за счет того, что холодная и горячая вода имеют разную плотность, и холодная вода, поступая в бойлер, вытесняет горячую сначала наверх, а потом через отверстие в трубы системы.

Использование бойлера для системы водоснабжения для отопления дома

Одним из часто задаваемых вопросов, касающихся использования бойлера в системе отопления, является следующий: можно ли использовать бойлер, который предназначен для того, чтобы просто греть воду для бытовых нужд, в системе отопления. Однозначного ответа на этот вопрос не существует – все зависит от того, насколько разветвлена сама система отопления и какое дополнительное оборудования при этом используется.

Бойлер для системы водоснабжения отличается тем, что у него оба отверстия (и вход для холодной воды и выход для горячей) расположены в нижней части, и оба эти отверстия имеют небольшой диаметр (чаще всего он составляет 0,5 дюйма или примерно 1,2 см).

Такая схема расположения отверстий исключает возможность движения воды по системе отопления самостоятельно, так как здесь холодная вода не будет постоянно «выгонять» горячую из бака и заставлять ее двигаться по трубам.

Читайте также:  Как делается своими руками теплый водяной пол

Но, в общем-то, и такой бойлер можно использовать в системе отопления, если дополнить его циркуляционным насосом, который и будет «отвечать» за движение воды по системе отопления.

Эффективность такой системы зависит от нескольких факторов:

  • от того, насколько мощным является сам бойлер. Подходящая мощность, как правило, определяется из расчета 1 кВт на 10 квадратных метров отапливаемой площади.
  • от того, какой мощностью обладает циркуляционный насос
  • от того, насколько разветвлена система отопления дома. Лучше всего, если она не будет иметь много ответвлений.

Что касается вида бойлера, то здесь можно использовать как проточный, так и накопительный водонагреватель.

Итак, отопление дома бойлером – это вовсе не фантастика, а вполне жизнеспособный вариант устройства системы отопления. Главное при создании такой системы – точно рассчитать требуемую мощность бойлера, исходя из размера дома.

В некоторых случаях (например, если площадь дома достаточно большая) эффективность системы можно увеличить за счет расширения входного и выходного отверстия для воды, а также за счет модернизации самого бойлера, позволяющей увеличить его мощность.

Методика нагрева воды водонагревателем

Современные электрические водонагреватели для отопления работают по тому же принципу что и бойлеры. Большая герметичная емкость заполняется водой, нагрев которой происходит с помощью электрических ТЭНов. При этом возникают теплопотери через корпус.

В котлах теплоноситель повышает температуру при прохождении через теплообменник со встроенным ТЭНом. Так как объем этой камеры относительно небольшой – нагрев происходит быстро. При этом тепловые потери минимальны. Также следует отметить, что в конструкции в большинстве случаев уже есть циркуляционный насос, расширительный бак и удобная система управления. Кроме последнего водонагреватели электрические для отопления типа ВЭО не имеют этих элементов.

Как рассчитать объем теплоносителя

После того как вы уже определились какую жидкость залить в отопление, нужно знать сколько ее потребуется. Рассмотрим пару вариантов: когда проектная документация есть, и когда ее нет. Нужные данные для первого расчета жидкости в системе отопления:

  • сечение труб;
  • протяженность контура;
  • объём одной секции радиатора;
  • сколько воды содержится в котле.

Расчет объема жидкости в системе отопления проще, чем кажется. Он заключается в суммировании вместительности всех элементов цепи. Сколько теплоносителя помещается в нагревателе и батареях указано в паспортах изделий, остается узнать, сколько жидкости находится в трубах. Для этого нужно знать их внутреннее сечение и длину. Обладая такой информацией можно посчитать, сколько потребуется жидкости, использовав значение из таблицы.

Количество воды в одном погонном метре трубы

Если вы не нашли там свое значение, то можно посчитать рассчитать нужное количество теплоносителя самостоятельно. Как рассчитать жидкость в системе отопления? Для этого 1000 умножаем на:

  • квадрат внутреннего радиуса труб в метрах;
  • Пифагорово число – 3,14;
  • протяжённость системы в метрах.

Полученный объем жидкости в системе отопления включаете в общий расчет количества теплоносителя в контуре. В случае если проектной документации нет, то самым точным будет следующий метод.

В контур нужно залить воды дополна и считать литры, спуская теплоноситель через кран подпитки. Счетчик, который устанавливается на шланг и считает объём пропущенной жидкости, есть далеко не у каждого. Это дорогой, узкопрофильный прибор. Скорее всего, придется измерять ведрами.

Преимущество и область применения электрокотлов

Чаще всего электрокотлы используют при монтаже отопления на даче и в частном доме. Это связано с тем, что данное оборудование имеет низкую стоимость и при этом установить его можно самостоятельно, без вызова мастера.

Преимущество и область применения электрокотлов

Среди основных преимуществ электрических котлов выделяют:

  • оборудование является безопасным (конструкция не включает в себя открытое пламя либо наличие легковоспламеняющихся источников топлива);
  • водонагреватели могут находиться в отключенном состоянии до полугода, при этом без вреда для своей работоспособности (актуально для дач и загородных домов, которые посещаются редко);
  • габариты относительно небольшие, поэтому разместить его можно в любом помещении;
  • на сегодняшний день существует огромная разновидность электрокотлов, различных по мощности, способу установки и принципу действия;
  • при нагревании воды не возникает копоть, опасная как для человека, так и для окружающей среды.