Особенности и принцип работы электрокотлов разных типов


Электродный котел своими руками

Преимущества и недостатки электрических отопительных котлов

Если сравнивать электрические конструкции с котлами, сжигающими топливо, то нельзя не отметить преимущества первых:

  • простое, надёжное устройство;
  • повышенная безопасность во время эксплуатации;
  • нет необходимости в обустройстве дымоходов;
  • электричество является наиболее доступным типом энергии;
  • установку можно разместить в любом месте, нет необходимости в отдельном помещении;
  • при изготовлении электрокотла требуется намного меньше материалов;
  • владелец получает возможность точно отрегулировать температуру;
  • высокий КПД — до 99%;
  • срок службы отдельных отопительных установок превышает 30 лет;
  • бесшумность и безопасность для окружающей среды;
  • электрические отопительные приборы отлично поддаются автоматизации.

Что же касается недостатков, то на сегодняшний день он один — высокая стоимость электроэнергии. Тем не менее использование электрических силовых установок при отсутствии других вариантов или в качестве резервных источников тепла является не только оправданным, но и экономически обоснованным.

Сравнение параметров электрических отопительных котлов

Разбор схемы, чертежей и расчетов

Чтобы лучше понять принцип работы устройства, рекомендуется изучить схему пиролизного котла.

Перед началом работ рекомендуется внимательно изучить схему устройства пиролизного котла, чтобы понять принципы его функционирования и избежать ошибок

На ней отражено положение таких необходимых элементов, как:

Разбор схемы, чертежей и расчетов
  • отверстие для воздуха;
  • камера сгорания;
  • дымовые каналы;
  • трубы для подачи и отвода воды;
  • регуляторы;
  • место установки вентилятора и т. п.

Поскольку пиролизный котел устройство довольно сложное, рекомендуется при его изготовлении придерживаться чертежа. Одна из самых распространенных моделей устройства, которая подходит для самостоятельного изготовления, представлена ниже:

На этом чертеже подробно представлена конструкция пиролизного котла, который можно сделать своими руками. Рекомендуется точно соблюдать все указанные разработчиком размеры

Обычно для частного дома используют котел мощностью 40 кВт. Если этот показатель необходимо увеличить или уменьшить, рекомендуется соответственно изменить и параметры устройства. Необходимые данные представлены в таблице:

Чтобы сделать своими руками пиролизный котел подходящей мощности, нужно изготовить элементы соответствующего размера. Правильное соотношение размеров гарантирует успешный результат

Разбор схемы, чертежей и расчетов

Котел мощностью 25-30 кВт может стать оптимальным выбором для небольшого дома. Изготовление небольшого агрегата позволит сэкономить и время, и средства.

Преимущества и недостатки

Из-за крупных габаритов, сложности схемы конструкции, такой агрегат рационально использовать для обогрева большого коттеджа. А вот для небольшой дачи этот вариант не подойдет, так как не оправдает экономичности.

Плюсы

  • высокий КПД (около 95%);
  • автономность отопительной системы;
  • экономичность;
  • надежность и долговечность;
  • высокая эффективность;
  • доступность топлива;
  • экологически чистый вариант отопления дома;
  • универсальность топлива (угли, дрова, опилки, пиллеты).

Читайте наш материал о том, какие котлы длительного горения лучше.

Минусы

  • громоздкость конструкции;
  • под устройство необходимо оборудовать специальное помещение;
  • сложность конструкции и монтажа;
  • необходимость в постоянной чистке.

Котел длительного горения не обязательно покупать в готовом виде, ведь его цена в разы выше обычных печей. Такую конструкцию можно сделать самостоятельно, если иметь хоть небольшой опыт в строительстве и ремонте.

Преимущества и недостатки

Внешний вид самодельной конструкции

У самодельной конструкции, по сравнению с заводским аналогом, есть ряд преимуществ:

  • низкая себестоимость;
  • возможность сделать котел универсальным для любого вида топлива;
  • возможность усовершенствования конструкции и добавления мощности.

Единственной сложностью является придание цилиндрической формы котлу. Без вальцовочного станка такую форму металлу придать очень сложно.

Но есть неплохое решение. Можно использовать пустые баллоны для пропана или любую трубу подходящего диаметра. Следует выбирать трубы, толщина стенок которых не менее 5 мм.

Для деревни и маленькой дачи можно сложить небольшую кирпичную печь и радоваться ее эффективности. А вот для большого коттеджа такой вариант  будет менее практичен, так как потребует большого запаса дров на зиму. Уход за обычной печью, по сравнению с котлом длительного горения гораздо сложнее, а большие перепады температуры в комнатах, отдаленных от печи и вовсе не позволяют организовать комфортный микроклимат в доме.

В случае, если у вас недостаточно денег на создание полноценной отопительной системы для дома, или само строительство такой системы является нецелесообразным — гораздо разумнее в этой ситуации будет сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками и не переживать по поводу его сохранности и эстетичности внешнего вида.

Читайте также:  Как сделать самую эффективную печь длительного горения своими руками

Конструктивные особенности твердотопливных отопительных котлов

Самодельный котёл на дровах

Наиболее дешёвым вариантом для самостоятельного изготовления является дровяной котёл. Конструктивно такой агрегат представляет собой две ёмкости, помещённые одна в другую. Внутренняя выполняет функцию топки, внешняя – нагревательного бака. Конструкция дровяного котла действительно проста, а работать он сможет не только с дровами, но и другими видами твёрдого топлива.

Конструкция дровяного котла включает:

  • стальную топку (с дверцей);
  • зольник (с дверцей);
  • колосники топки;
  • сажесборник;
  • дымоход;
  • шиберную задвижку;
  • входной и выходной патрубки;
  • ножки;
  • чугунную крышку.

Устройство твердотопливного котла

Большой минус дровяного котла – низкий КПД, то есть огромный расход дров или постоянная нехватка тепла в доме.

Пиролизные котлы являются более дорогими в изготовлении: они имеют две камеры сгорания – для топлива и для пиролизного газа, а некоторые их компоненты и сами по себе стоят весьма недёшево. Тем не менее такое оборудование пользуется огромным спросом в виду его экономичности – оно полностью окупается на протяжении всего 3-4 сезонов.

Классическая схема пиролизного котла включает:

  • камеру сжигания с форсункой;
  • газифицирующую камеру;
  • систему подачи воздуха;
  • дымоходную систему;
  • загрузочную камеру;
  • водный теплообменник;
  • систему циркуляции теплоносителя;
  • датчики температуры и давления;
  • регуляторный клапан.

Принцип работы пиролизного котла

Пеллетные котлы изобретены в конце XX века. Они функционируют на прессованных опилках, а их основной принцип действия заключается в передаче тепла от газа, выделяемого при сгорании последних, который нагревает теплоноситель в теплообменнике.

Котёл отопления на пеллетах своими руками

Конструкция пеллетного котла включает:

  • корпус;
  • топочную камеру с воздушным окном и дверцей очистки;
  • теплообменник с водяным контуром;
  • дымоудалитель;
  • теплоизоляционную прокладку;
  • автоматику контроля и управления.

В пеллетных котлах лучше всего использовать чугунные теплообменники: они имеют более высокий показатель теплоотдачи и не подвержены коррозии.

Пеллетный тип котла

Принцип работы пеллетного котла Этот вид котельной установки более автоматизирован и менее прихотлив в уходе в процессе эксплуатации. Пеллеты представляют собой гранулированную древесину, для изготовления которой используются опилки и стружка. Поскольку этот материал сыпучий, их подача в камеру для сгорания осуществляется автоматически с помощью шнека, или бункера.

Пеллетный тип котла

Пеллеты У вас могут возникнуть трудности при изготовлении такого котла из-за отсутствия определенного электрического оборудования: электрического двигателя для обеспечения работы шнека, или бункерной заслонки.

Работа пеллетного котла выполняется таким способом, при котором отпадает необходимость в растопке или добавлении топлива. На это влияют габариты бункера. Благодаря принципу работы котельной установки можно контролировать количество выделяемого тепла, за счет количества подаваемых пеллет в топку.

Эти два вида котлов являются оптимальными для собственноручного изготовления. На каком из них останавливать свой выбор, решать вам. Это определяется многими факторами, главным из которых является необходимость в тепле и наличии определенного вида топлива, которое вы будете применять.

При любом варианте необходимо строго следовать технологии и соблюдать правила безопасности.

Пеллетный тип котла

Посмотрите, как можно самостоятельно сделать котел длительного горения:

В этом видео демонстрируется твердотопливный котел шахтного типа с теплоаккумулятором:

Порядок сборки котла с ТЭНами своими реками

Перед тем, как сделать электрический котел своими руками, стоит позаботиться о наличии надежной линии электропитания. К обычным сетям с напряжением в 220 V и частотой в 50 Гц можно подключать лишь оборудование мощностью не более 6 кВт. Если требуется более мощный котел, для него нужно сделать трехфазную разводку и отдельный ввод.

Итак, начинаем сборку самодельного электрического котла отопления из трубы сечением 159 мм с толщиной стенки в 10 мм. Эта труба послужит корпусом котла. Для него понадобится либо изготовленная в заводских условиях полусфера сечением 159 мм и толщиной 10 мм, либо листовой металл с толщиной от 8 мм аналогичного сечения.

Свод котла, в который впоследствии будут врезаны нагревательные элементы, можно изготовить из швеллера толщиной 8 мм.

Порядок сборки котла с ТЭНами своими реками

В купол котла врезаем муфту сечением ¾ дюйма. В эту муфту мы будем вкручивать сливной вентиль. Кроме того, понадобится 2 патрубка сечением 1 дюйм для притока и обратки. Резьбу на патрубках можно делать как внутреннюю, так и внешнюю. Все зависит от того, с какой вам удобнее работать.

Читайте также:  Baxi main 24 fi инструкция неисправности

Для сброса излишнего давления нужно подготовить патрубок под врезку перепускного канала. Также вам понадобится 3 переходника, в каждый из которых будет вкручен ТЭН для электрокотла. Еще один переходник нужен будет для термодатчика. Кроме того, понадобятся держатели для автоматики.

Обратите внимание, что резьбу на патрубках и переходниках желательно нарезать сразу.

Подготовленные патрубки с резьбой, такой же, как и на ТЭНах, нужно сразу вкрутить в переходники. Это нужно, чтобы резьба во время приваривания к своду не повредилась. Для разметки мест врезки нагревательных элементов внешний диаметр трубы нужно разбить на 6 равных секторов по размеру радиуса. Затем чертим три одинаковых сектора строго под углом 120°.

На следующем этапе приступаем к резке. Закончив с разметкой, с помощью плазменного резака вырезаем отверстия под патрубки для ТЭНов. Их резку следует выполнять только по внешнему контуру. Со всеми остальными патрубками это не имеет принципиального значения.

Приступаем к сварочным работам. Патрубки сперва перехватываем в нескольких точках, чтобы их не повело. Затем проверяем точность расположения, при необходимости слегка простукиваем молотком, а затем выполняем сплошной шов. Важно, чтобы переходники для ТЭНов в электрокотле для отопления своими руками выступали над поверхностью свода котла на 1 см.

Далее необходимо убедиться, что нагревательные элементы полностью поместятся внутри корпуса электрокотла. Поэтому после наложения сплошного шва необходимо вкрутить ТЭНы в переходники.

Порядок сборки котла с ТЭНами своими реками

Приступаем к вырезанию свода из швеллера. В его центре делаем отверстие для патрубка воздушного клапана, после чего привариваем сам патрубок. Сбоку делаем отверстие для термодатчика и также привариваем патрубок под него.

Все выступы, заусенцы и остатки сварочных работ необходимо тщательно зачистить с помощью болгарки. Внутренняя поверхность площадки свода должна быть идеально ровной. Патрубки для установки ТЭНов будут выступать лишь с внешней стороны на 1 см.

У нас получился довольно мощный электрокотел своими руками с 3 ТЭНами. Если вам нужен агрегат попроще, по такому же принципу его можно собрать на 1 или 2 ТЭНа.

Экономичный электрокотел для отопления

Температурный режим котла может задаваться программатором.

Экономичный электрокотел для отопления

Использование электрических котлов для отопления, ввиду постоянного повышения стоимости электроэнергии, требует особого внимания к ее расходу. Естественно, что в процессе выбора отопительной установки, кроме мощности, нужно обращать внимание и на ее экономичность, т.е. при максимальном качестве работы электрокотел для отопления дома должен расходовать как можно меньше электроэнергии.

Экономичный электрокотел для отопления

Для того чтобы снизить расходы на электроэнергию, нужно иметь возможность регулировки температурного режима в помещении. Для этого нужно выбрать электрический котел с возможностью ступенчатой регулировки мощности, что позволит не использовать полную мощность агрегата в периоды, когда она не нужна.

Экономичный электрокотел для отопления

Еще одна хорошая возможность получения существенной экономии электроэнергии заключается в установке в систему отопления дома дополнительных устройств, дающих возможность устанавливать температуру в каждом помещении отдельно. Данные устройства называются программаторами. Они способны в автоматическом режиме устанавливать и поддерживать заданный температурный режим в помещениях по графику, установленному владельцем дома.

Экономичный электрокотел для отопления

Помимо экономии электроэнергии, такие устройства, как программаторы, еще используются и для повышения комфорта в доме. При отсутствии людей в помещении программатор поддерживает температуру на минимальном уровне, а в заданное владельцем время включает оборудование на мощность, требуемую для качественного обогрева дома. Стоимость таких приборов не очень высока и окупается за весьма короткое время, так как их работа позволяет существенно сэкономить на потреблении электроэнергии.

Экономичный электрокотел для отопления

Прекрасным способом снизить расход электроэнергии является применение системы, устанавливающей зависимость работы отопления от температуры наружного воздуха. Некоторые разработчики электрокотлов заранее предусматривают установку такой системы.

Экономичный электрокотел для отопления

Таким образом, если принять во внимание все характеристики электрокотла, правильно подобрать дополнительное оборудование и качественно утеплить дом, то использовать электрическое оборудование становится не таким дорогим удовольствием.

Экономичный электрокотел для отопления

Делаем своими руками

Для работы придется использовать некоторые материалы и инструменты:

  1. Угловая шлифовальная машина или болгарка.
  2. Сварочный аппарат любого рода. Лучше всего использовать для этой цели инверторный прибор. Он подойдет в том случае, если опыта сварочных работ. Если он совсем отсутствует, то лучше всего попросить кого-нибудь помочь в этом плане. Все сварочные работы нужно проводить наиболее качественно, чтобы нигде не наблюдалось протечек.
  3. Шлифовальная машинка.
  4. Мультиметр.
  5. Листовая сталь, толщина которой будет составлять минимум 2 мм.
  6. Переходники, которые нужны для подключения конструкции к отопительной системе.
  7. Тэны (лучше всего приобрести 2 штуки).
  8. Стальная труба – лучше всего покупать трубу диаметр 159 мм, ее длина должна составлять около 50-60 см.
Читайте также:  Водяной теплый пол своими руками в квартире и частном доме.

Самостоятельно можно изготовить котлы следующих типов:

  • одноконтурные;
  • двухконтурные;
  • индукционные;
  • настенные;
  • напольные;
  • электродные;
  • тэновые;
Делаем своими руками

Инструкция по изготовлению:

  1. На первом этапе изготавливают патрубки подключения отопительного котла к системе отопления. В связи с этим, сначала требуется вырезать некоторое количество патрубков из труб, которые были специально для этого подготовлены. Всего понадобится 3 штуки – одну диаметром 3 дюйма и 2 по 1,25 дюйма.
  2. Когда все это сделано, занимаются изготовлением емкости для бака, то есть самую большую трубу, где будет происходить нагревание теплоносителя. Сначала производят разметку на трубе, прорезают в ней отверстие, а края осторожно обрабатывают, чтобы на них не наблюдалось неаккуратных срезов или металлической стружки. К отверстиям приваривают подготовленные патрубки. Теперь из стального листа нужно вырезать два круга, которые по диаметру будут немного больше нежели у трубы, выполняющей функцию обогревающего бака. Это позволит приварить их более точно. Все участки, где расположены соединения, тщательно шлифуют.
  3. К верхней части нужно приварить патрубок диаметром 1,25 дюйма. Впоследствии, к нему будет приварен еще один нагревательный элемент. Когда все это сделано, приступают к приготовлению участка, где будет крепиться первый тэн. Для этого проделывают в днище конструкции 2 отверстия, после чего шлифуют отверстия и устанавливают тэн.
  4. Когда все это сделано, котел подключают непосредственно к самой системе отопления. Это делают при помощи патрубков, сделанных еще в самом начале работ.

Все работы на этом можно считать завершенными. Главное, теперь проверить, насколько получилась работоспособной конструкция. Мультиметром проверяют температуру теплоносителя, которая должна составлять порядка 70 градусов.

Простая самоделка из подручных средств

Все, что Вам нужно для изготовления, это:

  • сварочный аппарат;
  • труба диаметром не более 10 см и длиной до 25 см;
  • электрод (подойдет металлический стержень 10-12 мм);
  • тройник подходящего диаметра;
  • муфта, которая будет соединяться с системой отопления;
  • изолятор для электрода и клемм (нулевой, заземляющей);

Процесс сборки довольно простой и состоит из следующих этапов:

Вот и вся технология изготовления. Чертеж простейшего электродного котла должен выглядеть примерно так:

Помимо этого советуем Вам просмотреть видео обзор на котором рассказывается отзыв от владельца электродного котла, которым уже пользуются свыше 6 лет:

Насколько выгодна такая система?

Дальнейший монтаж электрокотла: способы его установки

Интеграция электрокотла в схему отопления.

Самодельный электрический котел может быть сделан несколькими вариантами. Самым простым является монтаж ТЭНа четко в систему отопления. Здесь стоит использовать более утолщенную трубу в сравнении с прочими трубами в вашем доме.

Способ со съемной трубой будет замечательным решением в том случае, если вам понадобиться снять ТЭН для починки либо полной замены. Не отказывайтесь от мобильности и универсальности решений, поскольку в противном случае могут возникнуть дальнейшие осложнения в процессе эксплуатации. Однако стоит подметить, что, несмотря на свою эффективность, данный комплекс обладает некоторыми недостатками.

Лучше всего будет изготовить отдельно расположенный котел небольшого диаметра. Для этого рациональнее использовать стальную трубу. При этом чем меньшего размера будет котел, тем более эффективным будет его функционал. Ведь нагревать лишние объемы воды и расходовать средства на отопление нет никакой необходимости. К примеру, для отопления сравнительно небольшого дома с двумя-тремя комнатами можно использовать трубу для котла в диаметре примерно 219 миллиметров. Длина котла при этом будет равняться 0,5 м.

Трубу следует заварить крышками с обоих концов. Это необходимо для качественной и более эффективной изоляции. Затем в одной из крышек проделывают отверстие, сквозь которое будет подаваться нагретая вода в радиаторы. Нижняя область котла также должна иметь отверстие, через которое будет поступать вода для обогрева. Устройство котла остается вполне простым. Вам лишь необходимо обзавестись ТЭНом.

Итак, процесс создания электрического котла для отопления радиаторов и обогрева воды самостоятельно — это несложное дело. Для обеспечения подогрева воды стоит применять котел с достаточно высокой пропускной способностью, дабы всегда присутствовал запас воды для применения.