Создание электродного котла из подручных средств: освещаем суть

Выбираем электрокотел грамотно

Прежде чем разбираться как подключить электрический котел, необходимо правильно подобрать требуемую модель. Выбирать электрический котел следует, в первую очередь, исходя из его мощности. Также стоит учитывать параметры электросети и принцип нагревательного элемента. От того, какой нагревательный элемент установлен в котле, зависит его стоимость.

Газовые и электрические котлы отопления — какой выбрать?

Современные модели электрокотлов изготавливаются с различными приборами —датчиками погоды, комнатными термостатами и модулями GSM для регулировки температуры внутри помещения при помощи смартфона. Последние отличаются более высокой стоимостью, но удобство управления котлом оправдывает эти затраты.

Принцип действия индукционных котлов

В стандартную комплектацию обычно входит сам котел, совершенно необходимый полупроводниковый преобразователь, называемый инвертором, автоматические выключатели, терморегулятор электронный. Сам температурный датчик находится внутри корпуса котла.

Работа индукционных котлов базируется на принципе электромагнитной индукции. Его суть в том, что электроэнергия, потребляемая из сети, создает электромагнитное поле. Теплоноситель подается внутрь котла котел через водный патрубок, который приварен внизу. Переменный ток частотой 20 кГц поступает на котел через инвертор. При включении этого прибора ток протекает через тороидальную обмотку котла. При этом стальной сердечник всего за 7 минут нагревается до температуры 750 градусов.

Принцип действия индукционного котла

Произведенное тепло передается теплоносителю, циркулирующему внутри контура. Быстрый нагрев жидкости создает конвекционные потоки. Это означает, что разогретый теплоноситель сильно расширяется и устремляется вверх по конструкции котла и далее в саму систему отопления. Часто этого бывает достаточно, чтобы происходила полноценная работа бытового котла, имеющего среднюю протяженностью отопительного контура. Такой метод позволяет достаточно быстро обогревать всю систему, но для лучшей циркуляции нужно дополнительно устанавливать обычный циркуляционный насос.

Благодаря применению принципа магнитной индукции, разогрев теплоносителя в таких котлах происходит гораздо быстрее, чем в агрегатах с тэнами, а потери тепла минимальны. На сердечнике почти не возникает накипь, какой бы жесткой и известковой не была вода.

Это происходит потому, что вихревые потоки вынуждают сердечник вибрировать, не позволяя образоваться накипи. Одновременно, вскипающие у его тела пузырьки, очищают поверхность сердечника. По причине герметичности всей системы, теплоноситель забирает максимальное (98%) количество выделяемой тепловой энергии. Таким образом, эти параметры очень сильно увеличивают КПД котла, что положительным образом сказывается на его экономичности и сроках эксплуатации.

Как устроен электродный котел отопления?

Простота принципа работы такого котла предопределяет и весьма несложное устройство самого нагревательного прибора. Несмотря на достаточно широкое разнообразие представленных в наше время в продаже моделей,  практически все они и внешне схожи между собой, и имеют примерно одинаковую компоновку.

Несмотря на разнообразие моделей и мощностных характеристик, подавляющее большинство электродных котлов имеет сходную компоновку

Разница лишь – в некоторых нюансах внешнего исполнения в различных производителей, и в особенностях управляющей аппаратуры (которая, по сути, чаще всего уже котлом не является и приобретается отдельно).

Электронные котлы могут быть предназначены для работы от сети переменного тока 220 В, или от трехфазной – 380 В. Это предопределяет некоторое различие в их конструкции.

Принципиальная схема устройства однофазного электродного котла.

Рассмотрим для начала, как устроен однофазный котел.

Он представляет собой металлический корпус цилиндрической формы (поз. 1). Этот отдел служит не только для обеспечения протока теплоносителя – металлические стенки корпуса играют роль одного из электродов. Для этого на корпусе предусматривается клемма подключения «нулевого» провода (поз. 2). На рисунке показано упрощённо, но часто эта клемма расположена скрыто, так как убрана в коммутационный блок котла.

Цилиндрическая часть корпуса с одной стороны заканчивается патрубком для подключения к трубе подачи отопительного контура (поз. 3) – именно отсюда в систему будет поступать разогретый в котле теплоноситель (показано розовой стрелкой). Подача же теплоносителя осуществляется через другой патрубок, расположенный перпендикулярно оси главного цилиндра (поз. 4 и голубая стрелка соответственно).

Ровно по центру главного рабочего цилиндра размещен второй электрод (поз. 5). Естественно, должен соблюдаться необходимый зазор между ним и стенками – именно в этом промежутке и будет происходить быстрый нагрев теплоносителя. С этой стороны рабочий цилиндр заглушен – здесь размещён блок коммутации, включающий и клемму для подсоединения фазного провода. (поз. 6).

На рисунке, просто для наглядности, показан своеобразный «макет», котел самодельного изготовления. Естественно, в моделях заводской сборки все это выглядит более аккуратным.

Отличия в трехфазных моделях, по сути, только в конструкции электродов, и в связанном с этим увеличением габаритов всего изделия.

Трехфазные модели отличаются, в принципе, только количеством и расположением электродов и габаритами

На корпусе котла все равно предусмотрено клеммное подключение, оно  предназначено для коммутации провода нуля и заземления. А внутри рабочего цилиндра расположены три электрода (по числу фаз), которые конструктивно размещены на общей диэлектрической колодке на равных расстояниях – по углам равностороннего треугольника.

Электроды являются заменяемой деталью котла – их, в случае выхода из строя, можно заменить на новые.

Электроды для ионных котлов отопления: слева – трехфазный, справа – однофазные разной длины

Безусловно, в той области, где рабочий центральный цилиндр заглушен блоком коммутации, предусмотрена надежная гидро- и электротехническая изоляция. В заводских моделях, чтобы минимизировать вероятность получения обитателями квартиры электротравмы, корпус покрыт специальным изоляционным полиамидным составом.

Габариты электродных котлов могут сильно различаться – от миниатюрных нагревателей, которые обслуживают всего один или несколько радиаторов отопления, до мощных установок, способных обеспечить теплом крупное строение. Нередко такие котлы объединяют в своеобразные «батареи» с параллельным подключением, и запускают в работу одновременно или выборочно, по мере появления необходимости в поддержании большей или меньшей мощности обогрева.

От миниатюрных котлов – до мощных установок, нередко собираемых каскадом в целые «батареи»

По сути, у большинства моделей котлов на самом корпусе больше никаких управляющих или дополнительных устройств и нет. Все функции контроля и управления вынесены в отдельные модули различной степени сложности.

Котел, укомплектованный выносным модулем управления и набором коммутационным проводов

Самый простой набор управляющего оборудования комплектуется термодатчиком, устанавливаемый на трубе подачи и контролирующий степень разогрева теплоносителя. Более точный системы уже имеют два датчика – на входе и выходе в котел. На пульте управления выставляется необходимый уровень нагрева, и автоматика будет подавать питание на электроды, исходя из текущих значений с учетом их гистерезиса (установленного диапазона).

Существуют и гораздо более сложные схемы контроля и управления – они являются «фишкой» некоторых производителей подобного оборудования. В основном они рассчитаны на поддержание комфортных условий при минимально возможных энергозатратах.

Принцип работы котла

Качественный и функциональный котел в отопительной системе работает по принципу действия, схожему с иными котлами, но осуществляющими свою работу на ином альтернативном топливе. Суть его действия заключается на том, что ТЭН эффективно нагревает теплоноситель, то есть воду, которая предназначена для обогрева радиаторов. Как и в иных системах по отоплению, используется специальный принудительный способ циркуляционных процессов, который осуществляется посредством установленного насоса. Кроме того, может быть задействована естественная циркуляция.

Важно! Пристальное внимание требуется уделить тому, что большинство профессионалов советуют не устанавливать в систему особый циркуляционный насос. Говоря иными словами, нельзя применять принудительный циркуляционный процесс, если присутствует электрический котел.

В подобной ситуации рекомендуется получить помощь профессионалов, которые процесс отопления могут выполнить так, чтобы все работало исключительно по обычной естественной циркуляции.

Методика изготовления котла

Исходя из этого расчета, в самодельный электрокотел для отопления устанавливается необходимое количество тэнов. По каждый термоэлемент в верхней заглушке своего котла вырезается отверстие необходимого диаметра. Работа эта только на первый взгляд кажется простой, Все необходимые в верхней заглушке отверстия должны быть вырезаны так, чтобы вставленные в них термоэлементы были направлены строго вертикально вниз, или, по крайней мере, не выходили бы за пределы габаритов корпуса котла.

Для того чтобы этого добиться, в проделанные отверстия вставляются муфты с внутренней резьбой и привариваются к заглушке. Если приваривание муфт будет произведено неровно, это приведёт в перекосу термоэлементов в котле. Чтобы этого избежать, муфты сначала прихватывают к заглушке в нескольких местах, после чего выравнивают молотком, если требуется. Убедившись в том, что муфты стоят в отверстиях ровно, их можно приварить окончательно.

В нижней заглушке также прорезается отверстие, в которое вставляется муфта с внутренней или внешней резьбой. Впоследствии на неё будет установлен кран для спуска воды. Теперь необходимо прорезать два отверстия в корпусе будущего котла. Через эти отверстия трубы отопительной системы будут подключаться к котлу. В них также вставляются муфты и привариваются.

К верхней муфте подключается труба, она предназначена для подачи горячей воды в систему. К нижней муфте подключается нижняя труба (обратка), через которую остывшая вода возвращается в котёл для последующего нагревания. Затем к одному из концов трубы приваривается нижняя заглушка, а к другому – верхняя. В отверстия верхней заглушки вставляются термоэлементы.

Изготовление котла по шагам

Рассмотрим, как сделать электро котел отопления своими руками.

Корпус

Для ёмкости, которая будет исполнять роль корпуса и резервуара для воды, можно использовать сталь толщиной 3 – 5 мм (толщина обеспечивает надёжность в течение долгого времени).

Сварить прямоугольный бак можно из листового металла или же использовать отрезок готовой трубы, которую заглушают сверху и снизу. Но прежде чем приваривать боковые части, удобней будет в них сразу врезать необходимые элементы.

Готовый котел своими руками

Вход и выход

В верхней и нижней «крышках» ёмкости сверлятся отверстия под размер заготовленных трубок входа и выхода. Выжигаются они газосваркой или электросваркой. Края зашлифовываются (особенно если есть ржавчина, много шлака). Затем ввариваются сгоны. Крышки с готовыми входами и выходами устанавливаются на места, и провариваются.

Тэны бывают:

1. Фланцевые.
2. Резьбовые.

Фланцевые – это прокладка и множество болтов, которые могут быть слабым местом, давать течь, приржаветь, прокладку придётся периодически менять.

Поэтому лучше выбрать резьбовые нагреватели.

Чтобы установить их в корпус, понадобится купить или изготовить крупную гайку (можно взять толстостенную трубку и нарезать резьбу). Гайка вваривается в боковые стенки (или, в зависимости от модели корпуса, куда удобнее). На фум ленту или лён вворачивается тэн. Сколько задумано тэнов, столько и резьбовых гаек вваривается в корпус.

Если сделать выходной патрубок не в самой верхней точке, а чуть ниже, в образовавшемся «кармане» будут завихрения. Закипающая, в такой конструкции вода, будет шуметь.

Обвязка

Готовый котёл устанавливается в общий контур так, чтобы патрубок входа был внизу, а выход – в верхней части.

Устанавливать его лучше через запорную арматуру, которая позволит демонтировать оборудование (все соединения обязательно уплотняются фум лентой).

Расширительный бак будет общий для всей системы. Лучше расположить оба котла (основной и дополнительный) вблизи друг к другу, а закрытый расширитель установить на входе в них, перед циркуляционным насосом.

Электрокотлы не особо популярны из-за больших расходов на электроэнергию для обогрева помещения. Электрические котлы отопления как выбрать прибор, читайте в статье.

С отзывами покупателей о пеллетных котлах отопления вы можете ознакомиться по ссылке.

Подключение электричества

Провода подводятся к контактам тэнов. Места соединения тщательно изолируются. Подключение обязательно с заземлением (иначе обычная батарея может начать биться током) и через отдельные автоматы на 16 А.

Мощность котла нужно соизмерять с потенциалом проводки и счётчика. Если его мощность превышает 7 кВт, лучше делать его трёхфазным и устанавливать соответствующий электросчётчик, который нужно будет оформить в энергосбыте.

Небольшой самодельный электрокотел способен обогреть частный дом средних размеров

После установки и подключения котла, нужно провести тестирование – залить воду и подать ток. Убедившись, что всё исправно работает и тэны греют, можно слить воду и навести внешний лоск – всё зашлифовать и покрасить. До испытания делать это не имеет смысла, так как если придётся что-то дорабатывать, финишная отделка пострадает.

Чтобы избежать зарастания тэнов накипью (и быстрого выхода их из строя), нужно использовать дистиллированную воду или антифриз.

Фильтры не помогут, поскольку они защищают от взвесей, содержащихся в теплоносителе, а накипь – это минералы, оседающие на металле под действием температуры.

Терморегулятор для котла отопления своими руками, схема

Сложно представить современный отопительный котёл без использования терморегулятора. Это устройство включает и отключает прибор при достижении определённых температур. В настоящее время терморегуляторы имеют сложную структуру с кнопками управления или сенсорными экранами. В них можно задавать температурные режимы в зависимости от даты и времени. Также в продаже имеются приборы с дистанционным управлением и подключением к сети интернет. Однако простой терморегулятор для котла отопления своими руками, схема под силу собрать любому домашнему мастеру, умеющему держать в руках паяльник.

Устройство простого терморегулятора

Чаще всего простой терморегулятор состоит из следующих элементов:

• датчик температуры;
• исполнительное устройство;
• пороговая схема.

В качестве температурных датчиков могут применяться термометры сопротивления, термисторы, термореле и прочие полупроводниковые устройства.

Самой простой схемой данного устройства является прибор на биполярных транзисторах. Датчиком температуры здесь служит терморезистор, изменяющий сопротивление в зависимости от температурного режима.

Потенциометр R1 устанавливает смещение терморезистора R2 и потенциометра R3. На основании регулировки срабатывает реле К1 при изменении сопротивления терморезистора. Диод защищает выходной транзистор от скачков напряжения.

ВНИМАНИЕ! Перед изготовлением термостата рекомендуется подробнее изучить всю информацию. Так как нередко в интернете можно увидеть несоответствие описания и схемы.

Схема терморегулятора для котлов отопления

Для правильного функционирования устройства важно выполнить правильную калибровку. Для самостоятельного изготовления удобнее всего пользоваться следующей схемой.

В данном приборе стабилитроном служит микросхема К561ЛА7. Температура задаётся переменным резистором R2. Напряжение подаётся на преобразователь 2И-НЕ, затем передаётся на конденсатор С1.

В такой схеме достаточно простой принцип срабатывания:

• при падении температуры увеличивается напряжение в реле;
• когда температура доходит до определённого значения срабатывает реле.
• Элементом питания может служить любой блок питания, работающий в диапазоне от трёх до пятнадцати вольт.

ВНИМАНИЕ! Перед установкой самодельных устройств следует убедиться в правильности их работы. В противном случае это может привести к выходу оборудования из строя.

Как вы увидели, изготовление терморегулятора для отопительных котлов может осуществляться в домашних условиях. Для этого достаточно уметь читать простые схемы и пользоваться паяльником. Так вы можете самостоятельно собрать прибор без лишних затрат.

Подключение

После ознакомления со схемами отопления, можно приступать к самостоятельному созданию электродного котла.

Индукционный котел используется как для нагрева воды, так и для хозяйственных нужд (детальнее: «Делаем индукционные котлы отопления своими руками, учитывая опыт специалистов»). Его тепловой энергией можно отапливать целые помещения. В результате, можно говорить о том, что котлы отопления электрические электродные имеют высокий уровень функциональности и практичности.

Схемы подключения можно разделить на несколько категорий:

• подключение одной фазой;
• совместное подключение с бытовыми приборами обогрева;
• подключение тремя фазами;
• использованием контрольных и регулятивных блоков.

Устройство и принцип действия

Всем известен самодельный кипятильник из двух лезвий, прикрученных к спичкам. Такой же и принцип работы электродного котла, он основан на процессе электролиза. В обычной воде содержатся соли разных металлов, благодаря чему она становится проводником. Если к металлическим контактам, погруженным в воду, подавать постоянный ток, то заряженные частицы солей (ионы) начнут непрерывно двигаться от одного контакта к другому и осаживаться на нем. В нашей сети ток переменный, частотой 50 Гц, тогда ионы будут менять направление своего движения 50 раз в секунду.

Чем больше вода, протекающая через электродный котел, содержит солей, тем интенсивнее движение частиц и меньше сопротивление жидкости. По закону Ома при постоянном напряжении уменьшение сопротивления приводит к увеличению силы тока. Поскольку вода не проводит электричество так же хорошо, как медь или алюминий, то рост силы тока приводит к ее интенсивному нагреву. Таким способом электродные отопительные котлы преобразовывают почти 100% электроэнергии в тепло. Сила тока, а следом за ней и мощность нагревателя зависит от концентрации солей в теплоносителе:

P = UI, где:

• P – значение мощности, Вт;
• U – напряжение в сети, для однофазной сети равно 220 В, для трехфазной – 380 В;
• I – сила тока, А.

Производителями обычно используется следующее устройство электродного котла отопления: цилиндрический корпус из отрезка трубы, внутри которого расположен круглый электрод. Он служит первым контактом, к которому подводится фазный провод. Второй контакт – это сам корпус, к нему подключается нулевой провод. Во избежание поражения электротоком корпус аппарата обязательно нужно заземлить, для чего на нем предусматривается третий контакт. Такую же конструкцию принимают мастера, чтобы изготавливать электродные котлы своими руками.

Как сделать электрокотел отопления своими руками

Устройство котла довольно простое, а именно в вертикально расположенную трубу диаметром 120 мм и длинной 65 см устанавливается 2 ТЕНа, нижний 1,5 кВт и верхний 0,9 кВт с терморегулятором.  Нагревательные элементы монтируются в трубу через просверленные отверстия в заглушке, обязательно необходимо использовать резиновые прокладки, чтобы не было протечек. Так же особое внимание следует уделить изоляции проводов, дабы избежать короткого замыкания в случае протечки воды. Заземление котла тоже является не маловажным мероприятием, потому как ТЕНы нередко пробивают на корпус и батарея радиатора может бить током.

В верхней и нижней части вертикально расположенной трубы (будущего котла) ввариваются сгоны, они нужны для подключения котла к системе. Дополнительно сгон вваривается в нижней части для слива воды из системы через кран.

Материалы

1. ТЕН 2 шт 1,5 и 0,9 кВт
2. труба 120 мм длинна 650 мм с толщиной стенки 3 мм
3. сгон 1,25 дюйма пара штук
4. металлическая пластина 120х120 мм толщина 3-4 мм
5. фум лента
6. терморегулятор и провода

Инструменты

1. сварочный инвертор
2. дрель
3. УШМ(болгарка)
4. молоток
5. газовый ключ
6. измерительный инструмент

Пошаговая инструкция по изготовлению и монтажу электрокотла.

Внимание! Расстояние между отверстиями должно быть такое же как и на батарее отопления, чтобы их в последствии можно было легко подсоединить.  Окалину сбиваем молотком, а неровности убираем и шлифуем болгаркой.  Подготовленные сгоны. Вваривается сгон.  Нижняя часть котла наглухо заваривается пластиной 120х120 мм с толщиной стенки не менее 3-4 мм.   Наварена плита и сгоны ы нижней части.  Сгон для ТЕНа 0.9 кВт и расширительного бочка.  ТЕН 1.5 кВт.  В казённой части заваренной трубы сверлятся отверстия под установку ТЕНа.  Обязательно крепеж через резиновую прокладку.  Приступаем к подключению котла к системе, наматываем фум-ленту на сгон.  Вот так выглядит новый электрокотел, в верхней его части ТЕН с терморегулятором.  Подключение нижнего ТЕНа.  Новый котел работает намного эффективнее и вот температура 76°   Далее котел был окрашен, а в верхней части установлена плотно закрывающаяся крышка. Вот таким образом была решена проблема отопления в доме.

Самодельные котлы для отопления частного дома

22359 просмотров

Несмотря на то, что современный рынок котлов с каждым годом все больше увеличивается, не меньшей популярностью пользуются и самодельные приборы для автономного отопления. Сделать такой агрегат своими руками сложно, но вполне реально, и у многих получается осуществить свои планы.

Преимущества системы на твердом топливе

Изготовление самодельных котлов отопления для частного дома подразумевает проведение расчетов, а также получение некоторых навыков и знаний.

При этом самое важное в такой работе – это безопасность, так как даже заводские изделия  периодически становятся причиной взрыва или пожара.

Еще одна проблема, которая может сопровождать создание оборудования, это сопряжение самодельной конструкции с отопительной системой. 

Самыми доступными и безопасными котлами, которые можно соорудить своими силами, являются агрегаты, работающие на твердом топливе. Они характеризуются следующими преимуществами:

• высокий КПД;
• полная автономность системы;
• простая эксплуатация;
• экологичность;
• невысокие расходы.

Можно выделить два типа котлов, работающих на твердом сырье:

• традиционные приборы,
• пиролизные.

Разница между ними в том, что осуществляется по-разному сгорание топлива.

В традиционных котлах предусмотрена только одна камера, где и происходит сгорание топлива.

Пиролизные агрегаты имеют два отсека, в нижнем из которых происходит сгорание топлива с выделением большого количества газа, а в верхнем – происходит его сжигание, в результате чего образуется большее количество тепла. При эксплуатации пиролизного котла требуется использовать только сухую древесину, а также соблюдать другие требования к теплоносителю.

Видео и рекомендации

Система таких агрегатов отличается простотой и доступностью. Такая работа под силу любому при условии соблюдения определенных условий:

• владение базовыми навыками горячей сварки;
• проведение предварительных расчетов и изготовление  чертежа;
• подготовка  всех необходимых материалов.

Видео 1 Делаем котел отопления своими руками

Видео 2 Делаем обычный самодельный дровяной котел

Видео 3 Новая супер модернизация самодельного котла “Бубафоня”

Видео 4 Самодельный “неубиваемый” электрокотел

Главная особенность самодельных котлов для отопления частного дома, видео которых мы можете посмотреть выше, это то, что для их создания не требуется никакое специальное оборудование, а конструкцию можно соорудить из подручных средств:

• листы металла, или металлическая бочка с толщиной стенки не менее 5 мм, при этом обязательно нужно удостовериться в отсутствии дыр;
• радиаторы.
• стальные и профильные трубы.
• заслонки.
• крепежные детали.
• дверца.

Кроме того, котел можно оборудовать циркуляционным насосом.

Чертежи и инструкция

Собирать и устанавливать оборудование следует исключительно по схеме, обязательно в порядке, который  был предусмотрен чертежом. При этом полностью исключены ошибки, приводящие к полной неработоспособности  изделия.

Традиционные самодельные котлы для отопления частного дома, чертежи которых можно сделать самостоятельно, выполняются в виде 2 отсеков,  размещающихся  по принципу «матрешки».

Внешний отсек будет исполнять роль камеры для сгорания топлива, а внутренний – будет служить баком для нагрева теплоносителя.

Совет

При этом эти отсеки не должны между собой сообщаться, чтобы продукты сгорания не попадали в воду.

После сборки основы самодельный котел для отопления частного дома, чертеж которого дает возможность сделать это быстро и правильно, устанавливается на постоянное место. Затем топку оборудуют дымоходом с заслонками, для того, чтобы  дым выводился наружу, и обеспечивалось отопление. В заключение – придание печи эстетики с использованием кирпича или декоративных элементов.

Далее самодельный котел подсоединяется к водяному контуру и проводится первое включение конструкции, которое является тестовым запуском. В случае успешного тестирования, изделие можно использовать по назначению.

Самодельные котлы являются удачным решением для отопления дома в любое время года, ведь  они могут стать частью интерьера, предметом гордости мастера и источником тепла.

Внутренне устройство

Конструктивно индукционный электрический котел отопления представляет собой трансформатор, заключенный в сварную металлическую оболочку. Под кожухом находится теплоизолирующий слой. Катушка располагается в отдельном отсеке, герметично заизолированном от рабочего пространства. Такое размещение безопасно, потому что полностью исключает контакт с теплоносителем. Сердечник состоит из тонких стальных трубок с тороидальной обмоткой.

Обратите внимание, что котел отопления из индукционной плитки не имеет нагревательных элементов, чем принципиально отличается от традиционных теплогенераторов, оснащенных ТЭНами. Его конструктивные особенности обеспечивают бесперебойную высокоэффективную работу отопительной системы в течение очень длительного периода времени

Поэтапное изготовление твердотопливного котла своими руками

Конечно, сделать промышленный водяной котел своими руками со 100% КПД не получится, но и простое оборудование самостоятельного производства будет отвечать требованиям теплосистемы, если соблюсти все правила и тонкости сборки, монтажа.

Инструменты и материалы

Для работы мастеру пригодится следующий набор:

• сварочный аппарат;
• болгарка с отрезным, шлифовальным диском;
• электродрель и сверла по металлу;
• газовый ключ (№ 1-2);
• молоток;
• накидные или рожковые ключи, отвертки;
• пассатижи;
• угольник на 90 градусов;
• листы стали толщиной от 5 мм для котла и от 7 мм для колосников;
• стальные уголки 50х50 для каркаса котла;
• листы стали для накопительного бака (лучше брать нержавейку);
• толстостенная стальная труба или набор труб диаметром 32-50 мм для теплообменника.

Особенности изготовления корпуса и теплообменника

Корпус стального агрегата будет выполнять роль топочной камеры, поэтому для уменьшения риска деформации стенок при нагревании, конструкции нужно делать двухслойными. Между листами засыпается чистый сухой песок, который будет поддерживать стабильность формы и нивелировать возможные риски деформации.

Оболочки корпуса изнутри и снаружи должны быть каркасными, чтобы повысить жесткость изделия, а для увеличения прочности стенок камеры сгорания, их снаружи обшивают стальным уголком или профильной трубой, выставляя элементы как ребра жесткости. Переднюю стенку нужно оснастить двумя проемами – один для зольника, второй для дверцы закладочного бункера.

Как только все заготовки для корпуса сделаны, можно изготавливать теплообменник. Для него потребуются нарезанные водопроводные трубы, соединять сваркой так, чтобы получился герметичный контур. Главное требование, изготовить контур так, чтобы проточный отрезок змеевика был максимально возможной длины – это увеличит площадь нагрева трубы, а значит, повысит КПД агрегата.

Сборка котла отопления

Как только все конструктивные элементы готовы, можно собирать оборудование. Делать это лучше в точке установки, чтобы потом не перетаскивать тяжелый агрегат. Зона монтажа должна быть укреплена бетонной подложкой, к которой котел прикрепляется сваркой к анкерам.

Сначала собирается каркас, потом схема дополняется комплектующими, листами обшивки. Сварные швы нужно тщательно обработать – зачистить от шлака, отшлифовать. После выполнения работ осмотреть конструкцию на герметичность. Потом в корпус устанавливаются колосники, теплообменник.

Накопительный бак из нержавеющей стали можно сделать самому, но вот врезка в контур для новичка может быть сложной, поэтому работы лучше предоставить специалистам. Следует помнить, что в самотечных системах отопления накопительный бак устанавливается в верхнюю точку системы.

Зная, как сделать котел с водяным контуром, не составит сложности изготовить оборудование своими руками. Финишная обработка агрегата заключается в покраске специальным составом для защиты от коррозии. Для этого подойдет жаропрочная смесь типа специальной краски для печей и каминов. Корпус предварительно зачищается, обезжиривается, грунтуется и затем покрывается 2-3 слоями краски с просушкой каждого слоя по отдельности.

После сборки и установки твердотопливный котел требует опрессовки водой под давлением. Процедура выполняется для обнаружения и устранения дефектов всей системы отопления и ее основных, вспомогательных узлов. Также нельзя забывать о пусконаладочных работах, монтаже регулятора тяги, который гарантирует нормальную работу котла при любой погоде.

Если под рукой нет листовой стали, можно соорудить агрегат из старого газового баллона, а как изготовить котел из трубы своими руками подскажет видео от профессионалов.

Купить детали на Алиэкспресс

Приборы, осуществляющие нагрев за счет электричества, а не газа, безопасны и удобны. Такие нагреватели не производят копоти и неприятного запаха, но потребляют большое количество электроэнергии. Отличный выход — собрать индукционный нагреватель своими руками. Это и экономия средств, и вклад в бюджет семьи. Существует много простых схем, по которым индуктор можно собрать самостоятельно.

Для того чтобы было легче разобраться в схемах и правильно собрать конструкцию, нелишним будет заглянуть в историю электричества. Способы нагрева металлических конструкций электромагнитным током катушки широко используются в промышленном изготовлении бытовых приборов — котлов, нагревателей и плит. Оказывается, можно сделать рабочий и долговечный индукционный нагреватель своими руками.

Принцип работы устройств

Принцип работы устройств

Знаменитый британский ученый XIX века Фарадей в течение 9 лет проводил исследования, чтобы преобразовать магнитные волны в электричество. В 1931 году наконец было совершено открытие, получившее название электромагнитная индукция. Проволочная обмотка катушки, в центре которой находится сердечник из магнитящегося металла, создает магнитное поле под силой переменного тока. Под действием вихревых потоков сердечник нагревается.

Открытие Фарадея стали применять как в промышленности, так и при изготовлении самодельных моторов и электронагревателей. Первую плавильню на основе вихревого индуктора открыли в 1928 году в Шеффилде. Позже по тому же принципу обогревали цеха заводов, а для нагрева воды, металлических поверхностей знатоки собирали индуктор своими руками.

Схема устройства того времени действительна и сегодня. Классический пример — индукционный котел, в составе которого имеются:

• металлический сердечник;
• корпус;
• тепловая изоляция.

Особенности схемы для ускорения частоты тока следующие:

• промышленная частота в 50 Гц не подходит для самодельных приборов;
• прямое подключение индуктора к сети приведет к гулу и слабому нагреву;
• эффективное нагревание осуществляется при частоте 10 кГц.

Сборка по схемам

Собрать индуктивный нагреватель своими руками может любой человек, знакомый с законами физики. Сложность устройства будет варьироваться от степени подготовленности и опытности мастера.

Существует множество видеоуроков, следуя которым можно создать эффективное устройство. Практически всегда необходимо использовать такие основные составляющие:

• стальная проволока диаметром 6−7 мм;
• медная проволока для катушки индуктивности;
• сетка из металла (для удержания проволоки внутри корпуса);
• переходники;
• трубы для корпуса (из пластика или стали);
• высокочастотный инвертор.

Этого будет достаточно для сборки индукционной катушки своими руками, а ведь именно она находится в основе проточного водонагревателя. После подготовки необходимых элементов можно подходить непосредственно к процессу изготовления аппарата:

• нарезать проволоку на отрезки в 6−7 см;
• металлической сеткой покрыть внутреннюю часть трубы и засыпать проволоку доверху;
• аналогично закрыть отверстие трубы снаружи;
• намотать на пластиковый корпус медную проволоку не менее 90 раз для катушки;
• вставить конструкцию в систему отопления;
• с помощью инвертора подключить катушку к электричеству.

По похожему алгоритму можно легко собрать индукционный котел, для чего следует:

• нарезать заготовки из стальной трубы 25 на 45 мм со стенкой не толще 2 мм;
• сварить их друг с другом, соединяя меньшими диаметрами между собой;
• приварить железные крышки к торцам и просверлить отверстия для патрубков с резьбой;
• сделать крепление для индукционной печки, приварив с одной стороны два уголка;
• вставить варочную панель в крепление из уголков и подключить к электросети;
• внести в систему теплоноситель и включить нагрев.

Многие индукторы работают на мощности не выше 2 — 2,5 кВт. Такие обогреватели рассчитаны на помещение 20 — 25 м²

Если генератор используют в автосервисе, можно подключить его к сварочному аппарату, но важно учитывать определенные нюансы:

• Необходим переменный ток, а не постоянный как у инвертора. Сварочный аппарат придется исследовать на наличие точек, где напряжение не имеет прямой направленности.
• Количество витков к проводу большего сечения подбирается математическим вычислением.
• Потребуется охлаждение работающих элементов.

Вариант №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

Пуск котла

Подготавливать электрический котел к запуску, означает, что его необходимо полностью проверить все соединения, электрическую сеть, заполнение системы водой. Если в проводке будут находиться пережатые или порванные провода, то их нужно будет заменить и тщательно заизолировать. Поступать по другому запрещается, так как в трехфазной сети находится напряжение с приличной силой тока, а замененный участок может пробивать.

Подготовка также подразумевает очистку конструкции от пыли и грязи. Еще следует позаботиться о том, чтобы не допустить скачков напряжения как при первом запуске, так и при дальнейшей работе. Чтобы этого не случилось, устанавливают устройство защитного отключения.

Пуск:

1. Сначала необходимо наполнить систему водой, причем сделать это таким образом, чтобы в ней не было воздушных пробок. Как правило, радиаторы имеют в своей верхней части специальные краники для выпуска скопившегося воздуха.
2. В дальнейшем останется лишь включить котел в электросеть и подождать, когда он прогреется.

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.

Электрический котел для отопления дома

Преимущества установки центрального электрического отопителя:

1. Применение других видов топлива параллельно с электричеством.
2. Возможность встроить в уже существующую систему отопления.
3. Экономия на нагревателях.
4. Простота конструкции и ремонтопригодность.
5. Экономия при наличии дифференцированных тарифов на отопление.
6. Низкая стоимость оборудования, возможность дистанционного контроля.
7. Доступность технологии, возможность собрать отопитель своими руками.
8. Возможность установки в систему отопления частного дома и подсобных помещений.
9. Оптимальное решение при наличии альтернативных источников энергии: солнечной панели или ветрогенератора.

Есть различные методы реализации электрического котла, но любой содержит три компонента:

1. Нагреватель.
2. Корпус.
3. Группа управления и безопасности.

Различия электрических котлов, как правило, это вариации этих параметров и опций.

Как собирают ТЭНы

Как сварить котел отопления своими руками на основе ТЭНа, которым можно отопить загородный дом? Понадобятся следующие детали:

• ТЭН, который будет нагревать воду (мощностью 1 – 1,5 кВт);
• труба большого диаметра;
• фланец для закрепления ТЭНа;
• крепежи под фланец;
• два отрезка водопроводной трубы.

Внизу стальной трубы, выполняющей роль котла, фланцевым способом монтируют ТЭН. Вверху сооружают расширительный бак, в котором должно быть отверстие для залива воды.

Котёл соединяют с помощью отрезков водопроводных труб с батареями (подача и обратка). После того, как в систему будет залита вода, отопление можно включать.

На заметку. Выделенной линии электропитания не требуется. Достаточно обычной розетки, куда включают все электроприборы. По сравнению с электродным котлом, ТЭНовый безопасен. Жидкость не соприкасается с деталями, которые находятся под напряжением.

Минус такого обогрева — значительный расход электроэнергии, который особенно ощутим, когда площадь помещения большая. Котёл можно и усовершенствовать, поставив в него терморегулятор. Температура воды будет держаться на заданном уровне.

Для обогрева небольшого дачного домика достаточно котла-трубы не более полуметра высотой. Когда вода нужна не только для отопления, но и для горячего водоснабжения, мощность ТЭНа и объём котла нужно увеличить.

Изготовление проточного водонагревателя

Итак, у нас имеется в наличии ТЭН (покупной или самодельный – на ваше усмотрение). Теперь осталось додумать дальнейшую конструкцию проточного водонагревателя.

Нам понадобится ведро (кастрюля)

,дрель-шуруповерт ,резиновые прокладки ,штуцер (фитинг на ½ или ¾ «), шаровой кран. В дне проделываем несколько отверстий для наилучшей фиксации ТЭНа. Для этого нам также пригодятся резиновые прокладки, которые следует расположить внутри емкости.

Снаружи нагревательный элемент крепится гайками, болтами.

Простота конструкции заключается в том, что холодная вода должна сразу подаваться в спираль ТЭНа. Поэтому в днище бака проделываем отверстия для трубки, подключаем к нему сливной штуцер или фитинг. Размер его зависит от размера резьбы трубы системы водоснабжения.

К этому фитингу вы уже вполне можете подсоединить водный стояк. На выходе трубы советуем установить сливной кран. В дальнейшем к нему будет очень удобно подсоединять насадку для душа, к примеру.

Внутреннее устройство ТЭНа

Регулятор температуры

нам также необходим. Его роль может играть любой, самый простенькийтермостат . Взять его можно у любого сломанного электрического чайника. В чайнике термостат сконструирован вместе со спиралью нагрева. Нагревательный элемент нам не нужен, его вы выкинем, а его часть в виде термостата и кнопки включения как раз нам и нужна.

Монтируется он рядом с ТЭНом, что позволяет максимально точно определять текущую температуру воды. А кнопку для его управления расположить удобнее будет на поверхности корпуса.

В итоге у нас получится небольшой накопительно-проточный водонагреватель, который 15 литров воды нагреет практически мгновенно.

Теплоизоляция корпуса

также не будет лишней. Она не только поможет сохранить тепло горячей воды, но также обезопасит вас от случайного ожога. В качестве внешнего корпуса можно использовать емкость побольше, в которую сможет влезть этот бак. Или же вы можете соорудить из жести своеобразный поддон с краями, куда бак поместится. При этом ставить бак лучше на деревянные дощечки, а все пустоты заполнить монтажной пеной или эковатой.

Преимущества и принцип действия

Помимо низкой стоимости данный вид установок имеет и другие достоинства:

• Квалифицированно сделанный агрегат из качественных материалов выдержит критические нагрузки при избыточном давлении теплоносителя до 4 Атм. Такая ситуация нередко случается с твердотопливными отопителями, поскольку циркуляция теплоносителя в силу разных причин может прекратиться и тогда вода в рубашке и теплообменнике агрегата закипает. Результат – высокое давление пара разрывает теплообменник в самом слабом месте.
• Большие возможности для модернизации конструкции, особенно если вы делаете отопитель самостоятельно. Тогда самодельный котел отопления на твердом топливе изготавливается конкретно по вашим требованиям, под свою систему отопления и доступный именно вам вид топлива.
• Усовершенствовать установку можно поэтапно. Например, в этом году средств хватило только на то, чтобы сделать базовую модель. При возможности в следующем году можно купить и добавить комплект автоматики в перерыве между отопительными сезонами, и так далее.

Практика эксплуатации разных видов установок, сжигающих дрова, показывает что самый приемлемый и простой вариант – изготовить и применять для отопления дома классические самодельные котлы на дровах прямого горения. Принцип их работы прост: дрова в топке горят при естественной тяге дымохода, отдавая тепло водяной рубашке и теплообменнику. Последний работает по жаротрубной схеме, то есть, дымовые газы высокой температуры проходят сквозь дымогарные трубы теплообменника и напрямую отдают тепло воде, которая их омывает . Регулировка интенсивности горения выполняется дверцей зольника (в простонародье – поддувала), открывание которой дозирует количество воздуха, поступающего в топку через колосниковую решетку.

В пользу выбора классической конструкции говорят аргументы:

• простота в изготовлении;
• удобство и доступность самостоятельного обслуживания;
• нет ограничений по влажности древесины;
• высокая ремонтопригодность и возможность исправления недостатков, выявленных в процессе эксплуатации.