Плюсы и минусы обогрева дома электричеством
Основными преимуществами использования электрических отопительных приборов являются:
- Простота и легкость установки – монтаж электрического отопительного оборудования может производиться лицами, не имеющими специального разрешения. Сам процесс установки требует минимальных навыков и знаний в области отопительных систем;
- Безопасность – приборы электроотопления имеют надежную и простую защиту от короткого замыкания, перегрева, превышения параметров установленных настроек;
- Невысокие первоначальные затраты – благодаря самостоятельной установке и относительно невысокой цене оборудования;
- Надежность и бесшумность – отопительное оборудование данного вида имеет длительный срок эксплуатации, высокое качество изготовления;
- Простота эксплуатации – регулировка и управление отопительными приборами имеет простой и понятный интерфейс;
- Высокий уровень КПД – эффективность современных отопительных электроприборов составляет от 80 до 98-99%.
Недостатками применения отопительных электроприборов являются следующие:
- Высокая стоимость оплаты за электричество – так как отопительное оборудование потребляет от 0,4-0,5 до 10 и более Квт электроэнергии в час, это приводит к ощутимым счетам за электричество;
- Энергозависимость – при отключении электричества нагревательный прибор, следовательно, вся отопительная система перестает функционировать.
Важно! Дешево обойдется обогрев дома электричеством людям, имеющим социальные льготные тарифы на электроэнергию (это ветераны ВОВ, многодетные семьи, Герои России и СССР, сироты). Также выгодно отапливать при помощи электроприборов небольшой дачный домик – не во всех дачных товариществах подведен газ
Принцип работы электродного электрокотла для отопления
Вот так выглядит электродный электрокотел.
Такой котел также называют ионным. Это связано с принципом преобразования им электрической энергии в тепловую. Сам по себе электродный котел совсем маленький. Электродный электрокотел для отопления устанавливается на трубу и его даже не нужно дополнительно крепить к стенам. Он держится за счет американок, на которые он посажен, этого вполне достаточно.
Корпус электродного электрокотла для отопления похож на отрезок трубы, длиной около 40 см. В один из торцов вкручивается металлический стержень. Второй конец либо запаян, либо же в нем вварен патрубок для циркуляции теплоносителя. Всего в корпусе нагревателя два патрубка для подачи и обратки. Они могут быть расположены:
- один в торце, второй перпендикулярно в боковой части;
- оба в боковой части перпендикулярно корпусу и параллельно между собой.
Принцип работы электрического котла отопления заключается в том, что между катодом (положительно заряженный электрод) и анодом (отрицательно заряженный электрод) происходит движение ионов. Они, в свою очередь, также могут быть как положительно, так и отрицательно заряженными. При этом постоянно происходит смена их полярности, один и тот же ион в секунду меняет плюс на минус 50 раз. Из-за этого движение ионов хаотичное, ведь плюс притягивает минус, а когда происходит постоянная смена полярности, то частицы, соответственно, меняют вектор движения.
В результате быстрых, хаотичных движений ионов возникает трение, благодаря которому теплоноситель для электрических котлов отопления быстро нагревается. Скорость реакции настолько высока, что отрезка в 40 см достаточно чтобы нагреть циркулирующую в котле жидкость. В качестве катода выступает металлический стержень, на который подводится фаза, то есть плюс. Ноль, он же минус, подсоединяется к корпусу, при этом стержень с корпусом, кроме как через теплоноситель, никак не контактирует. Они изолированы между собой. Если в электродном электрическом котле отопления не будет теплоносителя, реакция прекращается.
Недостатки такого метода нагрева:
- теплоноситель находится под напряжением;
- нужна солевая подготовка жидкости;
- нельзя использовать незамерзающие жидкости в системе отопления.
Нагревание теплоносителя происходит за счет контакта жидкости с электрическими зарядами. Вода – лучший проводник и благодаря своему сопротивлению быстро закипает. Поэтому нужно изменить состав теплоносителя таким образом, чтобы уменьшить его удельное сопротивление. При этом должен соблюдаться уровень рабочего тока в амперах. Для каждого нагревателя значение стартового и максимального тока указаны в технической документации. Чтобы достигнуть необходимой силы тока в жидкость добавляют поваренную соль, ту которой пользуются в быту.
Количество соли в воде должно соответствовать государственному стандарту № 2874–72. На практике все происходит методом замера силы тока. При недостаточном его значении в жидкость добавляется еще поваренная соль, если же значение превышает допустимые нормы, то в теплоноситель добавляется дистиллированная вода. В дистиллированной воде практически нет примесей металла и солей, в то время как в водопроводной таких примесей много, особенно в воде с колодца или скважины. Температура теплоносителя контролируется специальными датчиками. При достижении установленной температуры они отключают котел и включают когда, вода остынет.
Об используемом теплоносителе
Электродные котлы не нуждаются в специально подготовленном теплоносителе, для этого может быть использована обыкновенная вода (при условии, что ее удельное сопротивление не превысит 1,3 кОм/см). В связи с этим вода все же нуждается в определенной подготовке. Так, если залить просто дистиллированную воду, то никакого успеха это не принесет, т. к. она не проводит электричества.
Процесс подготовки заключается в проведении экспериментов, вследствие которых сопротивляемость повышается (для этого используется пищевая сода, для приборов из алюминия – АСО-1) или уменьшается (добавляется талая или дождевая вода).
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
| 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. |
 | Патрубок под врезку перепускного клапана, он нужен для сброса давления; |
 | Переходники. В них будут вкручиваться ТЭНы, кстати, ТЭНов в этой модели котла предусмотрено 3. 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:
|
 | 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.
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.
|
Запуск котла
Перед пробным пуском нагревательного агрегата проверяют, насколько герметичны все узлы и соединения, а также правильность сборки электросети. После этого в систему заливают теплоноситель. Обязательно убедитесь, что в сети нет передавленных или порванных проводов, потому что в трехфазной сети большая сила тока. Все соединения проводов должны быть хорошо изолированы.
Прежде чем запустить агрегат, его хорошо очищают от загрязнений. Для правильной и бесперебойной работы такого нагревателя нужно защититься от скачков напряжения. С этой целью в сети монтируют УЗО.
Пробный запуск котла выполняют в такой последовательности:
В систему заливают очищенный теплоноситель.
Важно чтобы в контуре не скапливался воздух, поэтому его спускают, используя краны Маевского. Такая арматура должна быть установлена на верхних радиаторах в системе.
Список необходимых инструментов и стадии работ по монтажу
Итак, для качественного выполнения монтажа вам понадобятся:
- метизы для крепежа котла на стену и монтажная планка;
- схема верной установки электрокотла;
- дрель для отверстий под крепление;
- трубы, фланцы и муфты, отвечающие расчетным показателям;
- кабель с необходимым сечением;
- инструкция к устройству, которое вы собираетесь монтировать.
Собрав все необходимые инструменты, можно приступать к выполнению монтажа.
Сначала убедитесь в том, что материал стены может выдержать массу котла. Место подбирается так, чтобы оставалось некоторое пространство сбоку и сверху устройства. Это необходимо для обеспечения дальнейшего доступа к прибору при необходимости проведения работ по починке.
Обычно необходимое расстояние прописывают в инструкции, прилагаемой к котлу отопления. Оборудование, в свою очередь, должно быть размещено на стене без каких-либо перекосов, что очень легко проверить, используя строительный уровень.
Обязательное требование – это материал, из которого выполняется стена. Он должен быть негорючим. Для верного расположения прибора применяют специальную монтажную планку. Абсолютно все трубопроводы, подключенные к нему, должны рассчитываться исходя из особенностей насоса.
Особых сложностей в процессе монтажа возникнуть не должно
Тем не менее обратите внимание на возможные нюансы. К примеру, приборы, имеющие невысокую мощность, могут функционировать от 220 В, но для более мощных аналогов необходимо подключение к трехфазной сети
Очень важно верно выполнить расчет сечения кабеля. Это необходимо для того, чтобы он мог выдержать мощность агрегата и пропускал ток определенной величины
После монтажа котла к нему подключают трубопроводы.
Соблюдение техники безопасности
Начнем с того, что, прежде чем производить сборку и подсоединение электрокотла, вам нужно будет получить разрешение от поставщика электроэнергии. Это нужно для того, чтобы вы понимали, будет ли достаточно вашему котлу электричества, и не будет ли он работать в ущерб другим абонентам сети.
В принципе, монтаж этого агрегата лучше доверить профильным мастерам, но, если вам удалось самостоятельно собрать электродный котел, то вы должны и с его подключением справиться без проблем.
Подключение электрокотла в систему теплоснабжения называют термином «обвязка»
Для того чтобы подключить ваш самодельный котел, нужно ознакомиться со схемой отопления дома или квартиры, обращая внимание на точки доступа к электропитанию. Схема подключения учитывает тип системы теплоснабжения — одноконтурный или двухконтурный — а также мощность самого котла. Предлагаем вам посмотреть видео, посвященное монтажу и запуску электрокотла
Предлагаем вам посмотреть видео, посвященное монтажу и запуску электрокотла.
Опытные мастера советуют обратить внимание на следующие особенности монтажа электрокотла:
- прежде чем монтировать его, систему отопления нужно тщательно промыть водой с добавлением специальных очистительных средств,
- позаботьтесь о том, чтобы в системе отопления были предусмотрены предохранительный клапан и воздухоотводчик,
- отрезок трубы, соединяющей электрокотел с системой отопления, должен быть металлическим,
- температура воздуха при монтаже котла может колебаться от +10 до +40 градусов, влажность — не более, чем 75%,
- если вы живете в двухэтажном коттедже, то одного котла вам будет недостаточно. Нужно подключить два элекрокотла — по одному на каждую группу радиаторов.
При выборе места, куда будет подключен ваш самодельный котел, важно учитывать способ циркуляции по контуру теплоносителя. Тут есть лишь два варианта:
- если предполагается естественная циркуляция жидкости, то прибор нужно установить в нижней части системы. Это обеспечит максимальную эффективность прогрева радиаторов. При этом нагнетающая труба должна быть помещена над батареями на самой маленькой высоте,
- если вы предполагаете принудительную перекачку теплоносителя по системе, то электрокотел можно монтировать в любую ее часть.
Важно: занимаясь изготовлением, монтажом и запуском электродного котла отопления, необходимо придерживаться правил техники безопасности. Речь идет об электричестве и жидкости (теплоносителе), а это значит, что любая оплошность может привести к непоправимым последствиям. Пользователи электрокотлов утверждают, что данный вид отопительных приборов обычно не вызывает нареканий в процессе эксплуатации, если следовать правилам техники безопасности
Пользователи электрокотлов утверждают, что данный вид отопительных приборов обычно не вызывает нареканий в процессе эксплуатации, если следовать правилам техники безопасности.
Подводя итог, отметим, что собрать электрокотел для домашней системы отопления вполне под силу и не специалисту
Чтобы процесс прошел без неприятных сюрпризов, а результат вас порадовал, важно четко следовать инструкции, заранее позаботиться о том, чтобы под рукой у вас было все необходимое оборудование. Безусловно, элементарные навыки работы с электротехникой также необходимы. Желаем вам успехов!
Желаем вам успехов!
Технология изготовления. Инструкция
После ознакомления с устройством котла можно попытаться сделать аналогичный прибор в домашних условиях
Этот процесс не настолько труден, как может показаться, но требует предельной осторожности и внимательности. В противном случае готовое изделие может быть небезопасным
Этап 1. Подготовка всего необходимого
Для работы потребуется такое оборудование:
- сварочный аппарат;
- электроды;
- железный тройник;
- электродная изоляция (из полиамида);
- нулевой провод;
- муфта;
- клеммы заземления;
- труба соответствующих размеров из стали;
- изоляция для клемм.
Этап 2. Сборка ионного котла
Собираем котел
Вначале уясним несколько важных аспектов. Так, ионному котлу необходимо заземление, о чем упоминалось выше, а еще нулевой кабель должен подаваться исключительно на наружную трубу. Также стоит помнить о том, что фаза должна подаваться лишь на электроды.
Собираем котел
При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.
Собираем котел
Шаг 1. Вначале берется заранее приготовленная труба (оптимальные размеры – длина 25 см, диаметр 8-10 см). С одной стороны в трубу помещается набор электродов, с другой же устанавливается муфта для подключения к отопительной магистрали.
Чертеж ионного котла
Шаг 2. Возле электрода устанавливается изолятор, который помимо своей прямой функции послужит одновременно для дополнительной герметичности котла.
Шаг 3. Для изготовления изолятора используется термоустойчивый пластик высокого качества. Но для прибора важна не только герметичность, но еще и возможность резьбового соединения электрода с тройником. Именно поэтому рекомендуется поручить изготовление изолятора опытному специалисту, который сделает деталь в соответствии с необходимыми размерами.
Детали для сборки котла
Шаг 4. К корпусу приваривается большой болт. Далее к болту крепится нулевой кабель и заземляющие клеммы.
Шаг 5. После подключения к отопительной системе (это выполняется с помощью муфты) остается лишь скрыть готовый котел посредством декоративного покрытия. Такое покрытие необходимо не столько в целях эстетики, сколько для безопасности, защиты от поражений током. Не стоит пренебрегать этим, т. к. необходимо максимально ограничить доступ к теплогенератору.
Этап 3. Монтажные работы
Схема подключения котлаСхема подключения котла
- воздухоотводчики;
- манометр;
- предохранитель.
При этом запорная арматура устанавливается уже после расширительного бака. Более детально с особенностями подключения поможет ознакомиться приведенная выше схема.
Монтаж котла электродногоМонтаж котла электродногоСхема подключенияСборка системы отопленияСборка системы отопленияСборка системы отопленияПолифосфатный фильтрНастройка электродного котла
Видео – Ионный котел своими руками
Другие важные моменты установки.
- Котел устанавливается исключительно вертикально, что объясняется только особенностями функционирования. Крепежные элементы должны быть отдельными.
Перед монтажом прибора вся отопительная система тщательно промывается. Для этого берется чистая вода, разбавленная соответствующим средством (таким, к примеру, как Rothenberger). Если используется загрязненный теплоноситель либо магистраль была некачественно промыта, то производительность ионного котла существенно снизится.
- Для заземления можно использовать лишь медный кабель ø4 мм (или больше) с сопротивлением не выше четырех Ом. Кабель подключается к клемме-нулю, которая, соответственно, расположена в нижней части корпуса агрегата.
- Отопительные приборы (батареи) подбираются в соответствии с объемом системы. Оптимальный вариант – киловатт мощности прибора соответствует 8 литрам суммарного объема. Если превысить этот показатель, то котел будет функционировать дольше, чем требуется, вследствие чего возрастут затраты на электроэнергию.
- Помимо того, при обустройстве отопительной системы предпочтение следует отдать биметаллическим сплавам или алюминию. Неприемлемо использование других сплавов, поскольку в них имеется много различных примесей, которые воздействуют на электропроводность рабочей жидкости.
- Если устанавливается открытая система, то используемые батареи в любом случае должны иметь полимерное напыление на внутренней поверхности, что воспрепятствует доступу воздуха и, как следствие, предотвратит коррозию. У систем закрытого типа подобного недостатка нет.
От чугунных изделий следует отказаться вовсе, ведь примеси, содержащиеся в них в большом количестве, снизят производительность ионного котла. Также у таких батарей слишком большой объем, что повысит потребление электроэнергии.
Плюсы и минусы обогрева дома электричеством
Основными преимуществами использования электрических отопительных приборов являются:
- Простота и легкость установки – монтаж электрического отопительного оборудования может производиться лицами, не имеющими специального разрешения. Сам процесс установки требует минимальных навыков и знаний в области отопительных систем;
- Безопасность – приборы электроотопления имеют надежную и простую защиту от короткого замыкания, перегрева, превышения параметров установленных настроек;
- Невысокие первоначальные затраты – благодаря самостоятельной установке и относительно невысокой цене оборудования;
- Надежность и бесшумность – отопительное оборудование данного вида имеет длительный срок эксплуатации, высокое качество изготовления;
- Простота эксплуатации – регулировка и управление отопительными приборами имеет простой и понятный интерфейс;
- Высокий уровень КПД – эффективность современных отопительных электроприборов составляет от 80 до 98-99%.
Недостатками применения отопительных электроприборов являются следующие:
- Высокая стоимость оплаты за электричество – так как отопительное оборудование потребляет от 0,4-0,5 до 10 и более Квт электроэнергии в час, это приводит к ощутимым счетам за электричество;
- Энергозависимость – при отключении электричества нагревательный прибор, следовательно, вся отопительная система перестает функционировать.
Важно! Дешево обойдется обогрев дома электричеством людям, имеющим социальные льготные тарифы на электроэнергию (это ветераны ВОВ, многодетные семьи, Герои России и СССР, сироты). Также выгодно отапливать при помощи электроприборов небольшой дачный домик – не во всех дачных товариществах подведен газ
