Установка и подключение оборудования
схема подключения
Сложнее всего произвести подключение конструкции к электрической сети. Так как приходится иметь дело с обогревательными приборами, придется устанавливать вход на 3 фазы.
Непосредственно в самом электрическом щитке нужно будет установить ряд систем:
- автомат;
- реле;
- тумблер;
- предохранитель;
- датчик температуры;
- различные кнопки управления;
- магнитные пускатели и ряд других элементов, если в них имеется необходимость;
В обязательном порядке делают заземляющий контур. Для этого необходимо взять металлический штырь или арматуру, диаметр которой должен составлять приблизительно 15-20 мм, к нему прикрепляют металлический болт. Такую конструкцию размещают под полом жилого дома и пропускают к нему провод, идущий от электрического щитка.
Конструктивные особенности
С конструктивной точки зрения такой котел – это небольшая цельнометаллическая труба с полиамидным напылением (оно выполняет функцию изолятора). К корпусу подсоединены ввод и вывод теплоносителя, а также клеммы питания. С одной стороны в трубу вставляется набор изолированных электродов, в то время как другая герметично запаяна.
Котел электродный
Рассмотрим технические параметры заводских моделей.
- Длина – до 60 см, диаметр – не более 32 см.
- Мощность может варьироваться между 2 и 50 кВт, другими словами, котлы способны отапливать помещение площадью до 1500 м².
- Также они могут быть одно- и трехфазными. В первом случае подразумеваются маломощные приборы, используемые в частных домах, во втором – котлы с высокой производительностью, предназначающиеся для объектов промышленного типа.
Оптимальное значение потребления энергии достигается при температуре рабочей жидкости в 75ᵒС. Если показатель выше, то потребление энергии увеличивается, а если ниже, то оно, соответственно, снижается (при минусовых температурах показатель теплопроводности у жидкости ухудшается).
По способу подачи теплоносителя ионные приборы могут быть двух типов:
- открытые системы характеризуются тем, что нагретая жидкость движется естественным путем, передает тепло и направляется обратно в теплогенератор;
в закрытых же имеются специальный насос и расширительный бак – они необходимы для начального этапа прогрева рабочей жидкости.
Подключение к сети и блок управления
Для безопасного подключения к сети потребуются:
- Провода соответствующего сечения. Сечение рассчитывается исходя из мощности и длины, для мощной системы лучше подключение силового кабеля и 380 вольт.
- Заземление: металлические детали стоит присоединить к контуру заземления.
- Отдельный дифавтомат — выключит потребителя, если защитная трубка проржавеет и будет «пробивать» в дом.
Чтобы регулировать силу тока, приобретают:
- Контроллер или блок управления.
- Амперметр.
- GPS-модуль.
- Механический клапан, отключающий электроэнергию при закипании жидкости в котле (надежный механизм, работает от давления).
Самодельный на ТЭНах или заводской
При желании приобретают электрический котел заводского изготовления. Однако, стоит понимать, что самодельная конструкция выйдет дешевле при одинаковом КПД, к самодельному котлу можно подключать различные вариации управления, дополнять обвязку новыми узлами. В готовом заводском изделии этой возможности не будет.
Фото 1. Электрический настенный котел одноконтурный, модель ЭВПМ-Next, производитель – «ЭРДО», Россия.
Правильно работающий электрический котел оптимально справляется с нагревом дома, не допускает пробоев электроэнергии на батареи.
Проектирование и реализация сложных и малопонятных схем подключения проводится под надзором опытных специалистов.
Жидкость в котле не закипать, нагрев равномерный и постоянный. Предпочтение отдают низкотемпературным системам — они безопаснее и более контролируемы. Если есть скачки температуры — замените нагреватель и регулятор.
Электродный электрический котел отопления своими руками
Электродный котел греет воду благодаря движению ионов между положительно и отрицательно заряженными электродами. Подробно о принципе работы всех видов электрокотлов мы писали в предыдущий раз.
В самодельном электродном котле анод должен быть изолированным от катода.
Самодельный электрокотел обойдется совсем недорого, в зависимости от того, что у вас найдется в наличии. Цена вопроса будет низкой, даже если придется покупать абсолютно все. Для работы понадобятся:
- труба диаметром 50 мм;
- металлический пруток сечением 20 мм;
- две муфты с внутренней резьбой;
- плоский фланец;
- любой материал диэлектрик;
- резина для уплотнения;
- гайки, болты.
Итак, приступим. Как сделать электрокотел отопления своими руками? Берем тубу и в один торец ввариваем муфту. Вторую муфту размещаем в боковой части ближе к противоположному торцу, на который приваривается фланец. Затем в металлическом прутике высверливаем отверстие и нарезаем в нем резьбу. В это отверстие будет вкручиваться болт, которым электрод бут крепится к диэлектрику. Диэлектрик – это материал, который не проводит электричество. Нужно изолировать электрод от корпуса, иначе возникнет короткое замыкание.
Чтобы все было аккуратно, из текстолита вырезаем круг размером с имеющийся фланец. Затем в диэлектрике просверливаются отверстия для крепления к фланцу и одно отверстие посередине, для крепления электрода. Пруток прикручивается перед тем, как агрегат будет собран. Между текстолитом и фланцем нужно положить резиновую прокладку для уплотнения стыка и затянуть все болтами с гайками.
Для удобства на корпус нужно приварить два болтика, на которые будет подаваться ноль и крепиться заземление. Земля должна быть обязательно. Фазу (плюс) подсоединяем к болту, которым крепиться электрод. Все провода нужно заизолировать. Перед тем как подключить котел нужно провести солевую подготовку теплоносителя. Также не обойтись без элементарного блока управления с термодатчиком. Электродный электрокотел для отопления своими руками, видео:
Практическое руководство по самостоятельному изготовлению
Перед установкой оборудования необходимо тщательно подготовиться: сделать или заказать чертежи и схемы, произвести нужные расчёты, выбрать место под установку, запастись материалами и инструментами.
Хоть готовые чертежи теоретически можно использовать, но в большинстве случаев их придётся переделывать, так как каждый домашний мастер будет использовать те материалы, которые у него есть.
https://youtube.com/watch?v=RLev9e9Ydjc
Производство котла на основе тэна
Электрокотел для отопления дома своими руками лучше сделать на основе технологии трубчатого электронагревателя. Связано это с простотой конструкции. Её сделать сможет даже человек без соответствующего опыта. Такое устройство разрешается использовать для обогрева как большого, так и маленького помещения. Его можно установить в гараже, бане или небольшой комнате. К тому же для его работы потребуется напряжение от обычной сети.
Сделать электрокотел отопления своими руками на 220 В можно из стальных труб для корпуса и патрубков, металлических листов и нескольких тэнов. Если планируется устанавливать один тэн, тогда достаточно трубы диаметром 10 см, а если два и более, то 13-15 см. Корпус должен быть длиннее нагревательного элемента минимум на полметра.
Необходимые инструменты и материалы
Для котла с мощностью 2,4 кВт нужно немного материалов. Он обеспечит теплом дом в качестве дополнительного оборудования. Для работы необходимо подготовить:
- Трубу из стали диаметром 120 мм и длиной 65 см.
- Листы из стали толщиной 4 мм и размером 1,5×1,5 м.
- Два тэна по 1,2 кВт.
- Термостат.
- Предохранительные клапаны.
Все материалы можно приобрести в специализированных магазинах. Если устанавливать покупной котёл, то комплектующие должны быть в комплекте с ним. Некоторые элементы можно сделать самостоятельно из подручных средств, но термостат нужно покупать в любом случае. Также нужно подготовить ряд инструментов:
- Шлифовочную машинку.
- Сварочный аппарат.
- Дрель и набор свёрл.
- Линейку и маркер.
- Набор отвёрток и ключей.
Пошаговая инструкция
Котёл для частного дома можно сделать самостоятельно, воспользовавшись инструкцией по производству. Все действия необходимо выполнять в такой последовательности:
- Производство теплообменника. Для этого необходимо в трубе диаметром 120 мм прожечь отверстие в 1 дюйм. Делать его лучше газовой горелкой, в крайнем случае — электродом.
- Проделанное отверстие зачищают с помощью болгарки. Дальше к отверстию нужно приварить стогны.
- Для дна котла используют металлическую пластину толщиной 5 мм. Она будет закрывать аппарат снизу и выполнять функцию фланца для тэна.
- В самой нижней части трубы ввариваются стогны, которые отводят лишнюю воду из системы.
- К корпусу котла необходимо приварить шпильку. К ней будет подключаться заземление.
- Верхняя часть закрывается круглой пластиной диаметром 120 мм.
- Герметичность конструкции можно проверить, опустив её в воду. Предварительно все патрубки закрываются полипропиленом.
- Дальше необходимо установить терморегулятор и кран, после чего подключить устройство к системе подачи воды.
- На завершающем этапе тэны включают и тестируют работу системы.
Такая конструкция имеет свои недостатки. Основным из них является невозможность замены нагревательного элемента. Для этого нужно отрезать верхнюю крышку и демонтировать конструкцию. Чтобы избежать таких последствий, необходимо устанавливать съёмные тэны наподобие тех, что устанавливаются в бойлерах.
Для защиты от коррозии котёл обрабатывают специальным веществом. После этого его необходимо прогрунтовать и покрасить. Но лучше эти действия сделать отдельно для каждого элемента до установки котла.
Самостоятельно собранная отопительная установка хоть и имеет ряд недостатков, но экономичность и простота в использовании делают её популярной среди пользователей
Однако не нужно забывать о предельной осторожности во время монтажа и эксплуатации, так как электричество требует особого внимания. После запуска оборудования необходимо контролировать процесс его работы и вовремя проводить профилактику
Как собрать?
Рассмотрим, как можно собрать электрический котел для обогрева помещений частного дома. Для сборки агрегата с трубчатым нагревателем потребуется:
- отрезок трубы из стали (длина и диаметр зависит от производительности собираемого агрегата);
- лист стали толщиной 1,5-2 мм;
- ТЭНы трехфазные;
- отрезки трубы с резьбой на конце.
Подготовка деталей
Функции корпуса будет выполнять труба. Сначала нужно сделать для нее дно, вырезав из листа стали круглую деталь необходимого размера. Далее, изготавливают из стали фланец в виде кольца шириной 30 мм. Диаметр кольца должен быть равен наружному диаметру корпуса. Аналогичную деталь изготавливают из резины.
Аналогично из листа стали изготавливают крышку для верхней части корпуса, ее диаметр соответствует размеру изготовленного ранее фланца. В крышке, прокладке из резины и фланце проделывают 6 монтажных отверстий для установки болтов. В центре крышки просверливают отверстия для установки ТЭНов.
В корпусе необходимо выполнить отверстия для установки патрубков. Вводной патрубок для поступления холодной воды устанавливают снизу, выводной – в верхней части или на крышке.
Сборка
Теперь можно приступать к сборке корпуса, необходимо:
- приварить к трубе дно;
- к верхней части корпуса приварить фланец;
- привариваются патрубки для подключения к системе канализации;
- в крышку вставляются и закрепляются ТЭНы, между нагревательными элементами устанавливают прокладки из влагоустойчивого материала;
- на фланец устанавливается прокладка, затем крышка, вся конструкция скрепляется болтами.
Электромонтаж
После сборки котла нужно выполнить электромонтажные работы. Для этого контакты всех установленных трубчатых нагревателей соединяются с колодкой, к которой присоединяется нулевой провод.
К контакту нагревательного элемента присоединяют фазный провод, соединение осуществляется через автоматический выключатель. Чтобы электрическим котлом можно было управлять автоматически, необходимо установить датчики и создать пульт управления. Устанавливается пульт управления на отдельном щите, который не контактирует с теплоносителем.
Важные правила
Основное правило при изготовлении и эксплуатации электрокотла – это безопасность. При небрежном обращении с электроприборами как самодельного, так и заводского изготовления возможно поражение электрическим током, а также возгорание при возникновении короткого замыкания.
Для того чтобы минимизировать вероятность удара током, котёл необходимо правильно заземлить. Электрокотёл является прибором высокой мощности, поэтому для безопасной его эксплуатации питание прибора следует производить по отдельно выделенному контуру электропроводки, который оснащён предохранителями.
Перед тем как приступать к изготовлению котла собственными руками, необходимо правильно рассчитать мощность нагревательного элемента. Произвести расчёты не составит большого труда.
На один квадратный метр отапливаемой площади требуется не менее 100 Вт затраченной энергии на обогрев. Если строение хорошо утеплено, то для дома общей площадью 40 м2, потребуется приобрести ТЭН мощностью 4 кВт.
Устройство котла
Прежде чем устанавливать котел, следует знать, что он потребует практически полной перестройки всей системы отопления в доме. Это касается как самодельных конструкций, так и покупных моделей. Агрегат работает по принципу электрического индуктора с первичной и вторичной обмотками.
В первичном контуре происходит преобразование электроэнергии в вихревые токи, создающие магнитное поле. Поле направляется на вторичную обмотку, являющуюся основным нагревательным элементом прибора. Здесь вырабатывается тепловая энергия, нагревающая теплоноситель.
Корпус включает в себя несколько компонентов:
- сердечник
- внешний контур
- электро- и теплоизоляцию
Как правило, корпус покупного агрегата имеет цилиндрическую обмотку, в то время как в самодельных конструкциях она тороидальная.
Принципиальная схема
Индукционные котлы характеризуются высоким КПД — до 97%, что и обеспечивает экономичность их эксплуатации. От традиционных агрегатов индукционные системы отличают следующие характеристики:
- Нагревание теплоносителя происходит в них дважды.
- Более короткий промежуток времени, необходимый для прогрева системы отопления.
- Защита от накипи на стенках котла и трубопроводов благодаря магнитной индукции.
- Простота эксплуатации и отсутствие сложного технического обслуживания.
Основные этапы работ по созданию котла
Рассмотрим несколько вариантов самодельных электрокотлов:
ТЭНовый котел
Порядок изготовления:
- Необходимо купить ТЭН, мощность которого будет примерно в 3 раза меньше мощности основного теплогенератора.
- Теперь нужно найти отрезок трубы с такими длиной и диаметром, чтобы ТЭН свободно в нем помещался.
- С каждой стороны у самого торца сбоку к трубе нужно приварить по одному штуцеру диаметром 40 – 50 мм, к которым будет подключаться контур отопления.
- Один торец трубы заваривается стальным диском, другой – шайбой, в центре которой приваривается гайка. Резьба у гайки должна быть такой же, как у ТЭНа.
- Остается установить ТЭН, вкрутив его в гайку – и котел готов.
Если из отверстия, в котором установлен ТЭН, просачивается теплоноситель, уплотните его при помощи анаэробного герметика для систем газо-, водоснабжения и отопления.
После нанесения герметика в теплообменнике нужно создать разрежение, чтобы состав втянулся в щели. Через сутки, которые требуются герметику для полного отвердения, теплоноситель не будет просачиваться даже при давлении в 3 атм.
Индукционный котел
Этот котел изготавливают так:
- На полипропиленовую трубу диаметром около 100 мм и длиной в 0,5 м с одной стороны наваривают муфту, в которую предварительно помещают мелкую сетку из капрона, стекловолокна или нержавейки.
- Внутрь трубы засыпают рубленую проволоку из нержавейки. Кусочки должны иметь диаметр около 5 мм и длину в 40 – 50 мм.
- На свободный конец трубы нужно наварить еще одну муфту с сеткой. Сетки не позволят стальной «начинке» покинуть пределы котла.
- Теперь на трубу нужно намотать провод (90 витков), который затем подключается к инвертору от сварочного аппарата. Последний должен быть рассчитан на ток до 15 А и обладать функцией плавной его регулировки.
Остается вварить в муфты переходники для подключения к системе отопления – и котел готов.
Электродный котел с парокапельным радиатором
Это миниатюрное устройство можно подключить только к одному радиатору, но он может быть довольно большим (вариант для дачного домика или гаража).
Проделайте следующее:
- Кусок трубы диаметром 76 мм и длиной 200 мм заварите с одной стороны наглухо, а с другой – шайбой с приваренной к ней по центру гайкой (диаметр резьбы – 1 дюйм).
- Сбоку в трубу (ближе к торцу с гайкой) нужно вварить трубку с резьбой, соответствующей присоединительной резьбе радиатора.
- В текстолитовом стержне диаметром 1 дюйм и длиной 35 мм нужно выполнить два продольных сквозных резьбовых отверстия М6. Затем с одного конца на нем нарезается дюймовая резьба.
- Текстолитовый стержень ввинчиваем в гайку на корпусе котла, затем в него – две шпильки М6 (электроды), так чтобы они не доходили до противоположной стенки корпуса на 5 мм.
Элементы для самостоятельной сборки электродного котла
Снаружи электроды подключаем проводами к автомату на 20 А. При подаче на них напряжения через воду будет протекать ток, вследствие чего она будет нагреваться и испаряться. Пар будет поступать в радиатор, а после охлаждения и конденсации – в виде влаги стекать обратно в котел.
Сложности при постройке
Конструкция электрического котла проста и ошибок допустить сложно. Главное — подобрать целый ТЭН, который будет в размер с корпусом. Все сварные соединения должен выполнять профессионал, иначе возможны протечки.
Герметизировать стыки лучше льняной паклей и специальной пастой. Наматывая много льна, можно повредить соединения.
Для безопасной работы котла в систему встраивают термостат предельного действия — при достижении высокой температуры теплоносителя это устройство отключает ТЭН.
Для более эффективной работы электрический котел теплоизолируют, поместив его в утепленный пенопластовый корпус.
Выбор вводного автомата и пускателей
Принципиальная схема автоматики электрокотла всегда начинается с подачи напряжения через вводной автомат.
Электрическое отопление подразумевает, как правило, наличие трехфазного ввода 380В. Значит и автомат должен быть трехполюсным.
Обратите особое внимание, это должен быть именно один трехполюсный выключатель, а не три отдельных однополюсных. При КЗ и повреждении греющего элемента любой фазы, защита должна прекращать подачу напряжения по всем фазам
При КЗ и повреждении греющего элемента любой фазы, защита должна прекращать подачу напряжения по всем фазам.
После вводного автомата фазные проводники нужно разделить.
Делается это на электромагнитных пускателях.
Именно на них и ложится основная работа по автоматической коммутации эл.сети. Автомат то вы включаете и выключаете ручками, а пускатель будет это делать без вашего участия, на основе подачи управляющего напряжения от соответствующих датчиков.
При этом в отличие от автомата, покупайте три отдельных однофазных модульных пускателя. Старые модели типа ПМЛ, ПМА, КМИ здесь не подойдут. И дело вовсе не в их шумной работе и громких щелчках.
Модульный трехфазный экземпляр в едином корпусе, тоже будет не пригоден для нашей схемы.
Самое главное преимущество однофазных – возможность ручной и очень простой регулировки мощности электрокотла. Подробнее об этом будет сказано ниже.
К силовым клеммам каждого контактора, как раз-таки и подключаются нагревательные элементы (ТЭН, электроды) котла отопления.
Пошаговая инструкция
Рабочее место подготовлено, все инструменты и детали под рукой, а это значит, что можно приступить к созданию электродного котла для домашней системы отопления.
Подготовьте отрезок стальной трубы. Для этого необходимо с двух ее концов нарезать резьбу. Один конец трубки нужно будет заглушить, а в другой вкрутить муфту с электродом. Чтобы приварить к трубе металлические патрубки с резьбой, которые будут использоваться в качестве крепежа с тепловыми коммуникациями всей системы, в ней следует просверлить круглые отверстия. К корпусу нужно приварить два болта — один из них будет использован для нулевого провода, а другой для заземления. Чтобы вмонтировать полученный прибор в систему отопления, к подготовленным патрубкам нужно присоединить трубы. Следующий шаг — присоединить к электроду клемму плюсового провода. К наваренным болтам подсоедините клемму нулевого кабеля и провод заземления
В контур отопления важно подсоединить манометр и систему предохранителей. Не забудьте и об устройстве, отвечающем за отвод гидролизных газов
Электрокотел, изготовленный своими руками, готов к запуску. Систему нужно заполнить подготовленным теплоносителем и запустить.
Не зря говорят: мол, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Перефразируем это крылатое выражение и заметим, что видео-урок по сборке и монтажу электрокотла своими руками поможет вам лучше разобраться в тонкостях этого процесса. Предлагаем познакомиться с видео, подготовленным опытными специалистами-электриками.
Тэновый электрокотел для отопления дома своими руками
Тэновый электрокотел для отопления своими руками можно сделать из резервуара любой формы. В таком агрегате воду подогревают тэны. Их нужно будет купить в том количестве, которое необходимо именно в вашей ситуации. Как рассчитать мощность электрокотла мы уже рассказывали. Обычно ставят два или три тэна. Стоимость одного тэна 10 долларов. Они уже оснащены термоголовкой с наружной резьбой, которой они будут вкручиваться в корпус резервуара.
Схема тэнового электрокотла, изготовленного своими руками.
Рассмотрим, как сделать самодельный электрический котел отопления на тэнах из трубы. Для этого потребуется:
- стальная труба диаметром 150 мм;
- две круглые пластины диаметром 150 мм;
- три патрубка диаметром не меньшим, чем сечение труб контура (от 25 мм);
- тэны;
- гайки;
- автоматический воздухоотводчик;
- шаровой кран.
Чтобы сделать электрический котел отопления для дома своими руками нужно правильно подобрать размеры. Длина трубы, которая будет корпусом нашего нагревателя, должна превышать длину тэнов с хорошим запасом. Торцы с двух сторон завариваются заглушками. В боковую часть ввариваются патрубки в количестве двух штук для подачи и обратки теплоносителя. Теперь нужно решить, как тэны будут располагаться после подключения электрического котла. Естественно, что они будут находиться в вертикальном положении, вопрос только в том, с какой стороны они будут вкручиваться. Вариантов два:
- снизу;
- сверху.
Если тэны будут вкручиваться снизу, то в процессе эксплуатации чтобы заменить перегоревший нагревательный элемент придется спускать воду с котла, а потом, соответственно, заливать жидкость в систему отопления. Зато такое расположение гарантирует, что тэны будут полностью погружены в теплоноситель. Такие самодельные электрокотлы для отопления частного дома более надежные. Как известно, если часть нагревательного элемента не будет в воде, то вольфрамовая спираль перегорит.
Если разместить тэны в самодельном электрокотле для отопления дома таким образом, чтобы они вкручивались сверху, то после замены перегоревшего нагревательного элемента не нужно будет добавлять воду в систему. Но такое расположение имеет свой недостаток, так как в верхней части котла будет скапливаться воздух.
Из-за образовавшихся воздушных карманов тэны будут перегреваться и перегорать. Поэтому для вывода воздуха наружу в верхней части дополнительно нужно установить автоматический воздухоотводчик. В таком случае проблема воздуха будет решена.
Выбирайте сами, как вам удобнее изготовить котлы электрические отопительные своими руками, правильные оба варианта. Чтобы тэны можно было вкрутить в корпус, нужно вырезать отверстия нужного диаметра и на них наварить гайки. Внутренняя резьба гаек должна подходить к наружной резьбе тэнов. Дополнительно в нижнем торце вваривается патрубок для слива теплоносителя. После этого на всех трех патрубках (подача, обратка, слив) нарезается резьба. На патрубок слива накручивается шаровой кран.
Вот и все, изготовление самодельного котла закончено. Остается только установить его на контур отопления и подключить в сеть. Перед тем как сделать отопление с электрокотлом нужно учитывать, какое напряжение в сети вашего дома (220 или 380 вольт). От этого зависит схема соединения тэнов. Также нужно решить вопрос с блоком управления котла. Минимум что потребуется – это термостаты, которые будут снимать температуру теплоносителя. Исходя из данных термостата, блок управления будет включать или выключать котел. При желании можно добавлять те или иные опции, в зависимости от ситуации. Как сделать тэновый электрокотел отопления своими руками, видео:
Вопрос, о том можно ли трубы отопления прятать в стену беспокоит многих. И не зря.
Есть очень много способов как задекорировать отопительные трубы, .
