Электродный котел для отопления частного дома своими руками

Инструкция по сборке самодельного индукционного котла

Стоит отметить, что нередко инструкция, как сделать электрокотел индукционного типа, настолько сложна и содержит такие трудоемкие чертежи, что самостоятельная сборка оборудования выглядит довольно сомнительной. Однако мы нашли нестандартное решение.

Перед тем как самому сделать электрокотел для отопления, нужно будет приобрести индукционную печь мощностью 2,4 кВт и 3 метра профилированных труб Ø25×50 мм со стенками, толщиной в 2,5 мм.

Если рассмотреть, как будет работать эта конструкция, то сначала собираем плоскую емкость из профиля – по ней будет двигаться жидкость. А затем к трубе фиксируем индукционную печку и подключаем ее к сети. Все вместе будет выглядеть примерно как кастрюлька на печке.

Нарезку трубы нужно выполнить максимально точно. Понадобится несколько кусков по 400 мм, тщательно зачищенных от заусенцев на торцах.

Поскольку жидкость внутри такого котла будет двигаться змейкой, то желательно взять четное количество кусков трубы, чтобы входное и выходное отверстие располагались с одной стороны – так их удобнее подключать к отопительному контуру.

Далее нужно прорезать стыковочные отверстия, расположив их строго напротив друг другу. Для удобства можно сначала высверлить по краям 2 дырки сверлом Ø10 мм, и с помощью болгарки прорезать между ними щель.

Поскольку профильные трубы не идеально ровные, их нужно сначала состыковать тупыми краями с острыми и пронумеровать, чтобы потом не перепутать.

На следующем этапе стыки между трубами нужно проварить. Укладываем конструкцию на ровную поверхность, стягиваем струбциной и свариваем. Сначала делаем точечную сварку, чтобы конструкцию не повело, а затем выполняем капитальные швы.

Теперь нужно закрыть торцевую часть нашей емкости. Используем для этого стальную полосу, вырезанную из профилированных труб. Сварку выполняем аналогичным методом – сначала точечно, а затем капитально.

С противоположной стороны также привариваем полосу, не забывая об установке входного и обратного патрубков на крайних трубах. Чтобы обеспечить максимальную площадь контакта емкости с печкой, все швы нужно тщательно зачистить.

Чтобы наш котел можно было повесить на стенку, на его задней части нужно приварить 2 уголка, в которые будет помещена индукционная печка, а также петли для навешивания.

Последний этап работы – покраска. Можно использовать термостойкую краску. На этом сборочные работы завершены. Можно вешать котел и подключать его к отоплению и электросети.

При покупке индукционной печи обратите внимание, чтобы она была рассчитана на беспрерывную работу. В противном случае потребуется перезапуск системы через каждые 2 часа.. Итоги

Итоги

Каждая из перечисленных моделей является полностью функциональной и надежной. Выбор в пользу какой-либо из них каждый сделает самостоятельно. Главное, внимательно отнестись к работе и в случае затруднений проконсультироваться со знающими людьми.

Блиц-советы

1. Организуя отопление помещения при помощи агрегата на электродах, можно сэкономить трижды: во-первых, на эксплуатации самого устройства благодаря его экономичности; во-вторых, на его установке, выполнив ее самостоятельно, следуя простым инструкциям и, в-третьих, соорудив его из собственных деталей. Второй и третий варианты позволяют сэкономить до половины затрат на сооружение отопительной системы, но не предусматривают гарантий на работоспособность и эффективность оборудования.
2. Для отопления больших по площади зданий, имеющих несколько этажей, рекомендуется использовать не 1 сверхмощный дорогой теплогенератор, а 2 или 3 устройства, соединенных между собой в 1 систему отопления.

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.

Принцип работы электродного котла

Как видно на рисунке, при изменении полярности тока меняется и направление движения ионов солей в воде. В этом случае в качестве контактов используется электрод и корпус устройства.

Принцип действия такого устройства основывается на процессе электролиза, то есть роль нагревательного элемента играет сама вода. Однако есть одно условие: чтобы вода начала проводить через себя ток, обязательно наличие солей. Чем больше примесей в жидкости, тем лучше она будет проводить ток. Заряженные частички примесей или ионы под действием электричества начинают двигаться от контакта к контакту (электроды). Так как ток в обычной электрической сети переменный, а его частота составляет 50 Гц, то ионы меняют свое направление от электрода к электроду 50 раз за секунду.

Домашняя сеть имеет постоянное напряжение в 220 В, отсюда, исходя из закона Ома, при снижении сопротивления сила тока увеличивается. Но вода все же не является хорошим проводником в отличие от таких металлов, как алюминий или медь, поэтому из-за повышения силы тока она начинает нагреваться. Благодаря этому КПД электродных котлов приближено к отметке в 100%.

ВАЖНО! Мощность водонагревателя напрямую зависит от количества примесей в воде. Чем больше солей, тем мощнее котел.. Эта простая схема наглядно показывает простоту устройства электродного котла

Эта простая схема наглядно показывает простоту устройства электродного котла.

Как правило, стандартный котел имеет форму цилиндра. Внутри последнего устанавливается электрод тоже цилиндрической формы. При этом первый контакт в устройстве – это электрод, а второй – сам корпус. Исходя из этого, появляется необходимость в заземлении водонагревателя, так как ток может пробивать на его корпус.

Если вы решили купить электродный котел отопления, проблема заземления отпадает. Большинство заводских моделей имеют корпус, покрытый полиамидом. Последний играет роль изолятора

Также обращайте внимание на размер водонагревателя. Обычно это небольшой цилиндр высотой до 600 мм и диаметром до 300-400 мм

Такие котлы могут развивать мощность до 6 кВт, чего вполне достаточно для обеспечения среднестатистического дома или квартиры.

Устройство и принцип работы

В основе такого способа нагрева теплоносителя лежит процесс хаотичного перемещения ионов воды под воздействием переменного электрического тока. Любой подобный котёл состоит из массивного электрода, на который подаётся напряжение, а в качестве второго электрода с нулевой фазой выступает металлический корпус нагревателя. Дальнейший процесс напоминает электролиз, только ионы движутся не от катода к аноду, а хаотично перемещаются в разные стороны с частотой 50 Гц.

Устройство электродного котла

Электролит обладает плохой проводимостью и большим сопротивлением, чем сталь или алюминий, поэтому при прохождении через него электрического тока происходит выделение тепловой энергии. Мощность устройства рассчитывают по формуле: P=U*I, где U – подаваемое напряжение (В), а I – сила тока (А).

Преимущество такой схемы перед ТЭНом заключается в отсутствии промежуточной теплоизоляционной прослойки между нагревательным элементом и теплоносителем, что обеспечивает максимально возможный КПД. Фактически вся подаваемая электроэнергия преобразуется в тепловую.

Схема преобразования электроэнергии в тепловую

Описание работы

Задача всех систем отопления — нагреть теплоноситель с минимальными затратами и поддерживать его температуру на протяжении долгого времени. Электродный котёл, его ещё называют ионным, хорошо с этим справляется. Но он не получил должного распространения в быту.

Схема электродного котла напоминает устройство электролиза. Корпус из стали — это один электрод. А внутри него находится второй — металлический стержень. На нём возникает положительный заряд при подаче электротока, а на корпусе — отрицательный. Ионы начинают движение к корпусу. Но для этого нужен хороший проводник в качестве теплоносителя. Солёная вода идеально справляется с этой ролью. Она не успевает провести весь ток и нагревается. Нагрев зависит от концентрации солей в жидкости и силы тока.

Как изготовить электродиодный котел своими руками, посмотрите в данном видео:

Достоинства ионного котла:

• высокая эффективность — КПД 98%;
• компактность — в длину устройство не превышает 50 см, а монтаж проводят в магистраль отопления;
• надёжность — при отсутствии теплоносителя в системе не произойдёт перегрева;
• низкое напряжение в электросети лишь замедлит нагрев.

Небольшой размер позволяет смонтировать устройство в ограниченное пространство. Надёжность достигается благодаря невозможности нагрева жидкости при её отсутствии в системе. Электроцепь разомкнётся — это безопасно.

Электродиодный котел – компактное и безопасное устройство

Отрицательные стороны:

• нужен теплоноситель высокого качества с определённым значением сопротивления;
• устройство обязательно следует заземлить;
• значительный расход электричества;
• обязательный монтаж приборов для контроля за работой системы;
• не все типы радиаторов совместимы с системой.

Прожорливость и требование к установке контролирующих устройств — главные минусы. Они формируют половину стоимости системы. А также сложно подобрать теплоноситель, который даст требуемый уровень сопротивления. В ином случае работа ионного котла не будет эффективной.

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.

Преимущества и недостатки

Плюсы:

1. КПД благодаря принципу работы и минимуму деталей, приближается к 95-98%.
2. Высокая экономичность, благодаря малым затратам энергии на прогрев и поддержание температуры теплоносителя до 75 градусов.
3. Крайне низкий шанс возникновения аварийной ситуации, которую бы не могла предупредить автоматика, вода является продолжением электроцепи, поэтому даже при прорыве трубы и утечке теплоносителя, контур сам разомкнется и сразу прекратит нагрев.
4. Малое время реакция теплового контура на изменение настроек, очень быстрый прогрев до необходимой температуры.
5. Устойчивость к внезапным перепадам напряжения в электросети, которые могут привести лишь к временному падению мощности устройства, но не выключат его совсем.
6. Простота установки.
7. Минимальные размеры и масса в сравнении с аналогичными устройствами других типов, позволяют использовать их в условиях ограниченного пространства частного дома или дачи.
8. Простота эксплуатации.
9. Экологичность.

Минусы:

1. Повышенные требования к качеству воды в контуре, так как образование накипи или недостаточное количество в ней соли могут существенно снизить ее проводимость, а значит и мощность всей отопительной системы.
2. В качестве питания использует только переменный ток электросети, так как постоянный ток вызывает электролиз воды, а значит, при перебоях с электроснабжением – не будет работать, так как не может быть запитан от аккумуляторной батареи.
3. Нормы электробезопасности в обязательном порядке требуют заземления, так как при пробое изоляции, шанс получить удар током значительно выше, чем у тэновых устройств.
4. Подогрев теплоносителя до температуры больше 75 градусов негативно сказывается на его эффективности, и в этом случае, он начинает чрезмерно потреблять электроэнергию.
5. Воздух, попавший в камеру с электродами, может послужить катализатором коррозийных процессов в ней, в разы сократив сроки эксплуатации оборудования.
6. Вода из одноконтурной системы непригодна для домашнего пользования, так как насыщена свободными ионами.
7. Для технически правильной эксплуатации требуются некоторые знания по электротехнике, которые помогут определять и контролировать оптимальное значение электропроводности воды в контуре в процессе его эксплуатации.

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.

Устройство электрокотла

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.

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin