Особенности и принцип работы электрокотлов разных типов

Параметры, по которым выбирают электрический котел для отопления дачи, несколько отличаются от критериев побора отопителя для частного дома или квартиры. Внимание обращают на степень автономности устройства, возможность дистанционного управления, функциональность и тип теплоносителя, используемый котлом для обогрева.

Что представляет собой электрокотел?

Котел – это по сути металлический резервуар с тепловым электронагревательным элементом. Смастерить самодельный электрокотел для отопления просто. Главное владеть определенным уровнем знаний, иметь нужные материалы, инструменты и грамотно составить схему. Форма самодельного котла может быть произвольной. Чаще всего используют электрокотлы 220 в. Но иногда устанавливают и более мощные агрегаты. Например, электро котёл отопление 380 в позволит увеличить отапливаемую площадь.

Что представляет собой электрокотел?
Что представляет собой электрокотел?
Что представляет собой электрокотел?
Что представляет собой электрокотел?
Что представляет собой электрокотел?
Что представляет собой электрокотел?

Виды электрического отопления, которые можно использовать в частном доме

Для того, чтобы устроить электрическое отопление в частном доме могут использоваться следующие его виды, которые отличаются как конструкцией, так и способом преобразования электрической энергии в тепловую:

  • — водяное отопление с использованием электрических котлов;
  • — электрические конвекторы (сухие и жидкостные);
  • — масляные радиаторы;
  • — тепловентиляторы;
  • -инфракрасные обогреватели;
  • -теплые электрические полы;

Устроить электрическое отопление частного дома своими руками можно, практически, используя любое из перечисленного оборудования. Для устройства электрического отопления с помощью конвекторов, масляных радиаторов, тепловентиляторов и инфракрасных обогревателей достаточно приобрести их, позаботиться о наличии в помещении отдельной силовой розетки и автомата в электрическом щитке, а также наличия ввода и проводки соответствующего сечения. Поэтому на этих видах мы останавливаться не будем, тем более, что такое электроотопление мы уже рассматривали в статье «Экономичное отопление загородного дома электричеством».

Здесь же мы рассмотрим, как можно сделать своими руками электрическое водяное отопления с использованием электрического котла ТЭН-ового типа. Это более сложный вид электрического отопления, так как требует правильного монтажа и подключения, как самого источника тепла (котла), так и всей системы: труб и радиаторов, запорной арматуры, а также дополнительного оборудования (циркуляционного насоса, расширительного или гидроаккумулирующего бака, блока безопасности и др. Но, в то же время, в этой работе нет ничего особо сложного, чтобы нельзя было её выполнить самостоятельно, особенно используя для этого современные виды материалов: металлопластиковые или пластиковые трубы.

Отопление дома электричеством самый экономный способ

Под понятием электрическое отопление следует понимать достаточно широкий спектр технических средств и возможностей. Электроэнергия является уникальным видом искусственно получаемой энергии, которую можно с успехом использовать в бытовых целях.

    Электрическое отопление может быть двух типов:
  1. с промежуточным теплоносителем;
  2. с прямой теплоотдачей.

В первом случае речь идет о системе, в основе которой лежит электрический котел, разогревающий теплоноситель и распространяющий его по системе трубопроводов. Во втором случае, мы говорим о самостоятельных нагревательных элементах и приборах, работающих от электрической сети.

Для обогрева дома, как и любого другого помещения активно используются конвекторы, тепловые электровентиляторы, спиральные и инфракрасные обогреватели. Подобный способ отопления намного проще с технической точки зрения.

Единственный минус – это значительный перерасход электроэнергии, которую придется оплачивать. Отдельного разговора заслуживает теплый пол, технология, благодаря которой можно по-настоящему добиться комфорта в обогреве жилых помещений.

Отопление дома электричеством самый экономный способ

Если рассматривать соотношение возможностей и преимуществ, получаемых от использования электрического отопления с другими видами отопления, то электричество будет выглядеть предпочтительнее. Главное преимущество электрических систем отопления – высокий КПД.

    К другим положительным моментам следует отнести:
  • долговечность работающих систем;
  • простота в обслуживании и эксплуатации;
  • достаточно приемлемые расходы на покупку оборудования, установку и подключение;
  • бесшумная работа и высокий уровень безопасности современных электронагревательных установок;
  • отсутствие разрешительных документов на установку электрических систем отопления.

Экономический эффект достигается за счет установки на электрообогревательных приборах терморегуляторов, благодаря которым происходит автоматическое включение, выключение электропитания.

Перечисленные плюсы нивелируются одним минусом. Для установки в доме достаточно мощных обогревательных электроприборов, электрического котла потребуется дополнительное оснащение жилого дома электрораспределительными приборами и устройствами.

Типы электрокотлов для дачи

Электрокотлы для обогрева дачи, отличаются принципом работы и основными функциональными возможностями. Принято классифицировать оборудование по нескольким признакам:

  • Принцип нагрева теплоносителя – возможно отопление дачи электрокотлом электродного или ТЭНового типа. Индукционные электрокотлы, отличаются большой мощностью и, в основном используются в промышленных целях.
  • Количество контуров – производители изготавливают одно и двухконтурные электрокотлы, отличающиеся рабочими параметрами и характеристиками.

При подборе подходящего варианта отопительного оборудования, обращают внимание на фактические потребности помещения в тепле и горячей воде.

Типы электрокотлов для дачи

Двухконтурные дачные электрокотлы

Двухконтурные электрокотлы отопления и горячего водоснабжения, производятся исключительно в ТЭНовом исполнении. Устройство включает следующие узлы:

  • Нагревательный элемент – в конструкции установлено сразу два ТЭНа. Первый, работает на подогрев теплоносителя, второй, на обеспечение ГВС.
  • Водяной контур – для ГВС и отопления, предусмотрено два отдельных, не сообщающихся контура. При включении горячей воды, ТЭН на отопление продолжает работать, что приводит к пиковой нагрузке на электросеть. При установке двухконтурного котла, необходимо учитывать эту особенность эксплуатации.
  • Накопительная емкость – некоторые компании, изготавливают модели с небольшой встроенной емкостью, предназначенной для стабилизации температуры нагрева ГВС, при одновременном открытии нескольких точек водопотребления. Емкость сокращает время между открытием крана и подачей горячей воды.
Читайте также:  Газовый проточный водонагреватель Оазис: отзывы пользователей

Двухконтурные модели – это, в основном, котлы небольшой мощности, что оптимально подходит для отопления большинства дачных строений. На летний период времени, электрокотлы работают как обычный проточный водонагреватель, контур отопления отключается.

Дачные электрокотлы с одним контуром

Одноконтурные электрические котлы для водогрейного отопления дачного дома, предназначены для эффективного и экономичного обогрева помещений. Электрокотлы с одним контуром, используют различный принцип нагрева теплоносителя:

Типы электрокотлов для дачи
  • Электродные котлы – модели эконом класса, в основном, выпускаемые отечественными производителями. Принцип нагрева основан на непосредственном воздействии электрического поля на электродных электрокотлов выше, чем у ТЭНовых аналогов, на 40%. Нагрев теплоносителя происходит практически мгновенно. Горячая вода поступает в систему отопления, через 5-10 сек. Электродные электрокотлы, выпускаются исключительно в одноконтурном исполнении.
  • ТЭНовые котлы – кроме двухконтурных электрокотлов, выпускаются одноконтурные модели, работающие исключительно для системы отопления. Используется косвенный нагрев увеличения производительности, в котлах, выпущенных европейскими фирмами, используются энергосберегающие технологии: погодозависимая автоматика, теплоизоляционный кожух, встроенная накопительная емкость и т.п.

Одноконтурный котел, можно использовать для ГВС, при условии подключения к системе отопления, бойлера косвенного нагрева.

Функции электрического котла в системе отопления твёрдотопливным агрегатом

Подключение электрического котла в систему совместно с твердотопливным обогревательным прибором является довольно распространенным инженерно-техническим решением. Такой вариант исключает вероятность остывания отопительной системы, предотвращает переохлаждение основного отопительного агрегата и сохранит комфортной температуру в доме. Электрический котел часто выступает в роли резервного обогревательного прибора, задачей которого является выравнивание температуры теплоносителя в системе отопления.

Схема расположения твёрдотопливного и электрического котлов при совместном использовании в системе отопления

Эксплуатация твердотопливных котлов нуждаются в периодическом контроле человеком — в загрузке топливом нуждаются все модели таких агрегатов.

На заметку: для традиционных котлов количество загрузок может доходить до 2-6 раз за сутки. Иначе обстоит ситуация с пиролизными котлами и агрегатами длительного горения. Здесь частого вмешательства человека не требуется. Одной загрузки топливом достаточно на 12-24 часа работы котла, а для некоторых моделей — и на 48 часов работы.

Главной задачей для владельца дома при включенном обогреве является недопущение остывания котла и отопительной системы. Котел электрический в паре с котлом твердотопливным успешно решают эту проблему. Рассмотрим подробно связку твердотопливного котла с нагревательным прибором, работающим от электричества.

Рабочая схема выглядит следующим образом: твердотопливный агрегат мощностью 50 кВт должен быть объединён с электрическим котлом, мощность которого составляет 28 кВт. Работа электронагревательного прибора – периодическая. Агрегат должен быть на подхвате — находиться в готовности к включению сразу после остановки основного оборудования. Электрический котел запускается, когда топливо в твёрдотопливном котле закончится, и температура теплоносителя в системе опустится до 50 0С. При этом в контуре обязательно должен присутствовать бак с водой для системы горячего водоснабжения, выполняющий в данном случае роль теплоаккумулятора.

Основными элементами контура, потребляющими мощность автономных отопительных котлов, являются:

  • отопительные радиаторы — требуют 30 кВт;
  • система отопления «теплый пол» — до 15 кВт;
  • накопительная емкость для системы ГВС — в среднем 300 л.

Внимание! Автоматика для регулировки переключения контуров в данной ситуации — связке агрегатов не требуется.

Электрический котел, работая вместе с теплоаккумулятором, являются группой, предотвращающей попадание в основной отопительный агрегат теплоносителя с температурой, упавшей ниже критической отметки в 50 0С.

[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]Установленный в системе насос периодически прогоняет теплоноситель по трубопроводу, сигнализируя о температуре в отопительном контуре. При опускании температуры теплоносителя до критической отметки электрокотел, снабженный ТЭНами, включается в работу, беря на себя задачу теплоснабжения дома. Термостат и трехходовый клапан обеспечивают контроль температуры бака горячего водоснабжения. При снижении температуры воды в контуре системы ГВС теплоноситель запускается в змеевик для подогрева горячей воды. Правильно подключенный электрокотел, грамотная обвязка с твердотопливным котлом, сделают вашу систему полностью контролируемой.

В описанной конструкции системы отопления всё отопительное оборудование, в том числе, трубопровод, при остановке основного обогревательного устройства надежно защищено от размораживания и не становится причиной перебоев с обогревом жилых помещений и горячим водоснабжением.

Совет второй

Выбирайте электрокотёл с возможностью поддерживать дополнительные контуры и коммуницировать с буферными ёмкостями отопления. Сегодня на рынке уже есть электрические котлы, которые могут поддерживать до восьми дополнительных контуров и управлять ими. Соответственно, не придётся тратиться на организацию сложной системы, так как эти теплогенераторы самостоятельно и эффективно решают задачи по нагреву горячей воды, поддержке линии рециркуляции ГВС, коммуницируют с буферными ёмкостями.

Совет второй

Пример размещения электрокотла в кухне-гостиной

Важно! Эксперты предупреждают, что использование в качестве теплоносителя антифриза не поможет сэкономить. При подключении накопительного резервуара этой жидкостью потребуется заполнить весь объём буферной ёмкости, что может существенно ударить по кошельку.

Совет второй

Выбирая электрический котел для дома, обязательно проконсультируйтесь у специалистов

Изготовление самодельного котла для отопления

Рассмотрим два варианта изготовления самодельного электрокотла на 220В – тэнового и электродного. Такая конструкция может быть использована для отопления частного дома, гаража, сауны или для реализации концепции теплого пола. Начнем с электродного котла, как более простого, его чертеж представлен на рисунке.

Чертеж: экономичный водяной электрокотел электродного типа, чертеж для изготовления своими руками

Читайте также:  Давление в системе отопления многоэтажного дома

Обозначения:

Изготовление самодельного котла для отопления
  • А – торцевые заглушки (изготавливаются из металла);
  • B – электрод, можно сделать из металлического стержня Ø25мм;
  • C – резиновые или паронитовые прокладки;
  • D – патрубки для подвода и отвода теплоносителя;
  • E – клеммы для подключения заземления и нулевого провода (для удобства нарезается резьба M6);
  • F – любой тип покрытия, выдерживающий высокую температуру, например, термостойкая краска;
  • G – металлическая труба (бесшовная) Ø57мм и длинной около 250-300мм.

Как видите, конструкция действительно довольно простая, при умении обращаться с электросваркой монтаж устройства не вызовет проблем.

Обратите внимание, что электрод, расположенный внутри трубы, должен быть обязательно изолирован от корпуса, для этой цели необходимо использовать втулку из диэлектрического материала, например, фторопласта. В качестве альтернативы можно установить заглушку «А» на основе стеклотекстолита.

Не рекомендуется использовать для приведенной выше конструкции металлы различных видов, поскольку они могут составить гальваническую пару, что приведет к появлению накипи на электродах.

Устройство с ТЭН.

Установка с ТЭНами также может быть изготовлена своими руками, характеристики самодельного устройства будут несколько уступать серийному оборудованию, например, модельному ряду Cкорпион.

Изготовление самодельного котла для отопления

Прежде чем покупать ТЭНы для самодельного электрокотла, необходимо предварительно рассчитать его мощность. Рассказывать как это делается не имеет смысла, поскольку информацию несложно найти на тематических форумах.

Рассмотрим простейшую конструкцию, изготовленную из стальной трубы, схематическое изображение устройства показано на рисунке.

Упрощенное изображение устройства электрокотла с ТЭН

Обоначения:

  • А – автоматический отводчик воздуха;
  • В – патрубки для входа и выхода теплоносителя;
  • С – ТЭНы;
  • D – корпус (изготовлен из трубы Ø150мм);
  • E – патрубок с шаровым краном для слива теплоносителя.

Необходимо обратить внимание на выбор варианта установки ТЭНов, их два – сверху и снизу. У каждого из этих способов есть свои преимущества и недостатки. При верхнем расположении ТЭНов нет необходимости сливать воду из бака при их замене.

Изготовление самодельного котла для отопления

Но верхнее расположение приводит к тому, что под крышкой скапливается воздух, в результате ТЭНы перегреваются и выходят из строя. Установка автоматического отводчика воздуха позволяет решить эту проблему.

Устанавливая ТЭНы в нижней части котла необходимо быть готовым к тому, что при их замене потребуется сливать воду с системы отопления.

Что касается индукционных устройств, то изготовить такой электрокотел своими руками значительно сложнее, поэтому большинство самодельных конструкций тэновые или электродные.

Самодельный электрический котел. Легкий способ его сделать самому

Мы хотим предложить вашему вниманию самодельный электрический котел для тех, кого не устраивают по различным причинам заводские котлы из магазинов. Обстоятельства у каждого могут быть свои.

Причина может быть, как ценовая (экономичнее самим сделать), так и техническая или просто у человека умелые руки, и он сам хочет сделать электрический котел своими руками.

А кто-то понимает, что починить заводской котел будет сложно из-за ТЭНов, находящихся снизу и других различных заводских заморочках, разобраться в которых не всегда просто. 

Мы предлагаем сделать электрический котел самим. Он вас сможет порадовать своей простотой в изготовлении и обслуживании, легкой заменой ТЭНа. К тому же, вы по своему желанию сможете усовершенствовать управление системой отопления.

Конструкция самодельного электрического котла несложная, но производительность тепла такая же, как у магазинных котлов. Если вы уверены в себе, то приступайте к изготовлению электрического котла и не забудьте про заземление.

Иначе можно получить сильный разряд током (если у вас не будет в доме заземления).

Что для изготовления самодельного котла необходимо:

  • цилиндрический котел объемом примерно 3 — 4 литра или труба с заглушками плоскими сверху и снизу;
  • три патрубка размером под ваши трубы;
  • ТЭНы;
  • гайки;
  • воздухоотводчик автоматический сверху;
  • кран шаровой снизу (для слива жидкости из котла при необходимости).

В готовом самодельном электрическом котле, либо сваренном из цилиндра с заглушками, нужно сделать отверстия и наварить на них гайки для соединения с трубами. В нижней части котла вварить патрубок с краном для слива жидкости. Таким образом, у вас получится котел с подачей, обраткой и заполнением котла. Сверху три муфты для монтажа электрических ТЭНов и воздухоотвода. Котел трехфазный. Все управление котла выведено наружу в отдельную коробку. Для удобства в аварийном порядке можно даже вывести напрямую (хотя мы не рекомендуем этого делать).

Куда ставить ТЭНы сверху или снизу выбирать вам. Оба варианта имеют место быть. Есть плюсы и минусы в обоих случаях. Снизу ТЭН неудобно менять, но он защищен от воздуха. Сверху ТЭН легко менять, но нужен воздухоотводчик автоматический сверху. В электрическом котле, когда ТЭНы стоят вверху, то и воздух скапливается сверху.

Совет

Но риск от перегрева ТЭНов без воды убирается тем, что муфты сверху 32-е обрезаны до 20 мм. Тем самым получается короче воздушный карман. К тому же сверху стоит воздухоотводчик автоматический для выхода скопившегося воздуха. Оставшийся воздух втягивается по магистрали трубопровода.

Самодельный электрический котел. Легкий способ его сделать самому

Таким образом, решается задача безопасности котла и устранение возможного перегрева из-за воздуха вверху котла.

Механизм смены ТЭНа в самодельном электрическом котле где ТЭНы сверху. Преимущество

Работа горячего котла останавливается, закрывают краны подачи и обратка. Вода остывает, жидкость уменьшается в объеме, давление падает. ТЭНы выкручиваем, вынимаем. Взамен сгоревшего ТЭНа вставляем новый. Потеря теплоносителя системы минимальная практически никакой нет.

Если ТЭНы стоят снизу, то вы сами понимаете, что придется сливать через нижний кран всю жидкость из сосуда. Это очень неудобно и потребуется добавить Незамерзайку в котел.

Читайте также:  Биметаллические и стальные радиаторы, их сравнение и особенности

За годы работы самодельного котла редко требуется замена ТЭНа. Мощность ТЭНов подбираете самостоятельно. Можно установить реле времени для работы ТЭНа во время дешевых тарифов на электроэнергию.

Описанный самодельный электрический цилиндрический котел рекомендуется использовать, как дополнительный в качестве поддержки теплосистемы в загородных домах и дачах. А если основной, то нужно установить в нем предельный и рабочий термостаты. Один из них поддерживает температуру на нужном уровне, другой не дает закипеть котлу если будет сбой в автоматике.

В качестве основного котла лучше использовать другой котел на основе описанного выше, но модернизированный. Усовершенствованный котел сваривается из трех и более цилиндрических труб параллельно друг другу. На средний дом или дачу хватит 3-х таких звеньев. В каждом цилиндре находится ТЭН.

ТЭНы так же вставляются сверху. Снизу слив воды. В котле вы так же можете изменить управление. Добавить предельный термостат, контрольно-измерительные приборы. И в этот котел вы можете встроить систему DSM-модуль Кситал включить и выключить модуль по смс.

Такое управление очень удобно: когда вас нет вы можете уменьшить температуру до 5 — 7 градусов тепла, а по возвращению домой или на дачу послать смс и повысить температуру котла для того чтобы дом нагрелся к вашему приходу до 16 градусов тепла и выше. Это очень удобно для дач и загородных домов.

Вы экономите свои ресурсы в то время, когда вас нет в здании.

В целом самодельный электрический котел полностью устраивает тех, кто им уже пользуется. Он зарекомендовал себя с положительной стороны как в работе, так и в обслуживании. Если у вас есть желание и возможность, то можете попробовать смастерить электрический котел сами.

Особенности и принцип работы индукционных электрокотлов

Отсутствие нагревательного элемента только повышает КПД котла.

Эта разновидность электрокотлов для отопления дома использует для работы такой метод, как электромагнитная индукция. Внешне такие котлы похожи на трансформатор, помещенный в предварительно подготовленный металлический корпус. Катушка установлена в специальном герметичном помещении, благодаря которому исключается возможное взаимодействие с теплоносителем, циркулирующем в корпусе этого отопительного оборудования.

Вторичная обмотка осуществляется при помощи сердечника, который самостоятельно нагревается и в то же время нагревает теплоноситель, циркулирующий в этой системе. Несмотря на тот факт, что в индукционном котле отопления нет нагревательного элемента, КПД оборудования от этого только возрастает. Самыми лучшими подтверждениями эффективности работы данных агрегатов являются положительные отзывы покупателей, которые рекомендуют отдавать выбор в пользу именно этого оборудования.

Производители данных котлов предлагают вниманию своих покупателей индукционное оборудование, функционирующее благодаря промышленной частоте электротока и высокочастотному току, создающемуся при помощи специальных преобразователей. Именно по этой причине в данном случае становится невозможным значительно уменьшить размеры данного отопительного оборудования.

Внешний вид индукционного котла.

Индукционные котлы обладают рядом преимуществ, благодаря которым покупатели часто отдают выбор именно в их пользу. Так, данные агрегаты не нуждаются в установке нагревательных элементов, следовательно, исключаются связанные с ними поломки. У таких отопительных приборов нет разъемных соединений, что исключает появление протечек. Накипь, даже если и появляется, то в незначительных количествах. Такое оборудование может работать с использованием незамерзающей жидкости. Стоит отметить и тот факт, что данный агрегат полностью безопасен в таких вопросах, как электробезопасность. Среди недостатков подобного оборудования следует отметить крупные габариты и достаточно высокую стоимость.

Особенности сборки индукционного оборудования

В котлах этого типа теплоноситель нагревается при помощи индукционного тока, возникающего в теплообменнике из ферромагнетика. Индукционный котел выглядит, как цилиндрический корпус, внутри которого размещается обмотка индуктор, в которой располагается сердечник-теплообменник. Может представлять собой лабиринт из труб или полостей.

После того как напряжение поступает на катушку-индуктор, создается электромагнитное поле, достаточно быстро нагревающее металлический сердечник, который в свою очередь передает тепло теплоносителю, который проходит через него.

В качестве теплоносителя может использоваться обычная вода, невзирая на ее жесткость, антифриз и даже масло. Из-за того что в данных котлах нулевая вероятность образования накипи, их эффективность не падает со временем.

Данный котлы также как и ТЭНовые достаточно просто устроены, поэтому при желании можно легко его изготовить самому. Для этого понадобятся:

  • сварочный инвертор;
  • кусачки;
  • болгарка;
  • стальную проволока;
  • катанка из нержавеющей стали;
  • труба из полипропилена с толстыми стенками;
  • переходники;
  • металлическая сетка;
  • медный эмалированный провод.

Важно! Как источник энергии рекомендуется использовать сварочный инвертор на 15А (можно и больше).

Способы включения

Существуют два способа обвязки работающих в паре котлов:

  • последовательная;
  • параллельная.

При реализации последовательной обвязки котлы подключаются поочередно, установка и устройство дополнительных узлов и линий не требуется. Первый аппарат по ходу движения теплоносителя прогревает его, второй — доводит воду до требуемой температуры.

Способы включения

Такой вариант используется редко и только для отопителей малой мощности. Он считается нерациональным, так как невозможно демонтировать один котел для ремонта, не отключая другого. Схема неработоспособна при неисправности даже одного из двух агрегатов. Для модернизации и повышения эффективности используется дополнительная арматура, а также устанавливается байпасная линия.

Последовательная обвязка

При параллельной обвязке обустраиваются две точки соединения потоков на прямой подаче теплоносителя и на обратке. Котлы функционируют независимо друг от друга. При этом возможна установка блока автоматического управления и гидрострелки.

Способы включения

Параллельная обвязка