Электрические котлы настолько превосходят в удобстве эксплуатации топливные, что нынешняя дороговизна электроэнергии покупателей не отпугивает.
Хороши они ещё и тем, что их в самом примитивном исполнении можно делать своими руками. О том, как изготовить самодельный электрокотел для отопления, пойдет речь далее.
Теплогенерирующие электрические установки
Работа любого электрического обогревателя основывается на незыблемом принципе: электрическая энергия превращается в тепловую за счет высокого сопротивления подключенного к электросети проводника. Но принцип этот может быть реализован весьма по-разному, соответственно, выделяют несколько видов электрокотлов.
ТЭНовый котел
Аббревиатура «ТЭН» — сокращенный вариант термина «трубчатый электронагреватель».
Данный элемент представляет собой изогнутую трубку из меди или стали, в которую поместили нагревательную спираль (тот самый проводник с высоким сопротивлением), а затем засыпали песок.
Такой нагреватель можно смело помещать в жидкую среду — с токоведущими частями она контактировать не будет.
Так и поступают: ТЭН врезают в нагревательный бак электрокотла, так что снаружи остается только хвостовик, к которому подключается электропитание.
ТЭНовые котлы достаточно практичны и, что наиболее важно, обладают доступной стоимостью. Благодаря этому, на сегодняшний день они являются наиболее распространенными. К недостаткам можно отнести следующее:
- Ради установки ТЭНа приходится нарушать герметичность нагревательного бака.
- Нагреватель находится непосредственно в рабочей среде.
Из-за присутствия прямого контакта ТЭНа с подогреваемой жидкостью, содержание солей жесткости в ней должно быть минимальным. Иначе ТЭН быстро покроется накипью, сильно ухудшающей теплопередачу.
С антифризами могут работать только специально разработанные для этого модели.
Электродный котел
В котлах этого типа роль нагревательного элемента играет сам теплоноситель. Для этого в бак врезаются два электрода, на которые подается напряжение. За счет протекания через рабочую среду электротока та нагревается.
По сравнению с ТЭНовым аналогом электродный котел выигрывает в следующем:
- Снижается стоимость, ведь электроды — это просто два куска проволоки, тогда как ТЭН представляет собой относительно сложное изделие.
- Исключается возможность перегрева нагревателя при работе всухую: поскольку среда отсутствует, ток между электродами протекать не будет.
- Отсутствует тепловая инерция.
Все необходимое для сборки электродного котла
Однако, у электродных котлов много и недостатков, из-за которых применяться они могут с большими ограничениями:
- Строгие требования к теплоносителю. Вода должна иметь заданную электропроводность, для чего в ней нужно поддерживать определенную концентрацию солей. Обычные антифризы применять нельзя — только специальные составы, имеющие высокую стоимость.
- Велика вероятность получения пользователем электротравмы, обязательно нужно обеспечить надежное заземление. При этом подключить электродный котел к сети через УЗО — устройство, размыкающее цепь при поражении человека током — возможности нет.
- Схемы с возможностью регулировки мощности являются достаточно дорогими.
- Электроды постепенно растворяются, вследствие чего их периодически приходится менять.
- Время от времени приходится стравливать образующиеся в результате электролиза газы, которые могут быть взрывоопасными или ядовитыми.
- Электродный нагреватель нельзя использовать для горячего водоснабжения.
Температура нагрева теплоносителя ограничена, поскольку в сильно горячем состоянии его электропроводность возрастает, что приводит к опасному увеличению тока нагрузки.
Индукционный
Ток в нагревательном элементе индукционного котла создается не за счет непосредственного подключения к сети, а путем воздействия на него переменного магнитного поля.
Для создания последнего нагревательный бак котла обматывается проводом (катушка), который и подключается к сети.
Нагревательным элементом выступает корпус бака и расположенный внутри него сердечник.
Преимущества:
- Бак полностью герметичен, поскольку его целостность не нарушается.
- Поверхность нагревателя имеет гораздо большую площадь, чем у ТЭНа, так что нагрев происходит довольно быстро.
- Устойчивость к отклонениям параметров напряжения от нормы.
Недостаток — очень высокая стоимость.
Механомонтажные работы
ТЭНовый котел делают так:
- Отрезок трубы большого диаметра (это будет нагревательный бак) заваривают с двух сторон.
- Далее в него вваривают три патрубка — для подсоединения системы отопления и расширительного бачка.
- Внизу и вверху вырезают два отверстия и вваривают патрубки с внутренней резьбой, которая соответствует резьбе на хвостовике ТЭНа.
- В нижний патрубок вкручивают покупной ТЭН мощностью 1,5 кВт, в верхний — мощностью 0,9 кВт. Места врезки следует уплотнять паронитовыми прокладками.
Система с самодельным электрокотлом
А вот так делают индукционный котел:
- С одной стороны отрезка пластиковой трубы большого диаметра припаивают муфту с вделанной в нее металлической сеткой.
- Засыпают в трубу обрезки толстой проволоки (сердечник).
- С другой стороны устанавливают вторую муфту с сеткой.
- Обматывают трубу медным проводом (100 витков).
- К проводу подключают инвертор от сварочного аппарата.
К муфтам с двух сторон припаивают переходники с резьбой для подключения системы отопления.
Монтаж нагревателя и обвязка
Самодельный электрокотел следует размещать в сухом помещении, подальше от всевозможных растворителей и горючего.
К выходному патрубку прибора нужно прикрутить так называемую группу безопасности — узел, в составе которого имеются:
- манометр,
- воздухоотводчик,
- предохранительный клапан, сбрасывающий избыточное давление при вскипании теплоносителя.
Далее входной патрубок нужно подсоединить к циркуляционному насосу.
Циркуляция через самодельный котел, особенно индукционный, должна быть только принудительной — без циркуляционного насоса имеет место большая вероятность закипания рабочей среды.
ТЭНовый котел с металлическим баком с целью уменьшения теплопотерь можно обернуть минеральной ватой, которую сверху следует закрыть защитным кожухом из оцинкованной стали. Индукционный котел с пластиковым корпусом должен оставаться открытым, иначе пластмасса перегреется и расплавится.
Электротехнические работы
Самодельный электрокотел обязательно нужно подключать через УЗО, все металлические части должны быть заземлены.
Перед подключением к электросети нужно оценить возможности домашней проводки.
Если она проложена недавно и соответствует современным требованиям, а котел имеет мощность в пределах 3 кВт, то его можно включать просто в розетку.
Если проводка старая, либо котел имеет значительную мощность, то для подключения отопителя от распределительного щита следует проложить отдельную линию с сечением жил, соответствующим мощности прибора.
Подключение особенно мощных отопителей следует согласовывать с электриками: вполне возможно, что данная нагрузка окажется слишком высокой для питающей сети.