Создание самодельного электродного котла своими руками: выбор материалов, схема монтажа + фото

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.

Сборка индукционного котла

Для изготовления индукционного котла понадобятся:

• отрезок пластиковой трубы с толстыми стенками;
• медная проволока диаметром 7 мм;
• сварочный инвертор мощностью 15 А.

К пластиковой трубе крепят два патрубка, предварительно проделав соответствующие отверстия. Ее внутреннее пространство полностью заполняют обрезками проволоки длиной 40-50 мм.

Затем создается индукционная катушка: проволоку аккуратно обвивают вокруг трубы, общее число витков – около 90. Катушку подключают к инвертору. Полученный самодельный котел отопления монтируют непосредственно в трубопровод, вырезав участок трубы.

Как работает датчик тяги в газовом котле

Датчики тяги могут иметь разное строение. Это зависит от того, в какой вид котла они установлены.

На данный момент есть два типа газовых котлов. Первый – котел с естественный тягой, второй – с принудительной.

Типы датчиков в котлах разного вида:

Если у вас котел с естественной тягой, то вы могли обратить внимание, что камера сгорания там открытая. Тяга в таких устройствах обустраивается с помощью правильных размеров дымохода

Датчики тяги в котлах с открытой камерой сгорания изготавливается на основе биометаллического элемента

Это устройство представляет собой пластину из металла, на которую прикреплен контакт. Оно устанавливается в газовом тракте котла и отзывается на изменение температуры. При хорошей тяге, температура в котле остается достаточно низкой и пластина ни как не реагирует. Если тяга станет слишком низкой, то температура внутри котла повысится, и металл датчика начнет расширяться. Достигнув определенной температуры, контакт отстанет, и газовый клапан закроется. Когда причина поломки будет устранена, газовый клапан придет в нормальное положение. Те, у кого котлы с принудительной тягой, должны были заметить, что камера сгорания в них закрытого типа. Тяга в таких котлах создается за счет работы вентилятора. В такие устройства установлен датчик тяги в виде пневмореле. Он следит и за работой вентилятора, и за скоростью продуктов сгорания. Такой датчик изготовлен в виде мембраны, которая прогибается под воздействием дымовых газов, которые возникают при нормальной тяге. Если поток становится слишком слабым, то мембрана перестает выгибаться, контакты размыкаются и газовый клапан закрывается.

Датчики тяги в котлах с открытой камерой сгорания изготавливается на основе биометаллического элемента. Это устройство представляет собой пластину из металла, на которую прикреплен контакт. Оно устанавливается в газовом тракте котла и отзывается на изменение температуры. При хорошей тяге, температура в котле остается достаточно низкой и пластина ни как не реагирует. Если тяга станет слишком низкой, то температура внутри котла повысится, и металл датчика начнет расширяться. Достигнув определенной температуры, контакт отстанет, и газовый клапан закроется. Когда причина поломки будет устранена, газовый клапан придет в нормальное положение. Те, у кого котлы с принудительной тягой, должны были заметить, что камера сгорания в них закрытого типа. Тяга в таких котлах создается за счет работы вентилятора. В такие устройства установлен датчик тяги в виде пневмореле. Он следит и за работой вентилятора, и за скоростью продуктов сгорания. Такой датчик изготовлен в виде мембраны, которая прогибается под воздействием дымовых газов, которые возникают при нормальной тяге. Если поток становится слишком слабым, то мембрана перестает выгибаться, контакты размыкаются и газовый клапан закрывается.

Датчики тяги обеспечивают нормальную работу котла. В котлах естественного сгорания, при недостаточной тяге, могут наблюдаться симптомы обратной тяги. При такой проблеме продукты сгорания не выходят на улицу через дымоход, а возвращаются обратно в квартиру.

Существует ряд причин, по которым может сработать датчик тяги. Устранив их, вы обеспечите котлу нормальную работу.

Из-за чего может сработать датчик тяги:

• Из-за засорения дымохода;
• При неправильном расчете размеров дымохода или некорректной его установки.
• Если сам газовый котел был установлен неправильно;
• Когда в котле с принудительной тягой был установлен вентилятор.

При срабатывании датчика, нужно в срочном порядке найти и устранить причину поломки. Однако не вздумайте принудительно замыкать контакты, это не только может привести к выходу из строя устройства, но и опасно для вашей жизни.

Газовый датчик защищает котел от поломки. Для лучшего анализа вы можете приобрести газоанализатор воздуха, он сразу сообщит о проблеме, что позволит быстро ее устранить.

Перегрев котла грозит поступлением в помещение продуктов горения. Что может оказать негативное влияние на здоровье вас и ваших близких.

Преимущества и недостатки электродных котлов

Минусы:

• необходима большая мощность электричества для подключения;
• высокая стоимость электричества;
• низкий уровень электробезопасности;
• нестабильность электроснабжения.

Но появления всех вышеназванных минусов можно избежать и тогда котел получить немало преимуществ.

Плюсы:

• возможность управлять системой через Интернет;
• автономное отопление;
• компактность системы;
• невысокая цена оборудования;
• возможность подключения горячего водоснабжения;
• легкость монтажа;
• пожаробезопасность;
• не требует отдельного помещения;
• экологическая чистота;
• бесшумность работы.

Как сделать электрокотел для отопления дома своими руками

После того как выбрана мощность, найдены или изготовлены чертежи корпуса и схема электропитания и защиты котла, подготовлены все материалы, инструменты и заготовки, можно приступать к сборке электрического котла для отопления частного дома.

Пошаговая инструкция самостоятельного изготовления электрического котла:

1. Выполняют корпус по размерам в соответствии с чертежом.
2. Приваривают днище из листового металла.
3. Определяют места отверстий и выполняют их, прожигая отверстия газовой горелкой или электродом.
4. Тщательно обрабатывают края отверстий болгаркой и вваривают патрубки дренажа со сгонами, входа/выхода теплоносителя.
5. Дальше к отверстию нужно приварить стогны.
6. Выполняют крышку корпуса съемной чтобы можно было в процессе работы менять ТЭНы.
7. На дне корпуса устанавливают пластину 5 мм с функцией фланцев для ТЭНов.
8. К корпусу вваривается заземляющая шпилька и система крепления настенная или напольная.
9. После сварки конструкции проверяют ее герметичность, предварительно закрыв патрубки вентилями.
10. Устанавливают терморегулятор.

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

Изготовление электродного обогревателя

Существуют различные схемы подключения электродного обогревателя к отопительной системе. При одноконтурном соединении отопление используется только для обогрева помещений. Если установить двухконтурное устройство, теплоноситель будет также использоваться в системе горячего водоснабжения.

Изготовление электродного отопительного устройства осуществляется в следующем порядке:

• на стальную трубу, которая в дальнейшем будет использоваться в качестве корпуса котла, насаживается муфта;
• на другой конец крепится тройник;
• проверяется герметичность соединения, необходимо исключить вероятность возникновения утечек;
• торец тройника соединяется с электродом. Его неподвижность обеспечивается с помощью используемого изоляционного материала. Электрод устанавливается в определённом положении и фиксируется;
• перед проведением сварочных работ внутрь трубы наливается жидкость;
• к трубе привариваются стальные болты. К ним будет крепиться провод заземления и нулевой. Места соединения тщательно изолируются;
• На последнем этапе изделие соединяется с отопительным контуром и подключается. Следует учитывать, что для защиты системы нельзя использовать УЗО. В этом случае повышается вероятность поражения электрическим током.

Чтобы обеспечить безопасность работы нагревательного прибора конструкция дополняется следующими элементами:

• предохранительным клапаном;
• устройством, с помощью которого будет производиться удаление воздуха;
• датчиком давления;
• расширительным бачок.

Рекомендации по установке

Монтаж электродного обогревателя следует проводить с учётом определённых рекомендаций:

• устройство крепится в вертикальной плоскости;
• непосредственное соединение прибора с отопительной системой следует осуществлять с помощью металлических труб;
• для заземления выбирается медный провод;
• перед включением котла необходимо очистить систему с помощью специальных средств.

Рекомендации

Ионные котлы запрещено использовать для подогрева проточной воды из водопровода, а также перекачиваемой напрямую жидкой среды из колодцев, водоемов и скважин. Данный вид котельного оборудования предназначен только для замкнутых систем отопления.

Необходимо, чтобы вода, использующаяся в качестве теплоносителя, четко соответствовала техническим характеристикам, описанным в паспорте электродного котла «Галан». Ее категорически не разрешается закачивать из трубопровода горячего водоснабжения, иначе срок службы прибора окажется слишком коротким.

Также не допускается ставить ионные котлы на системы «теплый пол». Дело в том, что рабочие температуры теплоносителя электродного теплогенератора при оптимальном режиме работы значительно выше требуемых для нормального функционирования «теплого пола».

Если в доме установлены чугунные радиаторы или в существующей системе находятся трубы большого диаметра, то использование ионных котлов специалистами не рекомендовано. Проблема здесь заключается в повышенном объеме теплоносителя и неоднородности внутренних поверхностей отопительных батарей. Но выход из ситуации все же имеется. В этом случае потребуется:

• использование более мощного электродного прибора;
• установка на обратку фильтра грубой очистки;
• применение фильтра грязевика, или отстойника;
• предварительная промывка чугунных радиаторов.

Ионные котлы в системы необходимо устанавливать строго вертикально таким образом, чтобы клеммная группа оказалась снизу. При использовании в отопительной системе труб из пластика, потребуется их замена на черные (неоцинкованные) металлические трубы на участке от выходного патрубка теплогенератора. Его длина должна составлять 2-2,5 метра.

В случае снижения в расширительном бачке уровня теплоносителя менее чем на треть объема емкости, его следует долить до требуемой отметки. Но если возникнут непредвиденные ситуации, то котел потребуется немедленно отключить. Это необходимо сделать при:

• появлении перегрева проводов и автоматики;
• наличии дыма и клубов пара;
• отсутствии напряжения;
• утечке или промерзании теплоносителя;
• неисправности заземляющего устройства;
• присутствии влаги на корпусе;
• поломке насоса.

После выключения оборудования незамедлительно вызывается мастер для устранения проблем.

06.07.2015 в 14:07

Изготовление

Электродные котлы отопления изготавливают в такой последовательности:

1. Рисуют схему или чертеж электрического котла. Ее можно сделать в двух вариантах. Первый вариант схемы предусматривает полностью заглушенные концы трубы-корпуса и размещенные возле них боковые патрубки для подачи воды в отопительную сеть и возврата теплоносителя из радиаторов отопления. Второй вариант схемы предусматривает размещение одного патрубка на противоположном от электрода конце корпуса. Другой патрубок размещают возле главного элемента котла электродного типа.
2. Отрезают от трубы для патрубков две недлинные части.
3. На одном из концов каждого патрубка делают две выборки со сферической формой. Для этого нужно взять своими руками болгарку и вырезать выборки.
4. В трубе с диаметром 57 мм вырезают два отверстия для патрубков. Они должны находиться не только возле противоположных концов трубы, но и так, чтобы находились на концах одного диаметра.
5. На патрубках и трубе нарезают резьбу. На первых она должна быть внешней. Ее делают на необработанных концах. На корпусе резьба должна быть внутренней, ее делают на обоих концах трубы. Для нарезки резьбы нужно иметь необходимый инструмент и метчики. Если их нет, то можно обратиться к знакомому токарю или в токарную компанию.
6. Вытачивают или находят заглушки с нужным диаметром. То же самое делают с фторопластовой втулкой.
7. Приваривают к корпусу патрубки.
8. Приваривают клеммы для подключения нулевого и заземляющего проводов .
9. Фиксируют в футорке фторопластовую втулку и электрод.
10. На заглушку и футорку надевают прокладки и вкручивают элементы в трубу.
11. Очищают изделие от пыли и ржавчины, обезжиривают, грунтуют и наносят своими руками слой термостойкой краски. Последняя должна выдерживать температуру, равную 120 °С.
12. Проверяют сделанные своими руками электродные котлы на герметичность. Для этого наливают внутрь воду, смазывают швы мыльной пеной, подключают компрессор и поднимают давление до 3 бар. Если со сварочного шва не идут пузырьки, все работы выполнены хорошо. Если же пузырьки появились, то нужно заваривать дырочки. Таким же образом проверяют и самодельный индукционный котел, имеющий малый расход электричества.

Конечно, в схему электрического котла следует включить термодатчик (устанавливается на патрубке подачи воды) и терморегулятор. Эти элементы являются стандартными для всех типов котлов, включая трехфазные устройства индукционного типа .

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.

1. Котел устанавливается исключительно вертикально, что объясняется только особенностями функционирования. Крепежные элементы должны быть отдельными.

2. 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.

3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.

7. 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.

Электронное управление котлом

Электронное управление  представляет собой прибор, оборудованный блоком датчиков, кабелем и интерфейсным штекером для подключения к стандартному интерфейсу RS232. Схематически электронное управление котлом (КРОС) состоит из контроллеров, регулятора мощности котла, электронного ключа управления циркуляционным насосом.

Различают контроллеры тока и контроллеры проводимости теплоносителя. Токовый контроллер ограничивает значение тока на рабочем уровне, заданном при запуске системы.

Контроллер проводимости выполняет функции определения состояния теплоносителя: отключает котел при достижении носителем тепла критического уровня проводимости или продолжает работу. Датчики проводимости и температуры носителя выносные.

Для монтажа кабелей блока управления используют провод сечением жил 0,12-2,5 мм2. Концы кабеля для управляющих цепей зачищают на 7-10 мм. Винты клемм ослабляют и устанавливают провода. Затягивать клеммы необходимо с усилием не более 2 Нм.

Произвести подключение блока управления  поможет видео.

После монтаж и подключения в отопительную систему закачивают электролит и производят регулировку параметров нагрева. Для контроля силы тока в системе используют навесные клещи. опубликовано econet.ru

Присоединяйтесь к нам в Facebook , , Одноклассниках

Инструменты и оборудование для электрокотла

Что нужно для того чтобы собрать электрический котел своими руками? Если вы решились на такой эксперимент, запаситесь инструментами и исходными материалами. Для проведения работ понадобятся:

При создании электродного котла мы рекомендуем использовать электрод из того же металла, что и основная труба.

• Стальная труба – диаметр от 50 до 100 мм, длина – 250-300 мм;
• Электрод – крайне желательно, чтобы он был сделан из такого же материала, как и сама труба;
• Трубки меньшего диаметра – для подключения к отопительной системе;
• Изолятор для электрода – можно сделать самому или заказать в токарной мастерской;
• Провода для подключения к электросети;
• Провод для подключения к заземлению;
• Термостойкая краска.

Из инструментов понадобятся сварочный аппарат и ножовка. Теперь давайте разберемся, как сделать электрокотел отопления на 220 В своими руками.

Работа электродного котла

1. После заливания жидкости в «стакан», нужно дождаться окончания кипения воды. Образующийся пар постепенно поднимется по желобу трубы и начнет отдавать тепловую энергию. После этого частицы пара превратятся в воду и стекут вниз по наклоненной трубе. В результате, вода попадет снова в «стакан». По завершении первого цикла, начнется второй, третий и т.д. Отопления отличается своей экономичностью. Если необходимо создать большой обогревательный объем, то небольшие по размерам котлы прекрасно справятся с задачей.
2. При обогревании больших по площади помещений, рекомендуется оборудовать несколько электродных котлов. При этом специального разрешения на установку котлов не требуется.

Механизм работы водонагревательной системы

Для дальнейшего понимания статьи необходимо понять устройство и механизм работы ионного электродного котла. Принцип функционирования весьма прост для понимания – теплоноситель (вода обязана содержать необходимое количество соли, если процент соли превышает норму, то продукт разбавляют дистиллированной водой) следует в сосуд, в котором и установлен электрод. Если у кого-то возник вопрос, после прочтения слова «электрод», то мы поясним: электрод – это металлический стержень, который закрепляется к любой стороне сосуда. К электроду подключается фаза, а к лицевой стороне механизма нулевой проводник.

Если подключить водонагревательную систему к сети двести двадцать Вольт с частотой пятьдесят Гц, то устройство активизирует хаотичный процесс передвижения от анода к катоду. Данный процесс помогает достичь главной цели – нагрев воды. Многие мастера привыкли именовать подобные устройства не  электродными, а ионными – это связано с особенностями работы котла отопления. Если принцип работы ионных котлов весьма прост для понимания, то КПД системы показывает весьма высокие показатели – 96-99 процентов.

Электродный котел способствует тому, что можно экономить до сорока процентов электроэнергии по сравнению с дымоходными котлами. Принцип работы позволяет не использовать дымоходные трубы, так как ионный котел не выдает продукты сгорания.