Изготавливаем электрокотел своими руками

Энергоносители, которые обычно используются для отопления частных домов, постоянно растут в цене. Обогреть загородное жилье без дополнительных трат поможет индукционный котел отопления. Именно такой способ для отопления получения тепла позволит достигнуть максимального результата за небольшие деньги.

Стоит ли проектировать газовый котел самому

Самодельный газовый котел в эксплуатацию допущен не будет, даже если его сборка будет совершенной и ничуть не хуже заводской, этого требуют от контролирующих органов нормативы по правилам безопасной эксплуатации газового оборудования.

Поэтому выбирая вид топлива для самодельного котла, от газа и печного топлива нужно отказаться сразу. Твердотопливные котлоагрегаты с использованием угля, дров, паллет и электрокотлы считаются самыми безопасными отопительными агрегатами, их вполне возможно изготовить самостоятельно.

Стоит ли проектировать газовый котел самому

Самодельный отопительный котел обойдется владельцу намного дешевле заводского, но работать он будет менее экономично и с более низким КПД. Для того чтобы повысить эти показатели, необходимо будет увеличить поверхность нагрева котла, для чего устанавливают дополнительно к водяной рубашке теплообменный аппарат.

Также на эффективность теплопередаче в котле влияет скорость циркуляции теплоносителя. При естественной циркуляции устанавливают расширительный бак и трубы большого диаметра. Тем не менее лучший гидравлический режим можно обеспечить с помощью принудительной циркуляции, установив в контур отопления на линии обратки перед котлом циркуляционный насос.

Электрокотел

Это изобретение не новое и не относится к космическим технологиям. Как бы то ни было, суть одна —– нагреть теплоноситель в системе отопления.

У нас есть дом, разводка водяной системы отопления в доме тоже есть. Но нет централизованного газоснабжения, чтобы смонтировать газовый котел. Остается решить, чем этот теплоноситель нагреть. Как вариант, это может быть самодельный электрокотел.

И это неплохой вариант, так как такое оборудование легко разместить и получать тепло, если есть электропитание.

Электрокотел

Положительные стороны

Кроме того налицо и другие положительные моменты:

  1. Простота монтажа.
  2. Компактные размеры.
  3. Эргономичность.
  4. Для монтажа не нужны особые разрешения.
  5. Экологичность — нет вредных выбросов в атмосферу.
  6. Бесшумность.
  7. Не нуждается в устройстве дополнительной вытяжки или дымохода.
  8. Отпадает необходимость в дополнительных помещениях для хранения топлива.

А между тем тут нет ничего трудного. В специальную металлическую емкость, ставятся нагревательные элементы. Емкость связана с системой отопления. Теплоноситель это, как правило, обычная вода.

Вот как раз эту воду и заливают в систему через металлическую емкость. Осталось на нагревательные элементы подать электрический ток.

Электрокотел

Под воздействием тока нагревательные блоки становятся горячими и передают свое тепло воде. Горячая вода из бачка устремляется по трубам в радиаторы отопления, обогревая весь дом.

Кажется все просто!

Это схема отопления в принципе.

Её можно дополнить такими нововведениями как:

  • устройство контроля и управления системой,
  • расширительный бачок,
  • циркуляционный насос.
  • автоматический регулятор подогрева воды.
Электрокотел

Недостатки

Недостатки есть, как же без них. К ним можно отнести:

  1. Зависимость от подачи электроэнергии.
  2. Накипь, которая образуется на нагревательных элементах, приводит к снижению их эффективности.
  3. Размеры расширительного бака — чем выше мощность, тем больше места под размещение нагревательных элементов.

Схема индукционного котла

Индукционный теплогенератор — это трансформатор, в котором используется принцип первичной и вторичной обмотки. Так можно описать простейший принцип работы. Первичная обмотка котла преобразует электрическое поле. Вторичная обмотка направляет тепло к воде, маслу, антифризу, любому другому.

Понять принципиальную схему индукционного котла и воплотить ее в жизнь способен даже начинающий мастер. Под корпусом расположены слои теплоизоляционного материала, электрической изоляции, сердечник с двойной стенкой, а также внешний контур. Результатом такой конструкции становится почти полное отсутствие потерь тепла при передаче на теплоноситель.

Схема индукционного котла

Благодаря чему проявляется такая высокая эффективность высокочастотного аппарата? Секрет в том, что теплоноситель за более короткий, чем в обычных системах срок — в два раза быстрее — успевает нагреться дважды. Все это из-за низкого уровня инерции. Финансовая выгода от подобной конструкции налицо. Есть еще один плюс благодаря магнитному полю трубы отопления остаются чистыми, без накипи.

Читайте также:  Как построить камин своими руками, инструкция

Достоинства и недостатки

Помимо простоты конструкции, к неоспоримым достоинствам индукционного отопления являются:

  • Цилиндрическая форма корпуса обеспечивает компактность установки;
  • При правильной установке, КПД прибора может достигать 100%;
  • Поскольку конструкция не предусматривает наличия электрического ТЭНа, минимальный срок службы агрегата 20–25 лет;
  • Индукционные котлы могут работать с любым видом жидкого теплоносителя;
  • Минимальное образование минеральных отложений на стенках теплообменника благодаря постоянной вибрации;
  • Благодаря простоте конструкции, электромагнитные нагревательные системы крайне надежны, а наиболее уязвимым элементом является электронный блок управления;
  • Для самостоятельной установки устройства не потребуется каких-либо специальных знаний, навыков и инструментов.

Перечень достоинств индукционных котлов действительно весьма внушителен, но несмотря на это, некоторые недостатки все же имеются:

  • Высокая стоимость, обусловленная использованием дорогостоящих материалов и сложных электронных систем управления и контроля;
  • Повышенный расход электроэнергии;
  • Электропитание установки имеет довольно сложную конструкцию;
  • Воздействие сильного магнитного поля на человеческий организм еще до конца не изучено, однако есть все основания полагать, что оно может представлять серьезную опасность.

Несмотря на приведенные недостатки, использование индукционного котла в системе отопления частного дома можно считать целесообразным, поскольку оборудование практически не требует технического обслуживания, кроме периодического контроля.

Самодельный индукционный котел

Схема самодельного индукционного котла

Для изготовления индукционного отопление частного дома своими руками сначала необходимо сделать корпус. Для этого следует использовать жаропрочную сталь. В качестве внутреннего стержня обычно применяют стальную трубу, на которую устанавливают обмотку из медной проволоки.

Самодельный индукционный котел

Для уменьшения тепловых потерь наружные стенки утепляют базальтовой ватой. Таким образом возможен монтаж индукционных котлов для отопления частного дома в хозяйственных помещениях.

После установки внутреннего контура необходимо выполнить следующую работу:

  1. Вывести контактные провода через специальные отверстия на внешней конструкции.
  2. Тщательно заизолировать кабели в области их прохождения через наружный кожух.
  3. Подключить котел к системе управления. Лучше всего приобрести заводскую модель этого компонента, так как в ней предусмотрены защитные и регулирующие элементы.
Самодельный индукционный котел

Пример самодельного индукционного котла

Перед первым запуском индукционного котла отопления сделанного своими руками, нужно проверить герметичность всей конструкции. Для этого следует герметизировать один из патрубков, а во второй с помощью насоса подать воду. После заполнения внутреннего пространства следует увеличить давление до максимального расчетного. Обычно этот показатель равен 15-20 атм.

На практике по-настоящему надежные и эффективные котлы для индукционного нагрева воды в отоплении нельзя сделать самостоятельно. Исключения составляют только небольшие конструкции, которые скорее выполняют функцию горячего водоснабжения, чем отопления.

Самодельный индукционный котел

Это связано со сложностью соблюдения всех технологических норм изготовления. Нередко в отзывах о самодельных индукционных котлах отопления можно столкнуться с попытками сделать их самостоятельно. Но после серии испытаний выбор останавливают на заводских моделях этого отопительного оборудования.

В случае неправильно сделанной обмотки возможно возникновение межвиткового электрического пробоя. Это приведет к короткому замыканию и выходу из строя оборудования. Поэтому котлы обязательно должны комплектоваться УЗО.

Изготовление котла отопления для дома

Сделать самодельный котел отопления, который работает по принципу индукции достаточно легко. Главное, чтобы технические характеристики сделанного своими руками устройства соответствовали требуемому объему проделываемой им работы.

Для создания самодельного агрегата, работающего по принципу индукции, обязательно понадобится сварочный инвертор. Безупречным вариантом для проведения работ будет инвертор с возможностью регулировки тока. Средняя величина тока в сварочном аппарате равна 15 ампер, но для создания индукционного котла понадобится более мощный прибор.

  1. Нагревательными элементами в изделии будут фрагменты проволоки из нержавейки или катанки. Подойдет проволока 0,7 мм, поделенная на куски длинной 4-5 см.
  2. Корпус изготавливается из пластиковой трубы с толстыми стенками –  0,5 см.
  3. Подключение устройства к сети отопления должно происходить с помощью специальных переходников, через которые и будет поступать и отводится в емкость котла теплоноситель.
  4. Дно трубы следует обработать соответствующим образом: закрыть мелкой металлической сеткой, чтобы фрагменты проволоки не могли выпасть.
  5. Верхняя часть трубы закрывается аналогичной сеткой.
  6. Чтобы создать индукционную катушку, вокруг пластиковой трубы нужно намотать 90 витков провода (медный, эмалированный). Витки должны накладываться плотно и бережно ближе к центру трубы.
Читайте также:  Как украсить дом (комнату, стены, двери) к Новому году своими руками

Готовый агрегат можно присоединять к системе. Монтаж должен происходить неторопливо и последовательно.

Изготовление котла отопления для дома
  1. Если это не было сделано заранее, из системы вырезается часть трубы, соответствующая размерам котла.
  2. Катушка соединяется с инверторным корпусом, и система заполняется теплоносителем.

Ни в коем случае нельзя включать сделанный своими руками индукционный электрокотел в пустой системе – пластик расплавится, и может случиться авария.

Для повышения мер безопасности нужно заземлить нагревательное устройство.

Как изготовить электродный котел?

Данный тип электрокотлов в конструкции теплообменника располагает двумя электродами, на которые подается электричество, из-за чего создается разность потенциалов. Соли, которые содержаться в теплоносителе, делают его электрическим проводником. Электричество проходит через электролит с высоким сопротивлением из-за чего он нагревается. Номинальная мощность достигается буквально за пару минут.

Роль теплоносителя (электролита) в электродных котлах может выполнять свода, подготовленная особым способом, либо жидкость на основе этиленгликоля.

Достаточно просто самостоятельно собрать и нагреватель данного типа. Для этого под рукой необходимо иметь:

  • железную трубу, диаметром от 57 мм с толстыми стенками;
  • лист железа, толщиной больше 2 мм;
  • внутренний электрод диаметром 25 мм;
  • прокладки из паронита или резины и присоединительные клеммы.

Этапы сборки электродного котла:

После того как все неисправности найдены и ликвидированны, корпус необходимо покрыть эмалированной краской.

Исправная работа котла зависит от присутствия в воде, играющей роль теплоносителя, соды. Она добавляется для того чтобы повысить силу тока:  данный показатель расчитывается делением мощности устройства на 220.

Как собрать вихревое индукционное устройство

Как мы уже знаем, такой котел отличается от своего индукционного аналога, однако, изготовить его самостоятельно так же несложно. Правда, теперь понадобятся навыки сварочных работ, ведь устройство должно быть собрано только из металлических деталей. Для работы понадобится:

  • Два одинаковых по длине отрезка металлической толстостенной трубы. Их диаметры должны быть разными, так, чтобы одну деталь можно было поместить в другую.
  • Обмоточная (эмалированная) проволока из меди.
  • Трехфазный инвертор, можно от сварочного аппарата, но максимально мощный.
  • Кожух для теплоизоляции котла.

Теперь можно приступать к работе. Начинаем с изготовления корпуса будущего котла. Берем трубу большего диаметра и вставляем внутрь вторую деталь. Их нужно вварить одну в другую так, чтобы между стенками элементов осталось некоторое расстояние. Получившаяся деталь в разрезе будет напоминать баранку. В качестве основания и крышки корпуса используется стальной лист толщиной не менее 5 мм.

В результате получаем полый бак цилиндрической формы. Теперь нужно врезать в его стенки патрубки под трубы подачи холодной и отводе горячей жидкости. Конфигурация патрубка и его диаметр зависят от труб отопительной системы, возможно, дополнительно понадобятся переходники. После этого можно приступать к намотке проволоки. Она аккуратно, под достаточным натяжением наматывается на корпус котла.

Как собрать вихревое индукционное устройство

Принципиальная схема самодельного индукционного котла вихревого типа

Собственно, нагревательным элементом будет служить намотанная проволока, поэтому корпус прибора желательно закрыть теплоизоляционным кожухом. Так удастся сохранить максимум тепла и, соответственно, увеличить КПД устройства и сделать его безопасным. Теперь нужно врезать котел в отопительную систему. Для этого теплоноситель сливается, отрезается нужный по длине участок трубы и на его место вваривается прибор.

Читайте также:  Аутентичность и эксклюзивность английского камина (62 фотоидей)

Осталось только запитать отопительный прибор и не забыть подключить к нему инвертор. Устройство готово к эксплуатации. Но прежде, чем провести испытания, нужно заполнить магистраль теплоносителем. Только после этого можно проводить пробный пуск. Сначала нужно запустить прибор на минимальной мощности и внимательно отследить качество сварных швов. Если все в порядке, мощность увеличиваем до максимума.

Разновидности электрокотлов

Котел для теплого пола подогревает циркулирующую в системе воду несколькими способами:

  • при помощи ТЭНов;
  • индукционным методом;
  • с помощью электродов.

ТЭНовый котел

Разновидности электрокотлов

В настоящее время это самый дешевый котел для теплого водяного пола. Нагрев воды происходит обычным способом – при помощи ТЭНа. Данный вид котлов используется для монтажа дополнительного отопления. В качестве основного источника они не годятся, поскольку потребляют большое количество электроэнергии. Кроме этого, за невысокой ценой ТЭНового агрегата скрываются еще некоторые минусы. Коэффициент полезного действия у него не более 75%. До нужной температуры носитель тепла нагревается очень медленно. ТЭНы часто ломаются (но их легко можно заменить новыми изделиями). Эффективность преобразования электро- в тепловую энергию очень низкая.

Если в жилом помещении есть основное отопление, например, газовое, то ТЭНовый котел вполне подойдет для небольшой системы теплого пола.

Схема ТЭНового электрического котла

Индукционный котел

Котлы этого типа имеют небольшие размеры и высокую эффективность. Стоит такой прибор гораздо дороже, чем ТЭНовый котел, но затраты на его покупку с лихвой окупятся в процессе долгой бесперебойной эксплуатации.

Индукционные котлы работают бесшумно и могут поддерживать режим низких температур, что важно для теплого пола.

Разновидности электрокотлов

Основной принцип их работыэлектромагнитная индукция. Тело, находящееся внутри электромагнитного поля, нагревается под его воздействием. Агрегаты такого вида имеют обмотку, внутри которой расположена труба из металла, имеющая форму спирали. Труба нагревается и отдает тепло проходящей через нее воде.

Индукционный котел

Электродный котел

Электрокотел такого вида начали выпускать совсем недавно. У него есть ряд преимуществ по сравнению с ТЭНовым агрегатом. Электролизный прибор довольно компактный, но при этом очень мощный.

Коэффициент полезного действия достигает 98%.

Другими словами в тепловую энергию преобразуется практически вся электрическая, что существенно снижает потребление электричества.

Разновидности электрокотлов

Если теплый пол является основным источником обогрева, то есть смысл установить электродный котел.

Единственный момент, который ни в коем случае нельзя оставлять без внимания, — солевой состав теплоносителя. Его нужно постоянно контролировать. Если концентрация соли ниже положенного уровня, то эффективность работы агрегата резко снижается.

Сравнение электродного и тенового котлов

Способы организации индукционного отопления дома своими руками

Чтобы сэкономить на отопительной системе, которая, как правило, требует существенных вложений на установку, монтаж и эксплуатацию, можно попытаться собрать ее самостоятельно. И один из вариантов – это использование для отопления индукционных нагревателей воды. При этом можно, во-первых, нагреватели приобрести в магазине и установить их в систему трубопровода. И, во-вторых, полностью собрать схему индукционного отопления своими руками. То есть, непосредственно нагревательный элемент, систему труб и радиаторов и приборы учета и автоматизации. Во втором случае экономия средств может быть максимальной, однако для эффективной работы системы нужно обладать некоторыми специфическими знаниями.

Отопление с помощью индукционной плиты

Способы организации индукционного отопления дома своими руками

Индукционная плита

Бытовые индукционные плиты, появившиеся породили массу схем использования их для отопления. Поскольку такие плиты работают только когда на них установлена специальная металлическая посуда, то для использования в системе отопления, требуются определенные «доработки». Для установки своими руками индукционной плиты в систему отопления дома, ее подключают не напрямую, а через зарядник, аккумулятор и интвертор. Однако если у вас нет опыта создания нагревательного электрооборудования, то лучше не экспериментировать самостоятельно, а обратиться к специалистам.

Отзывы владельцев индукционных систем отопления чаще всего положительные. Отмечаются бесшумность, долговечность и высокая эффективность оборудования. На видео можно посмотреть один из вариантов монтажа индукционного отопления своими руками.