- Электробойлер для отопления: есть ли альтернатива котлу
- Электрические нагреватели в тепловых системах
- Особенности конструкции
- Критерии выбора
- Подбор бойлера для отопительной системы
- Особенности отопительной системы на безе электробойлера
- Плюсы и минусы отопления на базе бойлера
- Как сделать электрокотел своими руками – варианты и способы
- Какие понадобятся инструменты
- Электрокотел на ТЭНах
- Принцип работы ТЭНового котла
- Порядок сборки котла с ТЭНами своими реками
- Сборка котла отопления на электродах
- Конструкция
- Инструкция по сборке самодельного электродного котла
- Котлы индукционного типа
- Принцип работы электрического индукционного котла
- Инструкция по сборке самодельного индукционного котла
Электробойлер для отопления: есть ли альтернатива котлу
При проектировке отопительной системы многие из нас пытаются максимально упростить ее конструкцию, снизив тем самым расходы на приобретение комплектующих, подключение и эксплуатацию. Именно эти соображения чаще всего лежат в основе идеи использовать электрический бойлер для отопления квартиры или частного дома.
Несмотря на то, что нецелевое использование электроприборов само по себе является не самой лучшей затеей, мы все же попробуем разобраться – можно ли в принципе собрать систему обогрева помещения на базе бытового электробойлера?
Электроводонагреватель в роли отопительного прибора
Электрические нагреватели в тепловых системах
Особенности конструкции
Прежде чем приступать к анализу особенностей такой системы, необходимо разобраться, что же представляет собой электробойлер как таковой?
Бойлер (накопительный электроводонагреватель) представляет собой устройство для обеспечения помещения горячей водой:
- Основной элемент конструкции – ТЭН, который и отвечает за нагрев воды. ТЭН располагается непосредственно в емкости с водой и работает под контролем автоматической системы управления.
- Как правило, такие устройства имеют двойной корпус. Во внутреннем баке происходит нагрев воды, а внешний предназначен для защиты внутреннего бака от механических повреждений и теплопотерь.
- Чтобы повысить теплоизоляционные характеристики конструкции, в зазор между внутренним и внешним баком помещают минеральную вату или пенополистирольную прокладку.
Более подробно схема конструкции показана на фото.
Отдельную категорию устройств составляют проточные нагреватели. В отличие от накопительных, в них отсутствует бак, а резервуар для воды представлен достаточно компактной колбой. В колбе размещается ТЭН достаточно большой мощности (от 6 до 20 кВт), который отвечает за прогрев проточной воды.
Обратите внимание!
Вода в проточном нагревателе приобретает необходимую температуру в течение короткого времени – от 30 секунд до двух минут.
Но нагрузка на электрическую сеть повышается многократно, потому проточные устройства стоит использовать только в том случае, если вы полностью уверены в проводке и счетчике.
Критерии выбора
Поскольку для использования в системе отопления проточные устройства практически неприменимы, остановимся на накопительных моделях.
На какие параметры следует обращать внимание, выбирая электронагреватель?
- Мощность устройства. Отвечает за скорость нагрева воды и очень сильно влияет на количество электроэнергии, потребляемой аппаратом.
Мощность измеряется в ваттах и у большинства моделей для бытового использования составят 1,5 – 3 кВт.
Обратите внимание!
Существуют электробойлеры, мощность ТЭНа которых может составлять от 6 до 10 кВт. Такие агрегаты ориентированы именно на использование в отопительных системах.
Примером подобных устройств могут стать некоторые позиции из продуктовой линейки компании Vesper.
Отопительный бойлер Vesper
- Объем бака. Чем больше объем, тем большее количество горячей воды за раз вы можете получить, и тем реже будет включаться нагревательный элемент.
Бытовые модели выпускаются с баками на 50-100 литров, объем баков в промышленных бойлерах может достигать 300 литров и более.
Подбор бойлера для отопительной системы
Как мы отмечали выше, некоторые компании выпускают модели электроводонагревателей, ориентированные на интеграцию с системой обогрева дома или квартиры. Такие отопительные бойлеры имеют несколько отличий от приборов для нагрева воды – и поэтому, проектируя отопление на основе бойлера, нужно выбирать максимально подходящую модель.
В чем же заключаются эти отличия:
- Первое отличие – это размещение входов и выходов для воды на корпусе водонагревателя. В нашем случае вход для холодной воды должен быть расположен снизу, а выход – в верхней части бака.
При таком расположении труб горячая вода будет с максимальной эффективностью поступать в выводную трубу, а значит – помещение будет прогреваться значительно быстрее. - Отличие второе – диаметр бытовых отверстий. Бытовые модели снабжаются выводными патрубками с диаметром в полдюйма или в ¾.
Для подключения к трубам этого явно недостаточно, потому отопительные модели электробойлеров выпускают с входами и выходами не менее 2 дюймов в диаметре. Если у выбранной вами модели именно такие патрубки – можно смело останавливать выбор на этом аппарате. - Что касается объема бака, то здесь все довольно просто: чем он больше, тем лучше. Водонагреватель с маленьким баком для обогрева помещения практически неприменим, поскольку он не только будет постоянно работать под очень высокой нагрузкой, но и не обеспечит поддержание должной температуры теплоносителя.
- Мощность нагревательного элемента также важна, и опять же – чем она больше, тем лучше. Как правило, специалисты советуют приобретать устройство, мощность которого составляет не менее 1 кВт на 10 м 2 отапливаемого помещения.
Именно из этих соображений большинство бытовых бойлеров для обогрева просто не подходит!
Вывод из этого всего, можно сделать однозначный: какой бы привлекательной ни была цена бытовых нагревателей, для качественного отопления дома нужно подбирать агрегат высокой мощности, специально предназначенный для этой цели.
Особенности отопительной системы на безе электробойлера
Итак, предположим, бойлер мы выбрали.
Что же еще нужно учитывать при проектировании системы обогрева помещения:
- Во-первых, на эффективность работы нагревательного прибора будет влиять разветвленность тепловых трубопроводов. Чем больше ответвлений и батарей отопления в включено в отопительную сеть, тем медленнее будет двигаться теплоноситель, и тем холоднее будет у вас в доме.
Схема интеграции бойлера в отопительную систему
- Во-вторых, если мощность бойлера соответствует габаритам помещения «по нижнему пределу», то со временем эффективность отопления будет неминуемо снижаться.
Следовательно, надо либо приобретать более производительный водонагреватель, либо устанавливать дополнительные источники тепла. - Также на ваш комфорт напрямую влияет качество ухода за нагревательным элементом бойлера и за состоянием труб и радиаторов. Вам придется или периодически обращаться в соответствующие службы, или же проводить чистку своими руками.
Если все эти факторы учтены на должном уровне – то систему можно собирать и подключать. Процесс установки бойлера показан на видео, размещенном на нашем сайте, а с подключением трубопроводов к входу и выходу вы, скорее всего, справитесь без труда.
Чтобы повысить производительность отопления на основе нагревателя, можно установить в трубопровод специальный циркуляционный насос. Данное устройство обеспечивает беспрерывное движение теплоносителя по трубам, благодаря чему помещение прогревается максимально равномерно.
Установленный циркуляционный насос
Обратите внимание!
Несмотря на то, что инструкция по подключению циркуляционного насоса для отопления довольно проста, устанавливать его должны специалисты с учетом всех особенностей вашей отопительной системы.
Плюсы и минусы отопления на базе бойлера
Достоинств у такого отопления, пожалуй, не слишком много:
- Главный плюс такой системы – простота. Собрать конструкцию на основе бойлера и подключить к ней отопительные трубы может практически любой мастер, ведь для этого не нужны ни особые навыки, ни сложное оборудование.
- Еще одно достоинство – низкая стоимость. Как правило, бойлеры стоят дешевле электрических котлов, потому при проектировании маломощной системы вполне можно сэкономить.
Что же касается недостатков, то о них мы говорили на протяжении всей статьи, так что остается лишь резюмировать:
- Мощности бытовых моделей бойлеров не хватит для эффективного отопления квартиры. Максимум – это обогрев дачного домика, да и то, не зимой, а осенью, когда нет сильных морозов.
- ТЭН устройства постоянно находится во включенном состоянии, что вместе с регулярным обновлением воды приводит к ускорению коррозии. Конечно, стоимость ТЭНа невелика, но вот его замена – процесс очень трудоемкий.
Замена ТЭНа – процесс не только трудоемкий, но и грязный
- Если собирать систему по всем правилам (т.е. с подбором нагревателя необходимой мощности, правильной разводкой труб, установкой циркуляционного насоса в систему отопления) – то экономия по сравнению с приобретением котла получается мизерной.
Подытоживая все вышеизложенное, можно сказать, что электрические бойлеры для отопления можно использовать лишь в некоторых ситуациях. Во всех остальных случаях лучше применять более приспособленные для этой цели отопительные приборы!
Как сделать электрокотел своими руками – варианты и способы
Соорудить отопительный котел в загородных домах, которые не подключены к центральному газопроводу вполне возможно даже своими силами. В данном материале речь пойдет о том, как сделать электрический котел отопления своими руками. Мы рассмотрим 3 доступных варианта электрокотлов – ТЭНовые, электродные и индукционные.
Какие понадобятся инструменты
Чтобы собрать самодельное электрическое отопление и столкнуться при этом с минимумом затруднений, в вашем распоряжении должны быть качественные инструменты.
Для работы понадобится:
- сварочный аппарат – удобнее всего работать с инверторной моделью;
- резак – если не умеете пользоваться газовым резаком, лучше используйте плазменный;
- болгарка – понадобится даже 2 модели – большая под диск сечением 230 мм и маленькая под диск сечением 125 мм;
- электрическая дрель;
- молоток;
- керн;
- рулетка и циркуль.
Электрокотел на ТЭНах
Схема электрического котла с теном своими руками является наиболее простой для исполнения и известна уже достаточно давно.
Принцип работы ТЭНового котла
Устройство всех бытовых приборов, в которых установлены нагревательные элементы (ТЭНы), одинаково. При включении питания напряжение подается на ТЭН, который постепенно нагревается и передает тепловую энергию расположенной вокруг него жидкости.
Преимущества таких приборов:
- большой ассортимент нагревательных элементов различной формы и мощности;
- возможность использования в любой отопительной системе с жидкими теплоносителями;
- на корпусе котла установлена изоляция, так что напряжение подается исключительно на ТЭН;
- не требуют сложного обслуживания;
- уровень нагрева очень просто контролировать, даже с минимальным набором автоматических элементов управления.
Среди недостатков самодельного электрического котла данного типа можно назвать:
- «прожорливость» в потреблении электроэнергии, поскольку для обогрева 10 м 2 площади требуется 1 кВт мощности;
- примеси в теплоносителе накапливаются на нагревательном элементе в виде накипи, поэтому его нужно чистить примерно 1 раз в год;
- ТЭН может функционировать только при наличии жидкости, с ним рекомендуется установка датчика холостого хода.
Порядок сборки котла с ТЭНами своими реками
Перед тем, как сделать электрический котел своими руками, стоит позаботиться о наличии надежной линии электропитания. К обычным сетям с напряжением в 220 V и частотой в 50 Гц можно подключать лишь оборудование мощностью не более 6 кВт. Если требуется более мощный котел, для него нужно сделать трехфазную разводку и отдельный ввод.
Итак, начинаем сборку самодельного электрического котла отопления из трубы сечением 159 мм с толщиной стенки в 10 мм. Эта труба послужит корпусом котла. Для него понадобится либо изготовленная в заводских условиях полусфера сечением 159 мм и толщиной 10 мм, либо листовой металл с толщиной от 8 мм аналогичного сечения.
Свод котла, в который впоследствии будут врезаны нагревательные элементы, можно изготовить из швеллера толщиной 8 мм.
В купол котла врезаем муфту сечением ¾ дюйма. В эту муфту мы будем вкручивать сливной вентиль. Кроме того, понадобится 2 патрубка сечением 1 дюйм для притока и обратки. Резьбу на патрубках можно делать как внутреннюю, так и внешнюю. Все зависит от того, с какой вам удобнее работать.
Для сброса излишнего давления нужно подготовить патрубок под врезку перепускного канала. Также вам понадобится 3 переходника, в каждый из которых будет вкручен ТЭН для электрокотла. Еще один переходник нужен будет для термодатчика. Кроме того, понадобятся держатели для автоматики.
Обратите внимание, что резьбу на патрубках и переходниках желательно нарезать сразу.
Подготовленные патрубки с резьбой, такой же, как и на ТЭНах, нужно сразу вкрутить в переходники. Это нужно, чтобы резьба во время приваривания к своду не повредилась. Для разметки мест врезки нагревательных элементов внешний диаметр трубы нужно разбить на 6 равных секторов по размеру радиуса. Затем чертим три одинаковых сектора строго под углом 120°.
На следующем этапе приступаем к резке. Закончив с разметкой, с помощью плазменного резака вырезаем отверстия под патрубки для ТЭНов. Их резку следует выполнять только по внешнему контуру. Со всеми остальными патрубками это не имеет принципиального значения.
Приступаем к сварочным работам. Патрубки сперва перехватываем в нескольких точках, чтобы их не повело. Затем проверяем точность расположения, при необходимости слегка простукиваем молотком, а затем выполняем сплошной шов. Важно, чтобы переходники для ТЭНов в электрокотле для отопления своими руками выступали над поверхностью свода котла на 1 см.
Далее необходимо убедиться, что нагревательные элементы полностью поместятся внутри корпуса электрокотла. Поэтому после наложения сплошного шва необходимо вкрутить ТЭНы в переходники.
Приступаем к вырезанию свода из швеллера. В его центре делаем отверстие для патрубка воздушного клапана, после чего привариваем сам патрубок. Сбоку делаем отверстие для термодатчика и также привариваем патрубок под него.
Все выступы, заусенцы и остатки сварочных работ необходимо тщательно зачистить с помощью болгарки. Внутренняя поверхность площадки свода должна быть идеально ровной. Патрубки для установки ТЭНов будут выступать лишь с внешней стороны на 1 см.
У нас получился довольно мощный электрокотел своими руками с 3 ТЭНами. Если вам нужен агрегат попроще, по такому же принципу его можно собрать на 1 или 2 ТЭНа.
Сборка котла отопления на электродах
Устройства данного типа стали активно использоваться лишь в последние 10-15 лет. Это более технологичные приспособления, по сравнению с ТЭНовыми.
Конструкция
В электронных электрических котлах жидкость играет роль нагревательного элемента. Собранный своими руками электрический котел данного типа представляет собой корпус из металла, внутри которого расположен изолированный стальной электрод.
На корпус подается 0, а на электрод – фаза. Во время подачи напряжения начинается колебание ионов воды с частотой в 50 герц. При этом жидкость постепенно нагревается. Благодаря такому свойству подобные котлы еще называют ионными.
Размеры электродных котлов невелики. Их можно сделать из трубы сечением до 320 мм и длиной до 60 см. Однако электрокотел для отопления дома своими руками можно сделать и намного меньше.
- небольшие размеры, благодаря которым ионный котел можно разместить даже в небольшой квартире;
- отсутствие, так называемого, «сухого хода», что гарантирует исправность котла, поскольку без жидкости внутри он не будет работать;
- устойчивость к перепадам напряжения;
- высокая скорость нагрева и остывания, что означает легкость регулировки;
- экономичность в потреблении электроэнергии по сравнению с приборами на ТЭНах.
Среди недостатков таких котлов можно назвать следующие моменты:
- важным условием эффективного функционирования электродного котла является уровень теплопроводности и качество теплоносителя;
- прибор необходимо надежно заземлить, поскольку велик риск поражения электрическим током;
- важно исключить возможность попадания внутрь системы воздуха, иначе, электроды придут в негодность из-за коррозии.
Инструкция по сборке самодельного электродного котла
В качестве корпуса для электрического котла отопления своими руками используем трубу с внутренним сечением около 50 мм и длиной в 40 см. Кроме того, понадобится цельный стержень диаметром 20 мм и длиной 30 см, а также два переходника с нарезанной внутренней резьбой. В торце стержня высверливаем глухое отверстие с резьбой под болт Ø10 мм.
Подготавливаем патрубки. 1 мы будем приваривать в торцевой части трубы, а другой – сбоку. Чтобы боковой патрубок идеально прилегал к трубе, его подрезают болгаркой, а затем дошлифовывают круглым напильником.
Прорезаем отверстия для патрубков. Если нет резака, то по окружности можно просверлить много мелких отверстий. До идеала работы доводят надфилем и круглым напильником. Отверстие для бокового патрубка необходимо расположить в 10-15 мм от края трубы.
На следующем этапе необходимо приварить патрубки к трубе. Чтобы их не повело, сначала делают точечную сварку в нескольких местах, а затем – накладывают сплошной шов.
Подготавливаем платформу для электрокотла. Для этого можно взять лист стеклотекстолита толщиной 2 см и вырезать кусок 120×120 мм с помощью ножовки по металлу. Затем в этой платформе необходимо просверлить одно отверстие по центру, и четыре – по периметру. Сечение отверстий должно составлять 10-12 мм.
Сквозь дырки по периметру будут пропущены крепления корпуса котла, а центральное отверстие предназначено для фиксации стального электрода.
Приступаем к фиксации корпуса для котла на платформу. Чтобы обеспечить надежное прилегание, на корпусе с 4 сторон можно приварить четыре гайки Ø12 мм. Сквозь них легко пройдут болты Ø10 мм.
Такие гайки нужно приваривать с небольшим отступом от платформы. Чтобы его обеспечить, необходимо накрутить на болты подходящие им по размеру гайки, продеть их в широкие гайки, и снизу еще раз зафиксировать более мелкими. Таким образом, будет легче выполнить сварочные работы.
На последнем этапе выполняем окончательную сборку котла. Для этого вырезаем резиновую прокладку сечением слегка больше внешнего диаметра котла. В ее центральной части выполняем отверстие и продеваем сквозь него электрод. Затем корпус устанавливаем на платформу и прикручиваем.
Котлы индукционного типа
Среди всех вариантов сборки отопления с электрическим котлом своими руками изготовление модели индукционного типа является самым инновационным.
Принцип работы электрического индукционного котла
Если опустить детали, то работа индукционного котла основана на нагреве теплоносителя посредством магнитного поля.
Среди преимуществ таких агрегатов:
- высокая эффективность;
- безопасность;
- возможность использования любого теплоносителя;
- отсутствие накипи.
Недостатками можно считать:
- высокую стоимость фабричных котлов;
- сложность строения автоматического блока управления. Без подготовки собрать его будет трудно.
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
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.