Всем владельцам частных домов знакома дилемма: какой тип отопления выбрать. Если нет доступа к центральной теплотрассе и газоснабжению, чаще всего выбор падает на электрокотел. Они могут быть ТЭНовыми, электродными и индукционные. Каждая модель имеет свои полюсы и минусы. При этом любой из предложенных вариантов можно сделать своими руками, а возможно вы даже сделаете на этом бизнес, но сейчас очень конкурентно и вам может понадобиться заблокировать телеграм конкурентов.
Электрокотел: его плюсы и минусы
Электрический котел является современным технологическим агрегатом, позволяющим долгое время поддерживать температуру воздуха в помещении в необходимом диапазоне. Сущность его сводится к нагреву теплоносителя в системе отопления при помощи электрического тока. При помощи системы датчиков гарантирована безопасная автономная работа на протяжении неограниченного времени.
Сам агрегат представляет собой несложную схему: в металлической емкости помещены нагревательные элементы. Эту емкость присоединяют к системе отопления. В качестве теплоносителя, обычно, заливают обычную воду. Затем нагревательные элементы подключают к электрической сети. Начинается процесс нагрева воды, которая по трубам передвигается по радиаторам и обогревает весь дом. В качестве дополнений, обеспечивающих эффективность и автономность, систему оснащают устройством контроля и управления, расширительным бачком, циркуляционным насосом, автоматическим регулятором температуры воды.
К плюсам выбора такого типа отопления относят:
- Легкость монтажа;
- Компактность габаритов;
- Эргономичность;
- Не требует получения каких-либо разрешений на установку;
- Экологичность;
- Не требует оснащения системой дымоудаления;
- Нет необходимости запасать и хранить топливо;
- Бесшумность.
Не обходится и без минусов:
- Работает при стабильной подаче электроэнергии требуемой мощности;
- Со временем на нагревательных элементах образуется накипь, которая снижает КПД;
- При выборе более мощных нагревательных элементов, требуется брть большую емкость расширительного бачка.
Классификация электрокотлов
Электрические котлы классифицируют по нескольким признакам:
- Принцип деятельности;
- Тип установки;
- Способ регулировки мощности.
Рассмотрим их детальнее.
- Принцип деятельности
На основании способа нагрева теплоносителя агрегаты могут быть:
- ТЭНовые – применяют закрытые нагревательные элементы, которые получая энегрию от сети преобразуют ее в тепловую, передавая непосредственно окружающей жидкости.
- Индукционные – создается электромагнитный контур в центре которого сердечник формирует вихревые потоки из пузырьков газа. Они, схлопываясь, высвобождают тепловую энергию, которая передается жидкости.
- Электродные – в емкость помещают два электрода. Жидкость щелочного состава проходя между ними наревется и перегоняется далее по системе.
- Тип установки
В зависимости от способа установки агрегаты могут быть:
- С настенным креплением – подходит для компактных моделей со средней мощностью;
- С напольной установкой – агрегаты более мощные, соответственно более габаритные.
Напольная установка — более объемные, но, в принципе, габариты не имеют большого значения, так как в этом варианте есть возможность наращивать мощность нагревательного оборудования.
- Способ регулировки мощности
Этот пункт связан с дополнительным оснащением: всевозможная электроника, направленная на регуляцию температуры в контуре: релейная, семистровая, с магнитным пускателем.
Как сделать отопление более экономичным
Так как электроэнергия это не самый дешевый источник тепла, люди ищут способы снизить ее потребление, не снижая эффективности работы системы отопления. На сегодняшний день применимы три варианта:
- Вынести термостат
Электронное оснащение современных котлов позволяет подключать выносной термостат. Это устройство реагирует на температуру воздуха в помещении и в соответствии с ней регулирует мощность котла. Без него нагрев теплоносителя всегда максимальный. А в периоды, когда на улице потеплело это не рационально. Поэтому выносной термостат помогает снизить потребление электроэнергии при сохранении температуры в доме на приемлемом уровне. Такое решение обойдется около 1,5 тыс.рублей при самостоятельном монтаже. Возможная экономия доходит до 20%.
- Отопление теплыми полами
Внутрипольная схема отопления является более эффективной. При укладке под бетонную стяжку или паркет трубопровод от отопительной системы, весь массив пола играет роль радиатора. В сравнении два типа:
- Использование конвекционного типа – при температуре +20оС возле пола, под потолком доходит до +28оС, то есть в среднем +24оС в комнате;
- Применение теплых полов – при +20оС на полу, у потолка будет +16оС, средний коэффициент +18оС.
На установку теплого пола на основе металлопластиковых труб (водяной) потребуется в среднем около 1500р/м2. Цена не маленькая. Но ходить зимой по теплому полу и не переживать, что ребенок, играя на полу простудиться – такой комфорт стоит того.
В плане экономии: если на улице стоит 0оС, то изменение средних показателей температуры в дома с +24оС до +18оС позволяет экономить до 33% электроэнергии.
Кроме водяного теплого пола активно применяется пленочный нагреватель. Это инфракрасная пленка, которая монтируется после выполнения черновых работ под чистовое напольное покрытие любого типа. Расходы н укладку: около 700р/м2. Мощность его варьируется от 150 до 220Вт/м.
- Применение теплоаккумулятора
Теплоаккумулятор представляет собой бак с большим объемом воды, хорошо теплоизолированный, к которому подведены патрубки отопительного контура. Функция заключается в аккумулировании тепловой энергии. Принцип работы: при наличии двойного тарифа на электроэнергию (ночью дешевле, чем днем) объем воды за ночь нагревается, а днем расходуется на нужды отопления, без включения обогрева. Таким образом, при нагреве 3м3 теплоносителя до 80оС запасают 120кВт/часов тепла.
Для правильной работы системы делают двойной контур на каждый из которых установлен теплонасос. С первого контура идет подача жидкости от котла в буферную емкость. Второй выходит от нее и связан с радиаторами. Для поддержания постоянной температуры батарей при понижении ее в баке необходимо оснастить смесительным узлом, где установить трехходовой термостатический смеситель.
На обустройство подобной схемы отопления потребуется при баке на 3 тыс. л около 180 тыс.рублей. предполагаемая экономия – сокращение расходов на электроэнергию до 3 раз.
При желании можно найти чертеж электрокотла, запастись необходимым оборудованием и самостоятельно собрать его. Это процесс требует умений обращаться с электроинструментами. Но даже новичок справится, если действовать строго по инструкции.
Подготовка инструментов
Прежде чем приступать к работе, нужно подготовить инструмент, который пригодится. Если дома чего-то не хватает, чтобы не приобретать дорогостоящее оборудование на один раз использования не стоит. Лучше обратиться в компании по аренде.
Имейте ввиду: для качественно выполненной работы немаловажно использовать хороший инструмент.
Для выполнения работ обязательно нужно:
- Сварочный аппарат – лучше отдать предпочтение инверторному типу, так как им проще варить.
- Резак – этим прибором трудно работать, поэтому лучше выбрать плазменный;
- Болгарки на большой диск (230 мм) и маленький (125мм)
- Дрель
- Рулетка
- Штангенциркуль
- Молоток
- Керн
Варианты электрических котлов своими руками
Чтобы сделать самостоятельно электрокотел, нужно определиться какой тип вам больше подходит. Мы рассмотрим 3 варианта.
- Котел на ТЭНах
Это классический тип печи на электрическом токе. Работает он по принципу непосредственного нагревания жидкости внутри емкости ТЭНом, на который подается электричество. При этом греется сам элемент и от него уже теплоноситель. Такой же принцип у электрочайника, бойлера.
Плюсы такой системы:
- можно подобрать ТЭН нужной мощности, габаритов, конфигурации;
- подходит для любого типа теплоносителя;
- безопасен, так как под напряжением только ТЭН, сам корпус полностью изолирован;
- не требует частого обслуживания;
- не требует большого количества приборов для управления.
Минусы:
- высокий расход электроэнергии: на 10м2 помещения в среднем уйдет 1кВт;
- так как прибор нагревательный, то на элементах появляется накипь, ее нужно счищать (1 раз за отопительный сезон);
- Если нет жидкости, то ТЭН не работает, поэтому понадобится установить датчик холостого хода.
Важно: прежде чем начать сборку котла, стоит учесть, что для обычной бытовой сети с напряжением 220 V, где частота 50 герц допустимы устройства до 6кВт мощности. Если нужно установить агрегат с более высоким потреблением, то стоит сделать для этого трехфазную разводку.
Необходимые материалы:
- Труба сечением 160 мм, толщиной 10 мм – для корпуса котла
- Для заглушки трубы лучше взять полусферу, толщина которой соответственно 10мм. если таковой не нашлось, то берем стальной лист (можно от 8мм толщиной) и вырезаем по размеру
- Под свод котла, где врезаются ТЭНы берем швеллер, толщина которого 8мм
- Муфта (¾ дюйма) для в резки в корпус, где встанет вентиль для слива
- Для притока и обратки 2 патрубка по дюйму. На них нужно нарезать резьбу – наружную или внутреннюю по своему усмотрению
- Патрубок для врезки перепускного клапана, чтобы сбрасывать давление
- Переходники для вкручивания ТЭНов
- ТЭНы 3 штуки
- Переходник для термодатчика
- Держатель на щиток управления
Порядок выполнения работ:
- Патрубки заранее вкручиваем в переходники перед ввариванием их в корпус, чтобы резьбу не повело.
- Для размещения свода под врезку внешний диаметр трубы разделяем на шесть секций равных радиусу, затем чертим три сектора. При такой разметке они идут под углом в 120о.
- На корпусе размечаем и при помощи резака проделываем отверстия для патрубков.
- Сваркой закрепляем патрубки в подготовленные отверстия, так чтобы переходники ТЭНов выступали на 10мм над поверхностью котла.
Имейте ввиду: полностью приваривать патрубки идя по кругу нельзя – их поведет. Для начала делаем прихватки в нескольких местах по кругу. Затем проверяем и подстукиваем молотком, чтобы подравнять. Только после провариваем сплошным швом.
- Проводим промежуточную проверку: вкручиваем ТЭНы и проверяем их соответствие корпусу котла.
- Из швеллера изготавливаем площадку для свода.
- В центре площадки делаем отверстие, где разместим патрубок воздушного клапана и сразу его ввариваем
- На боку проделываем отверстие в соответствии с патрубком термодатчика и привариваем
- Зачистим швы болгаркой, чтобы площадка внутри была ровной: без выступов и заусенцев.
- Собираем конструкцию воедино. Котел готов
Такая конструкция может быть собрана для различного количества ТЭНов, в зависимости от потребностей отапливаемого здания.
- Электродный котел
Более прогрессивным вариантом, чем ТЭНы, является электродный котел. Они приобрели популярность около 15 лет назад. Нагревателем здесь является сама жидкость. Принцип работы заключается в помещении в металлический корпус стального электрода. Он подключается к фазе. Ноль соответственно это сам корпус. Заполняется все электролитом. При подаче тока, ионы жидкости приходят в колебания равные частоте 50герц, начинается их нагрев. Поэтому второе название такого агрегата ионный котел.
Обратите внимание: подобные устройства не нужно делать большими. Максимально возможный агрегат: труба с диаметром около 320мм, длинна до 60см. Чаще всего их габариты берут меньше наполовину.
У данного агрегата есть ряд преимуществ:
- Компактный размер – может без проблем разместиться даже как отопительный прибор в небольшой квартире;
- Он не перегорит даже при отсутствии воды в трубах, так как система просто не работает без электролита;
- Перепады напряжения не сказываются на эффективности работы;
- Легок в управлении: быстро нагревается и остывает;
- Экономичней чем ТЭНовый котел
Также есть ряд недостатков:
- Очень чувствительны к качеству электролита;
- Так как корпус является частью электроцепи, без заземления применения опасно для жизни;
- Если по каким-то причинам в систему попал воздух, это приводит к быстрой коррозии электродов, требуется замена.
Необходимые материалы:
- Стальная труба: внутри диаметр 50мм, длина 40см;
- Стержень металлический монолит сечение 20мм, длина 30см;
- Переходник с внутренней резьбой 2 шт;
- Стеклотекстолит толщина 20мм
Порядок сборки котла:
- Берется стержень и с торца высверливается глухое отверстие, нарезается резьба для болта в 10мм.
- Подгоняются патрубки: один ввариваем сбоку, второй с торца. Боковой патрубок подрезается для плотного прилегания к трубе при помощи болгарки, а затем притачивается напильником.
- Вырезается отверстие на расстоянии от края трубы до 15мм. Подгоняется по габаритам под патрубок надфилем и круглым напильником.
- Приваривается патрубок: сначала прихватывается в нескольких местах сваркой, чтобы не повело, а затем проваривается весь шов.
- Готовится платформа: из стеклотекстолита вырезается квадрат 120х120мм при помощи ножовки по металлу. Делаются отверстия диаметром 10-12мм: 1 в центре, 4 по краям.
- В центральное отверстие платформы крепится электрод
- На корпус привариваются гайки на 12 с 4 сторон. Они должны быть чуть приподнятыми, поэтому на них накручивают гайки снизу и сверху и фиксируют.
- Вырезается прокладка из резины габаритами на 1,5-2 мм шире наружного размера котла.
- Начинается сборка: в прокладке по центру проделывается отверстие и через него продевается электрод
- Совмещаем корпус с платформой и прокладкой и фиксируем болтами на 10.
Наш ионный котел готов к эксплуатации. Соединяем его с трубопроводом. Заливаем электролит. Эффективность отопления напрямую зависит от качества электролита.
- Индукционный котел
Индукционные котлы являются инновациями в отопительных разработках. Принцип работы схож с микроволновкой: жидкость нагревается под воздействием магнитного поля. Ее мощность рассчитывается исходя из заданного интервала времени.
К достоинствам системы относят:
- Полностью безопасна для окружающих;
- КПД выше, чем у предшественников;
- В качестве теплоносителя может использоваться любая жидкость;
- Образование накипи минимальное.
Недостатки также есть:
- Высокая стоимость агрегатов;
- Необходимо применение сложной электронной системы регуляторов.
Собрать непрофессионалу такую печку используя схемы и чертежи достаточно проблематично. Поэтому существует облегченная версия сборки подобного агрегата. В качестве основы для нужно приобрести индукционную печь с мощностью 2,4кВт, 3м металлического профиля размером 25х50мм со стенкой 2,5мм.
Порядок сборки:
- Из профилированной трубы сооружается плоская емкость для циркуляции жидкости:
- Нарезается труба на отрезки 40 см – 6 регистров.
- Края отрезков зачищаются
- Делаются соединительные отверстия: друг напротив друга по краям труб сверлятся отверстия диаметром 10мм; затем между ними пропиливается болгаркой.
Важно: при подготовке труб плотно подогнать их меду собой. Чтобы не перепутать при сборке, обязательно промаркируйте.
1.4 На струбцине закрепляются все отрезки согласно нумерации и провариваются между собой. Затем завариваются торцы получившейся емкости.
- Патрубки притока и обратки привариваются по краям с торца.
- Для обеспечения максимального соприкосновения бака с печкой все швы зачищаются болгаркой.
- Делается ниша для индукционного обогревателя: привариваются два уголка по нужным габаритам.
- Привариваются настенные крепления
- К подготовленной емкости крепится индукционная печь.
- Система подключается к трубам и к электросети.
Имейте ввиду: при покупке печи нужно выбрать устройство, работающее непрерывно, иначе придется периодически перезапускать отопление.
