Сборка и монтаж электрического котла отопления своими руками: инструменты и материалы

С приходом холодов осенней погоды утепление и отопление ежегодно становятся главными заботами домовладельцев. Вопрос отопления и создания комфортных условий проживания для владельцев частных домов имеет особое значение. Если финансовые возможности семьи ограничены, для отопления дома можно установить электрический котел с радиатором.

Виды электрических котлов для отопления

Существует несколько видов электрических котлов для отопления своими руками, которые подключаются по-разному.

• Электрический мини котел. Это труба, которая врезается в трубы системы отопления. Его диаметр в 4-5 раз больше диаметра трубы, установленной в контуре. В этот электрический котел своими руками врезается нагревательный элемент, подключенный к сети переменного тока. Крепление малого электрокотла осуществляется через фланец монтажной прокладки. Делается это в контексте ремонтных работ своими руками. Сделать такой электроприбор и правильно его установить не проблема.
• Отдельностоящий электрический котел своими руками. Это сложная конструкция из труб, соединенная с системой отопления. В устройстве должны быть установлены предохранительные устройства: манометр, термометр, запорная арматура.

Первый вариант можно использовать для организации отопления в небольших бытовках. Второй потянет и довольно большой дом. Все зависит от мощности, с которой будет установлен ТЭН в электрокотле. 5 киловатт считается той мощностью, которой можно обогреть небольшой дом с несколькими комнатами. Поэтому этот показатель нужно точно рассчитывать для каждого дома в отдельности.

Варианты установки

Итак, в первую очередь стоит уточнить, какие варианты подключения электрического котла для частного дома существуют на сегодня:

• Если водонагреватель не превышает 3,5 киловатт, то питание его вообще осуществляется от розетки. В этом случае допускается однофазная сеть 220В.
• Если мощность колеблется в пределах 3,5-7 кВт, потребуется выполнить разводку своими руками прямо от распределительной коробки. Это связано с тем, что розетка может не выдерживать большие токовые нагрузки. Как и в предыдущем случае, допускается сеть 220 вольт.
• Ну и последний вариант, который можно найти, это электрический котел мощностью более 7 кВт. В этом случае необходимо не только прокладывать провода отдельно от распределительной коробки, но и использовать более мощную 3-х фазную сеть 380В.

Расчет мощности

Сначала нужно сделать расчет мощности, чтобы источник тепловой энергии обеспечивал полную нагрузку на отопление и горячее водоснабжение.

Рассчитайте тепловую мощность электрического котла для отопления самостоятельно, используя расчет теплопотерь через конструкцию фасада дома и оконные проемы, исходя из укрупненных показателей или более точно. В первом случае расчет производится из расчета 1 кВт на 10 м2.

То есть для дома в 50 м2 нужен котел на 5 кВт, на дом в 100 м2 – 10 кВт.

Для нагрузок ГВС добавьте дополнительно 30%. Для более точного расчета необходимо знать минимальную температуру в конкретном районе проживания в холодную пятидневку, которая приводится в СНиП и учитывает теплопотери с наружных поверхностей дома.

Для дома 50 м2

Для небольшого одноэтажного загородного дома с размерами 7х7м, высотой потолков 2,4м, стеклопакетами 1х1,2м, всего 4 блока определите количество теплопотерь в этом доме должен компенсировать электрический котел.

Расчет мощности электрокотла для дома 50 м2:

• Требуемая температура воздуха в помещении 18 С.
• Средняя температура пяти холодных дней в году составляет -15°C.
• Нужна горячая вода, 4 человека.
• Площадь кирпичной стены 2 кирпича (51 см), 67,2 м2.
• Площадь окон 4,8 м2.
• Площадь стен без окон составляет 62,4 м2.
• Площадь потолка и пола 49 м2.
• Теплопотери окна, 0,476 кВт.
• Теплопотери стен, 5,15 кВт.
• Потолочные теплопотери, 0,43 кВт.
• Тепловые потери пола, 0,43 кВт.

Следовательно, общие потери тепла для дома площадью 50 м2 составляют 6,486 кВт, а мощность электрокотла должна быть не менее 7 кВт, что достаточно для обогрева дома.

Для дома 100 м2

Расчет мощности загородного бытового электрического котла на 100 м2:

• Температура воздуха в помещении, 18 С.
• Средняя отрицательная температура, -15°С.
• Нужна горячая вода, 4 человека.
• Площадь наружных стен 2 кирпича (51 см), 100 м2.
• Площадь оконного проема, 6 м2.
• Стеновая конструкция без окон имеет структурную площадь 94 м2.
• Площадь потолка и пола 100 м2.
• Теплопотери через оконную конструкцию 0,714 кВт.
• Теплопотери стен, 7,33 кВт.
• Потолочные теплопотери, 0,875 кВт.
• Теплопотери пола, кВт: 0,875 кВт.

Следовательно, общие потери тепла для дома площадью 100 м2 составляют 9,794 кВт, а мощность электрического котла для отопления – 10 кВт.

Чертеж

При проектировании электрических котлов для отопления дома важно быть грамотным не только в теплотехнической части оборудования, но и в электрической части. Поэтому для проведения монтажа электрического котла отопления своими руками потребуется сборочный чертеж агрегата и схема подключения электрической части.

Простейшая конструкция котла с ТЭНами должна включать в себя следующие узлы:

• Надежнее будет использовать стальную трубу Φ219×3 мм длиной 65 см для корпуса трубы.
• Из 3-х патрубков: вход, выход и слив достаточно 2-х 30 мм и 13 мм.
• Электроды покупаются в готовом виде, в зависимости от мощности котла.
• В основном корпусе имеются отверстия для подачи воды в расширительный бачок и для вставки основного датчика.
• Внутри коробки предусмотрена площадка для крепления нагревательных элементов.
• Вварить подготовленные трубы в отверстия, сделанные с помощью инверторного сварочного аппарата согласно чертежам.
• Также нужно оборудовать контур с электрокотлом системой безопасности, расширительным баком, термостатом, а потом собирают контур водопровода своими руками из полипропилена.

Инструмент

Для выполнения тепловой части электрического котла вам понадобится набор слесаря и электрика, а также аппарат для сварки, плоскогубцы и инструмент для проведения измерений, тестеры и оборудование для пайки.

Пошаговая инструкция по изготовлению электрического котла своими руками

• Выполнить работы согласно размерам чертежей.
• Приварите нижнюю часть металлического листа.
• Расположение отверстий определяют и производят прожиганием отверстий газовыми лампами или электродами.
• Аккуратно отшлифуйте края отверстия и приварите к швам слив, вход/выход охлаждающей жидкости.
• Рядом с отверстиями нужно припаять стопку.
• Крышка корпуса съемная, поэтому нагревательный элемент можно заменить во время работы.
• В нижней части корпуса устанавливается ​​пластина толщиной 5 мм, выполняющая функцию фланца нагревательного элемента.
• Шпилька заземления приваривается к корпусу, а система крепления – настенная или напольная.
• После окончания сварочного процесса рекомендуется проверить ее на предмет герметичности, закрыв патрубок вентилем.
• Установите термостат.

Установка электрического котла своими руками и подключение

После сборки контура отопления и горячего водоснабжения с запорной арматурой и другими элементами системы, а также отопительным прибором провести гидравлическое испытание всей системы для проверки герметичности собранного контура и рабочего давления насоса.

Сеть необходимо заполнить водой, создать давление посредством циркуляционных насосов, а все соединения тщательно проверяются на наличие потеков и утечек. Устраните все неисправности и приступайте к проверке собранной силовой цепи.

Цепи должны быть собраны электриком, который должен собрать цепи заземления и проверить работу нагревательного элемента и защиту котла от перегрузки. Чтобы этого не произошло, установите устройство защитного отключения.

Первый запуск

После проверки работоспособности всех систем электрического котла запускается сам котел. Для этого включают напряжение на нагревательных элементах и ​​контролируют процесс нагрева теплоносителя, работу электрического и теплового оборудования. В процессе нагрева потребуется прокачать и следить за работой расширительного бачка.

Также проверяют герметичность соединений и автоматику электрических котлов. Нагрев должен достигать заданной температуры термостата, после чего защита самостоятельно отключает подачу напряжения на ТЭН, и начинает работать система циркуляции теплоносителя.

В процессе нагрева необходимо тщательно следить за работой электрооборудования, автоматы, пускатели и кабели не должны нагреваться до высоких температур, а защита должна срабатывать во всех случаях.

Поэтому сделать электрический котел своими руками вполне достаточно просто. Важно понимать, что он является источником повышенной опасности, и поэтому должен соответствовать всем правилам эксплуатации теплотехнического и электротехнического оборудования. Он должен быть собран и отрегулирован квалифицированным электриком.

Чтобы сопоставить котел с теплопотерями вашего дома, вам необходимо сначала рассчитать мощность в самое холодное время года. Владельцы котлов мощностью более 5 кВт должны получить разрешение на эксплуатацию от регионального энергетического регулятора и перестроить электрическую сеть дома, чтобы увеличить электрическую нагрузку.

В остальном этот самодельный электрический котел для отопления не вызовет затруднений у хозяев, он полностью автоматизирован и с легкостью будет поддерживать нужную гигиеничную температуру воздуха в доме.

Преимущества и недостатки собранного электрического котла своими руками

К преимуществам самодельных электрических котлов можно отнести:

• Бюджетность;
• Простота создания и манипулирования;
• Необходимые индивидуальные рабочие параметры могут быть выбраны в соответствии с местом, где требуется обогрев.

Что касается недостатков, то они также есть:

• низкая энергетическая эффективность
• высокий уровень пожароопасности;
• чтобы выполнить сборку и установку оборудования требуются навыки электрика и токаря.