Как сделать своими руками электрический котел для отопления дома

Электрические системы представляют собой наиболее безопасное оборудование, благодаря которому можно в зимний период создать в помещении комфортную температуру.

Электрокотлы для отопления частных домов

Электрокотел – это отопительное устройство, в котором теплоноситель нагревается до необходимой температуры посредством специальных электродов или трубчатых электронагревательных элементов (ТЭНов). Электрические отопительные котлы используются в автономных системах отопления частных домов и производственных зданий. Теплоносителем чаще всего выступает специально подготовленная вода. В некоторых случаях низкозамерзающие жидкости, созданные на основе пропилен- или этиленгликоля.

Электрокотлы могут использоваться как основной элемент системы, так и в качестве аварийного, при выходе из строя основного устройства – твердотопливного или газового котла. Так, например, при отключении газа или если закончились дрова или уголь, то отопительная система сможет продолжить нормальное функционирование благодаря включенному в нее электрическому котлу для отопления.

Простейшая схема подключения электрокотла

Отопительный электрокотел, независимо от производителя, состоит из следующих основных элементов:

  • корпус, в котором размещены все рабочие узлы устройства;
  • теплообменник, состоящий из бака с теплоносителем и нагревательными элементами;
  • блок управления, контроля и безопасности.

Все отопительные котлы работают по одному и тому же принципу. Нагревательный элемент, расположенный в баке, превращает электрическую энергию в тепловую. Далее теплоноситель, доведенный до необходимой температуры, по трубам переносится к батареям отопления.

Отопительное оборудование легко монтируется и имеет эстетичный вид

Электрокотлы для отопления могут быть ТЭНовыми, индукционными или электродными. Большей популярностью пользуются устройства именно с трубчатыми электронагревательными элементами. Также котлы делятся по рабочему напряжению:

  • отопительные устройства – 220V;
  • приборы, работающие от напряжения в 380В и имеющие мощность не менее 12 кВт;
  • смешанного типа.

Различают котлы и по способу монтажа – настенные и напольные.

Эл. котел для отопления частных домов как и любое устройство имеет свои достоинства и недостатки. К преимуществам относят:

  • легкость монтажа;
  • отсутствие необходимости подвода дымоотводящих каналов;
  • электрокотел обладает большей экологической безопасностью, чем газовые или твердотопливные отопительные устройства;
  • большой КПД – 95-98%;
  • не требуется отдельного помещения для установки.

Среди недостатков отмечают:

  • необходимость точного расчета сечения кабеля;
  • требуется подвести к котлу отдельную линию от распределительного щита;
  • дороговизна этого вида энергоносителя, в отличие, например, от газа.

Электрокотлы занимают мало места

При выборе отопительного оборудования нужно учесть несколько факторов, о которых поговорим ниже. Если все же выбор сделан в пользу электрокотла, то стоит подумать также об установке многотарифного прибора учета, который позволит сэкономить денежные средства.

Статья по теме:

Большинство частных домов имеют внушительную площадь и в силу того, что Россия некурортная страна, в которой круглый год царит лето, эту самую площадь нужно как-то отапливать в зимний период. Если правильно подойти к данному вопросу, то окажется, что отопление дома электричеством — самый экономный способ. Об этом мы и поговорим в публикации.

Выбор мощности электрического котла на В

Однофазные электрокотлы редко используются в качестве основного отопления дома, так как их мощность для этого, чаще всего, недостаточно. Разве что дом небольшой. В среднем принято считать, что для отопления 1 м2 площади дома необходимо 0,1 кВт тепловой мощности котла. Но этот показатель может значительно изменяться, в зависимости от теплоизоляции наружных конструкций дома и региона проживания.

Чаще же всего, электрические котлы на 220 В используют в качестве дополнительного отопления, включая их параллельно газовому или твердотопливному котлу, используя, когда основной источник тепла не работает, например, в ночное время, когда тариф на электроэнергию минимальный (правда, воспользоваться низким тарифом можно только, если установлен тарификационный электросчетчик). В этом случае, может быть вполне достаточно мощности электрокотла 1,5-3 кВт, которая также зависит от размеров дома.

Где используются электрические котлы

Отвечая на вопрос, где используются работающие от электричества котлы, можно просто рассмотреть их основные типы. Производители предлагают потребителям следующие категории и виды:

  • Промышленные электрические котлы – оборудование, которое отличается высокими показателями, достаточно большим объемом бака и большим количеством разнообразных функций. Они в состоянии эффективно отопить достаточно большие площади, например, производственные цеха.
  • Электрические котлы отопления для дома и дачи. Подобный тип наиболее востребован среди современного населения. Отзывы об электрических котлах для отопления частного дома как правило положительные, пользователи отмечают их долговечность и высокие показатели практичности.
  • Для гаража. Техника обладает утеплительным контуром, так как находясь в подобном помещении, котел должен обязательно выдержать перепады температурного режима.
Читайте также:  Биокамин: применение, конструкция, горелка, биотопливо, оформление

Цена жидкой резины для кровли: выбираем качественную и недорогую.

Что такое ростверк? Сферы применения.

В процессе выбора электрического котла для дома, перед его установкой требуется учесть его основные характеристики, а также место и помещения.

ТЭНовые котлы

Классические водонагревательные устройства, основа которых – ТЭН (аббревиатура от «тепловой электрический нагреватель»), металлическая трубка, которую заполняют кварцевым песком или иным керамическим изолятором. Внутри укладывают нихромную или вольфрамовую спираль, концы которой для надежности приваривают к металлическим контактам, на которые подается напряжение 220 В. Классический вариант ТЭНа имеет форму латинской буквы U, напряжение подается на два контакта, расположенные на концах устройства. Более современные варианты ТЭНа выпускаются в виде трубки (стержня) из нержавеющей стали, имеющим всего один контакт, в роли второго используется корпус ТЭНа

Примеры классического (вверху) и современного (посредине) ТЭНов

Рабочая область котла – это бак, в котором находится теплоноситель, в который, в зависимости от требуемой мощности, погружен один или несколько ТЭНов. При этом совершенно не принципиально, как будет располагаться бак – он одинаково эффективен как при горизонтальном, так и при вертикальном размещении. При включении напряжения 220В коммутируются одновременно все ТЭНы, система работает на максимум, а при достижении требуемой температуры, заданной владельцем дома, интенсивный нагрев прекращается и периодически включается один из ТЭНов, поддерживая заданную температуру.

Чем привлекают ТЭНовые котлы:

  • надежность – выпуск электрокотлов ТЭНового типа освоен уже достаточно давно, поэтому технология их производства хорошо отработана, что позволяет выпускать (и отзывы это подтверждают) качественное теплооборудование

ТЭНовый котел на кухне загородного дома

Электрический проточный водонагреватель

  • разнообразие моделей – сегодня на рынке можно подобрать и купить модель практически любой мощности (на 220 или 380 В), как одно- , так и двухконтурный котел. Есть варианты, при которых двухконтурный котел летом может использоваться только для подготовки горячей воды
  • если сравнивать цены, то это наиболее доступный вариант из всех типов электрических котлов
  • компактность – все необходимое оборудование – собственного котел, циркуляционный насос, блок управления (контролирует давление воды и температуру) может быть размещено в небольшом ящике, который можно разместить, например, в прихожей или на кухне (рис. 2)
  • ремонтнопригодность — при выходе из строя, ТЭН легко купить и заменить

Рис. 2. Пример компоновки ТЭНового котла

ТЭНовый котел. Вид изнутри

Недостатки:

ТЭНовые котлы
  • со временем снижается мощность нагрева ТЭНа, за 3-4 года она может стать меньше на 15-20%
  • образование накипи (отложений) на ТЭНе, поэтому лучше в системе использовать специально подготовленную (дистиллированную) воду

Электрический котел с системой фильтрации воды прослужит на много дольше

ТЭНовые котлы
  • высокая инерционность – системе потребуется достаточно много времени (особенно если система отопления большая), чтобы прогреть весь объем воды

Различия и принцип работы электронного и индукционного котлов

Основных видов котлов два – электродный и индукционный, остальные варианты считаются разновидностями одного из типов.

Электродный котел

Электродный или ионный нагреватель работает по принципу преобразования электрической энергии в тепловую. К достоинствам относят компактность оборудования – этот агрегат не крепится к стене, а монтируется непосредственно на трубу. Конструктивно устройство выглядит как кусок трубы длиной в 400 мм.

Торцевая часть дополнена металлическим стержнем с одной стороны и заварена или прикрыта патрубком с другой стороны. Патрубок служит для прогона теплоносителя по сети. Всего патрубков 2 – один для трубы подачи, второй для обратки. И если один патрубок установлен в торцевой части, второй приваривается под прямым углом к боковой стороне устройства. Иногда патрубки устанавливаются с боков перпендикулярно относительно конструкции, детали располагаются параллельно друг к другу.

Различия и принцип работы электронного и индукционного котлов

Рекомендуем к прочтению:Самодельный котел отопления для частного дома и как сделать своими руками

Принцип работы ионного котла прост – катод и анод (положительно/отрицательно заряженные электроды) помещаются в теплоноситель и при запуске устройства в работу, напряжением запускают перемещение ионов. Смена полярности заряженных частиц происходит с частотой 50 раз в секунду, процесс трения и вызывает повышение температуры.

Технология имеет ряд минусов:

  • теплоноситель всегда находится под напряжением, поэтому субстанцию необходимо подготовить к заливке в батареи (проверить наличие солей, нейтрализовать их);
  • в такой системе нельзя применять антифризы – этот теплоноситель не подходит для электрического котла.

Индукционный электрокотел

Оборудование также работает с питанием от электросети, теплоноситель прогревается с помощью магнитного поля, возникающего от разрядов тока. Конструктивно схема состоит из корпуса, утеплителя, сердечника для прогрева теплоносителя и катушки.

Важно! Отличие индукционных котлов в изоляции жидкости от токопроводящих деталей. Свойство объясняет отсутствие напряжения в теплоносителе, возможность запускать в систему отопления антифриза.

Читайте также:  ПТО-2300: малогабаритная отопительная печь 2х3

Обмотка катушки делается из медной проволоки, подключение в сеть через блок управления. При возникновении в катушке магнитного поля, начинается процесс прогрева трубы сердечника. Внутри сердечника циркулирует теплоноситель, получающий тепловую энергию. За счет слоя утеплителя тепловая энергия не распространяется дальше сердечника, поэтому корпус агрегата остается холодным.

На заметку! Сердечник изготавливается не прямой формы, чаще всего это спираль – такая конструкция имеет увеличенную площадь соприкосновения с теплоносителем, поэтому вода прогревается значительно быстрее.

Срок службы индукционных котлов от 25 лет, затем пользователю следует заменить сердечник – труба начнет ржаветь. Теперь подробнее рассмотрим, как сделать электрокотел для отопления своими руками.

Различия и принцип работы электронного и индукционного котлов

Инструменты и материалы

Чтобы выполнить работы мастеру потребуется следующий набор:

  • шлифовальная угловая машинка или болгарка с дисками;
  • инверторный или другой сварочный аппарат;
  • мультиметр;
  • листовая сталь толщиной от 2 мм;
  • переходники для присоединения устройства к системе отопления;
  • 2 ТЭНа;
  • стальная труба сечением 159 мм длиной 600 мм;
  • стальные трубы сечением 3 дюйма (1 шт.), 1,25 дюйма (2 шт.).

Для работы пригодятся средства индивидуальной защиты.

Важно! Самостоятельно изготавливаются котлы одно-, двухконтурные, индукционные, настенные, напольные, электродные или ТЭНовые.

Советы по выбору электрокотла

Практичный и экономичный вариант

В основном о надёжности электрического котла судят по его мощности. У хорошего одноконтурного оборудования для отопления этот показатель равен 1 кВт на 10 м2. Двухконтурные котлы должны иметь увеличенное значение мощности.

От использования электрокотла можно понести гораздо меньше затрат, если он будет оснащён системой безопасности, расширительным баком, циркуляционным насосом и программатором. Всем этим обладают ионные электрические котлы. Также расходы на электроэнергию удастся сократить, купив электрокотёл с узлами, увеличивающими способности оборудования во время межсезонья.

Выбор лучшей модели котла

Чаще всего в магазинах покупают электрокотлы «Protherm». Под этим названием производится огромный ассортимент приборов, имеющих прекрасное качество при сравнительно невысокой стоимости.

Котлы фирмы «Protherm» принято устанавливать в частных домах, подвешивая на стену или ставя на пол. Они работают стабильно и оснащены простой для понимания панелью управления и удобным жидкокристаллическим дисплеем. С комплектом оборудования идёт насос. Модели котлов от этой фирмы отличаются компактными размерами.

Приборы отопления компании «Protherm» производят с мощностью от 6 до 28 кВт. Большая часть моделей подключается к электросети с напряжением 380 В. При необходимости на их панели управления можно провести автоматическую диагностику работы.

Настенная компактная модель

Другой выигрышный вариант — электрический котёл «Эван» российского производства. Он функционирует беззвучно и считается надёжным оборудованием для отопления частного дома. Теплообменник этого прибора сконструирован так, чтобы не было никакого риска протечки.

Котёл «Эван» оборудован циркуляционным насосом и расширительным баком. Использование этого оборудования абсолютно безопасно, так как в нём стоит микропроцессорный блок. Температуру нагрева котла можно изменять, тем самым уменьшая затраты на электричество.

Подключение котла к системе отопления

Не менее известно оборудование компании «Dakon». Электрические котлы немецкого производства имеют значение мощности от 4 до 60 кВт. В комплекте к этому оборудованию для отопления есть циркуляционный насос. Котёл оснащён предохранительным клапаном, фильтром и датчиком давления воды.

В несколько моделей котлов встроен расширительный бак. Приборы отопления, обладающие мощностью не более 12 кВт, подсоединяются к сети с любым напряжением.

На этом котле можно контролировать температурный режим

№Расчет мощности электрического котла

Мощность электрических котлов колеблется от 2 до 60 кВт (для производств и коммерческих помещений есть даже модели на 400 кВт) и выбирается в зависимости от того, помещение какой площади необходимо отапливать, и есть ли необходимость греть воду для горячего водоснабжения. В идеале, для определения мощности необходимо проводить полный теплотехнический расчет, учитывая не только площадь помещения, но и высоту потолков, уровень теплоизоляции, количество окон, дверей и прочие факторы. Для этого лучше обратиться к профессионалам, но рассчитать приблизительную мощность можно и самостоятельно.

Проще всего воспользоваться пропорцией, согласно которой необходимо обеспечить 1 кВт мощности котла на каждые 10 м2 площади при условии достаточной теплоизоляции и при высоте потолков не более 3 м. Лучше накинуть еще немного запаса (10-15%), а если будет использовать двухконтурный котел, то к полученному значению прибавить еще 25%. Этот расчет достаточно условный, а для получения более точных результатов можно использовать другую, ненамного более сложную, формулу.

Мощность электрического котла можно рассчитать так:

  • W = (40*S*h+Qо+Qд)*k, где
  • 40 – средняя необходимая мощность котла на 1 м3, 40 Вт/м3;
  • S – площадь дома/квартиры;
  • h – высота потолков;
  • Qо – теплопотери через окна, 100 Вт на каждое;
  • Qд – теплопотери через двери, 200 Вт на каждую;
  • k – коэффициент, зависящий от региона, для южных регионов страны можно принять 0,7-0,9, центральной и европейской части – 1,2-1,4, для севера и дальнего востока – 1,8-2,0.
Читайте также:  Идеальный диаметр полипропиленовой трубы для отопления жилья

Если расчет ведется для частного дома, полученный результат умножают еще на 1,5.

Допустим, есть дом площадью 85 м2, высотой потолков 2,8 м, с 6 окнами и 2 дверями, он расположен в южной части страны. Необходимая мощность будет равняться W=(40*85*2,8+600+400)*0,8*1,5=12,6 кВт.

Расчет необходимой для обогрева мощности котла

Чтобы посчитать, какой мощности электрокотел потребуется, необходимо, в первую очередь, определить общую площадь всех помещений, которые придется отапливать. В среднем обычно за основу берется общеизвестная зависимость, где на 10 квадратных метров необходимо затратить 1 кВт тепловой мощности, плюс 15 – 20 %.

Для точного расчета электрокотла для отопления дома во внимание берутся следующие параметры:

  • Высота потолков. Чем они выше, тем больший объем воздуха придется прогреть. Описанное соотношение не работает, если высота потолков превышает 3 метра.
  • Толщина и материал стен. Чтобы отопление загородного дома было максимально эффективным, их обязательно следует учесть, так как оба параметра определяют степень рассеивания тепла в окружающую среду.
  • Площадь всех проемов, материал рамы окон, количество стекол в пакете, материал и тип дверей.
  • Особенности постройки. Система отопления рассчитанной по описанному выше методу мощности не будет эффективной, если не учесть теплопроводность кровли, а также, если есть, особенности конструкции чердака и мансарды.

Важно! Лучший котел для дома тот, который сможет обогреть все запланированные помещения, не нагружаясь при этом на 100%. Это важно, так как при функционировании на полной нагрузке, оборудование более вероятно выйдет из строя. Электрический котел для теплого пола просчитывается аналогично, за исключением того, что в запас берется до 30 %.

Преимущество и область применения электрокотлов

Чаще всего электрокотлы используют при на даче и в частном доме. Это связано с тем, что данное оборудование имеет низкую стоимость и при этом установить его можно самостоятельно, без вызова мастера.

Среди основных преимуществ электрических котлов выделяют:

  • оборудование является безопасным (конструкция не включает в себя открытое пламя либо наличие легковоспламеняющихся источников топлива);
  • водонагреватели могут находиться в отключенном состоянии до полугода, при этом без вреда для своей работоспособности (актуально для дач и загородных домов, которые посещаются редко);
  • габариты относительно небольшие, поэтому разместить его можно в любом помещении;
  • на сегодняшний день существует огромная разновидность электрокотлов, различных по мощности, способу установки и принципу действия;
  • при нагревании воды не возникает копоть, опасная как для человека, так и для окружающей среды.

Какой электрокотел лучше для отопления частного дома

Популярность электрических котлов определяется:

  • безопасностью;
  • невысокой стоимостью;
  • надежностью;
  • небольшими размерами;
  • простотой установки и эксплуатации;
  • бесшумной работой;
  • экологической чистотой.

Чтобы выбрать и купить лучший электрокотел, нужно:

  1. сделать расчет и определить необходимую мощность;
  2. определиться с типом котла;
  3. сравнить варианты выбранного типа и отобрать лучший.

Напомню, что перед покупкой нужно обязательно уточнить режим работы местных электросетей – возможно, сети не справятся с нужной нагрузкой, и покупка окажется напрасной.

Решая вопрос, какой электрический котел выбрать для отопления частного дома, большинство потребителей останавливаются на ТЭНовых котлах. Они намного дешевле электродных и индукционных котлов, и их легко обслуживать. Судя по отзывам покупателей, для отопление частного дома лучшим электрическим котлом на рынке РФ являются:

  • Польские агрегаты «KOSPEL EKCO» с КПД более 99%. Котлы этого производителя используются для радиаторного отопления и могут работать вместе с водонагревателями для горячего водоснабжения. Фирма предлагает ручные модели для малых помещений, а автоматические трехфазные модели котлов мощностью более 50 кВт для больших помещений. Недостаток котлов типичен для ТЭНового оборудования – образование накипи на нагревательных элементах. По отзывам покупателей, котлы этого производителя очень экономичны и надежны.
  • Электрокотлы российской также популярны на отечественном рынке. Котлы трех уровней мощности этого производителя работают от обычной и трехфазной сети, и, по отзывам покупателей, вполне надежны.
  • Электродные котлы также неплохо зарекомендовали себя. Они более экономны, чем ТЭНовые и позволяют обходиться без тепловых элементов. Самым популярным котлом этой группы считаются модели «Гейзер» , мощность которых от 9 до 15 кВт. Известны на рынке также маломощные модели «Очаг» и большие котлы «Вулкан» мощностью до 50 кВт. Неудобства таких котлов – опасность поражения электротоком и обязательное привлечение специалиста для замены электродов.
  • Индукционные котлы представлены российскими моделями «SAV» компании ИНЭРА. Цена на такое оборудование высокая – от 30 до 160 тысяч рублей, что зависит от мощности (для индукционных котлов она составляет 2,5 – 100 кВт).