Автоматика для электрических котлов отопления своими руками

Внимание! Подключение электрокотла требует правильного анализа схемы, требуемой мощности сети и четкого выполнения алгоритма работ. Если его установка самостоятельно вызывает затруднения, обращайтесь в компанию «Новое место». Специально обученный и аттестованный персонал проведет эти работы с соблюдением ПУЭ и СНиП, гарантируя безопасность пользования.

Меры безопасности, необходимые при изготовлении и эксплуатации

Перед изготовлением и установкой электрического теплогенератора необходимо оценить свои силы и навыки. Прежде всего, изготовитель должен владеть технологией проведения сварочных работ.

Внимание! Схема подключения агрегата к электропитанию должна быть выполнена грамотно, кабели размещены в кабель-каналах, прибор необходимо оснастить надёжным защитным кожухом и качественно закрепить на стене.

Неаккуратный монтаж, непродуманное расположение отопительной системы и безграмотная эксплуатация электрооборудования могут стать причиной пожара. Особенно надо быть внимательным, если самодельный электрокотёл отопления предназначен для обогрева деревянного домостроения.

Установка автоматики на электрическом теплогенераторе не является абсолютной гарантией безопасности и полноценной заменой «живого контроля». Любые материалы, используемые при создании агрегата, имеют свой срок использования, поскольку они постепенно теряют свои потребительские качества – металл разрушается коррозией, пластик теряет эластичность, резине со временем грозит пересыхание. Поэтому контроль человека за работой такой отопительной системы является обязательным.

Какая схема считается лучшей?

Один из спорных вопросов. Но если учесть особенности эксплуатации оборудования, разобраться несложно.

  • Включение последовательное. Для небольших частных строений – вариант нежелательный.
  • Во-первых, речь идет об отопительном оборудовании разных типов. Нет смысла приобретать 2 прибора одинаковой мощности (твердотопливную и электрическую модели), так как основная функция эл/прибора – обеспечить резервирование на случай нештатной ситуации.

    Во-вторых, разница в величинах данной характеристики приведет к неравномерному распределению нагрузки и повышенной выработке ресурса основного котла, если они станут работать совместно. Гораздо рациональнее изначально приобрести твердотопливный агрегат требуемой мощности.

  • Включение параллельное. Оптимальное решение, так как подобная схема подходит и для поочередной работе отопительных агрегатов, и для совместной. Хотя последнее не так актуально применительно к частному дому при использовании приборов разных групп. Ведь приобретение эл/котла имеет ограничение, связанное с лимитом суммарной потребляемой мощности конкретным строением. Именно поэтому большинство собственников и рассматривает вариант «электрического» обогрева как запасной, резервный.

Тем, кто хочет иметь общее представление о характеристиках отопительных приборов и ценах на разные модели, стоит ознакомиться с информацией, которая находится на страницах:

Какая схема считается лучшей?
  • по котлам твердотопливным;
  • электрическим.

Алгоритм функционирования системы достаточно простой. Если схема грамотно автоматизирована, то при снижении температуры в контуре ниже критической (значение определяется пользователем) в работу включается второй котел. Такое решение позволяет нивелировать все минусы отопления, связанные с прогоранием дров и в ряде иных форс-мажорных ситуаций.

Как добиться совместной работы электрического и твердотопливного агрегатов

Если вы встали перед выбором, какому варианту индивидуального отопления отдать предпочтение — твёрдотопливному котлу, автономному электрическому агрегату или связке этих двух устройств, преимущества у последнего варианта. Для монтажа контура потребуется схема подключения обоих агрегатов, аналогичная газово-твердотопливному отопительному комплексу. Грамотно сделанная обвязка оборудования — гарантия эффективности и безопасности эксплуатации этого оборудования.

На предлагаемом видео подробно рассказано, как и каким способом выполнить подключение нагревательных приборов на твердом топливе вместе с электрическими нагревательными элементами

На что надо обратить внимание при монтаже:

  • оба устройства должны иметь разумное соотношение мощности, нагревательный прибор на угле или на дровах является основным источником тепла, поэтому его мощность должна в два раза превышать мощность электрокотла;
  • оба агрегата подключаются параллельно, что дает независимость работы одного от другого;
  • агрегат на твёрдом топливе — основной и подключается к большому контуру, тогда как электрокотёл отвечает за температуру в малом;
  • основной нагревательный агрегат оснащается трехходовым клапаном;
  • для экономии энергоресурсов и обеспечения безопасности отопления, установка теплового аккумулятора обязательна;
  • каждый нагревательный прибор выставляется на определенную температуру нагрева — для оборудования на твердом топливе рабочая температура должна быть 60-70 0С, тогда как на электрическом агрегате устанавливается значение температуры в 40-50 0С, так как за счет наличия теплоаккумулятора вода для отопления остывать будет медленнее, и электрокотел будет запускаться с оттяжкой по времени.
Читайте также:  Гидравлический расчет для подбора трубопроводов: методы проведения

Описание схемы подключения электрокотла отопления

Причина популярности подключения электрокотла к системе отопления частного дома – это простота монтажа и легкость расчета. В отличие от газовых аппаратов, их можно врезать в любое место системы, что очень удобно. Кроме того, электрокотлы – это экологически чистый и эффективный способ обогрева.

Нюансы работы

Электрические тепловые генераторы обладают высоким КПД, а значит подходят для больших площадей. Наиболее экономичны из всех электродные котлы.

Все электрические котлы оснащены регулировочной системой для температурного контроля и стабилизатором, защищающим от скачков напряжения – аппараты почти всегда чувствительны к ним. Кстати, основная проблема расчета электрического котла – это чаще всего именно нагрузка на сеть, которая, как правило, бывает больше нормы.

Компоненты

Правильное подключение электрокотла к системе отопления обеспечивает дальнейшую безаварийную работу и эффективность. Система для монтажа электрокотла состоит из следующих компонентов:

    • аппарат;
    • температурные датчики;
    • радиаторы;
    • сливные и запорные вентили;
    • расширительный бачок;
    • циркуляционный насос и фильтр.

Выбор места и правила

Установка электрокотла возможна только на стене, отделанной невозгораемым материалом и лучше в нежилом помещении, хотя неплохо подойдет и кухня. Нужно предусмотреть и возможность утечки воды: если такое место находится рядом с котлом, то это создает опасность замыкания и возгорания.

Знать для безопасности

Согласно установленным нормам от электрического котла до стен должно быть расстояние не менее 5 см., свободное пространство перед ним предусматривается в 70 см, сверху – не менее 80 см, снизу – не менее 50 см.

Если котел потребляет не больше 3,5 кВт, то может быть подключен к обычной электрической розетке. Котлы мощностью 3,5-7 кВт подключаются непосредственно к щитку выделенным кабелем. Для них допустимо питание от 220 В.

Отдельный кабель — не каприз производителя: инструкция по безопасности ограничивает максимальный ток на розетке 16 А. Но котлы с электрической мощностью от 7 кВт питаются только от 380 В.

Полезные функции и недостатки

Также стоит подумать об установке универсального твердотопливного котла со встроенными электрическими тэнами. У некоторых моделей имеется даже варочная поверхность, что не потребует дополнительной внешней отделки.

Электрокотлы с легкостью переносят отключение электричества до 6 месяцев. Это делает их хорошим вариантом в случае нерегулярного использования системы или при перебоях с поступлением электроэнергии, необходимой для отопления частного дома.

Недостатком использования электрического котла является необходимость мощных подводящих кабелей с большим сечением.

Процедуры установки

Для подвеса аппарата нужна монтажная планка, которая входит в комплект поставки: ее крепят к стене четырьмя дюбелями или анкерными болтами  с обязательным выравниванием по горизонтали и вертикали. Если это напольный котел, то он устанавливается на специальную подставку.

Аппарат необходимо заземлить, осмотреть и убедиться, что он находится в правильном положении, давление воды в системе в норме, а также присоединены все коммуникации.

Электрические отопительные агрегаты должны подключаться проводом, сечение которого указано в документации на оборудование. Провода ведутся в специальных защитных коробах.

Варианты схем

Существуют различные схемы: схема подключения электрокотла с радиаторами отопления, схемы с возможностью монтажа каскада. Последний вариант применяется, если необходимо отапливать большие площади.

Для работы аппаратов в каскаде клеммы управляющего агрегата соединяются с клеммами управляемого.

Если системой установок руководит комнатный регулятор, то его управляющие контакты соединяются с клеммами ведущего оборудования.

Обвязка отопительного аппарата

Обвязка может проводиться по прямой и смесительной схеме. Прямая схема предполагает регулировку температур горелкой, смесительная – смесителем с сервоприводом. Обвязка проводится следующим котельный коллектор, к котлу присоединяется труба необходимого диаметра.

На входе устанавливается трехходовый смесительный клапан, который будет регулировать температуру. На обратной линии устанавливается циркуляционный насос и монтируется блок контроля. После обвязки можно наполнять систему теплоносителем и провести испытание работы оборудования на правильность.

Не нужно недооценивать этот этап: в реальности он не так прост и незначителен, как может показаться. Нормальная обвязка позволяет использовать оборудование без системы автоматики, а это сильно уменьшает затраты. Поэтому она должна быть выполнена на профессиональном уровне и с учетом особенностей конструкции системы и котла.

Обвязку электрического котла должен делать специалист. Если все-таки ее приходится делать самостоятельно, то нужны уже собранные распределительные схема реализации системы отопления в доме.

Электрокотел для отопления дома своими руками

За изготовление электрического котла своими руками берутся многие, так как это дает следующие преимущества:

  1. Даже если заказывать изготовление прибора на стороне, он обойдется намного дешевле фирменного.
  2. Устройство можно создавать поэтапно: сначала собрать и ввести в эксплуатацию самый простой вариант, затем по мере накопления средств докупить для него автоматику.

Если сравнивать с фирменными котлами бюджетного класса, самодельные экземпляры зачастую получаются более качественными.

Что такое электрокотел

Электрокотел представляет собой специальное высокотехнологическое оборудование, предназначенное для обогрева различного рода помещений. Отличительной особенностью такого агрегата является использование специального вида топлива — электрической энергии. По многим параметрам котел превосходит оборудование, работающее на других видах топлива: жидкое, твердое, газ.

Электрооборудование считается самым безопасным в использовании. Но чтобы оно хорошо функционировало, необходимо строго соблюдать правила его эксплуатации и производить своевременное технологическое обслуживание.

Посмотрите видео, где рассказывается о принципе работы и устройстве электрического котла Protherm Скат .

Что такое электрокотел

Устройство

Несмотря на большое многообразие котлов с различными принципами работы устройство всех моделей приблизительно одинаковое. Главное место в структуре отводится нагревательному элементу. В зависимости от вида применяемого нагревателя и принципа его действия существует несколько типов котлоагрегатов.

Все нагревательные элементы располагаются в теплообменниках, которые и считаются основными конструкционными элементами котлоагрегата. При их неисправности невозможен нагрев теплоносителя.

В зависимости от конструкции и производителя оборудование может иметь различную комплектацию.

Что такое электрокотел

Список элементов:

  1. Электронный блок управления. Регулирует температурный режим, включая и выключая оборудование в нужное время.
  2. Циркуляционный насос (теплонасос). Является обязательным компонентом системы, поддерживает стабильную скорость движения теплоносителя в контуре. Производит принудительное циркулирование жидкости и создает в системе необходимое давление, обеспечивая при этом наиболее эффективный теплообмен и прогрев помещения .
  3. Расширительный бак. Не все виды электрических котлоагрегатов с насосом оборудованы расширительным баком. Поэтому, если приобретается оборудование без бака, нужно будет докупать эту деталь отдельно и устанавливать, врезая в трубный контур отопления.
  4. Фильтры. Производят очистку и извлечение из воды различных примесей.
  5. Предохранительные клапаны. Защищают систему от нежелательных отклонений в работе.
  6. Клапан безопасности. Подключен к обратному патрубку. Осуществляет аварийный сброс воды, когда давление поднимается выше установленной нормы.
  7. Манометр. Этот прибор определяет давление жидкостей, газов внутри котла и труб систем отопления, необходим для ведения мониторинга.
  8. Термический выключатель . Производит отключение оборудования при его перегреве. Подсоединен к термодатчику, расположенному вверху электрокотла.
  9. Автоматический воздушный клапан. Находится выше нагревательного бака и производит аварийный сброс воздуха из емкости в случае избыточного давления.

Типы электрокотлов

В зависимости от принципа действия нагревателя все электрокотлы подразделяются на три вида.

Что такое электрокотел

Электрические ТЭНовые

Принцип действия основан на простом электрическом нагреве элементов, которые отдают свое тепло жидкости. Элемент нагрева – ТЭН. В качестве теплоносителя используются вода или другие разрешенные жидкости, в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Индукционные

В основе их действия заложен принцип электромагнитной индукции. Элементом нагрева является катушка, внутри которой проходит трубопровод, заполненный водой. При прохождении по катушке электрического тока под воздействием электромагнитного поля происходит нагрев теплоносителя.

Что такое электрокотел

Ионные

Рабочим элементом в таких конструкциях служат электроды, помещенные в специальную водную среду, где происходит процесс нагрева теплоносителя при прохождении по нему переменного тока.

Особенностью применения этого вида котлов является обязательный контроль электропроводности жидкости и принятие мер по ее регулированию. Нельзя допускать явления электролиза и пробоя. Несоблюдение этих требований может привести к поломке оборудования.

Используемую жидкость нельзя применять для бытовых нужд. Носитель тепла, который циркулирует по трубам и попадает в рабочую емкость котла, контактирует непосредственно с электрическим током. Не рекомендуется проводить ремонтные и пусконаладочные работы без привлечения опытного мастера.

Что такое электрокотел

Полезные советы

Для эффективной работы системы в контур встраивают циркуляционный насос. Он обеспечит принудительную циркуляцию теплоносителя, что будет способствовать его равномерному прогреванию. Насос лучше установить на байпасе, чтобы при необходимости прибор можно было отключать.

При сооружении системы с естественной циркуляцией обязательно делается уклон трубопроводов для гравитационного тока теплового носителя. Небольшой уклон труб, идущих от радиаторов к обратке, позволит остывшей жидкости быстрее поступать в нагревательный прибор.

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

Сборка котла отопления на электродах

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.

Читайте также:  Как самостоятельно сделать печку на отработанном масле?

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.
Сборка котла отопления на электродах

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.

Делаем электрический котел отопления своими руками

В этой статье я расскажу, как сделать электрический котел отопления своими руками (далее просто котел). Делалось все это для экономии места, большей эффективности и теплоотдачи. Самое главное, что все получилось именно так, как я хотел.

Инструмент, который понадобиться:

Делаем электрический котел отопления своими руками
  • сварочный аппарат, лучше инверторного типа;
  • электроды 3;
  • болгарка большая 230 диск;
  • болгарка маленькая 125 диск;
  • диски по металлу: 230*3, 125*1,5 и шлифовальный 125 диск;
  • молоток;
  • рулетка, мел и прочая мелочь.
  1. труба диаметром 120 мм, длиной 65 см и толщиной не менее3 мм;
  2. металлический сгон диаметром 1,25 дюйма, 2 шт;
  3. металлический сгон диаметром 0,5 дюйма, 3 шт;
  4. металлическая толстотелая пластина не менее 120*120 мм;
  5. фум лента для герметизации резьбовых соединений;
  6. тэны (на фотографиях их два, мощностью 1,5 и 0,9 кВт).

Типы и принцип работы

Имеется 2 основных типа электрокотлов:

  1. Электродный.
  2. Индукционный, –

При этом, все остальные являются всего лишь модификациями одного из этих видов. Электродный котел зачастую также носит название ионного, так как в нем происходит превращение электрической энергии в тепловую.

Конструкция занимает минимальное количество места, причем его закрепляют непосредственно на трубе, его даже не придется прикреплять к стене. На всякий случай его сажают на 2 самореза, однако в этом нет необходимости.

Внешне он похож на небольшой кусок трубы, длина которого составляет порядка 40 см. В торцевой части обогревателя находится стержень из металла, а с противоположной стороны обогреватель заварен либо в нем находится специальный патрубок, за счет которого осуществляется перегон теплоносителя по всех системе.

Конструкция предусматривает наличие 2 патрубков, куда вставляются трубы для обратки и подачи:

  1. Один из нихможет находится в торцевой части, а второй установлен под прямым углом в боковой части.
  2. Их зачастую устанавливают с боковых частей перпендикулярно всей остальной конструкции и таким образом, чтобы они стали параллельны друг другу.

Данный котел имеет следующий принцип работы: катод (положительно заряженный электрод) и анод (отрицательно заряженный электрод) помещены в теплоноситель. Находясь под напряжением, они запускают перемещение ионов. Их полярность время от времени меняется, в частности, один заряженный ион будет менять свой заряд с одного на другой примерно 50 раз в секунду.

Это, в конечном счете, приводит к тому, что в жидкости из-за подобного движения ионов возникает трение, что вызывает повышение температуры.

Такая технология приводит к возникновению некоторых недостатков:

  1. Теплоноситель в любом случае будет находиться под напряжением.
  2. Его придется перед заливкой в батареи подготовить с точки зрения содержания солей.
  3. Незамерзающие жидкости в отопительной системе использовать категорически запрещается.

Индукционные котлы, работающие на электрическом токе, производят нагрев теплоносителя с помощью магнитного поля, которое возникает от электрического тока.

Вся эта конструкция довольно простая и включает в себя следующие элементы:

  • корпус;
  • утеплитель;
  • сердечник, где будет прогреваться теплоноситель;
  • катушка;

Обмотка катушки, выполненная из медной проволоки подключается к сети через специальную систему управления. Благодаря этому, в катушке возникает магнитное поле. Оно будет разогревать трубу, выполняющую роль сердечника, а та уже будет отдавать некоторое количество тепла воде. При этом, корпус отопительного котла будет по-прежнему оставаться холодным, так как в его конструкции есть слой утеплителя.

Следует также сказать, что сердечник выполнен не прямым, а имеет изогнутую форму, иногда в виде спирали, чтобы теплоноситель проходил по нему значительно дольше. Срок службы такого котла составляет минимум 25 лет. Через это время будет ржаветь труба, представляющая собой сердечник.