Как собрать электрокотел своими руками — 3 проверенных варианта конструкций

Содержание

1 Готовим инструмент
2 Вариант №1. Собираем котел на электрических ТЭНах
- 2.1 Как работает котел на ТЭНах
- 2.2 Как собрать котел на ТЭНах
3 Вариант №2. Изготовление электродного котла
- 3.1 Устройство электродного котла
- 3.2 Собираем ионный котел
4 Вариант № 3. Индукционные котлы
- 4.1 Как работают индукционные нагреватели
- 4.2 Собираем простой индукционный нагреватель
5 Вывод

Мысль о том, как сделать электрокотел своими руками, посетила меня после покупки негазифицированной дачи. Есть 3 достойных модели для изготовления — это ТЭНовые, электродные (или ионные) и индукционные котлы. Все эти варианты я испробовал и теперь расскажу вам о тонкостях самостоятельной сборки этих котлов.

Самодельный электрический котел — это хорошая альтернатива центральному отоплению.

Готовим инструмент

Перед тем как сделать любой электрический котел, нужно позаботиться о хорошем инструменте — это, пожалуй, наиболее слабое место. Собрать сами агрегаты несложно, но, к примеру, без сварочного аппарата это нереально.

Без сварочного аппарата собрать хороший домашний электрокотел не реально.

Сварочный аппарат — лучше брать инверторный сварочник (цена начинается от 4700 р.);
Резак — газовым резаком нужно уметь работать, поэтому для домашнего пользования берите плазменные модели (цена от 4300 р.);
Болгарка — желательно иметь 2 болгарки, большую под диск 230 мм (цена от 2800 р.) и маленькую под диск 125 мм (цена от 1800 р.);
Электродрель;
Штангенциркуль;
Молоток;
Керн;
Рулетка.

Вариант №1. Собираем котел на электрических ТЭНах

Электрокотел на ТЭНах можно смело назвать классикой, этот вид нагревателей известен уже более полувека.

Как работает котел на ТЭНах

Принцип работы всех агрегатов, в которых используются ТЭНы, одинаков. Котел, бойлер и даже электрочайник функционируют аналогично: на нагревательный элемент, в данном случае это ТЭН, подается напряжение, ТЭН нагревается и от него нагревается жидкость.

Схема отопительной системы с ТЭНовым котлом.

Достоинства:

Большой выбор ТЭНов с разной мощностью и конфигурацией;
Может использоваться в любой жидкостной системе отопления;
Напряжение подается только на ТЭН, корпус котла изолирован;
Неприхотлив в обслуживании;
Легко регулируется при минимуме управляющей автоматики.

Недостатки:

Высокое энергопотребление, принято считать, что 1 кВт мощности может обогреть 10 м²;
На ТЭНах активно оседает накипь, в среднем 1 раз в год агрегат нужно чистить;
ТЭНы не могут работать без жидкости, поэтому желательно устанавливать датчик холостого хода.

Как собрать котел на ТЭНах

От бытовой сети с напряжением в 220 V и частотой 50 герц могут безболезненно работать агрегаты мощностью до 6 кВт, для котлов с более высоким энергопотреблением желательно монтировать отдельный ввод и делать трехфазную разводку.

Иллюстрации	Рекомендации
	Материал. Отрезок трубы сечением 159 мм, толщина стенки трубы 10 мм это будет корпус нашего котла;
	Заглушка под трубу 159 мм, лучше использовать заводскую полусферу толщиной 10 мм, но за неимением можно приварить лист металла толщиной от 8 мм;
	Для изготовления свода котла, в который будут врезаться ТЭНы, я использовал швеллер с толщиной металла 8 мм;
	Муфта ¾ дюйма, эта муфта потом врежется в купол котла. В нее будет вкручиваться сливной вентиль;
	2 дюймовых патрубка на приток и обратку. В большинстве патрубков я нарезал внутреннюю резьбу, но это не принципиально. Если вам легче работать с наружной резьбой, то можете нарезать по-своему.
	Патрубок под врезку перепускного клапана, он нужен для сброса давления;
	Переходники. В них будут вкручиваться ТЭНы, кстати, ТЭНов в этой модели котла предусмотрено 3. На всех переходниках и патрубках резьбу лучше нарезать сразу. Кроме этого в трубу нужно будет еще врезать переходник под термодатчик и приварить держатели для щитка управления, эти элементы я покажу позже.
	Важные моменты. Сразу заготовьте патрубки с такой же резьбой как на ТЭНах, их нужно вкрутить в переходники, когда вы будете вваривать переходники в свод. Иначе при таком диаметре резьбу поведет. Для остальных переходников этого можно не делать.
	Чтобы разметить свод под врезку ТЭНов я наружный диаметр трубы разбил на 6 одинаковых секторов по размеру радиуса, после чего прочертил 3 сектора. Они получились четко под 120º.
	Вырезаем отверстия. Здесь ничего сложного, размечаем и вырезаем плазменным резаком: Под патрубки для ТЭНов отверстия вырезаются по наружному контуру; Для остальных патрубков это не принципиально.
	Привариваем патрубки. Сразу, полностью обваривать патрубки нельзя иначе их поведет. Поэтому сначала мы прихватываем элементы в нескольких точках, дальше проверяем и подравниваем, если нужно (просто постукиваем молотком) и только после этого накладываем сплошной шов. Переходники под ТЭНы должны выглядывать на 10 мм над сводом котла.
	Промежуточная проверка. Как после прихватывания переходников, так и после капитального обваривания нужно вкрутить ТЭНы на свое место и проверить поместятся ли они в корпус котла.
	Сборка. Вырезаем из швеллера площадку под свод; Прорезаем по центру этой площадки отверстие под патрубок для воздушного клапана и привариваем его; Сбоку вырезаем отверстие под патрубок для термодатчика и привариваем патрубок; Зачищаем все болгаркой. Изнутри площадка должна быть ровной, то есть нужно болгаркой все выступы и заусенца срезать. Патрубки под ТЭНы «выглядывают» только с наружной стороны на 10 мм.
	Расположение патрубка под воздушный клапан.
	Готовый котел. Три вкрученных ТЭНа; Патрубок для воздушного клапана; Подача; Патрубок под датчик термостата; Площадка для крепления котла на стену; Обратка; Площадка под панель управления; Патрубок под сливной вентиль.

Не обязательно собирать именно такой мощный электрокотел на 3 ТЭНа. Моя задача была показать принцип монтажа, вы же можете делать подобные агрегаты с одним или двумя ТЭНами, на видео в этой статье есть примеры модели поменьше на основе радиатора.

Вариант №2. Изготовление электродного котла

Электродный котел это более прогрессивная разработка. Такие нагреватели начали массово применять в последние 10–15 лет.

Устройство электродного котла

В качестве нагревательного элемента в электродном котле используется собственно сама вода. Котел это металлический корпус, в который вставлен изолированный от корпуса стальной электрод.

К электроду подключается фаза, а к корпусу ноль, когда подается напряжение, ионы воды начинают колебаться с частотой 50 герц, в результате чего жидкость нагревается. Именно поэтому такие агрегаты еще называют ионными.

Общая схема электродного котла.

Габариты у таких агрегатов небольшие, в качестве корпуса используется труба диаметром до 320 мм и длиной до 600 мм, но это максимум, для частных домов делаются ионные котлы почти вполовину меньше.

Схема отопительной системы с ионным котлом.

Достоинства:

Довольно скромные размеры, этот котел не будет мешать даже в локальной отопительной системе небольшой квартиры;
В этих нагревателях нет «сухого хода», то есть, без воды котел просто перестанет работать, но ничего в нем не перегорит;
Системе не страшны перепады напряжения;
Быстро нагревается и также быстро остывает, а значит, легко регулируется;
По сравнению с агрегатами, работающими от ТЭНов электродный котел значительно экономичней.

Электродные котлы намного экономичней ТЭНовых.

Недостатки:

Ионные котлы очень требовательны к качеству и уровню электропроводности теплоносителя;
Ввиду повышенной опасности поражения током аппараты нуждаются в надежном заземлении;
При попадании воздуха в систему электроды активно коррозируют и быстро приходят в негодность.

Собираем ионный котел

Иллюстрации	Рекомендации
	Материал для корпуса. Металлическая труба с внутренним диаметром порядка 50 мм и длиной 400 мм; Монолитный стержень сечением 20 мм, длина 300 мм; Два переходника с внутренней резьбой. С торца стержня высверлено глухое отверстие и нарезана резьба под болт 10 мм.
	Подгоняем патрубок. Один патрубок будет ввариваться сбоку, второй с торца трубы. Для начала нам нужно подрезать боковой патрубок, чтобы он плотно прилегал к телу трубы. Я подрезал патрубок болгаркой, после чего доводил до идеала круглым напильником.
	Вырезаем отверстие. На тот момент у меня не было плазменного резака, поэтому пришлось накернивать трубу по окружности и высверливать отверстия по 5 мм.
	Подгоняем отверстие. Дальше при помощи натфеля и круглого напильника окружность доводится до идеала. Расстояние от края трубы до бокового патрубка 10–15 мм.
	Привариваем патрубки. Патрубки сначала нужно прихватить сваркой в нескольких местах, чтобы не повело, а потом обваривать шов.
	Вырезаем платформу. В качестве платформы я использовал лист стеклотекстолита толщиной 20 мм, ориентировочный размер 120х120 мм, резал его ножовкой по металлу.
	Готовим платформу. В платформе высверливаем 5 отверстий, 1 по центру и 4 по периметру (как на фото). Диаметр отверстий 10–12 мм. Через центральное отверстие будет крепиться стальной электрод, а боковые отверстия предназначены для крепления корпуса котла.
	Крепление корпуса к платформе. Для того чтобы прочно прикрепить корпус котла к платформе я приварил с 4 сторон гайки на 12 мм. В них легко проходят болты на 10 мм. Но эти «уши» должны быть чуть приподняты над платформой, для обеспечения этого зазора я накрутил на болты «родные» гайки снизу и зафиксировал держатели такими же гайками сверху. Жестко закрепленные «уши» легче приваривать.
	Сборка котла. Вырезаем резиновую прокладку чуть больше наружного диаметра котла; Проделываем отверстие в прокладке по центру и крепим через прокладку стальной электрод; Устанавливаем корпус котла и прикручиваем его болтами к платформе.

Вариант № 3. Индукционные котлы

Из широко используемых моделей индукционный котел можно считать последней разработкой.

Как работают индукционные нагреватели

Если не вдаваться в тонкости устройства, то индукционный котел — это та же микроволновка, теплоноситель нагревается посредством магнитного поля.

Схема отопительной системы подразумевает работу в заданный интервал времени.

Достоинства:

Безопасность;
Высокий КПД;
В этих агрегатах может использоваться любой теплоноситель, его качество не играет роли;
В индукционных котлах практически не образуется накипь.

Недостатки:

Стоимость индукционных котлов довольно высока;
В этих аппаратах относительно сложная управляющая автоматика. Собрать ее своими руками дилетанту проблематично.

Собираем простой индукционный нагреватель

Когда я начал изучать самодельные индукционные нагреватели, то понял, что инструкция там не простая, да и чертежи довольно сложные для домашнего мастера, но есть интересное решение, о котором я далее и расскажу.

Иллюстрации.	Рекомендации.
	Из чего состоит котел. Чтобы собрать такой котел вам нужно купить индукционную печку мощностью 2,4 кВт (стоит около 2000 рублей) и 3 м профилированной трубы сечением 25х50 мм с толщиной стенки 2,5 мм.
	Принцип работы. Нам нужно соорудить из профилированной трубы своеобразную плоскую емкость, по которой будет циркулировать вода. Потом к этой емкости прикрепить индукционную печку и включить ее. Это то же самое, что поставить кастрюлю с водой на печь.
	Нарезаем трубу. Самое сложное в этой работе сделать все максимально точно. Я нарезал трубу при помощи торцовочной пилы на станине с ограничителем. В моем случае труба резалась на отрезки по 400 мм, после чего я зачищал напильником края от заусенец.
	Схема емкости. Как показано на схеме вода циркулирует змейкой по этому импровизированному радиатору. Я не случайно сделал именно 6 регистров, так подача и обратка у меня будет с одной стороны и плиту будет легче подключать к системе отопления.
	Прорезаем соединительные отверстия. Соединительные отверстия должны находиться четко напротив друг друга. В данном случае я просверлил 2 отверстия по краям сверлом на 10 мм, а потом вырезал середину между ними маленькой болгаркой.
	Нумерация труб. Есть очень важный момент: профилированные трубы не идеально симметричные, с одной стороны они слегка закруглены, а с другой ровные. Если присмотреться, то на фото слева это видно. Так вот, нам нужно изначально сложить острый край труб с тупым. Чтобы не перепутать впоследствии, трубы сразу нумеруются.
	Собираем емкость. Теперь нам нужно проварить все швы между трубами, для этого выкладываем их на идеально ровную поверхность и стягиваем струбциной. Дальше, чтобы плиту не повело, вначале прихватываем все швы точечно, а после провариваем швы капитально.
	Закрываем торец емкости. Чтобы заварить одну из сторон емкости я вырезал полосу. Полоса вырезана из той же профилированной трубы, просто болгаркой срезал одну из сторон. Привариваем как обычно, сначала прихватываем, потом обвариваем.
	Привариваем патрубки. С обратной стороны делаем практически то же самое, с той лишь разницей, что к крайним трубам привариваются патрубки притока и обратки. Площадь соприкосновения нашей металлической емкости с индукционной печкой должна быть максимальной, поэтому сварочные швы нужно зачистить болгаркой.
	Монтируем направляющие. Чтобы всю эту конструкцию навесить на вертикальную стену сзади привариваем 2 уголка, в которые потом вставится наша индукционная печка, как в нишу.
	Покраска. По окончании сварочных работ я покрасил всю конструкцию термостойкой краской и приварил петли для навешивания нашего индукционного котла на стену. В принципе все, теперь можно подключать котел к отоплению и пользоваться. Когда будете покупать печку для своего котла, обязательно проследите, чтобы она могла работать в непрерывном режиме, иначе через каждые 2 часа вам придется перезапускать систему.

Вывод

Каждый из представленных мною котлов многократно проверен и гарантировано будет работать, какой из них выбрать — дело ваше. На видео в этой статье есть множество рекомендаций, а также показаны тонкости процесса. Если у вас есть свои идеи или остались какие-либо вопросы, пишите в комментарии, постараюсь помочь.