Как работает электрокотел

Электрокотел преобразует электрическую энергию в тепловую и в зависимости от особенностей конструкции может быть:

  • ТЭНовым;
  • электродным;
  • индукционным.

Независимо от вида современные модели снабжены термостатом, с помощью которого можно корректировать мощность устройства и степень нагрева теплоносителя.

Обычно есть и возможность получать сведения с внешнего датчика, чтобы контролировать температуру воздушной массы в конкретном помещении.

Внутри емкости, предназначенной для воды, устанавливают нагревательные элементы – ТЭНы. Они могут быть выполнены в виде трубок или пластин. Чтобы регулировать степень нагрева, нагреватели включаются поочередно.

Вода поступает в бак, нагревается, затем передается на контур. По мере ее остывания или нагрева отдельные ТЭНы включаются или выключаются. Движением теплоносителя управляет встроенный циркуляционный насос.

Электрокотел с ТЭНом

В зависимости от размеров и типа ТЭНовые электрокотлы бывают настенными или напольными. Нужно подобрать такое место установки прибора, чтобы его было удобно обслуживать

Можно выбрать двухконтурные модели таких котлов, они подогревают воду не только для отопления, но и для водопровода. ТЭНовые устройства популярны за счет простой конструкции и относительно невысокой цены. При правильной эксплуатации они ломаются крайне редко.

Помимо воды в качестве теплоносителя применяются различные по концентрации антифризы или масляные составы. Но размеры у таких устройств обычно достаточно большие, что ограничивает возможности при выборе места для их установки. Со временем на ТЭНах оседает налет, периодически нагревательные элементы нужно заменять.

Для нагрева здесь используется разница потенциалов на двух электродах и естественное сопротивление воды, возникающее благодаря растворенным в ней солям. Это компактные устройства, которые могут быстро нагревать небольшие объемы воды.

Электродные котлы

Электродные котлы очень компактные, их просто установить, но работают такие приборы только с водой, имеющей определенное удельное сопротивление

Встроенный циркуляционный насос здесь не нужен. Это простой прибор, который почти никогда не ломается. А если такое и случится, его не сложно отремонтировать. Цену на устройства этого типа можно назвать демократичной.

Но масло и антифриз для такого котла не подойдут, в качестве теплоносителя приемлема только вода, но не дистиллированная. Со временем электроды изнашиваются, растворяются в воде. Их нужно периодически заменять новыми элементами.

В таких котлах нагревательный элемент выполнен из диэлектрического корпуса с навитой на него катушкой и сердечником. Ток в катушке вызывает разницу потенциалов в сердечнике, который достаточно быстро нагревается. Тепловая энергия передается теплоносителю.

Индукционный котел

Котлы с индукционным принципом действия устойчивы к износу, они обладают высоким КПД и служат исключительно долго. Конструкция настолько простая, что ее можно изготовить из подручных средств

Это котел с высоким КПД и длительным ресурсом эксплуатации. Промышленные модели довольно дорогие, но при желании можно изготовить самодельный индукционный аналог. Подходит любой жидкий теплоноситель, а случаи поломок крайне редки.

При создании электродного котла мы рекомендуем использовать электрод из того же металла, что и основная труба.

  • Стальная труба – диаметр от 50 до 100 мм, длина – 250-300 мм;
  • Электрод – крайне желательно, чтобы он был сделан из такого же материала, как и сама труба;
  • Трубки меньшего диаметра – для подключения к отопительной системе;
  • Изолятор для электрода – можно сделать самому или заказать в токарной мастерской;
  • Провода для подключения к электросети;
  • Провод для подключения к заземлению;
  • Термостойкая краска.

Из инструментов понадобятся сварочный аппарат и ножовка. Теперь давайте разберемся, как сделать электрокотел отопления на 220 В своими руками.

Для того, чтобы правильно выбрать электрокотел для отопления дома, нужно знать его характеристики, и убедиться, что они соответствуют требованиям сети. Любой электрический отопительный котел для дома включает следующие элементы:

  1. Корпус. Внешняя оболочка, внутри которой собраны все детали котла;
  2. Теплообменник. Нагреватель и емкость с теплоносителем;
  3. Блок управления. Система управления, контроля и регулировки процесса.

Схема устройства электрокотла с ТЭНом

Котел на самом доступном топливе

Электроэнергия в России доступна всем людям, даже тем, кто проживает в частных домах, в самых глухих деревнях. А это значит, что именно этот вид энергии может быть использован для отопления в любом населённом пункте, подключённом к единой энергетической системе страны.

Электрокотёл можно купить в магазине и заказать установку электрического котла в доме. Но, располагая минимумом необходимых знаний, комплектующими, многие из которых буквально валяются под ногами, и желанием, электрокотел для отопления собственного дома можно собрать своими руками. Работать он будет не хуже заводского. Для того, чтобы своими руками сделать электрокотел, потребуется кое-что докупить в магазине, например:

  1. Термоэлемент.
  2. Термостат.
  3. Циркуляционный насос.

Термоэлемент, или ТЭН, – это нагревательный элемент, предназначение которого заключается в том, чтобы нагревать теплоноситель (как правило, воду) до нужной температуры. Термостат предназначен для того, чтобы обеспечивать автоматическое включение и выключение термоэлемента.

Схема

Принцип работы котла.

Циркуляционный насос может и не понадобиться, поскольку он нужен для того, чтобы обеспечивать принудительную циркуляцию теплоносителя в отопительной системе. Если электрокотел отопления будет находиться значительно ниже батареи, то циркуляционный насос будет не нужен, поскольку циркуляция воды будет происходить естественным образом.

Если же котёл будет находиться на одном уровне или даже чуть выше батареи водяного отопления, тогда естественная циркуляция теплоносителя в системе будет затруднена или вообще невозможна, следовательно, без циркуляционного насоса не обойтись. В любом случае в системе отопления он не будет лишним.

Как правильно подключить электрокотел к системе отопления

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.

Какой электрический котел лучше для отопления частного дома – как подключить и как сделать своими руками

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 фирмы «Галан» 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» компании «Галан», 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).
Предлагаем ознакомиться  Гипсокартон под плитку в ванной комнате: выбор, применение, подготовка

На фото польский электрокотел «KOSPEL EKCO.R1-6»

Коротко о том, как правильно установить электрокотел отопления в частном доме. Для начала выполнения монтажных работ перечислим основные правила безопасности, которые должны соблюдаться:

  1. Во время подключения оборудования электроэнергия должна быть выключена.
  2. Между котлом и ближайшими конструктивными элементами дома должно быть выдержаны следующие расстояния: до стены – не менее 5 см, до потолка – не менее 80 см, до пола не менее 50 см, до ближайшей трубы – не менее 50 см.
  3. Доступ к передней панели для обслуживания должен быть свободным.
  4. Сеть для подключения должна быть трехфазной (380 В), чтобы избежать самовозгорания и замыкания проводки.
  5. Соединения проводов должны быть защищенными от воды и герметичными. Кабель лучше защитить гофрой или кабель-каналом из самозатухающего материала.

Напольный котел устанавливается на специальную подставку, которая продается в комплекте с агрегатом. Настенный крепится к стене анкерами с дюбелями. Расположение котла по вертикали и горизонтали должно быть точным — перекосы могут привести к выходу из строя или преждевременному износу оборудования.

  1. Электрический котел обычно имеет большую мощность, поэтому подключать его нужно не от розетки, а от электросети. От распределительной коробки в комнате нужно проложить отдельную линию к месту установки котла. Кабель лучше скрыть для защиты от случайных повреждений.
  2. Сечение кабеля нужно подобрать так, чтобы он надежно выдержал высокие нагрузки.Электрокотлы до 7 кВт можно подключать к однофазной сети, которая, как правило, сохранилась в старых советских квартирах. Для малых котлов до 3,5 кВт отдельная линия не нужна, их можно подключать прямо к розетке.
  1. Защитное отключение (УЗО) и автоматический выключатель нужно установить на главный щит после подвода подключения проводов к электрокотлу. Назначение УЗО и автоматических выключателей – защита от короткого замыкания и перегрузки проводки.
  2. Стабилизатор напряжения понадобится для того, чтобы исключить выход их строя котла в случае колебаний напряжения. Категорически запрещается пользоваться оборудованием без заземления. Провод заземление должен идти от шины к корпусу котла.

Шаг 4 — пуск котла

После того, как проводка соединена, нужно убедиться, что не осталось оголенных контактов. Все краны, муфты, стыки и т.д. должны быть осмотрены и проверены. Сначала открываются вентили и задвижки, а затем включается электропитание котла. Датчики температуры и давления должны работать согласно инструкции. При явных отклонениях от нормы следует отключить котел и вызвать лицензированного специалиста.

Электрокотлы используют в системах с жидким теплоносителем, который циркулирует по трубам.

Какой электрический котел лучше для отопления частного дома – как подключить и как сделать своими руками

Это могут быть традиционные радиаторные варианты:

  • с естественным движением теплоносителя;
  • с принудительной циркуляцией;
  • комбинированные варианты.

Кроме того, бойлеры успешно применяют в системах водяного напольного обогрева. Подойдут они и там, где сочетают радиаторы как основной источник обогрева и ТП в качестве дополнения к нему. При устройстве отопления на базе электрического котла следует подобрать подходящую схему.

Такая система работает на использовании способности воды расширяться при нагреве. Горячий теплоноситель стремится вверх, вытесняя остывшую воду из контура. Она возвращается в теплообменник, нагревается, замещает остывшую жидкость и т.д. Электрокотел в этом случае ставят в нижней части контура.

Схема с естественной циркуляцией

Чтобы гравитационная система отопления работала правильно, важно подобрать достаточно широкие трубы и проложить их с правильным уклоном ( )

Реализация системы с естественной циркуляцией воды по контуру требует грамотного расчета и правильного монтажа.

Понадобится значительное количество труб определенного диаметра, которые должны быть уложены с нужным уклоном. Могут возникнуть проблемы, если понадобится отрегулировать мощность прибора и изменить уровень нагрева теплоносителя.

Здесь движение горячей воды по трубам обеспечивает насос, подключенный к системе. Помимо него понадобится также мембранный расширительный бак и оборудование, обеспечивающее его функционирование: манометр, запорные краны и т.п.

Электрокотел ставят внизу, затем к системе подключают расширительный бак, после чего монтируют циркуляционный насос.

Схема с принудительной циркуляцией

Для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя по системе понадобится циркуляционный насос, мембранный расширительный бак, а также другие элементы ( )

Контур этого типа менее чувствителен к характеристикам труб и радиаторов, что предоставляет широкие возможности для выбора подходящих комплектующих. Именно в таких системах можно использовать антифриз. Расширяются и возможности для регулирования температуры воды в контуре.

Такой контур выполняют изначально на основании тех же принципов, что и систему с естественным движением потока теплоносителя. Поэтому котел ставят в нижней точке, чтобы обеспечить свободное перемещение теплой воды.

Но систему дополняют расширительным бачком и циркуляционным насосом, чтобы присутствовала возможность принудительного перемещения теплоносителя. Это делают для того, чтобы можно было свободно выбирать режим функционирования отопительной системы.

Комбинированный вариант сочетает преимущества обоих описанных выше систем. Для работы циркуляционного насоса, с которым качество отопления обычно значительно выше, необходима электроэнергия.

Если ее поступление по какой-то причине прерывается, движение теплоносителя в принудительной системе прекратится, а вот в комбинированной – нет.

Схема обвязки электрокотла

Чтобы электрокотел правильно функционировал, необходимо выполнить его обвязку в соответствии со схемой. Начинающим мастерам лучше доверить этот этап профессионалам ( )

Вода продолжит двигаться по контуру естественным образом. Для обогрева в этом случае можно использовать альтернативный источник электроэнергии или другой вид топлива. Существуют варианты, позволяющие переключать систему с электрического на твердотопливный или газовый котел.

Водяной теплый пол

Этот тип автономного отопления, популярность которого стабильно растет. Он считается более экономичным в эксплуатации, чем радиаторные системы. Отопительный контур из узкой пластиковой трубы укладывают в стяжку под напольное покрытие.

Теплоноситель можно разогревать только до 26-28°С, чтобы обеспечить дом достаточным количеством тепла. Максимально допустимая температура составляет около 50°С, но такой сильный нагрев обычно не нужен. Для водяного теплого пола хорошо подходят котлы с ТЭНом, которые позволяют широко варьировать температуру воды.

Гидравлическая гребенка для теплого пола

Гидравлическая гребенка – необходимый и важный узел для водяного теплого пола. Ее можно собрать самостоятельно, хотя в продаже имеются готовые коллекторы с различными характеристиками ( )

Если предполагается с помощью этого же нагревателя обеспечивать водопровод горячей водой, придется брать модель с ТЭНом. В обвязку обязательно включают бойлер косвенного нагрева, чтобы вода в контуре ГВС была теплее, чем для отопления примерно на 15°С.

В электродных устройствах нагрев составляет обычно 60°С или больше. Их можно использовать для ТП, но понадобится дополнительный монтаж узла подмеса, чтобы остудить теплоноситель до приемлемого уровня.

Гидравлическая гребенка, содержащая такой узел, в любом случае понадобится для правильной установки отопления этого типа. Контроль нагрева выполняется с помощью термодатчика, определяющего текущую температуру теплоносителя.

Существуют модули автоматического управления, позволяющие дополнительно учитывать нагрев воздуха в комнате.

Комбинированное отопление с теплым полом

С помощью электрокотла можно организовать систему отопления, которая включает и контур с радиаторами, и трубы теплого пола

Чтобы теплый пол успешно функционировал, нужен еще ряд важных элементов. Например, труба для каждого отдельного контура должна быть цельной, никакие соединения не допускаются. Нужно тщательно рассчитать длину такой конструкции, учитывая схему укладки контура ТП.

Отличный котел из бросовых материалов

Если появилась необходимость собрать электрокотел своими руками для отопления собственного дома, потребуются следующие детали:

  • обрезок трубы длиной 30-40 сантиметров, для корпуса котла;
  • заглушка, 2 шт. (верхняя и нижняя);
  • муфты (несколько штук).

Диаметр трубы для корпуса котла должен быть таким, чтобы в нём могло свободно поместиться необходимое количество термоэлементов. Количество термоэлементов в котле напрямую зависит от их мощности и площади помещения, которое будет обогревать этот котёл. Схема подключения электрического котла зависит от такого показателя, как мощность.

Предлагаем ознакомиться  Душ из кирпича своими руками – технология строительства

Электрокотел и двойной тариф

Одна из значимых причин использования электрокотла для отопления – возможность использования двойной тарификации за использование электроэнергии. Снижение платы в ночной период позволяет заметно сократить расходы.

Двухтарифный счетчик

Двухтарифный счетчик дает возможность платить за использованное ночью электричество гораздо меньше, чем днем и позволяет сэкономить владельцам электрических котлов

Понадобится приобрести и установить двухтарифный счетчик. Стоит отметить, что двухконтурные модели оборудования с ТЭНом подают горячую воду к разборному крану с характерной заметной задержкой. В результате часть тепла теряется, что снижает эффект от экономии электричества.

Имеет смысл дополнить такую конструкцию внешним теплоаккумулятором, способным длительное время сохранять высокую температуру подогретой воды. Такое устройство вполне эффективно при использовании двухтарифного счетчика.

Вода подогревается ночью, хранится в теплом виде и используется в течение дня, расход электроэнергии в дневной период снижается, как и счета за использованное электричество.

Методика изготовления котла

Исходя из этого расчета, в самодельный электрокотел для отопления устанавливается необходимое количество тэнов. По каждый термоэлемент в верхней заглушке своего котла вырезается отверстие необходимого диаметра. Работа эта только на первый взгляд кажется простой, Все необходимые в верхней заглушке отверстия должны быть вырезаны так, чтобы вставленные в них термоэлементы были направлены строго вертикально вниз, или, по крайней мере, не выходили бы за пределы габаритов корпуса котла.

Какой электрический котел лучше для отопления частного дома – как подключить и как сделать своими руками

Для того чтобы этого добиться, в проделанные отверстия вставляются муфты с внутренней резьбой и привариваются к заглушке. Если приваривание муфт будет произведено неровно, это приведёт в перекосу термоэлементов в котле. Чтобы этого избежать, муфты сначала прихватывают к заглушке в нескольких местах, после чего выравнивают молотком, если требуется. Убедившись в том, что муфты стоят в отверстиях ровно, их можно приварить окончательно.

В нижней заглушке также прорезается отверстие, в которое вставляется муфта с внутренней или внешней резьбой. Впоследствии на неё будет установлен кран для спуска воды. Теперь необходимо прорезать два отверстия в корпусе будущего котла. Через эти отверстия трубы отопительной системы будут подключаться к котлу. В них также вставляются муфты и привариваются.

К верхней муфте подключается труба, она предназначена для подачи горячей воды в систему. К нижней муфте подключается нижняя труба (обратка), через которую остывшая вода возвращается в котёл для последующего нагревания. Затем к одному из концов трубы приваривается нижняя заглушка, а к другому – верхняя. В отверстия верхней заглушки вставляются термоэлементы.

Выводы

  1. Выбирать электрический котел рекомендуем из ТЭНового или электродного типов.
  2. Для принятия окончательного решения рассчитайте необходимую мощность котла с учетом небольшого запаса ( 10-20%). В случае покупки двухконтурного котла расчетная мощность должна быть больше, как минимум, на четверть.
  3. Импортное оборудование значительно дороже, но принципиальных преимуществ не имеет. Недорогие отечественные котлы, дешевые в ремонте и обслуживании, по эффективности импортным образцам не уступают.

Хотя использование электрокотла в качестве отопительного прибора считается слишком затратным, его достоинства очевидны. Такие устройства безопасны для людей и окружающей среды, работают в автоматическом режиме, доступны и просты в эксплуатации.

Если тип системы отопления выбран правильно, а все ее компоненты профессионально смонтированы, котел будет работать длительное время без лишних расходов.

Есть опыт использования электрического котла для обогрева жилья? Или хотите задать вопросы по теме? Пожалуйста, комментируйте публикацию и участвуйте в обсуждениях. Блок обратной связи расположен ниже.

Лучшая конструкция самодельного электрокотла

Такая конструкция самодельного электрического котла необычна. Как правило, термоэлементы в электрических котлах крепятся снизу. Такое их расположение не совсем удобно, поскольку в электрическом котле наиболее часто выходят из строя именно термоэлементы. То есть их чаще всего приходится заменять. Если уж решено делать котел отопления своими руками, конструкции и чертежи котлов, производимых промышленным способом, можно не брать в расчёт.

При расположении термоэлементов в нижней части котла их замена будет сопряжена с дополнительными трудностями. В случае крепления тэнов к верхней заглушке при сгорании одного из них или даже всех сразу котёл не придётся даже снимать со стены, отсоединять от отопительной системы. Нужно будет всего лишь воспользоваться газовым ключом и отвернуть крепёжную гайку сгоревшего тэна, что намного удобнее и проще ремонта котла с нижним креплением тэнов.

Вполне возможно, что в недалёком будущем появятся проекты электрических котлов именно такой конструкции. Во всяком случае, если учесть эту деталь самостоятельно, содержать котельное хозяйство в порядке будет довольно просто.

Основная часть электрокотла собрана. После этого следует подключить котел к электросети и заняться монтажом системы автоматического управления им. Если мощность котла будет небольшой, менее семи киловатт, его можно подключать и к однофазной сети со стандартным напряжением 220 вольт.

Если планируется использовать более мощный отопительный агрегат, то потребуется подключение к трёхфазной сети. Но для этого придётся оформлять множество документов на подключение к дополнительным энергомощностям. Поэтому более предпочтительным вариантом является установка двух или трёх маломощных котлов вместо одного. Соединение их в одну отопительную систему не вызовет больших затруднений.

Автоматика электрокотла

Термостат

Механические терморегуляторы.

IMIT

Термостат накладной биметаллический.

Циферблат

Электронный термостат.

Чтобы обеспечить автоматическое включение и выключение котла, потребуется установить на него термостат. Термостаты бывают трёх видов:

  • механические;
  • биметаллические;
  • электронные.

Механические терморегуляторы устанавливаются непосредственно на одну из труб отопительной системы и в зависимости от температуры теплоносителя могут ограничивать или, наоборот, увеличивать его движение в системе. Биметаллический термостат основан на принципе расширения материалов под воздействием высоких температур. При этом биметаллическая пластина сложена из двух разных металлов, каждый из которых по-разному реагирует на повышение температуры.

Нагреваясь, такая пластина изгибается, и электрическая цепь размыкается, а при остывании пластина вновь выпрямляется и электрическая цепь замыкается. Механизм действия биметаллического термостата очень надёжен, но он имеет один существенный недостаток: нагрев и, особенно, последующее остывание биметаллической пластины происходит достаточно медленно.

Наиболее предпочтительными с точки зрения эффективности являются электронные терморегуляторы, принцип действия которых базируется на основе широтно-импульсной модуляции, об этом свидетельствуют многочисленные видео и прочие материалы в интернете.

Обычно электрический котёл крепится на стене. К его нижнему патрубку подключается циркуляционный насос, а уже к нему подсоединяется обратка (труба, по которой в насос поступает отработанная, остывшая, вода). По верхней, подающей, трубе горячая вода поступает в систему теплообмена. К подающей трубе присоединён расширительный бак, через который в систему заливается теплоноситель.

Как рассчитать мощность электрического котла

Перед тем, как покупать котел, необходимо сделать расчет требуемой мощности. Мощность котла должна учитывать лимиты на электроэнергию. Из-за ограничения электроэнергии, поставляемой местными электросетями, при превышении потребления срабатывает автомат, и система обогрева дома может оказаться обесточенной. Таким образом, при выборе мощности котла следует ориентироваться на расчеты, и не допускать превышения.

Ограничением может стать площадь сечения питающего электрического кабеля. При выборе однофазного или трехфазного котла необходимо проверить соответствие мощности оборудования сечению установленного кабеля. Кроме того, на рынке предлагаются котлы постоянной и переменной (модулируемой) мощности. Первые более предпочтительны, поскольку они не могут допустить превышения потребления электроэнергии.

Приблизительный расчет мощности учитывает площадь всех обогреваемых помещений в доме и делается по формуле: М = П x Куд. / 10м2

где М – мощность электрического котла (кВт);

П – площадь отапливаемых помещений;

Куд. – удельная мощность котла, зависящая от региона:

  • для холодного климата Куд. 1,2 – 2,0
  • для умеренного 1,0 — 1,3
  • для южных районов 0,7 – 0,9
Предлагаем ознакомиться  Смесители наклон регулировки носика смесителя

Простейший метод выбора оборудования по площади дома основан на определении нормативных потерь тепла с метра отапливаемой площади. Но нормам для небольших строений до 200 кв.м потери тепла с 1 м2 площади составляют 0,1 кВт. При площади дома в 100 м2 расчетная сумма потерь составит 0,1 х 100 = 10 кВт. Прибавляя к полученным тепловым потерям 20% (поправка на аномальные холода), получим 12 кВт.

Таким образом, для дома 100 м2 понадобится электрический котел мощностью 12 кВт. Соответственно, для дома площадью 150 м2 необходимая мощность котла составит: 0,1 х 150 х 1,2 = 18 кВт. Для дома площадью 200 м2: 0,1 х 200 х 1,2 = 24 кВт

Расчет мощности элетрокотла для отопления дома по кубатуре основан на норме 4 – 8 Вт/ч электроэнергии на единицу объема. Результат окончательного расчета зависит от тепловых потерь всего дома и удельной величины этих потерь за сезон. Дополнительный коэффициент в расчетах зависит от потерь тепла через стены дома, окна, трубопроводы, проложенные в холодных помещениях и т.д. Продолжительность отопительного сезона в расчетах составляет 7 месяцев.

Какой электрический котел самый экономичный

Критерии, по которым подбирают котлы отопления для частного дома на электричестве, следующие:

  1. площадь отопления, от которой будет зависеть мощность котла;
  2. характеристики помещения;
  3. цены на оборудование;
  4. размер и вес отопительного котла;
  5. срок службы;
  6. экономичность котла.

Выбирать будем из следующих типов электрических котлов для отопления:

  • Индукционные. Основным рабочим узлом таких котлов котла является катушка индуктивности. Эти котлы имеют большую мощность, но крупные габариты и высокую стоимость.
  • ТЭНовые. Теплоносители в таких котлах нагреваются термоэлектрическими нагревателями (ТЭН), работающие с контроллерами мощности и температурными датчиками. ТЭН нагревает воду, которая передает тепло помещению. Недостаток таких котлов – отложение накипи, которая препятствует нормальной работе и выводит ТЭНы из строя.
  • Электродные. Наиболее экономичные котлы, примерно на 40% экономичнее тэновых. К преимуществам можно отнести также небольшие размеры, быстрый нагрев воды и отсутствие накипи при работе.

Электрокотлы, помимо перечисленных видов, могут быть также:

  • Настенными или напольными. Настенные котлы, как правило, маломощные, а используют их для отопления дачных домиков;
  • Одно- и трехфазными;
  • Одно- и двухконтурными.

Материалы для электродного котла

Схема устройста электродного котла

Электрокотлы для отопления частного дома на 220 вольт часто делают самостоятельно – это несложно, если есть необходимые материалы и навыки. Простейший котел представляет собой емкость из металла, в которой установлены ТЭНы. Обычно самостоятельно делают котлы мощностью 6 кВт – такого оборудования достаточно для отопления небольшой квартиры или дачного дома.

Для такого котла понадобится резервуар любой формы, в котором воду будут подогревать ТЭНы. Резервуар можно изготовить из трубы д. 150 мм. Для небольшого котла достаточно 2-3 ТЭНа, стоимость каждого около 10 долларов. Материалы:

  1. труба стальная д. 150 мм;
  2. пластины круглые л. 150 мм, 2 шт.;
  3. патрубки д. не меньше, чем контура – 3 шт.;
  4. ТЭНы;
  5. гайки;
  6. воздухоотводчик автоматический;
  7. шаровой кран.

Для изготовления электродного котла своими руками понадобится:

  1. труба 50 мм;
  2. стальной пруток 20 мм;
  3. фланец и муфта с внутренней резьбой (2 шт.);
  4. любой диэлектрик;
  5. уплотнительная резина;
  6. болты, гайки.

Подробные инструкции по изготовлению изложены на многих сайтах в интернете, поэтому не станем повторяться. Там же можно посмотреть описания и схему подключения простейшего блока управления с термодатчиком.

Если вы собираетесь сделать электрокотел своими руками, чертежи и принципы работы вы найдете в нашем обзоре. Перед сборкой следует удостовериться в наличии необходимых инструментов и оборудования. Для начала разберемся в принципах работы электродных котлов – ничего сложного в них нет, технология простая и проверенная.

Принцип работы ТЭНового котла довольно прост, ТЭН нагревает воду которая соприкасается с ним напрямую.

В классических электрических котлах нагрев теплоносителя осуществляется с помощью ТЭНов с терморегулятором или без. Нагревательные элементы обладают некоторой медлительностью – от включения до выхода на рабочий режим проходит много времени. К тому же, они небезопасны, так как по их вине нередко происходят пожары.

Электрокотел с ТЭНом

Также в конструкции ТЭНовых котлов присутствуют температурные датчики, определяющие степень нагрева теплоносителя – по ним выполняется регулировки. Возможен и другой способ контроля, по воздушному температурному датчику. Подсоединяются оба вида датчиков к внешним системам автоматики, отвечающим за пуск и остановку оборудования.

Электродные котлы нагревают воду за счет ионов, образовавшихся в воде в результате подачи на электроды переменного тока.

  • Вместо ТЭНов в трубе располагаются один или три электрода (для однофазных или трехфазных котлов);
  • При подаче электроэнергии в трубе начинается ионный обмен;
  • Теплоноситель разогревается и передает тепло в трубы и радиаторы.

Многим из читателей знаком армейский кипятильник, состоящий из двух лезвий для бритья и двух проводов. Он быстро согревает воду, после чего она используется для заварки чая и прочих пищевых нужд. Но этот кипятильник потребляет огромное количество электроэнергии – его эксплуатация часто приводит к срабатыванию УЗО в щитке. Аналогичный принцип используется в электродных котлах.

Для того чтобы электродный котел работал более эффективно, в теплоноситель добавляют соль, соду или специальные присадки. Они увеличивают электропроводность воды и улучшают прогрев системы.

Схема простого электродного котла для систем отопления.

Теперь мы попробуем собрать электрокотел для отопления дома своими руками. При указанных размерах используемой трубы мы получим устройство, мощность которого составит около 4-5 кВт – этого хватит для обогрева помещений площадью до 40-50 кв. м. Берем трубу и приступаем к ее осмотру – она должна быть целой, без трещин и следов ржавчины. При наличии ржавчины ее следует удалить мелкой наждачной бумагой.

Привариваем к трубе два болта – к ним будут подключаться ноль и заземление. Таким образом, корпус трубы станет у нас наружным электродом. Далее ввариваем входные и выходные патрубки – они послужат для подключения к отопительной системе. Входной патрубок располагается снизу, а выходной патрубок выводим сверху. Верхнюю крышку можно приварить, а можно выполнить в трубе внутреннюю резьбу и сделать крышку съемной.

Съемная верхняя крышка обеспечит удобство проведения технического обслуживания котла – вполне вероятно, что в будущем его придется прочищать от накопившихся солей и шлаков. Если неохота связываться со съемными крышками, то вы можете их приварить.

При сборке электродного котла будьте внимательны, не допустите соприкосновения электродов между собой.

Самое сложное – сделать нижнюю крышку и вставить в нее электрод. Мы рекомендуем делать крышку съемной, чтобы электрод можно было легко вытащить и поменять. Внутренний электрод не должен соприкасаться с внутренними стенами и самой крышкой. Для создания изоляции следует воспользоваться готовыми изоляторами из стеклотекстолита или фторопласта. Процедура может показаться трудоемкой, но если у сборщика есть «прямые руки», то он справится с данной задачей.

Обе крышки, верхнюю и нижнюю, следует герметизировать резиновыми прокладками. Длина внутреннего электрода должна быть такой, чтобы он не касался противоположной стенки (она же верхняя крышка).

Наш самодельный электродный котел готов, осталось проделать последние шаги:

  • Смонтировать котел и подключить его к отопительной системе;
  • Заполнить систему теплоносителем и проверить ее герметичность;
  • Выполнить электрические подключения.

Проверка системы отопления под давлением проводится с помощью специального аппарата, называемого опрессовщиком.

Схема устройства электрокотла с ТЭНом

Электродные котлы монтируются в вертикальном положении, таким образом, чтобы электрический вывод для подключения центрального электрода находился снизу. Соединяем входные и выходные патрубки с отопительной системой, после чего заполняем отопительную систему теплоносителем. Внимательно просматриваем все соединения на предмет протечек.

Если с герметичностью все нормально, приступаем к электрическим подключениям. Так как мощность нашего котла составляет больше 3 кВт, протягиваем от электрического щита отдельную электрическую линию. Обратите внимание, что ставить УЗО не нужно – они не работают совместно с электродными котлами. Фаза подключается к центральному электроду, ноль – к корпусу.

Электродные котлы вырабатывают большое количество гидролизных газов. Поэтому отопительная система, работающая на таких котлах, должна оснащаться спускником воздуха.

Подача электроэнергии на котлы осуществляется в ручном режиме или с помощью специальной автоматики. Потребляемая мощность замеряется амперметром. Здесь нужно проследить, вышло ли оборудование на рабочий режим. Если учесть, что мощность котла составляет 4-5 кВт, то сила тока в цепи должна составлять от 18 до 22 А (при питающем напряжении 220 Вольт). Если сила тока недостаточна, в теплоноситель добавляется раствор соды или соли.

В процессе эксплуатации системы вы сможете заметить, что она не всегда работает стабильно. Все дело в изменении параметров теплоносителя – его электрическая проводимость меняется, сопротивление падает. Поэтому нужно регулярно контролировать состояние теплоносителя и добавлять в него соли и присадки.