Как сделать электродный котел своими руками: этапы изготовления и устройство

Чертежи электродного котла и самостоятельная сборка

В электродном отопительном устройстве увеличение температуры теплового носителя происходит за счёт броуновского движения ионов. Подобная конструкция позволяет экономить расход электрической энергии и способствует её рациональному использованию. Как сделать электродный котёл своими руками? Ответив на этот вопрос, можно снизить затраты на сооружения системы отопления и попытаться изготовить её самостоятельно.

Список материалов и инструментов

На начальном этапе следует внимательно изучить чертежи будущей отопительной системы и в соответствии с ними произвести подбор необходимых материалов и инструментов. Для изготовления обогревательного прибора понадобятся следующие элементы:

  • устройство для сварки. Лучше, чтобы аппарат имел инверторную конструкцию. Новичку проще с ним работать;
  • труба из стали. Из неё будет изготавливаться корпус котла. Оптимальный диаметр трубы составляет 10 см. Её длина не должна превышать 30 см;
  • металлический стержень будет выполнять роль электрода;
  • тройник для соединения корпуса обогревателя с батареями отопления;
  • муфта для крепления котла;
  • изоляционный материал для клемм и электродов;
  • клеммы для оборудования контура заземления;
  • болгарка.

Принцип действия

Работа электродного котла основана на протекании процесса электролиза. В воду опускают два разноимённо заряженных электрода. Ток, подаваемый на них, имеет постоянное значение. Результатом химического процесса является разнонаправленное движение ионов.

То же самое происходит в обогревательном устройстве. Только на контакты электродов подаётся переменное напряжение. Ионы с огромной частотой постоянно меняют направление своего движения. В результате этого и происходит нагревание теплового носителя.

Преимущества электродной конструкции

Электродные обогреватели обладают рядом преимуществ по сравнению с классическими котлами:

  • коэффициент полезного действия приближается к 100 %. Простая и надёжная конструкция позволяет практически всю используемую электрическую энергию преобразовывать в тепло;
  • отопительные устройства обладают небольшими габаритами. Их устанавливают непосредственно в отопительный контур. Не занимается дополнительное место в помещении.
  • Характерным представителем обогревателей подобного типа является электрокотел скорпион;
  • приборы имеют высокую надёжность. Если система запускается при отсутствии теплового носителя невозможен её выход из строя;
  • скачки напряжения не приведут к отключению отопления. Изменится лишь температура нагревания;
  • самодельный электродный котел для водяного отопления является более экономичным устройством, по сравнению с обычным электрическим нагревателем. При его работе расходуется меньше электрической энергии.

Недостатки

Качественная работа отопительного прибора возможна лишь при определённом составе воды. Отклонения от нормы приведут к уменьшению мощности устройства.

Котёл нельзя использовать без контура заземления. Существует вероятность поражения электрическим током. Электродную обогревательную конструкцию нельзя устанавливать на некоторые виды радиаторов.

Изготовление электродного обогревателя

Существуют различные схемы подключения электродного обогревателя к отопительной системе. При одноконтурном соединении отопление используется только для обогрева помещений. Если установить двухконтурное устройство, теплоноситель будет также использоваться в системе горячего водоснабжения.

Изготовление электродного отопительного устройства осуществляется в следующем порядке:

  • на стальную трубу, которая в дальнейшем будет использоваться в качестве корпуса котла, насаживается муфта;
  • на другой конец крепится тройник;
  • проверяется герметичность соединения, необходимо исключить вероятность возникновения утечек;
  • торец тройника соединяется с электродом. Его неподвижность обеспечивается с помощью используемого изоляционного материала. Электрод устанавливается в определённом положении и фиксируется;
  • перед проведением сварочных работ внутрь трубы наливается жидкость;
  • к трубе привариваются стальные болты. К ним будет крепиться провод заземления и нулевой. Места соединения тщательно изолируются;
  • На последнем этапе изделие соединяется с отопительным контуром и подключается. Следует учитывать, что для защиты системы нельзя использовать УЗО. В этом случае повышается вероятность поражения электрическим током.

Чтобы обеспечить безопасность работы нагревательного прибора конструкция дополняется следующими элементами:

  • предохранительным клапаном;
  • устройством, с помощью которого будет производиться удаление воздуха;
  • датчиком давления;
  • расширительным бачок.

Рекомендации по установке

Монтаж электродного обогревателя следует проводить с учётом определённых рекомендаций:

  • устройство крепится в вертикальной плоскости;
  • непосредственное соединение прибора с отопительной системой следует осуществлять с помощью металлических труб;
  • для заземления выбирается медный провод;
  • перед включением котла необходимо очистить систему с помощью специальных средств.

Регулировка работы обогревательного устройства

Жидкость для электродных котлов должна обладать определённым химическим составом. Для эффективной работы отопительной системы необходимо подобрать правильную концентрацию соли. В этом качестве используют обычную соду. Регулировка проводится следующим образом:

  • провода питания соединяют с амперметром;
  • включают отопительный прибор;
  • в жидкость добавляют соду и заливают её в расширительный бачок;
  • с помощью амперметра определяют силу тока. Она не должна превышать 18 А;
  • периодически раствор доливается в отопительную систему и измеряется сила тока. При достижении значения в 17 А доливка прекращается.

Выбор радиаторных батарей

При выборе радиаторов следует учитывать мощность отопительного устройства. 1 кВт мощности обогревателя должно соответствовать 10 л теплового носителя. Не стоит наливать жидкость с запасом. В этом случае будет расходоваться больше электрической энергии для её нагревания.

Лучше использовать биметаллические или алюминиевые радиаторные конструкции. Они содержат меньше примесей, которые при попадании в систему отопления, будут негативно влиять на её работу.

Особенности эксплуатации

В обогревательных приборах с электродным принципом действия образуются гидролизные газы. Поэтому в системе должны быть предусмотрено устройство для спуска воздушных масс.

Для подачи электрической энергии может использоваться ручной режим или автоматическая система управления. Чтобы увеличить силу тока обогревательного котла необходимо повысить концентрацию соды в жидкости. При изменении характеристик теплового носителя изменяется величина сопротивления. Для стабильной работы устройства следует контролировать состав жидкости, поддерживая определённые пропорции.

Электродные обогревательные устройства обладают высокой эффективностью и применяются для отопления небольших строений. При этом они имеют небольшие габариты и позволяют экономить свободное место в помещении.

Электродный котёл своими руками от чертежа до изделия

Системы отопления заводского производства стоят дорого. Существует вариант котла без привычных ТЭНов. Такое устройство работает на электродах. Ими непосредственно нагревается теплоноситель. Конструкция простая и отличается высоким КПД. Электродный котёл своими руками могут изготовить все, кто имеет навыки работы со сваркой. В крайнем случае можно обратиться за помощью к специалистам.

Описание работы

Задача всех систем отопления — нагреть теплоноситель с минимальными затратами и поддерживать его температуру на протяжении долгого времени. Электродный котёл, его ещё называют ионным, хорошо с этим справляется. Но он не получил должного распространения в быту.

Схема электродного котла напоминает устройство электролиза. Корпус из стали — это один электрод. А внутри него находится второй — металлический стержень. На нём возникает положительный заряд при подаче электротока, а на корпусе — отрицательный. Ионы начинают движение к корпусу. Но для этого нужен хороший проводник в качестве теплоносителя. Солёная вода идеально справляется с этой ролью. Она не успевает провести весь ток и нагревается. Нагрев зависит от концентрации солей в жидкости и силы тока.

Как изготовить электродиодный котел своими руками, посмотрите в данном видео:

Достоинства ионного котла:

  • высокая эффективность — КПД 98%;
  • компактность — в длину устройство не превышает 50 см, а монтаж проводят в магистраль отопления;
  • надёжность — при отсутствии теплоносителя в системе не произойдёт перегрева;
  • низкое напряжение в электросети лишь замедлит нагрев.

Небольшой размер позволяет смонтировать устройство в ограниченное пространство. Надёжность достигается благодаря невозможности нагрева жидкости при её отсутствии в системе. Электроцепь разомкнётся — это безопасно.

Электродиодный котел – компактное и безопасное устройство

Отрицательные стороны:

  • нужен теплоноситель высокого качества с определённым значением сопротивления;
  • устройство обязательно следует заземлить;
  • значительный расход электричества;
  • обязательный монтаж приборов для контроля за работой системы;
  • не все типы радиаторов совместимы с системой.

Прожорливость и требование к установке контролирующих устройств — главные минусы. Они формируют половину стоимости системы. А также сложно подобрать теплоноситель, который даст требуемый уровень сопротивления. В ином случае работа ионного котла не будет эффективной.

Составные части устройства

Котёл на электродах отличается простотой конструкции. Для его создания нужны несколько металлических деталей, которые соединяют между собой сварку. Это позволяет быстро получить готовую конструкцию.

Для монтажа котла необходимы металлические детали, которые между собой соединяют сваркой

Требуемые материалы:

  • сварочный аппарат;
  • труба из стали;
  • стальной стержень;
  • тройник;
  • муфта;
  • изоляторы для клемм и электродов;
  • клеммы;
  • болгарка.

Новичкам рекомендуют использовать сварочный инвертор, невзирая на его высокую стоимость. Это идеальное устройство для тех, кто хочет далее продолжать заниматься сварочным делом, чтобы окупить устройство. При наличии навыков можно работать обычной трансформаторной сваркой. Главное — делать швы высокого качества.

Труба из стали станет корпусом самодельного электродного котла своими руками. Габариты можно выбрать самостоятельно. Специалисты рекомендуют подобрать материал с диаметром 10 см, а длиною — 30 см. А также потребуются тройник и муфта. Первый накручивают на трубку. Муфтой соединяют корпус с магистралью отопления.

Стержень из стали будет выполнять роль электрода. Идеальная длина — 12 см. А также будут нужны изоляторы и клеммы. Обработку материалов выполняют болгаркой.

Монтаж ионного обогревателя

Электродные котлы отопления своими руками собирают с учётом остальных элементов обогрева. Для этого следует выработать последовательность действий и устанавливать устройства один за одним. Котёл не устанавливают отдельно, а интегрируют в систему.

Следует подготовить материалы и устанавливать обогреватель последовательно

Порядок работ:

  1. Определяют тип схемы отопления — одноконтурная или двух, с подогревом воды для хозяйственных нужд. Выбирают и устанавливают подходящие радиаторы.
  2. Собирают котёл, присоединяют его к магистрали.
  3. Наблюдают за работой устройства в тестовом режиме. Смотрят, чтобы характеристики устройства поддерживались на требуемом уровне.
  4. Автоматизируют работу котла.

Необходимо придерживаться данной последовательности работ. Первым устройство обогрева не нужно собирать, поскольку не получится протестировать работу магистрали теплоносителя. Начинают работу с создания чертежей электродного котла своими руками.

Порядок сборки электродного котла:

  1. На стальную трубу, которая будет выступать в роли корпуса устройства, навинчивают муфту с одной стороны, а тройник — с другой. Закручивают туго, чтобы в дальнейшем избежать протеканий теплоносителя. Через тройник жидкость будет поступать из котла в систему, и наоборот.
  2. С торца тройника в корпус вставляют электрод. Важно не допустить контакта между ним и корпусом. Фиксируют электрод заглушкой от радиатора. Он должен стоять неподвижно. Для этого фиксацию выполняют гайкой. Изолятор ещё играет герметизирующую роль. Если подходящего материала нет, то лучше за изготовлением детали обратиться к профессионалам.
  3. Заливают в собранный корпус немного жидкости и проверяют надёжность соединений. Протечек быть не должно. При наличии таковых уплотнители подгоняют. Если протечек нет, то воду выливают.
  4. К корпусу котла приваривают 2 стальных болта. Оптимальный выбор М8 и М10. Они нужны для подключения проводов — заземления и нулевого. Гайки следует покрыть изолятором, чтобы избежать поражения током во время эксплуатации.
  5. Проводят монтаж устройства в систему отопления.

Для безопасной работы необходимо дополнительное оборудование, которое нельзя игнорировать

Читайте также:  Какое должно быть расстояние от септика до скважины

В целях безопасности котёл оснащают дополнительными элементами. При работе из жидкости выделяется электролизный газ, поэтому его следует удалять из системы. Для этого потребуются:

  • клапаны удаления воздуха, автоматические;
  • предохранительный клапан;
  • манометр, который позволит контролировать мощность устройства;
  • расширительный бак;
  • запорная арматура.

Устройства позволяют предотвратить критическое повышение давления в системе. Газ будет постепенно выходить наружу.

Советы от профессионалов

Установку устройства сделать может каждый, но важно выполнить работу качественно. При этом следует соблюдать ряд правил. Это позволит избежать проблем в работе устройства.

Электродиодный котел должен устанавливаться только в вертикальном положении

Полезные сведения:

  1. Электродный котёл устанавливают только в вертикальном положении. Безопасность эксплуатации обеспечивают отдельным креплением устройства к стене, независимо от остальной системы.
  2. Для заземления используют медный провод диаметром 0,4 мм. Сопротивление не должно превышать 4 Ом.
  3. Нулевую клемму размещают в нижней части котла. Так удобнее крепить провод заземления.
  4. Проводя монтаж ионного котла в эксплуатируемую ранее магистраль отопления, следует провести её очистку. Для этого применяют специальные средства для электродных отопительных систем.

Указанные приёмы выработаны в ходе многолетней практики специалистами. Нежелательно повторять ошибки, чтобы потом переделывать систему. Хозяева, принимая во внимание советы, не затратят дополнительного времени на оптимизацию работы устройства.

Ввод в эксплуатацию

Работа системы зависит от качества антифриза. Концентрация солей влияет на мощность. В дистиллированной воде электролиз невозможен, а значит, она нагреваться не будет. Чем больше соли, тем быстрее жидкость будет нагреваться. Но концентрация не должна превышать определённое значение, чтобы не получился рассол.

Материалы и инструменты для теплоносителя:

Воду разрешается брать из крана. В идеале пользуются дистиллированной или дождевой. В такой воде минимальное количество примесей. Водопроводной жидкости дают настояться несколько дней, чтобы взвеси в ней отстоялись.

Порядок разведения воды и соли:

  1. В цепи должна быть сила тока примерно в 18 А для котла мощностью 4 кВт.
  2. В таре смешивают соду и воду в соотношении 1 к 10.
  3. Полученный теплоноситель добавляют в котёл шприцем или другим способом. Систему разогревают и следят за цифрами на амперметре. При необходимости в воду добавляют соду, выходя на рабочее значение.

Процесс занимает много времени, поэтому следует иметь терпение. Систему обязательно прогревают перед измерениями. Нельзя добавлять соду при силе тока свыше 18 А, поскольку систему может разорвать из-за повышенного выделения газа.

Выполнив сборку качественно, хозяева получают эффективное устройство подогрева не только жилья, но и горячей воды для бытовых нужд. Электродные котлы своими руками получают распространение благодаря высокому КПД. В непростое экономическое время для граждан важна каждая сэкономленная копейка за электроэнергию.

Электродный котел своими руками: пошаговый процесс изготовления и монтажа электродного котла для отопления дома

Электродный (другое название – ионный) котел является одной из вариаций электрических приборов отопления. Он используется преимущественно в загородных домах и отличается тем, что вместо привычных ТЭНов оборудован набором электродов, которые, собственно, и занимаются нагревом рабочей жидкости. Подобное нововведение позволило избавиться от недостатков, характерных для электрооборудова ния – низкой производительнос ти и небольшого эксплуатационног о срока. Благодаря простоте конструкции, можно сделать электродный котел своими руками . Но перед тем как приступить к сборке, следует ознакомиться с особенностями его работы.

Электродный котел своими руками

Конструктивные особенности

С конструктивной точки зрения такой котел – это небольшая цельнометалличес кая труба с полиамидным напылением (оно выполняет функцию изолятора). К корпусу подсоединены ввод и вывод теплоносителя, а также клеммы питания. С одной стороны в трубу вставляется набор изолированных электродов, в то время как другая герметично запаяна.

Котел электродный

Рассмотрим технические параметры заводских моделей.

  1. Длина – до 60 см, диаметр – не более 32 см.
  2. Мощность может варьироваться между 2 и 50 кВт, другими словами, котлы способны отапливать помещение площадью до 1500 м².
  3. Также они могут быть одно- и трехфазными. В первом случае подразумеваются маломощные приборы, используемые в частных домах, во втором – котлы с высокой производительнос тью, предназначающиес я для объектов промышленного типа.
  4. Оптимальное значение потребления энергии достигается при температуре рабочей жидкости в 75ᵒС. Если показатель выше, то потребление энергии увеличивается, а если ниже, то оно, соответственно, снижается (при минусовых температурах показатель теплопроводности у жидкости ухудшается).

Принцип работы электродного котла. Сравнение электродного и тенового котлов

По способу подачи теплоносителя ионные приборы могут быть двух типов:

  • открытые системы характеризуются тем, что нагретая жидкость движется естественным путем, передает тепло и направляется обратно в теплогенератор;
  • в закрытых же имеются специальный насос и расширительный бак – они необходимы для начального этапа прогрева рабочей жидкости.

Обвязка котла

Видео – Как работает котел

О достоинствах

Чертеж ионного электрокотла

О недостатках

Но есть и своим минусы, среди которых:

  • невозможность работы от аварийных систем электропитания;
  • высокие требования к проводимости теплоносителя;
  • необходимость в заземлении вследствие высокого риска поражения током;
  • необходимость в специальных знаниях для контроля работы прибора.

Также отметим, что попадание воздуха в корпус может привести к достаточно быстрому образованию коррозии.

Технология изготовления. Инструкция

После ознакомления с устройством котла можно попытаться сделать аналогичный прибор в домашних условиях. Этот процесс не настолько труден, как может показаться, но требует предельной осторожности и внимательности. В противном случае готовое изделие может быть небезопасным.

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Для работы потребуется такое оборудование:

  • сварочный аппарат;
  • электроды;
  • железный тройник;
  • электродная изоляция (из полиамида);
  • нулевой провод;
  • муфта;
  • клеммы заземления;
  • труба соответствующих размеров из стали;
  • изоляция для клемм.

Обратите внимание! На подготовительном этапе следует изучить схему работы подобного оборудования.

Этап 2. Сборка ионного котла

Вначале уясним несколько важных аспектов. Так, ионному котлу необходимо заземление, о чем упоминалось выше, а еще нулевой кабель должен подаваться исключительно на наружную трубу. Также стоит помнить о том, что фаза должна подаваться лишь на электроды.

Собираем котел

При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.

Собираем котел

Шаг 1. Вначале берется заранее приготовленная труба (оптимальные размеры – длина 25 см, диаметр 8-10 см). С одной стороны в трубу помещается набор электродов, с другой же устанавливается муфта для подключения к отопительной магистрали.

Чертеж ионного котла

Обратите внимание! Для монтажа электродов требуется тройник, посредством которого и будет происходить вход/выход теплоносителя.

Шаг 2. Возле электрода устанавливается изолятор, который помимо своей прямой функции послужит одновременно для дополнительной герметичности котла.

Шаг 3. Для изготовления изолятора используется термоустойчивый пластик высокого качества. Но для прибора важна не только герметичность, но еще и возможность резьбового соединения электрода с тройником. Именно поэтому рекомендуется поручить изготовление изолятора опытному специалисту, который сделает деталь в соответствии с необходимыми размерами.

Детали для сборки котла

Шаг 4. К корпусу приваривается большой болт. Далее к болту крепится нулевой кабель и заземляющие клеммы.

Обратите внимание! Для большей надежности можно прикрепить второй болт, аналогичный первому.

Шаг 5. После подключения к отопительной системе (это выполняется с помощью муфты) остается лишь скрыть готовый котел посредством декоративного покрытия. Такое покрытие необходимо не столько в целях эстетики, сколько для безопасности, защиты от поражений током. Не стоит пренебрегать этим, т. к. необходимо максимально ограничить доступ к теплогенератору.

Этап 3. Монтажные работы

На этом этапе обязателен монтаж таких элементов системы:

  • воздухоотводчики ;
  • манометр;
  • предохранитель.

При этом запорная арматура устанавливается уже после расширительного бака. Более детально с особенностями подключения поможет ознакомиться приведенная выше схема.

Монтаж котла электродного Монтаж котла электродного Схема подключения Сборка системы отопления Сборка системы отопления Сборка системы отопления Полифосфатный фильтр Настройка электродного котла

Видео – Ионный котел своими руками

Другие важные моменты установки.

  1. Котел устанавливается исключительно вертикально, что объясняется только особенностями функционирования . Крепежные элементы должны быть отдельными.
  2. Перед монтажом прибора вся отопительная система тщательно промывается. Для этого берется чистая вода, разбавленная соответствующим средством (таким, к примеру, как Rothenberger). Если используется загрязненный теплоноситель либо магистраль была некачественно промыта, то производительнос ть ионного котла существенно снизится. Промывка системы

Средство для промывки

  • Для заземления можно использовать лишь медный кабель ø4 мм (или больше) с сопротивлением не выше четырех Ом. Кабель подключается к клемме-нулю, которая, соответственно, расположена в нижней части корпуса агрегата.
  • Отопительные приборы (батареи) подбираются в соответствии с объемом системы. Оптимальный вариант – киловатт мощности прибора соответствует 8 литрам суммарного объема. Если превысить этот показатель, то котел будет функционировать дольше, чем требуется, вследствие чего возрастут затраты на электроэнергию.
  • Помимо того, при обустройстве отопительной системы предпочтение следует отдать биметаллическим сплавам или алюминию. Неприемлемо использование других сплавов, поскольку в них имеется много различных примесей, которые воздействуют на электропроводнос ть рабочей жидкости.
  • Если устанавливается открытая система, то используемые батареи в любом случае должны иметь полимерное напыление на внутренней поверхности, что воспрепятствует доступу воздуха и, как следствие, предотвратит коррозию. У систем закрытого типа подобного недостатка нет.
  • От чугунных изделий следует отказаться вовсе, ведь примеси, содержащиеся в них в большом количестве, снизят производительнос ть ионного котла. Также у таких батарей слишком большой объем, что повысит потребление электроэнергии.

    Установленный котел

    Видео – Подключение котла «Галаган»

    Об используемом теплоносителе

    Электродные котлы не нуждаются в специально подготовленном теплоносителе, для этого может быть использована обыкновенная вода (при условии, что ее удельное сопротивление не превысит 1,3 кОм/см). В связи с этим вода все же нуждается в определенной подготовке. Так, если залить просто дистиллированную воду, то никакого успеха это не принесет, т. к. она не проводит электричества.

    Процесс подготовки заключается в проведении экспериментов, вследствие которых сопротивляемость повышается (для этого используется пищевая сода, для приборов из алюминия – АСО-1) или уменьшается (добавляется талая или дождевая вода).

    Цены на модельный ряд электрических котлов

    В качестве заключения

    Теперь вы знаете, каков принцип работы электродного котла и как можно собрать подобный агрегат в домашних условиях, сэкономив немало денег. Главное в работе – четко следовать инструкции и соблюдать требования техники безопасности. В таком случае никаких проблем не возникнет.

    Характеристики электродных электрических котловОчаг-2Очаг-3Очаг-5Очаг-6Гейзер-9Гейзер-15Вулкан-25
    Объем отапливаемого помещения (м.куб)75120175200340550850
    Номинальная потребляемая мощность (кВт)235691525
    Номинальное напряжение (В)220220220220380380380
    Ориентировочный полугодовой расход электроэнергии (кВт/ч)(при правильной теплоизоляции помещения)0,50,751,251,5346,5
    Максимальный ток электрокотла по каждой фазе (А), частота 50 Гц9,113,722,727,313,722,737,5
    Номинальный ток автоматики. Электромеханический вариант (А)202625323×163×253×40
    Сечение провода, медь (мм.кв.) 220 В4
    (220 В)
    4
    (220 В)
    6
    (220 В)
    6
    (220 В)
    4 (380 В)4 (380 В)6 (380 В)
    Рекомендуемый объем теплоносителя в отопительной системе (л)20-4025-5030-6035-7050-100100-200150-300
    Диаметр патрубков «Вход» и «Выход» электродного электрокотла (мм)25252525323232
    Класс защиты от поражения электрическим током1111111
    Длина (мм)315315315355360410460
    Масса (кг)1,11,11,11,15,05,35,7

    Понравилась статья?
    Сохраните, чтобы не потерять!

    Как сделать электродный котел своими руками

    Электродный отопительный котел– это прибор для нагрева воды, в котором используется теплоноситель. Броуновское движение ионов способствует быстрому нагреву, а эффективность связана с особенностями теплового носителя.

    Энергия тепла целиком зависит от ионного движения. Далее, происходит ее передача тепловому носителю. Энергосберегающий электродный котел позволяет экономить до 40% энергии. В этом заключается его отличие от котлов подобного рода.

    Принцип работы электродного котла

    Действия тока проходят через воду. В этих условиях не следует подключать котел через УЗО. В противном случае это приведет к снижению безопасности системы.Проходящий через воду ток образует электролиз, а тот в свою очередь – способствует появлению электролизного газа. Такой газ является существенной проблемой для эксплуатации системы. Поэтому необходимо позаботиться о спуске воздуха после каждого сеанса.

    Электродный котел: чертежи

    При возникновении утечки теплового носителя из системы, можно не беспокоиться по поводу замыкания. После того, как происходит запуск электродного котла, случаются скачки напряжения. В этих условиях рациональным будет автономное подведение питания (прочитайте также: “Электрокамин своими руками: просто о сложном”).

    Во время нагрева теплоносителя уменьшается электрическое сопротивление проводника.Электродный котел отопления подвергается тщательному осмотру. Кроме этого подлежит проверке и уровень соли (прочитайте также: “Как сделать электрический котел отопления своими руками”).

    Электродные котлы отопления: плюсы и минусы

    Отрицательные моменты включают в себя:

    • необходимость использования гигантских мощностей электричества для подключения;
    • большие расходы на электричество;
    • практическое отсутствие безопасности;
    • резкие скачки электрического снабжения.

    Но в то же время, всех этих минусов можно благополучно избежать. Тогда электродные отопительные котлы будут иметь положительные стороны.

    К положительным характеристикам можно отнести следующие моменты:

    • инновационные способы управления системой (например, через Интернет);
    • отопление в автономном режиме;
    • небольшие габариты системного оборудования;
    • низкая стоимость оборудования;
    • использование горячего снабжения водой;
    • простота монтажных работ;
    • безопасные характеристики против пожара;
    • отсутствие необходимости оборудовать отдельное помещение;
    • высокие экологические параметры;
    • невысокий уровень шума при работе.

    Подключение

    После ознакомления со схемами отопления, можно приступать к самостоятельному созданию электродного котла.

    Индукционный котел используется как для нагрева воды, так и для хозяйственных нужд (детальнее: “Делаем индукционные котлы отопления своими руками, учитывая опыт специалистов”). Его тепловой энергией можно отапливать целые помещения. В результате, можно говорить о том, что котлы отопления электрические электродные имеют высокий уровень функциональности и практичности.

    Схемы подключения можно разделить на несколько категорий:

    • подключение одной фазой;
    • совместное подключение с бытовыми приборами обогрева;
    • подключение тремя фазами;
    • использованием контрольных и регулятивных блоков.

    Электродный котел своими руками

    Перед тем, как приступать к работе, необходимо запастись всеми необходимыми материалами и инструментами.

    К ним можно отнести:

    • Труба из стали, длиной 4 метра и диаметром 10 см;
    • Аппарат для сварки;
    • Электрод;
    • Крепежные элементы.

    Этапы

    При создании котла, необходимо придерживаться определенной последовательности операций:

    1. Проработка вариантов схемы отопительной системы – необходимо определиться с тем, какой принцип работы будет использоваться. Можно остановиться на одноконтурной схеме для отопления. Еще один вариант самодельного электрокотла – выбрать двухконтурную модель. Во втором случае происходит подача отопления и горячей воды одновременно.
    2. Обустройство системы заземления.
    3. Нагрев жидкости и запуск ее циркуляции по всему контуру.
    4. Применение устойчивых к влаге радиаторов.

    Электродный котел своими руками, подробное видео:

    Процесс технологических операций

    Используя сварочный аппарат, приварите «стакан» к окончанию трубы. На обратную сторону помещается электрод, опущенный до донной части «стакана». Далее, происходит заваривание обеих сторон трубы. Перед тем, как устанавливать электрод, залейте 0,7 литра воды. Читайте также: “Водородный котел для отопления”.

    Крепление трубы происходит под уклоном к стене. Закончив работы с заземлением, можно подавать фазу на электрод (используется труба «0»). Затем необходимо включить напряжение в 220 Вольт. Регулировка мощности котла осуществляется с помощью манометра. Он в свою очередь подключается к схеме через трехходовой кран. Читайте также: “Какие бывают электродные котлы отопления – особенности, принцип работы, как сделать своими руками”.

    Самодельная конструкция электродного котла будет иметь максимальный нагрев в 120 градусов. Замкнутый контур системы предотвращает появление коррозии. Это увеличивает эксплуатационный срок котла.

    Как сделать электродный котел своими руками

    Отопительные установки, преобразующие электрическую энергию в тепловую разными способами, выпускаются многими производителями. Однако можно существенно сэкономить на покупке, если знать как самому сделать электродный котел своими руками. Для загородного дома небольших или средних размеров аппарат можно изготовить самостоятельно, поскольку его конструкция не отличается сложностью.

    Устройство и принцип действия

    Самодельный электродный котел

    Всем известен самодельный кипятильник из двух лезвий, прикрученных к спичкам. Такой же и принцип работы электродного котла, он основан на процессе электролиза. В обычной воде содержатся соли разных металлов, благодаря чему она становится проводником. Если к металлическим контактам, погруженным в воду, подавать постоянный ток, то заряженные частицы солей (ионы) начнут непрерывно двигаться от одного контакта к другому и осаживаться на нем. В нашей сети ток переменный, частотой 50 Гц, тогда ионы будут менять направление своего движения 50 раз в секунду.

    Чем больше вода, протекающая через электродный котел, содержит солей, тем интенсивнее движение частиц и меньше сопротивление жидкости. По закону Ома при постоянном напряжении уменьшение сопротивления приводит к увеличению силы тока. Поскольку вода не проводит электричество так же хорошо, как медь или алюминий, то рост силы тока приводит к ее интенсивному нагреву. Таким способом электродные отопительные котлы преобразовывают почти 100% электроэнергии в тепло. Сила тока, а следом за ней и мощность нагревателя зависит от концентрации солей в теплоносителе:

    P = UI, где:

    • P – значение мощности, Вт;
    • U – напряжение в сети, для однофазной сети равно 220 В, для трехфазной – 380 В;
    • I – сила тока, А.

    Производителями обычно используется следующее устройство электродного котла отопления: цилиндрический корпус из отрезка трубы, внутри которого расположен круглый электрод. Он служит первым контактом, к которому подводится фазный провод. Второй контакт – это сам корпус, к нему подключается нулевой провод. Во избежание поражения электротоком корпус аппарата обязательно нужно заземлить, для чего на нем предусматривается третий контакт. Такую же конструкцию принимают мастера, чтобы изготавливать электродные котлы своими руками.

    Порядок выполнения работ по изготовлению нагревателя

    Для начала нужно изучить чертеж самодельного электродного котла, в нем представлена конструкция, требующая минимума сварочных работ.

    1 — железная бесшовная труба Ø57 мм с внутренней резьбой; 2 — покрытие из термостойкой краски; 3 – патрубки входа и выхода теплоносителя Ø32 мм с наружной резьбой; 4 – боковые металлические заглушки; 5 – внутренний электрод для котла Ø25 мм; 6 – присоединительные клеммы с резьбой М6 для подключения нулевого провода и заземления; 8 – прокладки из резины или паронита.

    Если вы имеете навыки сварщика и соответствующее оборудование, то можете изменить конструкцию, приварив вместо резьбовых заглушек круги из металла. Некоторые мастера делают электродный водонагреватель с выходом теплоносителя вверх, установив патрубок вместо заглушки. Внутренний электрод нужно будет изолировать от корпуса, для этой цели можно применять разные фторопластовые втулки или изготовить саму заглушку из стеклотекстолита. Тем и хороши электродные котлы отопления, изготовленные своими руками, что есть широкий простор для улучшений и модернизации с использованием подручных материалов. Только не следует увлекаться и делать аппарат из разных металлов, они могут образовать гальваническую пару, в результате на одном из электродов будет активно расти накипь.

    Инструкция по сборке

    Когда появилось понимание, из чего сделать электродный котел своими руками, можно приступать к заготовке деталей и сборке, соблюдая инструкцию:

    • Разметить и отрезать трубы для корпуса и патрубков, в них с помощью болгарки сделать выборки сферической формы для прилегания к цилиндрической поверхности корпуса. В нем просверлить отверстия в местах приварки патрубков.
    • Нарезать все резьбы можно с помощью специальных метчиков и плашек для трубной резьбы. Если таких приспособлений нет, надо обратиться в токарную мастерскую. Там же можно выточить заглушки, фторопластовую втулку и внутренний электрод.
    • К корпусу приварить готовые патрубки и клеммы для присоединения проводов.
    • Закрепить электрод в заглушке и установить его в самодельный электродный котел. Закрутить и затянуть обе заглушки.
    • Готовое изделие можно окрасить эмалью, стойкой к температуре до 120 ºС.

    После сборки необходимо проверить сварные швы на проницаемость. Просто наполнить аппарат водой недостаточно, поскольку рабочее давление в системе может достигать 2 Бар, а аварийное – 3 Бар. Швы нужно очистить от шлаков и покрыть мыльной пеной. После этого создать внутри корпуса избыточное давление с помощью компрессора, в местах непроваров будут появляться пузырьки. По окончании проверки самодельный электродный котел отопления можно размещать в топочной и подключать к системе, используя такую схему:

    1 – отопительная электроустановка; 2 – группа безопасности, состоит из предохранительного клапана, воздухосбрасывателя и манометра; 3 – шаровой кран; 4 – приборы отопления; 5 – расширительный бачок; 6 – кран для опорожнения; 7 – сетчатый фильтр; 8 – насос.

    Вывод нагревателя в рабочий режим

    Последний этап – подключение проводов электропитания и заземления, заполнение системы водой и настройка электродного котла. Его потребуется вывести на рабочую мощность корректировкой состава теплоносителя. Обычно используют водопроводную воду, но она имеет ряд вредных включений, которые образуют накипь на поверхностях электродов. Идеальный вариант – в самом начале заполнить систему дистиллированной водой, если ее нет – дождевой или водопроводной.

    Для настройки нужно иметь такие приборы и материалы:

    • токовые клещи или амперметр;
    • сода;
    • шприц;
    • емкость для размешивания.

    Поскольку электродные котлы, сделанные своими руками по приведенному чертежу, будут иметь ориентировочную мощность 4 кВт, то по расчету сила тока в цепи должна быть 4000 Вт / 220 В = 18 А. Амперметр присоединяется к проводам питания, после чего аппарат включается в сеть для нагрева воды в системе. В это время в емкости делается раствор соды, ориентировочная пропорция — 1 / 10. Его лучше добавлять в систему через открытый расширительный бак или другое место шприцем.

    После включения первые показания амперметра будут меньше, чем 18 А. Небольшими порциями, не спеша, в теплоноситель для электродных котлов добавляется раствор соды. При этом система должна быть полностью прогрета. Если была залита дистиллированная вода, то процесс займет длительное время, нужно запастись терпением. Доливку надо прекратить, когда прибор покажет 16—17 А, иначе можно превысить концентрацию. Это чревато закипанием и выбросом пара или разрывом пластиковых труб.

    Заключение

    Электродный котел прост в изготовлении, надежен в работе и занимает небольшое пространство в топочной. Единственное его слабое место – требования к составу теплоносителя. Когда их выполнить невозможно, то желательно ставить индукционный котел, который нагревает теплоноситель вихревыми токами и не зависит от концентрации солей в воде.

    Для тех, кто хочет попробовать сделать котел на твердых видах топлива, советуем почитать статью про изготовление самодельного пиролизного котла.

    Электродный котёл своими руками

    Системы отопления с использованием электроэнергии крайне удобны. Чаще в них принято использовать ТЭНы, что заметно бьёт по карману. Совсем другое дело — ионный котёл, который является одновременно и эффективным, и экономически выгодным. Правда, заводские модели зачастую стоят немалых средств. Обладая минимальными умениями и знаниями, несложно создать электродный котёл своими руками, который будет ничуть не хуже производственных аналогов.

    По сравнению с классическими обогревательными приборами, работающими на тэнах, электродные по ряду параметров значительно их превосходят. Но они также имеют свои слабые стороны.

    К положительным качествам ионных котлов можно отнести:

    1. 1. Высокий, до 98%, КПД — имея простой и эффективный принцип действия, подобные устройства способны практически всю энергию переводить в тепло.
    2. 2. Компактность габаритов — размеры средней модели составляют всего 50 см, что позволит размещать котёл даже в маленьких помещениях. Помимо этого, он монтируется прямо в систему отопления, что позволяет сэкономить ещё немало места.
    3. 3. Надёжность — благодаря устройству конструкции ионные котлы не запустятся без воды в системе, чего не скажешь об аналогах с тэнами, которые легко сгорают при «холостой» работе.
    4. 4. Бесшумность в процессе работы.
    5. 5. Стабильность работы — при падении напряжения электродные нагреватели не отключатся, а лишь станут чуть слабее нагревать теплоноситель.
    6. 6. Экономичность. По сравнению с тэновыми аналогами, они потребляют на 15−20% меньше электроэнергии.

    Недостатки электродных котлов:

    1. 1. Особые требования к теплоносителю — чтобы котёл смог выйти на нужную рабочую мощность, необходима вода с определённой концентрацией солей, поскольку она должна иметь нужное сопротивление. Не получится использовать в качестве теплоносителя другие жидкости.
    2. 2. Потребность в заземлении — так как в процессе работы возникает вероятность появления статического электричества, как сам котёл, так и всю систему отопления обязательно нужно заземлять.
    3. 3. Приборы контроля — необходима установка приборов, контролирующих работу системы, что повышает стоимость оборудования.
    4. 4. Определнные радиаторы — для качественной и эффективной работы ионных котлов можно использовать не каждый радиатор.

    Сделать электродный котел не слишком сложно, но его конструкция имеет свои нюансы. Ведь здесь нагревательных элементов типа тэнов нет.

    Для того чтобы разобраться с устройством и принципом работы ионных котлов, придётся немного вспомнить физику и химию. В частности, такой процесс, как электролиз. Классический пример — когда в солёную воду помещают два контакта, катод и анод, на которые подаётся постоянный электрический ток. Но ионы соли имеют собственный заряд, отчего притягиваются к одному из электродов.

    В электродных котлах происходит практически то же самое. Разница заключается лишь в том, что ток на электроды подаётся не постоянный, а переменный, с обычной для сети частотой 50 Гц. Это значит, что в течение одной секунды ионы соли, растворённой в теплоносителе, будут менять свою траекторию пятьдесят раз, притягиваясь то к одному электроду, то к другому. В результате жидкость, которой заполнена система, будет сильно греться.

    Согласно закону Ома, при постоянном напряжении с уменьшением сопротивления сила тока будет возрастать. Но вода не является столь же хорошим проводником, как металлы, поэтому повышая силу тока, легко повысить и температуру нагрева воды. Это позволяет понять, что от количества соли в воде зависит не только сила тока, но и мощность самого устройства.

    И совершенно неважно, заводской это или самодельный электродный котел: корпус является одним из электродов, а расположенный внутри стержень — другим. К каждому из них подводится один провод питания. Про заземление тоже не нужно забывать.

    Для создания катодного котла своими руками понадобятся следующие инструменты и материалы:

    1. 1. Сварочный аппарат. Если в сварке опыта нет, то предпочтительнее пользоваться сварочным инвертором, так как он оснащён рядом функций, которые помогут новичку.
    2. 2. Стальная труба — будет выполнять роль корпуса. По размерам можно выбирать любую, но рекомендуется труба диаметром 10 см и длиной до 30 см.
    3. 3. Стержень из стали — из него изготавливают один из электродов. Рекомендуемая длина — 10 см.
    4. 4. Тройник — так как впоследствии его придётся навернуть на трубу, его нужно подбирать с учётом диаметра трубы.
    5. 5. Муфта для монтажа котла к системе отопления.
    6. 6. Клеммовые и электродные изолирующие.
    7. 7. Заземляющие и нулевые клеммы.
    8. 8. Углошлифовальная машинка.

    Нужно решить, какую схему использовать в конкретном случае: одноконтурную или двухконтурную. Первая предназначается лишь для отопления помещения. Вторая позволит обеспечить и горячее водоснабжение.

    При изготовлении электродного котла своими руками, чертежи можно составить одним из двух способов. Первый предполагает заглушить концы трубы, выступающей в качестве корпуса, полностью. Для подачи теплоносителя размещают по бокам два патрубка, один из которых будет подавать воду в систему, а второй — возвращать её из радиаторов.

    Второй способ предусматривает установку патрубка на конце, противоположном электроду. Второй патрубок устанавливается около главного элемента котла.

    Электродные котлы должны быть заземлены. Нулевой провод подключают исключительно на контакт корпуса. В свою очередь, фазный подсоединяют только на электрод.

    В остальном сложностей возникнуть не должно. Сборка выполняется в определённой последовательности:

    1. 1. На один конец трубы, используемой как корпус, насаживается муфта. На другой наворачивается тройник, через который теплоноситель подаётся в котёл для нагрева и, набрав температуру, выпускается в систему. Соединения хорошо уплотняют, дабы исключить в будущем протечки.
    2. 2. Теперь электрод необходимо вставить с торца тройника таким образом, чтобы он был неподвижен и при этом изолирован от корпуса. В качестве изолятора хорошо подходит биметаллическая заглушка от радиатора, где по центру просверливается отверстие диаметром равным диаметру электрода, зафиксировать который можно с двух сторон гайками. Соединение, вкупе с изолятором, должно обеспечивать хорошую герметизацию во избежание протекания теплоносителя.
    3. 3. На корпус котла приварить два болта (М8 или М10), один из которых необходим для подключения заземления, а второй — для нулевого провода. После подключения, во избежание поражения электрическим током, места соединения необходимо изолировать.
    4. 4. Котёл готов — остаётся его установить и подключить.

    Может показаться, что смонтировать готовый котёл так же просто, как и собрать. На самом деле при монтаже необходимо знать некоторые нюансы.

    Запрещается использование в работе обогревателя УЗО, так как это может вызывать поражение током. Ведь здесь ток почти постоянно будет проходить через воду, а это способствует образованию электролизного газа, который усложняет работу системы и может вызывать сбои.

    Для того чтобы исключить последствия появления такого газа, придётся дополнительно устанавливать автоматические и предохранительные клапаны для удаления излишков давления.

    Устанавливается также манометр, который позволяет следить за мощностью системы, монтируются расширительный бак и запорная арматура.

    Устанавливают готовый аппарат только вертикально и на стену крепится отдельно от остальной системы. Подключаемые трубы на 1,5 метра должны быть выполнены из металла. Что касается остальной части системы труб, материал может быть любым.

    Заземляющий провод обязательно должен быть медным, с сечением от 4 мм и сопротивлением не менее 4 ом.

    После проведения монтажных работ систему необходимо прочистить. Для этого используются специальные растворы. Узнать марку и концентрацию можно в инструкции к заводским моделям.

    Стоит следить и за герметичностью всей системы — это исключит возникновение коррозии внутри. Рабочая температура доходит до 120 градусов, что является отличным показателем.

    Подключение котла также может быть различным. Здесь всё зависит от его назначения. Ведь назначение ионных котлов довольно разнообразно, начиная от обогрева помещений и заканчивая нагревом воды.

    Выделяют четыре вида подключения:

    1. 1. Однофазный — котел используется как единственный источник тепла.
    2. 2. Трёхфазный — в нем задействованы три фазы.
    3. 3. В одной системе с другими обогревательными устройствами. В таком случае ионный котёл будет дополнительным или резервным.
    4. 4. Полного автоматического контроля.

    Форма, конструктивные особенности, размеры и схемы самодельных электродных котлов могут быть самыми разными, но к выбору радиаторов стоит отнестись более серьёзно, так как от них зависит очень многое.

    К примеру, экономичность может напрямую зависеть от радиаторов. Если добавить больше теплоносителя, чем положено, затраты электроэнергии возрастут, так как придётся при той же мощности нагревать большее количество воды. Поэтому рекомендуется на 1 кВт мощности заливать 8−9 литров теплоносителя. Имеет значение и концентрация солей в нём.

    Предпочтительно выбирать радиаторы из биметалла или алюминия, так как другие материалы довольно легко отдают свои частицы в теплоноситель, из-за чего меняется его состав, и КПД резко падает.

    Мощность во многом зависит от теплоносителя, а точнее, от концентрации в нём солей. Если в систему залить воду, с разведённой в ней солью, то получится некоторое значение мощности. Но что если необходимо иметь более точные показатели?

    Настроить агрегат дело овольно трудоёмкое и занимающее много времени. Но результат позволит получить идеально настроенную систему. Для этого понадобятся:

    Теперь нужно высчитать силу тока, которая должна быть в цепи, согласно закону Ома. Если брать приведённую в примере конструкцию, то её мощность будет в пределах 4 кВт. С условием, что котёл запитан от однофазной сети 220 вольт, получается:

    4000 Вт/220 В = 18 А

    Именно 18 ампер должно быть в цепи. Далее смешивается сода с водой в соотношении 1/10.

    Подключают амперметр или тестер, установленный на амперы, параллельно водным проводам. Шприцем в систему вводится полученный раствор — через расширительный бачок. Котёл запускают и выводят на рабочую мощность. Остаётся смотреть на показания прибора. В случае необходимости содово-водный раствор добавляют ещё, пока не будет достигнута необходимая сила тока.

    Несмотря на кажущуюся сложность, такая настройка позволяет обогревателю работать при оптимальных параметрах.

    Читайте также:  Однотрубная система отопления ленинградка: схемы устройства
  • Ссылка на основную публикацию