Изготавливаем электрокотел своими руками

Давний спор — что лучше — частный дом или квартира. Частный дом это независимость, уединение, свое приусадебное хозяйство и ответственность. Поддерживать тепло в частном доме может стать большой проблемой. Если нет централизованного газоснабжения, остро встает вопрос — как и чем, обогреть дом? Мы расскажем, что выход есть — смонтировать электрокотел для отопления своими руками.

Электрокотел

Это изобретение не новое и не относится к космическим технологиям. Как бы то ни было, суть одна —– нагреть теплоноситель в системе отопления.

У нас есть дом, разводка водяной системы отопления в доме тоже есть. Но нет централизованного газоснабжения, чтобы смонтировать газовый котел. Остается решить, чем этот теплоноситель нагреть. Как вариант, это может быть самодельный электрокотел.

И это неплохой вариант, так как такое оборудование легко разместить и получать тепло, если есть электропитание.

Положительные стороны

Кроме того налицо и другие положительные моменты:

1. Простота монтажа.
2. Компактные размеры.
3. Эргономичность.
4. Для монтажа не нужны особые разрешения.
5. Экологичность — нет вредных выбросов в атмосферу.
6. Бесшумность.
7. Не нуждается в устройстве дополнительной вытяжки или дымохода.
8. Отпадает необходимость в дополнительных помещениях для хранения топлива.

А между тем тут нет ничего трудного. В специальную металлическую емкость, ставятся нагревательные элементы. Емкость связана с системой отопления. Теплоноситель это, как правило, обычная вода.

Вот как раз эту воду и заливают в систему через металлическую емкость. Осталось на нагревательные элементы подать электрический ток.

Под воздействием тока нагревательные блоки становятся горячими и передают свое тепло воде. Горячая вода из бачка устремляется по трубам в радиаторы отопления, обогревая весь дом.

Кажется все просто!

Это схема отопления в принципе.

Её можно дополнить такими нововведениями как:

• устройство контроля и управления системой,
• расширительный бачок,
• циркуляционный насос.
• автоматический регулятор подогрева воды.

Недостатки

Недостатки есть, как же без них. К ним можно отнести:

1. Зависимость от подачи электроэнергии.
2. Накипь, которая образуется на нагревательных элементах, приводит к снижению их эффективности.
3. Размеры расширительного бака — чем выше мощность, тем больше места под размещение нагревательных элементов.

Разновидности

Любой электрокотёл можно разделить по разным признакам:

• Принцип работы;
• Тип установки;
• Регулировка мощности.

По принципу работы

Самодельный электрокотел для отопления вполне возможно изготовить нижеперечисленных типов:

1. Индукционного — нагрев воды происходит с помощью вихревых токов в сердечнике электромагнитного контура.
2. Электродного — жидкость между двумя электродами нагревается за счет проходящего между ними тока.
3. ТЭНового — нагревательные элементы закрытого типа под воздействием тока нагреваются и передают тепло окружающему его теплоносителю.

Тип установки

1. Настенное крепление — более компактный вариант размещения нагревательного котла и соответственно небольшой мощности.
2. Напольная установка — более объемные, но, в принципе, габариты не имеют большого значения, так как в этом варианте есть возможность наращивать мощность нагревательного оборудования.

Регулировка мощности

Собственного говоря, это касается дополнительный возможностей того оборудования которое будет использоваться совместно с котлами отопления. Это различного рода автоматика, которая способна выравнивать температуру теплоносителя в контуре отопления. Она может быть разного исполнения:

• релейной;
• семисторной;
• на магнитном пускателе.

Самодельный электрокотёл

В рамках этой статьи будет рассмотрено три варианта электрокотлов:

1. ТЭНовые,
2. Электродные
3. Индукционные.

И каждый электрический котел для отопления можно сделать своими руками.

Какие понадобятся инструменты

Прежде чем приступить к работе, необходимо позаботиться о специальном инструменте и оборудовании.

• инверторный сварочный аппарат;
• газовый или плазменный резак;
• УШМ (болгарка);
• электродрель;
• молотки;
• измерительный инструмент (рулетка, циркуль и так далее).

Электрокотел на ТЭНах

Такое отопление самое распространенное. Для нагрева воды в системе отопления использовались ТЭНы, помещенные в специальный резервуар — теплообменник. Это был, по сути, обычный металлический цилиндрический резервуар с врезанным патрубками для подачи и выхода теплоносителя.

Сам нагревательный элемент — ТЭН — металлическая трубка с нихромовой спиралью внутри. Для улучшения теплоотдачи трубки заполнялись кварцевым песком.

При подаче электричества на спираль, она раскаляется и передает тепло кварцевому наполнителю. Тонкая металлическая трубка ТЭНа нагревается и передает тепло окружающей его воде или другому теплоносителю.

Собственно, в этом и состоит принцип работы таких отопителей. После подачи электричества на контакты нагревательных элементов через 15–20 минут система отопления заполняется горячей водой.

Начинаем делать самодельный электрический котел:

1. Заготовить три патрубка ø13 мм и два ø30 мм.
2. Для нагревательного бака нужен будет отрезок стальной трубы ø219 мм с толщиной стенок 3 мм. Длина заготовки около 65 см. Это наш будущий нагревательный бак. Для патрубков подачи и обратки в корпусе бака вырезаются отверстия соответствующего диаметра. Такие же отверстия необходимо заготовить для врезки патрубков для слива и расширительного бачка.
3. К проделанным отверстиям при помощи инверторного сварочного аппарата привариваются заготовленные патрубки.
4. Из листовой стали толщиной 3–10 мм вырезаем круг под диаметр бака. Его необходимо приварить к одному из торцов трубы ø219 мм. Места сварки тщательно обработать.
5. В основании бака проделать отверстие для монтажа ТЭНа.
6. Котел подсоединить к отопительной системе с помощью патрубков подачи и обратки.
7. Подключить провода к выводным контактам электротэна.
8. Установить терморегулятор.
9. Наполнить конструкцию водой и опробовать её на герметичность.
10. Подать электричество на ТЭНы.
11. Последний этап — покраска.

Котёл отопления на электродах

Более совершенные отопительные котлы на электродах.

Собственно говоря, чисто внешне они похожи, но различается сам принцип нагрева жидкости в котле. Он сам по себе является нагревательным элементом. Второй элемент — изолированный стальной электрод.

Для запуска процесса нагрева необходимо разделить подачу электропитания. На корпус подключается ноль, на электроде — фаза.

При подаче напряжения начинается активное колебание ионных частиц в жидкости. Теплоноситель начинает нагреваться. Ну а дальше горячая вода подымается вверх и уходит через патрубок в отопительную систему. Охлажденная жидкость возвращается обратно в котел.

• Благодаря небольшим размерам отопителя, его можно разместить в небольших по размеру помещениях;
• Не надо переживать за выкипание теплоносителя. Без воды внутри котла он просто не станет работать;
• Не боится перепадов напряжения;
• Высока скорость выхода котла на рабочий режим;
• Более экономные агрегаты по сравнению с ТЭНовыми устройствами.

• На эффективную работу электродного котла влияет качество теплоносителя;
• Требуется надежное заземление — есть вероятность поражения током;
• Такая система не терпит завоздушивания.

Котельное оборудование индукционного типа

Если среди всех разновидностей котлов для отопления провести своеобразный рейтинг по технологиям — индукционные модели будут на первом месте по инновациям.

Принцип работы электрического индукционного котла

Конструктивно принцип того как сделать электрокотел отопления очень прост.

Понадобится экранированный корпус с теплоизоляцией. Вовнутрь помещают трубу, предпочтительнее из легкосплава, но подойдет и стальная. Ее, в свою очередь, устанавливают в гильзу из диэлектрика.

По верху этой гильзы вручную наматывается медная проволока.

Для теплоносителя нужно будет врезать пару патрубков — «подача и обратка».

Когда подключается ток на 220 В он проходит по нашей катушке и создает переменное магнитное поле. Внутри трубы образуются вихревые токи. Они разогревают тонкостенную трубу и воду, которой он наполнен. И всё — процесс запущен!

Есть разновидности, когда несколько трубок небольшого диаметра, установленные параллельно. При таком подходе скорость разогрева девайса увеличивается.

Теперь скорость прогрева улучшилась, но сам прогрев стенок и воды будет слабым. Но если электрический ток пропустить через высокочастотную катушку с дополнительными инвертором и выпрямителем, эффективность электрокотла ощутимо повысится.

Таков в общих чертах принцип работы инверторных котлов. К тому же для наглядности всегда можно найти чертежи установки.

Чтобы собрать электрокотел своими руками классическую схему нужно дополнить:

1. Индуктором — трансформатором с двойными обмотками. Первичная — окружает сердечник и создает электромагнитное поле. В роли вторичной обмотки выступает сам корпус котла. В нем создаются вихревые токи, которые и разогревают воду.
2. Нагревательным элементом. Это, в подобном механизме, сердечник катушки. В электрокотлах он сделан по типу трубы увеличенного диаметра или несколько мелких трубок соединенных параллельно.
3. Инвертор. Нужен для преобразования постоянного электрического тока в высокочастотный. Преобразованный таким образом ток попадает на индуктор.

Понятно что, некоторые элементы системы самому изготовить невозможно. Но недостающие детали нетрудно купить.

Чем хороши такие электрокотлы:

• отопление отличается высокой эффективностью;
• высоким уровнем безопасности;
• нет ограничений в типе теплоносителя;
• не образуется накипь.

Среди недостатков можно выделить:

• без соответствующего уровня подготовки собрать блок автоматического управления довольно сложно.

Типы электрокотлов для водяных полов

Популярная система теплого пола своими руками — это одна из разновидностей систем отопления помещения. Теплый воздух, от поверхности пола подымаясь вверх, обогревает всё помещение. В отдельных случаях такая система может работать в паре с основной водяной системой отопления всего дома.

Но тут есть одна существенная проблема. Для теплого пола подходят далеко не все электрокотлы. Есть определенные ограничения температурного режима подаваемого теплоносителя.

Нельзя допускать нагрева поверхности тёплого пола больше 55 °С. Этой температуры вполне достаточно для прогрева помещения до комфортной температуры +26–28 °С. Если этот параметр будет нарушен, могут пойти необратимые разрушения самой конструкции полов.

Мало того, после изучения вопроса как сделать электрокотел своими руками, необходимо проявить интерес и обратиться к следующим моментам:

1. Грамотно спроектированные системы теплых полов, требуют установки гребенки с узлом подмеса. Так можно избежать попадания в контур воды, нагретой выше рекомендованных параметров.
2. Кроме того обязательно наличие систем водоподготовки с фильтрацией.
3. Необходимо смонтировать систему подпитки водяного контура.
4. В обязательном порядке предусмотреть заземление.

Сами электрокотлы могут быть:

• разных типов размещения — напольные или настенные;
• электродные или ТЭНовые;
• одно или двух-контурные.

Эксплуатация самодельных отопительных систем

Все вышесказанное необходимо дополнить довольно важным уточнением. Как мы выяснили, на электрокотлы для отопления дома, не сильно влияют скачки сетевого напряжения. Но нагрузки на домашнюю сеть довольно высоки. Поэтому для работы устройства необходимо заранее побеспокоиться о качественной электропроводке.

К тому же российские реалии таковы, что случаи отключения электричества — частое и непредсказуемое явление. Отсюда вывод — должны быть установлены ИБП (бесперебойники). Некоторое время он сможет поддерживать электропитание отопителя. Для сельских районов актуален бензогенератор. Так автономность возрастет, и система отопления проработает до подачи централизованного электроснабжения.

Опытные специалисты отмечают, что при монтаже электрокотла есть ряд технических требований:

• перед тем как установить аппарат вся система отопления нуждается в тщательной подготовке. В частности необходима промывка и очистка всего отопительного контура;
• отопительная система требует монтажа комплекса из предохранительных клапанов с воздухоотводчиком;
• все соединения котла с отопительной системой желательно выполнить только из металла;
• температурный режим при монтажных работах не должен выходить за рамки от +100 до +40 °С;
• для двухэтажных строений необходимо учитывать то обстоятельство, что только один отопительный котел не справится с обогревом всего здания. Оптимальный вариант — устанавливаем по одному отопителю, со своей группой радиаторов, на каждый этаж.

Где купить

Максимально быстро приобрести оборудование для нагрева воды можно в ближайшем специализированном магазине. Хорошим, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:

Заключение

Мы перечисли основные модели электрокотлов которые можно изготовить самостоятельно. На каком варианте остановиться каждый решает самостоятельно. Необходимо помнить, что любая система отопления требует одобрения опытных специалистов.

Схемы Подключения Электрического И Твердотопливного Котла

На этих участках должно быть как можно меньше соединений.

Перед установкой убедитесь, что отведенный для вас лимит электропотребления способен удовлетворить работу нагревательного оборудования.

Установка теплоаккумулятора должна быть предусмотрена на этапе разработки проекта отопительной системы. Этот насос должен быть всегда включен. Как подключить твердотопливный котел

Потому что время горения твердотопливного небольшое, и плита тёплого пола не будет успевать прогреваться. Необходимо соблюдать последовательность действий.

В результате циркуляционный насос гоняет по малому кругу ограниченный объем теплоносителя. Как только отопительный агрегат войдёт в рабочий режим, подача жидкости по малому кругу прекращается.

Само отверстие обычно закрывается решеткой.

Кроме того, надо обязательно помнить, что этот элемент является частью отопительной системы, поэтому его тепловые потери повлекут за собой снижение температуры в радиаторах. Для этого в конструкции отопительного агрегата устанавливается четырехходовой клапан и встраиваемый датчик, который контролирует температуру теплоносителя внутри теплообменника.

Зачем он нужен? При отсутствии напряжения в сети, система теряет свою эффективность и многофункциональность.

Схема совместной работы твёрдотопливного котла и электрокотла.

Что такое обвязка котла

Обвязка котла — это вес комплекс трубопроводов и внешних узлов, который устанавливается газовым котлов и отопительными приборами. Кроме того, обвязкой принято называть сам процесс монтажа периферии, образующей внешнюю часть отопительного контура.

Поскольку котел двухконтурный, то вместе с отоплением необходимо собрать разводку ГВС и подключить ее к устройствам водоразбора. Монтаж — ответственная и важная работа, требующая привлечения грамотных квалифицированных специалистов.

Возможна и самостоятельная обвязка системы, если пользователь имеет навыки паяльных работ по меди или умеет обращаться с полипропиленовыми трубопроводами.

В любом случае, результат зависит от тщательности и аккуратности исполнителя, уровня его подготовки в вопросах создания теплотехнических систем.

Выводы и полезное видео по теме

На приведенном ниже ролике вы услышите аргументированное мнение специалиста об использовании различных видов труб для монтажа отопительной системы.

Для выполнения обвязки котла можно применять различные виды труб, для оптимального выбора которых следует учесть целый комплекс факторов: особенности котла и системы отопления, материальные возможности, личные предпочтения.

При наличии некоторой квалификации монтаж пластиковых элементов можно проводить самостоятельно, четко соблюдая схему, но для установки металлических труб лучше обратиться за помощью к специалистам.

Подыскиваете качественные трубы для обвязки котла? Или есть опыт монтажа и применения определенного трубопроката? Пожалуйста, оставляйте комментарии к статье, задавайте вопросы и участвуйте в обсуждениях. Форма для связи расположена ниже.

Плюсы и минусы

К плюсам следует отнести:

• Появляется возможность подачи тепловой энергии в помещения посредством циркуляции теплоносителя.
• Становится возможной организация ГВС.
• Некоторые модели котлов лишены встроенных циркуляционных насосов. Обвязка позволяет использовать внешние устройства, полностью решающие проблему.
• Повышение эффективности и экономичности работы котла и всей системы в целом.

Недостатками обвязки можно считать:

• Необходимость тщательного проектирования отопительного контура.
• Приходится выполнять комплекс сложных и трудоемких работ.
• Для обвязки приходится привлекать опытных специалистов.

Несмотря на существование некоторых недостатков, работа системы без обвязки невозможна. Поэтому основной задачей становится грамотное проектирование и качественная работа монтажников.

Все попытки минимизировать трудозатраты или финансовые расходы в данном случае опасны — они могут привести к разрушению или непроизводительной работе системы.

Особенности работы твердотопливного котла

Как и любое другое оборудование, данный вид нагревателя имеет свои плюсы и минусы.

1. Не требуют подключения к сети электроснабжения, то есть считаются автономными системами.
2. Доступная цена оборудования.

Принимая во внимание низкую стоимость топлива, использование данного вида котлов считается экономически обоснованным.

К минусам можно отнести следующие:

1. Требуется противопожарная защита прилегающих к агрегату поверхностей.
2. Управление процессом горения довольно сложное.
3. Отсутствие автоматической подачи топлива, хотя при желании этот вопрос можно решить.
4. Желательно обеспечение низкой влажности в помещении, где хранится твердое топливо.

Принцип работы ТТКО прост: при сгорании в топке дрова или другое сырье выделяют некоторое количество тепла, которое, в свою очередь, нагревает воду, циркулирующую в трубопроводах. Образующиеся при этом продукты горения, удаляются из оборудования через специальные устройства: газы — через дымоход, минеральная часть (зола и сажа) — через зольник и сажесборник.

Какие элементы содержит схема

Схема обвязки представляет собой комплекс, составленный из следующих элементов:

• Циркуляционный насос.
• Клапаны разного назначения (предохранительный, обратный, распределительный и т.д.).
• Расширительный бак.
• Шаровые краны — сливной, балансировочный и т.п.
• Манометр.
• Фильтры для очистки жидкости от твердых частиц.

Как правило, большинство этих компонентов встроены в настенный двухконтурный котел, и дублировать их во внешней части системы незачем. Такие элементы, как циркуляционный насос, расширительный бак, все краны и клапаны изначально присутствуют в конструкции котла в качестве составных элементов.

Современный агрегат практически не нуждается в установке внешних узлов, подключаясь к системе напрямую. Исключением становятся энергонезависимые котлы, не оснащенные циркуляционным насосом и другими важными элементами.

Важным элементом обвязки являются устройства для удаления воздуха. Эту функцию способен выполнять циркуляционный насос, но эффективность процесса низка и занимает много времени.

Проще устанавливать краны Маевского на радиаторы и размещать подающий трубопровод в вертикальном положении ( на энергонезависимых системах). Кроме этого, большую важность имеют приборы контроля давления и температуры, дающие информацию о работе системы.

Запорная арматура позволяет регулировать или отсекать линии системы в случае возникновения нештатных ситуаций.

В итоге

В каждом случае владелец жилья сам принимает решение, каким образом организовать систему автономного отопления. Предложенные технические решения позволят не только устранить неприятные последствия затухания основного отопителя во время лютой зимы, но и даст некоторую экономию энергоресурсов.

Эффективность эксплуатации твёрдотопливных агрегатов и электрических котлов в паре доказана практикой — взаимодействие этих приборов дает больший комфорт и гарантирует надёжность теплоснабжения.

Какие материалы используют

Материалами для изготовления трубопроводов в системах отопления служат:

• Сталь. В советские времена стальные трубы были практически единственным вариантом. Они дешевы, способны выдерживать высокое давление. Недостатком является необходимость сварных работ и склонность к коррозии и образованию на внутренних стенках известкового налета, способного полностью перекрыть сечение трубопровода. Позже появились трубы из нержавеющей стали, которые не склонны к возникновению известковых отложений и коррозии.
• Медь. Наиболее распространенный материал для создания обвязки газовых котлов. Соединяется с помощью пайки, выдерживает высокое давление. Не склонна к коррозии или появлению отложений на внутренних стенках трубок.
• Металлопластик. Трубы появились относительно недавно. Их основная ценность состоит в простоте монтажа — для него не требуется сварка, все соединения выполняются с помощью гаечных ключей. Металлопластиковые трубы обладают пластичностью, позволяющей в ряде случаев обходиться без фитингов.
• Полипропилен. Для его монтажа используется специальный паяльник, но он недорогой, как и сами трубопроводы. В последнее время этот материал активно применяется для сборки систем в частных домах, поскольку при замерзании такие трубы не лопаются. Собранная из полипропиленовых труб автономная система останется целой в случае аварии, что высоко ценится пользователями. Стенки трубопроводов довольно толстые, что некоторым кажется недостатком.
• Полиэтилен низкого давления (ПНД). Эти трубы также не разрывает замерзшая вода. Однако, для отопительной системы ПНД трубы не годятся, поскольку имеют низкую рабочую температуру. Они могут быть использованы только для наружной части систем теплого пола.

Выбор наиболее подходящего материала обусловлен возможностями и предпочтениями владельца дома.

Рекомендуется делать систему с некоторым запасом прочности, поскольку переделывать ее в отделанном и благоустроенном доме чрезвычайно дорого и затруднительно.

Общие указания по монтажу

Перед покупкой отопительного агрегата надо определить место его установки. Для этого предназначена топочная, но зачастую в ней недостаточно свободного пространства, поскольку его занимает существующий газовый или другой отопитель. Тогда установка твердотопливного котла в частном доме может быть выполнена за стеной помещения топочной, в пристройке. Ставится каркас из металлоконструкций и обшивается сэндвич – панелями или профилированным листом с утеплителем. Вариант удобен для тех, кто собирается топить углем, внутри дома не будет грязи.

Все недорогие твердотопливные котлы для дома малой мощности допускается ставить прямо на черновую стяжку пола. Они имеют малый вес и не оказывают на основание вибрационных нагрузок, поскольку не оборудованы вентилятором или шнековым конвейером для подачи пеллет. Для агрегатов мощностью свыше 50 кВт рекомендуется устроить бетонный фундамент, который должен опираться на грунт и утрамбованную подсыпку из щебня. Фундамент выполняется на 80—100 мм выше уровня стяжки, при этом он не должен быть с ней связан. Устройства основания также требуют котлы длительного горения, в которых имеется механизм подъема-опускания тяжелого груза.

Проектами на частные дома обычно предусматривается устройство дымоходной шахты в толще стены с выходом трубы сквозь кровлю. Если шахта отсутствует либо занята существующим газовым отопителем, понадобится произвести монтаж дымохода для твердотопливного котла. Для этого лучше использовать металлические двустенные дымоходы с утеплителем. Они легкие, собираются из секций нужной длины и легко крепятся к стене дома. Для поворотов и ответвлений изготавливаются такие же двустенные тройники и отводы. Способы монтажа дымоходов при наличии вытяжной шахты и без нее можно увидеть на рисунке.

В помещении топочной обязательно наличие естественной вытяжной вентиляции. Когда производится установка котлов отопления в частном доме, вытяжка предусматривается через шахту в стене. Шахта параллельна дымоходной, только меньшего сечения. При ее отсутствии в наружную стену ставится переточная решетка, она должна располагаться под потолком помещения. Роль вытяжки состоит в следующем:

• В топочной создается разрежение, в результате чего туда подсасывается приточный воздух из других помещений и используется для горения. Котельные установки мощностью 50 кВт и выше требуют организации отдельной приточной вентиляции.
• Удаление продуктов горения, случайно попавших в помещение.

Ориентировочная компоновка оборудования и схема монтажа твердотопливного котла отопления представлена на рисунке.

Схема монтажа твердотопливного котла

Часто в котельных загородных домов отсутствует выход канализации. Это не совсем правильно, так как иногда требуется опорожнить систему или водяную рубашку котла. В этот же сток направляют сброс предохранительного клапана.

Порядок монтажных работ

Для выполнения работы предлагается следующая инструкция по монтажу твердотопливных котлов:

1. Изделие освободить от заводской упаковки.
2. Если в помещении топочной мало места, то сборку изделия лучше произвести на улице. Установить все дверцы и ящик зольника, а также остальные элементы, поставляемые отдельно. Вентилятор и приборы автоматики ставить не нужно, это делается после монтажа котла.
3. Переместить агрегат в помещение и установить на фундаменте или полу таким образом, чтобы патрубок выхода газов находился на одной оси с трубой дымохода. В домашних условиях монтаж твердотопливного котла своими руками нужно выполнять с помощником, вес оборудования редко бывает меньше 50 кг.
4. Зафиксировать котел на фундаменте или стяжке так, чтобы не было перекосов.
5. Присоединить дымоход, установить вентилятор с блоком управления и группу безопасности.
6. Подключить котел к системе отопления по выбранной схеме.

Схемы обвязки двухконтурного настенного котла

Существует несколько схем обвязки, используемых в зависимости от типа и специфических особенностей системы:

• Гравитационная схема, которая используется в системах с естественной циркуляцией теплоносителя. Трубопроводы и радиаторы устанавливаются с соблюдением уклона, обеспечивающего перемещение горячих слоев жидкости вверх, а более холодных — вниз.
• Схема с циркуляционным насосом. Перемещение теплоносителя принудительное, работа системы более стабильная и эффективная. Такой вариант используется чаще всего.
• Коллекторная схема. Появилась относительно недавно, отличием ее от общепринятых вариантов является подключение котла к коллектору, от которого питаются все линии системы. Подходит для сложных систем, состоящих из радиаторной линии и теплого пола.
• Аварийная схема. Она разработана для использования в случае внезапного отключения электроэнергии. Обычно котлы прекращают свою работу, но, если имеется аварийная схема обвязки, можно пользоваться отоплением на естественной циркуляции теплоносителя.

Как коллекторная, так и аварийная схемы обходятся дороже и требуют более значительных трудозатрат при сборке. В то же время, они позволяют получить более эффективную работу отопления и возможность обогревать дом во время отсутствия электропитания.

Отопление дома твердотопливным и электрическим котлом — как сделать

Отопление дома твердотопливным котлом обходится не дорого. Но оно хлопотное. Электричество, наоборот подороже, но самое комфортное из всех видов энергоносителей.

Твердотопливный котел неплохо дополнить электрическим, что позволит намного упростить обслуживание отопления в доме и удобство проживания. Можно будет не просыпаться ночью для поддержания обогрева твердым топливом, а также покидать дом на длительное время без замораживания здания, или же просто поддерживать тепло электричеством, когда некогда заниматься дровами.

Желательно оформить «ночной тариф» электроснабжения, который значительно дешевле дневного. Тогда автоматизированный электрический котел сможет разогревать дом ночью, а не только поддерживать температуру.

В общем, отопление двумя котлами – твердотопливным и электрическим – удобная схема, которая набирает популярность.

Остается разобраться, как сделать обогрев жилища с помощью двух теплогенераторов — твердотопливного и электрического, как правильно подключить, какая автоматизация потребуется, чтобы работа агрегатов была согласованной и поочередной.

Особенности подбора насосов для схемы с двумя котлами

Электрический автоматический аппарат снабжен внутренним циркуляционным насосом, а для твердотопливного этот насос нужно устанавливать отдельно, на обратке, после очистительного фильтра и расширительного бачка.

Установка этого насоса на подаче не желательна, так как в случае закипания жидкости, этот насос не сможет перекачивать пар, движение теплоносителя в системе остановится. Поэтому процесс кипения будет развиваться, температура в теплообменнике будет нарастать, пока не выйдет из строя либо сам теплообменник, либо подключенный пластиковый трубопровод.

С твердотопливным котлом циркуляционный насос устанавливается на обратке, где он сохранит работоспособность даже при закипании жидкости и предотвратит развитие этого опасного процесса.

Необходимо обратить внимание и на давление, которое должны развивать насосы. Как правило, электрический котел снабжается насосом, развивающим давления до 0,4 или максимум до 0,5атм., обозначающийся, например, 15/50 (первая цифра указывает на диаметр подключаемых трубопроводов, вторая – давление). Этот насос работает постоянно, гоняя теплоноситель по системе.

Но при одновременной работе двух насосов, в случае если электрический «передавит» твердотопливный, то в последнем движение жидкости остановится или опрокинется. Она закипит, что приведет к серьезной аварии. Если же «передавит» твердотопливный, то ничего страшного не произойдет – автоматизированный электрокотел просто отключится, если температура воздуха или теплоносителя превысит определенное заданное значение.

Поэтому аппарат с твердым топливом должен комплектоваться насосом, развивающим большее давление, чем насос в электрокотле, например 25/60 – 0,6 атм.

Превосходство насоса твердотопливного теплогенератора по давлению – обязательно условия включения по данной схеме.

Схема подключения, обратные клапаны

Твердотопливный и электрический котлы включаются в магистральные трубопроводы подачи и обратки параллельно.

Но, чтобы работа одного из них не влияла бы на работу другого, на выходе подачи каждого из них, после кранов устанавливаются обратные клапаны.

Тогда нагнетание жидкости одним насосом не повлияет на другой агрегат, а точнее, не произойдет опрокидывание струи и возникновение малого круга циркуляции с самыми негативными последствиями.

Система отопления дома из двух котлов обязательно снабжается группой безопасности на подаче, которая включает в себя манометр, аварийный клапан превышения давления, и воздухоспускной клапан.

На обратке должны устанавливаться фильтр-грязевик развернутый шламосборником вниз, или, по крайней мере, наклонно вниз, а также кран слива в канализацию, кран закачки системы (подключение к водопроводу), и расширительный бачок, компенсирующий увеличение давления при нагревании жидкости. Его первоначальное давление (накачивается воздушным насосом) – обычно в 1,5 атм. А объем должен быть не менее 0,1 от количества жидкости в системе.

Средства автоматики

Котел твердотопливный оснащается термостатом, который размыкает электрические контакты управляя насосом, а его выносной датчик устанавливается на выходе из теплообменника. Если теплоноситель остынет, т.е. если дрова прогорят, термостат отключит насос. Настройка — не более 30 градусов.

Зачем он нужен? Дело в том, что тяга через дымоход будет всегда. Когда котел погаснет, то он превратится в хороший радиатор охлаждения для теплоносителя, тепло от которого уносится в небо. Если насос продолжит гонять жидкость, то теплоноситель будет ускоренно охлаждаться.

При растапливании котла температура жидкости на выходе быстро повысится, и термостат сразу же включит этот насос.

Также этот насос обязательно оснащается бесперебойным электропитанием – бесперебойником. Отключение электроэнергии даже на 15 минут, может привести к закипанию жидкости и разрушению оборудования. Движение жидкости не должно останавливаться.

Для электрического автоматизированного аппарата подключается датчик комнатной температуры. Он регистрирует температуру воздуха в помещении и в соответствии с настройками автоматизации дает команду на включение, когда воздух остынет, например, ниже 20 град, а затем на выключение, если температура, к примеру, достигнет 22 град. Т.е. когда заработает твердотопливный котел, то температура в доме будет быстро расти.

Электрический теплогенератор от датчика воздуха узнает «что он больше не нужен» и остановится. С уменьшением температуры, когда твердотопливный погаснет, электрический включается в заданном ему режиме и будет поддерживать температуру в помещении выше 20 град С (ночной режим).

Сделать подобную схему отопления дома с двумя котлами можно и своими руками, если есть навыки слесарных работ. А наладка системы сведется к подбору температуры на датчиках, чтобы электрический включался вовремя, а насос твердотопливного, не выключался бы раньше, чем пламя окончательно погаснет.

Обеспечение постоянства работы насоса схемы с твердым топливом – приоритет использования таких теплогенераторов в любых схемах, в том числе и в паре не только с электрическим, но и с газовым котлом… Также можно прочитать о подключении к твердотопливному котлу бойлер косвенного нагрева.

От чего зависит схема

Выбор схемы обвязки зависит от конфигурации отопительной системы, ее вида и состава.

Основными факторами влияния являются:

• Тип системы — открытая или закрытая.
• Имеется ли дополнительный водонагреватель (бойлер).
• Есть ли дополнительные контуры или система теплого пола.

В зависимости от сочетания тех или иных элементов, могут быть использованы разные способы подключения:

• Прямое подключение. Используется на обычных системах, не обладающих никакими дополнениями.
• С гидравлическим разделителем. Этот вариант необходим при наличии нескольких контуров с разной температурой — система теплого пола не может иметь выше 30°, а для радиаторного контура требуется значительно большая температура.
• С дополнительным теплообменником. Это способ, когда теплоноситель из котла циркулирует по малому кругу, а снаружи имеется еще один теплообменник, где тепловая энергия передается на другу. жидкость, непосредственно циркулирующую в системе. Такой вариант встречается редко, и применяется там, где нужны разные виды теплоносителя (с разной температурой замерзания).

Выбор нужного варианта зависит от конфигурации и состава системы. Чаще всего используется прямое подключение, которое отличается простотой и надежностью.

От чего не зависит

Схема обвязки не зависит от типа котла и вида используемого топлива. Для всех видов и конструкций котлов используются одинаковые способы обвязки, независимо от способа монтажа (напольный или настенный), от вида топлива (газ, пеллеты, электроэнергия или дизельное топливо) и т.п.

Для сложных систем на стадии проектирования иногда вносятся незначительные поправки, но они не играют решающей роли и не меняют общего принципа.

Единственное отличие, которое возможно — это обвязка для одно- и двухконтурных котлов, когда либо есть, либо не имеется линии ГВС.

Правила установки

Плюс такого оборудования в том, что для него не нужно получать разрешение в соответствующих органах. Установить его можно своими руками и при этом не потребуется изучать техническую литературу и покупать дорогостоящий инструмент.

Основное требование при монтаже отопительных агрегатов на твердом топливе — наличие отдельного помещения. Тт котлы при работе в любом случае будут выделять копоть, дым и угарный газ. В жилых или даже подсобных помещениях им не место.

При оборудовании котельной следует придерживаться следующих правил:

1. Топка котла должна располагаться на расстоянии более 1 м от стены.
2. В стене на высоте 50 см от пола и 40 см от перекрытий нужно смонтировать вентиляционные шахты.
3. В котельной нельзя хранить твердые и жидкие материалы, способные легко воспламеняться.
4. Площадка под зольником закрывается большим металлическим листом.

Также в месте монтажа отопительного оборудования нужно оборудовать проем для вывода дымохода. Размеры проема и конфигурацию трубы можно узнать в документации к оборудованию. После монтажа дымохода все стыки нужно тщательно закрыть герметиком.

Самая популярная схема

Рассмотрим порядок создания наиболее популярного вида обвязки — прямой. Наиболее распространены энергозависимые котлы, поэтому будет описана схема обвязки с имеющимся циркуляционным насосом.

Монтаж всех устройств

Выполняется установка всех радиаторов, умывальников, ванн или душевых кабинок, кухонной мойки. Необходимо, чтобы к моменту соединения элементов отопительного контура или ГВС все элементы были установлены и готовы к подключению.

Особенно важна готовность отопительной линии, так как контур ГВС работает на выдачу и может наращиваться в процессе эксплуатации.

Подключение трубопроводов системы отопления

Все радиаторы последовательно соединяются между собой трубопроводами. Один конец подключается к промой линии (подаче) котла, второй — к обратной.

Важно обеспечить герметичность и целостность системы. Для исключения ошибок следует постоянно сверяться со схемой обвязки, созданной во время проектирования системы.

Подключение ГВС

Устанавливается трубопровод,Присоединенный к патрубку ГВС газового котла. В разрыв через тройники подключаются отводы для смесителей. Рекомендуется каждый смеситель снабдить собственными шаровыми кранами для отсечки подачи воды при возникновении необходимости.

Последним действием станет подключение котла к линии питания — подаче холодной воды. После этого можно произвести пробный запуск и проверить качество работы и целостность всех трубопроводов.

Все обнаруженные ошибки немедленно устраняются, для чего систему останавливают, сливают воду и выполняют переналадку контура.

Обвязка с теплым полом

Часто клиенты в виду не особой осведомленности работы двухконтурного газового котла предлагают обвязать второй контур на водяной теплый пол, а первый оставить на радиаторную систему отопления. Конечно, если бы котел работал на оба контура одновременно, такой бы вариант можно было бы реализовать. Но вот незадача, двухконтурные котлы работают в режиме приоритета горячей воды.

Говоря простым языком, котел работает либо на отопление, либо на горячую воду и второй контур всегда в приоритете. Поэтому комбинировать второй контур с теплым полом – занятие бессмысленное.

Системы отопления с электрокотлом

Отопление загородного дома от электрического котла ‒ это довольно новый, недавно начавший применяться метод обогрева помещений В сравнении с газовым отоплением переплата составит порядка 20-30% в месяц, при условии, что будут сэкономлены деньги на многих этапах работы.

• Не нужно платить за врезку в газовую трубу, обвязку домовладения и подключение источников потребления газа.
• Нет необходимости заключать договор на обслуживание котла, духовой печи, покупать и устанавливать дополнительный счетчик.
• Вам не нужно получать большое количество разрешений для первого запуска системы.

Ко всему прочему вы сэкономите на покупке оборудования, поскольку электрические аналоги котлов не уступают по качеству, однако стоят в 2-3 раза дешевле газовых. Таким образом, особенности работы схемы отопления электрокотлом в частном доме делают эту систему выгодной относительно других вариантов и долгосрочной в использовании. При этом важно соблюсти все требования обустройства и эксплуатации, чтобы избежать пожароопасных ситуаций и не остаться без тепла в холодное время года.

Особенности электрического отопления

Электропитание частных домов может быть трехфазным и однофазным, что зависит от технических условий подключения. Это наделяет здание запасом мощности, что позволяет подобрать электрический котел по квадратуре отопления. Как правило, современные дома с однофазным вводом (220В) могут потреблять до 7 кВт энергии, с трехфазным подключением — 15 кВт.

Внимание. Чтобы узнать о том, какой электрической мощностью вы ограничены, нужно осмотреть вводной автомат, определить количество полюсов и высчитать силу тока, на которую он рассчитан. В большинстве случаев для однофазных подключений это двухполюсной автомат на 25 ампер, для трехфазных ‒ трехполюсной на 32 ампера.

Что касается требований к размещению электрического котла в доме, то их нет. Для сравнения, у газового котла есть номы СНИП, которые требуют, чтоб если котел располагался на кухне, площадь помещения составляла не меньше 15 квадратных метров. Если же котел установлен в котельной, то критерии касаются объема, который должен быть не менее 7,5 кубических метров (до 60 кВт). Обязательна форточка, вытяжка и вентиляционный канал притока воздуха для нормализации процесса горения.

В случае с электрокотлом, вы выбираете место для монтажа, закладываете кабель, подключаете систему через отдельный вводной автомат и наслаждаетесь тихой, размеренной работой. Современные системы (например, котлы Галан) работают бесшумно, имеют возможность подключения автоматики, терморегуляторов, всевозможных датчиков уличной температуры, а также ориентированы на экономию энергии. Поэтому при правильной настройке и должной теплоизоляции дома такой котел будет выгоднее остальных типов.

Однотрубная система отопления с электрокотлом

Каждый, кто проектирует систему отопления для дома своими руками, рассматривает однотрубную подачу (ленинградку) теплоносителя к радиаторам, как основную модель. Это наиболее выгодная система с точки зрения установки, поскольку материалов на ее конструирование идет меньше, не так много затрачивается времени, не требуется особых навыков. Вот только она выгодна на первоначальных этапах.

Все дело в физической стороне вопроса. Дело в том, что однотрубная система предполагает использование циркуляционного насоса. Вы скажете, что он тоже используется в двухтрубной системе. Да, так и есть, но в случае с одной трубой он толкает охлажденную воду, температура которой будет тем меньше, чем больше радиаторов в контуре.

Это связано с тем, что в радиатор по нашей трубе поступает вода, разогретая, скажем, до 60 градусов. Она проходит через секции, отдавая тепло в помещение и, немного остывшая, выходит в ту же трубу с потерей до 10-20% теплоемкости. Поэтому далее по маршруту радиаторов, после смешивания, вода двигается с меньшей температурой. Таким образом, последний радиатор может иметь потери температуры до двух крат от первоначального значения.

Частично проблему можно решить кранами на входе и выходе радиатора. Что касается схемы, то здесь используют или диагональное подключение, или нижнее, что не имеет существенной разницы, поскольку имеется проблема поэтапного охлаждения теплоносителя.

Внимание. Специалисты не рекомендуют использовать однотрубную систему подключения с электрокотлами из-за больших затрат на подогрев носителя.

Двухтрубная система отопления с электрокотлом

Такая система передачи теплоносителя более приемлема для работы с электрокотлами. Потому что она включает в себя контур подачи и обратки. В результате, нагретая жидкость поступает на радиатор, отдает тепло и стекает в контур обратки, где, слегка охлажденная, отправляется на котел под действием циркуляционного насоса. Что касается горячего теплоносителя, то он без изменения температуры движется к следующему радиатору, наполняя его, как и первый.

В то же время, специалисты рекомендуют разбивать этаж дома на два крыла, чтобы сократить время прогрева последнего радиатора. Как и в первом случае, регулировка обогрева может производиться кранами на входе каждого радиатора.

От выбора схемы системы отопления с электрокотлом многое зависит в частном доме – от эффективности отапливания помещения до эстетического вида. Опыт эксплуатации разных схем подключения радиаторов показал, что именно диагональное подключение работает лучшим образом. В таком случае подача идет от котла и входит в верхнюю часть радиатора, тогда как обратка исходит снизу по диагонали. Для эстетики, такой вариант подключения требует штробления стен, но в итоге получается привлекателен и менее затратен с точки зрения потраченных киловатт электроэнергии.

Двухтрубная система и теплый пол прекрасно комбинируются между собой. При этом, помимо того, что в электрическом котле зачастую уже стоит свой циркуляционный насос, специалисты рекомендуют ставить на каждый контур отдельное оборудование. Т.е ставится распределительный коллектор. От него через насос подключается коллектор теплого пола, первый и второй этаж по отдельности. В основном коллекторе создается избыточное давление системы, которое по трубам 32 мм с переходом на 25 доставляется на радиатор. Здесь идет заужение, и по трубе 20 мм вода попадает в радиатор, откуда отдает тепло в помещение.

Виды электрических котлов

Возвращаясь к выбору электрических котлов, хотелось бы подробнее остановиться на мощности. Чем больше площадь нагрева, тем выше должна быть мощность оборудования. Например, для дома площадью 150 квадратных метров будет достаточно котла мощностью 14 квт. Такой котел легко справится с двумя контурами радиаторного отопления на первом и втором этажах и теплым полом на первом. У котла будет запас мощности, что важно на случай критических морозов.

Говоря о мощности, стоит отметить, что эта величина зависит от тока и напряжения. Чем больше мощность, заданная на котле, тем выше ток в цепи питания. В свою очередь, ток зависит от напряжения: чем оно больше, тем меньший ток будет в цепи. Поэтому правильнее всего подключать котел по трехфазной линии.

Осталось разобраться с сечением кабеля. Например, при мощности потребления в 14 квт и напряжении 380 В на пике нагрузки в цепи будет протекать ток, равный значению 22 А. С таким током легко справится кабель, выполненный по ГОСТ, сечением жилы в 4 мм кв. Обычно такой кабель и устанавливают, опираясь на 5 полноценных жил (три фазы, ноль и земля).

Что касается видов электрокотлов, используемых частными лицами, то здесь выделяют:

• тэновые разновидности;
• индукционные варианты;
• электродные котлы.

Внимание. Для понимания, нужно сказать несколько слов о каждом из предложенных вариантов.

ТЭНовые котлы

Такие котлы наиболее распространены, имеют низкую стоимость и оснащены всеми важными узлами работы. Это и расширительный бачок, система сброса воды при закипании, циркуляционный насос, блок автоматики и другие узлы. Исходя из названия, понятно, что вода нагревается тэнами в специальных резервуарах. В зависимости от мощности, котел оснащается одним или тремя тэнами. Чем больше мощность, тем быстрее нагревается вода в контуре.

Такая система монтируется на стену, имеет простой и понятный интерфейс управления, неприхотлива в обслуживании. Что касается недостатков, то благодаря нагреву за счет тэнов, не исключена накипь внутри емкости. Спустя годы она может стать причиной выхода котла из строя. Хотя современные модели и обладают защитными покрытиями тэна от накипи, пробой системы исключать нельзя.

Индукционные электрические котлы

Подобную систему можно назвать самой современной в своем классе. Здесь реализован индукционный нагрев сердечника, который нагревает теплоноситель в очень короткий срок. В процессе работы образуются микроволны (вибрация), что исключает вероятность образования накипи. Отсюда и срок службы таких систем, равный 30 лет, без необходимости замены нагревательного элемента. К недостаткам таких котлов относят высокую стоимость и работу только с теплоносителем под высоким давлением.

Внимание. Это современные модели, которые представлены на рынке относительно недавно, это вызывает недоверие покупателей. Котлам свойственен большой вес.

Электродные электрические котлы

Электродный котел – это компактность, высокий КПД, а также надежность. В продаже встречаются модели мощностью от 1 до 16 кВт. Котлы не чувствительны к перепадам напряжения в сети, а, значит, более пригодны для работы в местах с активным использованием электронагревательных приборов.

Повышенная опасность — вот главный минус такой системы. Чтобы снизить фактор опасности, специалисты рекомендуют оборудовать заземляющий контур. Замкнутая система требует использовать в качестве теплоносителя только специальные жидкости, стоимость которых высока. Система требует внимания к себе, а также не имеет возможности плавной регулировки тока.

В заключении

Подводя итог, стоит заметить, что использовать электрические котлы в качестве индивидуальных систем или как дополнение к газовому оборудованию (а также к твердотопливному котлу) — это оправданные меры. Их стоимость невысока, при условии, что нет особых требований для установки. Важно только не ошибиться с выбором мощности, заложить качественную проводку, подключить автоматы и настроить систему. В дальнейшем вам даже получится сэкономить в отопительный период, поскольку разовые вложения в «газовый вентиль» могут быть приравнены к 300 — 400 тыс. рублей. В случае с электрокотлом, для запуска понадобится купить только оборудование.

Источник https://profazu.ru/elektrooborudovanie/samodelki-oborud/elektrokotel-svoimi-rukami.html

Источник https://ventindustrial.ru/sistemy/obvyazka-elektricheskogo-kotla.html

Источник https://www.project-home.ru/blog/sistema-otopleniya-v-chastnom-dome-ot-elektricheskogo-kotla