Электродные котлы своими руками — Всё об отоплении

Растущие расценки на услуги жилищно-коммунальных предприятий уже стали притчей во языцех. Более того, они не только перестали удивлять наших сограждан, но и стали обыденностью, которая в значительной мере понижает уровень комфортности жизни. Промышленными компаниями выпускается множество моделей индивидуальных отопительных аппаратов. Однако стоимость электроэнергии или природного газа так же не стоит на месте и постоянно повышается. Что же делать, отказываться от комфортной температуры в вашем доме или платить завышенную цену за централизованное отопление?

Выходом из сложившейся ситуации может стать приобретение электродного отопительного котла. Использование физики теплопередающей жидкости позволило производителям сделать их максимально компактными и энероэффективными. Всем хороши такие нагревательные установки, за исключением их высокой стоимости. Из-за внушительной цены далеко не каждый из наших соотечественников может себе позволить столь дорогое приобретение.

Вовсе не обязательно покупать промышленную продукцию, ведь вы можете сделать электродный котел своими руками. Возможно, он не будет столь элегантен как его собрат, изготовленный на предприятии, однако он успешно справиться со своей задачей по обеспечению комфортной температуры в вашем доме.

Принцип работы и схема установки

Электродный котёл
Электродный котёл

Прежде чем изучать чертежи и приступать к сборке аппарата, необходимо ознакомиться с его принципом действия. Он основан на ускорении движения ионов в теплоносителе (подсоленной воде) под воздействием электрического тока. Применение физики позволяет экономить до 40% электроэнергии, что существенно снижает расходы для обогрева жилища.

Мы рекомендуем использовать при изготовлении отопительной установки предельно простую схему. Теплоноситель поступает в емкость с установленным в ней электродом. В качестве прикрепленного к одной из сторон емкости электрода лучше использовать металлический стержень определенного диаметра. К электроду подключается фазовый провод, а к внешней поверхности корпуса — нулевой. Подключение котла сделанного самостоятельно к электрической сети с напряжением 220 В и частотой 50 Гц приводит к хаотичному перемещению молекул жидкости между катодом и анодов, что в свою очередь, это приводит к нагреву воды. Добавление соли в воду позволяет уменьшить сопротивление проводника, что снижает величину скачка напряжения при включении установки. По этой же причине, мы рекомендуем использовать автономное электропитание, если вы делаете электродный котел для отопления своими руками.

Пошаговая инструкция как по изготовлению

Как изготовить котёл
Как изготовить котёл

Изготовление отопительной установки потребует от вас минимального набора простых запасных частей – металлической бесшовной трубы и электрода.

Изготовление автономной установки для отопления потребует наличия следующего технологического оборудования и запасных частей:

  • бытовой сварочный аппарат;
  • металлический стержень длиной 10 – 15 миллиметров и диаметром 25 – 35 миллиметров;
  • металлическая бесшовная труба, диаметр которой не должен превышать 100 миллиметров, а ее длина должна быть меньше 250 миллиметров. Труба будет играть роль нагревательной емкости и должна быть покрыта термостойкой краской, способной выдерживать температуру не менее 120 °C, а в ее торцах должна быть нарезана трубная резьба соответствующего диаметра;
  • патрубки диаметром 32 миллиметра для включения аппарата в автономную отопительную систему и перемещения теплоносителя с наружной резьбой;
  • боковые заглушки;
  • для заземления отопительного аппарата и подключения нулевого провода присоединительные клеммы;
  • прокладки сделанные из паронита или другого материала для обеспечения герметизации котла;
  • втулка из стеклотекстолита, фторопласта или другого диэлектрика необходимые для изоляции электрода.

При подборе деталей необходимо обращать внимание на материал, из которого они изготовлены. Нежелательно использовать разные металлы, так как в этом случае не исключена вероятность случайного создания гальванической пары. Это неизбежно приводит к активному образованию накипи на одном из электродов.

Порядок действий для сборки нагревательной установки

После того как вы подобрали необходимые детали можно начинать собирать электродный котел своими руками, чертежи или эскизы которого вы подготовили заранее. Процесс сборки предельно прост и не потребует особых навыков, а значит, с ним может справиться любой домовладелец. Порядок действий следующий:

  1. Разметьте и отрежьте куски стальной бесшовной трубы для изготовления корпуса и патрубков установки необходимой длины. При помощи болгарки сделайте небольшие сферические выборки на наружной поверхности корпуса. Они необходимы для облегчения сверления отверстий в местах приварки патрубков. Просверлите отверстия соответствующего диаметра.
  2. Нарежьте трубные резьбы в корпусе используя специализированные метчики и плашки. В случае их отсутствия закажите нарезку резьбы, изготовление заглушек, изолирующей втулки и электрода в ближайшей мастерской или на промышленном предприятии. Облегчению монтажа будет способствовать профрезированный шестигранник на сторонах пробок.
  3. Приварите готовые клеммы или винты для их крепления для присоединения заземляющей клеммы и «нуля», а также патрубков к телу отопительного агрегата. Размеры винтов должны соответствовать выбранным деталям.
  4. Закрепите внутренний электрод в заглушке и вкрутите его в самодельный электродный котел. Закрутите обе пробки с установленными на них прокладками.
  5. Покройте собранное изделие эмалью или другой краской, которая способна выдерживать температуру не менее 120 °C.
  6. Проверьте герметичность сварных швов и резьбовых соединений собранного электродного котла до его установки в систему автономного отопления. Для проверки зачистите сварные швы от шлаков и покройте мыльной пеной. Для создания избыточного давления и проверки герметичности используйте компрессор
  7. Встройте собранную установку в имеющуюся отопительную систему.

Встраивая нагревательный аппарат в систему обогрева, не забудьте об обязательном монтаже группы безопасности. В нее должны войти предохранительный клапан, манометр и воздухосбрасыватель.

Конструктивные особенности

С конструктивной точки зрения такой котел – это небольшая цельнометаллическая 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.

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 производительностью, предназначающиеся 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).

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.

Видео – Как работает котел

О достоинствах

  1. Главным достоинством ионных котлов является высокий КПД (до 98%), что объясняется относительной простотой работы прибора.
  2. Небольшие размеры позволяют использовать их даже в малогабаритных домах.
  3. У электродных котлов отсутствует «сухой ход». Жидкость является полноправным «участником» рабочего процесса, поэтому ее отсутствие не вызовет перегрев системы – только цепь разомкнется.
  4. Перепады напряжения в этом случае не страшны – если оно снизится, то прибор не отключится, он просто заработает с меньшей мощностью.
  5. Экономичность – еще одно достоинство электродных котлов.
  6. Наконец, они быстро достигают заданной температуры и так же быстро остывают, что позволяет эффективнее использовать автоматическое управление.

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.

При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.

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.

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.

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.

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 производительность ионного котла существенно снизится.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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 электропроводность рабочей жидкости.
  6. 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.
  7. От чугунных изделий следует отказаться вовсе, ведь примеси, содержащиеся в них в большом количестве, снизят производительность ионного котла. Также у таких батарей слишком большой объем, что повысит потребление электроэнергии.

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).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.