Как сделать электродный котел своими руками

Мы не будем подробно расписывать состав работ по установке радиаторов, соединению металлопластиковых труб и их подключению (подачи и обратки) к выводам котла. Все эти этапы Вы можете увидеть в видео инструкции, на которой продемонстрирована технология подключения электродного котла Галан, весьма популярного на сегодняшний день:

Видео инструкция по монтажу своими руками

Как Вы видите, установка не представляет собой ничего сложного, все что нужно – подвести трубы, сделать заземление, подключить автоматику и произвести настройку. Даже в заводской инструкции к оборудованию подробно расписан весь состав работ. Гораздо важнее рассказать Вам о том, какие правила нужно учитывать при установке электродного котла своими руками. Итак, чтобы система проработала долго и без аварийных ситуаций, советуем соблюдать следующие рекомендации:

Произведите настройку теплоносителя (воды), согласно требованиям производителя оборудования. К примеру, фирма Галан настоятельно рекомендует использовать в качестве теплоносителя для таких моделей электрокотлов, как Вулкан, Гейзер и Очаг, жидкость «Аргус-Галан», которую нужно самостоятельно менять раз в 5 лет. Для модели «Галан-BeeRT» нужно использовать только дистиллированную воду. В то же время такие антифризы, как «Арктика» и «Тосол» использовать категорически запрещается.
Обязательно промойте старую систему отопления от солевых отложений (для нового трубопровода это требование не актуально). Дело в том, что загрязненные радиаторы негативно повлияют на плотность теплоносителя, что может еще хуже отобразиться на работе электродного котла. Для промывки рекомендуется использовать ингибитор под названием «Протектор».
Без заземления устройство ни в коем случае нельзя подключать к сети. В качестве PE проводника рекомендуется использовать медный провод, сечением 4 мм2 и сопротивлением не более 4 Ом.
Оптимальный расход теплоносителя составляет 8 литров на 1 кВт мощности оборудования. Выходить за это значение не рекомендуем, т.к. данный расход позволяет экономить максимум электроэнергии.
В самой верхней точке системы нужно установить клапан-обезвоздушиватель (по-простому, воздушник) для стравливания воздуха, а также манометр и обратно-предохранительный клапан.
Вся запорная арматура должна быть установлена за расширительным бачком (как показано на схеме подключения электродного котла).
Корпус обогревателя обязательно должен быть установлен в строго вертикальном положении, как показано на фото. Любой перекос негативно отобразиться на его работе.
При выборе новых радиаторов, покупайте изделия из биметалла либо первичного алюминия. В таких металлах меньше всего примесей, которые оказывают негативное влияние на электрокотел.
Ни в коем случае не используйте чугунные батареи при установке электродного котла своими руками. Такие изделия быстро загрязняются и к тому же расходуют больше теплоносителя, что снизит экономичность электрического отопления в разы.
Вы можете установить последовательно несколько обогревателей (как было показано на видео), если мощности одного будет недостаточно. Рекомендуется использовать группу котлов при монтаже отопления в двухэтажном доме (к примеру, один водонагреватель будет обслуживать первый этаж, а второй, соответственно, второй).

Вот и все, что хотелось рассказать Вам о том, как выполнить подключение электродного котла в доме и квартире. Также рекомендуем просмотреть видео, на котором рассказывается о достоинствах применения ЭОУ – электродных отопительных установок проточного типа, пользующихся популярностью на сегодняшний день.

Преимущества использования ЭОУ

Как подключить электрический котел к сети
Преимущества и недостатки теплого пола
Экономичные способы электрического отопления гаража

Принцип работы электродного котла

Основу работы системы составляет взаимодействие электрического тока с водой, содержащей небольшое количество ионов соли. Подача электричества производится по электродам, подведенным к баку с жидкостью. Для начала физической реакции требуется напряжение в 50 Гц. Возникающее при этом движение заряженных частиц освобождает большое количество тепла, которое и нагревает теплоноситель.

В отличие от устройств для обогрева иного типа электродные котлы требуют значительно меньше электроэнергии. Экономия при их использовании может достигать 40%. При этом опасности замыкания в сети практически нет, поскольку котел имеет автономное электропитание. Небольшое по размеру устройство удачно вписывается в любое пространство, обеспечивая круглогодичный обогрев жилых и нежилых помещений.

Собираем электрокотел своими руками

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

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

В классических электрических котлах нагрев теплоносителя осуществляется с помощью ТЭНов с терморегулятором или без. Нагревательные элементы обладают некоторой медлительностью – от включения до выхода на рабочий режим проходит много времени. К тому же, они небезопасны, так как по их вине нередко происходят пожары. В стандартных котлах ТЭНы располагаются внутри трубы небольшого диаметра, по которой проходит теплоноситель – он разогревается и нагревает отопительную систему.

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

Описание принципа работы

Принцип работы электродных котлов другой:

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

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

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

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

Сборка электродного котла

Схема простого электродного котла для систем отопления.

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

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

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

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

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

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

2 Устройство и принцип работы

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.

Преимущества и недостатки электродных котлов

Стоит отметить достаточно большое количество достоинств устройства электродного типа. К ним относятся:

возможность удаленного контроля работы оборудования;
отсутствие шума;
полностью автономная работа;
высокая экологичность;
небольшие габариты;
легкость в установке;
работа с системами горячего водоснабжения и отопления.

Тем не менее, данное оборудование имеет и некоторые минусы:

нестабильное и требующее постоянного контроля электроснабжение;
необходимость в электросети с достаточной большой мощностью;
повышенные требования к безопасности обслуживания;
необходимость наличия знаний в области энергетики и сварочных работ.

Поэтапное изготовление твердотопливного котла своими руками

Конечно, сделать промышленный водяной котел своими руками со 100% КПД не получится, но и простое оборудование самостоятельного производства будет отвечать требованиям теплосистемы, если соблюсти все правила и тонкости сборки, монтажа.

Инструменты и материалы

Для работы мастеру пригодится следующий набор:

сварочный аппарат;
болгарка с отрезным, шлифовальным диском;
электродрель и сверла по металлу;
газовый ключ (№ 1-2);
молоток;
накидные или рожковые ключи, отвертки;
пассатижи;
угольник на 90 градусов;
листы стали толщиной от 5 мм для котла и от 7 мм для колосников;
стальные уголки 50х50 для каркаса котла;
листы стали для накопительного бака (лучше брать нержавейку);
толстостенная стальная труба или набор труб диаметром 32-50 мм для теплообменника.

Особенности изготовления корпуса и теплообменника

Корпус стального агрегата будет выполнять роль топочной камеры, поэтому для уменьшения риска деформации стенок при нагревании, конструкции нужно делать двухслойными. Между листами засыпается чистый сухой песок, который будет поддерживать стабильность формы и нивелировать возможные риски деформации.

Оболочки корпуса изнутри и снаружи должны быть каркасными, чтобы повысить жесткость изделия, а для увеличения прочности стенок камеры сгорания, их снаружи обшивают стальным уголком или профильной трубой, выставляя элементы как ребра жесткости. Переднюю стенку нужно оснастить двумя проемами – один для зольника, второй для дверцы закладочного бункера.

Как только все заготовки для корпуса сделаны, можно изготавливать теплообменник. Для него потребуются нарезанные водопроводные трубы, соединять сваркой так, чтобы получился герметичный контур. Главное требование, изготовить контур так, чтобы проточный отрезок змеевика был максимально возможной длины – это увеличит площадь нагрева трубы, а значит, повысит КПД агрегата.

Сборка котла отопления

Как только все конструктивные элементы готовы, можно собирать оборудование. Делать это лучше в точке установки, чтобы потом не перетаскивать тяжелый агрегат. Зона монтажа должна быть укреплена бетонной подложкой, к которой котел прикрепляется сваркой к анкерам.

Сначала собирается каркас, потом схема дополняется комплектующими, листами обшивки. Сварные швы нужно тщательно обработать – зачистить от шлака, отшлифовать. После выполнения работ осмотреть конструкцию на герметичность. Потом в корпус устанавливаются колосники, теплообменник.

Накопительный бак из нержавеющей стали можно сделать самому, но вот врезка в контур для новичка может быть сложной, поэтому работы лучше предоставить специалистам. Следует помнить, что в самотечных системах отопления накопительный бак устанавливается в верхнюю точку системы.

Зная, как сделать котел с водяным контуром, не составит сложности изготовить оборудование своими руками. Финишная обработка агрегата заключается в покраске специальным составом для защиты от коррозии. Для этого подойдет жаропрочная смесь типа специальной краски для печей и каминов. Корпус предварительно зачищается, обезжиривается, грунтуется и затем покрывается 2-3 слоями краски с просушкой каждого слоя по отдельности.

После сборки и установки твердотопливный котел требует опрессовки водой под давлением. Процедура выполняется для обнаружения и устранения дефектов всей системы отопления и ее основных, вспомогательных узлов. Также нельзя забывать о пусконаладочных работах, монтаже регулятора тяги, который гарантирует нормальную работу котла при любой погоде.

Если под рукой нет листовой стали, можно соорудить агрегат из старого газового баллона, а как изготовить котел из трубы своими руками подскажет видео от профессионалов.

2 1 настройка газового оборудования

Характеристики: преимущества и недостатки

Для электродного котла ионного типа характерны не только все преимущества электрического отопительного оборудования, но и собственные особенности. В обширном списке можно выделить самые значимые:

КПД установок стремится к абсолютному максимуму – не ниже 95%
В окружающую среду не выделяется загрязняющих веществ или вредного для человека ионного излучения
Высокая мощность в сравнительно небольшом по габаритам с другими котлами корпусе
Возможен монтаж сразу нескольких установок для увеличения производительности, отдельная установка котла ионного типа в качестве дополнительного или резервного источника тепла
Небольшая инертность дает возможность быстро реагировать на изменения окружающей температуры и полностью автоматизировать процесс отопления посредством программируемой автоматики
Нет необходимости в обустройстве дымоходной трубы
Оборудованию не вредит недостаточное внутри рабочей емкости количество теплоносителя
Скачки напряжения не влияют на производительность и стабильность отопления

О том как выбрать электрический котел для отопления вы можете узнать здесь

Безусловно, ионные котлы обладают многочисленными и очень весомыми преимуществами. Если не принять во внимания отрицательные стороны, возникающие чаще в ходе эксплуатации оборудования, вся выгода теряется.

Среди отрицательных сторон стоит отметить:

Для работы ионного отопительного оборудования нельзя использовать источники питания с постоянным током, которые вызовут электролиз жидкости
Нужно постоянно контролировать электропроводность жидкости и принимать меры по ее регулированию
Необходимо позаботиться о надежном заземлении. Если произойдет его пробой, риски быть ударенным током значительно возрастают
Нагретую воду в одноконтурной системе использовать для иных нужд запрещается
Очень трудно организовать эффективное отопление с естественной циркуляцией, установка насоса обязательна
Температура жидкости не должна превышать 75-ти градусов, иначе резко вырастет потребление электрической энергии
Электроды быстро изнашиваются и нуждаются в замене с периодичностью каждые 2-4 года

Нельзя проводить ремонтные и пуско-наладочные работы без привлечения опытного мастера

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. Высокий, до 98%, КПД — имея простой и эффективный принцип действия, подобные устройства способны практически всю энергию переводить в тепло.
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. 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. Бесшумность в процессе работы.
5. Стабильность работы — при падении напряжения электродные нагреватели не отключатся, а лишь станут чуть слабее нагревать теплоноситель.
6. Экономичность. По сравнению с тэновыми аналогами, они потребляют на 15−20% меньше электроэнергии.

Недостатки электродных котлов:

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. 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. Приборы контроля — необходима установка приборов, контролирующих работу системы, что повышает стоимость оборудования.
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.

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. Сварочный аппарат. Если в сварке опыта нет, то предпочтительнее пользоваться сварочным инвертором, так как он оснащён рядом функций, которые помогут новичку.
2. Стальная труба — будет выполнять роль корпуса. По размерам можно выбирать любую, но рекомендуется труба диаметром 10 см и длиной до 30 см.
3. Стержень из стали — из него изготавливают один из электродов. Рекомендуемая длина — 10 см.
4. Тройник — так как впоследствии его придётся навернуть на трубу, его нужно подбирать с учётом диаметра трубы.
5. Муфта для монтажа котла к системе отопления.
6. Клеммовые и электродные изолирующие.
7. Заземляющие и нулевые клеммы.
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. 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. 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. 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. 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. Однофазный — котел используется как единственный источник тепла.
2. Трёхфазный — в нем задействованы три фазы.
3. В одной системе с другими обогревательными устройствами. В таком случае ионный котёл будет дополнительным или резервным.
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:

Амперметр.
Сода.
Шприц.
Ёмкость для раствора.

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.

Как сделать электродный котёл своими руками

Электрические системы отопления удобны, неприхотливы в обслуживании и достаточно просты в установке. Кроме привычных ТЭНов, в последнее время становятся популярными электродные (ионные) нагревательные устройства. Изготовить электродный котёл своими руками несложно, потребуются минимальный инструмент и навыки работы со сварочным аппаратом, а также нужно следовать общим рекомендациям.

Устройство и принцип работы

В основе такого способа нагрева теплоносителя лежит процесс хаотичного перемещения ионов воды под воздействием переменного электрического тока. Любой подобный котёл состоит из массивного электрода, на который подаётся напряжение, а в качестве второго электрода с нулевой фазой выступает металлический корпус нагревателя. Дальнейший процесс напоминает электролиз, только ионы движутся не от катода к аноду, а хаотично перемещаются в разные стороны с частотой 50 Гц.

Устройство электродного котла

Электролит обладает плохой проводимостью и большим сопротивлением, чем сталь или алюминий, поэтому при прохождении через него электрического тока происходит выделение тепловой энергии. Мощность устройства рассчитывают по формуле: P=U*I, где U – подаваемое напряжение (В), а I – сила тока (А).

Преимущество такой схемы перед ТЭНом заключается в отсутствии промежуточной теплоизоляционной прослойки между нагревательным элементом и теплоносителем, что обеспечивает максимально возможный КПД. Фактически вся подаваемая электроэнергия преобразуется в тепловую.

Схема преобразования электроэнергии в тепловую

Это важно! Концентрация соли в электролите влияет на сопротивление жидкости и определяет максимально возможный протекаемый ток. Информация об этом содержится в справочниках или инструкции по эксплуатации заводского котла.

Плюсы и минусы

Несмотря на то, что такие котлы появились относительно недавно, информации по их использованию достаточно. Кроме простоты конструкции, ионные котлы обладают и другими плюсами:

КПД достигает рекордных 99%, другие системы имеют меньший коэффициент в силу особенностей своего устройства;
Экономичнее других нагревательных устройств на 15–20% при аналогичной выделяемой мощности;
Не зависит от перепадов напряжения, будет греть даже при сильном его падении, но с меньшей эффективностью;
Не боятся утечки жидкости, при включении «на сухую» перегрева не произойдёт из-за невозможности процесса нагрева без электролита;
Бесшумность работы;
Компактные размеры устройства.

К сожалению, недостатки у ионных котлов тоже есть:

Система отопления склонна к накоплению статического электричества и поражению электрическим током, поэтому качественное заземление обязательно;
Теплоноситель должен иметь определённые показатели сопротивления, простая вода из крана не подходит;
Необходимость установки электронного блока управления и термодатчиков для контроля за постоянной температурой;
Потребление электроэнергии и стоимость 1 ккал выше, чем у твердотопливных или газовых котлов;
Потребуется использовать специальные радиаторы отопления.

Как рассчитать мощность

Целесообразность установки отопительного котла того или иного типа определяется условиями его эксплуатации и площадью помещения. На основании этих данных рассчитывают минимальную мощность и стоимость эксплуатации за отопительный сезон или целый год.

Формула мощности: W=W_e*S (кВт);

W – это оптимальная мощность нагревательной установки;
W_e – удельная мощность для единицы площади, зависит от региона (южные районы порядка 0,05–0,07, северные и центральные – до 0,2);
S – общая площадь (м 2 );

Могут вводиться дополнительные поправочные коэффициенты для разных типов зданий и кровли:

крыша без теплоизоляции – 0,25;
нет наружного стенового утеплителя – 0,35;
сквозняки или мощная вентиляция – 0,15.

Эти и другие поправки содержатся в справочной литературе, а также соответствующих ГОСТах.

Это важно! Получив необходимое значение мощности котла, сравните его с максимально возможной нагрузкой на электрическую сеть в доме. Гаражные и садовые кооперативы имеют слабые сети и не способны питать мощные нагревательные приборы.

Схема подключения к отопительной сети

Для нормальной эксплуатации потребуется установка циркуляционного насоса, расширительного бака, специального фильтра и блока автоматики. Чаще всего используются 3 типовых схемы включения электрокотла в отопительный контур.

Стандартная или последовательная

Самая распространённая принципиальная схема, в которой теплоноситель подаётся сверху вниз при помощи насоса. Позволяет подключать большое количество радиаторов отопления.

Принципиальная схема подключения котла является самой распространённой

Параллельная схема

Хорошо подойдёт небольшим помещениям с 1–2 секциями батарей. Циркуляция жидкости в таком контуре возможна самотёком за счёт конвекции. Также может быть подключён второй котёл или центральное отопление.

1 – котёл, 2 – радиаторы системы отопления, 3 – расширительный бак; 4 – кран заполнения/подпитки системы из водопровода

Подключение тёплого пола

В домах с центральным или газовым отоплением электродные котлы малой мощности используют для обогрева пола. Такой пол дольше сохраняет тепло и делает микроклимат в помещении мягче, чем при использовании инфракрасных обогревателей.

Подключить тёплый пол к котлу можно самостоятельно

Нагрев воды в системе горячего водоснабжения предполагает применение специальных 2-х контурных котлов, которые могут быть также подключены к общей отопительной системе.

Перед началом работ на чертеже необходимо указать количество контуров, места расположения радиаторов отопления и общее количество труб, места установки насосов и фильтров. Предусмотреть краны для слива воды и заправки жидкости в контур.

Как сделать самому

Вначале необходимо определиться с типом электродного котла – одноконтурный для отопления или двухконтурный для ГВС. Во втором случае корпус котла устанавливается внутри ёмкости с водопроводной водой.

Материалы и инструменты для изготовления электродного котла

Большинство подходящих по размеру заготовок можно найти, порывшись в гараже, а недостающие детали докупить в магазине. Сложного инструмента также не потребуется. Для сборки стандартного котла мощностью до 10 кВт необходимо следующее:

Сварочный аппарат, желательно современный инверторный, с таким проще справиться, а качество швов получится весьма приличным;
Болгарка;
Дрель;
Обрезок стальной трубы длиной 20–30 см и диаметром 8–10 см, он послужит корпусом;
Металлический стержень диаметром 1–2 см и длиной 10–15 см для центрального электрода;
Железный тройник диаметром, как у корпуса котла, для крепления электрода и подводящих трубок (готовые продаются в сантехнических магазинах);
Муфта с переходником под стандартную трубную резьбу и подходящая по диаметру к корпусу;
Изолятор для электрода из подходящей биметаллической заглушки или фторопластового уплотнителя;
Контакты для нулевой фазы и заземления из подходящих болтов с гайками на М6 или М8;
Герметик или специальная уплотнительная лента;
Уголок для изготовления крепежа корпуса котла к стене или полу.

Технология изготовления

Работу ведём в такой последовательности:

Готовую заготовку корпуса подрезают в размер и зачищают острые кромки. С одного конца устанавливают готовый тройник и тщательно проваривают соединение. К противоположной стороне приваривают муфту или стандартный резьбовой фланец под муфту. В этом случае соединение дополнительно герметизируется. Допускается нарезать резьбу на трубе под тройник и муфту. Теплоноситель будет поступать в котёл через тройник, а затем после нагрева в систему отопления через муфту с краном.
К электроду заранее привариваем клемму из подходящего болта. В изоляторе сверлим отверстие под электрод. Сам электрод и изолятор – это самые ответственные узлы в котле. Все соединения необходимо выполнить аккуратно и посадить на герметик во избежание течей.

Процесс изготовления электродного котла не вызывает особых трудностей

Это важно! Место подключения фазы к электроду должно быть тщательно заизолировано или закрыто защитным кожухом, чтобы избежать случайного поражения электрическим током:

К корпусу привариваем два болта – один для подключения заземления, второй для подвода нулевой фазы. Заземление обязательно из медного провода сечением не менее 4 мм 2 .
Очищаем от ржавчины и окрашиваем термостойкой краской.
Изготавливаем крепёж котла из уголков и размещаем его в нужном месте. Закрываем декоративным экраном и подключаем к сети.

Схема подключения электродного котла

Перед окончательной установкой собранного котла испытайте его на герметичность. Для этого залейте в него керосин или похожую жидкость с высокой текучестью. Также можно проверить герметичность, нанеся мыльный раствор на стыки и сварные швы, а внутрь корпуса подать воздух под давлением от 3 атм., например, от автомобильного насоса. Затем котёл промывают специальными составами, удаляющими накипь и ржавчину внутри.

Монтаж самодельного котла в систему отопления

Работа электродного котла отличается от индукционного или ТЭНового, поэтому его эксплуатация потребует своей схемы подключения. В процессе пропускания тока через теплоноситель выделяется электролизный газ (водород), который ухудшает работоспособность системы. Для его удаления в верхней части системы врезается специальный предохранительный клапан, стравливающий избытки давления в системе.

Расширительный бак;
Манометр;
Автоматический клапан сброса воздуха;
Запорная арматура.

Установка ионного котла любого типа возможна только в вертикальном положении, а выводная труба обязательно берётся металлическая длиной до 1,5 м. Остальная разводка выполняется из композитных или любых других труб.

Электродный котёл, сделанный своими руками

Рабочая температура теплоносителя в герметичной системе достигает 120 градусов, поэтому обязательно наличие защитных кожухов. Преимущество герметичного контура состоит в том, что на стенках труб долгое время не образуются ржавчина и накипь.

Мощность электродного котла можно регулировать, изменяя концентрацию растворенных солей в теплоносителе. Для получения оптимального сопротивления жидкости применяют такой метод:

Берём дистиллированную воду или дождевую (снеговую);
Потребуются ёмкость, амперметр, большой шприц для воды или мерный стакан, пищевая сода;
По закона Ома рассчитываем силу тока в цепи (для котла мощностью 4 кВт при напряжении 220 В сила тока составит 18А);
Разводим соду в ёмкости в пропорции 1 к 10 и заливаем в систему через расширительный бак;
Амперметр подключаем к клеммам котла и смотрим на показания на включённом и прогретом котле;
Доливаем воду до появления нужного значения силы тока.

Надо помнить, что процесс изменения концентрации теплоносителя происходит постепенно, поэтому стоит подождать окончательного установления тока на 16–17 Амперах. В дальнейшей эксплуатации следует регулярно проверять значение силы тока в системе, а при необходимости корректировать плотность жидкости добавлением соды или воды.

Это важно! Маленькая концентрация электролита снижает эффективность работы котла и ведёт к повышенному образованию газа.

Выбор радиатора для работы с электродным котлом

Из-за особенностей теплоносителя с большим количеством растворённых солей для работы в отопительном контуре подходят не все радиаторы. Для этого типа нагревательных устройств допускается применение алюминиевых или биметаллических конструкций. Они хорошо держат нагрев свыше 100 градусов и повышенное давление, а внутренняя поверхность остаётся чистой даже после нескольких лет эксплуатации.

Алюминиевые и биметаллические радиаторы хорошо сохраняют тепло

Это важно! Объём и количество секций подбирают, исходя из такого правила: на 1 кВт установленной мощности должно быть 8–10 литров жидкого теплоносителя. Излишнее количество жидкости не улучшит обогрев в доме, а вот затраты на её нагрев будут выше.

Информация об объёме секций радиаторов указывается на упаковке, а объём жидкости, циркулирующей по трубам, находят по формуле: V=S*L (м 3 или литры), где V – общий объём, S – площадь поперечного сечения трубы, L – суммарная длина всех труб системы отопления.

Электродные котлы малой и средней мощности хорошо зарекомендовали себя для отопления помещений площадью до 100 м 2 . При этом они могут работать от общедоступной сети 220 В, а предельная сила тока не превышает 20 А. Такие устройства идеально подойдут для отопления загородного дома или гаража. Изготовленный самостоятельно котёл и теплоноситель принесут значительную экономию, а по своим эксплуатационным характеристикам не будут уступать фирменным изделиям.

Видео: электродный электрокотёл своими руками

Единственное ограничение на эксплуатацию электродных котлов – это замерзание жидкости при минусовых температурах. Использовать антифриз запрещается, а водно-солевой раствор превратится в лёд уже при минус 4–5 градусах.

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.

Электродиодный котел стоит недорого, также его легко можно изготовить своими руками

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:

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

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.
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.
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.
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.
Проводят монтаж устройства в систему отопления.

Для безопасной работы необходимо дополнительное оборудование, которое нельзя игнорировать

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:

Электродный котёл устанавливают только в вертикальном положении. Безопасность эксплуатации обеспечивают отдельным креплением устройства к стене, независимо от остальной системы.
Для заземления используют медный провод диаметром 0,4 мм. Сопротивление не должно превышать 4 Ом.
Нулевую клемму размещают в нижней части котла. Так удобнее крепить провод заземления.
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:

вода;
сода;
шприц;
ёмкость любого объёма.

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.

Для большей отдачи тепла в воду добавляют соль, в правильной пропорции

Порядок разведения воды и соли:

В цепи должна быть сила тока примерно в 18 А для котла мощностью 4 кВт.
В таре смешивают соду и воду в соотношении 1 к 10.
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

Ионный или как его еще называют, электрический электродный котел – это прямоточный водонагреватель, способный быстро и эффективно нагревать жидкость. Используется устройство преимущественно на дачах или загородных домах, так как его просто установить и разрешение на использование не требуется. Единственный существенный недостаток – довольно дорогостоящая эксплуатация в качестве основного способа отопления в квартире.

Вместо ТЭНа или катушки в ионном котле нагревательными элементами выступают электроды. Они имеют хороший КПД и потребляют не слишком много электроэнергии в сравнении с другими нагревательными электрическими приспособлениями. Конструкция устройства довольно простая, поэтому его можно собрать самостоятельно.

Принцип работы электродного котла

Как видно на рисунке, при изменении полярности тока меняется и направление движения ионов солей в воде. В этом случае в качестве контактов используется электрод и корпус устройства.

Принцип действия такого устройства основывается на процессе электролиза, то есть роль нагревательного элемента играет сама вода. Однако есть одно условие: чтобы вода начала проводить через себя ток, обязательно наличие солей. Чем больше примесей в жидкости, тем лучше она будет проводить ток. Заряженные частички примесей или ионы под действием электричества начинают двигаться от контакта к контакту (электроды). Так как ток в обычной электрической сети переменный, а его частота составляет 50 Гц, то ионы меняют свое направление от электрода к электроду 50 раз за секунду.

Домашняя сеть имеет постоянное напряжение в 220 В, отсюда, исходя из закона Ома, при снижении сопротивления сила тока увеличивается. Но вода все же не является хорошим проводником в отличие от таких металлов, как алюминий или медь, поэтому из-за повышения силы тока она начинает нагреваться. Благодаря этому КПД электродных котлов приближено к отметке в 100%.

ВАЖНО! Мощность водонагревателя напрямую зависит от количества примесей в воде. Чем больше солей, тем мощнее котел.

Эта простая схема наглядно показывает простоту устройства электродного котла.

Как правило, стандартный котел имеет форму цилиндра. Внутри последнего устанавливается электрод тоже цилиндрической формы. При этом первый контакт в устройстве – это электрод, а второй – сам корпус. Исходя из этого, появляется необходимость в заземлении водонагревателя, так как ток может пробивать на его корпус.

Если вы решили купить электродный котел отопления, проблема заземления отпадает. Большинство заводских моделей имеют корпус, покрытый полиамидом. Последний играет роль изолятора. Также обращайте внимание на размер водонагревателя. Обычно это небольшой цилиндр высотой до 600 мм и диаметром до 300-400 мм. Такие котлы могут развивать мощность до 6 кВт, чего вполне достаточно для обеспечения среднестатистического дома или квартиры.

Преимущества и недостатки электродных котлов отопления

Мы будем сравнивать электродные модели лишь с другими электрическими водонагревателями. Во внимание не будут браться газовые котлы, которые, конечно, намного дешевле обходятся в эксплуатации, но требуют получения разрешительных документов на их использование, наличие проекта, газа и другие особые условия.

Итак, ионные котлы могут выгодно выделяются среди своих аналогов следующим:

Электродные котлы являются самыми малогабаритными отопительными элементами. Что совершенно не сказывается на их работоспособности.

они компактные, имеют простую конструкцию, поэтому хорошо подходят для применения на дачах или частных домах;
устройствам нестрашны перепады напряжения, так как последнее влияет лишь на мощность котла, но никак на его работу;
ионные водонагреватели быстро нагреваются и остывают, поэтому с ними удобно применять любые автоматизированные системы контроля температуры в помещении;
они безопасны, так как даже при отсутствии воды устройство не испортится, не вызовет пожар или замыкание, оно просто не будет работать (не будет замкнутой цепи);
они обладают отличным КПД, достигающим 98%.

Недостатки электродных водонагревателей:

знания в электротехнике нужны не только для того, чтобы соорудить котел, но и рассчитать параметры жидкости, ее электропроводности и количества примесей;
для работы устройства не подойдет обычная вода, например, из любой системы отопления, так как в такой жидкости много свободных ионов;
нельзя допускать попадание воздуха внутрь котла, так как это ускорит процесс коррозии металла, тем самым уменьшит срок службы водонагревателя;
нужно следить за температурой воды в котле, так как если она превысит отметку в 75 градусов, то это существенно увеличит затраты электроэнергии;
при установке прибора нужно его заземлять, в особенности это касается самодельных устройств;
мощность водонагревателя напрямую зависит от теплоносителя; качественная и правильно сделанная жидкость способна увеличить мощность прибора и наоборот;
они работают только от переменного тока.

Вы сможете использовать свой электродный котел в качестве проточного водонагревателя, просто подключив его к водопроводной системе.

Кроме этого стоит упомянуть несколько особенностей ионного нагревателя воды:

его можно использовать в качестве обычного проточного водонагревателя, а не только как котел;
легкость сборки и монтажа, простота ремонта положительно сказываются на его популярности;
очень дешевый, даже если покупать заводской вариант, а не делать его самостоятельно;
бесшумный, никак не воздействует на окружающую среду или человека, не выделяет токсинов или вредных веществ, поэтому его можно установить в любом месте.

Насколько бы ни был хорош ионный котел, все равно он не является достойной заменой газовым аналогам. Если есть возможность установить газовое оборудование, конечно, выбирайте последнее.

Установка и эксплуатация электродных нагревателей воды

Хотя монтаж системы отопления с ионным котлом довольно просто, все же сначала вы должны усвоить несколько обязательных правил, без которых система или не будет работать вовсе, или же станет небезопасной и недолговечной.

оборудуйте систему манометром, который поможет следить за давлением в котле и трубах;
обязательно установите предохранительный клапан, чтобы последний сбрасывал излишки пара;
стоит смонтировать автоматические отводчики воздуха;
позаботьтесь об устройстве запорной арматуры, которая должна располагаться обязательно после расширительного бачка.

Схема системы отопления с использованием электродного котла довольно проста. Главное, установить все обязательные ее элементы. А именно: воздухоотводный и обратный клапаны, манометр, сливной и предохранительные вентили.

Сам котел необходимо монтировать строго вертикально, так как вода при нагревании превращается в пар и стремится вверх. Подача холодной жидкости осуществляется снизу. Устройство должно иметь отдельное крепление, а не висеть на трубах. Также не стоит устанавливать пластиковые трубы непосредственно на выходе из котла. Первые 1,5 метра трубы должны быть металлическими. Остальную часть системы отопления можно выполнить из металлопластиковых труб.

Перед запуском системы отопления с ионным котлом, ее нужно полностью промыть специальными средствами. Таким образом вы существенно повысите КПД и долговечность всей системы.

Еще один немаловажный вопрос – заземление. Его необходимо выполнить из проволоки диаметром от 4 мм, имеющей сопротивление не более отметки в 4 Ом. Подключать заземление нужно к нулевой клемме, расположенной в нижней части водонагревателя.

Особое внимание стоит обратить на объем системы отопления. Следуйте простому правилу: на 1 кВт мощности котла наибольший литраж составляет 8 л. Несложно подсчитать, что на мощность, например, в 5 кВт, максимально допустимый литраж составит 40 л.

Расчет объема – важная составляющая. При неправильном подсчете снизится эффективность работы устройства. Котел будет работать больше, а, значит, увеличится потребление электроэнергии и износ нагревателя.

Алюминиевые радиаторы являются наилучшим выбор для частных домов с электродным котлом отопления.

Для электродных устройств не подходят обычные чугунные радиаторы, так как в своем составе они содержат большее количество примесей, влияющих на электропроводность жидкости. Здесь оптимальным выбором станут алюминиевые или биметаллические батареи. Лучше выбирать те, которые имеют наименьший объем, чтобы снизить энергозатраты.

Электродный котел своими руками

Как говорилось ранее, ионный водонагреватель имеет относительно простую конструкцию, поэтому его можно сделать и самостоятельно. Стоит ли этим заниматься, ведь можно взять уже готовую модель в магазине, правда, немного переплатив.

Итак, для самостоятельного изготовления вам нужно купить или найти в закромах следующие материалы и инструменты:

тройник и муфту;
изоляционные материалы;
клеммы для подключения котла к электросети и заземлению;
один или несколько (по желанию) электродов;
стальная труба большого диаметра (для корпуса устройства);
сварочный аппарат;
набор ключей;
газовый ключ;
вентили, обратный и воздушный клапаны, манометр.

Берете трубу большого диаметра (около 100 мм) и длиной желательно от 250 мм. С помощью тройника в нее нужно вставить электрод. Через этот же тройник будет поступать вода. С другой стороны трубы нужно установить муфту, через которую уже нагретая жидкость будет идти в систему отопления.

ВАЖНО! Так называемый ноль, идущий от розетки, обязательно устанавливается на трубу, а не электрод. На последний подключается фаза.

Процесс сборки электродного котла достаточно прост, главное чтобы система была герметична и электрод не касался других металлических частей.

При монтаже электрода на тройник установите между ними изолятор (например, пластиковый). Не забывайте, что устройство должно быть герметичным. Если вы хотите трубу и тройник соединять между собой резьбовым соединением, то придется его заказать в токарной мастерской.

На трубу приварите болт и на него установите клемму для крепления будущего заземления. Сверху установите муфту и приварите металлическую трубу (как говорилось ранее с длиной 1,2-1,5 метра), после чего можно всю конструкцию закрыть декоративным корпусом.

Вывод

Электродный котел – хорошее решение для дач и загородных домиков. Его установка не требует разрешительных документов или отдельного помещения, а эксплуатация – повышенных требований к технике безопасности. Такое устройство можно сделать самостоятельно, но насколько это целесообразно – решать вам. Хотя водонагреватель имеет очень высокий КПД, все же его использование обходится намного дороже, чем эксплуатация газового аналога. Стоит отметить также требовательность ионного котла к теплоносителю и системе отопления. Если не выполнять обязательные требования, то устройство будет работать неэффективно и прослужит намного меньше заявленного срока.

Электродные котлы для отопления частного дома: отзывы

Предлагаем вам ознакомиться с отзывами на наиболее популярные модели ионных котлов “Галан”.

Используем котел уже более четырех лет. С легкостью обогревает 3 комнаты. Правда, последнее время устройство начало периодически выключаться. С чем это связано – неизвестно. В качестве теплоносителя используем обычную воду, котел показывает отличный КПД. Если бы не периодические отключения, то можно было бы смело ставить водонагревателю твердую пятерку по всем параметрам.

Недавно решили себе установить электродный котел. Выбрали электрокотел Галан мощностью в 6 кВт. Переживали, что не хватит мощности устройства, так как нужно было обогреть площадь в 60 квадратов при стандартной высоте потолков. Но опасения были напрасны. Котел отлично справился со своей задачей, при этом среднее потребление при уличной температуре -2-4 градуса составляет менее 400 кВт в месяц. Работает устройство по принципу климат контроля, то есть поддерживает постоянную температуру в доме.

Используем котел от “Галан” еще с середины 90-х годов. Модель на 5 кВт. Никаких нареканий на его работу нет. Устройство работает исправно, потребляет не слишком много электроэнергии. Хотя сейчас есть возможность установить газовое оборудование, делать этого не хочу, так как ионный водонагреватель намного безопаснее и надежнее. Лучше утеплить дом и тем самым сократить потребление электроэнергии. Правда, если температура за окном опускается ниже -10, котел уже потребляет более 600 кВт в месяц. Но у нас в регионе климат мягкий и зимой относительно тепло.

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.