Котел для отопления частного дома: как выбрать

Настенные модели электрических котлов со встроенной группой безопасности, которые предусматривают эксплуатацию в системах отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией, подключаются за счет соединения подающего и обратного трубопроводов с соответствующими патрубками теплосилового агрегата.

Электрокотел с ТЭНом, который не оборудован расширительным баком и насосом, подключается по следующей схеме:

расширительный бак устанавливается на прямом выходном участке подающего трубопровода, после него врезается отсекающий кран с шаровым механизмом,
насос и грязевик можно установить как на подаче, так и на обратке,
трубопровод подпитки врезают в магистраль обратного направления.

По аналогичной схеме подключают электродный/индукционный теплосиловой агрегат к отопительной системе закрытого типа с мембранным расширительным баком.

Содержание

Выбираем мощность котла

Поиск ответа на вопрос о том, как выбрать котел стоит продолжить с подбора мощности. Она соответствует количеству тепла, которое прибор выделяет за единицу времени. Рассчитывается мощность в киловаттах (кВт). Чем больше площадь помещения, тем больше должно быть значение мощности.

Универсальным и быстрым методом расчета является деление общей отапливаемой площади на 10. Например, для помещения 200 кв.м необходим прибор мощностью 20 кВт, 300 кв.м – 30 кВт и так далее. Такой способ расчета используется очень часто. Однако современные строительные материалы и инновационное инженерное оборудование позволяют минимизировать потери тепла. Поэтому производительность отопительной техники может оказаться гораздо выше.

Можно воспользоваться специальными проектными нормами. Непременно должны быть учтены следующие моменты:

количество людей, которые проживают в доме;
этажность здания;
число дверей и окон, которые имеются в помещении.

Однако правильный расчет требует более детального подхода. Также нужно учитывать материалы, из которых сделано помещение, качество теплоизоляции и даже регион, в котором вы проживаете. Грамотный расчет может сделать только специалист, при условии, что вы предоставите ему все необходимые данные.

Конструкция и принцип работы

Электрокотлы имеют довольно простую конструкцию. Все устройства оборудованы нагревательным элементом и ёмкостью для проводника тепла. По типу нагревательного элемента электрокотлы разделяются на:

устройства с тэнами (трубчатыми нагревателями);
индукционные котлы;
приборы с электродными нагревателями.

Электрокотлы классифицируются на 3 вида
Читать подробнее: индукционный котел отопления своими руками.

Передвигаться теплоноситель по системе может в принудительном порядке с помощью установки дополнительного оборудования (насосов). Также для этой цели могут использоваться элементарные законы физики и сила земной гравитации. При автоматической циркуляции насос устанавливается на входе обратки.

Устройство с тепловым электронагревателем

Такие устройства считаются самыми популярными благодаря простой конструкции и небольшой стоимости. ТЭН (нагревательный элемент) устанавливается в ёмкость, где и прогревается проводник тепла до нужной температуры. При прохождении тока по спирали тэна она нагревается до высокой температуры, благодаря чему и происходит нагрев жидкости.

Нагревательный элемент защищён от перегревания, так как вода постоянно циркулирует и охлаждает его. Чтобы поддерживать постоянный уровень температуры проводника тепла, устанавливается термостат, который отключает тэн в случае превышения установленной температуры. Включается аппарат снова, когда показатели будут уменьшены до минимальных.

Электрический котёл для отопления своими руками сделать несложно, если сравнивать его изготовление с другими видами отопительного оборудования. Он не будет обладать достоинствами покупных аналогов, но всё же возложенную на него функцию выполнит.

Для самостоятельного изготовления устройства понадобятся только нагревательные трубчатые элементы и ёмкость. Но идеальным такой котёл считать не стоит, поскольку его КПД будет ниже 80%. Многое зависит и от качества тэнов, на которых образуется накипь из-за растворённых в воде солей. Зачастую она приводит к выходу оборудования из строя из-за перегрева. Как показывает практика, накипь слоем 1 мм снижает КПД на 10-15%. Но даже учитывая это, электрические конструкции для нагрева помещений пользуются большой популярностью.

КПД такого устройства будет далек от 100%

Индукционные аппараты

Такие устройства, в отличие от тэновых моделей, имеют КПД, приближённый к 100%. К тому же они долговечны. Срок их службы составляет около 25-35 лет, при этом дополнительно они могут выполнять функцию бойлера, нагревая воду. Благодаря преобразованию энергии практически без потерь котлы индукционного типа имеют самую высокую энергоэффективность.

Тем не менее такой тип оборудования не стал популярным у домашних мастеров, поскольку индукционный самодельный электрокотел для отопления дома сделать очень сложно. Связано это с необходимостью использования электронных преобразователей напряжения.

Конструкция такого устройства состоит из катушки (индуктора), которая установлена на металлический сердечник. Последний представляет собой змеевик из труб, по которым движется теплоноситель.

Индукционный котёл отличается от тэновых устройств тем, что площадь соприкосновения воды или антифриза с нагревательным элементом у него в несколько раз выше. Поэтому и КПД индукционных агрегатов равняется 99-100%. Накипи в них образуется в несколько раз меньше, поскольку создаются микровибрации, которые предотвращают такой процесс. Электрокотлы также имеют защиту от перегревания элекроэлемента, так как вода постоянно циркулирует.

Электродный агрегат

Конструкция на электродной основе чем-то напоминает «армейский» кипятильник. Она состоит из двух лезвий, между которыми есть зазор в 1-2 мм. В качестве теплоносителя используется вода с растворённой солью.

Электродный котёл включает в себя отрезок металлической трубы. Внутри расположен электрод, который закрыт с помощью втулок. Обязательно должно быть хорошее заземление с трубой, которое соединяют с корпусом котла.

Такой котёл имеет простую конструкцию

При подготовке теплопроводника необходимо правильно рассчитать количество соли, так как от этого показателя будет зависеть сила тока в цепи, то есть мощность устройства. Для корректировки температуры используют термостат. Также прибор оснащён автоматической системой отключения.

Разбираемся в конструкции

Огромный ассортимент материалов и доступность информации позволят не испытывать сложностей с изготовлением котла.

Но любой самодельный агрегат, в том числе и твердотопливный котел, требует для сборки знаний тонкостей конструкции и производственного процесса.

Что необходимо иметь

Для выполнения работ понадобится:

эскиз;
навык выполнения сварочных работ;
умение пользоваться газовым резаком;
навыки конструктора для того, чтобы правильно выполнить разметку и раскрой материала;
навыки каменщика;
, работающий на твердом топливе, потребует умения пользоваться электрическими инструментами: например, резьба болгаркой или электроножницами по металлу.

Сбор материала

Для того чтобы приступить к работе, необходимо запастись материалом. Обязательно понадобятся:

огнеупорный кирпич, строительный песок (глина);
трубы прямоугольного и круглого профиля, листовой металл;
колосники;
дверки для топочного и зольного отверстия;
чугунная плита для приготовления пищи;
водонагреватель и насос для циркуляции воды;
гравий или щебень, вода.

Инструменты

Производственный процесс не обойдётся без болгарки (электрических ножниц по металлу), сварочного аппарата. Также понадобится газовый резак, для работы которого необходим кислородный баллон и баллон с пропаном.

Также стоит запастись маркером по металлу, уровнем, метровой линейкой, шпателем, щипцами, пассатижами, электрической дрелью с набором свёрл. В целях безопасности обязательно нужно подготовить средства индивидуальной защиты — маски и очки. Можно приступать к работе.

Монтаж отопления в частном доме с котлом на дровах

Дровяные котлы с водяным контуром для отопления частного дома, подключаются к уже существующей системе обогрева с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя. Во время проведения монтажных работ, выполняют требования ППБ и СНиП.

Еще одним важным вопросом, учитываемым во время подключения, является необходимость в размещении вместительного топливного хранилища. Котел, за сезон сжигает 10-15 кубометров дров. Хранилище должно быть сухим, доступным, вместительным и безопасным.

Водогрейный котел на дровах для отопления частного дома, устанавливается в любом месте, при условии, что оно соответствует техническим и противопожарным требованиям. Общими рекомендациями, относительно выбора помещения под котельную, являются:

Под нужды котельной в частном доме на дровах, используют любое техническое помещение, соответствующее следующим требованиям: высота потолков не менее 2,2 м, площадь 8-12 м². Присутствует приточная и вытяжная вентиляция и освещение.
Установить дровяной котел в подвале можно при условии, что помещение будет сухим и отапливаемым. Соблюдение данных условий продлит время эксплуатации стальных теплогенераторов.
Дровяной котел для отопления частного дома с водяным отоплением, устанавливают на прочное основание. В случае подключения чугунного агрегата, потребуется сделать бетонный фундамент.
Чтобы предотвратить случайное возгорание при закладке дров, деревянное основание, по направлению открытия топочной дверки, застилают металлическим или асбестоцементным листом.
Хранилище под дрова размещают в смежном помещении.
Котел устанавливают в удобном для облуживания месте. Ко всем узлам: системе водоподготовки и фильтрации, оставляют свободный доступ.
Современное отопление частного дома дровяным котлом, зачастую требуют подключения к электросети. Обязательно устанавливают стабилизатор напряжения и источник бесперебойного питания. Автоматику подключают напрямую от щитовой, через автоматы и УЗО.
Монтаж дымохода проводят с соблюдением пожарных требований при установке. Все греющиеся элементы, при прохождении плит перекрытия и кровельной разделки, изолируют. На оголовок трубы устанавливаю искрогаситель. Варианты дымоходов обсуждаются здесь .

Главным требованием к эксплуатации дровяного котла, является соблюдение ППБ. Современные модели снабжены многоуровневой системой безопасности, предотвращающей задымление помещения и закипание теплоносителя.

Схемы отопления частного дома с котлом на дровах

Устройство отопления в частном доме с использованием дровяного котла, выполняется разными способами. Выбор схемы разводки, во многом зависит от конструкции котла и параметров помещения. Все варианты можно разделить на несколько классов, по следующим особенностям:

Движение теплоносителя – принудительные системы отопления используют в своей работе циркуляционные насосы, создающие давление в водяном контуре. Минусом решения является энергозависимость.Системы с естественной циркуляцией, используют способность жидкости расширяться при нагревании. Теплоноситель двигается по контуру самотеком. Минусом решения являются высокие требования, относительно соблюдения уклонов и углов. Правильно провести отопление к батареям сможет профессиональный монтажник.

Одно и двух трубная схема. Однотрубная система предусматривает последовательное подключение каждой батареи. Водяной контур запитывает каждый радиатор, после чего, теплоноситель возвращается обратно к котлу. Недостатком является ухудшение теплоотдачи, по мере отдаленности от котла.Двухтрубная система не имеет данного недостатка. К каждому радиатору подсоединяется подающий и обратный трубопровод. Данная схема обеспечивает равномерную подачу тепла к каждой точке отопления.

Жидкостная система отопления, подключенная к дровяному котлу, требует грамотного планирования и выполнения работ со строгим соблюдением всех существующих строительных норм. Особенно тщательно планируется схема разводки отопления в двухэтажном доме. Обязательна установка группы безопасности.

При установке циркуляционных насосов. дополнительно подключают стабилизатор напряжения и источник бесперебойного питания.

Современные дровяные котлы, отличаются экономичностью, безопасностью и удобством управления, и с успехом используются в качестве альтернативы газового оборудования.

Расчет мощности и температуры тёплого водяного пола

Процедуры установки

Для подвеса аппарата нужна монтажная планка, которая входит в комплект поставки: ее крепят к стене четырьмя дюбелями или анкерными болтами с обязательным выравниванием по горизонтали и вертикали. Если это напольный котел, то он устанавливается на специальную подставку.

Аппарат необходимо заземлить, осмотреть и убедиться, что он находится в правильном положении, давление воды в системе в норме, а также присоединены все коммуникации.

Электрические отопительные агрегаты должны подключаться проводом, сечение которого указано в документации на оборудование. Провода ведутся в специальных защитных коробах.

Варианты схем

Существуют различные схемы: схема подключения электрокотла с радиаторами отопления, схемы с возможностью монтажа каскада. Последний вариант применяется, если необходимо отапливать большие площади. Для работы аппаратов в каскаде клеммы управляющего агрегата соединяются с клеммами управляемого. Если системой установок руководит комнатный регулятор, то его управляющие контакты соединяются с клеммами ведущего оборудования.

Обвязка отопительного аппарата

Обвязка может проводиться по прямой и смесительной схеме. Прямая схема предполагает регулировку температур горелкой, смесительная – смесителем с сервоприводом. Обвязка проводится следующим образом. Устанавливается котельный коллектор, к котлу присоединяется труба необходимого диаметра.

На входе устанавливается трехходовый смесительный клапан, который будет регулировать температуру. На обратной линии устанавливается циркуляционный насос и монтируется блок контроля. После обвязки можно наполнять систему теплоносителем и провести испытание работы оборудования на правильность.

Не нужно недооценивать этот этап: в реальности он не так прост и незначителен, как может показаться. Нормальная обвязка позволяет использовать оборудование без системы автоматики, а это сильно уменьшает затраты. Поэтому она должна быть выполнена на профессиональном уровне и с учетом особенностей конструкции системы и котла.

Обвязку электрического котла должен делать специалист. Если все-таки ее приходится делать самостоятельно, то нужны уже собранные распределительные узлы. Общая схема реализации системы отопления в доме.

Установка электрического котла подразумевает наличие профильных знаний, специального инструментария и выполняется на основе действующих нормативов.

Полезные функции и недостатки

Также стоит подумать об установке универсального твердотопливного котла со встроенными электрическими тэнами. У некоторых моделей имеется даже варочная поверхность, что не потребует дополнительной внешней отделки.

Электрокотлы с легкостью переносят отключение электричества до 6 месяцев. Это делает их хорошим вариантом в случае нерегулярного использования системы или при перебоях с поступлением электроэнергии, необходимой для отопления частного дома.

Недостатком использования электрического котла является необходимость мощных подводящих кабелей с большим сечением.

Отопительные приборы, работающие в режиме длительного горения

Котлы длительного горения были разработаны, чтобы максимально увеличить эффективность сжигания топлива и промежуток между загрузками.

Различают два варианта такого оборудования.

Пиролизные котлы. В таких приборах предусмотрено две или даже три камеры сгорания. При этом горение топлива происходит при недостатке кислорода. В результате, выделяется большой объем дымовых газов, в большинстве своем весьма горючих. Данные газы поступают в следующую камеру, в которую подается воздух. В результате смешивания с кислородом горючие газы вновь воспламеняются и выделяют даже больше тепла, чем само твердое топливо.
Приборы с верхним типом горения. В обычных котлах на твердом топливе горение распространяется снизу вверх, то есть одновременно сжигается большая часть загрузки. Из-за слишком интенсивного горения система быстро перегревается, что не слишком эффективно и некомфортно для жильцов. Если применяется принцип верхнего горения, то поджиг производится только в верхней части загруженного топлива. При этом загорается лишь небольшая их часть, что существенно продляет срок горения топлива. Таким образом, выравнивается температура в помещении.

Эффективность твердотопливных котлов длительного горения достаточно высока – различные конструкции на дровах способны работать от 6-8 часов до суток на одной закладке, а на угле – от 10-12 часов до нескольких суток. Тем не менее, таких результатов можно достичь лишь при наличии очень качественных топливных материалов. Главное, чтобы они были сухими. Влажный уголь или дрова не смогут даже тлеть, то есть согревать такой котел не будет. Желательно оборудовать сарай для хранения угля или дровник с запасом на 2-3 года. В таком случае, твердотопливный котел длительного горения станет действительно достойным выбором.

Сборка отопительного агрегата

После раскроя деталей производится сборка, сварка в два этапа: собирается основание с топочным отсеком, параллельно сваривается водяная рубашка с водотрубной системой. На втором этапе — сваренные части соединяются в одно целое, фиксируются сварочными швами. Нужно делать, как минимум с двумя помощниками, вес деталей большой. Подробности операций видны на фото.

Основные стыки

Сборку деталей, водяной рубашки, водотрубной системы, топочной камеры нужно производить сварочным полуавтоматом, используя качественную проволоку. Позволит создавать ровный, качественный шов. Полуавтоматом очень удобно работать в узких, стесненных местах. Швы нужно делать двойными.

Топочный отсек

В топочном отсеке сгорает топливо, выделяющаяся тепловая энергия передается воде в окружающей рубашке. Необходимо сваривать тщательно, используя двойные швы. В самом низу топки размещают колосник. Можно приобрести готовый по размеру топки, сделать самостоятельно. Берется арматура, толщиной не менее 20-30 мм, нарезается на отрезки шлифмашиной, сваривается. В топку полученный колосник устанавливается на приваренные по периметру упоры из стального уголка.

Нижняя часть корпуса

В нижней части корпуса располагается дверца поддувала, зольник, дно, крепящиеся к нему опоры. Дверцу поддувала вырезают шлифмашиной, дрелью, навешивают в подготовленный проем корпуса на стальные петли, не забывая о закреплении по периметру уплотняющего асбестового шнура. В закрытом положении дверка удерживается защелкой, любой из доступных мастеру конструкций.

Зольник — ящик из листовой стали, который полностью вынимается через поддувало, позволяет быстро очищать от золы. Опоры нужно изготавливать из отрезков толстостенной трубы диаметром 5-7 см, длиной около 3-6 см. Приваривать нужно качественно, на равном удалении от краев дна — на них будет покоиться вес устройства (вместе с водой — не менее 250-300 кг).

Конструкция для задвижки поддувала

Задвижка поддувала, называемая шибером, может быть изготовлена самостоятельно, приобретена отдельно в готовом виде. При решении о самостоятельном изготовлении, нужно ориентироваться на размеры. Понадобиться стальной уголок, прямоугольный кусок стали, толщиной 5-8 мм. Нужно прорезать ряд вертикальных щелей с шагом в 2-3 см. Щели прорезаются в дверце поддувала. Приваренные уголки удержат пластину шибера, позволят сдвигать в горизонтальной плоскости на 3-5 см. Изменяя размеры щелей, можно будет регулировать приток кислорода в топку, интенсивность горения дров, угля.

Водотрубная система

Чертеж простого котла длительного горения

Такая конструкция твердотопливного котла довольно проста. Теплообменник может быть выполнен из листовой стали в виде «водяной рубашки». Для максимальной эффективности теплоотдачи и увеличения площади контакта с пламенем и горячими газами ее конструкция предусматривает наличие двух отражателей (выступов вовнутрь).

Чертеж простого твердотоплевного котла

В данной конструкции теплообменник представляет собой комбинирование «водяной рубашки» вокруг камеры сгорания и дополнительного щелевидного регистра из листового металла в верхней ее части.

Схема-чертеж котла с теплообменником щелевого типа

1 — дымовая труба; 2 — водяная рубашка; 3 — щелевой теплообменник; 4 — загрузочная дверка; 5 — дрова; 6 — нижняя дверка для поджига и чистки; 7 — колосники; 8 — дверка для регулирования подачи воздуха и чистки зольника.

Как подключить котел длительного горения своими руками
Сбросной клапан для отопления
Термодатчики для котлов отопления

В данных вариантах «водяная рубашка» дополнена теплообменными регистрами из труб в верхней части камеры сгорания. Кроме того, такие агрегаты рассчитаны на приготовление на них пищи. Вариант 4 большей мощности и с верхней загрузочной дверкой.

Рис. 3 Конструкции твердотопливных котлов с дополнительными регистрами и варочной поверхностью

1 — топливник; 2 — регистр из труб; 5 — труба обратки; 6 — подающая труба; 7 -верхняя загрузочная дверка; 8 — нижняя дверка для поджига и подачи воздуха; 9 — загрузочная дверка; 10 — дымовая труба; 13 — колосниковая решетка; 14,15,16 — отражатели; 17 — заслонка; 19 — водяная рубашка; 20 — зольник; 21 — варочная поверхность.

Самодельный на ТЭНах или заводской

При желании приобретают электрический котел заводского изготовления. Однако, стоит понимать, что самодельная конструкция выйдет дешевле при одинаковом КПД, к самодельному котлу можно подключать различные вариации управления, дополнять обвязку новыми узлами. В готовом заводском изделии этой возможности не будет.

Фото 1. Электрический настенный котел одноконтурный, модель ЭВПМ-Next, производитель — «ЭРДО», Россия.

Правильно работающий электрический котел оптимально справляется с нагревом дома, не допускает пробоев электроэнергии на батареи.

Проектирование и реализация сложных и малопонятных схем подключения проводится под надзором опытных специалистов.

Жидкость в котле не закипать, нагрев равномерный и постоянный. Предпочтение отдают низкотемпературным системам — они безопаснее и более контролируемы. Если есть скачки температуры — замените нагреватель и регулятор.

Post Views: 142

Своими руками