Зміст:
- Пристрій і принцип дії
- Порядок виконання робіт по виготовленню нагрівача
- Інструкція по збірці
- Висновок нагрівача в робочий режим
- Висновок
Опалювальні установки, що перетворюють електричну енергію в теплову різними способами, випускаються багатьма виробниками. Однак можна істотно заощадити на купівлі, якщо знати як самому зробити електродний котел своїми руками. Для заміського будинку невеликих або середніх розмірів апарат можна виготовити самостійно, оскільки його конструкція не відрізняється складністю.
Пристрій і принцип дії
Всім відомий саморобний кип’ятильник з двох лез, прикручених до сірників. Такий же і принцип роботи електродного котла, він заснований на процесі електролізу. У звичайній воді містяться солі різних металів, завдяки чому вона стає провідником. Якщо до металевих контактів, зануреним у воду, подавати постійний струм, то заряджені частинки солей (іони) почнуть безперервно рухатися від одного контакту до іншого і осаживаться на ньому. В нашій мережі змінний струм частотою 50 Гц, тоді іони будуть змінювати напрямок свого руху 50 разів в секунду.
Чим більше вода, що протікає через електродний котел, містить солей, тим інтенсивніше рух частинок і менше опір рідини. За законом Ома при постійному напрузі зменшення опору приводить до збільшення сили струму. Оскільки вода не проводить електрику так само добре, як мідь або алюміній, то зростання сили струму призводить до її інтенсивному нагріванню. Таким способом електродні опалювальні котли перетворюють майже 100% електроенергії в тепло. Сила струму, а слідом за нею і потужність нагрівача залежить від концентрації солей в теплоносії:
P = UI, де:
- P – значення потужності, Вт;
- U – напруга в мережі, для однофазної мережі дорівнює 220 В, для трифазної – 380 В;
- I – сила струму, А.
Виробниками зазвичай використовується наступне пристрій електродного котла опалення: циліндричний корпус з відрізка труби, усередині якого розташований круглий електрод. Він служить першим контактом, до якого підводиться фазний провід. Другий контакт – це сам корпус, до нього підключається нульовий провід. Щоб уникнути ураження електрострумом корпус апарату обов’язково потрібно заземлити, для чого на ньому передбачається третій контакт. Таку ж конструкцію приймають майстра, щоб виготовляти електродні котли своїми руками.
Порядок виконання робіт по виготовленню нагрівача
Для початку потрібно вивчити креслення саморобної електродного котла, в ньому представлена конструкція, що вимагає мінімуму зварювальних робіт.
1 — залізна труба безшовна ?57 мм з внутрішнім різьбленням; 2 — покриття із термостійкої фарби; 3 – патрубки для входу та виходу теплоносія ?32 мм з зовнішньою різьбою; 4 – бічні металеві заглушки; 5 – внутрішній електрод для котла ?25 мм; 6 – приєднувальні клеми з різьбою М6 для підключення нульового проводу і заземлення; 8 – прокладки з гуми або пароніту.
Якщо ви маєте навички зварювальника і відповідне обладнання, то можете змінити конструкцію, приваривши замість різьбових заглушок кола з металу. Деякі майстри роблять електродний водонагрівач з виходом теплоносія вгору, встановивши патрубок замість заглушки. Внутрішній електрод потрібно буде ізолювати від корпусу, для цієї мети можна застосовувати різні фторопластові втулки або виготовити саму кришку з склотекстоліти. Тим і гарні електродні котли, виготовлені своїми руками, що є широкий простір для поліпшень і модернізації з використанням підручних матеріалів. Тільки не слід захоплюватися і робити апарат з різних металів, вони можуть утворити гальванічну пару, в результаті на одному з електродів буде активно рости накип.
Інструкція по збірці
Коли з’явилося розуміння, з чого зробити електродний котел своїми руками, можна приступати до заготівлі деталей і збірці, дотримуючись інструкції:
- Розмітити і відрізати труби для корпусу і патрубків, в них за допомогою болгарки зробити вибірки сферичної форми для прилягання до циліндричної поверхні корпуса. У ньому просвердлити отвори в місцях приварювання патрубків.
- Нарізати все різьблення можна з допомогою спеціальних мітчиків і плашок для трубної різьби. Якщо таких засобів немає, треба звернутися в токарну майстерню. Там же можна виточити заглушки, фторопластову втулку і внутрішній електрод.
- До корпусу приварити готові патрубки і клеми для приєднання проводів.
- Закріпити електрод в заглушці і встановити його в електричний електродний котел. Закрутити і затягнути обидві заглушки.
- Готовий виріб можна пофарбувати емаллю, стійкою до температурі до 120 ?С.
Після складання необхідно перевірити зварні шви на проникність. Просто наповнити апарат водою недостатньо, оскільки робочий тиск у системі може досягати 2 Бар, а аварійне – 3 Бар. Шви потрібно очистити від шлаків і покрити мильною піною. Після цього створити всередині корпусу надлишковий тиск за допомогою компресора, в місцях непроваров будуть з’являтися бульбашки. По закінченні перевірки саморобний електродний котел опалення можна розміщувати в котельній і підключати до системи, використовуючи таку схему:
1 – опалювальна електроустановка; 2 – група безпеки, складається з запобіжного клапана, воздухосбрасывателя і манометра; 3 – кульовий кран; 4 – прилади опалення; 5 – розширювальний бачок; 6 – кран для спорожнення; 7 – сітчастий фільтр; 8 – насос.
Висновок нагрівача в робочий режим
Останній етап – підключення проводів електроживлення та заземлення, заповнення системи водою та налаштування електродного котла. Його потрібно вивести на робочу потужність коригуванням складу теплоносія. Зазвичай використовують водопровідну воду, але вона має ряд шкідливих включень, які утворюють накип на поверхнях електродів. Ідеальний варіант – на самому початку заповнити систему водою, що дистилює, якщо її немає – дощової або водопровідної.
Для установки потрібно мати такі прилади і матеріали:
- струмові кліщі або амперметр;
- сода;
- шприц;
- ємність для розмішування.
Оскільки електродні котли, зроблені своїми руками за наведеним кресленням, будуть мати орієнтовну потужність 4 кВт, то за розрахунком сила струму в ланцюзі повинна бути 4000 Вт / 220 В = 18 А. Амперметр приєднується до проводів живлення, після чого апарат вмикається в мережу для нагрівання води в системі. В цей час в ємності робиться розчин соди, орієнтовна пропорція — 1 / 10. Його краще додавати в систему через відкритий розширювальний бак або інше місце шприцом.
Після включення перші свідчення амперметра будуть менше, ніж 18 А. Невеликими порціями, не поспішаючи, в теплоносій для електродних котлів додається розчин соди. При цьому система повинна бути повністю прогріта. Якщо була залита дистильована вода, то процес займе тривалий час, потрібно запастися терпінням. Долив треба припинити, коли прилад покаже 16-17 А, інакше можна перевищити концентрацію. Це загрожує закипанням і викидом пара або розривом пластикових труб.
Висновок
Електродний котел простий у виготовленні, надійний в роботі і займає невеликий простір в котельній. Єдине його слабке місце – вимоги до складу теплоносія. Коли їх виконати неможливо, то бажано ставити індукційний котел, який нагріває теплоносій вихровими струмами і не залежить від концентрації солей у воді.
Для тих, хто хоче спробувати зробити котел на твердих видах палива, радимо почитати статтю про виготовлення саморобного піролізного котла.