Caldera elèctrica de bricolatge per a calefacció de polipropilè

La idea de com fer una caldera elèctrica amb les meves pròpies mans em va venir després de comprar una caseta d’estiu no gasificada. Hi ha 3 models dignes de fabricació: es tracta d’elements calefactors, elèctrodes (o iònics) i calderes d’inducció. He provat totes aquestes opcions i ara us explicaré les complexitats de l'auto-muntatge d'aquestes calderes.

Una caldera elèctrica casolana és una bona alternativa a la calefacció central.

Cuinar l'eina

Abans de fabricar qualsevol caldera elèctrica, heu de tenir cura d’una bona eina, potser aquest és el punt més feble. No és difícil muntar les unitats mateixes, però, per exemple, és poc realista sense una màquina de soldar.

No és realista muntar una bona caldera elèctrica domèstica sense una màquina de soldar.

• Màquina de soldar - és millor agafar un soldador inversor (el preu comença a partir de 4700 rubles);
• Cortador - heu de poder treballar amb un tallador de gas, de manera que, per a ús domèstic, feu models de plasma (preu a partir de 4300 rubles);
• Búlgar - és convenient tenir dues rectificadores, una gran per a un disc de 230 mm (preu a partir de 2800 rubles) i una petita per a un disc de 125 mm (preu a partir de 1800 rubles);
• Trepant elèctric;
• Pinxes;
• Un martell;
• Kern;
• La ruleta.

Opció número 2. Fabricació d’una caldera d’elèctrodes

La caldera d'elèctrodes és un desenvolupament més progressiu. Aquests escalfadors van començar a ser àmpliament utilitzats en els darrers 10-15 anys.

Dispositiu de caldera d’elèctrodes

L’aigua mateixa s’utilitza com a element escalfador a la caldera d’elèctrodes. La caldera és un cos metàl·lic, en el qual s’insereix un elèctrode d’acer aïllat del cos.

Una fase es connecta a l'elèctrode i zero a la caixa, quan s'aplica tensió, els ions d'aigua comencen a oscil·lar a una freqüència de 50 Hz, com a conseqüència dels quals el líquid s'escalfa. Per això, aquests agregats també s’anomenen iònics.

Esquema general de la caldera d'elèctrodes.

Les dimensions d’aquestes unitats són petites, s’utilitza com a cos un tub amb un diàmetre de fins a 320 mm i una longitud de fins a 600 mm, però aquest és el màxim, per a les cases particulars les calderes d’ió es fabriquen gairebé la meitat de la mida.

Esquema d’un sistema de calefacció amb caldera iònica.

Dignitat:

• De mida força modesta, aquesta caldera no interferirà ni en el sistema de calefacció local d’un petit apartament;
• En aquests escalfadors no hi ha un "funcionament en sec", és a dir, sense aigua, la caldera simplement deixarà de funcionar, però no hi cremarà res;
• El sistema no té por de les caigudes de tensió;
• S'escalfa ràpidament i també es refreda ràpidament, cosa que significa que és fàcil d'ajustar;
• En comparació amb les unitats alimentades per elements calefactors, la caldera d’elèctrodes és molt més econòmica.

Les calderes d’elèctrodes són molt més econòmiques que les resistències.

desavantatges:

• Les calderes iòniques són molt exigents quant a la qualitat i el nivell de conductivitat elèctrica del refrigerant;
• A causa del major risc de descàrrega elèctrica, els dispositius necessiten una connexió a terra fiable;
• Quan l’aire entra al sistema, els elèctrodes es corroeixen activament i es tornen ràpidament inutilitzables.

Muntatge de la caldera iònica

Il·lustracions	Recomanacions
	Material del cos. Tub metàl·lic amb un diàmetre interior d’uns 50 mm i una longitud de 400 mm; Vareta monolítica amb una secció transversal de 20 mm, longitud 300 mm; Dos adaptadors amb rosca femella. Es va practicar un forat cec des de l'extrem de la vareta i es va tallar un fil per obtenir un pern de 10 mm.
	Ajustem el tub de derivació. Es soldarà una canonada de derivació des del lateral i la segona des de l’extrem de la canonada. En primer lloc, hem de retallar la canonada lateral perquè encaixi perfectament amb el cos de la canonada. Vaig tallar la canonada amb un molinet i després la vaig perfeccionar amb una llima rodona. Llegiu també:  Com es pot fer un terra càlid a partir de la calefacció central en un apartament amb les seves pròpies mans
	Tallar un forat. En aquell moment, no tenia un tallador de plasma, de manera que vaig haver de picar la canonada al voltant de la circumferència i perforar forats de 5 mm.
	Ajust del forat. Després, amb l’ajut d’un natfel i una llima rodona, el cercle es converteix en l’ideal. La distància des de la vora de la canonada fins a la branca lateral és de 10 a 15 mm.
	Soldem les canonades. Primer s’han d’adherir les canonades soldant en diversos llocs, per no conduir, i després escaldar la costura.
	Retalla la plataforma. Com a plataforma, he utilitzat una làmina de fibra de vidre amb un gruix de 20 mm, una mida aproximada de 120x120 mm, la vaig tallar amb una serra per a metall.
	Preparació de la plataforma. Practicar 5 forats a la plataforma, 1 al centre i 4 al llarg del perímetre (com a la foto). Diàmetres de forat de 10 a 12 mm. S'adjuntarà un elèctrode d'acer a través del forat central i els forats laterals serveixen per fixar el tambor de la caldera.
	Fixació del cos a la plataforma. Per poder fixar fermament el cos de la caldera a la plataforma, he soldat femelles de 12 mm per 4 costats. Passen fàcilment cargols de 10 mm. Però aquestes "orelles" s'haurien d'elevar lleugerament per sobre de la plataforma, per assegurar aquest buit, vaig cargolar les femelles "natives" dels cargols des de baix i vaig fixar els suports amb les mateixes femelles des de dalt. Les orelles rígides són més fàcils de soldar.
	Muntatge de la caldera. Retalleu la junta de goma lleugerament més gran que el diàmetre exterior de la caldera; Fem un forat al centre de la junta i fixem un elèctrode d’acer a través de la junta; Instal·leu el cos de la caldera i fixeu-lo a la plataforma.

Una mica més difícil ...

Dibuix de caldera casolà
Tot i la disponibilitat de formes alternatives d’utilitzar l’electricitat en els sistemes de calefacció, una caldera de ple dret continua sent la millor opció. El cos de la caldera és d’acer. Aquesta elecció es justifica des del punt de vista de la seguretat, la durabilitat de l'estructura i la facilitat de fabricació. Podeu crear un cos mitjançant una màquina de soldar convencional. Aquest treball no requerirà cap habilitat especial seriosa.

No en facis cap cas gran. Com més compacta sigui la caldera, més eficaç funciona. Què cal fer si la casa és gran i necessiteu una unitat, la potència de la qual us permetrà escalfar una gran quantitat d’aigua? Refusar la caldera elèctrica a favor d’un altre tipus d’equip. Els aparells elèctrics són adequats per escalfar una petita casa de camp, però quan escalfen cases grans no seran la millor opció.

El cos pot ser de qualsevol forma, però s’ha de segellar pels dos costats. Es fan dos forats a banda i banda. A través d’un, el refrigerant s’abasteix al sistema, i per l’altre l’aigua refrigerada entra a la caldera.

Element de calefacció

Tipus d’elements calefactors
La dificultat més gran en la fabricació d’una caldera elèctrica és escollir l’element de calefacció adequat. La seva potència hauria de ser suficient per escalfar el refrigerant i l'aigua del sistema de subministrament d'aigua calenta (si cal, equipar-lo). La potència es selecciona en funció dels càlculs realitzats. A l’hora de dissenyar un sistema de subministrament d’aigua calenta, és millor triar un element de calefacció amb indicadors d’alta potència.

L'element calefactor s'instal·la a la carcassa de la coberta inferior, oposada al forat a través del qual se subministra el refrigerant refrigerat a l'escalfador. Val la pena instal·lar vàlvules d’aturada a la canonada al costat de la caldera per tal de garantir el manteniment del dispositiu. Les vàlvules d’aturada us permetran apagar la caldera si cal sense drenar l’aigua del sistema. Per regla general, els sistemes de calefacció amb caldera elèctrica es fabriquen amb circulació forçada, cosa que també requerirà la connexió d’equips de bombament.

Quadre elèctric

El funcionament dels equips elèctrics és proporcionat per l’energia de la xarxa elèctrica. Per connectar un dispositiu casolà a aquest darrer, haureu de dissenyar un quadre elèctric. Definitivament, haureu de connectar una entrada trifàsica... És millor confiar aquesta part del treball a un electricista qualificat, ja que el cost de l’error és desproporcionadament elevat.

Un arrencada, sistemes automàtics, relés, controls de dispositius elèctrics s’instal·len en un blindatge metàl·lic. El sistema ha d’estar connectat a terra. L'eficàcia de la connexió a terra hauria de ser verificada anualment pels empleats d'organitzacions especialitzades. Les dades obtingudes per mesures es registren necessàriament al protocol. La forma més senzilla de realitzar connexions a terra és la següent. Sota el terra hi ha una estructura feta d’un cargol soldat a un passador metàl·lic. Un cable elèctric del blindatge es cargola al cargol. Com podeu veure, tot és senzill.

Quadre elèctric de fàbrica

El circuit elèctric del dispositiu inclourà els elements següents:

• Màquina.
• Interruptor magnètic.
• Botons de control.
• Commuta l'interruptor i el relé.
• Disjuntors.
• Sensors tèrmics.
• Automatització addicional (si cal).

Després de connectar-vos a la xarxa, podeu engegar la caldera per primera vegada i provar el sistema.

Opció número 3. Calderes d’inducció

Dels models àmpliament utilitzats, la caldera d’inducció es pot considerar el darrer desenvolupament.

Com funcionen els escalfadors d’inducció

Si no us endinseu en les complexitats del dispositiu, una caldera d’inducció és el mateix forn de microones, el refrigerant s’escalfa mitjançant un camp magnètic.

L’esquema del sistema de calefacció implica el funcionament en un interval de temps determinat.

Dignitat:

• Seguretat;
• Alta eficiència;
• Es pot utilitzar qualsevol refrigerant en aquestes unitats, la seva qualitat no importa;
• En les calderes d’inducció, pràcticament no es forma cap escala.

desavantatges:

• El cost de les calderes d’inducció és força elevat;
• Aquests dispositius tenen una automatització de control relativament complexa. Muntar-lo amb les seves pròpies mans és un problema per a un aficionat.

Muntar un senzill escalfador d’inducció

Quan vaig començar a estudiar els escalfadors d’inducció casolans, em vaig adonar que les instruccions que s’hi ofereixen no són senzilles i que els dibuixos són bastant complicats per a un artesà casolà, però hi ha una solució interessant, que us parlaré més endavant.

Il·lustracions.	Recomanacions.
	En què consisteix la caldera. Per muntar aquesta caldera, heu de comprar una estufa d’inducció amb una potència de 2,4 kW (costa uns 2.000 rubles) i 3 m de canonada perfilada amb una secció de 25x50 mm amb un gruix de paret de 2,5 mm.
	Principi de funcionament. Hem de construir una mena de contenidor pla a partir d’un tub perfilat per on circularà l’aigua. A continuació, poseu una estufa d’inducció en aquest recipient i engegueu-la. Això és el mateix que posar una olla d’aigua a sobre dels fogons.
	Tallem la canonada. El més difícil d’aquest treball és fer-ho tot amb la màxima precisió possible. Vaig tallar la canonada amb una serra de mitra sobre un llit de parada. En el meu cas, la canonada es va tallar en trossos de 400 mm, després dels quals vaig netejar les vores de les rebaves amb una llima.
	Diagrama de capacitat. Com es mostra al diagrama, l’aigua circula com una serp per aquest improvisat radiador. No per casualitat vaig fer exactament 6 registres, de manera que tindré el subministrament i el retorn per un costat i serà més fàcil connectar l’estufa al sistema de calefacció.
	Tall dels forats de connexió. Els forats de connexió han d’estar clarament oposats. En aquest cas, he perforat 2 forats al llarg de les vores amb un trepant de 10 mm i després he tallat el centre entre ells amb un molinet petit.
	Numeració de canonades. Hi ha un punt molt important: les canonades perfilades no són perfectament simètriques, d’una banda són lleugerament arrodonides i, de l’altra, són uniformes. Si us hi fixeu bé, ho podreu veure a la foto de l’esquerra. Per tant, inicialment hem de plegar la vora esmolada de les canonades amb la contundent. Per no confondre’ls més endavant, les canonades es numeren immediatament. Llegiu també:  Dipòsit d'expansió per al subministrament d'aigua: dispositiu, funcions, connexió
	Recollim capacitat. Ara hem de bullir totes les costures entre les canonades, per això les col·loquem sobre una superfície perfectament plana i les ajustem amb una pinça. A més, perquè l'estufa no condueixi, primer agafem totes les costures en sentit apuntat i, a continuació, les soldem a fons.
	Tanquem l’extrem del contenidor. Per soldar un costat del recipient, vaig tallar una tira.La tira es va tallar amb la mateixa canonada perfilada, simplement vaig tallar un dels costats amb una trituradora. Soldem com de costum, primer l’agafem i després l’escaldem.
	Soldem les canonades. Al revers, fem gairebé el mateix, amb l'única diferència que les canonades d'entrada i retorn es solden a les canonades extremes. L’àrea de contacte del nostre contenidor metàl·lic amb l’estufa d’inducció ha de ser el més gran possible, de manera que les costures de soldadura s’han de netejar amb un molinet.
	Muntem les guies. Per tal de penjar tota aquesta estructura a una paret vertical a la part posterior, soldem 2 cantonades, a les quals s’insertarà la nostra estufa d’inducció, com en un nínxol.
	Pintura. Al final del treball de soldadura, vaig pintar tota l’estructura amb pintura resistent a la calor i vaig soldar a les frontisses per penjar la nostra caldera d’inducció a la paret. En principi, ja està, ara podeu connectar la caldera a la calefacció i utilitzar-la. Quan compreu una estufa per a la vostra caldera, assegureu-vos que pugui funcionar contínuament; en cas contrari, haureu de reiniciar el sistema cada 2 hores.

Avantatges i desavantatges de les canonades de polipropilè

Les canonades metàl·liques s’utilitzen cada vegada menys en sistemes de calefacció autònoms. El seu lloc l’ocupen germans de polipropilè. Són fàcils d’instal·lar i resistents a altes temperatures. Les canonades es poden soldar i tallar fàcilment i no menys fàcilment col·locar-les directament a parets o terres. En cas d’avaria, es necessitarà un temps mínim per substituir la zona danyada. Si la instal·lació es realitza des de zero, quan s’utilitzen canonades de polipropilè, les condicions de treball es redueixen significativament.

Hi ha diverses mides de canonades de PP. El diàmetre es selecciona en funció de la potència i la mida del vostre sistema de calefacció.

Quins avantatges tenen les canonades de polipropilè?

• Resistència suficient per treballar en sistemes autònoms: les canonades de plàstic suporten pressions de fins a 10 atmosferes i més, sense esclatar sota la seva influència;
• Resistència a altes temperatures: les canonades combinades de plàstic i alumini poden funcionar a una temperatura del refrigerant de fins a +95 graus. També es permet un excés a curt termini de la temperatura màxima possible;
• Excel·lent pas del refrigerant: la superfície interna de les canonades de plàstic és molt llisa, de manera que res no interfereix amb el flux del refrigerant;
• Sense corrosió: si l’acer té por de l’òxid, el plàstic no en té por. No es deterioren ni s’oxiden, conservant les seves propietats durant moltes dècades;
• Llarga vida útil: els fabricants asseguren que les canonades de polipropilè serveixen durant 40-50 anys i encara més;
• Resistència a sals i components agressius: el polipropilè reacciona tranquil·lament a l’augment de l’acidesa del refrigerant sense col·lapsar-se ni deteriorar-se;
• Facilitat d’instal·lació: el sistema de calefacció es pot muntar fàcilment sense ajuda externa.

La llista d’avantatges és bastant gran, per això les canonades de polipropilè estan tan esteses.

Malauradament, les canonades de polipropilè també tenen desavantatges:

• La presència de pèrdues de calor: haurà de pagar-ho amb costos addicionals de calefacció... En alguns casos, el problema es resol amb l'ajut d'un aïllament tèrmic addicional aplicat a la part superior;
• Heu d’aprendre la instal·lació correcta: aquells que estiguin acostumats a treballar amb canonades metàl·liques hauran d’aprendre els principis de la seva instal·lació a partir del polipropilè.

Sortida

Cadascuna de les calderes que he presentat ha estat provada repetidament i està garantida que funcionarà, quina és la vostra empresa. El vídeo d’aquest article conté moltes recomanacions i també mostra les subtileses del procés. Si teniu alguna idea o teniu alguna pregunta, escriviu als comentaris, intentaré ajudar-vos.

Una petita caldera elèctrica casolana pot escalfar una casa particular de mida mitjana.