Caldeira elétrica faça você mesmo em polipropileno

A ideia de como fazer uma caldeira elétrica com minhas próprias mãos me veio à mente depois de comprar uma casa de verão não gaseificada. Existem 3 modelos valiosos para a fabricação - estes são elementos de aquecimento, eletrodo (ou iônico) e caldeiras de indução. Experimentei todas essas opções e agora vou falar sobre os meandros da automontagem dessas caldeiras.

Uma caldeira elétrica caseira é uma boa alternativa ao aquecimento central.

Cozinhando a ferramenta

Antes de fazer qualquer caldeira elétrica, é preciso cuidar de uma boa ferramenta - este talvez seja o ponto mais fraco. Não é difícil montar as próprias unidades, mas, por exemplo, não é realista sem uma máquina de solda.

Não é realista montar uma boa caldeira elétrica doméstica sem uma máquina de solda.

Máquina de solda - é melhor tomar um soldador inversor (o preço começa em 4700 rublos);
Cortador - você precisa ser capaz de trabalhar com um cortador de gás, portanto, para uso doméstico, leve modelos de plasma (preço a partir de 4300 rublos);
búlgaro - é desejável ter 2 moinhos, um grande para um disco de 230 mm (preço de 2.800 rublos) e um pequeno para um disco de 125 mm (preço de 1.800 rublos);
Furadeira elétrica;
Calipers;
Um martelo;
Kern;
Roleta.

Opção número 2. Fazendo uma caldeira de eletrodo

A caldeira de eletrodo é um desenvolvimento mais progressivo. Esses aquecedores começaram a ser amplamente usados nos últimos 10-15 anos.

Dispositivo de caldeira eletrodo

A própria água é usada como elemento de aquecimento na caldeira do eletrodo. A caldeira é um corpo de metal, no qual é inserido um eletrodo de aço isolado do corpo.

Uma fase é conectada ao eletrodo, e zero ao caso, quando a tensão é aplicada, os íons de água começam a oscilar a uma frequência de 50 hertz, como resultado do aquecimento do líquido. É por isso que esses agregados também são chamados de iônicos.

Diagrama geral da caldeira eletrodo.

As dimensões de tais unidades são pequenas, um tubo com diâmetro de até 320 mm e comprimento de até 600 mm é usado como corpo, mas este é o máximo, para casas particulares as caldeiras de íons são feitas com quase metade do tamanho.

Diagrama de um sistema de aquecimento com caldeira iônica.

Dignidade:

Bastante modesta em tamanho, esta caldeira não interfere nem mesmo no sistema de aquecimento local de um pequeno apartamento;
Nestes aquecedores não há "funcionamento a seco", ou seja, sem água a caldeira simplesmente para de funcionar, mas nada nela se queima;
O sistema não tem medo de quedas de tensão;
Aquece rapidamente e também esfria rapidamente, o que significa que é fácil de ajustar;
Em comparação com unidades alimentadas por elementos de aquecimento, a caldeira de eletrodo é muito mais econômica.

As caldeiras de eletrodo são muito mais econômicas do que os elementos de aquecimento.

desvantagens:

As caldeiras iônicas são muito exigentes quanto à qualidade e ao nível de condutividade elétrica do refrigerante;
Devido ao aumento do risco de choque elétrico, os dispositivos precisam de aterramento confiável;
Quando o ar entra no sistema, os eletrodos corroem ativamente e rapidamente se tornam inutilizáveis.

Montagem da caldeira iônica

Ilustrações	Recomendações
	Material do corpo. Tubo de metal com diâmetro interno de cerca de 50 mm e comprimento de 400 mm; Haste monolítica com seção transversal de 20 mm e comprimento de 300 mm; Dois adaptadores com rosca fêmea. Um orifício cego foi feito na extremidade da haste e uma rosca foi cortada para um parafuso de 10 mm.
	Nós ajustamos o tubo do ramal. Um tubo ramificado será soldado pela lateral e o segundo pela extremidade do tubo. Primeiro, precisamos aparar o tubo lateral para que ele se encaixe perfeitamente no corpo do tubo. Cortei o tubo com um triturador e depois o levei à perfeição com uma lima redonda. Leia também: Como fazer um piso aquecido com aquecimento central em um apartamento com suas próprias mãos
	Corte um buraco. Naquela época, eu não tinha um cortador de plasma, então tive que mordiscar o tubo em volta da circunferência e fazer furos de 5 mm.
	Ajustando o orifício. Então, com a ajuda de um natfel e uma lima redonda, o círculo é trazido ao ideal. A distância da borda do tubo ao tubo do ramo lateral é de 10–15 mm.
	Nós soldamos os tubos. Os tubos devem primeiro ser pregados por soldagem em vários lugares, de modo a não chocar, e depois escaldar a costura.
	Recorte a plataforma. Como plataforma, usei uma folha de fibra de vidro com espessura de 20 mm, tamanho aproximado de 120x120 mm, cortei com serra para metal.
	Preparando a plataforma. Faça 5 furos na plataforma, 1 no centro e 4 ao longo do perímetro (como na foto). Diâmetros de orifício de 10–12 mm. Um eletrodo de aço será preso através do orifício central, e os orifícios laterais são para fixação do tambor da caldeira.
	Fixando o corpo à plataforma. Para fixar com firmeza o corpo da caldeira à plataforma, soldei porcas de 12 mm em 4 lados. Eles passam facilmente por parafusos de 10 mm. Mas essas "orelhas" deveriam ficar um pouco levantadas acima da plataforma, para garantir essa folga, aparafusei as porcas "nativas" nos parafusos por baixo e fixei os suportes com as mesmas porcas por cima. Orelhas rígidas são mais fáceis de soldar.
	Montagem de caldeira. Corte a junta de borracha ligeiramente maior que o diâmetro externo da caldeira; Fazemos um orifício no centro da junta e colocamos um eletrodo de aço através da junta; Instale o corpo da caldeira e aparafuse-o à plataforma.

Um pouco mais difícil ...

Desenho de caldeira caseiro
Apesar da disponibilidade de formas alternativas de uso de eletricidade em sistemas de aquecimento, uma caldeira completa ainda continua sendo a melhor opção. O corpo da caldeira é melhor feito de aço. Esta escolha justifica-se do ponto de vista da segurança, durabilidade da estrutura, bem como facilidade de fabricação. Você pode criar um corpo usando uma máquina de solda convencional. Esse trabalho não exigirá nenhuma habilidade especial séria.

Não faça um caso grande. Quanto mais compacta for a caldeira, mais eficazmente funciona. O que fazer se a casa for grande e você precisar de um móvel cuja potência permita aquecer uma grande quantidade de água? Recuse a caldeira elétrica em favor de outro tipo de equipamento. Os aparelhos elétricos são adequados para aquecer uma pequena casa de campo, mas ao aquecer grandes casas não serão a melhor escolha.

O corpo pode ter qualquer formato, mas deve ser selado em ambos os lados. Dois furos são feitos em ambos os lados. Por um lado, o refrigerante é fornecido ao sistema, por outro a água resfriada entra na caldeira.

Elemento de aquecimento

Tipos de elementos de aquecimento
A maior dificuldade na fabricação de uma caldeira de aquecimento elétrico é escolher o elemento de aquecimento adequado. A sua potência deve ser suficiente para aquecer o refrigerante e a água da rede de abastecimento de água quente (se necessário equipar). A potência é selecionada com base nos cálculos realizados. Ao projetar um sistema de abastecimento de água quente, é melhor escolher um elemento de aquecimento com indicadores de alta potência.

O elemento de aquecimento é instalado no alojamento na tampa inferior, oposto ao orifício através do qual o refrigerante resfriado é fornecido para o aquecedor. Vale a pena instalar válvulas de corte na tubulação próxima à caldeira para garantir a manutenibilidade do dispositivo. As válvulas de corte permitem desligar a caldeira, se necessário, sem drenar a água do sistema. Via de regra, os sistemas de aquecimento com caldeira elétrica são realizados com circulação forçada, o que também exigirá a conexão de equipamentos de bombeamento.

Painel elétrico

O funcionamento do equipamento elétrico é fornecido pela energia da rede elétrica. Para conectar um dispositivo caseiro a este último, você precisará projetar um painel elétrico. Definitivamente, você precisará conectar uma entrada trifásica... É melhor confiar essa parte do trabalho a um eletricista qualificado, pois o custo do erro é desproporcionalmente alto.

Um motor de arranque, sistemas automáticos, relés e controles de dispositivos elétricos são instalados em uma blindagem de metal. O sistema deve ser aterrado. A eficácia do aterramento deve ser verificada anualmente por funcionários de organizações especializadas. Os dados obtidos nas medições são obrigatoriamente registrados no protocolo. A maneira mais simples de realizar o aterramento é a seguinte. Sob o piso, há uma estrutura feita de um parafuso soldado a um pino de metal. Um fio elétrico da blindagem é aparafusado ao parafuso. Como você pode ver, tudo é simples.

Painel elétrico de fábrica

O circuito elétrico do dispositivo incluirá os seguintes elementos:

Máquina.
Interruptor magnético.
Botões de controle.
Alternar interruptor e relé.
Disjuntores.
Sensores térmicos.
Automação adicional (se necessário).

Depois de ligar à rede, pode ligar a caldeira pela primeira vez e testar o sistema.

Opção número 3. Caldeiras de indução

Dos modelos amplamente utilizados, a caldeira de indução pode ser considerada o mais recente desenvolvimento.

Como funcionam os aquecedores de indução

Se você não entrar nos meandros do dispositivo, então uma caldeira de indução é o mesmo forno de microondas, o refrigerante é aquecido por um campo magnético.

O esquema do sistema de aquecimento implica operação em um determinado intervalo de tempo.

Dignidade:

Segurança;
Alta eficiência;
Qualquer refrigerante pode ser usado nessas unidades, sua qualidade não importa;
Nas caldeiras de indução, praticamente nenhuma incrustação é formada.

desvantagens:

O custo das caldeiras de indução é bastante alto;
Esses dispositivos têm automação de controle relativamente complexa. Montá-lo com suas próprias mãos é problemático para um amador.

Montando um aquecedor de indução simples

Quando comecei a estudar aquecedores por indução caseiros, percebi que as instruções lá não são simples e os desenhos são bastante complicados para um artesão doméstico, mas há uma solução interessante, da qual falarei mais tarde.

Ilustrações.	Recomendações.
	Em que consiste a caldeira. Para montar essa caldeira, é necessário comprar um fogão de indução com uma potência de 2,4 kW (custa cerca de 2.000 rublos) e 3 m de um tubo perfilado com uma seção de 25x50 mm e uma espessura de parede de 2,5 mm.
	Princípio da Operação. Precisamos construir uma espécie de recipiente plano a partir de um tubo perfilado pelo qual a água circulará. Em seguida, conecte um fogão de indução a este recipiente e ligue-o. Isso é o mesmo que colocar uma panela de água em cima do fogão.
	Cortamos o cano. O mais difícil neste trabalho é fazer tudo com a maior precisão possível. Cortei o cano com uma serra de esquadria em uma plataforma. No meu caso, o tubo foi cortado em pedaços de 400 mm, após o que limpei as bordas das rebarbas com uma lima.
	Diagrama de capacidade. Conforme mostrado no diagrama, a água circula como uma cobra por esse radiador improvisado. Não foi por acaso que fiz exactamente 6 registos, pelo que terei a alimentação e a devolução de um lado e será mais fácil ligar o recuperador ao sistema de aquecimento.
	Cortando os orifícios de conexão. Os orifícios de conexão devem estar claramente opostos um ao outro. Neste caso, fiz 2 furos ao longo das bordas com uma broca de 10 mm e, em seguida, cortei o meio entre eles com um pequeno amolador.
	Numeração de tubos. Há um ponto muito importante: os tubos perfilados não são perfeitamente simétricos, por um lado são ligeiramente arredondados e por outro são planos. Se você olhar de perto, você pode ver na foto à esquerda. Portanto, precisamos inicialmente dobrar a borda afiada dos tubos com a ponta romba. Para não serem confundidos posteriormente, os tubos são imediatamente numerados. Leia também: Tanque de expansão para abastecimento de água: dispositivo, funções, conexão
	Nós coletamos capacidade. Agora precisamos ferver todas as costuras entre os tubos, para isso os colocamos sobre uma superfície perfeitamente plana e os apertamos com uma braçadeira. Além disso, para que o fogão não conduza, primeiro pegamos todas as costuras na ponta e depois soldamos bem as costuras.
	Fechamos o final do contêiner. Para soldar um lado do recipiente, cortei uma tira.A tira foi cortada do mesmo tubo perfilado, simplesmente cortei um dos lados com um triturador. Soldamos como de costume, primeiro pegamos e depois escaldamos.
	Nós soldamos os tubos. No verso, fazemos quase a mesma coisa, com a única diferença de que os tubos de entrada e de retorno são soldados aos tubos extremos. A área de contato do nosso recipiente de metal com o fogão de indução deve ser a maior possível, portanto as costuras de solda devem ser limpas com uma esmerilhadeira.
	Montamos os guias. Para pendurar toda esta estrutura numa parede vertical posterior, soldamos 2 cantos, nos quais será inserido o nosso recuperador de calor, como se fosse um nicho.
	Pintura. No final da soldadura pintei toda a estrutura com tinta resistente ao calor e soldei nas dobradiças para pendurar a nossa caldeira de indução na parede. Em princípio é isso, agora você pode conectar a caldeira ao aquecimento e aproveitá-la. Quando comprar um fogão para a sua caldeira certifique-se de que funciona continuamente, caso contrário terá de reiniciar o sistema a cada 2 horas.

Vantagens e desvantagens dos tubos de polipropileno

Os tubos de metal são cada vez menos usados em sistemas de aquecimento autônomos. Seu lugar é ocupado por irmãos de polipropileno. São fáceis de instalar e resistentes a altas temperaturas. Os tubos podem ser facilmente soldados e cortados, e não menos facilmente colocados diretamente em paredes ou pisos. Em caso de avaria, levará um mínimo de tempo para substituir a área danificada. Se a instalação for feita do zero, então, ao usar tubos de polipropileno, os prazos de trabalho são significativamente reduzidos.

Existem vários tamanhos de tubos PP. O diâmetro é selecionado com base na potência e no tamanho do seu sistema de aquecimento.

Quais são as vantagens dos tubos de polipropileno?

Resistência suficiente para trabalhar em sistemas autônomos - tubos de plástico suportam pressões de até 10 atmosferas e superiores, sem estourar sob sua influência;
Resistência a altas temperaturas - tubos combinados feitos de plástico e alumínio são capazes de operar em uma temperatura de refrigeração de até +95 graus. Um excesso de curto prazo da temperatura máxima possível também é permitido;
Excelente passagem do refrigerante - a superfície interna dos tubos de plástico é muito lisa, portanto nada interfere no fluxo do refrigerante;
Sem corrosão - se o aço tem medo da ferrugem, então o plástico não tem medo dela. Eles não se deterioram e não enferrujam, mantendo suas propriedades por muitas décadas;
Longa vida útil - os fabricantes garantem que os tubos de polipropileno funcionem por 40-50 anos e até mais;
Resistência a sais e componentes agressivos - o polipropileno reage calmamente ao aumento da acidez do refrigerante sem colapsar ou deteriorar;
Facilidade de instalação - o sistema de aquecimento pode ser facilmente montado por você, sem ajuda externa.

A lista de vantagens é bastante grande, por isso os tubos de polipropileno são tão difundidos.

Infelizmente, os tubos de polipropileno também têm desvantagens:

A presença de perda de calor - você terá que pagar por isso com custos de aquecimento adicionais... Em alguns casos, o problema é resolvido com a ajuda de isolamento térmico adicional aplicado por cima;
Você precisa aprender a instalação correta - quem está acostumado a trabalhar com tubos de metal terá que aprender os princípios de sua instalação com polipropileno.

Resultado

Cada uma das caldeiras apresentadas por mim foi testada repetidamente e tem garantia de funcionamento, qual escolher é o seu negócio. O vídeo deste artigo traz muitas recomendações e também mostra as sutilezas do processo. Se você tiver alguma ideia ou tiver alguma dúvida, escreva nos comentários, tentarei ajudar.

Uma pequena caldeira elétrica caseira pode aquecer uma casa particular de tamanho médio.