Самодельные нагревательные приборы. Обогреватель своими руками в домашних условиях

Потребность в комфортном тепле возрастает в межсезонье и с наступлением холодов. Но далеко не все домовладельцы имеют возможность приобрести надежное отопительное оборудование заводского производства, стоимость которого часто бывает завышенной. В этом случае альтернативным вариантом становится самодельный обогреватель из доступных материалов, который с легкостью справится с поставленной задачей.

Основные требования к самодельному обогревателю

Любой тип отопительного оборудования для дома, независимо от конструктивных особенностей и сложности изготовления, должен отвечать основным требованиям:

Простота и доступность в сборке.
Безопасность и надежность в эксплуатации.
Экономичность в потреблении энергоносителей.
Высокая производительность и рабочая мощность.
Доступная стоимость конструктивных элементов и материалов.
Эргономичность и удобство транспортировки.
Долговечность и практичность.

Среди существующих обогревателей наиболее эффективными и производительными являются: инфракрасный, кварцевый и керамический излучатели, электрический конвектор.

Достоинства самодельных устройств

Самодельные приборы для обогрева городской квартиры, загородного дома или дачи обладают существенными преимуществами перед заводскими изделиями. Они заключаются в следующем:

Возможность изготовления из доступных и дешевых материалов, что приводит к снижению стоимости готового прибора.
Простая и компактная конструкция, которая может эксплуатироваться в различных помещениях.
Удобство использования и транспортировки.
Высокий КПД при бесшумной работе конструктивных элементов.
Качество самостоятельной сборки.

Сегодня доступны для самостоятельного изготовления инфракрасные обогреватели, которые являются самыми безопасными и эффективными в эксплуатации. Если требуется более мощное оборудование, тогда можно собрать масляный радиатор, спиртовой обогреватель, тепловую пушку, устройство на батарейке и газу.

Изготовление инфракрасного обогревателя своими руками

Современные ИК излучатели для обогрева жилья отличаются надежностью, практичностью и хорошим КПД. Подобные приборы выделяют инфракрасное излучение, которое без взаимодействия с воздухом способствует быстрому нагреву различных поверхностей в помещении. Таким образом, они эффективно преобразуют электричество в тепловую энергию.

Самый доступный вариант для домашней сборки – экономичный пленочный обогреватель, основу которого составляет нагревательная пленка.

Для работы потребуется подготовить следующие материалы и инструменты:

два одинаковых куска стекла,
фольга на алюминиевой основе,
герметик,
свеча из парафина,
клей из эпоксидной смолы,
электропровод с вилкой,
держатель свечи,
палочки для очистки сажи,
губка для очистки стеклянной поверхности.

Собирается инфракрасный обогреватель своими руками по следующей схеме:

Стекло тщательно очищается от загрязнений и обезжиривается.
Собирается токопроводящая основа для обогревателя. Свечой с обратной стороны стеклянных заготовок наносится копоть, выступающая своеобразным проводником тока. Перед началом процедуры заготовки слегка охлаждаются.
По периметру заготовок палочками очищается поверхность от копоти для получения ровной окантовки шириной 0,5 см.
Из фольги вырезаются полоски шириной, равной площади токопроводящей стеклянной основы. Они будут использованы в качестве токопроводящих электродов.
Одна заготовка укладывается на ровную поверхность закопченной стороной вверх, и по периметру тонким слоем наносится клей. На проклеенную поверхность накладываются полоски из фольги с небольшим сдвигом за края заготовки.
Сверху накрывается второй заготовкой, соответственно, закопченной стороной вниз прижимается для схватывания клея. Все стыки тщательно обрабатываются герметиком.
Проверка мощности готовой конструкции. Если показатель мощности не превышает 100 Вт на 1 кв. м помещения, тогда подключение обогревателя к сети осуществляется при помощи токопроводящего провода и вилки.

Мультиметром измеряется сопротивление токопроводящей основы обогревателя. Для подсчета мощности используется простая формула: N = U×U/R, где

N – мощность, U – напряжение электросети (220 вольт), R – сопротивление.

Например, R – 20 Ом, тогда N = 220×220/20. Результат – 2420 Вт. Этой мощности хватит для обогрева помещения площадью 25 кв. м.

Изготовление масляного обогревателя своими руками

Самодельный масляный обогреватель отличается функциональностью, безопасностью и надежностью. Подобное устройство можно использовать для обогрева жилых и технических помещений.

Конструктивно прибор состоит из металлического герметичного корпуса, заполненного теплоносителем – техническим маслом.

Чтобы самостоятельно сделать мощный обогреватель из батареи, потребуются такие материалы:

использованная батарея,
трубчатый нагреватель,
масло техническое,
регулятор температуры нагрева,
токопроводящий шнур на 2 жилы с вилкой,
электрическая помпа мощностью на 2,5 кВт,
металлические уголки,
трубки, способные выдерживать температуру нагрева до 160 градусов.

Все работы проводятся при помощи сварочного аппарата и электрической дрели.

Технология изготовления и сборки масляного обогревателя предусматривает следующие этапы:

Изготовление прямоугольной рамы требуемого размера для монтажа устройства. Уголки разрезаются на отрезки нужной длины и свариваются между собой в прямоугольную конструкцию. Внизу к каждому углу привариваются ножки.
В подготовленной емкости проделываются отверстия для установки ТЭНов. Отверстия должны быть расположены в нижней части прибора. Дополнительное отверстие в верхней части емкости потребуется для заливки теплоносителя. Для вырезания используется болгарка или сварка.
Установка электрической помпы на металлические пластины, приваренные к корпусу обогревателя.
Для фиксации помпы используются жаростойкие трубки. Они привариваются к корпусу и подсоединяются к помпе при помощи запорной арматуры.
Фиксация нагревателей на болтовые соединения в предусмотренные для этого отверстия.
На входное отверстие под теплоноситель приваривается штуцер с резьбой наружного типа для установки защитной крышки. Простой вариант крышки можно изготовить из отреза трубы с внутренним типом резьбы, которая сверху накручивается на штуцер. На второй конец трубы наваривается прямоугольная металлическая заглушка, чтобы предотвратить выливание масла.
Емкость проверяется на герметичность путем создания небольшого внутреннего давления.
Подключение нагревателей параллельным способом для увеличения теплоотдачи обогревателя.
Установка и подключение терморегулятора, а также токопроводящего кабеля с вилкой. Монтаж емкости на подготовленный каркас и дополнительное заземление. Заливка теплоносителя в радиатор.

Сборка газового обогревателя своими руками

Не менее востребованным для домашнего пользования является самодельный экономный обогреватель без электричества, работающий на газу. Подобный прибор обеспечивает обогрев помещения за счет инфракрасного излучения и воздушной конвекции.

Чтобы изготовить газовый обогреватель, необходимо подготовить следующие материалы:

газовую горелку и закрывающий вентиль,
сито в форме полусферы,
листовую оцинкованную сталь,
металлическую сетку.

Схема сборки устройства для обогрева следующая:

Из оцинкованной стали вырезается пара круглых заготовок, диаметр которых равен диаметру сита с небольшими выступами.
К одной заготовке фиксируется газовая горелка на болты. Далее в противоположную сторону от установленной горелки загибаются выступы. К ним прикручивается сито так, чтобы закрыть горелку. В этом случае сито используется в качестве рассеивателя тепла.
Металлическая сетка сгибается в форме цилиндра и фиксируется к выступам так, чтобы закрыть сито с горелкой. Крепежными элементами могут быть металлические заклепки. Визуально прибор похож на цилиндр, внутри которого установлена горелка, а поверх нее – сито и сетка.
Сверху цилиндр закрывается второй стальной заготовкой с загибом выступом наружу. Далее к ним фиксируется верхняя часть конструкции.
Готовый обогреватель подсоединяется газовым шлангом к баллону или централизованной линии газоснабжения.

Самодельная тепловая пушка

Еще один вариант оборудования, который можно собрать собственноручно – электронагреватель по типу тепловой пушки.

Для изготовления домашней тепловой пушки потребуются:

металлическая цилиндрическая емкость (ведро, срезанный баллон),
нагревательный элемент – спираль от электроплиты,
металлическая решетка,
вентилятор,
токопроводящие провода,
выключатель.

Сборка тепловой пушки проводится следующим образом:

Болгаркой срезается донная часть конструкции подготовленной цилиндрической емкости. Получается сквозная заготовка.
По диаметру емкости обрезается решетка. Спираль фиксируется на решетке так, чтобы диаметр укладки был меньше диаметра емкости.
По бокам емкости проделываются горизонтальные отверстия прямоугольной формы для вставки решетки с зафиксированной спиралью. Таким образом, спираль располагается с отступом в 3 см от края емкости.
От спирали токопроводящие провода выводятся за стенки емкости через специальные изоляторы. Снаружи на стенке емкости фиксируется автоматический выключатель с дополнительной изоляцией.
На противоположной стороне от решетки устанавливается вентилятор, который надежно фиксируется к стенкам на саморезы. Прибор подключается к автомату.
По краям корпуса проделываются отверстия для монтажа опор с фиксацией на гайки. Готовая конструкция должна получиться максимально устойчивой.
Тестовый запуск готового обогревателя. Вначале включается вентилятор, затем подается питание на спираль.

Сконструировать домашний электрообогреватель своими руками из подручных средств, стоимость которых невелика, не представляет особой сложности, поэтому с подобной задачей справится даже начинающий мастер.

Решили собрать самодельный обогреватель для дома или гаража, но не знаете, как? Предлагаю вашему вниманию 4 простые идеи по изготовлению электрического камина, тепловой пушки, печки на свече и инфракрасной горелки. Я расскажу, как собрать такой обогреватель за 1 час.

Что можно сделать из подручных материалов

Сделать электрический обогреватель своими руками сможет каждый, даже не будучи профессиональным электромонтажником. Рассмотрим две пошаговые инструкции сборки тепловой пушки и спирального камина.

Идея первая - сборка электрического спирального камина

Такой камин станет неплохим решением для обогрева помещений с небольшой площадью. Например, изготовив электрообогреватель своими руками, можно будет отапливать домашнюю мастерскую или рабочий кабинет.

Иллюстрация	Материалы и инструменты, и их описание
	Кирпич полнотелый печной . Один керамический кирпич будет использоваться как диэлектрический корпус для намотки спирали. Два кирпича будут применены как рассеиватели тепла.
	Вольфрамовая или нихромовая проволока . Проволока из тугоплавких сплавов нужна для намотки спирали. Для нормального обогрева применяем проволоку с диаметром не меньше 0,5 мм. Обратите внимание на то, чтобы проволока была изначально ровная. Если есть участки, на которых проволока перекручена, то именно там самодельная спираль быстро перегорит.
	Металлическая полоса . Полоса стали шириной 20-30 мм и толщиной 3 мм нужна для того, чтобы сделать усиливающий каркас конструкции.
	Болгарка с отрезным диском по бетону . Болгарку будем использовать для резки кирпича, а потому обычный диск по металлу не подойдёт.
	Сварочный аппарат . В ходе монтажа придётся варить металлическую полосу. Если опыта работы со сваркой нет, можно применить болтовое соединение.

Иллюстрации	Описание действий
	Делаем насечки. По длинным сторонам кирпича делаются насечки на расстоянии 10 мм друг от друга; Глубина насечек должна составлять 5 мм; Насечки делаются по всем 4 граням.
	Изготовление нагревательного элемента . Ранее подготовленная нихромовая или вольфрамовая проволока наматывается поверх кирпича, удерживаясь в насечках.
	Изготовление теплонакопительных поверхностей . С обеих сторон намотанную спираль прижимаем печными кирпичами; Из металлической полосы, как показано на фото, изготавливаем пояс, который стянет три кирпича в одно целое.
	Установка ножек . После того, как обогреватель стянут металлической полосой, из того же металла нужно нарезать две прямоугольные полоски; Выгнув металлические полоски, привариваем их в нижней части нагревателя.
	Изготовление защитного корпуса . Нагреватель уже практически готов, но, чтобы его было безопасно использовать, из жести собираем трубу с прямоугольным сечением. Собранная труба должна быть шире на 2-3 см, чем конструкция из кирпичей. В нашем случае, труба была сделана из перфорированной жести. Если жесть не имеет отверстий, их нужно насверлить или прорезать, чтобы нагретый воздух мог выйти наружу.
	Установка защитного корпуса . Защитный кожух устанавливаем поверх кирпичей, так, чтобы между ними и жестью со всех сторон был выдержан одинаковый зазор. Возможно для этого придётся из металлической полосы наварить дополнительные распорки.
	Подключение проводки и пробный запуск . К двум концам спирали, через соединительные клеммы или посредством скрутки, подключается провод с вилкой. Перед пробным включением осмотрите всю конструкцию и убедитесь в том, что витки самодельной спирали не соприкасаются. После этого конструкцию можно включить в сеть и опробовать в работе.

Идея вторая - сборка тепловой пушки из ведра и витой спирали

Для изготовления такого обогревателя потребуется металлическое ведро, большой встраиваемый вентилятор и спираль от старой электрической плиты. Для сборки будет достаточно обычных инструментов, которые наверняка найдутся в любой домашней мастерской.

В таблице предложена простая инструкция монтажа.

Иллюстрация	Описание действий
	Отделяем дно . От заготовленного ведра отделяем дно так, чтобы получился цилиндр без дна и без верха.
	Подготавливаем спираль . По размеру ведра обрезаем квадратную решетку из металла. Спираль укладываем по решетке так, чтобы диаметр ее раскладки был несколько меньше внутреннего диаметра ведра.
	Установка спирали . В подготовленном ведре делаем прорези, в которые вставляем углы решетки. В итоге, решетка со спиралью должна располагаться с отступом в 30 мм от края ведра.
	Подключение проводки и установка выключателя . Выводим наружу провода от спирали. Для безопасности выводим проводку через изоляторы. Тут же, на боковине ведра устанавливаем изолированный блок автоматов.
	Установка вентилятора . С противоположной стороны от решётки со спиралью, устанавливаем вентилятор. Вентилятор крепим к стенкам ведра саморезами и подключаем к автоматам.
	Монтаж опор . Как показано на фото, по краям ведра сверлим сквозные отверстия. Через отверстия продеваем шпильки, которые фиксируем гайками. В итоге конструкция не должна раскачиваться и должна быть устойчивой.
	Пробный запуск . Включаем пушку в сеть и сначала запускаем вентилятор. После включаем питание на спираль.

Идея третья - изготовление микропечки на спиртовке или свече

Да, это не опечатка - такая печка занимает мало места, а в качестве топлива для интенсивного обогрева применяется обычная свечка или спиртовка!

Для изготовления отопительного прибора потребуется два глиняных горшка разного размера и спиртовка. Из инструментов потребуется дрель с победитовым сверлом, карандаш и линейка. Итак, приступим к работе.

Иллюстрация	Описание действий
	Делаем разметку на маленьком горшке . От центра донышка горшка размечаем линию, которая поделит дно напополам. Теперь, относительно той линии, что уже нанесена, чертим поперечную линию, чтобы получился крест. От этих линий переходим на стенки и, как показано на фото, отмечаем с каждой стороны по точке. Каждая из точек должна отступать от донышка на 20 мм.
	Сверлим отверстия . По сделанной разметке, с каждой стороны горшка нужно высверлить по одному отверстию. То есть, должно получиться четыре отверстия. При изготовлении обогревателя было перепробовано много разных способов сверления. Единственный рабочий способ - это сверление под водой сверлом по бетону.
	Подготавливаем большой горшок . Аналогичным образом сверлим два отверстия в большом горшке. Но отверстия в большом горшке должны располагаться не рядом с донышком, а по краю.
	Зажигаем топливо . Заполняем спиртовку спиртом или аналогичным жидким топливом. Укладываем спиртовку на подставку и зажигаем. При необходимости спиртовку можно заменить масляной лампадкой.
	Устанавливаем первый горшок . После того, как спиртовка разгорится, устанавливаем поверх нее большой горшок. Делаем это так, чтобы пламя от спиртовки выбивалось из отверстия для стока воды. Ждем 5 минут, пока влага, набранная керамикой во время сверления, не выпарится полностью.
	Устанавливаем второй горшок . На уже просохший большой горшок укладываем маленький горшок. Расположение отверстий относительно друг друга не принципиально, так как они нужны для тяги и обеспечивают ее, даже если не совпадают.

Ответы на вопросы по применению обогревателя

Как сильно и как долго греет? Если печка собрана правильно, тепла, полученного из спиртовки или из свечи, достаточно для обогрева небольшой комнаты в течении получаса. Топливо в спиртовке сгорает в течении 15-20 минут, нагревая керамические горшки и воздух под ними до высокой и температуры.

После этого, в течении 10-15 минут, керамика будет медленно высвобождать тепло в окружающую среду, то есть, в помещение.

Насколько опасна печка? Как вы могли заметить, на фото температура нагрева воздуха на выходе из горшка, в самой верхней точке, очень высокая. Но в нижней части горшка эта температура не поднимается выше +30 °С.

То есть, вблизи от могут лежать ватные палочки или другие легковозгораемые предметы, и с ними ничего не произойдет. Но прикасаться к верхней части печки при эксплуатации не рекомендуется.

Можно ли покрасить печку? Хотя керамика сама по себе выглядит неплохо, горшки можно покрыть специальными термостойкими печными красками и лаками.

Можно ли использовать эпоксидный клей для склейки горшков? Нет, эпоксидный клей и аналогичные двухкомпонентные составы не являются термостойкими. Например, эпоксидный клей начинает разрушаться уже при температуре +60 °С.

Идея четвертая - изготовление инфракрасного обогревателя за 5 минут

Обогреватели, работающие по принципу инфракрасного излучения, чаще всего бывают электрическими. Я же покажу, как сделать инфракрасный обогреватель на газе. Устройство очень простое и для его сборки нужны: походная газовая горелка, кусок металлической сетки для просеивания песка и сантехнический хомут.

Иллюстрация	Описание действий
	Изготовление рассеивателя . Сворачиваем кусок сетки 20×30 см в трубку длиной 20 см. То есть, трубка должна быть намотана в 3 слоя.
	Устанавливаем рассеиватель на горелку . На сопло горелки одеваем сетчатую трубку. Поверх трубки накидываем сантехнический хомут и затягиваем его с максимальным усилием.

Желающих сделать обогреватель своими руками не убывает: цены на фабричные приборы автономного обогрева не радуют, а их заявленные характеристики нередко оказываются завышенными сравнительно с реальными. Предъявлять претензии бесполезно: у производителей всегда есть «железная отмазка» – эффективность обогрева помещения сильно зависит от его теплотехнических свойств. Случаи, когда из производителя удавалось «выдавить» компенсацию за последствия несчастья, произошедшего по вине их изделия, также единичны. Правда, хотя бытовые обогреватели самостоятельно делать законом не запрещено, беда по вине самоделки будет серьезным отягчающим обстоятельством для ее изготовителя и владельца. Поэтому в данной статье далее описано, как правильно сконструировать и изготовить безопасные бытовые обогреватели нескольких систем, по тепловой эффективности не уступающие лучшим промышленным образцам.

Конструкции

Любители-мастеровые городят обогреватели нередко весьма замысловатой конструкции, см. фото на рис. Порой они сделаны аккуратно. Но подавляющее большинство описанных в рунете самодельных отопительных приборов объединяет одно: высокая степень создаваемой ими опасности, гармонично сочетающаяся с полным несоответствием ожидаемых технических характеристик действительным. В первую очередь это относится к надежности, долговечности и транспортабельности.

Сделать обогреватель для дома, хоз. помещений или походный автономный для дачи, туризма и рыбалки возможно следующих систем (слева направо на рис.):

С непосредственным подогревом воздуха на естественной конвекции – электрокамин.
С принудительным обдувом нагревателя – тепловентилятор.
С косвенным подогревом воздуха, на естественной конвекции или с принудительным обдувом – масляный или водо-воздушный обогреватель.
В виде излучающей тепловые (инфракрасные, ИК) лучи поверхности – термопанель.
Пламенный автономный.

Последний от печи, плиты или водогрейного котла отличается тем, что чаще всего не имеет встроенной горелки/топки, а использует бросовое тепло отопительно-варочных приборов. Впрочем, грань тут весьма размыта: обогреватели на газе со встроенной горелкой есть в продаже и делаются самостоятельно. На многих из них можно готовить или разогревать пищу. Здесь в конце также будет описан пламенный обогреватель, который не на дровах, не на жидком топливе, не на газу и совсем уж точно не печка. А прочие рассматриваются в порядке убывания степени их безопасности и надежности. Которые тем не менее при надлежащем исполнении и у «худших» образцов вполне соответствуют требованиям в бытовым автономным отопительным приборам.

Термопанель

Это достаточно сложный и трудоемкий, но наиболее безопасный и эффективный тип бытового электрического обогревателя: термопанель двустороннего излучения на 400 Вт комнату 12 кв. м в бетонном доме нагревает с +15 до +18 градусов. Потребная мощность электрокамина в таком случае – 1200-1300 Вт. Расход денежных средств на самостоятельное изготовление термопанели невелик. Работают термопанели в т. наз. дальнем (более удаленном от красной области видимого спектра) или длинноволновом ИК, поэтому тепло дают мягкое, не жгучее. Вследствие относительно слабого нагрева теплоизлучающих элементов, если они выполнены правильно (см. ниже), эксплуатационный износ термопанелей практически отсутствует, а долговечность и надежность их ограничены непредусмотренными внешними воздействиями.

Теплоизлучащий элемент (излучатель) термопанели состоит из тонкого плоского проводника из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением, зажатого между 2-мя обкладками – пластинами из диэлектрика, прозрачного для ИК. Нагреватели термопанелей делаются по тонкопленочной технологии, а обкладки – из специального пластикового композита. То и другое в домашних условиях недоступно, поэтому многие любители пытаются делать излучатели тепла на основе углеродного покрытия, зажатого между 2-мя стеклами (поз. 1 на рис. ниже); обычное силикатное стекло почти прозрачно для ИК.

Такое техническое решение – типичный суррогат, ненадежный и недолговечный. Проводящую пленку получают либо из свечной сажи, либо намазывая на стекло эпоксидный компаунд с наполнителем из молотого графита или электротехнического угля. Главный порок обоих способов – неравномерная толщина пленки. Углерод в аморфной (уголь) или графитовой аллотропной модификации – полупроводник с высокой для данного класса веществ собственной проводимостью. Характерные для полупроводников эффекты проявляются в нем слабо, почти неуловимо. Но с повышением температуры проводящего слоя удельное электрическое сопротивление углеродной пленки не растет линейно, как у металлов. Следствие – тонкие места греются сильнее, выгорают. Плотность тока в более толстых растет, греются и они, тоже выгорают, и скоро выгорает вся пленка. Это т. наз. лавинообразное выгорание.

Кроме того, пленка из сажи очень нестойка, быстро осыпается сама по себе. В эпоксидный клей для получение нужной мощности обогревателя нужно вводить до 2-х объемов углеродного наполнителя. Вообще-то можно и до 3-х, а если в смолу перед введением отвердителя добавить 5-10% по объему пластификатора – дибутилфталата – то и до 5 объемов наполнителя. Но готовый к работе (не затвердевший) компаунд получается густым и вязким, как пластилин или жирная глина, и нанести его тонкой пленкой нереально – эпоксидка липнет ко всему на свете, кроме парафиновых углеводородов и фторопласта. Шпатель из последнего сделать можно, но компаунд за ним потянется грядочками и комками.

Наконец, графитовая и угольная пыль – очень вредные для здоровья (о силикозе у шахтеров слыхали?) и чрезвычайно пачкающиеся вещества. Снять или отстирать их следы невозможно, запачканные вещи приходится выбрасывать, они пачкают другие. Кто хоть раз имел дело с графитовой смазкой (это тот же мелко дробленый графит) – как говорится, жив я буду, не забуду. Т.е., самодельные излучатели для термопанели нужно делать каким-то другим способом. К счастью, расчет показывает, что для этого пригодна «старая добрая», проверенная многими десятилетиями и недорогая нихромовая проволока.

Расчет

Сквозь 3-мм оконнон стекло без опасности его перегрева растрескивания проходит ок. 8,5 Вт/кв. дм ИК. Из «пирога» излучателя термопанели в обе стороны уйдет 17 Вт. Зададимся размерами излучателя 10х7 см (0,7 кв. дм), таких кусков можно нарезать из боя и отходов порезки практически в неограниченном количестве. Тогда один излучатель отдаст нам комнату 11,9 Вт.

Примем мощность обогревателя в 500 Вт (см. выше). Тогда понадобится 500/11,9 = 42,01 или 42 излучателя. Конструктивно панель будет представлять матрицу 6х7 излучателей размерами без обрамления 600х490 мм. Накинем на обрамление до 750х550 мм – по эргономике проходит, достаточно компактно.

Потребляемый от сети ток – 500 Вт/220 В = 2,27 А. Электрическое сопротивление всего обогревателя – 220 В/2,27 А = 96,97 или 97 Ом (закон Ома). Сопротивление одного излучателя – 97 Ом/42 = 2,31 Ом. Удельное сопротивление нихрома почти точно 1,0 (Ом*кв. мм)/м, но какого сечения и длины нужна проволока для одного излучателя? Поместится ли нихромовая «змея» (поз. 2 на рис.) между стеклами 10х7 см?

Плотность тока в открытых, т.е. контактирующих с воздухом, нихромовых электроспиралях – 12-18 А/кв. мм. Светятся они при этом от темно- до светло красного (600-800 градусов Цельсия). Примем 700 градусов при плотности тока 16 А/кв. мм. При условии свободного излучения ИК температура нихрома от плотности тока зависит примерно по корню квадратному. Уменьшим ее вдвое, до 8 А/кв. мм, получим рабочую температуру нихрома в 700/(2^2) = 175 градусов, для силикатного стекла безопасно. Температура наружной поверхности излучателя при этом (без учета теплоотвода за счет конвекции) не превысит 70 градусов при наружной в 20 градусов – годится и по теплопередаче «мягким» ИК, и по безопасности, если прикрыть излучающие поверхности защитной сеткой (см. далее).

Номинальный рабочий ток в 2,27 А даст сечение нихрома 2,27/8 = 0,28375 кв. мм. По школьной формуле площади окружности находим диаметр проволоки – 0,601 или 0,6 мм. С запасом примем его 0,7 мм, тогда мощность обогревателя будет 460 Вт, т.к. она зависит от его рабочего тока по квадрату. 460 Вт для обогрева хватит, достаточно было бы и 400 Вт, а долговечность прибора возрастет в несколько раз.

1 м нихромовой проволоки диаметром 0,7 мм имеет сопротивление 2,041 Ом (0,7 в квадрате = 0,49; 1/0,49 = 2,0408…). Для получения сопротивления одного излучателя 2,31 Ом понадобится 2,31/2,041 = 1,132… или 1,13 м проволоки. Примем ширину нихромовой «змейки» в 5 см (по 1 см запаса с краев). На обворот 1-мм гвоздей (см. ниже) прибавим по 2,5 мм, итого 5,25 см на ветвь змейки. Ветвей понадобится 113 см/5,25 см = 21,52…, примем 21,5 ветви. Их общая ширина 22х0,07 см (диаметр проволоки) = 1,54 см. Примем длину змейки в 8 см (по 1 см запаса с коротких краев), тогда коэффициент укладки проволоки 1,54/8 = 0,1925. В паршивейших китайских маломощных силовых трансформаторах он ок. 0,25, т.е. нам на изгибы и промежутки между ветвями змейки места хватает с избытком. Уф-ф, принципиальные вопросы решены, можно переходить к ОКР (опытно-конструкторские работы) и техническому проектированию.

ОКР

Теплопроводность и прозрачность для ИК силикатного стекла сильно меняются от марки к марке и от партии к партии. Поэтому сначала нужно будет сделать 1 (один) излучатель, см. ниже, и провести его испытания. В зависимости от их результата, возможно, придется изменить диаметр проволоки, так что не закупайте нихрома сразу много. При этом изменятся номинальный ток и мощность обогревателя:

Проволока 0,5 мм – 1,6 А, 350 Вт.
Проволока 0,6 мм – 1,9 А, 420 Вт.
Проволока 0,7 мм – 2,27 А, 500 Вт.
Проволока 0,8 мм – 2,4 А, 530 Вт.
Проволока 0,9 мм – 2,6 А, 570 Вт.

Примечание: кто грамотный в электричестве – номинальный ток, как видите, меняется не по квадрату диаметра провода. Почему? С одной стороны, у тонких проводов относительно большая излучающая поверхность. С другой – при толстом проводе нельзя превышать допустимую пропускаемую стеклом мощность ИК.

Для испытаний готовый образец устанавливают вертикально, подперев чем-то негорючим и термостойким, на несгораемую поверхность. Затем подают в него номинальный ток от регулируемого источника питания (ИП) на 3 А и более или ЛАТРа. В последнем случае оставлять образец без присмотра нельзя все время испытаний! Ток контролируется цифровым тестером, щупы которого должны быть плотно сжаты с токоведущими проводами винтом с гайкой и шайбами. Если опытный образец запитан от ЛАТРа, тестер должен измерять силу переменного тока (предел AC 3А или AC 5А).

Прежде всего нужно проверить, как ведет себя стекло. Если оно в течение 20-30 мин перегревается и трескается, то, возможно, непригодна вся партия. Напр., в стекла б/у со временем въедается пыль и грязь. Резать их – сущая мука и гибель алмазного стеклореза. А трескаются такие стекла при значительно более слабом нагреве, чем новые того же сорта.

Далее спустя 1-1,5 часа проверяется сила излучения ИК. Температура стекла тут не показатель, т.к. основную часть ИК излучает нихром. Поскольку фотометра с ИК фильтром у вас скорее всего не найдется, придется проверять ладонями: их держат параллельно излучающим поверхностям на расстоянии ок. 15 см от них не менее 3-х мин. Затем в течение 5-10 мин должно чувствоваться ровное мягкое тепло. Если ИК от излучателя начинает жечь кожу сразу, диаметр нихрома уменьшаем. Если спустя 15-20 мин легкого жжения (как на солнечном пригреве в середине лета) не чувствуется, нихром нужно взять толще.

Как согнуть змею

Устройство излучателя самодельного панельного обогревателя дано на поз. 2 рис. выше; нихромовая змейка показана условно. Нарезанные в размер стеклянные обкладки очищаются от загрязнений и моются щеткой в воде с добавкой любого моющего для посуды, затем также со щеткой промываются под струей чистой воды. «Уши» – контактные ламели размером 25х50 мм из медной фольги – приклеиваются к одной из обкладок эпоксидным клеем или мгновенным цианоакрилатным (суперклеем). Заход «уха» на обкладку – 5 мм; наружу торчит 20 мм. Чтобы ламель не отвалилась, пока клей не схватился, под нее подкладывают что-нибудь толщиной 3 мм (толщина стекла обкладки).

Далее нужно сформировать самую змейку из нихромовой проволоки. Делается это на шаблоне-оправке, схема которой дана на поз. 3, а подробный чертеж – на рис. здесь. «Хвостики» для отжига змейки (см. ниже) нужно дать от 5 см. Обкусанные концы гвоздей зашлифовываются до округлости на наждачном камне, иначе готовую змейку снять, не смяв, будет невозможно.

Нихром довольно упруг, потому навитую на шаблон проволоку нужно отжечь, чтобы змейка держала форму. Делать это следует в полутьме или при слабом освещении. На змейку подают напряжение 5-6 В от ИП не менее чем на 3 А (вот для чего на дереве нужна огнеупорная накладка). Когда нихром засветится вишневым, ток выключают, дают нити полностью остыть, и повторяют эту процедуру 3-4 раза.

Следующий шаг – змейку прижимают пальцами через наложенную на нее фанерную полоску и аккуратно разматывают навитые на 2-мм гвозди хвостики. Каждый хвостик выпрямляют и формуют: на 2-мм гвозде остается четверть витка, а остальное обрезают вровень в краем шаблона. Остаток «хвостика» в 5 мм зачищают острым ножом.

Теперь змейку нужно снять с оправки, не покорежив, и закрепить на подложке, обеспечив надежный электрический контакт выводов с ламелями. Снимают парой ножей: их лезвия подсовывают снаружи под изгибы ветвей на 1-мм гвоздях, аккуратно поддевают и поднимают извитую нить нагревателя. Затем змейку кладут на подложку и немного подгибают, если требуется, выводы, чтобы легли прим. посередине ламелей.

Металлическими припоями с неактивным флюсом нихром не паяется, а остатки активного флюса со временем могут разъесть контакт. Поэтому нихром к меди «паяют» т. наз. жидким припоем – токопроводящей пастой; продается она в радиомагазинах. На контакт зачищенного нихрома с медью выдавливают капельку жидкого припоя и через кусочек полиэтиленовой пленки придавливают пальцем, чтобы паста не выпирала вверх от проволоки. Можно сразу вместо пальца придавить каким-то плоским грузиком. Снимают пригруз и пленку после отвердевания пасты, от часа до суток (время указывается на тюбике).

Застыл «припой» – пришло время собирать излучатель. Вдоль посередине выдавливаем на змейку тонкую, не толще 1,5 мм, «колбаску» обычного строительного силиконового герметика, это предотвратит сползание и замыкание изгибов проволоки. После этого тот же герметик выдавливаем валиком уже потолще, 3-4 мм, по контуру подложки, отступив от края прим. на 5 мм. Накладываем покровное стекло и очень аккуратно, чтобы не сползло вбок и не потянуло за собой змейку, придавливаем, пока не ляжет плотно, и откладываем излучатель на сушку.

Скорость высыхания силикона – 2 мм в сутки, но спустя 3-4 дня, как может показаться, брать излучатель дальше в работу еще нельзя, нужно дать высохнуть внутреннему валику, фиксирующему изгибы. Понадобится на это прим. неделя. Если делается много излучателей уже для рабочего обогревателя, их можно сушить штабелем. Нижний слой раскладывают на полиэтиленовой пленке, ею же застилают сверху. Элементы след. слоя укладывают поперек нижележащих, и т.д., разделяя слои пленкой. Штабель, для гарантии, сушится 2 недели. После сушки выступившие излишки силикона срезают лезвием безопасной бритвы или острым монтажным ножом. С контактных ламелей силиконовые наплывы также нужно полностью удалить, см. ниже!

Монтаж

Пока излучатели сохнут, делаем из реек твердого дерева (дуб, бук, граб) 2 одинаковые рамки (поз. 4 на рис. со схемой панельного обогревателя). Соединения выполняются врезкой вполдерева и скрепляются мелкими саморезами. МФД, фанера и древесные материалы на синтетических связующих (ДСП, OSB) не годятся, т.к. длительный нагрев, пусть и не сильный, им категорически противопоказан. Если у вас есть возможность вырезать детали рамок из текстолита или стеклотекстолита – вообще отлично, но эбонит, бакелит, текстолит, карболит и термопластичные пластики непригодны. Деревянные детали перед сборкой дважды пропитываются водно-полимерной эмульсией или разбавленным вдвое акриловым лаком на водной основе.

В одну из рамок укладываются готовые излучатели (поз. 5). Перекрывающиеся ламели электрически соединяются каплями жидкого припоя, как и перемычки на боковинах, образующие последовательное соединение всех излучателей. Подводящие провода (от 0,75 кв. мм) лучше припаять обычным легкоплавким припоем (напр. ПОС-61) с неактивной флюс-пастой (состав: канифоль, этиловый спирт, ланолин, см. на пузырьке или тюбике). Паяльник – 60-80 Вт, но паять нужно быстро, чтобы излучатель не расклеился.

Следующий шаг на этом этапе – накладываем вторую рамку и отмечаем на ней, где пришлись подводящие провода, под них нужно будет вырезать канавки. После этого раму с излучателями собираем на мелких саморезах, поз. 6. Приглядитесь внимательнее к расположению точек крепления: они не должны прийтись на токоведущие детали, иначе головки крепежа окажутся под напряжением! Также, чтобы исключить случайное прикосновение к краям ламелей, все торцы панели оклеиваются негорючим пластиком толщиной от 1 мм, напр. ПВХ с наполнителем из мела от кабельных каналов (коробов для проводки). С этой же целью, и для большей прочности конструкции, на все стыки стекла с деталями рамы наносится силиконовый герметик.

Завершающие шаги, во-первых, установка ножек высотой от 100 мм. Эскиз деревянной ножки панельного обогревателя дан на поз. 7. Второе – наложение на боковины панели защитной стальной сетки из тонкой проволоки с ячеей 3-5 мм. Третье – оформление кабельного ввода пластиковой коробокой: в ней размещаются контактные клеммы, световой индикатор. Возможно – тиристорный регулятор напряжения и защитное термореле. Все, можно включать и греться.

Термокартина

Если мощность описанной термопанели не превышает 350 Вт, из нее можно сделать обогреватель-картину. Для этого на тыльную сторону накладывают фольгоизол, то самый, который используется для теплоизоляции. Фольгированная его сторона должна быть обращена к панели, а пористая пластиковая наружу. Лицевую сторону обогревателя оформляют фрагментом фотообоев на пластике; тонкий пластик – не ахти какое препятствие для ИК. Чтобы картина-обогреватель лучше грела, вешать ее на стену нужно под углом ок. 20 градусов.

А фольга?

Как видим, самодельный панельный обогреватель дело достаточно трудоемкое. Нельзя ли упростить работу, применив вместо нихрома, скажем, алюминиевую фольгу? Толщина фольги рукава для запекания ок. 0,1 мм, вроде бы уже тонкая пленка. Нет, дело тут не в толщине пленки, а в удельном сопротивлении ее материала. У алюминия оно низкое, 0,028 (Ом*кв. мм)/м. Не приводя подробных (и очень скучных) расчетов, укажем их результат: площадь термопанели на мощность 500 Вт на алюминиевой пленке толщиной 0,1 мм оказывается почти 4 кв. м. Толстовата все же пленочка оказалась.

12 В

Самодельный тепловентилятор может быть достаточно безопасным в низковольтном, на 12 В, исполнении. Мощности свыше 150-200 Вт от него не добиться, слишком большой, тяжелый и дорогой понадобится понижающий трансформатор или ИП. Однако 100-120 Вт как раз хватит, чтобы держать в подвале или погребе небольшой плюс всю зиму, что гарантирует от промерзших овощей и полопавшихся от мороза банок с домашними заготовками, а 12 В – напряжение, допустимое в помещениях с любой степенью опасности поражения электротоком. Большее в подвал/погреб и подавать нельзя, т.к. они по электротехнической классификации особо опасные.

Основа обогревателя-тепловентилятора на 12 В – обычный красный рабочий пустотный (пустотелый) кирпич. Лучше всего подойдет полуторный толщиной 88 мм (вверху слева на рис.), но сгодится и двойной толщиной в 125 мм (там же внизу). Главное – чтобы пустоты были сквозными и одинаковыми.

Устройство «кирпичного» тепловентилятора на 12 В для подвала дано там же на рис. Посчитаем нихромовые спирали-нагреватели для него. Берем мощность 120 Вт, это с некоторым запасом. Ток, соотв., 10 А, сопротивление нагревателя 1,2 Ом. С одной стороны, спирали продуваются. С другой – этот обогреватель должен долгое время работать без присмотра в довольно тяжелых условиях. Поэтому все спирали лучше включить параллельно: перегорит одна, остальные вытянут. И мощность регулировать удобно – достаточно отключить 1-2-несколько спиралей.

В пустотном кирпиче 24 канала. Ток спирали каждого канала 10/24 = 0,42 А. Мало, нихром нужен очень тонкий и, значит, ненадежный. Этот вариант сгодился бы для бытового тепловентилятора до 1 кВт и более. Тогда нагреватель нужно рассчитывать, как описано выше, на плотность тока в 12-15 А/кв. мм, и поделить получившуюся длину проволоки на 24. К каждому отрезку добавляется по 20 см на 10-см соединительные «хвостики», а середина свивается в спираль диаметром 15-25 мм. «Хвостиками» все спирали соединяются последовательно при помощи хомутиков из медной фольги: ее ленту шириной 30-35 мм навивают в 2-3 слоя на сложенные нихромовые проволоки и закручивают на 3-5 витков парой малых пассатижей. Для питания вентиляторов придется поставить маломощный трансформатор на 12 В. Такой обогреватель хорошо подойдет для гаража или прогрева автомобиля перед поездкой: как все тепловентиляторы, он быстро прогревает середину помещения, не тратя тепло на теплопотери сквозь стены.

Примечание: компьютерные вентиляторы часто называют кулерами (досл. – охладителями). На самом деле кулер это все охлаждающее устройство. Напр., кулер процессора – ребристый радиатор в блоке с вентилятором. А вентилятор сам по себе он и в Америке вентилятор.

Но вернемся в подвал. Посмотрим, сколько нихрома понадобится на уменьшенную до 10 А/кв. мм по соображениям надежности плотность тока. Сечение провода, ясно без расчетов – 1 кв. мм. Диаметр, см. расчеты выше – 1,3 мм. Такой нихром в продаже находится без затруднений. Необходимая длина на сопротивление 1,2 Ом – 1,2 м. А какова общая длина каналов в кирпиче? Толщину берем полуторную (меньше весит), 0,088 м. 0,088х24 = 2,188. Так нам достаточно просто продеть отрезок нихрома сквозь пустоты кирпича. Можно через одну, т.к. каналов по расчету нужно 1,2/0,088 = 13,(67), т.е. 14-ти хватит. Вот и обогрели подвал. И вполне надежно – такой толстый нихром и крепкая кислота не скоро разъест.

Примечание: кирпич в корпусе фиксируется мелкими стальными уголками на болтиках. В мощную цепь 12 В обязательно должно быть включено автоматическое защитное устройство, напр. пробка-автомат на 25 А. Недорого и вполне надежно.

ИП и ИБП

Трансформатор на железе для обогрева подвала лучше взять (сделать) с отводами мощной обмотки на 6, 9, 12, 15 и 18 В, это позволит регулировать мощность обогрева в широких пределах. 1,2 мм нихром с обдувом потянет и 25-30 А. Для питания вентиляторов тогда нужна отдельная обмотка на 12 В 0,5 А и тоже отдельный кабель с тонкими жилами. Для питания нагревателя нужны жилы от 3,5 кв. мм. Мощный кабель может быть самый дрянной – ПУНП, КГ, на 12 В утечек и пробоя можно не опасаться.

Может быть, у вас нет возможности применить понижающий трансформатор, но завалялся импульсный блок питания (ИБП) от негодного компьютера. Его 5 В канала по мощности хватит; стандарт – 5 В 20 А. Тогда, во-первых, нужно пересчитать нагреватель на 5 В и мощность 85-90 Вт, чтобы не перегружать ИБП (диаметр провода выходит 1,8 мм; длина та же). Во-вторых, для питания 5 В нужно соединить вместе все красные провода (+5 В) и столько же черных (общий провод GND). 12 В для вентиляторов берут с любого желтого провода (+12 В) и любого черного. В-третьих, нужно закоротить на общий провод цепь логического запуска PC-ON, иначе ИБП просто не включится. Обычно провод PC-ON зеленый, но нужно проверить: снять с ИБП кожух и посмотреть обозначения на плате, сверху или со стороны монтажа.

ТЭНы

Для обогревателей след. типов придется покупать ТЭН: электроприборы на 220 В с открытыми нагревателями чрезвычайно опасны. Тут, простите за выражение, нужно думать в первую очередь о собственной шкуре с имуществом, есть формальный запрет или нет. С 12-вольтовыми приборами легче: по статистике, степень опасности уменьшается пропорционально квадрату отношения напряжений питания.

Если у вас уже есть электрокамин, но греет плоховато, имеет смысл заменить в нем простой воздушный ТЭН с гладкой поверхностью (поз. 1 на рис.) на оребренный, поз. 2. Характер конвекции тогда существенно изменится (см. ниже) и обогрев улучшится при мощности оребренного ТЭНа в 80-85% от гладкого.

Патронный ТЭН в корпусе из нержавеющей стали (поз. 3) может греть и воду, и масло в баке из любого конструкционного материала. Будете брать такой – обязательно проверьте, чтобы в комплекте были прокладки из маслотермобензостойкой резины или силиконовые.

Медный водяной ТЭН для бойлера снабжается трубкой для термодатчика и магниевым протектором, поз. 4, что хорошо. Но греть им можно только воду и только в баке из нержавейки либо эмалированном. Теплоемкость масла много меньше, чем у воды, и в масле корпус медного ТЭНа скоро прогорит. Последствия – до тяжелейших и фатальных. Если бак из алюминия или обычной конструкционной стали, то электрокоррозия вследствие наличия контактной разности потенциалов металлов очень быстро съест протектор, а вслед за тем проест корпус ТЭНа.

Т. наз. сухие ТЭНы (поз. 5), как и патронные, способны греть и масло, и воду без дополнительных мер защиты. Кроме того, их нагревательный элемент можно менять, не вскрывая бака и не сливая оттуда жидкость. Недостаток один – очень дороги.

Камин

Усовершенствовать обычный электрокамин, или сделать себе свой эффективный на основе покупного ТЭНа можно с помощью дополнительного кожуха, создающего вторичный контур конвекции. Из обычного электрокамина, во-первых, воздух идет вверх довольно горячей, но слабой струей. Она быстро полнимается к потолку и греет через него более пол соседей, чердак или крышу, чем хозяйскую комнату. Во-вторых, идущее вниз от ТЭНа ИК таким же образом греет соседей снизу, подпол или подвал.

В конструкции, показанной на рис. справа, ИК, направленное вниз, отражается во внешний кожух и греет воздух в нем. Тягу еще более усиливает подсос горячим воздухом из внутреннего кожуха менее нагретого из внешнего в сужении последнего. В результате воздух из электрокамина с двойным контуром конвекции выходит широкой умеренно нагретой струей, расплывается в стороны, не доходя до потолка, и эффективно обогревает помещение.

Масло и вода

Описанный выше эффект дают также масляные и водо-воздушные обогреватели, благодаря чему и пользуются популярностью. Масляные обогреватели промышленного производства делаются герметичными с несменяемой заправкой, но повторять из самостоятельно ни в коем случае не рекомендуется. Без точного расчета объема корпуса, внутренней конвекции в нем и степени заполнения маслом возможен разрыв корпуса, авария электросети, вылив и загорание масла. Недолив так же опасен, как перезалив: в последнем случае масло просто рвет корпус давлением при нагреве, а в первом сначала закипает. Если же сделать корпус заведомо большего объема, то обогреватель греть будет несоразмерно слабо сравнительно с потреблением электроэнергии.

В любительских условиях возможно сооружение масляного или водо-воздушного обогревателя открытого типа с расширительным баком. Схема его устройства приведена на рис. Когда-то таких делали довольно много, для гаражей. Воздух от радиатора идет нагретым слабо, разность температур внутри и снаружи поддерживается минимальной, отчего и теплопотери уменьшаются. Но с появлением панельных обогревателей масляные самоделки сходят на нет: термопанели лучше во всех отношениях и вполне безопасны.

Если же вы все-таки решите делать себе масляный обогреватель, учтите – он должен быть надежно заземлен, а заполнять его нужно только и только очень дорогим трансформаторным маслом. Любое жидкое масло постепенно битуминизируется. Повышение температуры ускоряет этот процесс. Моторные масла разрабатываются с учетом того, что масло циркулирует среди движущихся деталей под воздействием вибраций. Битуминозные частицы в нем образуют взвесь, только загрязняющую масло, почему его и приходится время от времени менять. В обогревателе же им ничто не помешает оседать нагаром на ТЭНе и в трубках, отчего ТЭН перегревается. Если же он лопнет – последствия аварий масляных обогревателей почти всегда оказываются очень тяжелыми. Трансформаторное масло потому и дорого, что битуминозные частицы в нем не оседают в нагар. Источников сырья для минерального трансформаторного масла в мире мало, а себестоимость синтетического высока.

Пламенные

Мощные газовые обогреватели для больших помещений с каталитическим дожиганием дороги, но рекордно экономичны и эффективны. В любительских условиях их воспроизвести невозможно: нужна микроперфорированная керамическая пластина с платиновым напылением в порах и специальная горелка из деталей, выполненных с прецизионной точностью. В розницу то или другое обойдется дороже, чем новый обогреватель с гарантией.

Туристы, охотники и рыболовы давно придумали обогреватели-дожигатели малой мощности в виде приставки к походному примусу. Выпускаются такие и в промышленных масштабах, поз. 1 на рис. Эффективность их не ахти, но палатку обогреть до отбоя в спальные мешки хватает. Конструкция дожигателя довольно сложна (поз. 2), поэтому и стоят фабричные палаточные обогреватели недешево. Любители таких делают тоже немало, из консервных банок или, напр. из автомобильных масляных фильтров. В этом случае обогреватель может работать и от газового пламени, и от свечи, см. видео:

Видео: портативные обогреватели из масляного фильтра

С появлением в широком обиходе жаропрочных и жаростойких сталей любители побывать на природе все больше отдают предпочтение газовым походным обогревателям с дожиганием на сетке, поз. 3 и 4 – они экономичнее и греют лучше. И опять-таки, любительское творчество объединило тот и другой варианты в мини-обогреватель комбинированного типа, поз. 5., способный работать и от газовой горелки, и от свечи.

Чертеж самодельного мини-обогревателя на дожигании приведен на рис. справа. Если он используется эпизодически или временно, то может быть целиком выполнен из консервных банок. На увеличенный вариант для дачи пойдут банки от томатной пасты и т.п. Замена перфорированной крышки сетчатой существенно уменьшает время прогрева и расход топлива. Больший и очень долговечный вариант можно собрать из автомобильных дисков, см. след. ролик. Это уже считай что печка, т.к. на нем можно готовить.

Видео: обогреватель-печка из колесного диска

От свечи

Осветительная свеча, между прочим, довольно сильный источник тепла. Долгое время это ее свойство считалось помехой: в старину на балах дамы и кавалеры обливались потом, косметика текла, пудра сбивалась комьями. Как они после этого еще и амуры крутили, без горячего водопровода и душа, современному человеку понять трудно.

Тепло от свечи в холодном помещении пропадает зря по той же причине, по которой одноконтурный конвекционный обогреватель греет плоховато: горячие отходящие газы слишком быстро поднимаются вверх и остывают, давая копоть. Между тем заставить их догорать и давать тепло проще, чем газовое пламя, см. рис. В этой системе 3-контурный дожигатель собран из керамических цветочных горшков; обожженная глина – хороший ИК-излучатель. Предназначен обогреватель на свече для местного обогрева, скажем, чтобы не дрожать, сидя за компьютером, но тепла всего от одной свечки дает удивительно много. Нужно только, пользуясь им, приоткрывать форточку, а ложась спать обязательно гасить свечу: кислорода на горение она потребляет тоже много.

Скептики утверждают, что ИК лучи вредны для человека. При этом охотно нежатся на пляже, забывая о том, что Солнце - самый мощный излучатель этих лучей. Наша звезда греет Землю миллиарды лет, а природа существует. Но в скептицизме есть и доля правды. Все мы получали ожоги загорая на пляже, прикосновение к горячей сковороде, кипятку или любому сильно нагретому веществу неминуемо приведет к травме.

Чтобы избежать этого, естественного, риска разработан обогреватель из инфракрасной пленки, сделать который своими руками не представляет труда. Отличительной особенностью отопления ИК лучами является тот факт, что нагревается не воздух, а предметы. Таким образом потребитель начинает ощущать тепло практически моментально после включения этого обогревателя. В традиционных системах отопления нагреватели сначала должны поднять температуру самих себя, потом воздуха в помещении и только после этого мы начинаем согреваться.

Обогреватель, сделанный для использования излучения, не имеет жидкого теплоносителя, который может протекать или замерзнуть, если зимой уехать на несколько дней и отключить систему. Отсутствуют котел, насос трубы и батареи. Все его составляющие.

Нагревательный элемент - лампа, спираль или нить, которые вырабатывают тепловую энергию.
Отражатель, распределяющий тепло по помещению.
Провода.
Терморегулятор, с помощью которого устанавливается уровень нагрева.

Изготовить простейший инфракрасный обогреватель своими руками может ребенок. Для этого достаточно поместить лист фольги за батарею отопления. Для изготовления электрических приборов такого типа существует масса схем. Могут быть использованы различные источники тепла - от спирали для электрической печки до склеенных листов пластика с графитной прослойкой. Широкий ассортимент отражателей, вплоть до фольги от шоколадок и приспособленный регулятор напряжения.

Инфракрасная пленка

Самым современным материалом для изготовления обогревателя своими руками является инфракрасная пленка. Состоит из трех слоев.

Основа. Электротехнический полимер, имеющий высокие параметры огнеупорности.

Средний, рабочий, слой - карбоновое нетканое полотно, которое является нагревательным элементом. Серебряные и медные контактные шины.
Внешнее ламинирование выполнено из того же вещества, что и основа пленки.

Поскольку для установки не требуется специальной подготовки поверхности, а сам материал гибкий такой обогреватель из инфракрасной пленки своими руками несложно смонтировать на любом профиле и материале стены, пола или потолка.

Порядок выполнения работ

Инфракрасная пленка в качестве обогревателя

При выборе схемы ИК отопления в качестве основной следует помнить, что общая площадь обогревателя составит порядка 70% площади помещения.
В случае установки на потолок высота должна быть не менее 2,5 м.
Нельзя проводить сборку схемы при минусовой температуре окружающей среды.
Начертите границы участков, на которых будет собран нагреватель. Собирая инфракрасный обогреватель своими руками схема ограничений должна быть неукоснительно соблюдена. Деревянные и металлические элементы здания должны иметь дистанцию от пленки более 50 мм. Расстояние до электроприборов и кабелей посторонней проводки - не менее 20 см. Каждый участок должен иметь нагрузку, ограниченную до 10 А. Провода, которыми будут подключаться фрагменты пленки прокладываются на расстоянии 2,5 см от края участка.
Рассчитайте места подключения деталей обогревателя, и закрепите провода. Каждый лист должен быть подключен к магистральной коммуникации параллельно, для этого используйте медный провод с площадью сечения 1,5 мм2.
На этом этапе желательно пригласить профессионального электрика для консультации как сделать инфракрасный обогреватель своими руками не нарушив порядок подключения электричества. Соедините проводку подключения пленки с магистралями, идущими к точкам установки терморегуляторов. Суммарная мощность участков, подключаемых на один регулятор должна соответствовать его мощности. Магистрали выполняются из проводов 2,5 мм 2 . Доведите их до точки соединения с основным кабелем.
Установите на всю площадь поверхности отражатель толщиной 5 мм. В местах, где будут подключаться приборы выведите провода.
Закрепите пленку в предназначенных для этого точках.
Зафиксируйте терморегуляторы.
Соедините и изолируйте все контакты.
Включите обогреватель. Прикоснитесь рукой, должно выделяться тепло, но не вызывать чувство ожога.
Установите декоративный слой, расстояние до пленки может составлять от 10 мм до 150 мм. Для стен и потолков лучше избрать влагостойкие материалы. Если работы проводились на полу, то прямо на пленку можно уложить линолеум, ламинированные покрытия, паркет, ковролин или плитку.

Ремонт

Теперь, когда вопрос как сделать обогреватель своими руками решен, рассмотрим возможные причины и методы ремонта такой системы.

Одним из основных достоинств этой схемы отопления является ее живучесть. Карбоновые полосы работают по всей своей поверхности, а их контакт с шинами осуществлен на всю длину материала. За счет этого, даже в случае пробоя в одном или нескольких местах, оставшаяся площадь каждого участка или полосы пленки будет продолжать работать.

Этот эффект можно сравнить с листом металла, на который подали электрический ток. Можно сделать отверстие в любой точке, все равно сам лист останется под напряжением. При таком повреждении ремонт инфракрасного обогревателя не требуется

Предположим, что произошел обрыв провода, и один или несколько участков перестали работать. При таком дефекте будет продолжать греть оставшаяся площадь обогревателя, ведь каждый фрагмент подключен параллельно.

Устранить эту поломку, не разбирая декоративный слой невозможно. Единственным методом борьбы с проблемой могут быть меры профилактического характера. Во время установки старайтесь избегать больших фрагментов, тогда выход из строя малого участка не окажет влияния уровень обогрева. Надежно крепите контакты. Не перегружайте провод. Кроме того, такая неисправность имеют крайне низкую степень вероятности. Мы смело ставим на потолок гипсокартон, под которым проходят провода к люстре или убираем кабель под штукатурку.

Единственной реальной угрозой, которая может вынудить произвести ремонт инфракрасного обогревателя своими руками является расплавление нескольких листов. Может произойти по причине перегрева, но для этого должны совпасть несколько условий.

Поверхность, которая передает тепло в помещение должна оказаться закрытой значительным теплоизоляционным предметом. В качестве примера представим брошенный на полу матрас. Если обогреватель смонтирован на стене или потолке такое, естественно, произойти не может. Угроза существует только для напольного варианта.
При достижении температуры 70о С должен сработать терморегулятор и отключить нагревающуюся деталь. Значит одновременно бросили на пол теплое одеяло и поломался регулятор. Принцип его работы основан на законах физики. По мере нагревания находящееся в датчике вещество расширяется и размыкает контакт. Дефект невозможен. Если такого вещества там нет это будет обнаружено при первичной проверке.
Все материалы, используемые при производстве пленки, имеют высокую жаростойкость. Основа выдерживает температуру в десятки раз выше. Карбонит, серебро и медь способны нагреваться сильнее и не иметь от этого вреда.
Даже если произошло чудо и лист перегрелся он только потеряет свою форму и будет продолжать функционировать, но с несколько меньшим коэффициентом полезного действия.

Стоит ли изготавливать обогреватель из инфракрасной пленки своими руками? Технологии не стоят на месте. Еще 100 лет назад подавляющее число населения нашей планеты не знало о существовании электроэнергии, а автомобиля могли попросту испугаться. Но разве возможна нынешняя жизнь без этих вещей? Вспомните мобильный телефон 1990 года выпуска, который был рацией в чемодане президента. Посмотрите на нынешний смартфон, который есть у каждого школьника. Это прогресс.

От автора: здравствуйте, уважаемые друзья! Как правило, центральное отопление включают поздней осенью, а с учетом природных климатических условий во многих регионах холода наступают значительно раньше. Лучшее решение - это установка дополнительных источников тепла. Сегодня речь пойдет о том, как сделать инфракрасный обогреватель своими руками.

Главные элементы и принцип действия

Для создания инфракрасного обогревателя в домашних условиях необходимо, в первую очередь, изучить принцип его действия.

Как известно, от тепловых источников исходят электромагнитные волны, непосредственно обогревающие все окружающие их тела, в данном случае, в квартире - предметы мебели и людей. При этом воздух в помещении не нагревается, а все тепло исходит лишь от уже нагретых объектов. По данному принципу работают и инфракрасные обогреватели, включающие в себя несколько основных элементов:

источник излучения тепла. В инфракрасных промышленных обогревателях источниками служат тонкие нити из металла, которые нагреваются посредством проходящего сквозь них электрического тока, или же различные лампы, например, галогенные или накаливания;
рефлектор с повышенной отражающей способностью, основная функция которого - рассеивать тепло либо создавать самостоятельные обогреваемые зоны за счет отражения инфракрасных лучей;
контроллер также является одной из основных частей промышленных инфракрасных обогревателей. Он регулирует нагревательную степень излучателя. В самодельных обогревателях он может отсутствовать, однако его монтаж рекомендован для установки подходящего температурного диапазона и для автоматического нагрева устройства при падении температуры ниже пределов нормы, а также для охлаждения при повышенных температурных показателях.

Совет : для проверки рефлекторного эффекта рекомендуется использовать пищевую фольгу, которую необходимо некоторое время подержать над рукой. От фольги должно исходить тепло, являющееся отраженными и направленным к вашей руке лучами.

Принцип действия потолочных инфракрасных обогревателей такой же, что и у других устройств данного типа. Отличается лишь способ установки, от которого зависит определение наиболее комфортных обогреваемых зон.

Источник: electricdoma.ru

Данная схема показывает главное преимщество инфракрасных теплоносителей: тепло, обогревающее физические тела и поглащаемое ими, остается внутри. Потому бываеют теплее, чем потолок. При теплообеспечении конвективным способом полы всегда остаются холодными, так как сам материал не обогревается. Нагретый воздух поднимается вверх, смещая вниз холодный.

Самостоятельное изготовление недорогого обогревателя

Основой излучателя обычно выступают лампы или нити накала, получающие нагрев от электрического тока. Но есть более продуктивный вариант - использование . От батареи исходит излучение, распространяющееся во все стороны.

Для получения наибольшего эффекта используйте фольгу, предварительно разгладив ее поверхность для более высокого отражения. Наклейте ее на стены за радиаторы и батареи. Тепло, предположительно направляемое на стену, будет отражено в противоположном направлении, обогревая только помещение. За счет этого простого трюка поступление тепла увеличивается на 20%.

Совет: стоит отметить, что альтернативу фольге могут составить теплоизоляционные отражающие экраны из пенофола, покрытые фольгой с одной или двух сторон.

Использование имеющихся в доме устройств

Если у вас сохранился старый советский рефлектор, его смело можно использовать, чтобы сделать инфракрасный обогреватель. Помимо него, вам потребуется:

стальной стержень;
нихромовая нить;
диэлектрик из огнеупорного материала (например, тарелка из керамики)

Для изготовления обогревателя своими руками необходимо придерживаться инструкции.

Удалить грязь с поверхности рефлектора.
Измерить длину спирали, обвивающую конус рефлектора.
Проверить шнур, активационные клеммы спирали и штепсель на наличие повреждений.
Отрезать стальной стержень в длину, равную длине спирали.
Накрутить на стержень нихромовую нить с разметкой 5 витков на каждый сантиметр.
Медленно вынуть стержень из намотанной нити.
Положить спираль на диэлектрик (например, тарелку) таким образом, чтобы витки не соприкасались.
Подключить концы спирали к электроисточнику.
Нагретая спираль компактно разместилась в канавках рефлекторного конуса.
Соединить контакты со спиральными концами.

В результате вы заметите, что нить из нихрома нагревается лучше спирали, установленной в устройстве до внесения изменений. Эффективный излучатель, отражающий энергию от рефлекторных стенок и направляющий ее на тела, поглощающие тепло, готов.

Использование фольги и стекла

Для этого вам потребуется:

парафиновая свеча;
устройство для установки свечи;
клей ЭДП (Боксидка);
алюминиевая фольга;
два стекла одинакового размера;
герметичный материал;
провод с наконечником в виде штепселя;
салфетка х/б;
ватные палочки.

Инструкция по изготовлению.

Удалить грязь, краску и пыль с поверхности стекла.
Зажечь свечу и установить в поддоне.
Держа стекла в руке, провести ими над пламенем так, чтобы они закоптились равномерно. Для этого рекомендуется заранее немного охладить их. Образовавшаяся темная копоть станет токопроводящим элементом.
По периметру каждого стекла прочертить ровные линии ватными палочками. В результате должна получиться рамка из чистых полосок в 0,5 сантиметров толщиной.
Измерить ширину темных прямоугольников из копоти.
Вырезать из фольги два таких же прямоугольника, которые послужат электродными полосками.
Первое стекло положить так, чтобы закопченная сторона была сверху.
Нанести на его поверхность клей и распределить края фольги таким образом, чтобы они немного заходили за пределы стекла.
Сверху уложить второе стекло закопченной стороной внутрь, чтобы она плотно прилегла к клеевой поверхности и для закрепления эффекта тщательно прижать.
В стыковочных местах стекол нанести немного герметика.
Проверить конструкцию на уровень мощности. Не превышающий показатели в 100 Вт на кв.м. обогреватель, можно спокойно подключать к электросети при помощи штепселя с проводом.
Для подключения к сети взять брусок из дерева с двумя металлическими пластинами, которые укреплены с обоих концов. К одному из них необходимо припаять вилку на 12 вольт. Расположить брусок на стекле так, чтобы фольга, заходящая за края стекла, плотно прижималась к контактам из металла. Ваш эффективный и мощный электрообогреватель готов.

Совет: для правильного подсчета мощности устройства нужно, используя мультимер, измерить уровень сопротивления слоя, проводящего электрический ток. Учитывая зависимость силы тока от нагрузки, лучше использовать стабильные параметры – постоянное напряжение в 220 В и формулу N = U * U / R , где N – искомый показатель мощности, U - электрическое напряжение и R - сопротивление. Например, при сопротивлении в 24 Ома по формуле N =220*220/24 получается 2016 Вт. Этой мощности хватит для нормального обогрева помещения с площадью примерно 20 кв. м.

При получении более высокого показателя необходимо увеличить сопротивление, а при низкой мощности увеличить ее.

Что делать, если мощность сделанного обогревателя не соответствует нужным параметрам? Необходимо рассчитать этот показатель, учитывая площадь помещения (например, 15 метров) из расчета 100 Вт на кв. м. Получится 15*100=1500 Вт.

При постоянном сопротивлении в 220В выведите необходимый показатель, используя прежнюю формулу: R=220*220/1500=32 Om. Учитывая, что ранее у вас получилось 24 Ома, сопротивление должно быть увеличено. Значит, необходимо уменьшить закопченную полосу на стекле в ширину и рассчитать по формуле R=I*p/S, где R - сопротивление, I - длина слоя, проводящего ток (величина постоянная), p - удельное сопротивление (постоянная величина), S - площадь поперечного сечения слоя (напрямую зависит от ширины, широкий слой -меньшая площадь, узкий - большая).

Таким образом, для расчета необходимой величины сопротивления необходимо подобрать нужную ширину закопченной полоски, однако для этого придется разобрать стеклянное устройство.

Изготовление из слоистого пластика

Чтобы сделать инфракрасный обогреватель своими руками, вам понадобится:

2 куска слоистого бумажного пластика, каждый по 1 кв.м;
клей боксидка;
пластины из меди;
графит в порошке;
штепсель и шнур;
древесина.

Для начала нужно смешать графит с клеем до образования густой массы с высокой степенью сопротивления. Затем нанести на пластик смесь из графита и боксидки зигзагообразными мазками, приложив шероховатой стороной к столу. Таким же образом следует приготовить второй пластик, а затем склеить два листа, крепко прижав друг к другу. На пластинах с противоположных сторон нужно закрепить медные элементы клеем.

Из древесины изготавливают рамку, в которую нужно вставить устройство, которое затем необходимо хорошо просушить. Далее нужно измерить сопротивление и провести подсчет мощности так же, как и в предыдущем варианте, за исключением того, что здесь сопротивление зависит от количества графитового порошка в клее - чем его больше, тем выше показатель сопротивления, и наоборот. После того как вы достигли нужной мощности, нужно подключить конструкцию к сети, предварительно соединив ее со штепселем.