Основные элементы и принцип действия ИК обогревателелей
Самодельный обогреватель имеет существенное преимущество перед магазинным – он обойдется вам гораздо дешевле. Перед тем как приступить к его изготовлению, следует разобраться в основных элементах, необходимых для работы. А состоит ИК обогреватель из следующих деталей:
- нагревательный элемент (ТЭН), излучатель;
- корпус термостойкий;
- отражательный элемент (рефлектор);
- шнур с вилкой на 12 V для подключения в розетку.
Вот из таких основных деталей состоят практически все ИК нагреватели. Принцип работы инфракрасного обогревателя выглядит следующим образом: поступающая электрическая энергия преобразуется в тепловое излучение, которое передает тепло в окружающую среду.
Для того чтобы самодельная схема функционировала, следует выполнить ряд требований. Во-первых, обязательно следует заготовить источник излучения, в качестве которого могут выступить следующие элементы:
- лампы накала (галогеновые, карбоновые или кварцевые);
- особая многослойная панель.
Панельный обогреватель изготовлен следующим образом: между каждым слоем расположена тонкая металлическая нить, которая создает сопротивление электрическому току, в результате чего происходит нагрев до необходимой температуры. Тепловые лучи, выходящие из панели, производят обогрев помещения.
Еще одной немаловажной деталью для сборки обогревателя своими руками является рефлектор. Для его изготовления понадобится полированная сталь или алюминий
Главной функцией рефлектора является формирование потока тепла и направление его в заданную зону обогрева. Благодаря ему можно сформировать определенные зоны активного обогрева.
Инфракрасный обогреватель, сделанный своими руками, обойдется дешевле и подарит бесценный опыт начинающему мастеру. Ниже представлены инструкции по изготовлению различных видов прибора в домашних условиях.
Принцип работы прибора
Три составляющие есть в любой модели тепловентилятора:
- вентилятор;
- нагревательный элемент;
- корпус.
Вентилятор прогоняет поток воздуха через корпус, спираль этот воздух нагревает, потоки теплого воздуха распространяются по комнате. Если дополнить устройство элементами автоматического управления, можно будет задавать приемлемую температуру воздуха. Устройство будет включаться и отключаться без участия человека, что позволит экономить электроэнергию.
Бытовые тепловентиляторы — это компактные устройства, которые легко можно установить практически в любом подходящем месте. Для работы прибора нужно электричество: и для вентилятора, и для нагревательного элемента. Такие устройства часто используют и в квартирах, и в гаражах, и даже для обогрева цехов, теплиц и других помещений. Все зависит от мощности прибора.
Для изготовления самодельного тепловентилятора подойдет обычный бытовой вентилятор, размеры которого соответствуют корпусу устройства. Иногда корпус делают, ориентируясь на размеры вентилятора
При эксплуатации тепловентилятора необходимо придерживаться правил безопасности. Не следует класть какие-либо предметы или материалы непосредственно на корпус тепловентилятора или слишком близко от защитной решетки. Если прибор оборудован системой защиты от перегрева, он просто отключится. Но если этот модуль не был установлен во время сборки, может возникнуть перегрев прибора, его поломка и даже возгорание.
Собственноручно изготовленный тепловентилятор может быть почти любого подходящего размера и мощности. В качестве корпуса можно использовать отрезок асбоцементной трубы, металлической трубы, свернутый лист металла и даже корпус от старого системного блока. Обычно сначала выбирают вентилятор и делают нагревательную спираль, а затем определяются с типом корпуса устройства в зависимости от его начинки.
Важнейший момент при создании этого нагревательного прибора — безопасность: пожарная и электрическая. Нагревательная спираль в самодельных устройствах чаще всего бывает открытого типа, ее просто свивают из подходящей проволоки. Непосредственный контакт с разогретой спиралью может привести к возгораниям, ожогам и т.п.
Чтобы сделать тепловентилятор своими руками, понадобятся самые обычные инструменты, а также начальные знания по монтажу бытового электрооборудования
Поэтому спираль нужно правильно закрепить внутри корпуса, а снаружи закрыть устройство надежной решеткой. Внимания требует и монтаж электропитания прибора. Все контакты необходимо изолировать, внизу обычно делают основание из материалов, которые не проводят ток: резины, фанеры и т.п.
Галерея изображений
Фото из
За основу в сооружении тепловентилятора стоит взять промышленную модель, устройство которой послужит шаблоном
Для сборки тепловентилятора потребуются двигатель, центробежный или осевой вентилятор, провода и корпус, составляющие можно собрать из буквального хлама
На стадии подбора подходящих подручных средств стоит сразу определиться с типом нагревательного элемента и способом его крепления
На фото характерный пример самодельной тепловой пушки. На основании из доски закреплен старый вентилятор от демонтированной вентиляционной системы и резистор ПЭВ 50
Осонова для изготовления тепловентилятора
Подручные средства в сборке прибора
Вольфрамовая спираль для обогревателя
Обогреватель из старого резистора и вентилятора
Вариант №1: обогреватель для автомобиля
Конечно, в исправном автомобиле 12-вольтовый электрообогреватель, мягко говоря, ни к чему. Но все может быть: случается, что печка отказывается работать в самый “подходящий” момент, и автолюбитель, сидящий внутри неутепленной металлической коробки, остается с лютым морозом один на один. Также самодельный обогреватель на 12 в может понадобиться при поломке системы обогрева заднего стекла.
- компьютерный блок питания;
- кулер (маленький вентилятор): его можно извлечь из того же блока питания;
- паяльник со всем необходимым для пайки;
- провод;
- фрагмент кафельной плитки;
- болты М5 с гайками того же диаметра (8 штук);
- проволока из нихрома.
Если все готово, можно приступать к созданию самодельного обогревателя.
Изготовление корпуса
В первую очередь, компьютерный блок питания нужно разобрать на составляющие. Разборку осуществляем в полном объеме: снимаем зафиксированную саморезами электронную плату, кулер, а также разъемы и переключатели (в процессе работы обогревателя они могут стать источником неприятного запаха).
Знаете ли вы, что пламя свечи может использоваться для обогрева помещения? Рассмотрим принцип работы свечного обогревателя, а также поговорим о нюансах его использования.
Может ли нанести вред здоровью использование инфракрасного обогревателя? Ответ на этот вопрос вы найдете далее.
Задались вопросом, что лучше: конвектор или масляный обогреватель? Здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/obogrevateli/chto-luchshe-konvektor-ili-maslyanyj-obogrevatel.html приведены сравнительные характеристики данных приборов по различным параметрам.
Изготовление нагревательных элементов
Чтобы сделать нагревательный элемент, не нужно «изобретать велосипед»: в этом качестве будем использовать нихромовую спираль – такую же, какая установлена в любом ТЭНе. Нихром (сплав никеля и хрома) является проводником, но при этом обладает значительным электрическим сопротивлением, поэтому при пропускании через него электротока сильно греется.
Спирали изготавливаются путем наматывания нихромовой проволоки на любой стержень цилиндрической формы.
Важно так подобрать сопротивление нагревательных элементов и схему их подключения (параллельно или последовательно), чтобы обогреватель не перегружал бортовую электросеть. В противном случае работа прибора будет сопровождаться всякого рода нежелательными явлениями, например, недостаточной подзарядкой аккумулятора
В противном случае работа прибора будет сопровождаться всякого рода нежелательными явлениями, например, недостаточной подзарядкой аккумулятора.
В качестве примера рассмотрим автомобиль марки Daewoo Sens. Установленный в нем электрогенератор рассчитан на ток силой в 70 А. В таких условиях допустимо использовать электрообогреватель, потребляющий ток в 10 – 15 А – такая нагрузка для бортовой электросети будет практически незаметной.
Готовые нихромовые спирали нужно прикрутить к обрезку кафельной плитки при помощи болтов М5 и таких же гаек. Кафель для этого придется просверлить.
Плитку с нагревателями нужно закрепить в корпусе от блока питания таким образом, чтобы установленный на свое место кулер обдувал ее, выгоняя теплый воздух в салон автомобиля. В итоге мы получим 12-вольтовый тепловентилятор.
Чтобы материал не раскрошился, на него в месте сверления нужно наклеить скотч или пластырь, при этом сверло должно вращаться с минимальной скоростью.
Сборка обогревателя
На этапе сборки монтируются кулер и крышка. После чего к обогревателю подключаются все провода.
Их сечение должно соответствовать расчетной силе тока.
В медном проводе на каждые 10 А должен быть 1 кв. мм сечения, в алюминиевом – 1,25 кв. мм.
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.
Советы по уходу и эксплуатации
Напоследок хотелось бы дать вам, дорогие читатели, несколько рекомендаций по уходу за электрообогревателями, о которых шла речь в этом материале
Приборы очень важно время от времени очищать от пыли, потому что она уменьшает теплоотдачу и увеличивает потребление электричества. ИК-обогреватель и масляный радиатор можно периодически протирать с помощью влажной тряпочки
Уход за тепловентилятором несколько сложнее — его придется разбирать и продувать пылесосом или компрессором.
Важно: пылесосить тепловентилятор в обыкновенном режиме нельзя — провода затянет внутрь, и они повредятся. Прибор необходимо продуть изнутри
Некоторые современные модели пылесосов оснащены такой функцией.
Не забывайте осматривать проводку и изоляцию, проверяя ее целостность. Помните, что оголенные провода могут спровоцировать удар током и возгорание.
Как видим, собрать и подключить электрообогреватели своими руками не так уж сложно. Безусловно, работа с проводкой требует от мастера определенного опыта, а также не терпит спешки и халатности. Однако игра стоит свеч — уделив время сборке самодельного обогревателя, вы получите эффективный и экономичный прибор, созданный из подручных средств. При правильной и бережной эксплуатации самостоятельно собранный электрообогреватель будет работать без сбоев и сможет дарить вам тепло долгие годы.
Инструкция по изготовлению индукционного нагревателя
Чтобы осуществить переделку сварочного оборудования в индукционную печь, необходимо подготовить расходные детали и инструменты
Также важно подготовить чертежи и придерживаться инструкции по сборке
Простое изделие на основе сварочного инвертора
Для изготовления простого, но эффективного нагревателя, можно использовать сварочный инвертор. Процесс изготовления достаточно простой:
- Для начала нужно взять толстостенную полимерную трубку.
- С торцевой части трубы стоит установить разводку и 2 вентиля, а внутрь засыпать куски стальной проволоки небольшого диаметра и размера (5 мм).
- Закрепить верхний вентиль.
- Выполнить 90 витков медной проволокой для сборки индуктора.
В качестве генератора используется сварочный аппарат, а роль нагревателя играет трубка с проволокой. Аппарат устанавливается в режим переменного тока с повышенной частотой.
В процессе нагрева происходит излучение магнитного поля и прогревание проволоки вихревыми потоками. Это вызывает закипание жидкости.
Экспериментальная модель нагревателя мощностью 1600 Вт
Для сборки экспериментального оборудования мощностью 1,6 кВт потребуется подготовить металлическую трубу с толстыми стенками. Поскольку катушка без особых сложностей сможет прогреть любой материал, можно усовершенствовать нагреватель.
Корпус можно изготовить из пластиковой трубы, которая обладает большим диаметром, чем элемент системы отопления. Оптимальная длина изделия составляет 1 м, а внутреннее сечение – 50-80 мм.
Чтобы подключить нагреватель к оборудованию, потребуется закрепить переходники сверху и снизу корпуса. Нижняя секция закрывается решеткой, а затем внутрь корпуса помещают наполнитель из небольших металлических частиц.
Для обмотки подходит медный провод с изоляцией сечением 1-1,5 мм. Использование более толстой проволоки неоправданно, поскольку это усложнит плотное расположение витков.
Печь для нагрева металла
Из-за повышенной пожарной безопасности метод индукции применяется в металлургии. Собрать нагреватель для обработки металлических заготовок можно из подручных средств. Для предстоящих работ потребуется подготовить:
- 12-вольтный аккумулятор.
- Медную обмоточную проволоку.
- Пленочные конденсаторы.
- Транзисторы и диоды.
- Кольца блока питания от персонального компьютера.
Индукционная печь из сварочного инвертора.
Последующая сборка производится по такой инструкции:
На радиаторы охлаждения устанавливаются транзисторы. Во время использования прибор интенсивно нагревается, поэтому лучше подготовить крупные радиаторы.
Изготавливаются дроссели. Для их сборки применяют медную проволоку и кольца блока питания ПК
Важно следить, чтобы межвитковое расстояние оставалось идентичным на каждом отрезке.
Собирается конденсаторная батарея. Емкость элемента питания должна составлять 4,7 мкФ.
Изготавливается обмотка
Диаметр медной проволоки должен составлять 2 мм. Потребуется выполнить 8 витков, чтобы во внутреннем пространстве поместились все обрабатываемые детали.
На последнем этапе подключается аккумулятор. Ток регулируется во время изготовления печи. Для этого достаточно поменять количество витков.
Кроме того, следует предусмотреть систему отвода тепла и вентиляции, т.к. во время работы печь сильно нагревается.
Нагреватель для воды
Использование такого агрегата в частном доме позволит организовать бесперебойную подачу ГВС или обогрев помещения. Система расходует много электрической энергии, но обладает простой схемой сборки и отсутствием сложностей в обслуживании. Предстоящая сборка начинается с подготовки:
- Сварочного инвертора.
- Теплоизолятора (подойдет керамзит).
- Проволоки из меди и стали.
- Отрезка пластиковой трубы с толстыми стенками.
- Трубок разного диаметра.
На первом этапе начинается изготовление котла. Его можно соорудить из 2 трубок разного сечения, которые вставляются друг в друга с выдерживанием зазора 20-25 мм.
Дальше производится приваривание концов колец и подсоединение к общей системе отопления. Во внешнюю стенку нужно вварить выходную и входную трубки.
Затем изготавливается обмотка, которая в точности повторяет форму котла. Всего нужно выполнить 35-40 витков, соблюдая равное межвитковое расстояние.
На последнем этапе собирается защитный корпус, который делается из диэлектрического материала, и подключается инверторный аппарат и теплоноситель.
Правильно собранная конструкция сможет прослужить в течение 20-25 лет без ремонта и замены расходных деталей.
Способы монтажа
Греющий кабель для водопровода укладывают снаружи или внутри трубы. Для каждого способа есть специальные виды проводов — некоторые только для наружного монтажа, другие — для внутреннего. Способ монтажа обязательно прописывается в технических характеристиках.
Внутри трубы
Для установки нагревательного элемента внутри водопроводной трубы, он должен отвечать нескольким требованиям:
- оболочка не должна выделять вредных веществ;
- степень электрической защиты должна быть не ниже IP68;
- герметичная оконечная муфта.
Чтобы была возможность заправить провод внутрь, на конце трубопровода ставят тройник, в один из отводов которого через сальник (идет в комплекте) заводится провод.
Пример установки греющего кабеля внутрь трубы через сальник
Обратите внимание, что соединительная муфта — место перехода между нагревательным кабелем и электрическим — должна находится за пределами трубы и сальника. Она для влажных сред не предназначена
Тройник для монтажа обогревающего кабеля внутри трубы может иметь разные углы отвода — на 180°, 90°, 120°. При этом способе монтажа провод никак не фиксируется. Его просто заправляют внутрь.
Виды тройников для монтажа греющего кабеля внутри водопровода
Наружный монтаж
Закреплять греющий кабель для водопровода на наружной поверхности трубы надо так, чтобы он прилегал плотно, всей площадью. Перед установкой на металлические трубы, их очищают от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.п. На поверхности не должно остаться каких-либо элементов, которые могут повредить проводник. На чистый металл укладывается повод, фиксируется через каждые 30 см (чаще можно, реже — нет) при помощи металлизированной клейкой ленты или пластиковых хомутов.
Если тянется вдоль одна-две нитки, то монтируются они снизу — в самой холодной зоне, укладываются параллельно, на некотором расстоянии друг от друга
При укладке трех и более проводов, они располагаются так, чтобы их большая часть находилась снизу, но расстояние между греющими кабелями выдерживается (особенно важно это для резистивных модификаций)
Способы закрепления греющего кабеля на трубе
Есть второй способ монтажа — спиралью. Укладывать провод надо аккуратно — они не любят резких или многократных изгибов. Есть два способа. Первый — разматывать муфту постепенно наматывая освобождающийся кабель на трубу. Второй — закрепить его с провисаниями (нижняя картинка на фото), которые потом намотать и закрепить металлизированной липкой лентой.
Если обогревать будут водопроводную трубу из пластика, то под провод наклеивается сначала металлизированный скотч. Он улучшает теплопроводность, повышая эффективность нагрева. Еще один нюанс монтажа обогревающего кабеля на водопровод: тройники, вентили и другие подобные устройства требуют больше тепла. При укладке сделайте на каждом фитинге несколько петель. Только следите за минимальным радиусом изгиба.
Фитинги, краны необходимо прогревать лучше
Чем утеплять
Однозначно для утепления обогреваемого трубопровода нежелательно использовать минеральную вату любого происхождения. Она боится намокания — во влажном состоянии теряет свои теплоизоляционные свойства. Замерзнув в мокром виде, после повышения температуры, она просто рассыпается в труху. Отсутствие влаги вокруг трубопровода обеспечить очень сложно, так что этот утеплитель лучше не брать.
Преимущества самодельных обогревателей
Обогреватель для дачи своими руками и самодельные нагревательные приборы для дома имеют одно неоспоримое преимущество перед заводскими аналогами. Первые выполняются из подручных средств, а потому их себестоимость невысокая. С другой стороны, самодельное оборудование должно делаться в строгом соответствии с правилами безопасной эксплуатации электрических и газовых приборов. Сегодня можно самостоятельно изготовить ИК-обогреватели, которые считаются самыми эффективными и недорогими. Если необходим прибор повышенной мощности, то можно изготовить в домашних условиях масляный радиатор. Существуют схемы изготовления домашних конвекторов, портативных печек для палаток.
Тепловая пушка
Электронагреватель, работающий по принципу тепловой пушки, также можно сделать самостоятельно. Для производства потребуются следующие детали:
- Нагревательный элемент, в качестве которого допустимо использовать спираль от электрической плиты.
- Компьютерный вентилятор.
- Выключатель.
- Металлическая емкость в форме цилиндра. В этом случае можно использовать старый баллон, верх и днище которого необходимо срезать, или ведро.
- Металлическая решетка.
- Провода.
Сборку конструкций осуществляют пошагово. Манипуляции проводят следующим образом:
- По диаметру емкости вырезают решетку. Затем на нее крепят спираль, чтобы укладка была меньше емкости в диаметре.
- По бокам основы проделывают прямоугольные отверстия для вставки решетки со спиралью. Последнюю необходимо разместить на расстоянии 3 см от края основы.
- От спирали проводники выводят за стенки основы через изоляторы. На внешней стороне емкости крепят автоматический выключатель.
- На противоположной стороне от решетки на корпусе монтируют вентилятор при помощи саморезов. Затем прибор подключают к автоматам. По краям основы проделывают отверстия для установки опор. Готовый обогреватель должен быть максимально устойчивым.
- Затем проводят тестовый запуск конструкции. Для этого сначала включают вентилятор, а затем подают питание на спираль.
Вариант №2: самодельная термопленка
Из нихрома получаются хорошие термоэлементы, но что делать, если этого материала под рукой не нашлось? Оказывается, его может заменить обычная сажа.
Она также является проводником с высоким сопротивлением, но при этом обладает важной особенностью: значительная часть тепловой энергии выделяется нагретым материалом в виде инфракрасного излучения. Это значит, что обогреватели с углеродным элементом греют не только воздух, но и непосредственно пользователя, находящегося в зоне действия ИК-излучения
Такое свойство позволило создавать на основе углеродистых излучателей тонкие пленочные обогреватели
Это значит, что обогреватели с углеродным элементом греют не только воздух, но и непосредственно пользователя, находящегося в зоне действия ИК-излучения. Такое свойство позволило создавать на основе углеродистых излучателей тонкие пленочные обогреватели.
Прибор будет состоять из таких компонентов:
- два прямоугольных куска стекла размером примерно 30х70 мм;
- алюминиевая фольга;
- 2-жильный провод с вилкой.
Понадобятся, также, кое-какие инструменты, материалы и изделия:
- паяльник;
- мультиметр;
- свеча;
- герметик или клей;
- ватная палочка.
Обогреватель изготавливается в несколько этапов:
- Стекла нужно вымыть, обработать обезжиривателем и высушить.
- Зажигаем свечу и начинаем двигать над ней один из стеклянных прямоугольников, в результате чего он покроется сажей. Чем больше будет копоти, тем меньшим окажется ее электрическое сопротивление.
Операцию нужно периодически прерывать, чтобы стекло могло остыть.
Теперь из алюминиевой фольги нужно вырезать две детали в форме продолговатых прямоугольников, длина которых будет соответствовать ширине полоски сажи.
Они будут выполнять функцию клемм для подключения проводов.
На данном этапе нужно замерять сопротивление углеродистого покрытия. Кладем на него с двух сторон алюминиевые контакты и прижимаем их вторым стеклом.
Теперь можно воспользоваться мультиметром, приложив его щупы к выступающим фрагментам алюминиевой фольги. Нас устроит сопротивление в 120 Ом, тогда мощность прибора составит 1,2 Вт. Если прибор показывает другое значение, нужно убрать (для увеличения сопротивления) или добавить (для уменьшения) немного сажи.
- Как только удастся достичь нужного сопротивления, при помощи ватной палочки очищаем края стекла от сажи на ширину примерно в 5 мм.
- Зачищенные края прокопченной стекляшки смазываем клеем, затем снова укладываем контакты из фольги (их теперь нужно укоротить на 10 мм) и приклеиваем сверху вторую стеклянную заготовку. Дело сделано, теперь обогреватель можно подсоединять к 12-вольтовому источнику.
Вместо сажи можно использовать смесь графита и эпоксидного клея. Тогда в качестве основы вместо стекла можно применить слоистый бумажный пластик.
