Как сделать обогреватель своими руками: инструктаж по изготовлению самодельного прибора. Как сделать самый простой и самый дешевый обогреватель Как самодельно сделать дешевый электрический обогреватель

Службы ЖКХ не спешат начинать отопительный сезон и в квартирах холодно, нужно обогреть гараж или теплицу, да мало ли причин может быть для того, чтобы понадобился обогреватель. В продаже можно найти устройства на любой вкус и кошелек. И все-таки многие предпочитают собрать обогреватель своими руками, экономя при этом существенные средства.

Требования к самодельному прибору

Большинство из тех, кто хочет попробовать свои силы в самостоятельном изготовлении обогревателя, вряд ли стремятся к слишком сложной работе.

Да и покупка большого количества различных технических элементов и узлов, чья стоимость вполне сопоставима с ценой готового изделия, вряд ли экономически оправдана. Таким образом, будущий прибор должен быть:

простым в монтаже;
продуктивным;
экономичным в потреблении электроэнергии;
безопасным;
выгодным, то есть затраты на его производство должны быть минимальными;
удобным;
компактным.

Рассматривая существующие обогреватели, выпускающиеся промышленостью, можно сделать вывод, что всем этим требованиям соответствуют приборы, работающие по принципу инфракрасного излучения. Точнее, так называемые термопленки. Материал генерирует тепловую энергию, передающуюся предметам, которые, в свою очередь, разогревают окружающую среду. Такой способ обогрева считается наиболее эффективным, поскольку выработанное тепло не растрачивается впустую. Соответственно и кпд такого устройства очень высок.

Самоделка #1 - на основе обогревателя «Доброе тепло»

По так называемому «принципу термопленки» работают многие нагревательные устройства. К примеру, всем известное «Доброе тепло». Собрать его аналог в домашних условиях не составит особого труда. Для этого понадобится:

Слоистый бумажный пластик. Два одинаковых по размерам листа площадью около 1 кв. м.
Графитовый порошок. Можно самостоятельно размолоть графит, например, старые графитовые троллейбусные щетки.
Эпоксидный клей.
Кусок исправного провода с вилкой на конце.

Обогреватель Доброе тепло - прототип для множества самодельных устройств

Работа выполняется поэтапно:

Смешиваем клей с графитовым порошком и тщательно размешиваем получившуюся смесь. Таким образом мы получаем не просто клеящий состав, а графитовый проводник с высоким сопротивлением. Количество графита в клее напрямую влияет на максимальную температуру будущего обогревателя. В среднем она составляет около 65 °С.
На лист пластика зигзагообразными широкими мазками наносим подготовленный состав. Для обработки используем более шершавую сторону листа.
Пластиковые листы соединяем между собой при помощи эпоксидного клея.
Для большей прочности конструкции сооружаем деревянную рамку, надежно фиксирующую листы.
С разных сторон сооружения к графитовым проводникам крепим медные клеммы. Как вариант можно так же подключить и простенький терморегулятор, который позволит устанавливать наиболее комфортный режим обогрева. Однако это не обязательно.
Тщательно просушиваем конструкцию. Даже небольшая влажность повредит самодельный обогреватель при первой же попытке включения.
Проводим испытания, измеряем сопротивление устройства. По полученной величине рассчитываем мощность и определяем, можно ли без опасений подключать обогреватель в сеть.

Прибор готов к использованию. Он может размещаться как полу или на стене, не занимает много места, достаточно эффективен и безопасен при условии качественной изоляции.

Графит измельчается и смешивается с эпоксидным клеем - так получается графитовый проводник

Самоделка #2 - мини-обогреватель из фольги и стекла

Следующее самодельное устройство работает по схожему с предыдущим принципу. Для его изготовления понадобится:

два одинаковых по размерам куска стекла;
алюминиевая фольга;
герметик;
обычная парафиновая свеча;
провод с вилкой на конце;
эпоксидный клей.

Также пригодится приспособление для удерживания свечи во время работы, ватные палочки для удаления сажи и тряпочка для чистки стекла.

Внутренняя поверхность стекла покрывается сажей для создания токопроводящего слоя

Приступаем к сборке:

Тщательно очищаем стекло от всевозможных загрязнений: следов краски, пыли, жира и т.п.
Формируем токопроводящую поверхность. Для этого при помощи свечи на одну сторону каждой стеклянной заготовки равномерно наносим копоть, которая и выступит в роли проводника. Для облегчения процесса стекло перед операцией лучше охладить – так копоть осядет ровнее.
С краев заготовки ватной палочкой аккуратно убираем лишнюю копоть, так, чтобы получилась прозрачная окантовка шириной около половины сантиметра.
Вырезаем две полоски из алюминиевой фольги, ширина которых соответствует размеру токопроводящей поверхности. Они предназначены для выполнения функции электродов.
Укладываем заготовку покрытой копотью стороною вверх и наносим на нее эпоксидный клей. Раскладываем по краям электроды из фольги так, чтобы их края выходили за заготовку.
Накрываем деталь вторым листом, направленным закопченным слоем внутрь, тщательно прижимаем и склеиваем. Все соединения хорошо герметизируем.

Проводим испытания и замеряем сопротивление токопроводящего слоя. Теперь можно рассчитать мощность прибора, которая будет равна произведению сопротивления поверхности на квадрат силы тока. Если полученное значение находится в пределах, разрешенных нормативной документацией, прибор можно подключать в розетку. Если же нет, придется собирать его заново. При этом надо учитывать, что чем шире слой сажи, тем меньше сопротивление устройства и, соответственно, выше температура нагрева стекла.

Макет самодельного обогревателя из стеклянных пластин

По принципу использования инфракрасного излучения работает еще один простейший самодельный прибор, собрать который можно за несколько минут. Это устройство состоит из листа алюминиевой фольги, установленной на батарее и ориентированной на комнату. Тепло, исходящее от радиатора, собирается зеркалом фольги и отражается в помещение, без ненужных потерь на прогрев стен.

Способов сделать обогреватель своими руками существует множество. Можно выбирать разные принципы работы устройств и материалы, из которых они будут изготовлены. Главное, не забывать о том, что приборы в обязательном порядке должны быть безопасными. Не нужно лениться замерять сопротивление и рассчитывать мощность, чтобы определить, допустимо ли подключать самоделку в розетку или нет. Все контакты устройств, провода, токопроводящие части должны быть тщательно изолированы. Безопасный, эффективный и практичный обогреватель будет долгие годы радовать своей безупречной службой.

Центральное отопление осенью начинает действовать поздно, в то время как весной оно рано отключается. А русские зимы так суровы, что отопительная система не в состоянии справиться с потребностями горожан: в квартирах холодно, тепло стремительно уходит через окна. Выход из ситуации – использование дополнительного источника тепла. Лучшим выбором станет инфракрасный обогреватель, который можно соорудить своими руками.

Чтобы сделать из подручных материалов инфракрасный обогреватель, принцип действия изучать обязательно. Как можно делать то, о чем ничего не знаешь?

Все нагретые тела излучают тепло, как это делает Солнце. Исходящие от теплового источника лучи – это электромагнитные волны, которые греют тела, встречающиеся на их пути: предметы мебели и люди. Нагрев воздуха при этом не происходит: воздух получает только часть тепла при теплопередаче от уже нагретых тел. На принципе теплового излучения и работают инфракрасные обогреватели, которые включают в себя два основных элемента:

Источник излучения . В обогревателях промышленного производства это тонкие металлические нити, нагревающиеся при прохождении по ним электрического тока, или лампы (накаливая, галогенные, кварцевые и другие);
. Это тело с высокой отражающей способностью, функция которого – отражать инфракрасные лучи для рассеивания тепла по квартире или формирования отдельных обогреваемых зон.

Совет! Чтобы проверить эффект, который достигается рефлектором, возьмите пищевую фольгу и подержите ее некоторое время возле руки. Вы почувствуете тепло, которое представляет собой отраженные и направленные в вашу сторону лучи.

Еще одной важной частью в промышленных инфракрасных каминах является контроллер, который регулирует степень нагрева излучателя. В самодельных конструкциях его может не быть. Но его установка дает преимущество в возможности устанавливать желаемый диапазон температур. Контроллер автоматически заставляет устройство нагреваться, если температура падает ниже нормы, и охлаждаться, если температура превысила ее.

Если изучить инфракрасный обогреватель потолочный, принцип работы окажется тем же, что и у напольной/настенной конструкции. Отличие заключается только в способе монтажа ИК-камина. Но именно от него зависит, какие зоны в помещении окажутся более комфортными.

На рисунке видно преимущество инфракрасных обогревателей: тепло достигает физических тел и поглощается ими, оставаясь там. Поэтому на полу может быть теплее, чем под потолком. А при обогреве дома методом конвекции на полу всегда холодно: само покрытие не получает тепла. Тепло переносит воздух, который при нагревании устремляется вверх, а вниз опускается новая порция холодного.

Дешево и сердито

Обычно в качестве излучателя используют устройства, нагревающиеся от электричества – нити накала или лампы. Но самый простой вариант излучателя – это радиатор отопления. Это такое же физическое тело, как и Солнце. И излучать тепло оно тоже может. Постойте у батареи и почувствуйте исходящее тепло – это излучение. Только распространяется оно во все стороны. А зачем греть стены, если можно направить лучи в сторону жилого помещения?

Возьмите фольгу, хорошо разгладьте ее для улучшения отражающего эффекта и наклейте на стену за батареями и радиаторами отопления. В результате тепло, которое могли получить стены, направятся в противоположную сторону – к вам. Такой способ помогает получить до 20% больше тепла без всяких ухищрений. Недостатком является только неприглядность отражающего экрана: он портит интерьер.

Внимание! Вместо фольги можно использовать теплоизоляторы с отражающим экраном. Ярким примером служит материал пенофол, одна или обе стороны которого фольгированы.

Самодельный инфракрасный обогреватель можно изготовить из старого рефлектора советского производства. Кроме него вам понадобятся:

Нить из нихрома;
Стержень из стали;
Огнеупорный диэлектрик (подходит керамическая тарелка).

Чтобы сделать из этих вещей ИК камин, следуйте инструкции:

Удалите грязь с рефлектора;
Проверьте штепсель, шнур и клеммы для включения спирали (они должны быть целыми);
Измерьте длину спирали, которая навита на рефлекторный конус;
Отрежьте стержень из стали такой же длины, как спираль;
Навейте на стержень нить из нихрома так, чтобы на каждый сантиметр приходилось 5 витков;
Аккуратно выньте стержень из нихромовой намотки;
Положите спираль на тарелку (другой диэлектрик) так, чтобы витки не касались друг друга;
Подключите концы нихромовой спирали к электросети;
Теперь нагретая спираль легко уложится в канавки конуса от рефлектора;
Соедините концы спирали с контактами.

Нихромовая нить накаливается лучше, чем та спираль, что была в приборе до наших манипуляций. В результате мы получаем мощный излучатель, энергия которого отражается от стенок рефлектора и попадает на противоположные тела, которые начинают поглощать тепло.

Обогреватель стекло + алюминиевая фольга

Вам понадобятся:

Фольга;
Два одинаковых по размеру стекла;
Свеча из парафина;
Герметик;
Провод со штепселем на конце;
Хлопчатобумажная салфетка;
Боксидка;
Палочки ватные;
Любое приспособление для удерживания свечи.

Пошаговая инструкция:

Очистите стекло салфеткой от краски, пыли, жира;
Зажгите свечу. Установите ее в стаканчике, подсвечнике или просто капните парафином на ровную поверхность и быстро поставьте на лужицу свечу;
Закоптите стекла с одной стороны, с одинаковой скоростью проводя их над огнем. Копоть будет ложиться ровно, если перед процедурой стекла охладить. Темный слой в результате станет элементом, проводящим ток;
По периметру стеклянных кусков проведите ватными палочками так, чтобы получилась рамка из чистого стекла толщиной 0,5 сантиметров;
Измерьте линейкой ширину закопченных прямоугольников на стеклах;
Вырежьте из фольги два прямоугольника такой же ширины – это будут электродные полоски;
Возьмите одно стекло и положите его закопченной стороной кверху;
Нанесите на него боксидку и уложите на края прямоугольники из фольги так, чтобы они выходили за пределы стекла;
Поверх положите второе стекло закопченной стороной вниз и хорошо прижмите, чтобы конструкция хорошо склеилась;
По периметру «слоеного пирога» намажьте герметик в местах стыка стекол;
Проверьте мощность конструкции. Если она не выше 100 Вт на квадратный метр помещения, то обогреватель можно включать в сеть с помощью провода и штепселя;
Для включения в сеть используйте деревянный брусок с металлическими пластинами, укрепленными с двух концов. К одному контакту припаяйте вилку. Если установить стекло на брусок так, чтобы выходящая с боков фольга плотно прилегала к металлическим контактам, то получается полноценный обогреватель.

Внимание! Чтобы посчитать мощность конструкции, с помощью мультиметра измерьте сопротивление токопроводящего слоя. Поскольку сила тока в цепи зависит от нагрузки, мощность лучше считать по более стабильному параметру – это напряжение, которое в сети равно 220 Вольт. Для этого понадобится формула: N=U*U/R .

N – искомая мощность. U – напряжение (220В). R – замеренное сопротивление. Пример: при замере получили 24 Ома. Подставляем в формулу: N=220*220/24. Получаем 2016 Ватт. Этого достаточно для обогрева комнаты площадью 19-20 квадратов.

Если у вас мощность получилась более 100 Ватт на метр в квадрате, то ее нужно уменьшить путем увеличения сопротивления (напряжение в сети мы поменять не можем). Если мощность очень мала, то ее нужно увеличить.

Что делать, если мощность не подошла?

Теперь о том, как сделать инфракрасный обогреватель своими руками нужной мощности. Для этого нужно знать площадь комнаты, которую вы хотите обогревать. Например – 15 метров. Теперь нужно посчитать максимально допустимую мощность из расчета 100 Ватт на метр. Так как у нас их 15, то мощность будет 15*100=1500 Ватт (считать нужно именно в них, несмотря на то, что в паспортах электроприборов она указана в кВт).

Если напряжение постоянно (220 Вольт), то можно посчитать нужное сопротивление. Для этого выведем сопротивление из формулы, которая была дана выше: R=U*U/N. Подставляя в формулу расчетную мощность и напряжение, получим: R= 220*220/1500=32 Ома (приблизительно).

В примере выше у нас было 24 Ома. Значит, сопротивление нужно повысить. Для этого нужно уменьшить ширину закопченной полосы на стекле. Это выходит из формулы R=l*p/S . Где l – длина токопроводящего слоя (постоянная величина, потому что стекло резать мы не будем), р – удельное сопротивление (постоянное), S – площадь поперечного сечения токопроводящего слоя, которая зависит от его ширины. Чем шире слой – тем меньше сопротивление, чем уже – тем оно больше.

Вывод! Чтобы добиться нужного сопротивления, нужно опытным путем подобрать его, делая полоску копоти уже или шире в зависимости от того, увеличить или уменьшить нужно сопротивление. При этом каждый раз придется разбирать стеклянную конструкцию.

Обогреватель на основе слоистого пластика

Для сборки самодельного инфракрасного камина понадобятся:

Слоистый бумажный пластик – 2 штуки площадью по 1 квадратному метру;
Боксидка;
Графит (можно купить порошок или достать из старых батареек, из карандаша – но придется истолочь его);
Медные пластинки;
Древесина;
Штепсель со шнуром.

Если все есть, приступайте к сборке:

Смешайте графитовый порошок с боксидкой, чтобы получилась густая масса, обладающая высоким сопротивлением;
Положите пластиковый лист шероховатой поверхностью к столу;
Нанесите на пластик боксидку, смешанную с графитом, мазками в форме зигзага;
Точно также подготовьте второй лист пластика;
Склейте оба пластиковых листа, плотно прижимая их друг к другу;
На противоположных сторонах пластин укрепите медные пластинки, которые будут играть роль клемм;
Соорудите рамку из дерева, в которую нужно будет вставить полученную конструкцию;
Позвольте будущему обогревателю высохнуть;
Замерьте сопротивление проводника и посчитайте мощность.

Внимание! Здесь расчет мощности и сопротивления производится тем же методом, что и в предыдущем случае. Только сопротивление будет зависеть не от ширины токопроводящего слоя, а от содержания графита в боксидке. Чем порошка больше – тем выше сопротивление, и наоборот.

Придется несколько раз разобрать и снова собрать конструкция до того, как опытным путем вы добьетесь нужной мощности. Только после этого можно соединить устройство со штепселем и подключить его в сеть для эксплуатации.

Мини-обогреватель из банки от крема для обуви

Подготовьте материалы:

Плоская коробка от крема для обуви;
Два проводника;
Жестяная банка;
Графит в порошке;
Песок;
Штепсель.

Пошаговая инструкция:

Помойте коробочку;
Смешайте песок с графитовым порошком, взяв их в равном количестве;
Засыпьте смесь в коробку, заполнив ее до половины;
Из жести вырежьте круг;
Прикрепите к нему провод;
Положите круг поверх графит-песчаной смеси;
Насыпьте песка с графитом еще столько, чтобы баночка стала полной;
Закройте баночку крышкой, чтобы внутри появилось давление;
Второй провод соедините с корпусом банки и подведите его к сети, подключив с помощью штепселя (можно использовать автомобильный аккумулятор).

Чтобы регулировать степенью нагрева, крышку банки закручивайте слабее или сильнее, чтобы менялось давление внутри. Чем сильнее закручена банка – тем сильнее нагрев, и наоборот. Но не допускайте перегрева, при котором банка начинает испускать световые лучи – желтые или оранжевые. При этом содержимое внутри банки спекается, отчего эффективность обогревателя снижается в разы. Чтобы улучшить работу после спекания, нужно сильно потрясти банку – тогда графит-песчаная смесь снова станет рыхлой и пригодной для работы.

Простой самодельный панельный обогреватель: схема сборки, фото изготовления.

С наступлением холодов тема отопления жилых помещений становится актуальной, и многие задаются вопросом, как дополнительно обогреть, жилую комнату, рабочее помещение, дачу или гараж с помощью обогревателя. В этой статье мы рассмотрим, как сделать простой, дешёвый и в то же время безопасный электрообогреватель.

Сечение и длину проволоки нужно выбрать исходя из требуемой мощности обогревателя, можно воспользоваться предоставленной таблицей.

Если вам нужен обогреватель мощностью 500 Вт, то понадобится нихромовая проволока сечением 0,4 мм и длиной 9,7 метра.

Для расчёта длины проволоки можно воспользоваться таблицей.

Ещё понадобятся материалы:

Эпоксидный клей.
Болты, шайбы, гайки – по 2 шт.
Провод и вилка.

Электрическая схема самодельного обогревателя.

Приступаем к изготовлению обогревателя.

Каждый лист стеклотекстолита нужно с одной стороны зачистить шлифовальной машинкой, это будет внутренняя сторона обогревателя.

Берём один лист стеклотекстолита, на нём будем укладывать нихромовую проволоку. В зависимости от размеров листа нужно рассчитать количество витков проволоки, при этом следует учитывать отступ от всех краёв листа в 20 – 30 мм. Оптимальное расстояние между витками 10 – 15 мм.

Например: если у нас длина листа стеклотекстолита чуть более метра, то для укладки 24 метров проволоки понадобится сделать примерно 24 витка.

Для удобства пред укладкой проволоки желательно на листе расчертить рамку под витки.

Теперь нужно уложить проволоку витками вдоль рамки, зафиксировать витки можно бумажными полосками и клеем «Монолит».

В месте выхода проволоки нужно просверлить два отверстия в стеклотекстолите сделать клеммы и соединить шнур с вилкой.

Проверяем целостности цепи прибором.

Теперь нужно приклеить второй лист стеклотекстолита к первому с помощью эпоксидного клея. Эпоксидный клей наносится вдоль краёв листа и между витками проволоки.

Листы склеиваем между собой, чтобы листы равномерно склеились их нужно уложить на ровную поверхность, сверху прижать листом ДСП или фанеры и придавить грузом. Через сутки листы прочно склеятся между собой, и обогреватель будет готов.

Самодельный обогреватель можно повесить на стену, и он не будет занимать место в помещении.

Сам по себе обогреватель безопасен, так как нагревательный элемент спрятан в стеклотекстолите, а это изоляционный материал, но всё же нужно соблюдать меры безопасности и не оставлять обогреватель без присмотра.

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.

В холодное время года потребность в тепле особо возрастает. Но далеко не каждый хозяин имеет возможность приобрести обогреватель заводского образца. В том, чтобы собрать обогреватель своими руками, нет ничего сложного.

Предлагаем вашему вниманию четыре варианта создания обогревательного прибора из подручных средств, который будет прекрасно справляться с возложенной на него задачей. Мы подробно описали процесс изготовления самоделок. Описали принцип действия и особенности эксплуатации.

К пошаговым руководствам мы приложили схемы, фото-подборки и видео-инструкции.

Самые простые модели самодельных обогревателей предназначены для локального обогрева. Их максимальная температура нагрева составляет порядка 40°С.

В большинстве своем обогревающие самоделки относятся к излучающим устройствам, действующим по принципу и электрических радиаторов. Подключают их к однофазной сети с традиционными для бытовых объектов 220 В. Желающим заняться самостоятельным изготовлением приборов нужны знания в области электротехники и электромонтажа.

Галерея изображений

Вариант #1. Самодельная компактная термопленка

Основу обогревателя будут составлять два отреза стекла. Это одинаковые прямоугольники размерами 4х6 см.

Длина и ширина рабочей площади обогревателя может варьироваться. Главное – чтобы площадь каждого стекла составляла порядка 25 квадратных сантиметров.

Для создания такого самодельного обогревателя также потребуются:

медный двухжильный кабель;
мультиметр;
парафиновая свеча;
деревянный брусок;
плоскогубцы;
герметик; эпоксидный клей;
хлопчатобумажная салфетка;
гигиенические палочки.

Перед началом работ кабель необходимо оборудовать вилкой.

В роли нагревательного элемента будет выступать отрез алюминиевой фольги, используемой хозяйками для запекания, толщина которой составляет 0,1 мм

Первым делом прочищают стеклянные заготовки, удаляя с помощью салфетки пыль и остатки грязи, обезжиривают и тщательно просушивают. Очищенные заготовки охлаждают. Это необходимо для того, чтобы при последующем обжиге нагар лучше оседал на поверхности.

Подпаливают установленную в подсвечник свечу. А затем поочередно захватывают плоскогубцами за уголок каждую стеклянную заготовку и аккуратно двигают над свечой, чтобы стекло покрылось сажей. Необходимо добиться равномерного оседания нагара на всей поверхности стекла; обожженная часть и будет выступать токопроводящим элементом.

Манипуляции со свечой придется периодически прерывать с тем, чтобы дать разогретому стеклу немного остынуть.

Главное достоинство такого прибора в том, что значительная часть тепловой энергии выделяется нагретым до определенной температуры материалом в виде инфракрасного излучения

После остывания заготовок у каждой из них прочищают края. Для этого с помощью гигиенических палочек вдоль контура по периметру снимают по 5 миллиметров от края.

На обожженную часть, которая будет выступать в роли токопроводящего элемента, равномерно наносят клей, сверху которого прикладывают заранее подготовленный отрез фольги. Полоски будут выполнять функцию клемм, необходимых для подключения проводов.

Такие же действия выполняют со второй половинкой. Обе детали соединяют. Чтобы обеспечить герметичность устройства, места соединений обрабатывают герметиком, покрывая торец по всему периметру.

Чтобы сделать нагревательные элементы, из фольги вырезают две полосы, ширина которых соответствует размеру закопченной области на стеклянных заготовках

Для того чтобы рассчитать мощность прибора, необходимо с помощью тестера измерить сопротивление углеродистого покрытия. Щупы мультиметра прикладывают к свисающим «хвостикам» алюминиевой фольги. Полученные данные используют при расчете с помощью формулы:

N=I 2 х R,

где «N » – мощность, «I » – сила тока, а «R » – сопротивление.

Мощность не должна превышать допустимые значения в 1,2 Вт. Если сопротивление превышает значение в 120 ОМ, чтобы уменьшить его, необходимо слой нагара сделать чуть толще. Здесь действует такое правило: чем больше копоти, тем меньше электрическое сопротивление.

Если параметры в пределах нормы – приступают к финальной стадии сборки. Для этого зачищенные края заготовок смазывают клеем, а свободные концы отрезов фольги загибают и приклеивают к одной из сторон.

Из деревянного бруска делают подставку и монтируют на нее подключенные к электрическому шнуру контактные площадки

На деревянную площадку устанавливают собранную из стекла и фольги конструкцию и устройство подключают к 12-вольтному источнику.

Вариант #2. Греющая панель из остатков ИК пола

Если после устройства греющего инфракрасного пола остались обрезки пленки, их стоит смело пустить в дело изготовления настенного обогревателя, к примеру, для дачи или гаража.

Их обрезков инфракрасной пленки, оставшихся после устройства теплого пола в доме, можно соорудить настенную панель, а при желании декорировать ее ламинированной крупногабаритной фотографией

Инфракрасная пленка потребляет меньше энергии, чем прочие обогревающие электроустройства. Для небольшого помещения примерно 2×2 м достаточно 1 м .

Галерея изображений

Теперь нужно все тщательно заизолировать, чтобы пленка не искрила на контактах и не создавала никаких угроз в процессе собственной работы.

Галерея изображений

Вариант #3. Тепловентилятор из подручных средств

Предлагаем еще один доступный способ изготовления самодельного устройства для локального обогрева, в основе которого заложен принцип работы . На его изготовление уйдет не более двух часов. Главным достоинством такого устройства является простота изготовления и доступность необходимых материалов.

К числу недостатков конструкции стоит отнести то, что в процессе нагрева она будет сжигать кислород, а в некоторых случаях даже пахнуть паленым.

Корпус прибора будет выполнен из жестяной банки высотой в 20 см при диаметре в 10 см., а планки для намотки спирали из нихрома – из нефольгированного текстолита

Помимо жестяной банки для сборки нагревательной конструкции необходимо подготовить:

трансформатор на 12 Вольт;
диодный мостик;
нихромовая проволока сечением 1 мм 2 ;
вентилятор;
перфоратор с тонким сверлом;
паяльник;
компьютерный вентилятор.

Из текстолита необходимо заранее вырезать две заготовки, размер которых соответствует габаритам выбранной банки. Для подключения устройства к сети и переключения режимов потребуется также электрический шнур и кнопочный переключатель.

Первым делом с отреза текстолита снимают фольгу и вырезают внутреннюю часть так, чтобы получилось подобие рамки.

В текстолитовой заготовке с помощью тонкого сверла проделывают отверстия, размещая их с небольшим смещением относительно друг друга

В проделанные отверстия заглубляют концы нихромовой проволоки. К свободным концам заведенной под раму проволоки припаивают очищенные от изоляции «хвосты» электрических проводов.

Плотность тока в контактирующих с воздухом нихромовых электрически спиралях составляет порядка 12-18А/мм 2 . В зависимости от степени нагрева их насыщенность цвета будет меняться от темно-бордового до ярко-красного. Температура наружной поверхности излучателя при этом не превышает и 70 градусов.

Берут трансформатор, диодный мостик и кулер и замыкают их с зафиксированной нихромовой проволокой в единую цепь, не забывая при этом подключить переключатель

Диодный выпрямитель и малогабаритный трансформатор на 12 В необходим для питания кулера.

Чтобы иметь возможность регулировать температуру, стоит рассмотреть вариант установки хотя бы двух разделенных спиралей. К тому же, подключив спирали параллельно, в случае перегорания одной, другие не пострадают.

Главное при сборке конструкции – чтобы намотанные спирали не касались каких-либо деталей помимо текстолитовой рамки.

Вентилятор монтируют в банку с помощью кронштейна в виде П-образной металлической детали, зафиксированного болтом. Ток будет прогревать витки проволоки, а вентилятор обдувать конструкцию теплым потоком воздуха.

К собранной конструкции прикрепляют текстолит, после чего соединенные в единую цепь элементы электрического устройства помещают в банку

Для обеспечения свободного доступа воздуха в крышке и стенках банки просверливают 20-30 отверстий диаметром по 1,5-2 мм. Собранное устройство непосредственно напрямую подключают к сети в 220В и проверяют его работоспособность. В целях безопасности излучающую поверхность можно прикрыть защитной сеткой.

Такой тепловентилятор подойдет для прогрева небольшого по площади помещения. Как и промышленные , он всего за несколько минут прогреет середину комнаты, не расходуя драгоценное тепло на теплопотери, которые ходят сквозь стены.

Галерея изображений

Желающие самостоятельно сделать обогреватель для гаража из подручных средств много полезной информации найдут в еще одной нашего сайта.

Самодельные маломощные устройства

Описанные выше модели подходят лишь для локального обогрева. Чтобы отопить комнату, необходимо соорудить более мощный обогреватель, технологию изготовления которого рассмотрим ниже.

Вариант #1. Создание масляного прибора

Сделанный собственными руками имеет высокий КПД и к тому же является достаточно функциональным и безопасным. Принцип работы прибора построен на том, что расположенный внутри корпуса ТЭН прогревает находящееся возле него масло, в результате которого активизируется конвекционное движение потоков.

Корпус изделия можно сделать из секционной батареи системы отопления, автомобильного радиатора либо же сварить из стальных труб

Для обеспечения плавной настройки мощности прибор оснащают реостатом или дискретными переключателями. Чтобы автоматизировать процесс, дополнительно устанавливают термостат и датчик опрокидывания.

Чтобы сделать масляный обогреватель нужно заранее подготовить:

ТЭН мощностью в 1кВт (для помещения площадью в 10 квадратов);
прочный и герметичный корпус, конструкция которого полностью исключает утечку жидкости;
чистое и термостойкое техническое масло берется из расчета в 85% от общего объема корпуса;
устройства управления и автоматики – подбираются в соответствии с общей мощностной нагрузкой прибора.

Важный момент, приобретая патронный тент, не забудьте проверить, чтобы в комплекте к нему шли силиконовые прокладки или их аналоги, выполненные из маслотермобензостойкой резины.

Чтобы не связываться со сваркой, в качестве корпуса можно использовать демонтированный , демонтированный из-за модернизации системы общественного здания.

Внушительная по габаритам конструкция будет нуждаться в сооружении платформы. Ее можно сделать из швеллеров или стальных уголков. При составлении схемы рамы отталкиваются от вместительности емкости и высоты изделия.

Схема подключения устройства и последовательность сборки ее конструктивных элементов наглядно представлена на рисунке

Сложность может возникнуть на этапе сварки элементов. Ведь для выполнения работ необходимо владеть соответствующими навыками. Первым делом разрезают профильную трубу на отрезки заданной длины. Из них собирают прямоугольные рамы.

В углу конструкции вырезают отверстие под размещение ТЭНа. В самой высокой точке радиатора вырезают отверстие для возможности заливки масла и оснащают штуцером с наружной резьбой, сверху которого устанавливают крышку.

Перед введением нагревательного прибора в эксплуатацию его необходимо протестировать на герметичность, создав большое давление в середине прибора

При сборке конструкции следует обратить внимание на ряд моментов:

ТЭН лучше размещать в боковой или нижней части конструкции, фиксируя с помощью болтовых соединений. Такое решение обеспечит лучшую циркуляцию масла. Он ни при каких условиях не должен соприкасаться с корпусом.
Чтобы активизировать процесс естественной конвекции жидкости, дополните конструкцию помпой и электроприводом. Для фиксации насоса к емкости нужно приварить небольшие металлические пластины.
Не забудьте предусмотреть оснащенные клапанами отверстия для возможности экстренного сброса давления путем слива масла. Помпы располагают в нижней части радиатора по углам.
Чтобы обеспечить долговечность конструкции, предупредив развитие электрокоррозии, учитывайте сочетаемость металла корпуса и ТЭНа. Из-за разности потенциалов металлов не стоит комбинировать обычную сталь или алюминий с медью.
В обязательном порядке заземлите нагревательный прибор.

Конструкцию наполняют маслом не полностью, а лишь на 85%. Это необходимо для того, чтобы отведенные на воздух 15% были буферной зоной при расширении масла вследствие повышения температуры.

Галерея изображений

Отличным корпусом для самодельного масляного обогревателя станет старая чугунная батарея

Если нет смысла в экономии, для использования в качестве корпуса обогревательного оборудования подойдет совершенно новый биметаллический радиатор

Проверив герметичность отверстий, остается только подключить ТЭН, установить корпус и залить внутрь масло. Чтобы повысить мобильность конструкции, ее можно оснастить колесами и дополнительными элементами крепления.

Вариант #2. Изготовление инфракрасного устройства

Неоспоримым достоинством такого устройства является то, что выработанная тепловая энергия выделяется в виде инфракрасного излучения . Благодаря этому обогреватель, созданный на основе углеродного элемента, прогревает не только воздух, но и находящихся в зоне ИК-излучения людей и предметов.

Основу такого устройства, созданного по типу , будут составлять две пластиковых заготовки, площадь каждой из которых составляет порядка 1 квадрата. На них будут наноситься мелкофракционный графитовый порошок, по структуре чем-то напоминающий муку.

Учитывайте, что графитовый порошок, выполняющий роль токопроводящей смеси – чрезвычайно пачкающееся вещество, да и к тому же он очень опасен для здоровья

Чтобы сделать эффективно работающий ИК обогреватель своими руками, необходимо также подготовить:

две медные клеммы;
эпоксидный клей;
деревянные заготовки для рамки.

Как и в предыдущих вариантах, потребуется электрический шнур, оборудованный вилкой.

Графитовый порошок можно «добыть» из отслуживших свой срок батареек. Для получения необходимой мощности обогревателя опытные мастера рекомендуют вводить до двух объемов углеродного наполнителя. В готовом виде получается густая и вязкая смесь, которую довольно трудно наносить тонкой пленкой. Чтобы упростить задачу используют узкий шпатель.

Разведенный с клеем графитовый состав выкладывают на пластиковые заготовки, делая извивающуюся дорожку, не забывая при этом отступать отведенное расстояние

Последовательность выполнения действий:

Графит перемешивают с эпоксидным клеем в пропорции 1:1,5 или 1:2.
На рабочую поверхность выкладывают пластиковую заготовку гладкой стороной книзу.
Готовую смесь выкладывают тонким слоем на пластик, формируя зигзагообразный узор.
Сверху на выложенный узор второй лист пластика.
По такой же технологии подготавливают вторую пластину. Обе заготовки плотно сжимают и дожидаются, пока клеевой состав затвердеет.
На заготовки с противоположных сторон от графитового проводника фиксируют клеммы, придерживаясь представленной выше схемы.
К клеммам подключают зачищенные концы электрического кабеля.
Подключают прибор к сети и проверяют работоспособность системы.

Измерение сопротивления проводника и расчет мощности собранного прибора выполняют, придерживаясь описанной выше технологии.

На параметр сопротивления влияет количество графита в массе. Чтобы повысить сопротивление проводника нужно увеличить дозу графита в составе.

Для повышения жесткости конструкции устройство можно обрамить деревянной рамкой. Чтобы усовершенствовать конструкцию, дополните ее простеньким терморегулятором.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор варианта изготовления спирального нагревателя:

Видео #2. Самодельный инфракрасный обогреватель мощностью в 1кВт:

Мы рассмотрели лишь несколько вариантов изготовления обогревателей из подручных средств. На самом деле их существует великое множество. При желании вы можете самостоятельно разработать и изготовить такой прибор. И наградой вам станет желанное тепло в ненастную погоду.

Хотите предложить собственный вариант изготовления обогревателя? Появились вопросы или есть полезная информация для нас и посетителей сайта? Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке.