Как сделать маленький нагревательный элемент

Самодельный обогреватель для гаража – из оцинкованной проволоки и текстолита. Обогреватель из нихромовой проволоки своими руками

Требования к самодельному обогревателю

Прежде всего, даже небольшой самодельный прибор должен выполнять функции обогрева. Нет ничего сложного в том, чтобы собрать компактное устройство, которым можно обогреть небольшое помещение. Речь идет не только о комнатах, но и подвале, теплице, гараже. Ведь именно такие помещения в сильные морозы или легкие заморозки (например, когда рассада только-только высажена в теплицу) требуют дополнительного обогрева. (См. также: Печи для теплицы своими руками)

Но, как сделать самодельный обогреватель, чтобы не покупать дорогие составляющие прибора, а также не превращать процесс сборки в сложную тяжело решаемую проблему. Для начала будущий обогреватель должен просто соответствовать минимальным требованиям, которые нужны для его продуктивной работы.

Рассмотрим самую простую технологию, на основании которой можно собрать свой обогреватель, это принцип действия термопленки.

Как работает термопленка?

Тепло, которое она вырабатывает, не идет непосредственно на обогрев окружающего воздуха. Набирая тепло, она отдает его предметам. То есть поверхность окружающих предметов нагревается и уже, потом отдает свою тепловую энергию окружающему воздуху. (См. также: Глинобитная печь своими руками)

Такое устройство просто не может работать впустую, но и потребляемая им мощность будет небольшой, а, следовательно, расходовать энергию такой обогреватель тоже станет экономно. По такому принципу можно сделать и самодельный инфракрасный обогреватель.

Элементы, которые потребуются для сборки устройства не придется покупать в радиотоварах или специализированных магазинах. Наверняка большинство компонентов вы обнаружите у себя дома. Итак, вам понадобятся следующие материалы:

Расчёты

Приступая к самостоятельному изготовлению инфракрасного обогревателя следует заранее определиться с необходимым количеством этих приборов и оптимальной мощностью. Расчёт производят, исходя из нормы: на 10 квадратных метров площади помещения достаточно одного обогревателя с мощностью 1 кВт. Так, для гаража в 20 квадратов потребуется установить 2 инфракрасных излучателя, тогда как для кухни площадью 8 квадратных метров достаточно будет и одного прибора с мощностью примерно 800 Вт.

Схема подключения ИК-обогревателя стандартна для любого электроприбора — через отдельную линию от автомата на электрощите. При этом между прибором и распредщитком устанавливается терморегулятор, на который и от которого прокладывают кабель для фазы и нейтрали. Заземление тянут непосредственного от щитка к излучателю, минуя терморегулятор. Если суммарный потребляемый ток меньше 10 А, то прибор можно запитать от линии розетки.

Пошаговая сборка

Стекло, которое вы будете использовать, должно иметь абсолютно чистую поверхность.

Никакой пыли, грязи, краски или жирных пятен на его поверхности быть не должно. Для того чтобы обогреватель работал, придется сформировать поверхность, способную проводить ток. Для этого нужна свеча. (См. также: Строим печь своими руками)

Зажигаете свечу и начинаете медленно добиваться того, чтобы поверхность стала покрываться слоем копоти. Делать это нужно только с одной стороны. Со второй стеклянной заготовкой поступаете аналогичным образом.

Далее, отступаете от каждого края стекла примерно 50 мм (пол сантиметра) и удаляете сажу ватной палочкой. Из фольги вырезаете полоски, размер которых соответствует размеру созданной токопроводящей поверхности (черному квадрату). Фольга играет роль электродов. На поверхность стекла, с той стороны, где находится копоть, наносите клей. На клей крепите кусочек фольги, но так чтобы часть его выходила за пределы стекла.

Сверху накладывается второе стекло. Стыки между стеклами следует аккуратно промазать герметиком. Самодельный электрический обогреватель практически готов. (См. также: Как сделать изразцы для печи своими руками)

Теперь самоделку обязательно нужно протестировать, измерить мощность тока. Для этого используют формулу: P = I2R, где

I – сила тока в амперах

R – сопротивление в Ом

Если полученная мощность попадет в пределы допустимых норм, которые указаны в специализированной литературе, то устройство можно подключать к сети. Если нет, то лучше попробовать собрать его заново. При этом учитывайте то, что сопротивление напрямую зависит от слоя копоти на стеклах. То есть, чем больше слой копоти, тем меньше сопротивление и тем больше будут нагреваться стекла.

Итак, если все данные соответствуют норме можно подключать устройство к сети. Оставленные на свободе концы фольги заворачивают за края нижнего стекла и фиксируются клеем. Теперь устройство можно проверить на работоспособность. Для этого его включают в сеть, и ждут, пока он наберет максимальную для него температуру. Она составляет примерно 40 градусов. (См. также: Тигельная печь своими руками)

По такой схеме сделать самодельный обогреватель на 12 вольт сможет даже школьник.

Но все же для завершающего этапа такое устройство лучше снабдить специальными приспособлениями для контроля.

Параметры

Переносной обогреватель своими руками

Вышеприведенная схема сборки хороша, когда рядом есть электричество. Но ведь часто бывают и такие ситуации, когда нужно обогреть небольшое пространство, не имея никакого электричества. Как же выйти из положения в такой ситуации?

Если необходимость заставляет вас находиться в местах, где нет электричества, то наверняка у вас есть самая обычная газовая горелка с небольшим баллоном. Она предназначена для подогрева емкостей, которые просто нужно установить над пламенем. Но если ее слегка усовершенствовать, то можно получить очень функциональный самодельный обогреватель для зимней палатки.

Для такого устройства на горелку первоначально устанавливают сетчатый рассеиватель тепла. Для экономии средств, его тоже можно сделать самостоятельно из обычного хозяйственного сита. Крепления для фиксации к горелке можно вырезать из оцинковки, по диаметру сита, добавив четыре небольших квадрата, которые и выступят в роли крепежа.

После того, как вы закрепите сито на переходнике для баллона, получаемый тепловой эффект станет больше, но еще недостаточным для того, чтобы чувствовать себя комфортно. Поэтому конструкцию придется еще усовершенствовать.

Для этого понадобится металлическая сетка. Из нее вырезаете заготовку по диаметру сита, высота заготовки в два раза больше высоты сита. Из листа оцинковки нужно вырезать еще один крепеж, в котором желательно сделать небольшие отверстия по краям, по всему диаметру. Это сделает тягу лучше.

Такую самодельную насадку можно надеть с помощью переходника на цанговый баллон и на газовый — эффект примерно одинаковый. Но поверьте, он превзойдет все ваши ожидания. Сделать газовый обогреватель с инфракрасным излучением без больших денежных затрат вполне реально. А эффект получается просто умопомрачительный.

Расчет нихромовой спирали. Готовы для Вас изготовить нихромовую спираль

При навивке спирали из нихрома для нагревательных элементов, операцию зачастую выполняют методом проб и ошибок, а затем подают напряжение на спираль и по нагреву нихромовой проволоки, нити подбирают требуемое количество витков.
Обычно такая процедура занимает много времени, а нихром теряет свои характеристики при множественных перегибах, что приводит к быстрому прогоранию в местах деформации. В худшем случае из делового нихрома получается нихромовый лом.

Чтобы правильно рассчитать нихромовую спираль (напряжение сети 220 В), предлагаем воспользоваться данными приведенными в таблице, из расчета, что удельное сопротивление нихрома = (Ом · мм2 / м)

С ее помощью можно точно определить длину намотки виток к витку. В зависимости от Ø нихромовой проволоки и Ø стержня, на который наматывается нихромовая спираль. Пересчитать длину спирали из нихрома на другое напряжение нетрудно, использовав простую математическую пропорцию.

Длина нихромовой спирали в зависимости от диаметра нихрома и диаметра стержня

Например, требуется определить длину нихромовой спирали на напряжение 380 В из проволоки Ø 0,3 мм, стержень для намотки Ø 4 мм. Из таблицы видно, что длина такой спирали на напряжение 220 В будет равна 22 см. Составим простое соотношение:

X = 380 · 22 / 220 = 38 см

Обогреватель своими руками для подвала

Всем известно, что в суровые морозы и подвальное помещение требует дополнительного обогрева, поскольку подмерзшая картошка не только не вкусна, но и храниться, после того как подмёрзла, долго не будет.

Для такого устройства потребуется наличие следующих материалов: специальный листовой пластик (слоистые бумажные пластиковые листы), графит в порошкообразном состоянии, провод с вилкой, эпоксидный клей.

Сборка выполняется в несколько этапов.

Аналогичным способом можно сделать самодельный обогреватель для автомобиля.

Схема электропитания паяльного фена

В отличие от предыдущего, этот фен питается от одного источника питания, что упрощает эксплуатацию фена. Однако нужно признать, что такая организация питания несколько снижает функциональность изделия и значительно усложняет конструкцию.

Основой схемы служит параметрический стабилизатор напряжения, собранный на элементах: VT1, D5, D6, D7 и R1. Он обеспечивает стабилизацию напряжения питания вентилятора фена, в то время как напряжение основного источника питания может меняться для регулировки температуры воздушного потока.

Для изменения скорости воздушного потока используется переключатель SA1, имеющий два положения 8 и 12 Вольт.

От превышения предельно-допустимого напряжения вентилятор защищают предохранитель FU1 и защитный диод D8 (Suppressor). Если по какой-то причине напряжение питания вентилятора достигнет 13-14 Вольт, супрессор откроется, а предохранитель перегорит и разорвёт цепь питания вентилятора.

Предвосхищая вопросы по поводу использования параметрического стабилизатора, вместо линейного или импульсного, сразу внесу ясность. Если использовать для питания фена переменный ток, то пиковое напряжение источника питания может превысить предельно-допустимое напряжение для большинства недорогих микросхем. Например, при напряжении переменного тока 30 Вольт, пиковое составит:

30 * √2 ≈ 42(Вольт)

Это чертёж Печатной Платы (далее ПП), которую можно изготовить одним из этих методов: «Метод ЛУТ наоборот», «Метод высококачественного термопереноса».

Замечу, что ПП была разработана под давно забытую технологию изготовления плат на основе пустотелых заклёпок – пистонов. Поэтому, все дорожки имеют вид прямых линий.

А это плата питания вентилятора фена в собранном виде.

Так как транзистор стабилизатора может рассеивать мощность до 24 Ватт, он установлен на радиатор. Радиатор может быть изготовлен из листового алюминиевого сплава, например, из алюминиевой консервной банки. Общая толщина набора пластин радиатора должна быть не меньше 1,5мм. Между транзистором и отдельными пластинами нужно нанести слой теплопроводной пасты.

Для подключения выводов спиралей нагревателя были использованы латунные вкладыши электротехнических клеммников.

Полезные советы

Помимо таких простых способов существуют и более сложные варианты сборки самодельных обогревателей. Некоторые применяют специальные схемы в устройствах, транзисторы и резисторы.

В любом случае общее у всех самодельных обогревателей одно. Первое, все материалы, которые используются в приборе, должны быть исправны. Например, если вы решили использовать провод с вилкой от старого утюга, то сначала убедитесь в том, что он нигде не поврежден и его можно спокойно подсоединить к обогревателю.

Обязательно измеряйте сопротивление прибора и рассчитывайте мощность. Эти условия необходимо выполнять, потому, что речь в первую очередь касается безопасного использования прибора. Нужно, чтобы при его включении вы были спокойны, что обогреватель работает исправно и любые повреждения из-за неправильной мощности или несоответствующего сопротивления просто исключены.

Не забывайте проводить тщательную изоляцию всех токопроводящих элементов, контактов у дополнительных встроенных устройств. Проверяйте провода. Только в этом случае вы будете спокойны за работу своего прибора. А он в свою очередь будет безупречно работать, и обогревать помещение.
На главнуюКарта сайта

Отзывы

Многие люди пользуются приборами с плоским нагревательным элементом.

Самым простым из них является чайник. Изделия таких моделей пользуются популярностью, так как они нагревают воду за короткий промежуток времени. Кроме того, из-за удобного дискового элемента элемент легко чистится от накипи, в чем значительно превосходит свои аналоги. Единственным отрицательным моментом является шум, который издается при работе. Однако на этот момент многие закрывают глаза.

Узел крепления корпуса нагревателя

Для того чтобы защитить горлышко ПЭТ бутылки от перегрева, корпус нагревателя был изолирован несколькими десятками слоёв стеклоткани. Для дополнительной защиты корпуса фена от перегрева использован алюминиевый тепловой экран толщиной 0,5мм. Отогнутые внутрь корпуса лепестки экрана обдуваются воздушным потоком. Такая конструкция снижает передачу тепла от корпуса нагревателя к корпусу фена.

Особенности нагревательных элементов

Плоские нагревательные элементы способны решать множество технических задач. Они изготавливаются различных размеров и геометрических форм, благодаря чему их можно легко установить на любую поверхность. Несмотря на то что такая конструкция имеет маленькую мощность, она способна быстро и равномерно обеспечивать теплопередачу. В процессе производства допускается изготовлять нагревательные элементы одинаковой геометрической формы, но они должны иметь разную мощность, а также способность к распределенной нагрузке. Такие устройства применяются в том случае, когда необходимо сохранить конкретные температурные показатели рабочей поверхности.

Одной из особенностей данного устройства является низкая тепловая масса, благодаря чему происходит быстрое изменение температуры. Установка температурного режима, а также изменение его показателей происходит при помощи специального переключателя.

В обычных нагревательных приборах передача тепла осуществляется с помощью специального изолятора. Некоторое количество вырабатываемой энергии поглощается. Следствием этого является сниженный КПД нагревательного прибора. Плоские силиконовые нагревательные элементы не препятствуют передаче тепла, то есть процесс происходит напрямую. Именно поэтому экономится электроэнергия. Такие нагревательные устройства имеют низкую стоимость.

Сам элемент имеет малые габаритные размеры и небольшой вес, поэтому она легко скрывается в основном оборудовании.

Источник