Экономный обогреватель для дома своими руками. Самодельный обогреватель – в дом, на дачу, в гараж, для палатки в поход и временного обогрева

Главное — безопасность.

Когда необходим самодельный обогреватель для дома, дачи или гаража? Делать нагревательные приборы своими руками обычных людей толкает отсутствие централизованного отопления (в случае с гаражом или загородным домом). Для дома самодельная отопительная техника понадобится в ходе проведения строительных работ или в осенне-весенний период, когда централизованная подача тепла либо еще не включена, либо уже прекращена. Кстати, это самый подходящий момент делать .

Обогреватель своими руками для дома люди делают с целью экономии на покупке оборудования заводского изготовления, цена на которые бывает очень высокой. Однако независимо от причин, по которым изготавливаются самодельные нагревательные приборы, все работы должны выполняться профессионально и в строгом соответствии с государственными нормами о безопасной эксплуатации подобного оборудования.

Правильный самодельный обогреватель для дома

Независимо от типа изготавливаемой отопительной техники и типа используемого энергоносителя, оборудование должно соответствовать следующим требованиям:

отличаться простотой в изготовлении;
иметь невысокую стоимость конструкционных материалов и элементов;
иметь высокую производительность;
достаточная мощность;
быть безопасным в использовании;
быть экономически выгодным с точки зрения изготовления и потребления энергоносителя;
по возможности компактным;
простым и удобным в использовании.

Безопасностью, экономностью и эффективностью может похвастаться любой обогреватель заводского производства. Для самодельной техники характерна повышенная мощность, производительность, простота в использовании, но безопасность – это спорный вопрос. Именно потому любой самодельный обогреватель для дома нуждается в проверке перед массовым использованием.

Эффективный инфракрасный излучатель

Любой инфракрасный излучатель, который используется для обогрева помещения, отличается эффективностью и высоким КПД. Все это достигнуто, благодаря уникальному принципу работы. Волны в инфракрасном спектре не взаимодействуют с воздухом, а повышают температуру поверхности предметов в комнате.

Те, впоследствии, передают тепловую энергию воздуху. Таким образом, максимум лучистой энергии переходит в тепловую. Именно по причине высокого КПД и эффективности, а еще из-за низкой стоимости конструкционных элементов, инфракрасные обогреватели все чаще изготавливаются самостоятельно обычными людьми.

ИК-излучатель на основе графитовой пыли .

Эпоксидный клей.

работающие в инфракрасном спектре, могут изготавливаться из следующих элементов:

измельченный до пыли графит;
эпоксидный клей;
два одинаковых по размеру куска прозрачного пластика или стекла;
провод с вилкой;
медные клеммы;
терморегулятор (по желанию);
деревянная рама, соизмеримая с кусками пластика;
кисточка.

Измельченный графит.

Для начала подготавливают рабочую поверхность. Для этого берется два куска стекла одинакового размера, например 1 м на 1 м. Материал очищается от загрязнений: остаток краски, жирных следов от рук. Здесь придется кстати спирт. После высыхания поверхности переходят к приготовлению нагревательного элемента.

Нагревательным элементом здесь выступает графитовая пыль. Она является проводником электрического тока с большим сопротивлением. При подключении к электросети графитовая пыль начнет разогреваться. Набрав достаточную температуру, она начнет излучать инфракрасные волны и мы получаем ИК обогреватель своими руками для дома. Но для начала наш проводник нужно закрепить на рабочей поверхности. Для этого нужно карбоновую пудру смешать с клеящим составом до образования однородной массы.

Самодельный обогреватель для комнаты.

На поверхность ранее очищенных стекол при помощи кисти делаем дорожки из смеси графита и эпоксидки. Это делают зигзагообразно. Петли каждого зигзага не должны доходить до края стекла на 5 см, тогда как оканчиваться и начинаться полоса из графита должна по одну сторону. При этом делать отступы от края стекла не нужно. В эти места будут крепиться клеммы для подключения электричества.

Накладываем стекла друг на друга теми сторонами, на которые нанесен графит, и скрепляем их при помощи клея. Для большей надежности полученную заготовку помещаем в деревянную оправу. К местам выхода графитового проводника по разным сторонам стекла крепятся медные клеммы и провод для включения прибора в электросеть. Далее самодельные обогреватели для комнаты нужно просушить в течение 1 суток. Можно в цепочку подключить термостат. Это упростить эксплуатацию оборудования.

В чем преимущества полученного прибора? Он изготавливается из подручных средств, а следовательно, отличается низкой себестоимостью. Он разогревается не выше 60°C, а потому о его поверхность нельзя ожечься. Стеклянную поверхность можно декорировать на свое усмотрение пленкой с разнообразными рисунками, что не нарушит целостности композиции интерьера. Хотите изготовить газовые самодельные обогреватели для дома? Видео поможет решить данную проблему.

Пленочный ИК отопительный прибор . Для полноценного обогрева комнаты средних размеров рекомендуется использовать готовые пленочные материалы, способные излучать ИК-волны. Они с избытком присутствуют на современном рынке.

Покупая пленочный материал, нужно обратить внимание на состав его нагревательного элемента. Последний не должен содержать свинец. Он опасен для здоровья. Качественный товар обязательно сопровождается сертификатом качества.

Необходимые конструкционные элементы:

Подготовка поверхности стены под самодельный обогреватель для квартиры начинается с крепежа теплоизоляции. Ее толщина должна приравниваться минимум 5 см. Для этого снимается защитная пленка с самоклеящегося слоя и полистирол крепится к поверхности фольгой вверх. При этом материал нужно плотно прижимать к стене. Через час после окончания работ можно приступать к следующему этапу.

Листы ИК-пленки соединяются между собой последовательно. На обратную сторону материала наносится клей при помощи шпателя. Все это крепится на ранее монтированный полистирол. Для надежной фиксации обогревателя потребуется 2 часа. Далее к пленке крепится шнур с вилкой и термостат. Завершающим этапом является декорирование. Для этого подготовленную ткань крепят поверх пленки при помощи декоративных уголков.

Делаем масляный обогреватель своими руками

Самодельный регистр с тэном и воздухоотводчиком.

Во-первых, емкость под будущий радиатор должна быть абсолютно герметичной. В противном случае теплоноситель будет вытекать, что приведет к перегреву нагревательного элемента (ТЭНа). Поэтому нужно освоить некоторые приемы правильной сварки металла. О них мы рассказывали в статье, про .

Во-вторых, в качестве теплоносителя здесь должно выступать минеральное масло, по возможности – трансформаторное масло. Оно должно заполнять бак нагревательного прибора на 85%. Остальное пространство оставляется под воздух. Он необходим для предотвращения гидроударов. В-третьих, в случае использования чугунного бака для обогревателя используется стальной ТЭН. Для бака из нержавейки подойдет медный ТЭН. В данной системе нельзя использовать магниевые аноды.

Используйте эскиз.

Исходные материалы:

старый, чугунный радиатор или стальные трубы с диаметром 15 см, трубы диаметром 7 см;
трансформаторное масло;
терморегулятор;
двужильный шнур с вилкой на конце;
помпа до 2,5 кВт.

Работать придется при помощи сварочного аппарата, дрели, набора сверл и электродов. Пригодятся пассатижи. Делать масляный обогреватель для

Тэн вставляется в нижний торец.

квартиры своими руками начинают с подготовки бака. Если была взята старая, чугунная батарея, ее нужно разобрать на секции и тщательно прочистить от загрязнений и ржавчины, обязательно обезжирить внутреннюю поверхность. Если нужен обогреватель повышенной мощности, то готовят сварную конструкцию из подготовленных труб, где трубы большего диаметра располагаются горизонтально.

Трубы меньшего диаметра являются перемычками между основными. По ним будет циркулировать теплоноситель. Нужно запомнить, что в нижнем патрубке необходимо отставить отверстие для монтажа ТЭНа. Если нагревательных элементов будет несколько, они располагаются по разные стороны от бака и не должны соприкасаться. Отверстие оставляют и под помпу. ТЭН надежно закрепляют болтами. Отверстие под него можно проделать болгаркой или автогенов.

Если обогреватель для комнаты своими руками получается объемным и естественная циркуляция в нем теплоносителя невозможна, прибегают к помощи помпы. Она располагается в нижней части оборудования. Помпа не должна соприкасаться с ТЭНом.

После монтажа конструкционных элементов оборудование проверяют на герметичность. Если результат удовлетворителен, то заливается теплоноситель. Сливное отверстие надежно заделывается пробкой. Оборудование подключается к электросети параллельно. Схему дополняют биметаллическим термостатом из обычного утюга. Перед первым пуском установку заземляют. Масляные самодельные обогреватели для дома: видео подробно разъяснит о их устройстве и правилах монтажа:

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.

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

Основные требования к самодельному обогревателю

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

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

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

Достоинства самодельных устройств

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

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

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

Изготовление инфракрасного обогревателя своими руками

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

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

Для работы потребуется подготовить следующие материалы и инструменты:

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

Собирается инфракрасный обогреватель своими руками по следующей схеме:

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

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

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

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

Изготовление масляного обогревателя своими руками

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

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

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

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

Все работы проводятся при помощи сварочного аппарата и электрической дрели.

Технология изготовления и сборки масляного обогревателя предусматривает следующие этапы:

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

Сборка газового обогревателя своими руками

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

Чтобы изготовить газовый обогреватель, необходимо подготовить следующие материалы:

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

Схема сборки устройства для обогрева следующая:

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

Самодельная тепловая пушка

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

Для изготовления домашней тепловой пушки потребуются:

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

Сборка тепловой пушки проводится следующим образом:

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

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

Инфракрасные обогреватели еще недавно были диковинкой. Сейчас они переходят в разряд привычных приборов, которые используются повсеместно: дома, на даче, в производственных цехах и даже на открытых площадках. Дошло до того, что многие «Кулибины», замерзнув в гараже, из подручных средств мастерят инфракрасный обогреватель своими руками. Ниже мы и рассмотрим несколько способов изготовления ИК из подручных средств.

В отличие от других типов обогревателей, ИК не греет воздух в помещении. Он работает по принципу нашего светила: разогревает предметы, которые попадаются на пути движения инфракрасного излучения. А разогретые поверхности делятся теплом с окружающим воздухом.

Инфракрасный обогреватель состоит из двух основных элементов:

нагревательного элемента-излучателя;
отражателя (рефлектора).

Оба эти элемента собираются в термостойком корпусе.

Для изготовления рефлектора используется алюминий или полированная сталь. Задача отражателя – сформировать поток излучения и направить его в нужную зону.

В качестве нагревательного элемента (излучателя) используются лампы:

галогенные;
карбоновые и кварцевые.

Обогреватели с галогенными лампами стоят дешевле, чем с карбоновыми или кварцевыми. Но у них есть один недостаток, который не способствует использованию прибора в жилых помещениях: их работа сопровождается свечением лампы. Согласитесь, что такой обогреватель в спальне не поставишь, да и в детской тоже. Хотя, на балконах и лоджиях, если они не объединены с основным помещением, можно.

В отличие от галогенных, карбоновые и кварцевые лампы света не дают (но их цена выше). Собственно, это их единственное отличие от галогенных ламп. Некоторые продавцы утверждают, что карбон и кварц кроме обогрева помещения еще и оздоравливает жильцов. Не стоит воспринимать такие заявления всерьез: медики однозначно заявляют, что инфракрасный обогреватель никакого влияния на здоровье человека не оказывают.

Кроме излучателя и рефлектора, в конструкции нагревателя присутствуют датчик пожароопасности и термостаты. Первые автоматически отключают обогреватель при его перегреве или опрокидывании, вторые – служат для поддержания заданной температуры.

Изготовление инфракрасного обогревателя своими руками

ИК обогреватель из старого рефлектора

Вам понадобится:

рефлектор советского производства;
нихромовая нить;
стальной стержень;
диэлектрик огнеупорный.

Совет: В качестве диэлектрика вы можете использовать тарелку любого диаметра, изготовленную из глазурованной керамики.

Ваши действия:

тщательно очистите отражатель рефлектора от грязи и пыли;
проверьте целостность сетевого шнура, вилки, соединения с клеммами для подключения спирали;
измерьте длину спирали, навиваемой на керамический конус прибора;
возьмите стальной стержень такой же длины и навейте на него нихромовую нить. Шаг навивки – 2 мм;
по окончании навивки снимите спираль со стержня;
уложите спираль в свободном состоянии (ее витки не должны соприкасаться) на огнеупорный диэлектрик;
к концам спирали подключите ток из сетевой розетки;
разогретую спираль отключите и уложите в канавку керамического конуса обогревателя;
подключите ее к клеммам питания.

Из стекла и фольги

Необходимые материалы:

стекло: два куска одного размера;
фольга алюминиевая;
герметик;
свеча парафиновая;
сетевой провод с вилкой;
клей эпоксидный;
ватные палочки;
чистая х/б салфетка;
держатель для свечи.

Что делаем:

удаляем с поверхности стекла пыль, грязь, жир, следы краски, если таковые имеются и т. д.;
зажигаем свечку и плавно перемещаем над ее пламенем стеклянные пластины (поочередно и только с одной стороны). В результате этой операции на стекле должен образоваться равномерный слой копоти. Он в нагревателе будет служить проводником;

Совет: Если перед обработкой стекло охладить, слой копоти ляжет на его поверхность ровнее.

при помощи ватных палочек формируем по периметру стекла прозрачную «рамочку» шириной примерно в пять миллиметров;
из листа алюминиевой фольги вырезаем два прямоугольника. Их ширина должна равняться ширине токопроводящего слоя (той самой копоти, которую вы усердно осаживали на стекло в начале работы). Полоски фольги в нашем ИК будут выступать в роли электродов;
стеклянную пластину размещаем закопченной стороной вверх и наносим на ее поверхность эпоксидный клей;
на края пластины накладываем фольгу таким образом, чтобы их концы выходили за пределы стекла;
полученную конструкцию осторожно накрываем второй стеклянной пластиной (закопченной стороной внутрь) и склеиваем «пирог», тщательно прижимая его слои друг другу;
периметр конструкции герметизируем;
замеряем сопротивление проводящего слоя;
используя полученный результат, рассчитываем мощность нагревателя по формуле:

N = R x I 2 , где

N – мощность (Вт);

R – сопротивление (Ом);

I — сила тока (А).

Если все сложилось удачно и мощность не превысила допустимую нормативами величину, можете подключать самодельный инфракрасный нагреватель к розетке. Если не угадали – разбирайте прибор и начинайте все заново.

На заметку: Для ориентировки имейте в виду, что сопротивление тем меньше, чем шире полоса сажи. Следовательно, температура нагрева стекла будет выше.

ИК на базе слоистого пластика

Вам потребуется:

бумажный слоистый пластик площадью 1 кв. м – 2 заготовки;
клей эпоксидный;
медная шина для изготовления клемм;
дерево для изготовления рамки;
сетевой шнур с вилкой.

Графит можно «добыть» из батареек, отслуживших свой срок.

Что надо сделать:

Графит для обогревателя

смешиваем эпоксидный клей с графитом до получения густой массы (таким образом готовится будущий проводник с большим сопротивлением);
укладываем на рабочий стол пластиковую заготовку шероховатой стороной вверх;
наносим на поверхность пластика эпоксидно-графитовую смесь зигзагообразными мазками;
аналогично готовим вторую пластину;
накладываем пластины друг на друга обработанными сторонами друг к другу, и склеиваем их;
с противоположных сторон графитового проводника прикрепляем медные клеммы;
по периметру конструкции сооружаем фиксирующую деревянную рамку;
оставляем в покое изделия до полного высыхания графитово-эпоксидного слоя;
измеряем сопротивление проводника и рассчитываем мощность (см. вариант 2).

Величина сопротивления проводника зависит от количества графита в массе. Если в результате тестирования выяснилось, что сопротивление проводника слишком низкое – приготовьте новый эпоксидно-графитовый состав, увеличив дозу графита. Соответственно высокое сопротивление можно снизить, уменьшив количество графитового порошка в проводнике.

После того, как вы добьетесь положительного результата, можете подсоединить сетевой шнур к клеммам и включить прибор в розетку. Можно усовершенствовать конструкцию, установив простенький терморегулятор.

Мы рассмотрели лишь малую толику способов изготовления инфракрасных обогревателей. На самом деле существует великое множество вариантов, ведь домашние мастера стремятся использовать разные вещи, отслужившие свое. Их разнообразие и определяет количество изобретений самодельных инфракрасных обогревателей.

Остались вопросы? Задавайте их в комментариях!

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.

Одно из преимуществ электрического обогревателя перед другими источниками тепла, сжигающими углеводородное топливо, - простота конструкции. Благодаря этому любой мастеровитый хозяин, немного разбирающийся в электротехнике, способен изготовить отопительный прибор простой конструкции своими руками. Нужно лишь выбрать подходящий вариант электрообогревателя, правильно рассчитать тепловую мощность и подготовить требуемые материалы.

Назначение бытовых приборов явствует из названия - обогрев жилых и других хозяйственных помещений с использованием электроэнергии. Оборудование данного типа применяется для организации общего и местного отопления различных зданий и сооружений. Принцип работы одинаков для всех видов нагревателей - преобразование электрической энергии в тепловую с эффективностью (КПД) порядка 98-99%.

Местное отопление - это направленный обогрев части помещения на определённом участке. Пример: мастер автосервиса производит работы в смотровой канаве, расположенной в большом ангаре. Поднимать температуру до 20°С во всём здании неэкономично, для создания работнику нормальных условий достаточно поставить в яму электрообогреватель.

Инфракрасный обогрев используется на СТО для сушки автомобилей

Все отопители делятся на 2 группы по способу передачи тепла:

Конвекционные. Отдают тепло непосредственно воздуху комнаты, вызывая появление конвективных потоков. Более холодная и тяжёлая воздушная масса вытесняет вверх нагретый лёгкий воздух, отчего возникает круговая циркуляция от потолка к полу и обратно.
Инфракрасные. Тепловая энергия передаётся окружающим поверхностям посредством инфракрасного излучения. Воздух нагревается в последнюю очередь, получая тепло от предметов.

Из-за особенностей конструкции большинство обогревателей являются смешанными - отдают тепло конвективным и лучистым способом, но в разном соотношении. Инфракрасными считаются приборы, передающие 70-80% энергии излучением, остальные отопители - конвекционные.

Прямой нагрев воздуха бытовым прибором вызывает конвективную циркуляцию в комнате

Приборы инфракрасного обогрева

К группе инфракрасных обогревателей относятся следующие бытовые электроприборы:

с трубчатым нагревательным элементом, сделанным в виде лампы;
керамические панельные;
кварцевые;
длинноволновые настенные и потолочные;
микатермические.

В каждой разновидности реализовано лучистое выделение теплоты тем или иным способом - посредством раскалённой нихромовой нити, углеродного элемента, металлических пластин либо панелей из искусственного камня. В микатермических отопителях производители применяют слюду и окислы различных металлов, что существенно удорожает конструкцию.

Инфракрасный обогреватель передает тепло поверхностям предметов

Общепризнанная новинка, относительно недавно пополнившая ассортимент электрообогревателей, - инфракрасная плёнка разной ширины. Выделяет лучистое тепло с помощью тонких карбоновых элементов, нанесённых на полимерную основу. Применяется для устройства напольного, настенного и потолочного отопления.

В карбоновой пленке углеродные нагревательные элементы нанесены на гибкую полимерную основу

Конвекционные отопители

Для воздушного обогрева помещений используются бытовые приборы следующих типов:

настенные и напольные конвекторы;
переносные тепловентиляторы;
масляные радиаторы;
модульные обогреватели - так называемые электробатареи.

Тепловентилятор отличается простой конструкцией, малыми размерами и весом

Две первые разновидности являются чисто конвективными отопителями, отдающими примерно 80% теплоты напрямую воздуху. Принцип теплообмена прост: нагревательный элемент из хромоникелевой проволоки обдувается воздушным потоком, создаваемым крыльчаткой вентилятора либо за счёт естественной циркуляции.

Поверхность масляных радиаторов и электробатарей прилично нагревается (иногда - до 60 °С), поэтому значительная доля теплоты передаётся в комнату излучением - до 40%. Остальную энергию отнимает воздух, омывающий многочисленные теплообменные рёбра агрегата.

Внешне электробатареи похожи на водяные приборы отопления, только греются электрическим ТЭНом

Видео: разновидности электрообогревателей

При большом желании и наличии навыков домашний мастер-умелец может изготовить любой из перечисленных разновидностей нагревателей. Исключение - аппарат микатермического типа со слюдяными элементами. Вопрос заключается в стоимости подобного изделия: например, для лампового инфракрасного обогревателя нужно купить трубчатый нагревательный элемент, для конвектора - ТЭН и алюминиевый ребристый радиатор.

Когда речь идёт о сборке недорогого отопителя из подручных материалов, стоит рассмотреть такие варианты:

тепловентилятор;
электробатарея;
кварцевая панель.

Кварцевые панели делаются из обычного цементно-песчаного раствора

Последней разновидности обогревателей присвоили красивое название сами производители. В действительности это панель, сделанная из цементного раствора с кварцевым песком, нагревательный элемент замурован внутри плиты.

Греющий прибор простейшей конструкции состоит из таких элементов:

корпус;
нагревательный элемент - воздушный ТЭН либо спираль из хромоникелевого сплава;
осевой вентилятор обдува;
выключатель и регулятор мощности;
автоматика безопасности.

Электрическая тепловая пушка включает 2 основных элемента - нагреватель и вентилятор

Мощные версии данных обогревателей - тепловые пушки - применяются для отопления помещений большой площади. Вместо осевых вентиляторов в них используются центробежные (улитки), а корпус сделан в виде трубы.

Чтобы своими руками изготовить тепловентилятор, нужно приобрести либо найти в домашнем хозяйстве нагревательный элемент. Но вначале необходимо определить мощность будущего отопителя.

Расчёт нагревательного элемента

Учитывая высокий КПД преобразования электрической энергии в тепловую, следует приравнять потребляемую мощность прибора к теплоотдаче. Если нагреватель «тянет» из сети 1 кВт электричества, то в помещение он фактически передаст 990 Вт, разницу можно считать погрешностью.

Чтобы отмерить нихромовую нить, нужно рассчитать её сопротивление

Алгоритм расчёта выглядит так:

Существует более простой путь - вместо нихрома купить готовый воздушный ТЭН требуемой мощности. Но подобное решение обойдётся значительно дороже, а проволока может найтись в старых греющих аппаратах (фен, утюг и так далее).

Подготовка инструментария и материалов

Для сборки тепловентилятора понадобится стандартный набор домашнего инструмента:

пассатижи;
кусачки;
острый нож для зачистки проводников;
дрель со свёрлами Ø3-8 мм;
ножовка по металлу;
отвёртки различных типов - плоская и крестообразная.

Если в обогревателе планируется устанавливать вентилятор с постоянным напряжением питания 12В, придётся собрать выпрямительную схему и поставить понижающий трансформатор. Для сборки электрической схемы понадобится паяльник с флюсом, припоем и канифолью в комплекте. Измерения напряжения и сопротивления производятся мультиметром.

Помимо перечисленного инструмента, при изготовлении тепловой пушки понадобится мультиметр

Конвективный обогреватель можно изготовить из таких деталей:

Чтобы использовать низковольтные типы вентиляторов постоянного тока, например, кулер от ПК, нужно понизить и выпрямить напряжение с помощью трансформатора и диодной схемы. Добавьте к ней конденсатор номиналом 100-200 мкФ для сглаживания пульсаций тока и продления срока службы кулера. Если в вашем распоряжении имеется рабочий блок питания компьютера, то схему собирать не потребуется.

Чтобы подать на вентилятор 12 вольт, нужно собрать примитивный блок питания по схеме

Инструкция по изготовлению

Первым делом необходимо подготовить к монтажу нагревательный элемент. Если вам досталась готовая хромоникелевая спираль, разбейте её по длине на участки, равные внутреннему диаметру асбестовой трубы, затем согните в найденных точках. Прямую проволоку нужно навить вокруг любого круглого предмета Ø0,5-1 см.

Помните, что после навивки спираль раскрутится и немного увеличится в диаметре за счёт упругости.

Готовую спираль нужно перегнуть, поделив на равные участки

Пошагово технология сборки выглядит так:

Для запитки низковольтного вентилятора соберите диодную схему с понижающим трансформатором. На выходе диодного моста поставьте электролитический конденсатор. По окончании монтажа проверьте правильность соединений и приступайте к испытанию обогревателя, включив его в сеть. Если при работе вентилятора спираль накаляется докрасна, придётся найти более производительный нагнетатель, иначе проволока быстро перегорит.

Некоторые умельцы подают питание 12 В на вентилятор без понижающего трансформатора, снимая напряжение с определённого участка проволоки и подавая его на диодный мост. Метод не слишком безопасен - искать нужную точку придётся вольтметром на включённом в сеть нагревателе.

Видео: устройство самодельного тепловентилятора

Источник тепла представляет собой чугунный радиатор устаревшей конструкции, куда вместо нижней боковой заглушки вкручивается трубчатый электронагреватель - ТЭН. Батарея заполняется водой, образующиеся излишки воздуха удаляются через автоматический воздухоотводчик либо ручной кран Маевского.

Чугунный радиатор старого типа выбран для изготовления электрообогревателя неслучайно - в каждую секцию батареи помещается минимум 1,5 л воды. Современные биметаллические и алюминиевые радиаторы менее вместительны - внутренний объём секции не превышает 0,5 л. Чтобы нагреватель работал эффективно, придётся наращивать количество секций, что увеличит стоимость изделия.

Для изготовления обогревателя лучше всего подойдёт радиатор МС-140 из чугуна

Расчёт потребной тепловой мощности производится по алгоритму, приведённому выше. Затем по расчётным данным подбирается водяной ТЭН с учётом следующих рекомендаций:

мощность ТЭНа принимайте с коэффициентом запаса 1,2-1,3 и округлением в большую сторону;
форма нагревателя - в виде латинской буквы U;
если для обеспечения нужной теплоотдачи одного нагревателя недостаточно, берите два ТЭНа одинаковой мощности;
трубчатые нагреватели лучше покупать со встроенным термостатом;
количество секций чугунной батареи определяется длиной нагревательных элементов - они должны поместиться внутрь с небольшим запасом.

Пример расчёта количества секций. U-образный ТЭН мощностью 2 кВт имеет длину трубок 26 см, ширина чугунной секции составляет 90 мм. Чтобы поставить 2 нагревателя, общей длиной 54 см, понадобится минимум 7 секций, с учётом запаса - 8 шт.

В расчёте на 1 нагреватель допускается ставить большее число радиаторных секций, но тогда увеличится общее количество воды и длительность прогрева, а следом - энергозатраты.

В чугунный радиатор на 7 секций ставится 1 стандартный ТЭН

Подготовительный этап

Для сборки обогревателя понадобятся такие изделия и материалы:

Если вы планируете организовать регулирование температуры воздуха в помещении, дополнительно купите комнатный термостат со встроенным либо выносным датчиком температуры. При монтаже электрообогревателя в жилом помещении используйте пластиковые кабель-каналы или прокладывайте проводку скрыто в бороздах стен, надевая защитный гофрированный рукав.

Подготовьте рабочий комплект инструментария:

трубный ключ №3;
кусачки, пассатижи;
отвёртки 2 типов;
термоусадочные изоляционные трубки;
электродрель.

Подготовленный радиатор нужно установить на кронштейны крепления

Для установки батареи на стену предусмотрите стальные крюки либо кронштейны. Перед монтажом внешний вид радиатора стоит привести в порядок - понадобится термостойкая эмаль желаемого цвета.

Порядок сборки обогревателя

Перед изготовлением электробатареи радиатор следует подготовить - тщательно промыть с использованием чистящих средств, проверить на герметичность, высушить и окрасить снаружи. Дальнейшие работы выполняйте в такой последовательности:

Заранее установите батарею на стеновые кронштейны - после наполнения водой монтировать прибор будет тяжелее.
Для надёжности резьбу ТЭНа намажьте герметиком перед вкручиванием
Вместо одной нижней пробки вкрутите в крайнюю секцию ТЭН с водяным терморегулятором, используя паронитовую прокладку и герметик.
В верхнем противоположном углу радиатора вкрутите футорку с отверстием под воздухоотводчик.
Футорка и кран Маевского ставится вместо верхней пробки
Остальные отверстия закройте штатными заглушками, уплотнив резьбу ФУМ-лентой.
Подключите к ТЭНу провод ПВС, проложенный от автоматического выключателя. Последний необязательно ставить прямо в комнате, можно поместить его в общем электрощите.
Датчик и термостат вставляются в специальную трубку ТЭНа

По окончании сборки заполните батарею водой через отверстие под кран Маевского, причём вверху должна оставаться воздушная прослойка, компенсирующая расширение воды. Вкрутите на место воздухоотводчик и запускайте обогреватель в работу. В процессе первичного нагрева нужно несколько раз стравить воздух через кран Маевского. Чтобы вода в батарее не закипала, настройте терморегулятор ТЭНа на максимальную температуру 80 °С.

При использовании обогревателя в помещениях с периодическим отоплением вместо воды залейте в батарею незамерзающий теплоноситель.

Автоматическое поддержание температуры воздуха в помещении достигается с помощью комнатного термостата, расположенного в удобном месте. В данном случае электрообогреватель подключается к сети не напрямую, а через указанный терморегулятор.

Комнатный термостат включается последовательно с ТЭНом

Видео: обзор электрообогревателя из чугунного радиатора

При пользовании самодельными обогревателями нужно учитывать некоторые особенности эксплуатации и соблюдать простые меры безопасности:

Тепловентилятор, сделанный из подручных материалов, нельзя оставлять включённым без присмотра. Если подобная необходимость всё же возникает, прибор следует оборудовать автоматикой аварийного отключения - купить термореле и поставить датчик опрокидывания.
Не увеличивайте температуру воды в электробатарее выше 80 °С, иначе образуется пар и внутри возрастёт давление, грозящее разрушить чугун. Если обогреватель выделяет мало тепла, добавьте несколько секций и установите дополнительный ТЭН.
Не подсоединяйте оборудование к электросети на скрутках.
Линия, которой подключён электрообогреватель, должна быть защищена автоматическим выключателем и УЗО.
Тепловентилятор нежелательно использовать в помещениях с повышенной влажностью.

Как и заводские нагреватели, самодельные приборы практически не нуждаются в обслуживании. Из конвективного отопителя периодически выдувайте пыль, иначе она горит на спирали и выделяет неприятный запах. В электробатарее 1 раз в год проверяйте состояние рабочей поверхности ТЭНа и при необходимости удаляйте накипь.

Изготовление простого электрообогревателя - удачный способ сэкономить средства на покупке заводского прибора. С точки зрения эффективности отопления, разницы между изделиями нет - в обоих случаях КПД достигает 99%. Разница во внешнем виде и функциональности компенсируется дешевизной самодельных аппаратов. При желании конструкцию можно усовершенствовать, добавив полезные элементы автоматики: датчики, термостаты и таймеры.