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.

Среди ассортимента современных обогревательных приборов особо выделяются устройства, работающие на инфракрасном излучении. Принцип их работы основан на длинноволновом излучении, которое при воздействии на поверхность приводит к ее нагреву.

Стоимость заводских относительно высокая. Это обусловлено их конструкцией, технологичностью процесса и использованием дорогих материалов. Если цена является основополагающим фактором и есть желание попробовать свои силы в качестве конструктора – можно сделать такой обогреватель своими руками.

Принцип работы инфракрасного обогревателя заключается в передаче тепла от нагретого источника с помощью отражателя окружающим предметам. Главной особенностью является материал изготовления отражателя. В основном – это алюминиевые сплавы, которые обладают свойством отражать только длинноволновое излучение (тепловое). Нагреватель же может быть любого типа – электрический (спираль накаливания) или газовый.

Итак, для изготовления инфракрасного обогревателя потребуется:

  • Нагревательный элемент
  • Отражающая алюминиевая поверхность.

Конструкция №1

Самая простая и в тоже время эффективная конструкция длинноволнового обогревателя – модификация стандартных радиаторов отопления. Для фокусировки тепла, исходящего от радиатора достаточно установить лист фольги с алюминиевым покрытием.

Она крепится на стену, где установлен радиатор и отражает тепло в помещение.

Конструкция №2

В качестве нагревательного элемента берется любой переносной о – масляный, электрический и т.д. Отражающая поверхность устанавливается на специально изготовленный каркас. Конструкция каркаса напрямую зависит от формы обогревателя. При этом главное учесть область распространения длинноволнового излучения. Чем больше отражающая поверхность, тем обширнее будет зона дополнительного нагрева.

Конструкции данных моделей основаны на применении стандартных нагревателей с небольшим дополнением – отражателем из алюминия.

Конструкция №3

Для полностью самодельной модели понадобятся:

  • 2 листа пластика слоистого
  • Эпоксидный клей
  • Графит
  • Электропровод с вилкой

На листы пластика необходимо нанести зигзагообразные линии из смеси эпоксидного клея с добавлением графита. Эти линии будут служить проводником и нагревательным элементом. Далее, 2 листа соединяются между собой так, чтобы линии налагались друг на друга. Электрический провод подсоединяется с разных концов к пластинам на медные клеммы.

Регулятором напряжения можно изменять мощность нагрева самодельного устройства.

Прежде чем приступить к проектированию и изготовлению инфракрасного обогревателя необходимо соблюдать следующие условия:

  1. Безопасность. Создание нагревательного элемента, в особенности работающего на электроэнергии, сопряжено с риском для здоровья. Все токопроводящие части должны быть изолированы.
  2. Целесообразность. Если стоимость самодельного обогревателя приближается к заводской, то лучше всего приобрести промышленную модель. Это будет надежнее и эффективнее.

При желании сделать обогреватель самостоятельно помните, что без практических навыков и знаний теоретической базы в конечном итоге может получиться не только малоэффективный, но и небезопасный прибор.

Сделать своими руками баню мечта каждого хозяина дома. Но постройка полноценной русской бани займет много времени и сил, потребует серьезных финансовых затрат, к тому же нужно иметь много знаний и навыков, чтобы совладать с этим грандиозным строительством. Если мечта попариться дома, не исчезает, можно попробовать компактный, недорогой и максимально полезный для здоровья вариант инфракрасного саунария.

Популярность такого вида парилок уже давно перешла границы Японии, где в 1967 года была создана первая инфракрасная кабина. Сначала они применялись, как медицинское оборудование для проведения лечебных процедур. Позже в 90-х годах прошлого века устройство стали называть инфракрасной сауной и область его стали применять повседневно в качестве домашней парилки. Первыми новшество подхватили в США и Западной Европе, а в дальнейшем мода переместилась на восток. В настоящее время в России наблюдается настоящий бум популярности инфракрасных саун. Они давно уже перестали быть атрибутом фитнес-клуба или салона красоты, многие хозяева стараются установить такие кабины у себя в доме и даже в квартире.


В этой статье мы выясним, что представляет собой инфракрасная сауна, в чем ее преимущества и целебные свойства, и рассмотрим возможность обустройства этого предмета комфорта у себя дома своими руками.

Компактность и комфорт

Инфракрасная сауна в основном выглядит как параллелепипед с основанием 1000х1000 мм и высотой 1950 мм. Хотя в принципе размер основания может быть увеличен. Все зависит от наличия свободного места в помещении для устройства сауны и количества одновременно парящихся людей. Установка в квартире одноместной кабины-сауны считается оптимальным вариантом. Оснащение инфракрасной бани акустической системой, ионизатором воздуха и фитотерапевтической установкой увеличивает комфорт времяпровождения.


Принцип работы

Чтобы понять, как проходит процесс нагрева в инфракрасной сауне, нужно вспомнить раздел о способах передачи тепловой энергии из школьного курса физики. Это теплопроводность, конвенция и излучение. В случае с сауной работает именно способ передачи тепла излучением. В зимний день, лучи солнца проходящие через стекло окна нагревают предметы, находящиеся в помещении. В дальнейшем они, отдавая тепло, нагревают комнату. На этом принципе построен парной процесс в инфракрасной сауне. Волны ИК-излучения, исходящие от специальных обогревателей, нагревают тело человека. Инфракрасные обогреватели располагают спереди, сзади и в ногах, с целью обеспечения равномерного нагрева тканей всего организма.

Применяется два вида инфракрасных обогревателей: керамические и карбоновые. Приборы из керамики имеют несложное устройство, большой КПД и легки в обслуживании. При их применении тело человека в ИК-сауне нагревается меньше. Но ввиду постоянного режима использования они менее экономичны, чем карбоновые излучатели. Инфракрасные карбоновые обогреватели нагревают сауну значительно больше, поэтому они оснащаются термодатчиками, способными при достижении заданной температуры отключить прибор. Именно непостоянный режим работы дает возможность экономии электроэнергии.

Для включения ИК- сауны достаточно обычной бытовой сети напряжением 220В.

Преимущества инфракрасной сауны перед русской или финской баней

Инфракрасные сауны - это технологии будущего, и они по многим параметрам превосходят своих предшественниц:

  • температура в ИК-сауне составляет всего 40-55ºС против 100-120ºС в обычной бане, что более комфортно воздействует на организм человека;
  • потребляемая электрическая мощность ИК- обогревателей составляет от 1,5 до 4 кВт, в отличие от привычных сауны, где этот показатель равняет 17 кВт и более;
  • при монтаже ИК- кабины достаточно включить ее в сеть и иметь поблизости душевую кабину, а традиционная баня требует специального подвода электросети, обустройства водопровода и системы вентиляции;
  • время подготовки ИК-сауны занимает 10 минут, против 1-1,5 часа в обычной;
  • продолжительность процедуры в ИК-кабине занимает полчаса, а простой бане до 10 или 15 минут в несколько приемов;
  • в инфракрасных саунах в отличие от традиционных бань отсутствуют ограничения по возрасту, а и список запретов по здоровью гораздо меньше;
  • местом для размещения ИК-кабинки можно использовать практически любое помещение:квартиру, дом, медицинское учреждение или спортивное сооружение, обычная сауна нуждается в отдельном строении, или помещении, монтаж в многоквартирном доме невозможен;
  • в инфракрасной сауне наряду с оздоровительными свойствами обычной бани, выводится в шесть раз больше токсинов из организма и наблюдается прекрасный лечебный эффект;
  • температура тела под воздействием инфракрасного излучения повышается свыше 38ºС, что способствует подавлению деятельности болезнетворных бактерий, в привычной сауне повышение до 37,2º не дает желаемого результата;
  • посещение ИК-сауны, возможно, ежедневно, а в обычную баню желательно ходить раз в неделю, максимум два.

Польза ИК-сауны

Некоторые люди, которые со скрипом воспринимают все новое, берутся утверждать, что инфракрасное излучение вредно и дает отрицательный эффект. Но на самом деле, это надуманная теория, не имеющая научного доказательства. Солнечные лучи, под которыми живет все живое, в том числе и человек создают именно такое излучение. Конечно, все должно быть, в меру. Полезные свойства инфракрасной сауны доказаны учеными. Они бесспорны. После регулярного принятия инфракрасной сауны:

  • закаляется иммунная система организма;
  • укрепляется сердечно-сосудистая система, давление приходит в норму, уменьшается уровень холестерина в крови;
  • нормализуется обмен веществ в организме, происходит выведение шлаков и токсинов;
  • очищается кожа, ускоряются процессы заживления ран, ожогов, обморожений. Шрамы после хирургических вмешательств буквально рассасываются на глазах;
  • мышечные ткани и сухожилия становятся более эластичными и лучше поддаются растяжению;
  • увеличивается гибкость и подвижность опорно-двигательного аппарата;
  • успокаивается нервная система, уходит нервозность, исчезает раздражительность и бессонница;
  • улучшается обмен веществ, что приводит к похудению.

Противопоказаний к применению ИК-сауны не так уж много и они не отличаются от запретов на прием процедур в обычной русской бане или финской сауне. Это простуды и вирусы при наличии высокой температуры, онкологические опухоли и наружное или внутреннее кровотечение, болезни почек и печени, нарушения работы сердца, заболевания крови, суставов и эндокринной системы.

ИК-сауна своими руками

После изучения всех достоинств и полезных свойств инфракрасной сауны появляется непреодолимое желание заполучить такое устройство себе в дом. Строительство инфракрасной сауны своими руками вполне реальное мероприятие.

Этап №1. Проектирование

Технические условия

При проектировании инфракрасной сауны следует учесть следующие технические условия:

1. В кабинах устанавливаются ИК-обогреватели с рабочей температурой нагревательного элемента, равняющейся 230-260ºС. Более низкая температура не обеспечит необходимый уровень инфракрасного излучения.

2. Влажность воздуха в сауне должна быть в пределах от 40 до 60%, а температурный режим в диапазоне 37-47ºС. Понижение температурных показателей приведет к охлаждению тела человека, а повышение к ухудшению его самочувствия.

3. Процедуру принимают сидя. Это связано с необходимостью постоянного удаления потовых выделений, потому что пот снижает эффект инфракрасного нагрева, и технической сложностью изготовления кабины для лежания, так как трудно обеспечить равномерное расстояние 10-15 см от нагревательного элемента до тела человека.

4. Для теплоизоляции внутреннего объма кабины от влияния внешней среды внутренние поверхности изготавливаются из натурального дерева не подверженного обработке маслами или лаками.

5. ИК-обогреватели должны быть установлены со всех сторон человека, обеспечивая его равномерный нагрев. При этом их число не должно быть увеличено, так как это вызовет рост температуры воздуха в кабине, что недопустимо.

6. Угловой или передний нагревательный элемент монтируется на пол сауны в вертикальном положении с целью обогрева голени и стоп. Монтаж ножного обогревателя выполняется под лавку для прогрева икроножных мышц. Тыловые ИК-нагреватели устанавливаются за спиной сидящего.

Требования к конструкции

При проектировании и дальнейшем строительстве ИК-сауны необходимо учесть требования, предъявляемые к конструкции кабины:

Стены, пол и потолок ИК-сауны должны быть закреплены так, чтобы конструкция в целом была прочной и надежной, но при необходимости легко разбиралась и демонтировалась.

Между поверхностями ИК-конструкции не допускается щелей. Все стыки должны быть герметичными, в противном случае будет наблюдаться проникновение холодного воздуха снаружи.

Наружные поверхности, изготовленные из деревянного массива, во избежание загрязнений покрываются лаком.

Половое покрытие и полок производится из натурального дерева с обязательным лаковым покрытием на водной основе. Это объясняется необходимостью регулярной влажной уборки помещения сауны.

Электрическая часть ИК-сауны должна быть выполнена в соответствии с требованиями электробезопасности ПУЭ и государственных стандартов.

Чертежи ИК-саун

В этом разделе представлены проекты ИК-кабин, которые можно установить в любом помещении, исходя из ваших потребностей. При необходимости возможно адаптировать типовой проект под конкретные размеры имеющегося помещения.

Проекты одноместных инфракрасных саун

Двухместная ИК-кабина

Трехместная инфракрасная парилка



Несколько нестандартных решений строительства ИК-сауны

Материал для изготовления инфракрасных саун

В качестве материала для внутренней отделки ИК-кабины лучше всего взять вагонку из липы, осины или ольхи. Эти породы не содержат эфирных масел и прекрасно впитывают влагу, что благоприятно скажется на микроклимате в сауне во время проведения процедуры. К тому же эфирные масла способны затруднять дыхания, а в некоторых случаях даже вызывать аллергические реакции.

Для отделки потолка и проема двери потребуются деревянные уголки и карнизы.

И сама дверь. Предпочтительнее, чтобы она была стеклянной.

Кроме этого, понадобится брус 40×40 для сборки каркаса и доска 20 для изготовления лавки

ИК-обогреватели, датчики температуры, светильники, розетки, провода и разный крепеж.

Инструмент для самостоятельного изготовления ИК-кабины

Строительство инфракрасной сауны не потребует много усилий. Немного навыков в работе с электроинструментом и молотком и все получится. Для выполнения работ понадобится:

Карандаш или маркер.

Мерительный инструмент.

Строительный уровень.

Набор отверток.

Шуруповерт.

Электропила.

Электролобзик.

Электродрель.

Пошаговая инструкция изготовления инфракрасной сауны своими руками в домашних условиях

Шаг №1

В качестве помещения под сауну подбираем комнату размерами 1150×3060×2400. Этот размер вполне подойдет для трехместной кабины. Сначала на стены крепим полиэтиленовую пленку. Это нужно для обеспечения гидроизоляции.

Шаг №2

Приступаем к крепежу каркаса. Для этого используем сосновый брус 40×40.

Шаг №3

Изначально определяем с помощью нашего чертежа месторасположение ИК-обогревателей и выполняем к ним электропроводку из силиконового жаропрочного кабеля внутри стены и под полоком(лавкой), не забывая об освещении.

Шаг №4

После этого укладываем утеплитель, с целью получения «термоса» в отдельно взятом помещении. Идеальным вариантом будет каменая вата Сауна Баттс компании Rockwool, не содержащий компонентов, выделяющих фенол формальдегид при нагреве. Но это лишняя перестраховка, так как в инфракрасной сауне температура не превышает 55ºС, что означает что материал не прогреется до температуры опасной для здоровья.

Шаг №5

Шаг №6

Следующим шагом будет обшивка потолка и стен вагонкой из липы.

Шаг №7

В потолке обустраиваем вентиляцию. Для этого вполне достаточно алюминиевой гофрированной трубы Ø100, которую соединяем с вентшахтой. На потолке устанавливаем вентиляционную решетку. ИК-сауны в процессе эксплуатации не создают пара и высоких температурных режимов, поэтому не требуют установки принудительной вентиляции.

В дальнейшем приступаем к монтажу ИК-обогревателей Harvia. По длинной стене устанавливаем шесть нагревательных элементов, по короткой стороне по одному.

Шаг №9

После этого оборудуем полок. В нем будет еще три нагревателя, поэтому выводим проводку.

Шаг №10

Снаружи устанавливаем блок питания и пульт управления. Подключение желательно выполнить по отдельной линии от щитка. Использование переноски не допускается.

Переходим к процессу зашивания полока (лавки).

Шаг №12

Выпиливаем посадочные места под ИК-обогреватели и монтируем их.

Шаг №13

Устанавливаем светильники с источниками света, выполненные в в тропическом исполнении УТ 1.5. Они способны выдерживать температуру до +60ºС.


Шаг №14

Крепим подспинники.

Шаг №15

Устанавливаем дверь с термостойким, ударопрочным стеклом.

В результате получилась инфракрасная сауна в квартире. Такая парилка ни в чем не уступает покупным моделям, однако дает большую экономию семейного бюджета.

Предлагаем еще один бюджетный вариант ИК-саунария своими руками


Рекомендуем вам еще:

Среди изобилия современных обогревателей отдельной группой выделяются инфракрасные модели. Их принцип работы основан на использовании длинноволнового излучения. Особенность источников тепла данной категории заключается в том, что они нагревают не воздух, а поверхность, на которую направлены. Наряду со множеством достоинств установки обладают единственным недостатком – сравнительно высокая стоимость. Поэтому потребители иногда ставят перед собой задачу сделать инфракрасный обогреватель своими руками.

Устройство и принцип работы

Важно отметить, что тепловую энергию способно излучать любое физическое вещество. Электромагнитные колебания определенной частоты при повышении температуры нагревают излучатель. Тот в свою очередь направленно передает полученное тепло. Ключевым условием для работы такого устройства необходима возможность подключения к питающей однофазной (220В) сети.
Конструктивно прибор состоит из нескольких элементов:

  1. излучатель. Это может быть обыкновенная лампа накаливания, но ее эффективность очень низкая. Намного перспективней многослойная панель, выполненная из специального сплава. Внутри закладывается металлическая нить накала. Имея большое сопротивление, она вырабатывает тепловую энергию;
  2. рефлектор. Одна из самых важных составляющих. Ее задача – направить тепловое излучение в конкретный сектор. Это может быть сферическая поверхность (воздействует направлено) или плоская панель (излучает тепло на большие участки);
  3. термическое сопротивление. Предназначено для поддержания необходимой температуры. Как правило, эту роль исполняют нити накаливания или более современные аналоги;
  4. контроллер. Многоступенчатое устройство климат-контроля, которое отвечает за работу устройства в заданном диапазоне температур.

Так выглядит классическая схема конструкции инфракрасного излучателя. На практике встречаются самые разнообразные версии подобного рода обогревателей.

Варианты ИК-устройств


Самый простой способ организации инфракрасного отопления – фольга позади радиатора отопления. Она может быть установлена в любом помещении, где есть система водяного отопления. Такой нехитрый метод позволит сэкономить энергоресурсы. Суть идеи заключается в том, что тепло радиатора будет отражаться внутрь помещения, а не поглощаться стеной.
Дело в том, что любые настенные радиаторы или батареи обогревают комнату не только с помощью конвекции. Дополнительно они генерируют инфракрасные лучи. Такое нехитрое приспособление позволит увеличить теплоотдачу бытовых приборов на 10-20%. При этом затраты на совершенствование отопительной системы ничтожны по сравнению с получаемым эффектом.

Инфракрасный порт и спираль


Все затраты ограничиваются приобретением комплектующих – инфракрасного порта и спирали накала. Вольфрамовая нить помещается в объемный металлический короб. Внутри него устанавливаются керамические вставки для изоляции спирали. ИК-порт подключается к обогревателю. Он будет передавать в пространство при помощи инфракрасного спектра волн.

Эпоксидный клей и пластик

Для воплощения идеи придется запастись двумя листами пластика (1*2м), графитовым порошком, эпоксидным клеем и кабелем для подключения к сети энергоснабжения. Прежде всего, следует приготовить смесь эпоксидного клея и графита в соотношении 1:1. Состав наносится на более шероховатую сторону пластикового листа зигзагообразными движениями. Это ничто иное как проводник с достаточно большим сопротивлением.


После этого два листа пластика склеиваются между собой с использованием эпоксидного клея. Вся конструкция помещается в рамку, которая придаст ей жесткости. К графитовой дорожке с разных сторон необходимо прикрепить медные клеммы. После полного высыхания клеевого состава устройство готово к использованию. Температура нагревателя зависит от соотношения клея и графита в смеси. Равные доли этих материалов предполагают нагревание листа до 65 градусов Цельсия.

Коробка от обувного крема

Максимально компактный вариант, который может применяться для узко зонального обогрева. Для его изготовления потребуется:

  1. плоская пластиковая емкость (не обязательно от обувного крема);
  2. речной песок;
  3. графит;
  4. проводка с вилкой.

Емкость должна быть чистой. Графит смешивается с речным песком в равных пропорциях. Далее смесь засыпается в пластиковую емкость так, чтобы наполнить ее до половины. Нужно вырезать из жести круг, размеры которого совпадают с диаметром пластиковой коробки. К его краю крепится один из проводов, после чего жесть нужно уложить в емкость на смесь песка и графита.

Теперь коробку необходимо наполнить песчано-графитовым составом до краев. Крышка тоже нужна из металла. Мало того, она обязательно должна плотно прилегать к коробке. При ее закрытии нужно создать избыточное давление внутри мини-резервуара. К ней же подсоединяется другой провод кабеля. После всех манипуляций устройство можно подключать к аккумулятору автомобиля или к бытовой сети через понижающий трансформатор.
Существуют и другие варианты ИК-обогревателей, которые можно смастерить своими руками. Ведь пытливый ум народных умельцев постоянно ищет новые решения, которые помогают приспособить старые и ненужные вещи, улучшить условия проживания и сэкономить на использовании энергоресурсов.

Суровые русские зимы, включение центрального отопления по неудобному графику, отсутствие в помещении каких бы то ни было источников тепла - всё это приводит к поиску альтернативных вариантов обогрева. Одним из них является инфракрасный обогреватель, который вполне можно сделать своими руками из подручных материалов.

Как действует и для чего используется

Принцип действия инфракрасного обогревателя

Инфракрасный обогреватель представляет собой источник излучения с рефлектором - отражателем. Именно эти два основных элемента позволяют ему осуществлять равномерный прогрев помещения. Сфера использования такого источника тепла достаточно широка:

  • жилые помещения;
  • помещения хозяйственного и подсобного назначения;
  • промышленные объекты;
  • открытые площадки и пр.

В основе действия - принцип инфракрасного излучения, свойственный нашему светилу. Нагреванию подвергается не воздух, а окружающие обогреватель предметы. А уже они, в свою очередь, делятся полученным теплом, создавая комфортную температуру в радиусе действия инфракрасного обогревателя.

Виды инфракрасных обогревателей

Классификация инфракрасных обогревателей проводится по нескольким основаниям. Так, по способу и месту крепления такого оборудования выделяют следующие группы:

Мобильный инфракрасный обогреватель берёт своей компактностью

  • мобильные - размеры компактные, мощность минимальная;
  • стационарные - более габаритные, с разным уровнем мощности:
    • потолочные - обширный диапазон излучения, не занимают место в помещении;
    • напольные - эффективность снижается из-за наличия дополнительных преград на пути ИК-волн;
    • настенные - допустим монтаж непосредственно под окном.

Потолочный обогреватель экономит массу места

Нагревательные элементы внутри прибора различаются по длине волны, что не только позволяет разделить их на отдельные группы, но и определяет сферу использования:

  • длинноволновые - для помещений любого назначения с высотой потолков не выше 3 м;
  • средневолновые - для загородных домов и административных зданий, помещения в которых имеют высоту от 3 до 6 м;
  • коротковолновые - для заводских цехов и улицы, т.к. высота потолка должна быть выше 6 м.

По типу нагревательного элемента различают:

  • галогеновые изделия;
  • карбоновые разновидности;
  • керамические нагреватели;
  • трубчатые.

Составные элементы

Инфракрасный обогреватель простейшей конструкции состоит из следующих элементов:

  • металлический корпус - поверхность может быть окрашена;
  • отражательный элемент - чаще всего из алюминия;
  • нагревательный элемент - любого типа;
  • термостат - может и не быть, но его наличие позволяет регулировать периодичность нагрева (поддержание оптимальной температуры в помещении).

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.

Необходимые материалы и инструменты

Перечень необходимых материалов и инструментов зависит от выбранной для самостоятельного изготовления модели. Так, для самого простого обогревателя, в котором функцию нагревательного элемента будет выполнять радиатор системы отопления, следует запастись отражающим материалом - фольгой, а также материалом для её крепления: толстым картоном, клеем и пр. Достаточно поместить отражающий элемент за батарею, не прижимая к рёбрам радиатора, и отражаемое от стен тепло станет нагревать окружающие предметы.

Для спирального самодельного обогревателя понадобятся:

  • нить вольфрама;
  • стальной прут;
  • металл с хорошими отражающими свойствами (алюминий, медь, оцинковка и др.);
  • асбестовая трубка или кусок шифера;
  • кронштейны;
  • толстая проволока для подставки;
  • провод с вилкой.

Инструкция по изготовлению своими руками

Процесс изготовления инфракрасного обогревателя своими руками состоит из следующих этапов:

  1. Из вольфрамовой нити выполнить спираль, для чего намотать её на стальной прут подходящего диаметра. Затем прут удаляется, а готовая спираль откладывается в сторону. Необходимую длину можно вычислить только опытным путём, в процессе испытаний полностью готового образца (см. п.5).
  2. Металлический лист с отражающей поверхностью сгибаем в виде корыта, скрывая блестящую сторону внутри.
  3. Спираль наматываем на термостойкий материал, в качестве которого используют куски шифера, отрезки асбестовой плиты и т.д. Крепим её с помощью кронштейнов внутри отражающего «корытца».
  4. Из толстой проволоки сгибают каркас подставки и располагают в нужном месте (в зависимости от того, как будет располагаться прибор - вертикально или горизонтально).
  5. К концам спирали присоединяем провод с вилкой и проводим испытание изделия. Спираль с длиной как в нагревательном элементе электроплиты будет греть очень сильно. Если её длину увеличить вдвое, то температура нагрева пропорционально уменьшится. Удлинением или укорачиванием выясняют на практике длину элемента для оптимального нагрева помещения.

Для изготовления газового инфракрасного обогревателя потребуется дополнительно «поколдовать» с отражающим элементом:

  • из оцинкованной пластины вырезаем две круглые заготовки диаметром с обычное чайное ситечко с ушками для крепления;
  • в одной из них просверливаем по круг отверстия диаметром 3 мм, в другой - вырезаем отверстие по диаметру газовой горелки;
  • из металлической сетки делаем цилиндр, диаметр которого равен диаметру заготовок, и крепим их к нему при помощи клёпок, помещая внутрь этой конструкции спираль;
  • прибор закрепляется на горелке газового баллона.

Если нужен обогреватель, который будет работать от источника тока с напряжением в 12 вольт, то используют следующий алгоритм:

  1. Вымытый, обезжиренный и высушенный стеклянный прямоугольник коптят над свечой, добиваясь ровного слоя копоти. Периодически манипуляцию прекращают, чтобы дать стеклу остыть.
  2. Из алюминиевой фольги вырезают две полосы, длина которых равна ширине стекла. Их размещают по краям закопченного стекла, прижимают вторым чистым стеклом и проводят замеры сопротивления с помощью мультиметра.
  3. Если сопротивление равно 120 Ом, то переходят к следующему шагу. В противном случае добавляют копоть для уменьшения показателя или снимают излишки для увеличения сопротивления.
  4. При помощи ватной палочки очищают по 5 мм с каждой стороны от копоти и промазывают клеем или герметиком, укладывают отрезки фольги, накрывают вторым стеклом и оставляют до полного склеивания поверхностей.
  5. К клеммам из фольги присоединяют провода и подсоединяют к источнику тока.

Видео: инфракрасный обогреватель своими руками

Особенности эксплуатации и ухода за самодельным устройством

Выполненный из подручных средств прибор должен собираться в точном соответствии с правилами безопасной эксплуатации электрических и газовых приборов. В процессе использования его не стоит оставлять включенным без контроля. Как правило, режим их беспрерывной работы не превышает 4 часов.

Регулярный уход за обогревателем заключается в вытирании пыли. Эту процедуру проводят после полного остывания нагревательного элемента и отключения его от источника тока. Протирают сухой тряпкой.

Инфракрасный обогреватель, изготовленный самостоятельно, значительно экономит электроэнергию без потери качества отопления. Это позволяет использовать его даже там, где традиционная система отопления не справляется со своим функционалом либо полностью отсутствует.