Низкая температура окружающей среды в значительной мере снижает производительность труда и комфорт проживания. Поэтому обогрев бытовых и производственных помещений выполняют важную функцию, требующую существенных финансовых затрат на приобретение специального оборудования. Чтобы сэкономить средства на приборах отопления вы можете собрать обогреватель своими руками. Что особенно актуально для тех помещений и локаций, где нет необходимости заботиться о его эстетичном виде и дизайне.
Как работает греющий кабель
Сделать обогреватель из обычного медного или алюминиевого провода явно не получится. Стандартный кабель из двух–пяти жил имеет мизерное электрическое сопротивление, поэтому даже при очень сильном электротоке оболочка нагревается, далее следует оплавление изоляции и пожар.
Как вариант, можно сделать своими руками обогреватель из нагревательного кабеля. Это разновидность подогревающего устройства, выполненного в виде длинного гибкого шнура. В этом случае тепло выделяется на поверхности за счет рассеивания энергии электрического тока на проводнике высокого сопротивления или на графитовой матрице, впечатанной между двумя медными или алюминиевыми жилами.
Многие модели могут напрямую подключаться в розетку
У таких кабельных обогревателей есть несколько существенных отличий:
- Наличие мягкой термостойкой оболочки, обычно проводниковый обогреватель из термокабеля выдерживает нагрев до 200оС;
- В комплекте используется датчик температуры и регулятор тока или количества выделяемого тепла;
- Внутри греющего проводника-обогревателя имеется дополнительная изоляция, защищающая от влаги, армирующая сетка или слой, воспринимающий механическую нагрузку.
Важно! Как и в любом нагревательном приборе, в регуляторе для кабельного обогревателя имеется система контактов для подачи напряжения, заземления и контроля температуры. Это обязательные атрибуты безопасной работы кабельного нагревателя.
Можно, конечно, сделать самодельный обогреватель из греющего кабеля, что называется, «на глаз», без расчета и подключить к сети без автоматики. В теории опытный электрик вполне сможет сделать подобную самоделку, но на практике такой вариант либо быстро сгорает от перегрузки, либо греет из рук вон плохо.
В любом случае использование греющего кабеля для домашнего нагревателя — это уже современный подход к проблеме. Эффективность и безопасность такого устройства на порядок выше, чем у нихромовой спирали или у дорогущих и небезопасных галогеновых ламп. Поэтому сделать домашнюю самоделку — обогреватель из греющего кабеля будет наиболее дешевым и безопасным вариантом.
Идея №4 – Масляный прибор
Еще одна модель устройства, которую рекомендуется собрать для отопления гаража либо других хозяйственных построек на даче. Все, что Вам нужно – старая батарея, трубчатый нагреватель, масло и пробка. Также потребуется сварочный аппарат, навыки работы со сваркой и немного свободного времени. На фото ниже представлен один из вариантов самодельного масляного обогревателя.
Внизу слева установлен трубчатый нагреватель, вверху пробка для слива/залива масла. Несложная конструкция электрообогревателя, которой будет достаточно для отопления небольшого помещения.
На видео ниже наглядно показывается, как сделать масляный обогреватель своими руками:
Виды греющих кабелей
Системы подогрева с использованием низкотемпературных обогревателей широко используются при обустройстве теплых полов, оборудования локального обогрева спутниковых тарелок, и конечно, для защищенных систем обогрева промышленного оборудования, желобов и водостоков, труб водоснабжения и канализации.
Различают четыре основных типа кабельных нагревателей:
- Полупроводниковый саморегулирующийся кабель. Используется для обогрева водосточных труб и желобов любых конструкций, контактирующих с влагой;
- Резистивные кабеля применяются для прямого обогрева, чаще всего в устройстве теплых полов, подогрева деталей, требующих большого количества тепла;
- Индуктивные кабельные обогреватели, наиболее простые и эффективные, передача тепла в окружающую среду происходит за счет электромагнитных волн и полей промышленной частоты, КПД достаточно высокий, но для того, чтобы выделялось тепло, требуется проводящая среда, например, вода или металл;
- Карбоновые кабельные обогреватели. Относительно новая технология, в которой используется графитовое и углеродное волокно, проводящее ток.
Для самодельного плиточного обогревателя можно использовать практически любой из перечисленных. Оптимальный вариант зависит от мощности будущего обогревателя, его месторасположения и способа использования.
Идея N1: Изготовление локального мини-обогревателя
Для такой конструкции вам потребуется два кусочка стекла прямоугольной формы, металлическая фольга, парафиновая или стеариновая свеча, деревянный брусок (или брусок из другого диэлектрического материала), электрический шнур с вилкой, листовой металл для контактов.
Порядок изготовления такого мини обогревателя следующий:
Края фольги загните под стекло на одну сторону.
- На деревянном бруске закрепите металлические контакты и припаяйте к ним концы электрических проводов с вилкой. Установите стекла на брусок – отопительный прибор готов.
Рис. 3: закрепите контакты на деревянном бруске
Следует отметить, что максимальная температура такого обогревателя должна составлять около 40ºС. Естественно, отапливать дом, дачу, гараж таким самодельным обогревателем не получится, он подойдет для обогрева палаток, рабочей области перед верстаком или другого пространства непосредственно перед рабочей поверхностью. Если устройство греется слишком сильно, вам потребуется уменьшить сопротивление токопроводящих элементов, для этого можно использовать более толстую фольгу или увеличить толщину сажи.
Устройство греющего кабеля
Сама керамическая плитка обогревателя нужна лишь для того, чтобы отводить и рассеивать тепло и защищать греющий контур от механических повреждений. Разумеется, не все перечисленные виды греющих кабелей одинаково удобны для изготовления самодельного обогревателя на основе керамической плитки. Прежде всего, из-за разной подводимой мощности и различного диапазона рабочих температур. Поэтому есть смысл более детально остановиться на том, как устроены кабельные обогреватели.
Саморегулирующийся обогреватель можно легко узнать по плоской структуре
Термокабель с эффектом саморегуляции
Обогреватель представляет собой две медные или алюминиевые жилы с никелевым покрытием, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга. В промежутки между жилами и вокруг проводников запрессована проводящая масса.
Устройство саморегулирующегося провода
Важным преимуществом подобной схема является наличие эффекта саморегуляции, то есть, сопротивление наполнителя меняется в зависимости от температуры окружающей среды. Чем выше температура обогревателя, тем больше сопротивление матрицы и меньше сила тока.
В результате нагреватель выделяет много тепла при низких температурах в пределах от -10оС и до +5оС. Греющий кабель примерно вдвое снижает тепловыделение при температуре воздуха свыше 5 градусов, и практически не греет по достижению 60-80оС.
Устройство греющего кабеля разрабатывалось прежде всего для необслуживаемых конструкций, установленных на крыше, в желобах, трубах, закрытых боксах, подземных коммуникациях.
Подогрев канализации
Важно! В теории такой нагреватель можно выложить в любое не приспособленное место, подключить к регулятору и даже не интересоваться его состоянием, потери электроэнергии составят 100-150 Вт в сутки при положительной температуре воздуха.
С наступлением морозов тепловыделение нагревателя увеличится в несколько раз и составит не менее 30 Вт с метра длины. Если соблюдать правила укладки на кафельной плитке, то кабельный обогреватель получается достаточно долговечным и безопасным, риск короткого замыкания практически сведен к нулю.
Еще одним важным преимуществом матричного саморегулирующегося обогревателя является неограниченная длина кабеля. Напряжение питания подается на контакты каждой из жил. Поэтому можно отрезать необходимую длину провода, свернуть спиралью или волной и уложить на кафель или керамогранит.
Существенным недостатком саморегулирующихся греющих кабелей является их высокая стоимость. В среднем цена на метр провода в 3-4 раза выше, чем на остальные виды проводниковых обогревателей.
Кабельные обогреватели из сплавов
Конструктивно проводниковый нагреватель представляет собой две жилы, разделнные термостойкой вставкой и упакованные в одной силиконовой оболочке. Один провод выполнен из меди или алюминия, второй изготовлен из специального высокопрочного сплава по типу нихрома.
Структура резистивного греющего кабеля
Такая конструкция обеспечивает очень высокую надежность и работоспособность обогревателя, при этом не требуется протягивать дополнительные линии электропроводки для того, чтобы подключить контакт нихромовой жилы с противоположного конца.
Самые простые резистивные греющие кабеля — это просто тонкая нихромовая спираль, упакованная в силиконовую оболочку. Такой обогреватель укладывают стационарно на металлические и токопроводящие конструкции. В противном случае приходится прокладывать дополнительный кабель или жилу для подключения к сети. Несмотря на дешевизну и простоту устройства, это не самый лучший вариант для изготовления самодельного обогревателя из греющего кабеля и керамической плитки.
Индуктивные системы
Греющие системы, использующие переменное электромагнитное поле, изготовлены из тонкой медной проволоки, намотанной подобно трансформаторной катушке на эластичную и прочную сердцевину. При прохождении электрического тока вокруг обогревателя создается магнитное поле, которое легко разогревает контактирующие с оболочкой лед, воду, снег. Данная схема идеально подойдет для обустройства подогрева ступеней крыльца.
Чтобы изготовить обогреватель из греющего кабеля и керамогранита, потребуется покрыть поверхность плитки проводящим слоем лака, фольгой, гальваническим никелем. Нагреватель получится очень надежным и эффективным, но сам технологический процесс оказывается достаточно сложным для воспроизведения в домашних условиях.
Карбоновые кабель-нагреватели
Относительно новый тип греющего провода. По сути, это несколько проводящих карбоновых или углеволоконных жил, упакованных в оболочку из термостойкого силикона. Внутреннее содержимое такого устройства похоже на начинку саморегулирующегося кабеля, разница лишь в том, что внутри находится не пара металлических проводников, а углеродная основа.
Материал очень легкий, пластичный, по заверениям производителей, один провод способен выдержать 10000 изгибаний без обрыва изоляции и греющей жилы.
К сведению! Метр погонный карбонового обогревателя имеет сопротивление, равное 33 Ом. Это позволяет очень легко рассчитать требуемую длину термокабеля для проектирования нагревателя конкретной мощности.
Карбоновый подогрев стен
Идея №5 – Автомобильная электропечь
Ну и последний вариант самодельного обогревателя – устройство, работающее от 12 Вольт от бортовой сети автомобиля, которое можно использовать для обогрева салона собственного авто. Для сборки Вам нужны будут следующие материалы:
- корпус от старого блока питания от компьютера;
- нихромовая проволока;
- остатки от напольной керамической плитки;
- крепежные детали: болты, уголки, пластины.
Самому сделать электрический обогреватель для машины не так уж и сложно. Процесс сборки рекомендуется просмотреть на мастер-классе в фото примерах:
Недостаток такого обогревателя – повышенная опасность возгорания в машине, т.к. нихромовая проволока практически не защищена. Помимо этого нужно правильно рассчитать мощность устройства, чтобы не вывести из строя проводку автомобиля. В этом вам поможет закон Ома.
Вот и все идеи по сборке самодельного электрообогревателя. Как Вы видите, простой электрический прибор можно запросто изготовить из различных подручных материалов, было бы желание. Если Вам понравились мастер-классы, поделитесь записью с друзьями, чтобы и они знали, как сделать обогреватель своими руками для дома, гаража либо машины!
Будет интересно прочитать:
Преимущества использования кабельного нагревателя
На первый взгляд, самоделка из греющего кабеля и керамогранитной плитки выглядит достаточно примитивно и неубедительно. На самом деле подобное решение очень удобно для тех, кому важна в первую очередь надежность и эффективность обогрева. К плюсам самодельного кабельного нагревателя можно отнести следующее:
- Простота изготовления, собрать простейшие нагреватели можно в домашних условиях, что называется, на коленке;
- Высокая эффективность обогрева. Одна плитка в состоянии выдать не менее 200 Вт тепловой энергии, что сравнимо с теплоотдачей промышленных керамических, настенных и потолочных обогревателей;
- Простой ремонт и обслуживание. Для того чтобы отремонтировать кабельный обогреватель, достаточно лишь определить место повреждения, обрезать и срастить контакты.
Но наиболее важным преимуществом можно считать очень высокую надежность греющего кабеля. Отсутствие контакта греющей поверхности с кислородом воздуха и водой обеспечивает высокий ресурс обогревателя. И даже в случае возникновения ЧП, например, уронили или разбили плитку, ничего катастрофического не произойдет.
Можно будет просто перенести греющий кабель на новую керамическую основу.
[Ваше мнение] Бетонная батарея с ТЭНом внутри
Инфракрасная и солома это не совместимые вещи. Эти лампы греют не воздух а тело перед ними.
В бетон клался сухой ТЭН небольшой мощности Нажмите, чтобы раскрыть.
Ничего сложного в изготовлении.
концы тэна заливать бетоном или их выпустить на улицу? Нажмите, чтобы раскрыть.
Контактных концов хватит и все будет работать, если выпустить с запасом- есть вариант получить разогретую поверхность не защищенную, либо городить кожух.
Бетон то сырой будет, ток проводить будет. Нажмите, чтобы раскрыть. Он же не вечно будет сырой, обычно высыхает, а еще и с тенами внутри))) Не вижу ничего плохого в похерить все соединения в плите и вывести только провод, при условии надежности монтажа. Тем более, что замена элемента в данной конструкции не представляется возможной.
Обогреватель из саморегулирующего греющего кабеля своими руками
Проще всего изготовить самодельный керамический нагреватель из карбонового провода. Цена углеволоконного кабельного обогревателя составляет примерно 1,2-1,5 долл. за м. п., это намного дешевле саморегулирующихся кабельных “грелок”, цена которых за метр достигает 8-10 долл.
Кроме того, у карбонового обогревателя имеется огромное преимущество перед остальными видами — коэффициент теплового расширения в несколько раз ниже, чем у металлических обогревателей — термокабелей.
Это означает, что шнур диаметром 3 мм можно легко уложить змейкой на тыльной стороне керамической плитки и залить эпоксидным компаундом или даже обычным алебастром.
Вариант укладки карбонового шнура
Для того чтобы сделать самодельный обогреватель, в первую очередь необходимо знать напряжение сети, обычно оно составляет 220-230В. Соответственно, тепловыделение одного метра погонного составит 145-150 Вт. Для того, чтобы сделать плитку в 200 Вт, достаточно отрезать 140-150 см, что обойдется практически в копейки.
При низком напряжении сети теплоотдача падает
Для сравнения, метр саморегулирующегося термокабеля выделяет 25-30 Вт. Это значит, для плитки мощностью в 200 ватт потребуется не менее 8 9 м провода. Всю эту массу необходимо будет уложить с тыльной стороны керамики и зафиксировать с помощью термостойкого силикона. Такая керамическая плитка обойдется дороже, но главное — греть она будет менее эффективно, хотя и позволит сэкономить определенную часть электроэнергии. Особенно, если оставлять плитку – обогреватель включенным в течение длительного периода времени.
Идея №1 – Компактная модель для локального обогрева
Самым простым способом, который позволит сделать электрообогреватель является именно этот. Для начала подготовьте следующие материалы:
- 2 одинаковых прямоугольных кусочка стекла, площадью около 25 см 2 каждое (к примеру, размерами 4*6 см);
- кусок алюминиевой фольги, ширина которой не больше ширины стекол;
- кабель для подключения электрического обогревателя (медный, двухжильный, с вилкой);
- парафиновая свеча;
- эпоксидный клей;
- острые ножницы;
- плоскогубцы;
- деревянный брусок;
- герметик;
- несколько ушных палочек;
- чистая тряпочка.
Как Вы видите, материалы для сборки самодельного электрического обогревателя вовсе не дефицитные и могут находиться под рукой у каждого. Итак, сделать маленький электрообогреватель своими руками можно по следующей пошаговой инструкции:
- Тщательно протрите стекло тряпочкой от грязи и пыли.
- Плоскогубцами аккуратно возьмите стекло за край и обожгите одну из сторон свечой. Копоть должна равномерно покрыть всю поверхность. Аналогичным образом нужно обжечь и одну из сторон второго стекла. Необходимо сначала плавно прогреть все стекло, чтобы оно не лопнуло от резкого перепада температур.
- После того, как стеклянные заготовки остынут, аккуратно с помощью ушных палочек очистите их края не больше, чем на 5 мм по всему периметру.
- Вырежьте из фольги две полоски, шириной точно соответствующей ширине закопченной области на стекле.
- Аккуратно нанесите клей на стекло по всей обожжённой поверхности (она токопроводящая), стараясь не повредить слой копоти.
- Уложите куски фольги, как показано на фото ниже. После чего нанесите клей на вторую половинку и соедините их.
- Затем загерметизируйте все места соединения.
- С помощью тестера самостоятельно замерьте сопротивление самодельного обогревателя. О том, как пользоваться мультиметром, мы рассказывали в соответствующей статье. После этого рассчитайте мощность элемента, пользуясь формулой: P=U 2 /R. Если мощность не превышает допустимые значения, переходите к завершению сборки. Если же мощность вас не устраивает, нужно переделать нагревательный элемент — сделать тоньше или тоньше слой нагара (сопротивление станет меньше, если он станет толще и наоборот).
- Приклейте концы фольги к одной из сторон.
- Сделайте подставку из бруска, установив на нее контактные площадки, подключенные к электрической вилке.
Вот по такой технологии можно сделать электрический мини обогреватель своими руками. Максимальная температура нагрева составит около 40 о , чего будет вполне достаточно для локального обогрева. Однако для отопления комнаты такой самоделки будет, конечно же, мало, поэтому ниже мы предоставим более мощные варианты самодельных электрообогревателей.
Последовательное подключение лампочек
Очень легко. Просто соедините две лампочки одинаковой мощности последовательно, и напряжение на каждой из них снизится вдвое.
Светить они конечно же будут тусклее.
А как изменится потребление мощности такой связки источников света? Замеры можно сделать мультиметром.
Пусть например при неизменном напряжении в 240В, для двух 100 ваттных лампочек сила тока составляет 290мА.
Исходя из формулы расчета мощности получаем, что:
P=I*U=0,29А*240В=69,6Вт
Как видите, потребление упало. Но при этом тепло рассеиваемое на один ватт мощности возросло.
