Назначение и виды электрообогревателей (+ 3 видео)

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

Инфракрасный обогрев используется на СТО для сушки автомобилей

Все отопители делятся на 2 группы по способу передачи тепла:

  1. 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.
  2. 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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

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

Видео: разновидности электрообогревателей

Выбор прибора для самостоятельного изготовления

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

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.

Сборка тепловентилятора для гаража

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

Чтобы отмерить нихромовую нить, нужно рассчитать её сопротивление

Статья в тему:  Подшивка чернового потолка по деревянным балкам в частном доме

Алгоритм расчёта выглядит так:

  1. Выясните площадь комнаты и умножьте данную цифру на 0,1 кВт — получите величину тепловой мощности, потребной на обогрев помещения. Если высота потолков превышает 3 м, высчитывайте объем и умножайте его на 0,035 кВт. Например, площадь комнаты равна 20 м2, тогда мощность обогревателя составит 20 х 0,1 = 2 кВт.
  2. Приравнивая тепловую мощность к электрической и зная сетевое напряжение (220 В), определите силу тока в цепи. Пример: 2 кВт / 220 В = 9 А.
  3. Пользуясь формулой закона Ома, рассчитайте сопротивление в цепи нагревателя. В рассматриваемом примере R = 220 В / 9 А = 24,5 Ом.
  4. По значению сопротивления подберите длину хромоникелевой проволоки независимо от диаметра. Достаточно замерить мультиметром сопротивление участка спирали и отрезать кусок нужной длины.

    Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

    Зная величину сопротивления, несложно отрезать нить нужной длины с помощью мультиметра

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

Помимо перечисленного инструмента, при изготовлении тепловой пушки понадобится мультиметр

Конвективный обогреватель можно изготовить из таких деталей:

  • корпус — любой подходящий, например, от старого компьютера или блока питания;
  • малогабаритный осевой вентилятор с напряжением питания 220 В (переменный ток), такие используются в различной бытовой технике и системах вентиляции;
  • нагреватель — кусок хромоникелевой проволоки, отрезанный по расчётному сопротивлению;
  • изолятор — обрезок асбестоцементной трубы подходящего диаметра;

    Вентилятор и трубу желательно подобрать примерно одинакового диаметра

  • выключатель автоматический двухполюсный номиналом 16 А;
  • многожильные соединительные провода из меди сечением 2,5 мм2;
  • вилка штепсельная;
  • трубки изолирующие термоусадочные;
  • винты М5—М6 с гайками и шайбами.

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

Готовую спираль нужно перегнуть, поделив на равные участки

Пошагово технология сборки выглядит так:

  1. Просверлите в асбестовой трубе отверстия диаметром 4—5 мм для крепления участков спирали. Располагайте отверстия таким образом, чтобы витки нагреватели пересекали внутренний проход трубы под разными углами.
  2. Используя винты с гайками и шайбами, закрепите хромоникелевую спираль внутри трубы. Концы проволоки выведите на край изолятора и просверлите отверстия для соединения с проводниками.

    Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

    Хромоникелевая нить крепится к трубе в нескольких точках винтами

  3. Установите асбестовую трубу внутрь корпуса на металлических кронштейнах, позади неё расположите вентилятор.
  4. Смонтируйте на стенке обогревателя автоматические выключатели.
  5. Подсоедините к нихрому медные провода, надёжно скрутив их винтами, пропущенными сквозь отверстия. Паять соединение бессмысленно — спираль нагреется и расплавит олово.
  6. Подключите провода к автоматам и вентилятору, выведите наружу питающий кабель с вилкой. Питание к нагревателю и двигателю электровентилятора подавайте через отдельные выключатели.

    Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

    Крыльчатка вентилятора размещается четко напротив трубы с нагревательной спиралью

  7. В целях безопасности закройте фронтальную часть прибора металлической решёткой.

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

Как изготовить электробатарею из чугунных секций своими руками

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.

Статья в тему:  Простые, но полезные советы, которые помогут надежно спрятать деньги и ценные вещи дома

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

В чугунный радиатор на 7 секций ставится 1 стандартный ТЭН

Подготовительный этап

Для сборки обогревателя понадобятся такие изделия и материалы:

  • чугунный радиатор с нужным числом секций;
  • трубчатые электронагреватели со встроенными термостатами, подобранные по мощности и резьбе;
  • прокладки из паронита, уплотнительная лента и силиконовый герметик;
  • провод медный многожильный ПВС сечением 2,5 мм2;
  • автоматический двухполюсный выключатель на 16 А с пластиковым корпусом;
  • кран Маевского либо воздухоотводчик автоматический угловой с пробкой — переходником (футоркой).

    Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

    Вторая глухая трубка ТЭНа служит для установки датчика температуры

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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

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:

  1. Заранее установите батарею на стеновые кронштейны — после наполнения водой монтировать прибор будет тяжелее.

    Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

    Для надёжности резьбу ТЭНа намажьте герметиком перед вкручиванием

  2. Вместо одной нижней пробки вкрутите в крайнюю секцию ТЭН с водяным терморегулятором, используя паронитовую прокладку и герметик.
  3. В верхнем противоположном углу радиатора вкрутите футорку с отверстием под воздухоотводчик.

    Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

    Футорка и кран Маевского ставится вместо верхней пробки

  4. Остальные отверстия закройте штатными заглушками, уплотнив резьбу ФУМ-лентой.
  5. Подключите к ТЭНу провод ПВС, проложенный от автоматического выключателя. Последний необязательно ставить прямо в комнате, можно поместить его в общем электрощите.

    Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

    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.

Назначение и виды электрообогревателей  (+ 3 видео)

Комнатный термостат включается последовательно с ТЭНом

Видео: обзор электрообогревателя из чугунного радиатора

Советы по обслуживанию и эксплуатации

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

  1. 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.
  2. 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.
  3. Не подсоединяйте оборудование к электросети на скрутках.
  4. Линия, которой подключён электрообогреватель, должна быть защищена автоматическим выключателем и УЗО.
  5. 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.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *