Обогреватель с проводом своими руками

Керамический обогреватель своими руками

Как самому сделать обогреватель из греющего кабеля

Обогреватель из греющего кабеля чаще всего применяют для обогрева трубопровода, проходящего по улице или внутри не отапливаемого помещения. Однако энтузиасты придумали другое назначение. Кабель наматывают на каркас, создавая устройство обогрева наподобие радиатора. Однако здесь имеются свои нюансы. Прежде чем приступить к сборке самоделки, нужно подобрать подходящий нагревательный провод, изучить его устройство, работу и технологию монтажа.

Принцип работы самодельного обогревателя из греющего кабеля

В общих чертах самодельный обогреватель будет работать точно так, как и любое другое подобное устройство: включили в розетку – начался обогрев, выключили из электросети – устройство остыло.

Если глубже вдаваться в подробности, то здесь нужно разобраться с работой самого греющего кабеля, узнать его разновидности, технологию монтажа. Работает он по принципу ТЭНа: преобразует электрическую энергию в тепловую. Однако устройство здесь совсем другое.

В общих чертах кабель состоит из трех элементов:

1. Греющая одна или две жилы расположены внутри. Материалом ее изготовления выступает специальный сплав металлов, обладающий определенным сопротивлением, что зависит от модели изделия.
2. Заключена греющая жила внутрь защитной оболочки, а сверху идет экран. Он тоже бывает разный, что зависит от модели. Например, экран бывает из сплошного слоя алюминия или сетчатой оплетки медной проволоки.
3. Основная оболочка выполнена из поливинилхлорида. Она защищает внутренние элементы от влаги, контакта с обогреваемой поверхностью, например, водопроводными трубами.

Гибкость позволяет создать даже обогреватель из греющего кабеля и керамической плитки, намотав его на элемент отделочного материала слоями. Однако не каждый вид нагревателя подойдет для такой самоделки. Существуют кабели, которые можно и нельзя резать на короткие куски. От этого зависит размер каркаса обогревателя. Например, 10 м провода, который нельзя укоротить, невозможно намотать на маленькую керамическую плитку. Здесь для обогревателя потребуется большое основание.

Греющие кабели разделяются на два основных вида: резистивные и саморегулирующиеся. Самым дешевым является первый вид. Предназначен он для обогрева трубопровода сечением до 40 мм, широко используется при обустройстве электрического теплого пола. Греющий резистивный провод можно укладывать спиралью, змейкой, ленточным методом, но без резких перегибов. Нельзя сильно натягивать. Особенностью изделия является постоянный нагрев на всем протяжении, пока подается ток. Для таких систем оптимально наличие датчиков. Они реагируют на температуру, управляют включением и отключением, чтобы избежать перегрева.

Греющие резистивные кабели бывают трех видов:

1. У одножильного кабеля внутри только одна греющая жила. Она покрыта внутренней изоляцией, следующим слоем идет медная оплетка и наружная изоляция. Допускается максимальный нагрев до температуры + 65 о С. Резать на куски нельзя, так как с уменьшением длины увеличивается сопротивление. Следовательно, усиливается нагрев, начинает плавиться изоляция. Для самодельного обогревателя не лучший выбор. Придется наматывать всю длину, например 10 или 15 м, предусмотренных заводом изготовителем. Обогреватель получится огромных размеров.
2. Греющий двухжильный провод устроен по аналогичной схеме. Отличие только в том, что есть две нагревательные жилы, каждая из которых имеет свой изоляционный слой. Поверху проходит третья оголенная дренажная жила. Все элементы оплетены алюминиевым экраном, покрыты внешней изоляцией. На куски аналогично резать нельзя.
3. Зональный резистивный провод внутри имеет две изолированные токопроводящие жилы. Поверх изоляции намотана греющая спираль. Чрез каждые 2 м она соединяется с токоведущими жилами. В этом месте можно делать надрез. Двухметровый кусок идеально подойдет для небольшого обогревателя.

Из всех трех видов для обогревателя оптимально выбрать зональный резистивный кабель.

Греющий саморегулирующий кабель устроен и работает по другому принципу. Между двумя изолированными токопроводящими жилами расположена саморегулирующаяся полупроводниковая матрица. При изменении внешней температуры она меняет сопротивление. За счет этого на жилы подается меньший или больший ток, что способствует их остыванию или повышению нагрева.

Сборка обогревателя из саморегулирующего кабеля считается лучшим вариантом. Провод можно резать кусками. Система работает без температурных датчиков, так как сама регулирует нагрев.

Плюсы и минусы обогревателя из нагревательного кабеля

Самодельный обогреватель для многих кажется выгодным изобретением с экономической точки зрения. Однако с учетом того, что греющий элемент придется покупать, расходы не всегда оправданы. Из плюсов такого обогревателя можно выделить:

1. Безопасность. Греющий элемент заключен в защитную оболочку, что исключает получение ожога или поражения током.
2. Простота изготовления. Например, чтобы собрать обогреватель из керамогранита и греющего кабеля, достаточно нагревательный элемент намотать на плиту, являющейся основой изделия, и подключить сетевой провод с вилкой.
3. Обширная область использования. Обогреватель можно применять на улице для отогрева труб, внутри влажного или запыленного помещения.

Недостатков больше у самоделки из резистивного кабеля. Обычный одно- и двухжильный провод нельзя резать кусками. Без датчиков и блока управления невозможно регулировать температуру нагрева. В точках соприкосновения витков происходит перегрев, плавится изоляция. От скачков напряжения токоведущая жила способна перегореть. При использовании саморегулирующегося кабеля недостаток у обогревателя только один, это его высокая стоимость.

Как сделать обогреватель из греющего кабеля

Наличие внешней изоляции на нагревательном элементе упрощает сборку обогревателя. Из-за отсутствия прямого контакта токоведущих жил с основой, в качестве последней можно использовать даже металлический каркас. То есть, не обязательно делать намотку на керамогранит, асбест или другой диэлектрик.

Основой можно использовать прямоугольную алюминиевую рамку. В противоположных частях сверлят отверстия, протягивают нагревательный элемент. Нити сильно не натягивают, дают маленькое провисание.

Если греющий резистивный кабель двухжильный, с одной стороны токоведущие жилы соединяют, ставят фасонную заглушку. На другом конце к жилам подсоединяют сетевой провод. Для регулировки температуры систему оснащают датчиками, ставят регулятор.

Одножильный резистивный кабель наматывают так, чтобы с одной стороны обогревателя оказались оба его конца. К каждой жиле подсоединяют сетевой провод.

Резистивный и саморегулирующийся кабель к сетевому проводу подключают с помощью клемм:

1. Сначала на конце срезают ножом наружную изоляцию. Если жилы две, одну из них укорачивают на 2 см, раздваивают.
2. С жилы снимают внутреннюю изоляцию, надевают термотрубку малого сечения. Сдвигают ее дальше по жиле. На кабель надевают кусок толстой термотрубки, которая исполнит роль внешней изоляции.
3. Зачищенный конец жилы вставляют в одну сторону прессовочной гильзы, зажимают клещами. В другой конец гильзы вставляют оголенный конец сетевого провода, аналогично зажимают клещами. То же самое выполняют со второй греющей жилой.
4. Когда гильзами к жилам будет подсоединен сетевой провод, сначала малыми термотрубками закрывают оголенные контакты, прогревают феном. Сверху надвигают термотрубку большого диаметра, чтобы изолировать весь узел. Прогревают феном.

После подключения пробуют сетевой провод включить в розетку. Если все сделано правильно, обогреватель начнет работать.

Техника безопасности

Наличие изоляции на нагревательном элементе делает обогреватель полностью безопасным. Единственным условием является бережное отношение. Возле обогревающего устройства нельзя разводить огонь, выполнять резку и заточку метала, другие работы, которые способны повредить изоляцию. Если это случится, обогреватель выйдет из строя. Возможен вариант поражения током. Поврежденный нагревательный элемент отремонтировать нельзя, придется только менять.

Заключение

Обогреватель из греющего кабеля в квартире смотрится не эстетично. Самоделка больше подойдет для гаража или другого помещения хозяйственного назначения. В доме такую самоделку можно спрятать за шторой или другой преградой, но эффективность обогрева помещения снизится.

Экономичный обогреватель своими руками.

Как сделать обогреватель своими руками: 4 лучшие идеи

ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКОГО НАГРЕВАТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА

Самая частая причина выхода из строя электрического паяльника это перегоревшая спираль нагревательного элемента. Даже если есть в наличии нихромовая проволока подходящего диаметра и длины, намотать новую спираль практически может, не получится (для паяльника, рассчитанного на напряжение 220 вольт точно), уж больно близко должны располагаться витки спирали друг к другу чтобы поместилось необходимое количество. Такая намотка под силу только специальному оборудованию. Не беру в расчёт отдельных энтузиастов, которым это удалось. Что же касается паяльников рассчитанных на напряжение 110 вольт и ниже (например в паяльных станциях), то тут уже всё более реально. Необходимое сопротивление нагревательного элемента (нихрома) гораздо ниже и соответственно длина проволоки, которую надо намотать должным образом, значительно меньше. Но есть ещё изолирующий диэлектрик под названием слюда, которая по своей сути «недотрога» — крошится и рассыпается даже при самом нежном с ней обращении. Короче ремонтом паяльников больше заниматься не собирался и вдруг нахожу информацию, что слюду может прекрасно заменить тандем, состоящий из самого обычного талька и конторского клея, которые образуют защитное покрытие сродни керамическому. Попробовал – получилось.

Для изготовления миниатюрного нагревательного элемента необходимо: нихром диаметром до 0,1 мм, тонкая (чуть толще нихрома) не упругая стальная проволока, асбестовая нить и самая тонкая швейная игла, вставленная в разметочный предмет чертёжного набора под названием «готовальня». Первое действие это прочное и компактное соединение концов нихромовой и стальной проволок методом скрутки.

Теперь нужно собрать представленную схему. Она поможет определиться с длиной нихромовой проволоки, из которой следует намотать нагревательную спираль.

Когда всё подключено, плавно увеличиваем напряжение, смотрим на показания вольтметра блока питания и амперметра. В данном случае при напряжении в 11 вольт токопотребление составило практически 0,5 А. Перемножив эти показатели, получаем ориентировочную мощность будущего нагревательного элемента – 5,5 Вт. Спираль ещё не разогрелась до красна (на полную мощность) и не надо её жечь, уже и так ясно, что можно будет по готовности нагревательного элемента подавать на него и 12 и даже 13 вольт. Так что желаемая мощность в 8 Вт будет легко достигнута. Напоследок замеряется сопротивление участка нихромовой проволоки, на которую подавалось напряжение – для сопоставимого контроля длины при намотке спирали.

Для начала процесса намотки стальная проволочка продевается в тоже «ушко», что и иголка, на которую насажена асбестовая нить призванная выполнить роль оправки для намотки спирали и одновременно основания будущего нагревательного элемента. Важно – перед началом намотки место соединения нихрома и стальной проволочки должно находиться, по крайней мере, в нескольких миллиметрах (2 – 3 мм) от края асбестовой нити в сторону её середины (на верхнем фото сбилось, перед намоткой поправлял). Намотать лучше немного больше, когда игла будет вытащена отмотать лишнее можно легко – домотать, не получится. Снятую с иглы спираль на асбестовой нити измеряют на предмет определения сопротивления и подгоняют под необходимое.

Далее потребуется тальк и конторский (силикатный) клей. Предстоит самое неконкретное действие, ибо способ нанесения защитного слоя (полного диэлектрика в будущем, после высыхания) может в принципе быть разным. Предлагаю посмотреть видео с тем, который показался наиболее прогрессивным по всем показателям. И в первую очередь по расходу талька.

Видео

Это первый этап покрытия, второй после 10 минутного подсыхания. Можно в принципе и не делать, всё решает визуальный контроль при помощи увеличительного стекла. Витки нихрома не должно быть видно.

Почти готовый нагревательный элемент (осталась просушка), длина 15 мм, диаметр 2 мм. Оптимальное напряжение питания 12 В, мощность 8 Вт. Просушка – на горячую батарею отопления, на следующий день подключил к БП подал напряжение достаточное для нагрева до 50 градусов (контроль мультиметром в режиме измерения температуры) – дал остыть и разогрел до 100 градусов, потом ещё до 150. Можно ставить по месту, эксплуатационные испытания на следующий день.

Вывод

На этом заканчивать не собираюсь, метод весьма перспективный и многообещающий, в ближайших планах изготовление более крупного керамического нагревательного элемента. Изюминка метода в том, что спираль, лишённая контакта с кислородом воздуха более выносливая и соответственно долговечная. Автор материала — Babay iz Barnaula.

Экономичное отопление дома 133 м2 самодельными керам панелями

Источник

Как самому сделать обогреватель из греющего кабеля

Для большинства самодельщиков попытка сделать обогреватель из греющего кабеля собственными руками — это не только интересный опыт, но и еще возможность относительно недорого собрать устройство, с помощью которого вполне реально обогреть небольшое помещение. Конструкция получается простой, и главное — достаточно надежной и безопасной, для того чтобы ее можно было оставлять включенной на длительный период времени.

Самодельная плитка с греющим кабелем

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

Заключение

Обогреватель из греющего кабеля и керамической плитки получается достаточно надежным и удобным в пользовании. Если нужно периодически быстро прогревать помещение, лучше всего использовать углеволоконный кабель, с обязательным выводом на регулятор температуры. Для постоянного подогрева помещения можно использовать саморегулирующийся кабель, он обойдется дороже, но в результате позволит сэкономить некоторую часть электроэнергии.

Источник