Отражатель инфракрасного излучения своими руками

Как сделать инфракрасный обогреватель своими руками

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

Как работает инфракрасный обогреватель

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

Инфракрасный обогреватель состоит из двух основных элементов:

• нагревательного элемента-излучателя;
• отражателя (рефлектора).

Оба эти элемента собираются в термостойком корпусе.

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

В качестве нагревательного элемента (излучателя) используются лампы:

• галогенные;
• карбоновые и кварцевые.

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

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

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

А вы знаете, что инфракрасное излучение также широко используется в системе «Теплый пол»? Про инфракрасный теплый пол на балконе и о том, как самостоятельно провести его монтаж, читайте на нашем сайте.

О преимуществах использования на окнах энергосберегающих пленок вы узнаете из этой статьи. Как их клеить правильно для достижения максимального эффекта.

Перед установкой обогревательных приборов на балкон, его обязательно нужно утеплить, иначе пользы не будет. Подробная информация про утепление балконов и лоджий есть на этой странице http://balkonsami.ru/uteplenie/stenyi/kak-pravilno-uteplit-balkon.html

Изготовление инфракрасного обогревателя своими руками

ИК обогреватель из старого рефлектора

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

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

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

Из стекла и фольги

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

Материалы для изготовления обогревателя

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

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

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

N = R x I 2 , где

R – сопротивление (Ом);

Готовый инфракрасный обогреватель из фольги и стекол

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

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

ИК на базе слоистого пластика

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

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

Что надо сделать:

Графит для обогревателя

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

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

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

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

Далее предлагаем вам посмотреть видео, в котором представлен еще один из интересных и простых в реализации вариантов создания инфракрасного обогревателя.

Источник

Инструменты

Инфракрасное освещение всегда было актуально для разработки различных охранных систем, так как оно позволяет видеть объекты даже в полной темноте. В последнее время проявление позитивного влияния ИК-света замечено и при выращивании тепличных растений. Стоимость профессионального оборудования достаточно высока, а комплектующие далеко не всегда соответствуют поставленным целям. Поэтому рассмотрим, как своими руками сделать инфракрасный фонарь.

Оглавление

Принцип работы инфракрасного фонаря

В первую очередь определим, что такое инфракрасный фонарь и для каких целей его используют. Подобные фонари предоставляют возможность осуществить дополнительную подсветку объектов для наблюдения с помощью лучей в инфракрасном диапазоне.

Свет, выделяемый таким фонарем — невидим человеческому глазу, однако позволяет разглядеть интересующий предмет даже в полной темноте за счет использования инфракрасных светодиодов. Особенно это будет актуальным для охранной сферы, ведь затруднительно поставить на объекте мощный прожектор, от работы которого будет больше неудобств. В таком случае и стоит использовать фонарь инфракрасной подсветки, который имеет такой ряд свойств:

• увеличение дальности наблюдения,
• облегчение идентификации объекта,
• наблюдение за местностью и объектами в ночное время,

Подобное освещение будет оптимальным выбором, поскольку такие фонари обладают рядом преимуществ:

• низкое энергопотребление,
• долговечность службы светодиодов,
• дальность действия.

Комплектующие для сборки инфракрасного фонаря

Собрать инфракрасный фонарь своими руками не так уж и сложно. Для начала понадобятся простейшие инструменты:

• крестовые отвертки (различных размеров),
• паяльник с тонким жалом, мощностью 60 Вт,
• инфракрасные светодиоды (средняя стоимость от 1 доллара за штуку),
• провод для подведения питания от светодиодов до аккумуляторной батарейки,
• собственно, сама батарейка для ИК-фонаря

Кроме этого, следует использовать изоленту и взять основу для фонаря. Сгодится и простой фонарь, который будет переоборудован в инфракрасный. Для создания такого прибора не требуется что-то специфическое, любые комплектующие возможно приобрести в первом же магазине электротехники.

Процесс сборки инфракрасного фонаря

Создание инфракрасного фонаря тоже не отличается сложностью. По сути, если он конструируется на основе простого светодиодного, то зачастую достаточно путем перепайки заменить обычные светодиоды на инфракрасные — и устройство готово. Если же требуется создать технику посложнее, тогда придется провести несколько больше манипуляций:

• старый фонарь разбирается и из него извлекается линза (защитное стекло, если оно имеется — лучше оставить),
• к инфракрасным светодиодам (или светодиоду, если используется один) припаиваются силовые провода,
• следом к элементу питания (батарейке или аккумуляторной батарее) припаивается второй конец провода,
• завершающим этапом будет изоляция соединений. При спайке желательно закрывать спаянные элементы с помощью трубок термоусадки, провода следует скреплять между собой изолентой.

После того, как действия были выполнены — инфракрасный фонарь готов.

Довольно часто для осуществления эффектного наблюдения за удаленными объектами следует использовать нечто более существенное, нежели простой ИК-фонарь. Для этих целей вполне по силам собрать инфракрасный прожектор. У людей, неподготовленных к подобной работе, при упоминании слова «прожектор» может возникнуть ассоциация с громоздким осветительным оборудованием, однако это не так. Грубо говоря, прожекторы — это мощные инфракрасные фонари и со значительным количеством инфракрасных светодиодов.

Для основы необходим корпус, который в дальнейшем и будет представлять собой ИК-прожектор. В случае, если планируется создать осветительный прибор малой мощности для бытовых нужд (к примеру, для осуществления ночной съемки) необязательно закрывать светодиоды защитным стеклом, в ином же случае, если предполагается использование прожектора в качестве осветительного прибора для систем видеонаблюдения — крайне рекомендуется заключить готовую конструкцию во влагозащищенный корпус.

• в выбранном корпусе (допустим, имеющим вид пластиковой коробочки) производятся отметки (к примеру, 8-10 под такое же количество светодиодов в каждом ряду, которых так же будет несколько) Отметки должны проходить на равном расстоянии друг от друга (оптимально выбрать разницу в 5 мм),
• с помощью сверла и маломощной дрели или шуруповерта на указанных отметках просверливают отверстия для вставки светодиодов. С другой стороны корпуса тоже следует продумать систему крепления. Если любительский ИК-прожектор будет присоединяться к фотоаппарату или видеокамере, то достаточно сделать одно отверстие, внутрь которого будет вставлен болт и впоследствии затянут гайкой,
• макетную плату (для монтажа светодиодов) обрезают с помощью простых ножниц до нужных под монтаж размеров,
• далее в ней располагают инфракрасные светодиоды так, чтобы катоды и аноды были расположены в ряд, а сами ИК-светодиоды попадали в просверленные отверстия в корпусе коробки,
• ножки светодиодов сгибаются в одну линию для дальнейшей спайки, каждый ряд отдельно,
• с помощью паяльника (оптимально подойдет модель с тонким жалом и мощностью нагрева в 60 Вт) дорожки ножек светодиодов спаиваются в линии,
• после указанных действий черным силовым проводом осуществляется соединение дорожек анодов (к примеру, если ИК-светодиоды расположены в три ряда и соответственно будут иметь шесть рядов ножек на обратной стороне платы, то аноды представляют собой три ряда. К крайнему из них припаивается провод, с остальными рядами его подсоединяют с помощью перемычки),
• к катодам следует припаять по резистору с сопротивлением 220 Ом, после чего перемычки резисторов соединяют в единое целое и к ним припаивают красный силовой провод,
• с другой стороны кабелей должна быть подключена аккумуляторная батарейка,
• после указанных действий корпус собирается и любительский ИК-прожектор, собранный своими руками, готов.

Желательно добавить возможность отключения подачи питания на светодиоды. Несмотря на их малый расход энергии, попросту нецелесообразно подавать питание, когда в ИК-подсветке (особенно в светлое время) нет потребности.

Области применения инфракрасного фонаря

Как уже было написано несколько выше, основная среда применения инфракрасных фонарей и прожекторов пролегает в сфере безопасности. Фонари наиболее оптимально подходят для следующих целей:

• в качестве подсветки в ночное время суток перед домофонами и дверными видеоглазками, чтобы иметь возможность непосредственно разглядеть человека,
• подсветка систем внутреннего видеонаблюдения (особенно актуально для небольших помещений),
• дополнительное освещение пространства в ночное время (для наружных камер наблюдения),
• инфракрасные прожекторы (исключая любительский класс, который по дальности работы следует отнести к классу ИК-фонарей) применяются в тех случаях, когда требует обеспечить хорошую степень наблюдения за объектами на средних (от 20 до 50 метров) и дальних дистанциях (вплоть до 400 метров),
• обеспечение эффективной подсветки для систем видеонаблюдения при охране зданий с большой площадью,
• просмотр охраняемого периметра,
• дополнительное освещение для приборов ночного видения,
• при недопустимости использования прожекторов освещения, которые могут причинять неудобство при работе с ними.

Отдельно стоит выделить еще один занятный аспект использования инфракрасных фонарей, раз уж речь зашла о видеонаблюдении. В силу каких-либо причин не каждый человек пожелает, чтобы видеокамера могла его зафиксировать. В таком случае существует простой и крайне дешевый вариант, как можно обеспечить себе камуфляж и скрыть лицо от камер видеонаблюдения. Для этого достаточно создать простейшее устройство, работающее по принципу инфракрасного фонаря. По указанной методике сборки такого фонаря следует закрепить на головном уборе (подойдет обычная кепка) несколько инфракрасных светодиодов, подключаемых к девятивольтовой батарейке. Подобная система совершенно не будет выделяться своим внешним видом, однако для камер видеонаблюдения верхняя часть корпуса человека будет представлять собой яркое пятно, в котором нельзя будет различить лицо.

Злоумышленники могут не спешить радостно потирать руки, указанный способ действует лишь против бюджетных камер видеонаблюдения, более дорогие модели не столь чувствительны к влиянию на них ИК-излучения. Поэтому на хорошую систему видеонаблюдения подобные трюки не подействуют, лицо человека будет хорошо различимо даже при использовании нескольких рядов ИК-светодиодов.

Техника безопасности при работе с инфракрасным фонарем

Важно помнить, что использование указанной технологии может нанести вред здоровью человека при неправильном выполнении требований по технике безопасности.

• инфракрасное излучение от мощных источников при прямом попадании на сетчатку глаза способно высушивать слизистую оболочку, что приведет к усталости глаз и даже болезненным ощущениям. Поэтому, при использовании такого устройства, как инфракрасный лазерный фонарь не следует ни в коем случае направлять его в глаза человеку (разве только если подобный фонарь используется в целях самозащиты от нападавшего),

• контакты, по которым проходит питание — следует надежно изолировать от возможного воздействия на них влаги, что вызовет коррозию или короткое замыкание схемы,
• пайку контактов следует проводить хорошо работающим паяльным оборудованием, чтобы не допустить возможности получения ожогов при проведении работ,
• следует стараться избегать прямого воздействия солнечных лучей на инфракрасные светодиоды во избежание их перегрева,
• корпус инфракрасного оборудования следует надежно собрать, чтобы предотвратить возможность попадания внутрь системы загрязнения или влаги.

Указанные устройства приобретают в последнее время все большую популярность благодаря своему качеству и долговечности срока службы. Низкое энергопотребление, бюджетная стоимость инфракрасного осветительного оборудования в совокупности с его возможностями — станут убедительным доводом в сторону выбора подобных устройств для обеспечения безопасности. Собранные любительские системы позволят без лишних затрат заиметь вдовес к фотоаппарату или видеокамере полноценное вспомогательное оборудования для совершения фото- и видеосъемки в ночное время.

Источник