Обогреватель из греющего кабеля своими руками

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.

Греющий кабель состоит из внутренней нагревательной жилы и защитных оболочек

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.

Важно! Греющий кабель от обычного ТЭНа отличается гибкостью. Его можно намотать вокруг трубы, сделать змейку, придать другую форму, но без резких перегибов.

Внешне кабельный нагреватель похож на намотанный в бухту обычный провод

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 оС. 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. Одножильный греющий провод нельзя резать кусками
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. От одножильного собрата двухжильный греющий провод отличается только количеством жил
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. У греющего зонального кабеля длина каждой секции 2 м

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

За счет саморегулирующейся полупроводниковой матрицы кабель на разных участках способен иметь различную температуру

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.

Внимание! При укладке или намотке нельзя, чтобы резистивный кабель пересекался. В этих точках происходит перегрев, плавится изоляция, получается пробой. Саморегулирующийся провод не боится пересечений, что еще раз определяет его как лучший греющий элемент для самодельного обогревателя.

Пошаговая сборка

Стекло, которое вы будете использовать, должно иметь абсолютно чистую поверхность. Никакой пыли, грязи, краски или жирных пятен на его поверхности быть не должно. Для того чтобы обогреватель работал, придется сформировать поверхность, способную проводить ток. Для этого нужна свеча. (См. также: Строим печь своими руками)

Зажигаете свечу и начинаете медленно добиваться того, чтобы поверхность стала покрываться слоем копоти. Делать это нужно только с одной стороны. Со второй стеклянной заготовкой поступаете аналогичным образом.

Далее, отступаете от каждого края стекла примерно 50 мм (пол сантиметра) и удаляете сажу ватной палочкой. Из фольги вырезаете полоски, размер которых соответствует размеру созданной токопроводящей поверхности (черному квадрату). Фольга играет роль электродов. На поверхность стекла, с той стороны, где находится копоть, наносите клей. На клей крепите кусочек фольги, но так чтобы часть его выходила за пределы стекла.

Сверху накладывается второе стекло. Стыки между стеклами следует аккуратно промазать герметиком. Самодельный электрический обогреватель практически готов. (См. также: Как сделать изразцы для печи своими руками)

Теперь самоделку обязательно нужно протестировать, измерить мощность тока. Для этого используют формулу: P = I2R, где

Р – мощность тока

I – сила тока в амперах

R – сопротивление в Ом

Если полученная мощность попадет в пределы допустимых норм, которые указаны в специализированной литературе, то устройство можно подключать к сети. Если нет, то лучше попробовать собрать его заново. При этом учитывайте то, что сопротивление напрямую зависит от слоя копоти на стеклах. То есть, чем больше слой копоти, тем меньше сопротивление и тем больше будут нагреваться стекла.

Итак, если все данные соответствуют норме можно подключать устройство к сети. Оставленные на свободе концы фольги заворачивают за края нижнего стекла и фиксируются клеем. Теперь устройство можно проверить на работоспособность. Для этого его включают в сеть, и ждут, пока он наберет максимальную для него температуру. Она составляет примерно 40 градусов. (См. также: Тигельная печь своими руками)

По такой схеме сделать самодельный обогреватель на 12 вольт сможет даже школьник. Но все же для завершающего этапа такое устройство лучше снабдить специальными приспособлениями для контроля.

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.

Для обогревателя из резистивного кабеля придется покупать датчики и блок управления
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.

Основой самодельного обогревателя можно использовать рамку из алюминиевых уголков

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.

Важно! Все оголенные контакты изолируют термоусадочной трубкой. Ее можно использовать вместо фасонной заглушки, если есть желание сэкономить.

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.

Пошаговые схемы сборки

Выбору экономичного и эффективного варианта уделяют достаточно времени, чтобы потом не пришлось разочароваться. Сама сборка электрообогревателя своими руками не столь сложна, чтобы с ней не мог справиться начинающий мастер. Принцип сборки почти всех конструкций похож, поэтому, освоив изготовление одного прибора, легко перейти на другой.

Масляная батарея

Большой популярностью пользуются масляные обогреватели. Принцип действия их очень простой: масло, находящееся внутри труб, нагревается вставленным внутрь тэном. Такой прибор очень прост в изготовлении, имеет хорошие показатели КПД и безопасности.

Сделать собственноручно масляный обогреватель несложно, нужно лишь следовать инструкции

1. Берут нагревательный ТЭН (мощность — 1 кВт) и электропровод с вилкой для розетки. Некоторые умельцы устанавливают тепловое реле для автоматического управления. Его тоже приобретают в магазине.
2. Готовят корпус. Для этого сгодится старая батарея водоотопления или радиатор автомобиля. Можно сварить корпус аппарата из труб самостоятельно, если есть навыки сварщика.
3. Делают два отверстия в корпусе: внизу — для вставки ТЭНа, вверху — для заливки масла и его замены.
4. Вставляют ТЭН в нижнюю часть корпуса и хорошо герметизируют место крепления.
5. Заливают масло из расчёта 85% от внутреннего объёма корпуса.
6. Подсоединяют приборы контроля и автоматики, хорошо изолируют электросоединения.

Инфракрасный обогреватель своими руками;

Мини-обогреватель для гаража

Иногда требуется очень компактный обогреватель для определённых целей. В таких ситуациях может выручить мини-тепловентилятор, сделанный из обычной консервной банки.

Чтобы его изготовить, делают следующие шаги:

1. Готовят большую жестяную банку из-под кофе или других продуктов, вентилятор от компьютера, трансформатор на 12 Вт, проволоку из нихрома сечением 1 мм, диодный выпрямитель.
2. Из текстолита вырезают рамку по диаметру банки и проделывают в ней два маленьких отверстия для натяжения спирали накаливания.
3. Вставляют в отверстия концы нихромовой спирали и припаивают их к зачищенным электропроводкам. Для вариативности режимов и надёжности подсоединяют несколько спиралей параллельно и устанавливают регулятор мощности.
4. Собирают электрооснастку обогревателя. Хорошо пропаивают и изолируют все соединения.
5. Монтируют вентилятор внутрь банки болтами и кронштейном.
6. Хорошо закрепляют электропровода, чтобы они не перегревались и не попадали в полости вентилятора при перемещениях обогревателя.
7. Для доступа воздуха просверливают около 30 отверстий в дне банки.
8. Для безопасности спереди надевают металлическую решётку или крышку с отверстиями.
9. Для устойчивости делают из толстой проволоки специальную подставку.
10. Включают в сеть и проверяют устройство.