Керамический обогреватель своими руками

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 ^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.
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.

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.

   Ремонт электроники

Всем привет.
Являясь "счастливым"обладателем обогревателя Теплэко задался вопросом как он устроен и почему на кусок бетона такая бешеная цена. Есть производители ещё дороже. Простой вопрос Гуглу выдал ссылки на ютуб, где многие делают данные обогреватели сами. Возникла мысль повторить. Итак было заказано :30м углеродного шнура и терморегуляторы на Али, куплено 3 плиты керамогранита 600×600 самогодешёвого, 9 уголков в леруа(были перегнуты на зет образные), уголки люминевые 30×20×2000мм 4шт(можно сэкономить и без них обойтись), 2 мешка бетонной стяжки по 25кг. Провода и вилки были в мастерской. Закупленый материал исходя из расчёта на три плиты.Процесс описывать не буду, основное расположение комплектующих видно на фото.Кабеля проложено по 6м на плиту, обжато гильзами и закрыто термоусадкой. Крепил на термоклей. Толщина плиты 30мм, серпдину армировал сеткой для штукатурки.Расчётное потребление эл. Энергии 6квт в сутки на плиту при непрерывной работе. Расходы:
Керамогранит 600×600-750р
Углеродный кабель-560р(осталось 12м)
Уголки-230р
Уголки люминиевые-800р
Терморегуляторы-400р 2шт. (Ещё не ставил)
Бетонная стяжка -250р (осталось полмешка)
Итого около 3000р на 3 плиты, по тысячи за каждую.
Вчера повесил. Площадь отопления 1плита на 8м кв и 2 плиты на 16м кв. Теплэко в ванной стоит на 6м кв, но он почти в 2 раза меньше, греет нормально.
Утром в комнатах было 22 градуса.
После установки термореле расчитываю что оплата за свет вырастет тыщи на две с половиной.
Всем добра и тепла
Кабель 190,23 руб. 35%СКИДКА | Низкая стоимость углеродный теплый пол кабель углеродное волокно нагревательный провод электрический горячей линии новый инфракрасный нагревательный кабель
190,23 руб. 35%СКИДКА | Низкая стоимость углеродный теплый пол кабель углеродное волокно нагревательный провод электрический горячей линии новый инфракрасный нагревательный кабель
s.click.aliexpress.com/e/cfJqjnZ0
178,10 руб. 10%СКИДКА | W3001 110 В 220 в 12 В 24 в цифровой регулятор температуры Термостат терморегулятор инкубатор для аквариума водонагреватель регулятор температуры
a.aliexpress.ru/bHk7Uz1g