Как сделать простой обогреватель из нихромовой проволоки

Как сделать простой обогреватель из нихромовой проволоки

Краткий разбор процесса изготовления нихромового нагревателя. Вся работа займёт не более нескольких часов, а прибор получится изящным и приятным от факта изготовления своими руками.

  1. Что нам понадобится помимо проволоки для работы?
  2. Ход работы
  3. Подключение к сети
  4. Некоторые замечания

Что потребуется для изготовления обогревателя

В каждом гараже можно найти массу полезных вещей, которые на первый взгляд, казалось бы, не представляют особой ценности, но в руках мастеровитого хозяина они могут превратиться в полезные приспособления или приборы. По своей конструкции самодельный обогреватель напоминает заводские аналоги, где принцип работы основан на том, что греющий элемент, в данном случае – это нихромовая спираль, герметично запаивается между листами стеклотекстолита, в результате чего лист нагревается и нагревает окружающий воздух.

Для изготовления самодельного обогревателя потребуется:

Нагревательный элемент из нихромовой проволоки

  • Стеклотекстолит.
  • Клей Монолит.
  • Нихромовая проволока.
  • Электрический провод.
  • Металлические заклепки.
  • Электродрель.
  • Спички.

Стеклотекстолита потребуется два листа, каждый размером 50х50 см и толщиной не более 1,5см. Хотя размеры могут быть различными, но листы должны быть одинаковыми по толщине и геометрическим размерам. Гаражный обогреватель может быть квадратной или прямоугольной формы, но периметр его сторон не должен быть больше двух метров.

Детали из стеклотекстолита необходимы для закрепления основного греющего элемента в нашем самодельном устройстве – нихромовой спирали, которая изготавливается из 24 м п. проволоки. Два куска электропровода длиной, исходя из места расположения обогревателя и электрической розетки. Металлические заклепки можно заменить болтами с гайками.

Для подобной модели самодельного обогревателя, мощность которого будет равняться 100 Вт, нихромовая проволока используется сечением не больше 0,3мм.

Методика расчета по сопротивлению

Для начала давайте подробнее рассмотрим расчет длины проволоки из нихрома на основе мощности и электрического сопротивления. Во-первых нужно определиться с тем, какая мощность нагревательной спирали будет нужна. Допустим, нам необходимо изготовить небольшой нагреватель для прибора с мощностью 10Вт с напряжением 12 Вольт. Допустим, у нас имеется в наличии нихромовая проволока с диаметром сечения 0,1 мм.

Самый элементарный расчет без учитывания нагрева производится по формуле, знакомой нам из школьного курса физики:

Р=U∙І → І = Р/ U = 10 / 12 = 0,83 А

R= U/ І = 12 / 0,83 = 14,5 Ом.

Знаючи площадь сечения проволоки (S) и удельное сопротивление нихрома (ρ) можно вычислить длину проволоки, которая нам понадобится для изготовления спирали:

Для того, чтобы узнать удельное сопротивление нихромовой проволоки определенного диаметра можно воспользоваться формулами или готовой таблицей значений. Для нихрома с диаметром 0,1 мм сопротивление будет 14,4 Ом и площадь сечения 0,008 мм2, тогда подставив значения в формулу мы получим длину проволоки равную 10 см.

Для расчета того, сколько витков спирали нужно сделать из проволоки полученной длины, нужно воспользоваться такими формулами:

Вычислим длину одного витка, равную:

Длина витка =π∙( диаметр намотки + 0,5 ∙ диаметр сечения проволоки)

Количество витков = длина проволоки / длина витка

Таким образом, если диаметр навивки нашей проволоки будет 2 мм, то

Количество витков = 100/( 3,14*(2+0,05))=15,5 витков

Теоретические расчеты – это, конечно, хорошо. Но выдержит ли на практике нихром с таким диаметром сечения подобный ток? Таблицы, предоставленные ниже, показывают максимальный ток, который допустим для определенных диаметров нити нихрома при заданной температуре. Говоря проще, нужно определить температуру, до которой должен нагреваться спиральный греющий элемент, и выбрать из таблицы его сечения для расчетного тока.

Если же нагреватель будет использоваться в жидкостной среде, силу тока можно взять больше в 1,2-1,5 раз, а если он будет нагревать замкнутое пространство, то стоит его ток уменьшить.

Методика расчета по температуре

Выше описанный простой расчет недостаточно точен из-за того, что мы берем величину сопротивления спирали в холодном состоянии. Но с изменением температуры изменяется и сопротивление материала. При этом также следует учесть, каковы условия достижения данной температуры. Для небольшой температуры, к примеру в обогревателях, первый способ расчета может применяться свободно, но для высоких температур в печах сопротивления данный способ будет слишком приблизительным.

Давайте рассчитаем спираль для муфельной печи при помощи второго метода. Для начала нужно вычислить объем камеры и на его основе мощность нагрева. Для муфельных печей существует такое правило подбора:

Для печей с объемом до 50 л мощность берется из расчета 100 Вт на литр

Для печей с объемом от 100 до 500 л мощность берется из расчета 50-70 Вт на литр

Возьмем для примера небольшую печь с объемом 50 литров, тогда мощность печи должна быть 50*100= 5000 Вт

Посчитаем силу тока (І) и сопротивление (R) для напряжения питания 220В

І = 5000/220 = 22,7 А

R = 220/22,7 = 9,7 Ом

Если подключать спирали при 380 В методом подключения «звезда», нужно мощность поделить на 3 фазы, таким образом у нас будет

Мощность на фазу = 5кВт / 3 = 1,66 кВт

При данном типе подключения к трехфазной сети на каждую фазу будет подаваться 220 В, соответственно ток и сопротивление будут равны:

І = 1660/220 = 7,54 А

R = 220/7,54 = 29,1 Ом

Если же соединение спиралей при напряжении 380 производится методом «треугольник», формулы расчета будут с учетом линейного напряжения в 380 В.

І = 1660/380 = 4,36 А

R = 380/4,36 = 87,1 Ом

Диаметр можно вычислить с учетом удельной поверхностной мощности нагревателя. Произведем расчет длины греющей нити, взяв удельные сопротивления из таблиц.

Поверхностная мощность = βэф*α(коэффициент эффективности)

Таким образом, чтобы нагреть муфельную печь до температуры 1000 градусов, нам нужна спираль с нагревом до 1100 С. По таблицам выберем соответствующие значения и получим:

Поверхностная мощность (Вдоп)=4,3∙0,2=0,86Вт/см2=8600 Вт/м2

Диаметр определяется по формуле d= 3 √((4*Rt*P 2 )/(π 2 *U 2 доп))

Удельное сопротивление материала при нужной температуре (Rt) берется из таблицы

Если у нас нихром марки Х80Н20, Rt будет равным 1,025. Тогда Рт=1,13*10 6 *1,025=1,15*10 6 Ом на мм

Для подключения типа звезда: диаметр равен 1,23 мм, длина = 42 м

Проверим значения по формуле L=R/(p*k)

Получим 29,1/(0,82*1,033)= 34 м

Таким образом видим, что в формуле без учета температуры есть существенное отличие в полученных значениях. Правильно выбрать длину одной спирали для подключения звездой равную 42 м, тогда для 3 спиралей вам понадобится 126 метров проволоки нихрома с диаметром 1,3.

Вывод

На основе формул и калькулятора можно произвести быстрый расчет длины нихромовой или фехралевой проволоки и вычислить ее диаметр исходя из необходимой мощности и температуры нагревательного элемента, однако даже второй более сложный метод расчета не учитывает ряда факторов. На практике после произведенных теоретических расчетов необходимо произвести манипуляции с результатами исходя из особенностей использования нагревателя.

Для точных расчетов длины фехралевых и нихромовых спиралей, а также для получения консультации по нагревательным элементам обращайтесь к нашим специалистам по телефонам или через электронную почту. У нас, кроме готовых промышленных нагревателей, вы также можете приобрести комплектующие для их создания, включая проволоку и ленту фехраль, термостойкие провода, керамические изоляторы, миканит, термостойкие разъемы и прочее.

Читайте также  Установка поверхностного насоса

Какие материалы понадобятся?

Чтобы собрать обогреватель для гаража своими руками, необходимо приготовить два листа стеклотекстолита одинаковой площади. Толщина листов не должна превышать 1,5 см. Данный материал применяется в качестве основы, к которой осуществляется крепление спирали из нихромовой проволоки.

Для изготовления простейшего обогревателя понадобится нихромовая проволока

Стеклотестолит будет служить основой, на которую будет наматываться нихромовая проволока

Надо заметить, что самодельное устройство излучает тепло со всей площади своей поверхности. Форма листов стеклотекстолита может быть квадратной, при этом длина стороны составляет не более полуметра.

Также обогреватель может иметь и прямоугольную форму, при этом сумма всех его сторон должна составлять не более двух метров.

Важно! Для самодельного обогревателя мощностью в 100 ВА необходимо взять 24 метра нихромового провода сечением 0,3 мм.

Идея №4 – Масляный прибор

Еще одна модель устройства, которую рекомендуется собрать для отопления гаража либо других хозяйственных построек на даче. Все, что Вам нужно – старая батарея, трубчатый нагреватель, масло и пробка. Также потребуется сварочный аппарат, навыки работы со сваркой и немного свободного времени. На фото ниже представлен один из вариантов самодельного масляного обогревателя.

Внизу слева установлен трубчатый нагреватель, вверху пробка для слива/залива масла. Несложная конструкция электрообогревателя, которой будет достаточно для отопления небольшого помещения.

На видео ниже наглядно показывается, как сделать масляный обогреватель своими руками:

Обзор масляного радиатора, изготовленного из подручных средств

На практике редко кто занимается самостоятельной навивкой проволоки для резистора или нагревателя.

Проще купить нихромовую спираль с требуемыми параметрами и при необходимости отделить от нее нужное количество витков.

Для этого стоит обратиться в компанию «ПАРТАЛ», которая с 1995 года является крупным поставщиком прецизионных сплавов, в том числе проволоки нихромовой, ленты и спиралей для нагревателей.

Наша компания способна полностью снять вопрос о том, где купить нихромовую спираль, поскольку мы готовы изготовить ее на заказ по эскизам и техническим условиям заказчика.

Вариант №1: обогреватель для автомобиля

Конечно, в исправном автомобиле 12-вольтовый электрообогреватель, мягко говоря, ни к чему. Но все может быть: случается, что печка отказывается работать в самый “подходящий” момент, и автолюбитель, сидящий внутри неутепленной металлической коробки, остается с лютым морозом один на один. Также самодельный обогреватель на 12 в может понадобиться при поломке системы обогрева заднего стекла.

  • компьютерный блок питания;
  • кулер (маленький вентилятор): его можно извлечь из того же блока питания;
  • паяльник со всем необходимым для пайки;
  • провод;
  • фрагмент кафельной плитки;
  • болты М5 с гайками того же диаметра (8 штук);
  • проволока из нихрома.

Если все готово, можно приступать к созданию самодельного обогревателя.

Изготовление корпуса

В первую очередь, компьютерный блок питания нужно разобрать на составляющие. Разборку осуществляем в полном объеме: снимаем зафиксированную саморезами электронную плату, кулер, а также разъемы и переключатели (в процессе работы обогревателя они могут стать источником неприятного запаха).

Знаете ли вы, что пламя свечи может использоваться для обогрева помещения? Рассмотрим принцип работы свечного обогревателя, а также поговорим о нюансах его использования.

Может ли нанести вред здоровью использование инфракрасного обогревателя? Ответ на этот вопрос вы найдете далее.

Задались вопросом, что лучше: конвектор или масляный обогреватель? Здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/obogrevateli/chto-luchshe-konvektor-ili-maslyanyj-obogrevatel.html приведены сравнительные характеристики данных приборов по различным параметрам.

Изготовление нагревательных элементов

Чтобы сделать нагревательный элемент, не нужно «изобретать велосипед»: в этом качестве будем использовать нихромовую спираль – такую же, какая установлена в любом ТЭНе. Нихром (сплав никеля и хрома) является проводником, но при этом обладает значительным электрическим сопротивлением, поэтому при пропускании через него электротока сильно греется.

Спирали изготавливаются путем наматывания нихромовой проволоки на любой стержень цилиндрической формы.

Важно так подобрать сопротивление нагревательных элементов и схему их подключения (параллельно или последовательно), чтобы обогреватель не перегружал бортовую электросеть.

В противном случае работа прибора будет сопровождаться всякого рода нежелательными явлениями, например, недостаточной подзарядкой аккумулятора.

В качестве примера рассмотрим автомобиль марки Daewoo Sens. Установленный в нем электрогенератор рассчитан на ток силой в 70 А. В таких условиях допустимо использовать электрообогреватель, потребляющий ток в 10 – 15 А – такая нагрузка для бортовой электросети будет практически незаметной.

Готовые нихромовые спирали нужно прикрутить к обрезку кафельной плитки при помощи болтов М5 и таких же гаек. Кафель для этого придется просверлить.

Плитку с нагревателями нужно закрепить в корпусе от блока питания таким образом, чтобы установленный на свое место кулер обдувал ее, выгоняя теплый воздух в салон автомобиля. В итоге мы получим 12-вольтовый тепловентилятор.

Чтобы материал не раскрошился, на него в месте сверления нужно наклеить скотч или пластырь, при этом сверло должно вращаться с минимальной скоростью.

Сборка обогревателя

На этапе сборки монтируются кулер и крышка.

После чего к обогревателю подключаются все провода.

Их сечение должно соответствовать расчетной силе тока.

В медном проводе на каждые 10 А должен быть 1 кв. мм сечения, в алюминиевом – 1,25 кв. мм.

Не путайте диаметр жилы с площадью ее сечения – для проводов малого диаметра эти величины очень похожи.

Также в цепь прибора нужно врезать плавкий предохранитель, который опять же подбирается в зависимости от рассчитанной силы тока.

Установка

Несмотря на скромное напряжение, самодельный обогреватель потребляет внушительный ток и разогревается достаточно сильно. Во избежание аварийных ситуаций крепить его нужно надежно, чтобы во время движения автомобиля прибор случайно не упал.

Сфера применения нагревателей из нихрома и фехрали

Нихромовый нагреватель наиболее часто используется в конструкциях оборудования для обжига и сушки. Нередко его можно встретить и в основе водонагревателей и электроплит. Высокопроизводительными считаются лабораторные сушильные шкафы с нихромовыми нагревателями.

Лабораторная низкотемпературная печь – это оборудование для максимально точной термообработки

Фехралевые пластины и проволоки востребованы в разработке систем, работающих с температурными режимами до 1400 градусов. Их активно применяют в сфере высокоглиноземной керамики.

Самодельный обогреватель из керамической плитки тест

Уважаемые товарищи! Я живу в частном доме площадью 66 кв.м. Второй год отапливаю дом подобными панелями фирмы Никатэн (заводского производства). У меня их две : 1-60×60 мощностью 300 Вт , 2- 120×60 мощностью 700 Вт итого 1 кВт. Панели работают постоянно начиная с октября месяца. Дополнительно стоит кондиционер инверторный, который создает циркуляцию теплого воздуха и выполняет функцию климат контроля. Суммарно электрическое отопление берет примерно 2 кВт. Так вот: температура в доме постоянно 22 градуса. Есть электрокотел Протерм 6 кВт, который буду снимать и выбрасывать, так как мотает он безбожно, а тепла нет. Я уже перепробовала все возможные комбинации: кондиционер и масляный обогреватель, электрокотел, но поверьте на слово — данное сочетание оказалось самым эффективным и недорогим на практике! Заводские панели стоят достаточно дорого, но они реально греют. Я совсем не разбираюсь в физике, но практика показала , что это работает ! И если можно за небольшие деньги сделать самому аналог и это будет безопасно ( я про пожарную безопасность) , то надо брать и делать

Читайте также  Как спрятать газовую трубу на кухне

Греющий кабель 66 ом заказать можно тут 100 метров хватит на 10 обогревателей за 1562 руб — Проверь цену

Терморегулятор 220 вольт за 234 руб Проверь цену

Встраиваемый термолегулятор на 16 А за 572 рубПроверь цену

Умный термостат с пультом за 1012 рублей Проверь цену

Вай фай розетка для управления обогревом из любой точки мира дома за 1002 рубля — Проверь цену

Керамогранитную плитку можно купить в любом строительном магазине .
Если кто-то делал подобные обогреватели и устанавливал в своем доме, напишите свои отзывы. Хватает ли 300-600 Вт мощности на комнаты 9-12 м2 в каркасном доме?

Жду ваших комментариев у кого есть опыт в таком обогреве дома .