12 Вольтовый обогреватель своими руками

Вот по такой технологии можно сделать электрический мини обогреватель своими руками. Максимальная температура нагрева составит около 40о, чего будет вполне достаточно для локального обогрева. Однако для отопления комнаты такой самоделки будет, конечно же, мало, поэтому ниже мы предоставим более эффективные варианты самодельных электрообогревателей.

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.

Шаг 3: Сверлим

Тепло и прохлада должны не только генерироваться внутри кубика, но и выходить из него (спасибо, Кэп). Поэтому нам нужно просверлить в корпусе дырки. Лучше всего сначала сделать набросок расположения дырок на бумаге, затем приложить его к одной из сторон (той что 12 на 12) и сверлить поверх него.

На одной из сторон 10.2 на 10.2 проделаем отверстие 7 мм в диаметре, в 2.5 см от края. На втором таком же куске проделаем 2 дырки, также по 7 мм, в 2.5 см от края и примерно 2.5 см между самими дырками.

На ставшемся куске 10.2 на 10.2 сделаем большое 9 см отверстие.

По центру маленьких кусочков 1 на 1.5 см просверлим отверстия на 5 мм.

На длинной стороне куска 10.2 на 12 см по краям просверлим 2 отверстия в 12 мм, на расстоянии 1.2 см от края и 7 см друг от друга.

Собираем самодельный кипятильник из лезвий

Зачищенные провода крепим на оба лезвия. Использование припоя бессмысленно, поэтому выполняем прочную скрутку. Желательно, чтобы оголенная часть провода была как можно короче. Помним об электролизе.

Далее необходимо зафиксировать полотна на небольшом расстоянии друг от друга. От 2–3 мм до 1–2 см. От этого зависит скорость кипячения, и в качестве обратной зависимости — потребляемая мощность. Чем дальше лезвия друг от друга — тем экономичнее устройство. Соответственно, тем дольше кипятится вода.

В данном случае экономичность — разговорное понятие. Для нагрева определенного объема воды до определенной температуры требуется одинаковое количество энергии, вне зависимости от расстояния между лезвиями.

Это значит, что маломощный кипятильник просто не даст большую нагрузку на сеть, но счетчик намотает одно и то же значение расхода электроэнергии.

Собрать кипятильник своими руками можно двумя способами. Установить спичечную диэлектрическую прокладку, и обвязать конструкцию нитками.

Это самая распространенная конструкция: кипятильник мощный, быстро нагревает воду. Для питания требуется хорошая розетка и надежная электропроводка. Такое соединение надежно, электроприбор рассчитан на многократное использование.

Второй вариант проще в сборке, и не требует ниток. Однако это скорее одноразовая схема — «крепление» ненадежное. Зато собрать такой кипятильник можно максимум за 5 минут.

Преимущества: нет риска короткого замыкания, ниже потребляемая мощность. При этом вода нагревается дольше.

Варианты с лезвиями иногда могут не подойти, поскольку сила тока и мощность будет слишком малой. Кипячения придется ожидать до часа.

Такие «нагревательные приборы» называются студенческими, или тюремными: по основным местам применения. Имея определенные навыки, с помощью такого кипятильника можно сварить пельмени (разумеется, в стеклянной банке, металлическая кастрюля устроит замыкание). А вскипятить воду для чая — вообще пара пустяков.

Как сделать керамический обогреватель своими руками

Идея сборки такого обогревателя взята на канале Михалыч в youtube. Но там качество съемки оставляет желать лучшего.

Берем лист керамогранита нужной площади с необходимой расцветкой и металлические Z-образные уголки. Два для крепления на дюбеля к стене и один – как подпорка для вертикального положения обогревателя. Приклеиваем (фиксируем) их на жидкие гвозди.

Схема укладки греющего кабеля на керамогранитную плитку

Отмеряем два мотка кабеля по 5 м. Это даст нам примерную мощность обогревателя 350 Вт. Фиксируем заранее приобретенный греющий кабель необходимого сопротивления (66 Ом) на малярный скотч. Кабель выгодно приобрести на алиэкспресс (ссылка в описании к видео). Кабель фиксируем тоже жидкими гвоздями. Как высохнет – малярный скотч убираем. Соединяем концы кабеля и подключаем к внешнему электрокабелю. Делаем параллельное подключение этих двух отрезков по 5 м к 220В. Проверяем на нагрев.

Схема подключения. Только в нашем случае будет два таких параллельно соединенных кабеля

Заливается пескоцементной смесью (или кафельным клеем). Можно еще покрыть грунтовкой, что бы раствор не так крошился.

Можно поставить терморегулятор. Но это увеличит стоимость обогревателя в разы. А можно сделать тка, как сделал изобретатель этой простой конструкции – подключить обогреватели через простую схему уменьшения мощности:

Изготовление паяльника из резистора

Простое миниустройство для пайки мелких деталей делают из простого резистора. Для его изготовления потребуется следующее:

• отечественный резистор (25 Ом/ 2 Вт);
• небольшая деревянная планка;
• два куска медной проволоки в ПВХ оболочке;
• сетевой адаптер или аккумулятор шуруповёрта на 12 вольт.

Сборка:

1. Один из выводов сопротивления будет служить жалом. Его зачищают и оставляют длину 1 см.
2. Второй конец резистора должен быть не короче 1,5 см.
3. Передний колпачок радиодетали оборачивают оголённым кольцом одного из отрезков медного провода.
4. Через 50 мм на проводе делают петлю и фиксируют её шурупом на деревянной рейке.
5. Очищенный от изоляции кончик второго отрезка припаивают к длинному выводу резистора.
6. Свободные концы проводов зачищают и присоединяют к 12 вольтовому источнику питания.
7. Жало минипаяльника разогревается до температуры плавления припоя через несколько минут.
8. Деревянную рейку используют как рукоятку паяльника.

Лампа накаливания и пленочный вариант

Плоский нагреватель пленочного типа воздействует на элементы интерьера помещения, которые впоследствии нагревают воздух. Для дополнительного сохранения тепла под пленку укладывают отражающую подложку. Отличительные особенности такой модели:

• Высокая цена.
• Работа от сети 220 В, для других возможностей эксплуатации потребуется инвертор.
• В комплектацию входит термический регулятор.
• Размер и мощность прибора фиксирована – 150 или 220 Вт на один квадратный метр.

Лампа накаливания обеспечивает быстрый нагрев, продается в любом хозяйственном магазине, подключается к цепям от 12 до 220 В. Нагреватель максимально прост в монтаже и обслуживании. Основной минус – резкое изменение сопротивления вольфрамовой нити при включении прибора.

Если планируется возведение инкубатора большого объема, нагревательный элемент лучше сделать из нихрома, ламп накаливания или греющего кабеля. В случае с подключением к источнику с выходом 12 вольт, рекомендуется использовать гибкие виды нагревателей. Желательно позаботиться о приобретении генератора, поскольку возможные перебои с электричеством могут привести к порче яиц.

Схема индукционного простого нагревателя мощностью 1600 Вт

Представленную схему следует рассматривать, скорее, как экспериментальный вариант. Тем не менее, этот вариант является вполне работоспособным. Главные преимущества схемы:

• относительная простота,
• доступность деталей,
• лёгкость сборки.

Схема индукционного нагревателя (картинка ниже) работает по принципу «двойного полумоста», дополненного четырьмя силовыми транзисторами с изолированным затвором из серии IGBT (STGW30NC60W). Транзисторы управляются посредством микросхемы IR2153 (самостоятельно тактируемый полумостовой драйвер).

Схематически представленный упрощённый индукционный нагреватель малой мощности, конструкция которого допускает применение в условиях частных хозяйств

Двойной полумост способен обеспечить ту же мощность, что и полный мост, но тактируемый полумостовой драйвер затвора проще в исполнении и, соответственно, в применении. Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1 (2x 120A) работает как схема антипараллельных диодов.

Гораздо меньших по мощности диодов (30А) будет вполне достаточно. Если предполагается использовать транзисторы серии IGBT со встроенными диодами (например, STGW30NC60WD), от этого варианта вполне можно отказаться.

Рабочая частота резонанса настраивается с помощью потенциометра. Наличие резонанса определяется по наиболее высокой яркости светодиодов.

Электронные компоненты простого индукционного нагревателя, создаваемого своими руками: 1 — Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1; 2 – транзистор со встроенными диодами тип STGW30NC60WD

Конечно, всегда остаётся возможность построения более сложного драйвера. Вообще, оптимальным видится решение использовать автоматическую настройку.

Таковая, как правило, используется в схемах профессиональных индукционных нагревателей, но текущая схема, в случае такой модернизации, явно утрачивает фактор простоты.

Регулировка частоты, катушка индуктивности, мощность

Схемой индукционного нагревателя предусматривается регулировка частоты в диапазоне, примерно, 110 — 210 кГц. Однако схема управления требует вспомогательного напряжения 14-15В, получаемого от небольшого адаптера (коммутатор допускает коммутируемое исполнение или обычное).

Выход схемы индукционного нагревателя подключается к рабочей цепи катушки через согласующий дроссель L1 и трансформатор изолирующего действия. Дроссель имеет 4 витка провода на сердечнике диаметром 23 см, изолирующий трансформатор состоит из 12 витков двухжильного кабеля, намотанного на сердечнике диаметром 14 см.

Выходная мощность индукционного нагревателя с указанными параметрами составляет около 1600 Вт. Между тем не исключаются возможности наращивания мощности до более высоких значений.

Экспериментальная конструкция индукционного нагревателя, изготовленная своими руками в домашних условиях. Эффективность устройства достаточно высокая, несмотря на малую мощность

Рабочая катушка индукционного нагревателя изготовлена из проволоки диаметром 3,3 мм. Лучшим материалом исполнения катушки видится медная труба, для которой допускается применить простую систему водяного охлаждения. Катушка индуктивности имеет:

• 6 витков намотки,
• диаметр 24 мм,
• высоту 23 мм.

Для этого элемента схемы характерным явлением видится существенный нагрев по мере работы установки в активном режиме. Этот момент следует учитывать, выбирая материал для изготовления.

Модуль резонансного конденсатора

Резонансный конденсатор сделан в виде батареи небольших конденсаторов (модуль собран из 23 малых конденсаторов). Общая ёмкость батареи равна 2,3 мкФ. В конструкции допускается использование конденсаторов ёмкостью 100 нФ (

275В, полипропилен МКП, класс X2).

Этот тип конденсаторов не предназначен для таких целей, как применение в схеме индукционного нагревателя. Однако, как показала практика, отмеченный тип элементов ёмкости вполне удовлетворяет работой на резонансной частоте 160 кГц. Рекомендуется использовать ЭМИ фильтр.

Фильтр электромагнитного излучения. Примерно такой рекомендуется использовать в конструкции индукционного нагревателя с целью минимизации помех

Регулируемый трансформатор допускается заменить схемой «мягкого» старта. Например, можно рекомендовать прибегнуть к использованию схемы простого ограничителя тока:

• нагреватели,
• галогенные лампы,
• другие приборы,

мощностью около 1 кВт, подключаемые последовательно с индукционным нагревателем при первом включении.

Предупреждение о мерах безопасности

Изготавливая индукционный нагреватель по представленной схеме, следует помнить: контур схемы индукционного нагрева подключается к электрической сети и находится под высоким напряжением. Настоятельно рекомендуется использовать в конструкции потенциометр с изолированным стержнем.

Высокочастотное электромагнитное поле несёт вредный потенциал, способный повредить электронные устройства и носители информации. Представленная схема, учитывая простоту реализации, несёт значительные электромагнитные помехи. Этот фактор может привести к различным аварийным последствиям:

• поражению электрическим током,
• ожогам,
• возгораниям.

Поэтому, прежде чем принять решение по созданию и проведению экспериментов с индукционным нагревателем, следует обеспечить полную безопасность для конечного пользователя и окружающих.

Видео: индукционный нагреватель сварочным инвертором

Представленный выше видеоролик – демонстрация работоспособности устройства по нагреву металла. Это устройство изготовлено посредством переделки сварочного инвертора, и как отмечает автор, действует вполне эффективно:

Заключительный штрих

Таким образом, сооружение индукционного нагревателя своими руками для расплавления металла в домашних условиях – это не фантастическая идея, но вполне реализуемое дело. При желании, наличии соответствующей информации, комплектующих деталей, собрать работоспособный нагреватель вполне допустимо.

При помощи информации: Danyk

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .