ИК обогреватель собственными руками — сборочная схема и подсоединения.
Для удобной работы в гараже или мастерской когда на улице холодно, не обязательно приобретать дорогие масляные или обогреватели инфракрасного типа.
Можно не прилагая больших усилий обойтись и заменить их обыкновенными лампочками накаливания или галогенными лампами. При этом во время использования обычных ламп, в качестве бонуса вы еще получите и осветительный прибор.
Самая простая печка собирается на основе всего одной галогенки мощностью 1квт.
Вам для этого потребуются три вещи:
-
герметическая железная емкость или бочка из оцинкованные стали, бидон и т.п.
-
галогенная лампа мощностью 1000Вт
Помещаете эту лампу в середине емкости на кирпич и закрываете, если можно так выразиться ”поддувало”.
Температура нагрева поверхности стенок при размерах емкости 400*400*600мм, будет доходить до 80 градусов. Самая большая температура полов с подогревом и то не превышает 30С.
Восемьдесят — это несомненно многовато, по этому лучше взять одну галогеновую лампу на 500Вт или включить две постепенно по 1квт. Нагрев стенок печки при этом будет идеальным – 60 градусов.
Для фиксирования лампы, применяйте специализированный керамический патрон-держатель.
Собственно керамический. Кирпич на котором лежит этот ”зверь”, разогревается до 300 градусов!
Как понимаете, провода для подсоединения, обязаны быть термические.
Если открыть ”поддувало” такого обогревательного прибора, то картинка внутри станет напоминать очень маленький ядерный реактор, с одним единственным топливным элементом – галогеновой лампой лежащей на кирпиче.
Причем из-за ограниченной мощности, подсоединяется это все через обыкновенную розетку с вилкой. Вы будете в шоке, сколько тепла способна источать подобная конструкция.
На ней кстати, весьма удобно сушить одежду и обувь.
Вот только есть одно большое НО. Это жизненный период такой лампочки в закрытом пространстве без нормальных условий охлаждения. Смею уверить, что он вас сильно разочарует.
По этому рассмотрим еще одну более рабочую и долговечную конструкцию, которая собрана на основе обычных ламп с нитью накала.
Обыкновенная лампочка с нитью накала, это один из самых доступных источник не только света, но и тепла. Из всего ее спектра излучения мы видим только малую часть.
Все другое скрывается от нас в инфракрасной области.
Как эффектный источник освещения с ее КПД в 3%, лампочка совсем не годится.
А вот если ее рассматривать с точки зрения тепла, то здесь КПД уже приближается к 100%.
Как поднять КПД по свету? К примеру, можно увеличить напряжение.
Впрочем вместе с этим, резко упадет ее жизненный период. Она у вас проживет буквально пару часов.
А вот если сделать все наоборот, другими словами уменьшить U=220В вдвое, это резко снизит световую отдачу в пять раз. Однако при этом практически вся полезная энергия уходить будет в ИК спектр.
Он разумеется не становится больше, и общий его уровень упадет от первичных значений. Впрочем уровень видимого спектра упадет намного больше. Здесь весь смысл и состоит в том, чтобы ваша сборка сначала грела, а не светила.
Самый основной и жирный плюс от этого — увеличение жизненного периода лампы практически до 1млн. часов (более 100 лет).
Другими словами, 1 раз купили, и можете пользоваться до конца своих дней! Каким же образом без разных регулирующих аппаратов, наподобие ЛАТР, дома уменьшить напряжение?
Довольно легко. Просто соедините две лампочки одинаковой мощности постепенно, и напряжение на любой из них уменьшится вдвое.
Освещать они разумеется будут тусклее.
А как изменится употребление мощности такой связки осветительных источников? Обмеры можно создать мультиметром.
Пускай к примеру при неизменном напряжении в 240В, для 2-ух 100 ваттных лампочек сила тока составляет 290мА.
Исходя из формулы расчета мощности приобретаем, что:
Как можно заметить, употребление упало. Однако при этом тепло рассеиваемое на один ватт мощности увеличилось.
Для сборки лампового обогревательного прибора, наиболее оптимально применять модели мощностью 150Вт. Только нужно обратить внимание, что после введения закона запрещающего делать традиционные лампы с нитью накала более 100Вт, они стали продаваться с названием ”теплоизлучателей”.
При их последовательной схеме подсоединения, даже 2-ух экземпляров, можно сразу ощутить излучаемое тепло. При этом глаза они не слепят.
Ток в такой цепи это при том же напряжении будет 420мА. Это значит, что две лампы суммарно потребляют около 100Вт, и значительная часть из них идет собственно на обогрев.
Вполне уместно сравнить, какой мощности реализовываются обогреватели инфракрасного типа, и на какую при этом площадь они рассчитаны. Соотношение для обыкновенных моделей – 100Вт на 1м2.
У масляных отопительных приборов, фактически те же критерии.
Другими словами, во всяком случае ватты переходят в тепло. Только у специальных инфракрасных моделей, станет более направленное излучение в определенную точку или территорию, а у вашей самоделки выйдет пошире угол.
Кстати, эти 100Вт/м2 взяты из СНиП для помещений теплоизолированного по всем нормативам. Это идеальная мощность для абсолютно всех обогревательных приборов в средней полосе России.
А вот если замечательные потери тепла близки до нуля, то и 100Вт вполне достаточно, чтобы в середине создать баню.
Также эта мощность зависит и от потолочной высоты (средняя расчетная – до 3м).
Исходя из всего этого и необходимо собирать наш обогревательный прибор из лампочек. Перейдем к практике.
Если ваша зона для работы, которую требуется нагреть составляет 3-4м2, значит собирайте обогревательный прибор мощностью 300Вт.
Чтобы это сделать понадобиться 6 ламп мощностью 150Вт. Другими словами, три последовательные пары, которые будут давать по 100Вт каждая.
Собираются они на раме из металлического или металлического уголка.
Источники освещения и тепла в рамке необходимо разместить по приведенной ниже схеме.
При этом расстояние между соседними лампочками выбирайте такое, чтобы можно без проблем заменить сгоревший экземпляр на новый. Даже через сто лет.
Зазора между колбами в 1см для данного вполне хватит. Части рамы между собой соединяете болтами или заклепками.
Дальше в середине нее потребуется зафиксировать две металлические полосы, на которые будет садиться рефлектор или отражатель. Данные полосы дадут прочность всей конструкции.
Теперь очень важное правильно сделать отражатель. Обычная форма в виде параболы не шибко эффективна.
Намного лучше с собственными задачами справляются модели в виде бипараболы.
Тут вся разница в отражении лучей, которые в другом варианте большей частью не отскакивают назад в лампу, а выходят наружу.
В виде материала для производства, прекрасно подойдут металлические банки. Отрезаете у банки днище и макушку.
А стены разворачиваете и в середине загибаете. При этом с одного края оставляете запас в 1см на очередной изгиб. Вам ведь как-то необходимо объединять половинки от 2-ух банок вместе.
Скрепляете их между собой заклепками. Чтобы не порвать тонкий алюминий в данном процессе, заранее оденьте с двух сторон шайбы.
В конце концов у вас должен выйдет целостный отражатель из 4-х банок.
Дальше накладываете рефлектор на раму и тоже ставите заклепки. В первую очередь по самому центру с боковой стороны, а потом по краешкам.
Ну и про две полосы в середине рамы не забудьте.
Теперь необходимо вставить в эту конструкцию сами лампочки. При этом не нужно допустить того, чтобы они касались рефлектора. От него должен быть очень маленький отступ в 1,5-2см.
Тут снова на помощь придёт алюминий. А конкретно — тонкие полосы длиной в девять сантиметров.
Не совершите ошибку при размечивании мест крепежа патрона к полосе, иначе вы не сумеете провода питания завести во вовнутрь.
Закрепляйте полосы к раме и устанавливаете на них патроны.
После чего можно закручивать сами лампочки.
Все что осталось — это присоединить провода.
Не забудьте, что каждая пара должна соединяться постепенно. Вот схема подсоединения такого инфракрасного осветительного прибора на шесть ламп.
Провода должны содержать минимум две изоляции и быть трехжильными.
Третья жила это земля, которая сажается на корпус.
Подключение происходит через двухклавишный выключатель. Аналогичным образом, обогревательный прибор сможет иметь три мощности.
Когда будут гореть все лампочки (две клавиши включены) или лишь часть из них (средние или крайние).
К примеру, при нажатии на первую кнопку, воспламеняются крайние лампы.
Рассеиваемая мощность будет 200Вт. При нажатии исключительно на вторую, запускаются центральные.
Тут мощность будет всего 100Вт.
Ну а если все разом, то полноценные 300Вт обогрева вы почувствуете сразу же после включения. Чувства будут как от камина. При этом свет не будет очень ярким, чтобы ослеплять.
Даже через тонкую одежду, тепло будет пробиваться к телу. Если на подобной осветительный прибор сверху-вниз направить очень маленький вентилятор, наподобие тех, что применяют в блоках питания, то эффект от тепла будет еще сильнее.
На инфракрасном излучении это почти не отразится, зато классно повысит конвекционную передачу тепла в середине помещения. И вдобавок снизит локальный нагрев грелки-прожектора.
Такой осветительный прибор можно повесить за перфорированную ленту и настраивать ей требуемый наклонный угол.
В чем преимущество подобных нагревателей? Во-первых, они греют фактически очень быстро после включения. Второе, прогревают собственно то место куда направлены, а не всю кубатуру помещения.
Четырех подобных прожекторов мощностью по 500Вт, в принципе достаточно, чтобы не подмерзнуть в зимний период в гараже.
Выйдет такой обогрев кончено дорого, около 10 рублей в час. Но включать их можно лишь по надобности и не обогревать помещение заблаговременно. Зашел во вовнутрь, включил и сразу чувствуешь тепло, а не дрожишь весь час, стуча зубами.