Вопреки общепринятому заблуждению, скорость воздушного потока не оказывает влияния на скорость нагрева поверхности, которая уже была предварительно нагрета. В случае тепловой пушки, действующей по данному принципу, гораздо большее значение имеет то, как установлен нагревательный элемент, а также его мощность.
Тепловая пушка своими руками: как собрать агрегат самостоятельно
В отличие от других категорий тепловых пушек, электрическую тепловую пушку может изготовить практически любой любитель DIY, обладающий основами знаний в области электроники.
Коэффициент полезного действия (КПД) электрических обогревателей значительно ниже, чем у дизельных или газовых, однако они не выделяют вредных продуктов сгорания и могут быть установлены в любом помещении — в доме, теплице или других хозяйственных строениях.
Мощность промышленных тепловых пушек варьируется от 2 до 45 кВт, при этом количество нагревательных элементов может достигать 15.
Давайте разберемся, как функционирует электрический обогреватель.
Устройство и принцип работы теплогенератора
Электрический обогреватель состоит из трех основных элементов: корпуса, электродвигателя с вентилятором и нагревательного элемента. Подробно рассмотреть разновидности данного типа устройства можно в статье о классификации и работе обогревателей.
Кроме того, прибор может быть укомплектован дополнительными элементами, которые повышают комфорт и безопасность эксплуатации, такими как переключатель скоростей, термостат, комнатный термостат, датчик нагрева корпуса и устройство защиты двигателя. Однако эти «бонусы» также увеличивают стоимость самодельного устройства.
Скорость нагрева воздуха в помещении определяется количеством и мощностью нагревательных элементов — чем больше их площадь, тем активнее происходит теплообмен.
Работа электрической пушки осуществляется следующим образом:
- при подключении к сети трубчатый электрический нагреватель (ТЭН) преобразует электрический ток в тепловую энергию, что ведет к его нагреву;
- электродвигатель активирует лопасти крыльчатки;
- вентилятор закачивает воздух из помещения внутрь корпуса;
- холодный поток воздуха соприкасается с поверхностью ТЭНа, нагревается и по мере действия вентилятора выдувается в помещение через «дульное» отверстие пушки.
Если устройство оснащено термостатическим регулятором, оно прекращает нагрев после достижения установленного температурного значения. В более простых устройствах пользователю придется контролировать нагрев самостоятельно.
Преимущества и недостатки самодельных тепловых пушек
Основным преимуществом электрического теплогенератора является возможность его использования в любых помещениях, где имеется хотя бы 220-вольтный источник электропитания.
Такое оборудование очень мобильно даже в самодельном виде, обладает небольшим весом и в принципе может обогреть помещение площадью до 50 м². Теоретически — и больше, однако для систем с высокой мощностью лучше не рисковать и приобрести готовый агрегат, поскольку пушка мощностью 5 кВт требует подключения к трехфазной электросети.
Мощность агрегата должна соответствовать площади, которая подлежит обогреву. В среднем на 10 м² необходимо 1 кВт, однако многое зависит от отдельных характеристик помещения — от строительных материалов, качества остекления и наличия изоляции.
Преимущества электрического обогревателя, собранного «сделай сам»:
- Экономия средств — заводские устройства стоят немало, тогда как обогреватель может быть собран на минимуме комплектующих или даже полностью из подручных материалов, сняв необходимые здания со старых приборов.
- Безопасность — среди всех самодельных теплогенераторов электрический вариант наиболее безопасен в использовании, так как не требует подключения к газу или заправки топливом. При правильной сборке электроцепи риск возгорания таких устройств минимален.
- Быстрота нагрева помещений — эффективность работы тепловой пушки значительно выше, чем у других самодельных электроприборов, таких как камины или масляные радиаторы.
Виды тепловых пушек
Прежде чем приступить к изготовлению, необходимо сначала определить, что именно вы хотите создать и как это будет функционировать. Прежде всего, следует найти подходящий проект, который можно будет выполнить без значительных затрат и проблем в работе.
В настоящее время производятся и продаются три типа обогревателей, которые можно эксплуатировать:
- на сжиженном и природном газе;
- на дизельном топливе;
- на электричестве.
Стандартная тепловая пушка состоит из ряда обычных компонентов: корпуса, нагревательного элемента, вентилятора и блока управления. Приборы, работающие на разных источниках энергии, отличаются только типом нагревательного элемента. Рассмотрим их по очереди и выясним, какой из них лучше подходит для строительства.
Самостоятельная сборка электрического теплогенератора
Сборка электрической тепловой пушки своими руками начинается с разработки эскиза устройства, подбора необходимых компонентов и инструментов. Также полезно дополнить свои знания основами электричества, механики и физики. Эти знания не будут лишними при самостоятельном создании тепловой пушки.
Для постройки электрической тепловой пушки необходимы следующие материалы:
- Лист оцинкованного металла толщиной 0,7-1 мм или аналогичная труба диаметром примерно 25 см. Труба будет корпусом тепловой пушки, поэтому ее диаметр выбирается исходя из размеров крыльчатки и ТЭНа.
- Электродвигатель с крыльчаткой. Можно заказать любой приточный вентилятор канального типа в ближайшем специализированном магазине или использовать двигатели с крыльчаткой от старого пылесоса.
- Нагревательный элемент. Подходящим вариантом будут готовые трубчатые ТЭНы от старой электропечи мощностью 1,5 – 2 кВт. Таким элементам на заводе придали форму спирали, что значительно упростит процесс установки.
- Медный провод сечением 2 мм², керамический изолятор, переключатель, кабель с вилкой для подключения к сети и предохранитель на 25 А для нагревательного элемента.
Инструменты, необходимые для самостоятельной сборки электрической тепловой пушки:
- Заклепочная машинка.
- Дрель с подходящими сверлами.
- Пассатижи.
- Отвертки различных размеров.
- Изоляционная лента.
- Паяльник.
Агрегат #1 — электрическая тепло-пушка
Электрическая тепловая пушка является, пожалуй, самым простым и безопасным вариантом среди всех тепловых пушек. Если на вашем участке есть возможность подключить устройство к электросети, построить такую пушку будет правильным решением. Она пригодится как во время строительных работ, так и позже для различных хозяйственных нужд в доме и на участке.
Материалы и инструменты
Для изготовления электрической тепловой пушки вам понадобятся:
- рама, служащая основой для конструкции;
- металлический корпус;
- нагревательный элемент (ТЭН);
- вентилятор с электромотором;
- выключатель или панель управления;
- кабель для подключения прибора к электросети.
Корпус тепловой пушки можно изготовить из кусочка трубы или листа оцинкованного железа. Вам понадобятся инструменты для работы с металлом и, возможно, сварочный аппарат. Данное устройство получило название «пушка» из-за схожести его цилиндрического корпуса с историческими орудиями. Вместе с тем, корпус нагревателя может иметь квадратное или прямоугольное сечение, если это упростит процесс изготовления.
Важно помнить, что во время работы корпус устройства может сильно нагреваться. Поэтому для него следует выбирать жаропрочный или достаточно толстый металл. Также полезно добавить теплоизолирующее покрытие к металлическим частям.
При выборе подходящего нагревательного элемента и вентилятора важно учитывать, что температура нагрева зависит от их мощности и количества. Скорость вращения вентилятора не влияет на общее количество тепла, однако чем она выше, тем равномернее происходит распределение получаемого тепла в помещении. Таким образом, нагревательный элемент отвечает за температуру нагрева, а скорость вентилятора — за качество обогрева.
Для экономии средств можно извлечь нагревательный элемент из старого утюга или другого бытового прибора. Иногда полезно укоротить нагревательный элемент, чтобы повысить температуру нагрева. Подходящий электродвигатель с крыльчаткой можно найти в старых моделях пылесосов.
Процесс сборки
Для правильного создания электрической тепловой пушки рекомендуется сначала составить принципиальную схему устройства. Можно использовать готовую схему, один из вариантов которой показан ниже:
Чтобы корректно собрать тепловую пушку, перед началом рекомендуется составить схему, показывающую, как подключаются все компоненты к электросети.
Сборка тепловой пушки происходит в следующем порядке:
- Подготовить корпус и основание для устройства.
- Установить ТЭН (или несколько ТЭНов) в центре корпуса.
- Подвести к ТЭНам электрический кабель.
- Установить вентилятор и подвести к нему электропитание.
- Подвести провода питания, соединяющие ТЭНы и вентилятор к панели управления.
- Установить защитные решетки на передней и задней частях корпуса.
Важно, чтобы все электрические соединения были тщательно изолированы. После завершения сборки необходимо внимательно проверить все соединения. Если все функционирует корректно, можно использовать обогреватель по назначению.
Газовые тепловые пушки
Все обогреватели данного типа, включая газовую нагревательную пушку, имеют цилиндрический корпус, выполненный из металла. Это объясняется тем, что круглое сечение считается оптимальным для аэродинамики, и металл обладает отличной теплопроводностью. Благодаря этому тепло, выделяемое внутри корпуса, может эффективно передаваться в воздух в помещении. Выброс отработанных газов может производиться как напрямую, так и косвенно.
В прямых нагревателях круглая газовая горелка располагается внутри цилиндра, а пламя вдувается со всех сторон с помощью вентилятора. Воздух, проходя через корпус, поглощает тепло и смешивается с продуктами сгорания. При этом дымовые газы также проникают в помещение, что не приемлемо для большинства владельцев жилья.
Для сравнения, такие обогреватели применяются для локального обогрева рабочих помещений на крупных производственных объектах, в лабораториях и на строительных площадках, где продукты сгорания не могут причинить вред здоровью человека.
Газовая пушка непрямого действия оборудована системой отделения отработанных газов. Передача тепла от них к движущемуся воздуху происходит в специальном теплообменнике, где среды не соприкасаются. Благодаря этому нагретый воздух покидает тепловентилятор стандартным образом — через второе отверстие в корпусе, а продукты сгорания отводятся через боковой патрубок, который должен быть подсоединён к дымоходу.
Горелка alimentate сжиженным газом из газового баллона, так как подключение прибора к газовой магистрали без разрешения является запрещённым. Подача топлива к горелке регулируется газовым клапаном, обеспечивающим безопасность работы устройства. В целом, такой прибор легкий и компактный, поэтому его оснастили ручкой для удобного переноски.
Техника безопасности
Поскольку данный прибор является огнеопасным, необходимо строго соблюдать все правила безопасности. Условия эксплуатации этого устройства заключаются в следующем:
- Самодельную газовую пушку нельзя оставлять без надзора. Заводские устройства часто имеют встроенные системы безопасности, которые автоматически отключают подачу газа в экстренных случаях.
- Необходимо избегать использования устройства в местах, где имеются легковоспламеняющиеся предметы и вещества.
- Обеспечьте хорошую вентиляцию в помещении.
- Прибор открытого нагрева воздуха должен располагаться только на ровных и устойчивых поверхностях.
- Не используйте устройство на улице во время дождя или других осадков.
Перед эксплуатацией устройства убедитесь, что розетки заземлены. Концы пистолета могут быть закрыты металлической решеткой для равномерного распределения воздушного потока.
Как собрать такое устройство самостоятельно
Самостоятельная сборка предполагает наличие необходимых знаний и опыта в данной области. Когда у вас есть этот опыт, вы можете приступать к созданию конструкции.
Перед началом строительства крайне важно разобраться в электрической схеме. Она необходима для корректного монтажа и соблюдения правил безопасности.
Следуя этому плану, легче рассчитывать как количество необходимых компонентов, так и итоговую мощность агрегата. А также, что немаловажно — проверять правильность последующей сборки устройства.
Для корпуса можно использовать как круглую трубу, так и квадратный короб. Корпус должен быть выполнен из металлического материала. Толщина материала очень важна — теплопроводность не должна быть чрезмерно высокой, так как рабочая температура может достигать значительных значений.
При необходимости корпус можно дополнительно покрыть изоляционными материалами. Это обеспечит защиту от ожогов при случайном прикосновении к устройству во время работы.
Далее необходимо установить нагревательные элементы. Их количество и мощность зависят от технических требований устройства. Установка нескольких нагревателей позволяет изменять температуру вдуваемого в помещение воздуха, однако это усложняет схему планировки.
Мощность также влияет на температуру, но в большей степени — чем мощнее обогреватель, тем больше тепла он отдает, обеспечивая более быстрый обогрев.
Установите нагревательные элементы в центре корпуса и подсоедините к ним кабели питания. Обращайте особенное внимание на изоляцию всех электрических соединений и контактов.
Затем устанавливается вентилятор. Выбор подходящего накопителя зависит от ваших предпочтений. Самые мощные модели могут эффективно обогревать большое помещение.
Все должно быть подключено к распределительному щиту или, другими словами, к панели управления. Именно здесь необходимо подключать все кабели от нагревательных элементов и вентилятора к выключателям и сетевому кабелю.
Перед первым использованием необходимо проверить все электрические соединения и убедиться в отсутствии короткого замыкания, оголенных проводов или контактов — всего этого быть не должно. Все соединения должны быть тщательно изолированы.
Когда все требования безопасности выполнены, собранная самостоятельно тепловая пушка готова к первичному запуску.
Заключение
Собрать такую систему для отопления своими руками достаточно просто. Но для этого потребуются особые знания и навыки.
Если у вас их нет, не стоит рисковать и брать на себя такую задачу. Лучше не ставить под угрозу свою безопасность и безопасность окружающих, а приобрести систему производства завода.
- Как правильно выбрать место установки кондиционера
- Внутрипольные конвекторы для офисных помещений
- Ремонт холодильника: что нужно знать и где можно заказать?
- Энергосберегающие обогреватели Тепломакс: эффективное отопление с минимальными затратами
- Функциональный и экономичный обогрев ванной комнаты
- Правильное проектирование вентиляции в квартире: почему это важно
