Обогреватель из нихромовой проволоки своими руками: делаем полноценный электрический и простые пламенные

Содержание

Обогреватель 12 вольт своими руками

Как сделать обогреватель 12 вольт своими руками: подробная фото инструкция.

Этот простой обогреватель работает по принципу тепловой пушки, вентилятор гонит воздух на разогретую спираль, в результате чего создаётся поток тёплого воздуха. Работает устройство от 12 V источника питания, его можно подключить к бортовой сети автомобиля или к аккумулятору на 12 V.

Для изготовления самоделки понадобятся материалы:

Жестяная банка.
Кулер с решёткой от компьютера на 12 V.
Нихромовая проволока.
Гипс.
Шприц.
Провода.
Выключатель.
Кусок стальной проволоки.

Весь процесс изготовления самодельного обогревателя показан на этих фото.

В качестве нагревательного элемента автор использовал кусок нихромовой проволоки толщиной 1,8 мм, длиной 61 см. Проволоку нужно намотать в виде спирали, здесь автор намотал проволоку на 30 кубовый медицинский шприц.

Теперь нужно изготовить основу на которой будет держаться спираль, делается она из гипса. Гипс замешивается с водой до жидкой консистенции, набираем жидкий гипс в шприц.

Через пол часа гипс застынет и его можно извлечь разрезав шприц пополам.

Из жестяной банки сделаем корпус.

Устанавливаем на консервную банку решётку от вентилятора.

На заднюю крышку крепим вентилятор.

Корпус окрашиваем.

Извлекаем из шприца застывший гипс.

На торцах гипсовой заготовки делаем отверстия для крепления к корпусу банки.

Одеваем нихромовую спираль.

Крепим.

Подключаем выключатель и провода.

Вот схема подключения спирали и вентилятора для обогревателя.

Из стальной проволоки выгибаем ножки для обогревателя.

Автор замерил температуру работающего обогревателя.

Вот такой самодельный обогреватель на 12 вольт можно сделать своими руками из подручных материалов.

Как сделать обогреватель своими руками для гаража, дома и палатки

Обогреватель – прибор, весьма необходимый в быту. Можно приобрести готовую модель, а можно собрать такой аппарат самостоятельно. Важно определиться с его видом и функционалом с соблюдением всех норм безопасности.

Мастеров в народе хватает. Примеры их творений представлены на фото

Приборы для дома могут быть с:

Непосредственным подогревом воздуха. При этом реализуется естественная конвекция. Это электрокамин.
Принудительным обдуванием нагревателя. Это тепловой вентилятор.
Косвенным подогреванием воздуха. В них свойства п.1 и п.2. Это масляная модель, либо водо-воздушная.
Излучающей поверхностью. Это инфракрасная модель (ИК). Другое название – термопанель.

Также можно соорудить пламенную автономную модификацию. Его работа основывается на бросовом тепловом воздействии отопительно – варочной техники. Или же собрать солнечный (природный) обогреватель, но это очень сложно.

Создание ИК-модели

Инфракрасный обогреватель сделать своими руками довольно сложно. Но это самая эффективная и безопасная модификация.

Часто создают модель с двусторонним излучением мощностью 400 Вт. С её помощью помещение на 12-14 кв.м. можно обогреть до +18.

Финансовые траты на такой проект не велики. Функционируют ИК-модели в двух вариациях:

Самом отдалённом излучении от красной зоны видимого спектра.
С излучением с длинными волнами.

От них получается мягкое тепло. Так как теплоизлучающие компоненты (излучатели) имеют относительно слабый нагрев. Поэтому их важно сделать грамотно.

Также при правильной сборке термопанели в эксплуатации почти не изнашиваются. Их надёжность ограничена только внезапными внешними влияниями.

Для создания излучателя задействуется тонкий проводник плоской формы. Его материал отличается серьёзным электрическим сопротивлением. Проводник зажимается двумя диэлектрическими пластинами. Здесь есть ещё прозрачный вариант для ИК.

Для создания нагревателей применяется тонкоплёночная технология, для образования обкладки – особый комбинированный пластик. Но в бытовых условиях это не осуществимо.

И часто самодельный обогреватель творится с излучателями на базисе углеродного материала. Получается покрытие, зажимаемое между двумя стёклами. Но на практике это довольно слабая версия. Получается много уязвимых мест. Они быстро выгорают.

Наиболее подходящий материал — это нихромовая проволока

[adinserter block=»2″]

Здесь важно провести грамотный расчёт.

Используется оконное стекло толщиной 3 мм. Без угрозы его перегревания сквозь него идёт ток с параметром примерно 8,5 Вт/кв. дм ИК. Из «сэндвича» излучателя по обеим сторонам расходится 17 Вт. Например, ваш излучатель будет иметь параметры 10 х 7 см. Подобных элементов из остатков не трудно изготовить множество. Так один излучатель справится с помещением с мощностью почти 12 Вт.

Например, планируемая мощность вашего агрегата 500 Вт. Этот показатель делим на 12. Получится 41,7, Округлённо 42. Это число необходимых излучателей.

По конструкции панель – это матрица. В ней из излучателей получается матрица 6 х 7. Их параметры без учёта обрамления – 60 х 49 см. А с ним: 75 х 55 см.

Высчитываем поглощаемый ток от бытовой сети – 2,27 А. Это результат деления 500:220. Определяем сопротивление всего аппарата – 97 Ом. Это округлённый итог деления 220 Вт:2,27 А. Чтобы узнать показатель одного излучателя, делим 97 на 42. Получается 2,31 Ом.

Показатель используемого материала (нихрома) равен 1 Ом /миллиметр квадратный. Надо решить вопрос с проволокой (ее сечением). Влезет ли она в зазор между используемыми стёклами.

Пример схемы и чертежа устройства, выполненного своими руками

Нихромовые спирали имеют контакт с кислородом. По плотности тока 13-18 А/кв.мм. Их свечение характеризуется тёмно- и светло-красными оттенками. Это 600 – 800 C.

Например, ток (плотность) — 16А/кв. мм. При этих данных формируется показатель в 700 C. Если ИК свободно излучает волны, то на температуру проволоки влияет плотность тока по квадратному корню. Если её сократить в два раза, получится функциональный температурный показатель нихрома 175 C. Силикатное стекло от этого не пострадает.

Температурные данные внешней плоскости излучателя не превосходит 70 C. При этом температура помещения не более 20 C. В плане теплопередачи это приемлемый показатель. Но поверхности с излучением всё же лучше прикрыть оборонительной сеткой.

Номинальный показатель рабочего тока – 2,27 А. Получается сечение проволоки 0,28 кв.мм. Это итог расчёта 2,27 : 8. По арифметической формуле определяется диаметр материала. Это 0,6 мм. Если с резервом, то 0,7 мм. Мощь прибора – 460 Вт.

1 метр материала (проволоки) с данным диаметром имеет показатель 2,04 Ом. Это квадрат 0,7.

Чтобы вычислить сопротивление одного излучателя в 2,31 Ом, нужно 1,13 м материала.

Ширина проволоки – 5 см. 1 см – резерв с крайних сторон. На обворот уходит 1 мм – гвозди. Приплюсовываем по 2,5 мм. Получается 5.25 см на ветку проволоки. Сколько веток нужно? Расчёт – 113 : 5,25 = 21,5. Это число веток. Их совокупная ширина – 1,54 см. Это итог умножения 22 х 0,07.

Длина змейки – 8 см. (1 см – резерв с коротких крайних сторон). Коэффициент укладки материала – 0,19 (1,54 : 8).

Далее – стадия опытно-конструкторских работ (ОКР) и проектирования.

ОКР

Модель с использованием ИК-силикатного стекла

[adinserter block=»3″]

Так как применяется ИК-силикатное стекло, то у изделий разных марок отмечаются резкие смены тепловой проводимости и прозрачности. По этой причине делайте и испытывайте один излучатель. По итогам тестов может понадобиться варьировать диаметр материала.

Следует учитывать следующие арифметические принципы под кварцевые установки.

Параметры материала

0,5 мм: мощь – 350 Вт, ток – 1,6 А.

0,6 мм – 420 Вт и 1,9 А.

0,7 мм: 500 Вт и 2,27 А.

0,8 мм: 530 Вт и 2,4 А.

0,9 мм: 570 Вт и 2,6 А.

Тонкие провода отличаются солидной излучающей поверхностью. При использовании толстых версий превосходить мощь ИК, которую может пропускать стекло.

Тестирование

Готовое изделие ставится вертикально на не воспламеняющуюся поверхность. Подпирается термоустойчивым предметом. В изделие подаётся ток на 3 А. Для слежения за током применяется цифровой тестер.

Нужно проверка поведения стекла. Если оно за полчаса быстро сильно нагревается и трескается, оно не пригодно.

Через 1,5 часа идёт проверка мощности излучения. Расположите свои ладони параллельно по отношению к излучающим плоскостям. Дистанция от них – 15-17 см. Держать нужно минимум 3А мин. Затем 5-10 минут будет ощущать мягкое тепло. Если сразу ладони обжигаются, нужно уменьшить диаметр проволоки. Если и через 20 минут нет даже лёгкого тепла, нужен материал потолще.

Принципы сгибания змеи

Нужно основываться на такую схему по типу батареи

Обкладки нарезаются по параметрам из стекла. С них удаляются загрязнения. К одной обкладке присоединяются уши. Их параметры: 2,5 х 5 см. Основа такой пленки – медная фольга. Она приклеивается суперклеем. Ухо заходит на обкладку на 5 мм. Выпирает на 2 см.

Формирование змейки нужно совершать на специальном шаблоне. Для хвостиков выделяется минимум 5 см. Применяются обкусанные окончания гвоздей. Они шлифуются до округлости.

Проволока навивается на шаблон. Обязательно отжигается для фиксации формы.

На змейку идёт напряжение 5-6 В. Когда у материала появится сияние с вишнёвым оттенком, нить должна тотально остыть. Такая операция повторяется 3-4 раза.

На змейку накладывается фанерная полоска. Змейка прижимается пальцами. Не спеша разматываются хвостики, которые были навиты на гвозди (параметр гвоздя – 2мм). Каждый хвостик нужно выпрямить, сделать его формовку. На гвозде сохраняется 25% витка. Остатки обрезаются вровень с крайней стороной шаблона. А остаток хвоста в 5 мм следует зачистить, применяется острый нож.

Змейка аккуратно снимается с оправки, крепится на подложке. Выводы контактируют с ламелями. Снимать змейку нужно двумя ножами. Лезвия вставляются с внешней стороны под изгибы веток на гвоздях (в 1 мм). Дальше осторожно поддевается и поднимается извилистая нагревательная нить. Змейка располагается на подложке, слегка подгибается. Выводы оказываются по центру ламелей.

Нихром припаивается к меди. Средство припоя – токопроводящая паста. На чистый контакт капается жидкий припой (1 капля). Через кусок полиэтилена этот участок придавливается грузиком. Когда паста станет твёрдой, грузик и полиэтилен снимаются.

Далее идёт работа над излучателем. На центр змейки давится силиконовый герметик слоем 1,5 мм. Затем операция повторяется, но слой уже 3-4 мм. Герметик заполняет контур подложки. Отступ от краёв – 5 мм.

Осторожно накладывается стекло. Придавливается. Оно должно лечь плотно. Далее – ожидание высыхания силикона. Это порядка недели.

Затем излишки герметика удаляются бритвочкой. С ламелей наплывы герметика устраняются тоже.

Вопрос по монтажу

[adinserter block=»4″]

Когда сохнет излучатель, готовятся рейки. Для них нужна твёрдая древесина. Из реек создают две идентичные рамки. Метод соединений – врезка в половину дерева. Метод крепежа – мелкие саморезы. Оптимально эти детали создавать из текстолита. Ещё подходит стеклотекстолит. Прочие версии не годятся.

До сборки деревянные компоненты покрываются водно-полимерным составом в два слоя.

На одну рамку ставятся созданные излучатели. Для скрепления ламелей используется только жидкий припой. Такое же соединение и у перемычек на боковых сторонах. С помощью них все излучатели соединяются последовательно. Для пайки подводящих проводов используется легкоплавкий припой. Флюс-паста – не активная. Паяйте быстро паяльником на 80 Вт. Излучатель не должен расклеиться.

Накладывается вторая рамка. На ней обозначаются места подводящих проводов. Под них вырезаются канавки.

Первая рамка собирается. Используются мелкие саморезы. Точки крепежей не делайте на токоведущих элементах. Все торцевые части панели для безопасности нужно обклеить термостойким пластиком, а контактные места стекла с элементами рамы покрыть тем же герметиком.

Далее ставятся ножки. Их высота – минимум 10 см.

На боковые стороны панели накладывается оборонительная стальная сетка с ячейками 3-5 мм.

Затем нужно оформить кабельный ввод. Используется пластиковый короб. В нём устраиваются клеммы и световой датчик. Ещё можно поставить контроллер напряжения и оборонительное термореле.

Кабельный ввод. Используется пластиковый короб

ИК-обогреватель готов!

Создание теплового вентилятора

Его можно сделать с напряжением в 12 В. Мощность более 200 Вт – для этого агрегата слишком дорогое удовольствие. А если вам нужен самодельный надежный обогреватель для гаража или подвального помещения, тогда модели в 100-120 Вт вполне хватит.

Базис аппарата, рассчитанного на гараж, – обычный кирпич со сквозными и идентичными пустотами. Его приемлемая толщина: 8,8 и 12,5 см. Версия – полуторная.

Схема устройства для обогрева гаража

Для него применяют спирали из нихрома. Его мощь – 120 Вт некоторый резерв. Ток – 10 А. Сопротивление – 1,2 Ом.

Должен реализовываться продув спиралей с одной стороны. Расположение спиралей – параллельное.

Пустотный кирпич имеет 24 канала (туннеля). В каждом из них параметр спирали – 0,42 А (10 : 24). Но этого мало, к тому же тонкий нихром не сгодится. Тогда расчёт таков:

12-15 А/ кв. мм: 24 (длина материала).
Ко всем отрезкам приплюсовывается по 20 см на хвостики (их параметр -10 см).
Центр преобразуется в спираль. Диаметр = 15-25 см. Соединение всех спиралей с помощью хвостиков – последовательное.
Используются полоски медной фольги. Ширина каждой: 3 – 3,5 см. Полоса накручивается в несколько слоев на уложенную проволоку и закручивается. Число витков: 3-5. Здесь нужно работать двумя малыми плоскогубцами.
Питания осуществляется от трансформатора двенадцати вольт. У него пять обмоток с 6 до 18 Вт в геометрической прогрессии (6-9-12 …). 1,2 мм нихрома хватит на 25-30 А.

Чтобы питать вентилятор, потребуются отдельные обмотка (12 В и 0,5 А) и кабель (жилы – минимум 3,5 кв. мм).

Расчёт количества проволоки

[adinserter block=»5″]

Параметры провода: 1 кв.мм (сечение), 1,3 мм (диаметр), 120 см (длина). Толщина – 0,088 м. Число туннелей в кирпиче – 24.

Расчёт: 0,088 х 24. Получается 2,188

Отрезок проволоки продевается через отверстия в кирпичах. Можно продевать через любую постотку. Ведь расчёт каналов таков: 1,2 : 0,088. Получается 13,67. Округляем до 14.

Версия на основе электрокамина

Для электрокаминных устройств потребуется покупка ТЭНов

Их виды таковы:

Патронный. Его корпус сделан из нержавейки. Функции: отопление, разогрев воды.
Медный. Имеет трубку для термоиндикатора и магниевый проектор. Функция – разогрев воды.
Сухой. Функции, как у п1. Только нагревательный компонент в нём меняется без вскрытия бака и слива жидкости.

Создание обогревателя происходит на базисе приобретённого ТЭНа. Здесь нужен дополнительный кожух и обычный электрокамин. Кожух образует вторичный конвекционный контур.

Кожух образует вторичный конвекционный контур

Излучение идёт вниз. Отражается в кожух. Там разогревается воздух. Из первого кожуха подсасывается горячий воздух. Так усиливается тяга. А воздух из такого камина струится широко и умеренно, расходится по сторонам, не достигает потолка. Помещение обогревается эффективно.

Масляная версия

Если вы решили сделать масляный обогреватель строго своими руками, то обязательно устройте его надёжное заземление. Для его заполнения применяйте только качественное трансформаторное масло. Версия на отработке сгодится только для пустого бетонного помещения.

Чтобы обогреть большое помещение, нужен аппарат, имеющий каталический дожиг. Это очень дорого.

Разные умельцы этот вопрос по-своему. Они создали обогреватель для палатки и похода своими руками с функцией дожигания. Правда, такое решение не оптимально для больших помещений. Но в походных условиях оно оптимально.

Вариации масляных устройств для обогрева

[adinserter block=»6″]

Такой дожигатель взаимодействует с походным примусом. Для его создания применяют консервные банки, автомобильные фильтры, чтобы удобнее было поставить в палатку. Тогда работа прибора основывается на газовом огне.

Более продвинутая версия дожигателя имеет сетку. Это аппарат, созданный из стали. У него лучшая эффективность и экономичность.

Логично объединить эти версии в одну. Она будет работать, как от горелки, так и свечи.

Схема масляного устройства

Если аппарат применяется редко, его весь можно сделать из банок от консервов. Просто нужно поставить сетчатую крышку.

Версия на основе осветительной свечи

Народный обогреватель

Здесь важно устроить 3 контура обогревания. Суть самоделки в том, чтобы заставить отходящие газы догорать.

Собирается дожигатель с тремя контурами. Применяются керамические горшки. От обожженной глины идёт хорошее излучение.

Такой обогреватель создаётся для локального обогрева, например для зоны около компьютера. Одна свечка даёт очень много тепла. Применяя такой агрегат, нужно немного открывать форточку. А когда ложитесь спать, гасите свечу.

Как сделать нагревательный элемент своими руками

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.

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.

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.

Как самому сделать обогреватель из греющего кабеля

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.

Греющий кабель состоит из внутренней нагревательной жилы и защитных оболочек

В общих чертах кабель состоит из трех элементов:

Греющая одна или две жилы расположены внутри. Материалом ее изготовления выступает специальный сплав металлов, обладающий определенным сопротивлением, что зависит от модели изделия.
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.
Основная оболочка выполнена из поливинилхлорида. Она защищает внутренние элементы от влаги, контакта с обогреваемой поверхностью, например, водопроводными трубами.

Внешне кабельный нагреватель похож на намотанный в бухту обычный провод

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:

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 о С. 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.
Одножильный греющий провод нельзя резать кусками
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.
От одножильного собрата двухжильный греющий провод отличается только количеством жил
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.
У греющего зонального кабеля длина каждой секции 2 м

Из всех трех видов для обогревателя оптимально выбрать зональный резистивный кабель.

За счет саморегулирующейся полупроводниковой матрицы кабель на разных участках способен иметь различную температуру

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:

Безопасность. Греющий элемент заключен в защитную оболочку, что исключает получение ожога или поражения током.
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.
Обширная область использования. Обогреватель можно применять на улице для отогрева труб, внутри влажного или запыленного помещения.

Для обогревателя из резистивного кабеля придется покупать датчики и блок управления

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.

Основой самодельного обогревателя можно использовать рамку из алюминиевых уголков

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:

Сначала на конце срезают ножом наружную изоляцию. Если жилы две, одну из них укорачивают на 2 см, раздваивают.
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.
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.
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.

Изготовление обогревателя для дома своими руками

Потребность в тепле у человека особенно возрастает в период межсезонья, когда наступают холода. Однако далеко не каждый может купить заводское оборудование для обогрева, стоимость которого зачастую высока. В подобных ситуациях альтернативным вариантом является изготовление для дома обогревателя своими руками. Прежде всего, необходимо определиться, какой именно прибор нужен. Самостоятельно сделать конструкцию не так сложно, как кажется.

Любые домашние приборы для обогрева, независимо от конструкции и сложности производства, должны соответствовать определенным требованиям. Среди них:

Безопасность и надежность в работе.
Высокие показатели рабочей мощности, а также производительности.
Удобство транспортировки.
Простота сборки.
Экономичность в потреблении электричества.
Доступная цена на элементы конструкции и материалы.
Прочность и практичность.

Среди всех существующих видов нагревательных элементов наиболее мощными и эффективными считаются кварцевые, электрические, инфракрасные и керамические приборы. Самодельные устройства для обогрева дачи, квартиры или частного дома имеют значительные достоинства по сравнению с заводскими. Некоторые из них:

Простота и компактность изделий, эксплуатировать которые можно в любых помещениях.
Высокий показатель КПД.
Возможность изготовить конструкцию из дешевых и простых материалов, что поможет существенно снизить себестоимость готового агрегата.
Большинство изделий работают бесшумно.
Удобство эксплуатации и транспортировки.
Качество сборки своими руками.

Сегодня есть возможность самостоятельно сделать инфракрасные обогреватели, которые считаются наиболее безопасными и эффективными в работе. Если нужно более мощное устройство, можно изготовить спиртовой или масляный обогреватель, агрегат на батарейке, газовый прибор, тепловую пушку.

Также есть такие мастера, которые отдают предпочтение керосиновым устройствам, но подобные конструкции менее распространены по сравнению с остальными.

Современные инфракрасные конструкции для обогрева помещений практичные и экономные. Кроме того, обладают хорошими значениями КПД. Подобное агрегаты излучают потоки, которые без контакта с воздухом быстро нагревают различные поверхности в комнате. Вследствие этого осуществляется быстрое преобразование электрической энергии в тепловую.

Наиболее доступный вариант для изготовления в домашних условиях — пленочная система, в основе которой находится нагревательная пленка. Необходимые детали для работы:

алюминиевая фольга;
свечка из парафина;
электрический провод с вилкой;
палочка для чистки сажи;
2 куска стекла, которые обязательно должны быть одинаковыми;
герметик;
эпоксидный клей;
держатель для свечки;
губка для чистки стекол.

Конструкцию необходимо собирать последовательно. Поэтапное руководство:

1. Первым делом нужно тщательно очистить стеклянные поверхности от загрязнений, а затем обезжирить.
2. Следующим шагом нужно собрать токопроводящую основу. Для этого при помощи свечки на одну из сторон стекла следует нанести копоть. Последняя будет являться своеобразным проводником. Стеклянные заготовки необходимо предварительно охладить.
3. С помощью палочек по периметру основы очистить копоть, чтобы получилась ровная окантовка (примерная ширина 0,5−0,7 см).
4. Из фольги необходимо вырезать полоски, ширина которых должна совпадать с площадью основы из стекла. Полоски будут выполнять роль электродов, проводящих ток.
5. Одно стекло уложить на ровную поверхность так, чтобы закопченная сторона была сверху. Затем по всему периметру необходимо нанести клеящий состав. На поверхность наложить полоски, слегка сдвигая их за края стекла. Сверху накрыть вторым стеклом (закопченной стороной внутрь), а затем хорошо прижать, чтобы клей схватился. После этого все стыки хорошо обработать герметиком.
6. На завершающем этапе нужно проверить мощность конструкции. Если значение не более 100 Вт на 1м 2 , тогда подсоединение к электросети осуществляется при помощи проводника с вилкой. Для расчета мощности используют простейшую формулу: N = UxU/R, где U — напряжение электрической сети (стандартные показатели 220 В), N — мощность, R — сопротивление.

Самодельные масляные агрегаты характеризуются надежностью и безопасностью. Кроме того, можно сделать своими руками обогреватель из батареи. Подобными конструкциями допустимо пользоваться как для обогрева жилых, так и каких-то технических помещений. В состав изделия входит корпус из металла, который впоследствии заполняют теплоносителем (вода, техническое масло).

Для изготовления мощного масляного обогревателя своими руками потребуются определенные материалы. Среди них:

трубчатый нагреватель;
электропомпа мощностью 2,5 кВт;
температурный регулятор;
трубки, которые могут выдержать температурные показатели в 160 °C;
использованная батарея (при наличии), если таковая отсутствует, можно самостоятельно при помощи сварочного аппарата изготовить основу из труб;
техническое масло;
токопроводящий шнур с вилкой;
уголки из металла.

Все манипуляции осуществляются при помощи электродрели и сварочного аппарата. Пошаговое руководство по изготовлению масляного обогревателя:

1. Сначала делается прямоугольная рама нужного размера для установки агрегата. Для этого уголки разрезают на отрезки требуемой длины и сваривают между собой, чтобы получилась прямоугольная конструкция. В нижней части каждого угла привариваются ножки.
2. В подготовленной заранее емкости проделывают отверстие для монтажа ТЭНов. Их располагают в нижней части изделия. Дополнительно понадобится отверстие вверху для заливки масла. Для работы используется болгарка.
3. Затем на металлических пластинах осуществляется монтаж электропомпы.
4. Для крепления последней используют жаростойкие трубы, которые при помощи сварки фиксируют на корпусе и подсоединяют к помпе запорной арматурой.
5. Далее устанавливают нагревательные элементы в сделанные отверстия. Крепление осуществляется при помощи болтов.
6. На входное отверстие приваривают резьбовой наружный штуцер для монтажа защитной крышки. Простейшую конструкцию можно сделать из отрезка трубы с внутренней резьбой, которую затем накручивают на штуцер. На второй конец трубки наваривают прямоугольную заглушку из металла для предотвращения выливания теплоносителя.
7. На завершающем этапе устанавливают и подключают терморегулятор и токопроводящий кабель. Далее монтируют емкость на подготовленный каркас и заливают теплоноситель.

Производство плоских нагревательных элементов. Нагревательный плоский элемент своими руками

Нагревательный плоский элемент представляет собой ТЭН, выполненный из пластин разного материала. Они изготовляются из определенной формы, каждая из которых служит для нагрева плоских деталей. Плоский нагревательный элемент по своей конструкции напоминает резиновую проволоку, присоединенную к специальному корпусу. Он может изготовляться из металла, керамики или миканита. Данное устройство работает от простой электросети с напряжением 220 В. С помощью электричества нагревается резиновая проволока. Затем она передает свое тепло на нагревательный плоский элемент. Такую схему используют для производства отопительных приборов.

Производство плоских нагревательных элементов

При изготовлении различного оборудования возникает необходимость нагреть воду, воздух или твердые металлические элементы. Чтобы это осуществить, необходимо преобразовать тепловую энергию в ее другой вид, то есть в электрическую, ядерную, энергию от звуковых волн и т.д.

Как говорилось ранее, в качестве нагревательного элемента используется резиновая проволока или лента. Такие нагреватели не заключаются в герметичный корпус, а отдают тепло напрямую. Проволока и лента изготовляются из материалов, которые имеют высокое сопротивление и низкий температурный коэффициент.

В процессе производства электрический ток должен хорошо взаимодействовать с проволокой. Чтобы увеличить его проводимость, применяют токопроводящую пасту. Она наносится на специальную подложку.

На сегодняшний день многие фирмы производят нагревательный плоский элемент, выполненный из керамики, металла, а также пленки. Они выполняются определенной геометрической формы. Гибкий плоский нагревательный элемент должен иметь толщину в пределах от 0,1 до 0,5 мм. Изделия из металла и керамики имеют толщину больше, чем предыдущий вид, она находится в пределах от 1 до 3 мм.

Токопроводящая паста наносится на подложку по специальному рисунку.

С помощью такой технологии можно наносить токопроводящую пасту на любые поверхности. После этого на поверхности плиты образуется пленка толщиной 200 мкм. Как правило, конструкторы изготавливают многослойные конструкции, которые используются в различных обогревательных приборах. Излучаемый тепловой поток нагревает помещение за короткое время, при этом тратится меньше электроэнергии, если сравнивать с другими устройствами. Это осуществляется за счет токопроводящей пасты, которая нанесена на нагревательный плоский элемент в несколько слоев. Тепло распространяется равномерно благодаря качественному контурному рисунку.

Особенности нагревательных элементов

Плоские нагревательные элементы способны решать множество технических задач. Они изготавливаются различных размеров и геометрических форм, благодаря чему их можно легко установить на любую поверхность. Несмотря на то что такая конструкция имеет маленькую мощность, она способна быстро и равномерно обеспечивать теплопередачу. В процессе производства допускается изготовлять нагревательные элементы одинаковой геометрической формы, но они должны иметь разную мощность, а также способность к распределенной нагрузке. Такие устройства применяются в том случае, когда необходимо сохранить конкретные температурные показатели рабочей поверхности.

Одной из особенностей данного устройства является низкая тепловая масса, благодаря чему происходит быстрое изменение температуры. Установка температурного режима, а также изменение его показателей происходит при помощи специального переключателя.

В обычных нагревательных приборах передача тепла осуществляется с помощью специального изолятора. Некоторое количество вырабатываемой энергии поглощается. Следствием этого является сниженный КПД нагревательного прибора. Плоские силиконовые нагревательные элементы не препятствуют передаче тепла, то есть процесс происходит напрямую. Именно поэтому экономится электроэнергия. Такие нагревательные устройства имеют низкую стоимость.

Сам элемент имеет малые габаритные размеры и небольшой вес, поэтому она легко скрывается в основном оборудовании.

Технические характеристики

Плоские нагревательные элементы обладают такими характеристиками:

напряжение питания;
сопротивление поверхностного резистивного слоя;
напряжение пробоя;
изменяемое сопротивление в процессе работы;
мощность;
рабочая температура.

Плоские нагреватели излучают равномерное тепло на другую поверхность, при этом перепады температур минимальны.
Низкая инерционность обеспечивается за счет отсутствия теплоизоляции, то есть тепло передается напрямую.
В процессе изготовления можно получить нагревательный элемент, имеющий различные мощности и геометрическую форму.
Мощность рассеивания достигает 40 Вт/см2.
Температура нагрева на металле достигает 450 ºС, а на пленке — 90 ºС.
Оборудование устойчиво к большим температурным перепадам.

Положительные стороны

Среди преимуществ выделяют следующие:

низкий расход электроэнергии;
малые габаритные размеры и вес;
наличие элемента, который повторяет особенности нагреваемой поверхности, что значительно снижает теплопотери;
при одинаковом расходе тепловой энергии прибор работает как для производственных целей, так и для бытовых.

В чем выгода?

Прежде всего, такая конструкция быстро окупается, так как устройство потребляет меньше электроэнергии, чем стандартные приборы.

Применение

Плоские нагревательные элементы используются в таких отраслях:

для изготовления различных приборов, которые осуществляют быстрый и равномерный нагрев;
в автомобильном производстве — для приборов, обогревающих стекла, а также тех, которые функционируют при отрицательной температуре и т. д.

Плоские и гибкие нагреватели удовлетворяют все требования людей.

Нагревательный элемент для чайника

В этом приборе он является важным устройством. От него зависит скорость закипания воды, а также степень шума. Здесь применяется два типа устройств: открытая спираль и диск.

В моделях с открытым нагревательным элементом вода соприкасается со спиралью. Такие модели почти не издают шум, но их стоимость высокая. Основные требования при работе — чтобы вода полностью покрывала спираль. В противном случае устройство быстро выйдет из строя. Кроме того, на спирали образуется накипь, которую необходимо периодически чистить. Такие модели приборов встречаются довольно редко.

Плоский нагревательный элемент для чайника чаще расположен в нижней его части. Такие элементы имеют форму диска. Так, образуется большая площадь контактирования с водой, и она быстрее закипает. В отличие от спирального вида, здесь можно регулировать объем воды самостоятельно. Здесь необязательно, чтобы чайник заливался до определенной черты. Электричество подается через специальную подставку. Чайник на ней может вращаться на 360 градусов.

Еще одним положительным качеством является простота очистки от накипи. Так как нагревательный элемент имеет форму диска, его можно легко протереть.

Многие люди пользуются приборами с плоским нагревательным элементом.

Как сделать плоский нагревательный элемент своими руками

За короткий промежуток времени можно изготовить данное устройство своими руками. В качестве него может выступать устройство для нагрева воды. Для этого необходимо взять две тонкие пластины. Как правило, используют лезвия. Не рекомендуется применять пластины из меди, так как они могут отравить воду. Между двумя лезвиями располагают спичку. Очень важно, чтобы они не касались друг друга. К каждой из них присоединяется медный провод. Изолировать его не нужно. При работе с таким устройством следует придерживаться некоторых правил:

перед началом работы в воду погружается сначала устройство, а потом оно включается в сеть;
нельзя греть соленую воду, так как может возникнуть короткое замыкание;
во время нагрева запрещается прикасаться к воде.

Такое устройство чаще всего используют на дачах или солдаты в армии.

Заключение

Плоские нагревательные элементы — это новое оборудование, которое удовлетворяет все требования заказчика.

Итак, мы выяснили, что собой представляет плоский нагревательный элемент, где он используется и как его изготовить своими руками.

Как сделать индукционный нагреватель своими руками?

Индукционные нагреватели работают по принципу “получение тока из магнетизма”. В специальной катушке генерируется переменное магнитное поле высокой мощности, которое порождает вихревые электрические токи в замкнутом проводнике.

Замкнутым проводником в индукционных плитах является металлическая посуда, которая разогревается вихревыми электрическими токами. В общем, принцип работы таких приборов не сложен, и при наличии небольших познаний в физике и электрике, собрать индукционный нагреватель своими руками не составит большого труда.

Самостоятельно могут быть изготовлены следующие приборы:

Приборы для нагрева теплоносителя в котле отопления.
Мини-печи для плавки металлов.
Плиты для приготовления пищи.

Кроме этого большая сложность при конструировании плиты заключается в подборе материала для основания варочной поверхности, которое должно удовлетворять следующим требованиям:

Идеально проводить электромагнитное излучение.
Не являться токопроводящим материалом.
Выдерживать высокую температурную нагрузку.

В бытовых варочных индукционных поверхностях используется дорогая керамика, при изготовлении в домашних условиях индукционной плиты, найти достойную альтернативу такому материалу – довольно сложно. Поэтому, для начала следует сконструировать что-нибудь попроще, например, индукционную печь для закалки металлов.

Инструкция по изготовлению

Рисунок 1. Электрическая схема индукционного нагревателя

Рисунок 2. Устройство.

Рисунок 3. Схема простого индукционного нагревателя

Для изготовления печи понадобятся следующие материалы и инструменты:

паяльник;
припой;
текстолитовая плата.
мини-дрель.
радиоэлементы.
термопаста.
химические реагенты для травления платы.

Дополнительные материалы и их особенности:

Для изготовления катушки, которая будет излучать необходимое для нагрева переменное магнитное поле, необходимо приготовить отрезок медной трубки диаметром 8 мм, и длиной 800 мм.
Мощные силовые транзисторы являются самой дорогой частью самодельной индукционной установки. Для монтажа схемы частотного генератора необходимо приготовить 2 таких элемента. Для этих целей подойдут транзисторы марок: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. При изготовлении схемы используются 2 одинаковых из перечисленных полевых транзисторов.
Для изготовления колебательно контура понадобятся керамические конденсаторы ёмкостью 0,1 mF и рабочим напряжением 1600 В. Для того, чтобы в катушке образовался переменный ток высокой мощности, потребуется 7 таких конденсаторов.
При работе такого индукционного прибора, полевые транзисторы будут сильно разогреваться и если к ним не будут присоединены радиаторы из алюминиевого сплава, то уже через несколько секунд работы на максимальной мощности, данные элементы выйдут из строя. Ставить транзисторы на теплоотводы следует через тонкий слой термопасты, иначе эффективность такого охлаждения будет минимальна.
Диоды, которые используются в индукционном нагревателе, обязательно должны быть ультрабыстрого действия. Наиболее подходящими для данной схемы, диоды: MUR-460; UF-4007; HER – 307.
Резисторы, которые используются в схеме 3: 10 кОм мощностью 0,25 Вт – 2 шт. и 440 Ом мощностью – 2 Вт. Стабилитроны: 2 шт. с рабочим напряжением 15 В. Мощность стабилитронов должна составлять не менее 2 Вт. Дроссель для подсоединения к силовым выводам катушки используется с индукцией.
Для питания всего устройства понадобится блок питания мощностью до 500. Вт. и напряжением 12 – 40 В. Запитать данное устройство можно от автомобильного аккумулятора, но получить наивысшие показания мощности при таком напряжении не получится.

Сам процесс изготовления электронного генератора и катушки занимает немного времени и осуществляется в такой последовательности:

Из медной трубы делается спираль диаметром 4 см. Для изготовления спирали следует медную трубку накрутить на стержень с ровной поверхностью диаметром 4 см. Спираль должна иметь 7 витков, которые не должны соприкасаться. На 2 конца трубки припаиваются крепёжные кольца для подключения к радиаторам транзистора.
Печатная плата изготавливается по схеме. Если есть возможность поставить полипропиленовые конденсаторы, то благодаря тому, что такие элементы обладают минимальными потерями и устойчивой работой при больших амплитудах колебания напряжений, устройство будет работать намного стабильнее. Конденсаторы в схеме устанавливаются параллельно образуя с медной катушкой колебательный контур.
Нагрев металла происходит внутри катушки, после того как схема будет подключена к блоку питания или аккумулятору. При нагреве металла необходимо следить за тем, чтобы не было короткого замыкания обмоток пружины. Если коснуться нагреваемым металлом 2 витка катушки одновременно, то транзисторы выходят из строя моментально.

При проведении опытов по нагреву и закалке металлов, внутри индукционной спирали температура может быть значительна и составляет 100 градусов Цельсия. Этот теплонагревательный эффект можно использовать для нагрева воды для бытовых нужд или для отопления дома.
Схема нагревателя рассмотренного выше (рисунок 3), при максимальной нагрузке способна обеспечить излучение магнитной энергии внутри катушки равное 500 Вт. Такой мощности недостаточно для нагрева большого объёма воды, а сооружение индукционной катушки высокой мощности потребует изготовление схемы, в которой необходимо будет использовать очень дорогие радиоэлементы.
Бюджетным решением организации индукционного нагрева жидкости, является использование нескольких устройств описанных выше, расположенных последовательно. При этом, спирали должны находиться на одной линии и не иметь общего металлического проводника.
В качестве теплообменникаиспользуется труба из нержавеющей стали диаметром 20 мм. На трубу «нанизываются» несколько индукционных спиралей, таким образом, чтобы теплообменник оказался в середине спирали и не соприкасался с её витками. При одновременном включении 4 таких устройств, мощность нагрева будет составлять порядка 2 Квт, что уже достаточно для проточного нагрева жидкости при небольшой циркуляции воды, до значений позволяющих использовать данную конструкцию в снабжении тёплой водой небольшого дома.
Если соединить такой нагревательный элемент с хорошо изолированным баком, который будет расположен выше нагревателя, то в результате получится бойлерная система, в которой нагрев жидкости будет осуществляться внутри нержавеющей трубы, нагретая вода будет подниматься вверх, а её место будет занимать более холодная жидкость.
Если площадь дома значительна, то количество индукционных спиралей может быть увеличено до 10 штук.
Мощность такого котла можно легко регулировать путём отключения или включения спиралей. Чем больше одновременно включённых секций, тем больше будет мощность работающего таким образом отопительного устройства.
Для питания такого модуля понадобится мощный блок питания. Если есть в наличии инверторный сварочный аппарат постоянного тока, то из него можно изготовить преобразователь напряжения необходимой мощности.
Благодаря тому, что система работает на постоянном электрическом токе, который не превышает 40 В, эксплуатация такого устройства относительно безопасна, главное обеспечить в схеме питания генератора блок предохранителей, которые в случае короткого замыкания обесточат систему, там самым исключив возможность возникновения пожара.
Можно таким образом организовать “бесплатное” отопление дома, при условии установки для питания индукционных устройств аккумуляторных батарей, зарядка которых будет осуществляться за счёт энергии солнца и ветра.
Аккумуляторы следует объединить в секции по 2 шт., подключённые последовательно. В результате, напряжение питания при таком подключении будет не менее 24 В., что обеспечит работу котла на высокой мощности. Кроме этого, последовательное подключение позволит снизить силу тока в цепи и увеличить срок эксплуатации аккумуляторов.

Блиц-советы

Эксплуатация самодельных устройств индукционного нагрева, не всегда позволяет исключить распространение вредного для человека электромагнитного излучения, поэтому индукционный котёл следует устанавливать в нежилом помещении и экранировать оцинкованной сталью.
Обязательно при работе с электричествомследует соблюдать правила техники безопасности, особенно это касается сетей переменного тока напряжением 220 В.
В качестве экспериментаможно изготовить варочную поверхность для приготовления пищи по схеме указанной в статье, но эксплуатировать данный прибор постоянно не рекомендуется по причине несовершенства самостоятельного изготовления экранирования данного устройства, из-за этого возможно воздействие на организм человека вредного электромагнитного излучения, способного негативно сказаться на здоровье.

Как сделать простой электрический обогреватель воздуха своими руками.

В период зимних холодов как никогда актуальны различные обогреватели помещений. Их можно купить, выбирая подходящий. А можно сделать и самому, по крайней мере собрать простую конструкцию электрообогревателя из обычного нихрома и вентилятора вполне по силам любому технарю. Несложным вариантом электрического нагревателя воздуха в помещении будет намотка спирали нихрома на полый каркас, что устойчив к высокой температуре (пластины слюды как раз подойдут). Чтобы рассеивать выделяемое спиралью тепло будем использовать обычный вентилятор подходящего размера.

Итак, как же сделать своими руками несложный электрический нагреватель воздуха? Сначала нужно сделать каркас и спираль из нихрома. Поскольку температура у нагретой спирали немаленькая, то каркас (на котором будет обвита спираль из нихромовой проволоки) должен быть термостойким. Для этого хорошо подходит слюда. Берём две небольшие прямоугольные полоски слюды (толщиной примерно 1 мм), и соединяем их крестом (предварительно у каждой проделав в середине прорезь до половины полоски). Закрепить их в таком положении можно при помощи обычного алебастра или гипса. Просто нужно развести гипс и по бокам немного облепить раствором.

Для этого воздушного электронагревателя понадобятся ножки, на которых он будет стоять. Их я делал из обычного одножильного провода диаметром 1,5 мм (медь, алюминий). Придав нужную форму проводу, получив ножки, крепим их в еще пока не застывший раствор гипса. В итоге после застывания гипса мы получим вполне устойчивый каркас с ножками, на который после намотаем спираль нихрома.

Что же касается самой спирали, как ее делать. Допустим мы запланировали мощность электрического обогревателя в 2 кВт. Питать мы электрообогреватель будем от обычной сети 220 вольт. Используя формулу закона ома легко можно посчитать, что этот 2 киловаттный электронагреватель воздуха будет потреблять около 9 ампер. Зная силу тока и напряжение можно вычислить сопротивление спирали из нихрома, которое равно 24,5 ома. Сечение провода нихрома под спираль пусть будет около 0,8 мм.

Берем наш провод нихрома и вымеряем длину, которая соответствует сопротивлению 24,5 ома (растягиваем провод и сразу мультиметром проводим измерения). Итак, у нас уже есть нужная длина проволоки нихрома. Теперь из нее делаем спираль. Просто накручиваем виток к витку на какой нибудь стержень диаметром около 0,5 см. После этого уже эту спираль (чуть растянув, чтобы не было прямого соприкосновения витков спирали между собой) наматываем на наш ранее сделанный каркас из слюды. Чтобы спираль не ползала по каркасу, аккуратно в нужных местах ее закрепляем с помощью проволочек. К концам спирали из нихрома подсоединяем провода, которые идут к вилке, что будет вставляться в розетку.

P.S. Чтобы придать конечный вид нашему электрическому обогревателю воздуха ставим сделанный нами нагреватель на какое-нибудь основание. Возле него обязательно нужно также поставить вентилятор (достаточной мощности), чтобы он потоком воздуха развевал тепло в пространстве. Без вентилятора этот нагреватель лучше не включать, так как это чревато его перегревом. Сама же конечная конструкция уже зависит от вас. Возможно вы посчитаете нужным сделать для этого электрообогревателя защитный кожух, поставить в него еще измеритель индикатор температуры. Я лишь показал общую идею этого электронагревателя.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКОГО НАГРЕВАТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА. Обогреватель из нихромовой проволоки своими руками

Делаем самодельный обогреватель для гаража из нихромовой проволоки своими руками. Обогреватель своими руками из нихромовой проволоки

Делаем самодельный обогреватель для гаража из нихромовой проволоки своими руками

Самодельный обогреватель

Содержание:

Опытные автолюбители знают, что на ремонт и обслуживание любимого автомобиля затрачивается немало времени и сил.

В результате нарушения правил содержания автомобиля, «железный конь» способен взбрыкнуть в любой момент. В зимнее время, при минусовой температуре, когда приходится выявлять и устранять неисправности авто, очень важно создать комфортные условия для ремонта.

Здесь поможет обогреватель несложной конструкции, который вполне возможно сделать самому.

Даже если гараж подключен к центральному теплоснабжению, но оно недостаточно нагревает помещение, то здесь выручит обогреватель. Согласно правилам содержания автомобиля, необходимая температура в гараже должна быть не ниже +5 0С. К тому же, в холодное время года обогреватель поможет завести авто, разморозив антифриз.

Основные требования к гаражному обогревателю

Учитывая, что гараж относится к малогабаритным помещениям, необходимо чтобы обогреватель в нем соответствовал следующим требованиям:

количество кислорода, сжигаемого при работе обогревателя, а также уровень выделяемых токсических веществ были минимальными;
соответствие технике пожаробезопасности – необходимо исключить угрозу взрыва и пожара;
компактный калорифер не должен затруднять передвижение по гаражной площади, занимая немного места;
хороший обогреватель нагревает помещение за короткий срок, поддерживая температурный уровень в течение длительного времени;
финансовые затраты на создание калорифера должны быть меньше стоимости заводского аналога.

Всем этим требованиям соответствует обогреватель, который несложно изготовить самостоятельно. Вам потребуются листы текстолита, моток нихромовой проволоки и клей.

Создание будущего прототипа и этапы работ

Обогреватель «Доброе тепло» как прототип нашего

В основе устройства самодельного калорифера лежит принцип действия обогревателей «Доброе тепло».

Популярность они получили благодаря быстрому нагреву небольших помещений. При том, что затраты электроэнергии невелики, тепло в помещении распределяется равномерно.

Конструкция данных обогревателей несложна и практически безопасна. Дело в том, что основной нагревательный элемент заключен в материал, исключающий возможность пожара. К тому же, компактность прибора позволит занять ему в гараже немного места.

Подключив к такому самодельному калориферу таймер, можно регулировать режим его работы. Для зимнего времени года достаточно установить режим «час работы, два — отключение».

За один час обогреватель вполне прогреет гараж для спокойного ремонта авто в течение последующих двух часов без его работы. Для более теплого времени года настройки таймера можно изменить.

Предварительное тестирование

Нихромовая проволока (нить) как основной нагревательный элемент

Предварительный эксперимент нужен для того, чтобы определить необходимую мощность обогревателя.

В финансовом плане вы не пострадаете, так как материалы, как правило, используются подручные.

Нихромовая проволока является полуфабрикатом, производимым из сплава никеля и хрома. Она характеризуется высокими показателями электрического сопротивления.

Процент никеля в данном сплаве составляет до 80%, обеспечивая пластичность и устойчивость к коррозии.

Наличие в составе проволоки хрома добавляет ей повышенные показатели твердости и устойчивости к высоким температурам.

Если сопротивление нихромовой проволоки неизвестно, то желательно его установить самостоятельно. Для этого скручивают спираль из отрезка проволоки длиной 1 м.

Расположив внутри нее термометр, подключают проволоку к источнику питания с трансформатором.

В момент, когда температура на термометре достигнет отметки в 40 оС, необходимо записать показания амперметра и вольтметра.

Они помогут определить сопротивление проводника.

Также, если известен диаметр проволоки, можно узнать ее сопротивление из таблицы расчета:

Таблица сопротивлений нихромовой проволоки для нагревательного прибора

Далее, учитывая, что самодельный калорифер будет работать от розетки в 220 вольт, необходимо узнать количество проволоки для получения мощности переменного тока в 100-120 ед. К примеру, для нагревателя мощностью в 100 Ват понадобится 24 м нихромовой проволоки диаметром 0,3 мм.

Процесс изготовления обогревателя по шагам

Стеклотекстолит как основа для крепления нихромовой нити

Для изготовления самодельного гаражного обогревателя потребуется лист текстолита толщиной до 1,5 см.

Он будет служить основанием для проволочной нагревательной спирали. Разделенный на две части, стеклотекстолит не только защитит от горячей проволоки, но и быстро обогреет холодное помещение.

Вся поверхность текстолитового листа является нагревающей. Однако, для обогрева гаража достаточно куска 0,5 х 0,5 м материала с каждой стороны нагревателя.

Не обязательно, чтобы обогреватель был квадратным, подойдет любая форма прямоугольника.

Здесь более важно, чтобы части текстолита были одинаковыми, и основа для крепления спирали надежно закрывала ее.

Принципиальная схема гаражного обогревателя

Листы текстолита с внутренней стороны будущего калорифера обрабатываются наждачной бумагой.
Далее на основу наносится разметка. От нижнего и верхнего краев оставляется поле в 2 см, от боковых – отступ в 3 см.
Отметив границы размещения проволоки, необходимо рассчитать количество ее сложений при длине 24 метра. Длина шага обмотки равна высоте отмеченной рамки на основе обогревателя (не забываем, что верхнее и нижнее поле не учитываются).
После расчета количества сложений проволоки, нужно отметить расстояние между ее витками. Для наших параметров калорифера оно составляет 8-13 мм. По краю отмеченной рамки, согласно расчетам, просверливают маленькие отверстия, в которые вставляют метки — спички или зубочистки.
Далее высверливается еще два отверстия для выхода провода подключения к источнику питания.
Не натягивая, аккуратно, проволоку укладывают «змейкой». Здесь сформировать нагревательный элемент помогают спички. Уложив пять-семь витков «змейки», необходимо закрепить их бумажными полосками. Бумага, толщиной в 1 см, при помощи клея «Монолит» фиксирует нить накаливания.
Края «змейки» также, после снятия спичек, приклеиваются при помощи полосок бумаги.
В просверленные отверстия для сетевого провода вставляют заклепки из металла, на которые наматывают конец проволочной «змейки».
С наружной стороны обогревателя к заклепке прикрепляется шайба. Она нужна для надежной фиксации электропроводящего контакта.

Сетевой шнур можно подсоединить и внутри калорифера, недалеко от спирали накаливания. Для этого зачищенные концы электропровода на

rinnipool.ru

Керамический нагревательный элемент своими руками

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.

radiostroi.ru

Расчитать нагревательный элемент самостоятельно | Все своими руками

Опубликовал admin | Дата 29 сентября, 2011

Пример: определить длину проволоки из нихрома для нагревательного элемента мощностью Р=600вт; Напряжение сети U=220в.

1. Определяем силу тока, который будет протекать по проволоке: I=P/U=600/220=2,72a.

2. Определим нужное активное сопротивление проволоки: R=U/I=220/2,72=81ом.

3. По этим данным по таблице находим диаметр и сечение проволоки: D=0,45мм и S=0,159

4. Находим нужную длину проволоки: L=SxR/r=0,159×81/1,1=11,7 метра, где r — удельное сопротивление нихрома.

Допустимая сила тока	1	2	3	4	5	6	7
Диаметр нихромовой проволоки при t=700 C	0,17	0,3	0,45	0,55	0,65	0,75	0,85
Сечение в мм	0,0227	0,0707	0,159	0,238	0,332	0,442	0,57

Для работы с проволокой есть хорошая программа, которой я часто пользуюсь. Скачайте обязательно со страницы «Программы для радтолюбителей», называется программа — Проволока. Внизу вы видите скриншот программы «Программы работы с проволокой»

Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».

www.kondratev-v.ru

ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКОГО НАГРЕВАТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА

Видео

Вывод

Ремонт электроники

elwo.ru

Обогреватель для гаража своими руками: полезные приспособления и советы

Полезные приспособления для гаража своими руками – это статья экономии семейного бюджета, а для многих автолюбителей еще хобби и дело чести. Обогреватель в гараж – одна из самых необходимых вещей, которую не составляет проблемы приобрести, но многие автовладельцы предпочитают делать это приспособление самостоятельно. Множество гаражей неотапливаемые, а для работы в помещении зимой требуется комфортная температура, поэтому самодельный обогреватель в гараж становится выходом из положения.

Изготовить самодельный радиатор, сможет практически каждый

Обогреватели для гаража: газовый, инфракрасный, дизельный, энергосберегающий, микатермический

Автолюбители используют различные источники тепла для обогрева гаража: электрические нагреватели, газовые горелки или тепловые пушки, котлы на твердом или дизельном топливе, печи на отработанном масле. Эти полезные приспособления для гаража можно сделать самостоятельно, у каждого из них есть плюсы и минусы. Преимуществами электронагревательных приборов является простота использования и эффективность обогрева, а недостатком – высокая плата за электричество. Газовые горелки выделяют большое количество угарного газа и могут быть небезопасны. Твердотопливные котлы (заводские или самодельные) нуждаются в постоянной подаче топлива и при своей экономичности обладают «несамостоятельностью» работы. Дизельное топливо недешево. Отопитель на отработанном масле хорошо греет, но выделяется много сажи, к тому же он небезопасен.

Требования к приборам

Какой бы отопительный прибор ни использовался, самодельный обогреватель для гаража должен отвечать нескольким требованиям:

простота изготовления и эксплуатации;
безопасность;
быстрота нагрева помещения;
экономичность.

Совет. Делать конструкционно сложный обогреватель в гараж своими руками не имеет смысла, так как в продаже множество готовых недорогих приборов заводского изготовления. Гораздо разумнее смастерить простой образец из подручных средств или вышедших из строя старых обогревателей, который потребует минимальных затрат при сборке.

При изготовлении обогревателя, нужно быть предельно осторожным

Важное требование к системам отопления – безопасность, поэтому обязательно необходимо оборудовать в гараже систему вентиляции вне зависимости от способа отопления. Наличие выхлопных газов и продуктов сгорания, уменьшение количества кислорода чревато серьезным исходом и несет риск для жизни.

Меры безопасности

Кроме того, должны быть предприняты меры безопасности, непосредственно направленные на предотвращение возможного возгорания или взрыва:

располагать отопительные приборы вдали от воспламеняющихся веществ;
не использовать открытые спирали, применять защитные кожухи или сетки;
оснастить помещение средствами тушения пожара;
использовать обогреватели только под контролем, не оставлять работающие приборы без присмотра.

Изготовленный обогреватель для гаража своими руками должен обладать достаточной мощностью для быстрого нагрева помещения, одновременно не оказывая чрезмерной нагрузки на проводку.

Целесообразно применять в гараже источник отопления, который оправдывает расходы на его обслуживание и не слишком затратен.

Экономичный обогреватель из автомобильного радиатора Запорожца своими руками: один из лучших самодельных вариантов

Принцип работы отопительного прибора, сделанного для гаража своими руками, зависит от выбранного источника энергии и используемых материалов. Чаще мастера делают самодельные обогреватели из автомобильного радиатора или спирали от отработавшего прибора. Встречаются калориферы из нихромовой проволоки или сделанные из меди своими руками.

Самодельный обогреватель для гаража из радиатора может быть собран по любой схеме, принцип его работы основан на высоком коэффициенте теплоотдачи радиаторной панели: залитая в него жидкость подогревается и отдает тепло в воздушное пространство. Описанная ниже схема предполагает использование двух старых радиаторов. Для изготовления потребуются следующие материалы:

инфракрасная горелка, которая работает от сжиженного газа;
пеноблоки;
два радиатора от б/у автомобилей;
соединительные шланги;
вентилятор;
циркуляционный насос.

При выполнении работы, соблюдайте технику безопасности

Выкладывается небольшая печь из пеноблоков – они хорошо удерживают тепло. Внутри размещается газовая горелка. Над печью располагается первый радиатор от автомобиля под небольшим углом. Его задача – аккумулировать тепло от горелки. Наклон делается, чтобы образующийся воздух выходил из системы на расширительный бачок. В качестве теплоносителя в системе используется антифриз.

Первый радиатор соединяется при помощи двойных армированных шлангов и обычных поворотов со вторым радиатором, большим по площади, роль которого – отдавать тепло. Над вторым радиатором располагают самодельный расширительный бачок со шлангом. Для этих целей можно использовать пластиковую бутылку.

На обратку устанавливают циркуляционный насос. Тепло в помещение выдувает комнатный вентилятор, установленный за радиатором.

Конструкция обладает мощностью 2–4 кВт, она потребляет порядка 100 ватт электричества и от 200 до 250 мл сжиженного газа в час. Этого достаточно для обогрева помещения до 70 куб. м. Плюсы такой установки – небольшое потребление газа и электричества и эффективность работы: за 10 минут помещение нагревается с температуры 5–10 ° С до 20 ° С. Минус в том, что температуру на горелке надо постоянно контролировать. Большую мощность она не может развивать: температура жидкости в системе не выше 70 ° С. Обогреватель для гаража должен отвечать всем требованиям безопасности.

Электрообогреватели из проволоки и спирали: схема и принцип работы

Еще проще собирается обогреватель из нихромовой проволоки своими руками. Для работы понадобятся материалы:

стеклотекстолит 50*50 см;
24 метра нихромовой проволоки Ø 0,3 мм;
эпоксидный клей 150 г.

Принцип изготовления следующий: поверхность квадратной панели из стеклотекстолита равномерно покрывается нихромовой проволокой, концы которой выводятся на токоподающие элементы. Затем вся площадь заливается эпоксидным клеем и накрывается второй текстолитовой панелью. После застывания клея готовый «сэндвич» подключается к источнику тока и может использоваться для обогрева гаража.

Поэтапная сборка. У стеклотекстолитовых панелей определяется внутренняя и внешние лицевые стороны, внутренние шлифуются наждачкой, зачищаются.

Печка — булерьян очень мало потребляет топлива

На нижнем листе с внутренней стороны делается разметка расположения проволоки: точный расчет длины спирали на каждом витке производить необязательно, но надо учитывать, что все 24 метра должны уместиться на квадратной панели 50*50 см. Проволока не должна доходить до краев панели 2–3 см по всему периметру, расстояние между витками – 8–15 мм.

По бокам просверливаются отверстия, в которое вставляются гвозди или спички. На них наматывается проволока, через каждые пять витков она закрепляется бумажными полосками с клеем. После намотки и закрепления проволоки спички (гвозди) убираются.

В панели просверливаются отверстия для вывода проводов и вставляются в них металлические заклепки, вокруг которых обматываются концы проволоки.

Вдоль витков равномерно наносится эпоксидный клей и закрывается второй стеклотекстолитовой панелью.

Проверить работоспособность прибора можно сразу, а затем оставить на сутки под грузом для полного высыхания.

Обогрев спиралью. Сделать обогреватель для гаража можно, используя асбестовую трубу и старую нихромовую спираль из сломанного отопительного прибора. Оснащенный вентилятором спиральный обогреватель из асбестовой трубы получил народное название «ветродуйка». Для изготовления понадобятся:

цилиндр из асбестовой трубы;
спираль на обогреватель, разделенная на 6 равных кусков. Важно не разрезать элемент, так как в местах соединения она перегорает;
вентилятор;
короб из непроводящего ток материала;
выключатель, подобранный по мощности, чтобы не расплавилась спираль для обогревателя.

Внутри асбестовой трубы помещают нихромовую спираль, разделенную на 6 равных кусков. Нужно рассчитать спираль равными отрезками, расположить вдоль и поперек, закрепить на трубе. Вход и выход из трубы ограждают защитной металлической сеткой. Недостатки этого вида приборов:

асбестовая пыль вредна для вдыхания;
спираль внутри открытая, на ней сгорает пыль и появляется запах;
вентилятор шумит.

Преимущество – за короткий промежуток времени нагревает немалую площадь, так как активно выдувает тепло. Мощность такого прибора составляет 1,6 кВт.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Нагревательный элемент своими руками может сделать каждый автолюбитель. При соблюдении техники безопасности прибор будет подспорьем в гараже в холодный период. Обогреватель для гаража можно всегда сделать своими руками, это сохранит ваш бюджет.

Подогрев руля своими руками

Даже при хорошо греющей печке, зимой поверхности салона, включая руль, прогреваются за более длительное время, чем воздух. Первые 30 минут вождения с холодным рулём – очень не комфортные и даже опасные. Когда руки в тёплых перчатках или рукавицах, обхват руля менее надёжный, а также неудобно нажимать на кнопки панели приборов. Намного удобнее, если обод руля в холодный сезон нагревается до комфортной температуры в течение нескольких минут.

Чтобы сделать подогрев руля своими руками нужно снять оплётку, установить нагревательный элемент на обод руля и подвести к нему электрическое питание, что является наиболее сложной задачей.

Сразу стоит сказать, что невозможно написать единственную подробную инструкцию по установке и подключению подогрева руля. Каждый автомобиль имеет свои особенности и сложности в подключении. В этой статье объясняются основные моменты процесса установки подогрева руля своими руками, а также рассматриваются решения предлагаемые производителями установочных комплектов подогрева руля.

Разбор и снятие руля

Для установки подогрева руля своими руками, руль необходимо разобрать и снять. Мы будем рассматривать установку подогрева руля на автомобили, руль которых имеет подушку безопасности. В таких автомобилях электрические приборы на руле (подушка безопасности, сигнал, кнопки управления) подключаются к электрике автомобиля через специальный спиральный или U‑образный шлейф (clock spring (англ. часовая пружина)/ подрулевой шлейф/ «улитка»), который позволяет вращаться рулю и не нарушать электрическое соединение с ним. Подробнее тему подключения нагревательных элементов мы рассмотрим в этой статье ниже.

Итак, для разбора и снятия руля нужно выключить зажигание и отсоединить минусовую клемму аккумулятора. Далее необходимо подождать 5 минут после снятия клеммы, чтобы заряд полностью исчез из системы SRS.

Поставьте колёса ровно. Разберите руль. Сделайте метки на шлицах вала и на руле, чтобы можно было в дальнейшем установить руль обратно в то же положение. Для снятия открутите не до конца гайку крепления руля и резко потяните на себя руль. Так руль освободится и упрётся в гайку, после чего его можно спокойно снять, открутив гайку до конца.

Установка нагревательных элементов предполагает снятие оплётки руля и её повторную установку, либо замену оплётки на новую. Если на руле нет оплётки, то также будет необходимо установить новую оплётку. Перед установкой нагревательных элементов нужно учитывать расположение стыковых швов сегментов оплётки и заранее вырезать под них углубления в руле. Можете почитать подробную статью о перетяжке руля своими руками.

Нить старой оплётки можно попытаться расплести, чтобы использовать повторно, либо нужно купить новую нить похожего размера.

На корпусе подрулевого шлейфа («улитке») может располагаться датчик угла поворота рулевого колеса. Его лучше зафиксировать скотчем или изолентой, чтобы он случайно не сбился. Либо нужно будет его выставить по меткам до включения напряжения, иначе возникнет ошибка в системе.

Какой нагревательный элемент использовать?

Для реализации подогрева руля своими руками наиболее часто используются следующие нагревательные элементы:

нихромовая проволока
медная проволока и её сплавы (медь с никелем, константан и другие)
карбоновая (углеродная) лента
карбоновая нить (существуют наборы для установки подогрева руля на основе карбоновой нити, которые мы рассмотрим в конце статьи)

Нихромовая проволока

Нихром сделан из сплавов никеля и хрома (обычно 50–80% никеля, 15–25% хрома, с добавкой алюминия, марганца, железа или кремния). Имеет достаточно высокое удельное сопротивление. По этой причине нагревательный элемент из нихромовой проволоки имеет наименьшую длину, в сравнении с другими видами проволоки. Она наматывается на рулевое колесо в предварительно прорезанные канавки.

Нужно выбрать проволоку, учитывая её параметры:

Обычно мощность нагревательных элементов для подогрева руля бывает от 20 до 60 Вт. При мощности менее 25 Вт поверхность рулевого колеса будет нагреваться медленно. Если мощность будет более 50 ватт, то нагрев будет слишком сильным. Таким образом, наиболее предпочтительный вариант – 50 Вт.
Мощность подогрева ограничивается силой тока, проходящей через улитку (подрулевой шлейф). Из-за превышения допустимого тока, проходящего через улитку, дорожка греется и сгорает. Широкая дорожка пропускает ток в 2А. Предельный ток, проходящий через широкую дорожку шлейфа – 3 А. Таким образом, нагревательный элемент нужно рассчитывать под нужную мощность, а также в соответствии с ограничением улитки.
Одной широкой дорожки может не хватить для подключения нагревательного элемента нужной мощности.
В соответствии с законом Ома, чтобы увеличить мощность нужно увеличить напряжение или силу тока (P=U*I).
Увеличение силы тока возможно только при использовании дополнительных дорожек в подрулевом шлейфе. Различные варианты реализации такой возможности мы рассмотрим в этой статье ниже, когда будем разбираться с подключением нагревательных элементов.
Другой вариант увеличения мощности, не повышая силу тока – увеличение напряжения. Для этого используется повышающий преобразователь напряжения. При увеличении напряжения нужно подобрать нагревательный элемент с нужным удельным сопротивлением (R=U/I). Исходя из формулы I=U/R, используя повышенное напряжение, нужно будет увеличить сопротивление нагревательного элемента, иначе сила тока также увеличится. Сопротивление зависит от сечения и длины проволоки. Проще будет изменить длину.
Важно учитывать сопротивление используемого отрезка проволоки. Электрическая мощность равна напряжению в квадрате, делённому на сопротивление. Чем выше сопротивление, тем меньше мощность. Для нормальной скорости нагрева общее сопротивление не должно превышать 2.5–5 Ом.

Нагревательный элемент можно установить на руль одним отрезком, учитывая общее сопротивление. Можно поделить нагревательный элемент на несколько отрезков, соединённых параллельно, что даст уменьшение общего сопротивления.

При использовании длинной нихромовой проволоки маленького сечения (для обмотки всего обода руля) мощность получается низкая из-за высокого сопротивления. Решается это подключением повышающего преобразователя напряжения, заменой проволоки на более толстую (до 1 мм, имеющую меньшее сопротивление), либо соединением нескольких коротких отрезков проволоки параллельно. Как известно, при параллельном соединении общее сопротивление цепи получается меньше, самого малого из всех сопротивлений, включённых в цепь.
Можно использовать 2 отрезка нихромовой проволоки по несколько метров каждый (сверху руля и снизу и по бокам), соединённых параллельно. Ограничение области нагрева уменьшает потребление энергии. Опять же, нужно рассчитывать все параметры и степень нагрева.
Когда все расчёты сделаны и нагревательные элементы подключены, необходимо замерить их силу тока под нагрузкой. Ток должен не превышать предельный максимум для дорожки или нескольких дорожек подрулевого шлейфа.

Установка нихромовой проволоки только в местах хвата рук (отрезки подключаются параллельно) уменьшает общее сопротивление и сокращает общее потребление электроэнергии.

Итак, определившись с размером и расположением нихромовой проволоки можно приступать к её намотке на обод руля.

Проволока наматывается на обод руля. Далее обычной ручкой нужно её обвести. Потом по разметке нужно сделать надрез 1–5 мм глубиной и утопить нить. Канавки в руле можно прорезать полотном от ножовки по металлу или канцелярским ножом, в зависимости от толщины проволоки. Не нужно глубоко утапливать проволоку, так как это замедлит нагрев. Важно не прорезать углубление до металла.
Получается руль с гладкой поверхностью и изолированными друг от друга витками.
Витки нужно делать на расстоянии 0.8–5 см. Можно делать обмотку проволокой равномерно, чтобы нагрев был одинаковым, либо делать витки чаще в местах, где чаще находятся руки. Концы нихромовой проволоки нужно провести к центру руля. После наматывания лучше прозвонить оба контура.
Для контроля температуры нагрева используется реле времени, которое будет размыкать питание нагревательных элементов, после определённого времени их работы, либо датчик температуры. Термореле на 40–45 градусов (устройство, которое будет размыкать сеть при достижении определённой температуры) врезается в спицу руля. Термостат подключается в разрыв плюсового контакта питания нагревательных элементов.
Часто используют термодатчики KSD-301 или KSD-9700 они рассчитаны на напряжение до 250В и ток 5А. Датчик KSD-9700 более удобен для встраивания в руль. Он сделан в виде прямоугольника с двумя контактами. Бывают нормально замкнутые (NC, normally closed) и нормально разомкнутые (NO, normally open). Для защиты от перегрева нужно использовать нормально замкнутый тип, который при достижении определённой температуры будет размыкаться и отключать питание, а после остывания замыкаться снова. Лицевая часть датчика должна быть на одном уровне с общей поверхностью руля, а корпус будет находиться внутри резины руля. Поверх датчика должен проходить нагревательный элемент.
Концы нихромовой нити нужно обжать с обычным проводом. Провода прокладываются внутри резины руля к центру.
Провода для подключения нагревательных элементов лучше использовать гибкие (медные, состоящие из множества проволочек, 0.75–1 мм).

Медная проволока

Медь имеет в десятки раз меньшее сопротивление, чем нихром.

Удельное сопротивление медной проволоки (диаметром 0.25–0.3 мм) позволяет обмотать весь обод руля одним отрезком, без разрывов и подключить, не используя повышающий трансформатор. Однако, при такой же мощности, как и у нихромовой проволоки, медная проволока имеет меньшую теплоотдачу.

В Интернете, на AliExpress можно найти проволоку, которая предназначена для подогрева сидений или руля (heating wire for car seat or steering wheel). Она покрыта термостойким полимером (FEP coated or Nylon coated). Вместе с покрытием имеет толщину около 1 мм. Можно выбрать материал, из которого она изготовлена (медь, сплав меди и никеля, констатант, олово+медь+нержавеющая сталь). Из-за большого сечения такую проволоку нужно будет обязательно утапливать в предварительно прорезанные канавки руля, чтобы она не выпирала и не отпечатывалась на оплётке.

Карбоновая нагревательная лента

Карбоновые (углеродные) ленты разной ширины можно найти как в российских фирмах (Компания “М‑Карбо” , АвтоТерм), так и на сайтах amazon, ebay, alibaba; англ. название «Carbon heater tape». Лента имеет хорошую теплоотдачу и большую площадь нагрева, в отличие от нихромовой или медной проволоки. Кроме того, карбоновая лента пожаробезопасна. Благодаря большей теплоотдачи потребуется меньше мощности для нагрева.

Углеродная лента широко применяется для создания одежды с подогревом, оттаивания кровли, труб, подогрева автомобильных кресел, а также для подогрева руля. Как пишет производитель, при небольшой температуре нагрева углеродной ленты получается высокая степень тепловой эмиссии (теплового излучения). Тепло выделяется в большей степени в длинном инфракрасном диапазоне, наиболее эффективном для теплоотдачи.

Из-за большой площади нагрева и более высокой теплоотдачи, чем у нихромовой проволоки, нагрев для комфортной температуры может достигаться при меньшей мощности. Так обогрева углеродной лентой мощностью 25 Вт может быть достаточно.

Углеволокно не поддаётся пайке. Его можно соединить с проводкой следующими способами:

Обжимными клеммами.
Токопроводящим серебряным клеем (Silver conductive glue). Будет удобнее, если сначала пришить провода к ленте, чтобы зафиксировать их. Потом нужно пропитать провод и карбоновую ленту серебряным клеем. Клей обеспечит хороший контакт и предотвратит окисление провода.
Медной лентой на липкой основе (с алиэкспресс).
Из медной фольги можно сделать контактные кольца. Для контактных колец на руле нужно вырезать площадки глубиной 1 мм. Поверх термореле должна проходить одна из нагревательных лент. Контактные кольца устанавливаются на одинаковом расстоянии. Медную фольгу нужно плотно свернуть вокруг обода и приклеить к рулю или припаять концы друг к другу. К контактным кольцам нужно припаять провода. Карбоновые ленты нужно наклеивать так, чтобы они заходили на контактные кольца. Ленты должны прилегать к контактам плотно, чтобы нагревалась сама лента, а не соединение с проводами.
В комплект от Автотерм входят никилевые пластины и медные провода. Пластины к карбоновым лентам можно приклеить токопроводящим клеем.

Итак, определившись со способом соединения углеродной ленты и проводов, нужно переходить к установке нагревательных лент на обод руля.

Существует много различных способов установки нагревательных лент и подключения их между собой. От этого зависит зона и скорость нагрева. Мощность (нагрев ленты) зависит от напряжения и длины углеродной ленты. Чем длиннее нагревательная лента, тем меньше выделяется тепла.
Так как карбоновая лента не особо растяжима, то при её установке на рулевое колесо могут образовываться складки. Нужно постараться приклеить ленту как можно ровнее, чтобы она не проступала через оплётку. Ширина углеродной ленты может достигать 45 мм, что позволяет обернуть ей обод руля, однако, лучше использовать отдельные полоски, шириной 15 мм, которые будет удобнее наклеить без складок.
Для приклеивания ленты можно использовать клей для резины или момент. Клей нужно наносить на обод руля. Углеродная лента хорошо впитывает клей, поэтому нужно постараться сразу её расположить ровно, так переставить её будет не просто. Ленты нужно наклеивать так, чтобы они не касались друг друга и не изменяли проводимость. Промежутки между карбоновой лентой можно проклеить тряпичной изолентой. В зависимости от толщины углеродной ленты может понадобиться наклеить 2 слоя изоленты.

Подогрев руля при помощи углеродной ленты обычно делают из 2‑х контуров (по бокам руля или сверху и снизу). Каждый контур состоит из нескольких лент (4–5), которые подключаются параллельно. Параллельное подключение контуров даёт более быстрый нагрев, так как уменьшается общее сопротивление. Правая и левая сторона (или верх и низ) подключаются последовательно. Это даст оптимальное соотношение скорости нагрева и потребляемого тока.
Для ускорения нагрева можно использовать повышающий преобразователь напряжения. При этом нужно учитывать количество тока, проходимого через подрулевой шлейф.
Как и в случае с использованием нихромомой проволоки (см. выше), можно использовать реле времени или встроить в руль температурный датчик. Поверх него должны будут проходить и касаться нагревательные ленты.
Для проводов питания нужно прорезать каналы в руле, проводящие кабель к центру руля.
Интересный вариант установки карбоновой ленты показал один из участников сообщества drive.ru (kv-corona). В руле вырезаются ступеньки в 4‑х местах. В вырезанные места устанавливаются медные или латунные кольца. Также вырезается канал для провода на внутренней части обода. К кольцам припаиваются провода, по которым будет поступать ток. Лента наклеивается на руль, а её концы плотно придавливаются изолентой к кольцам, через которые карбоновая лента будет получать электропитание и нагреваться.
Поверх нагревательных элементов можно наклеить термостойкий скотч Каптон (Kapton tape). Также многие обматывают обод руля плёнкой стретч или фум лентой, чтобы уменьшить неровности перед установкой оплётки и защитить нагревательные элементы от повреждения, которые могут произойти во время установки новой оплётки.
После установки углеродной ленты для подогрева руля, нужно учитывать, что толщина руля увеличится (толщина нагревательной ленты бывает разная) и старую оплётку будет сложнее установить, если она потеряла эластичность.

Подключение нагревательного элемента (протягивание напряжения к рулю)

В большинстве случаев, подогрев руля подключается к электропитанию автомобиля через подрулевой шлейф (clock spring (часовая пружина)/ улитка). Он есть на автомобилях, имеющих подушку безопасности на руле. На рулях без подушки безопасности можно использовать скользящий контакт (slip ring/ скользящее кольцо). В этой статье мы не будим рассматривать такой вариант подключения. Подрулевой шлейф или, так называемая «улитка», действует как мост между электропроводкой автомобиля и электрическими устройствами на руле. Это спирально закрученный (или уложенный в виде «U») шлейф, закрытый в защитный корпус, который позволяет рулю крутиться, сохраняя электрическое соединение сигнала, кнопок и подушки безопасности, расположенных на руле.

Существует два вида подрулевых шлейфов: уложенный спиралью и в форме U.

Возможность установки подогрева руля предполагает наличие свободных контактов в подрулевом шлейфе. Свободные контакты производитель оставляет по причине того, что такой же автомобиль может иметь другую, более богатую комплектацию с дополнительными опциями, которые задействуют эти контакты. Либо для дальнейшей модернизации автомобиля. На японских и корейских автомобилях часто можно обнаружить свободные контакты. На автомобилях других производителей может не быть свободных контактов. Это иногда можно решить установкой дополнительного шлейфа, если позволяет размер корпуса улитки. Свободным контактам в улитке (подрулевом шлейфе) соответствуют пустые места для «пинов» в штатном разъёме этого шлейфа. Если нет свободных дорожек, то можно найти другой подрулевой шлейф со свободными контактами (на автомобилях для американского рынка шлейф имеет больше свободных дорожек). Если нет других вариантов, то можно использовать дорожки шлейфа, отвечающие за подсветку кнопок руля. Можно использовать контакт, отвечающий за массу клаксона, переставив массу на корпус руля. Через свободный контакт будет приходить +.

На шлейфе бывают дорожки шириной 1 и 2 мм. Контакт шириной 1 мм будет пропускать ток в 1 А, контакт шириной 2 мм – 2 А. Если ток будет больше (2.5–3А), то контакты будут нагреваться, но выдержат нагрузку. Предельный ток, при котором дорожка сгорает, равен 4 А.

Если имеется нужное количество свободных дорожек, то можно использовать параллельно две дорожки, чтобы был запас.

Если у вас уже есть информация к каким контактам можно подключить обогрев, то разбирать корпус подрулевого шлейфа не обязательно. Можно сразу подключать к разъёму. Пины для подключения к улитке (можно купить в магазине радиодеталей или взять от комп. блока питания).

Нужно предварительно проверить контакты в «улитке», выдержат ли они нагрузку, подключив подогрев к аккумулятору. Проверьте при открытом корпусе подрулевого шлейфа их нагрев на ощупь или при помощи термопары.

Подключение к проводке автомобиля:

Плюсовой контакт подогрева, идущий через подрулевой шлейф можно подключить к любому толстому проводу электрики автомобиля, от которого после включения зажигания идёт +. Подогрев руля можно подключить параллельно с любым выключателем, либо сделать отдельный выключатель. Электропитание можно взять от от штатного подогрева сидений, подогрева заднего стекла и т. д.
Предохранитель размещается недалеко от места подключения к источнику питания. Предохранитель нужно применять не выше 3.5А (если дорожки в улитке не спаяны параллельно, то 4А – максимум для одной широкой дорожки). Подойдёт обычный предохранитель из магазина радиодеталей, так как плоского предохранителя такого номинала может не быть. Если используется несколько соединённых параллельно дорожек шлейфа, то нужно использовать предохранитель большего номинала.
Минус подогрева можно соединить, используя свободную дорожку в улитке. Многие подключают минус к массе руля, что тоже работает. Однако, это не совсем правильно. Сопротивление между массой руля и кузова высокое и нестабильное. Использование массы от руля не желательно, так как это не надёжное соединение (соединение с кузовом реализовано через шарикоподшипники). Это может влиять на работоспособность кнопок руля при работающем подогреве и вращении руля.
Подключение руля можно сделать через реле. Это нужно для гарантии, чтобы контакты кнопки не грелись. Подойдёт обычное автомобильное реле с колодкой.
Выключатель можно установить где угодно, на лицевой или обратной стороне руля, на кожухе руля, на панели приборов.
Если корпус подрулевого шлейфа (улитки) разбирался, то после сборки и перед установкой руля «улитку» нужно отцентровать. Информация по центровке находится на корпусе подрулевого шлейфа. Смысл в том, что нужно крутить шлейф до предела сначала в один край, потом крутить до конца в другом направлении, считая количество оборотов. Потом разделить это количество на 2 и прокрутить шлейф до середины.

Комплекты для установки подогрева руля

В продаже можно найти комплекты для установки подогрева руля. Они основаны на нихромовой проволоке маленького сечения, соединённых параллельно в виде ячеек и расположеных на эластичной самоклеящейся подложке.

В комплект входит:

Нагревательный элемент 2шт по 25см
Блок преобразователя(для снижение тока при прохождении через подрулевой шлейф, при помощи повышения напряжения)
Пины (которые подключаются к двум пинам под «улиткой» руля автомобиля)
Кнопка включения
Инструкция по установке

Также в Интернете можно найти установочный комплект на основе карбоновой нити (см. фото).

Компания «Теплодом», производящая всем известные накидки на сидения с подогревом, а также встраиваемый подогрев сидений, также производит и реализует установочные комплекты для обогрева руля «Емеля УК‑Р».

Другой комплект можно приобрести на сайте студия автоинтерьера.

В комплект входит:

нагревательный элемент толщиной 0,14 мм. И шириной 60–75 мм.
блок повышения напряжения 12В/24В
кнопка включение/выключения подогрева
соединительные провода с блоком предохранителя
инструкция по установке

Нагревательная лента достаточно эластичная, что делает её удобной для установки на обод руля без образования складок.

Печатать статью

Ещё интересные статьи:

DewBuster ™

НИХРОМОВЫЕ НАГРЕВАТЕЛИ «Сделай сам»

Эта информация предназначена для тех, кто обладает необходимыми электрическими знаниями для создания 12-вольтных телескопических нагревателей росы с использованием нихромовой проволоки. Если у вас нет таких знаний, вам следует строить нагреватели с резисторами 330 Ом. Эти обогреватели могут производить почти вдвое больше требуемой ватт тепла, поэтому их необходимо использовать с контроллером для регулирования количества тепла. Они предназначены для использования с источником питания 13,8 В постоянного тока или аккумулятором на 12 В (13,8 В при полной зарядке), более высокое напряжение приведет к их перегреву и повреждению, более низкое напряжение может не произвести достаточно тепла.Я не буду предлагать никаких советов по изменению этих нагревателей для других напряжений или приложений, попробуйте поискать в Интернете альтернативные планы нагревателей. Инструкции Марка Кея по сборке нагревателей с нихромовой проволокой охватывают детали конструкции, но оставляют это на усмотрение строителя для определения электрических аспектов, таких как как минимальная длина провода и желаемое значение сопротивления (Ом) для вашего конкретного телескопа или окуляра. Приведенные ниже инструкции гарантируют, что мощность соответствует мощности промышленного нагревателя того же размера и позволяет использовать сочетание нихромовых нагревателей, резисторных нагревателей на 330 Ом и промышленных нагревателей.Эти инструкции предполагают, что вы знакомы с моими инструкциями по сборке нагревателей с резисторами 330 Ом, в противном случае вам следует сначала просмотреть их для получения общих концепций. На этой странице описываются только аспекты нихромовой проволоки. Обратитесь к моим строительным обогревателям с резисторами 330 Ом и инструкциям Марка Кея для получения информации о том, как собрать обогреватели.

Строительство нагревателей из нихромовой проволоки

Строительство нагревателей из нихромовой проволоки включает в себя расчет желаемого сопротивления и последующее использование параллельных отрезков нихромовой проволоки для получения этого сопротивления.Вы можете получить нихромовую проволоку из старого фена, тостера, электрогрелки и т. Д. Ее также можно приобрести у таких компаний, как Jacobs. Не отрезайте кусочки нихромовой проволоки, пока не дойдете до шага 7. Эти инструкции относятся к очень низким значениям сопротивления, поэтому важно вычесть сопротивление проводов омметра из показаний измерителя. Соедините провода измерителя вместе, чтобы измерить сопротивление проводов. Вычтите это сопротивление выводов из каждого измерения, сделанного в следующих инструкциях.Например, если при соприкосновении выводов получается 0,5 Ом, то кусок нихромового провода с сопротивлением 15,0 Ом на самом деле составляет всего 14,5 Ом. Также важно понимать, что чем меньше калибр (диаметр) провода, тем выше сопротивление (Ом) на фут. Так что, если у вас есть несколько разных калибров, наименьший размер позволит сократить длину провода нагревателя.

Измерьте длину окружности вашего обогревателя в дюймах. Например, размер C11 составляет 38 дюймов.
Разделите 190 на дюймы окружности, чтобы определить желаемое сопротивление нагревателя.
В этом примере: 190/38 дюймов = 5,0 Ом
(Почему 190? Потому что это соотношение дает 0,76 Вт на дюйм окружности при работе от 12 В, что соответствует мощности аналогичных коммерческих обогревателей.)

На следующем этапе определяется мощность минимальная длина, на которую можно разрезать любой кусок нихромовой проволоки. Если нихром короче этого минимума, он имеет слишком маленькое сопротивление, поэтому течет слишком большой ток и проволока перегревается. Проволока может быть длиннее, потому что это увеличивает сопротивление, поэтому течет меньше тока и уменьшается тепло.

Не разрезая нихромовую проволоку, растяните ее и используйте зажимы из крокодиловой кожи или другие средства для временного приложения 12 Вольт на всю длину провода (убедитесь, что она превышает 30 дюймов). Предполагая, что нихром едва нагревается, переместите один зажим из крокодиловой кожи на несколько дюймов ближе, чтобы укоротить часть провода, на которую подается напряжение 12 В. Продолжайте перемещать его ближе, пока не найдете точку, которая кажется очень теплой, но недостаточно горячей, чтобы расплавить все, что касается нихромовой проволоки (будьте осторожны, не Чтобы обжечься, проволоке может потребоваться несколько минут для достижения максимальной температуры).В приведенном выше примере я обнаружил, что 30 дюймов — это самый короткий кусок, который я мог использовать, не перегревая его. Мы не хотим, чтобы проволока расплавила полосу нагревателя или какую-либо часть телескопа. Чем короче мы разрезаем данный кусок нихромовой проволоки, тем горячее он станет, потому что чем короче проволока, тем меньше сопротивление и тем больше тока проходит через проволоку. Теперь, когда мы знаем минимальную длину провода, если провода этой длины или длиннее, провод не будет слишком горячим.
Отключите питание от нихромовой проволоки и коснитесь выводов измерителя в тех местах на нейромовой проволоке, где на шаге 3 были размещены зажимы типа «крокодил», чтобы измерить сопротивление минимальной длины нихромовой проволоки.В этом примере длина нихромовой проволоки 30 дюймов показывает сопротивление 14,0 Ом.
Разделите минимальное сопротивление нихромовой проволоки (шаг 4) на желаемое сопротивление нагревателя (шаг 2), которое в этом примере составило 2,8. Увеличьте результат до следующего большего целого числа (не округляйте в меньшую сторону), которое в этом примере было 3. Это количество кусков нихромовой проволоки, которое вам придется разрезать, , но мы не знаем их длину, поэтому не сокращайте их. Нихрена еще .
Умножьте желаемое сопротивление нагревателя (шаг 2) на количество кусков нихромовой проволоки, которые мы будем разрезать (шаг 5).В нашем примере 5,0 Ом, умноженное на 3 штуки, равняется 15,0 Ом.
Подключите провод омметра к одному концу нихромового провода, затем проведите другим проводом измерителя вдоль нихромового провода, чтобы найти длину нихромового провода с желаемым сопротивлением (шаг 6). Отрежьте провод немного длиннее, и вы сможете обрезать его позже . В нашем примере длина нихрома 32 дюйма дает желаемое 15,0 Ом, поэтому мы отрезаем 3 куска нихромовой проволоки длиной 33 дюйма, и длина будет сокращена до 32 дюймов при установке клемм.
Вставьте каждый кусок нихромовой проволоки в термоусадочную пленку (например, Mouser 5174-11161), чтобы проволока не касалась себя или других проводов. Проверьте нагреватель, подав на нагреватель 12 В (как в шаге 3) в течение 10 минут, чтобы убедиться, что он не расплавит материал.
ПРИМЕЧАНИЕ. Если нихромовая проволока плохо проходит через термоусадочную трубку, сначала пропустите через трубку медную проволоку небольшого диаметра, затем скрутите нихромовую и медную проволоки вместе и используйте медную проволоку, чтобы протянуть нихром через термоусадочную трубку. трубки.
Припой не будет прилипать к нихрому, поэтому для подключения нихрома к медным проводам необходимо использовать обжимные клеммы. Обычные электрические кольцевые клеммы работают хорошо. Скрутите вместе нихромовый и медный провода, затем вставьте в клемму и обожмите. После опрессовки вы можете припаять соединения для лучшего контакта.
Постройте свои обогреватели так, чтобы нихромовые проволоки распределяли тепло равномерно по длине обогревателя, как показано ниже (если части обогревателя содержат больше нихрома, чем другие части, у вас будут горячие точки).Также убедитесь, что никакие провода не могут электрически контактировать друг с другом и не закоротить.

Если у вас есть только одна длинная нихромовая проволока, ее можно скручивать взад и вперед, как показано на первом рисунке. Если количество проходов нечетное, используйте медный провод, чтобы соединить конец нихрома с противоположным концом полосы нагревателя, где подсоединяется провод к штекеру RCA. Медная проволока должна быть покрыта термостойким материалом, чтобы она не плавилась и не касалась нихромовой проволоки.
Если нихромовые провода короче, чем длина вашего нагревателя, вы можете расположить нихромовые провода в шахматном порядке и соединить их медными проводами, как показано во втором примере.
Если используется несколько параллельных нихромовых проволок и они длиннее, чем длина нагревателя, то вы можете поставить петли рядом, как показано в третьем примере.

Лента для подогрева росы своими руками — оборудование

Просто создал простую ленту для подогрева росы своими руками. Я знаю, что многие люди покупают нагревательные ленты и контроллеры.Но если вам нравится строить и настраивать вещи, вы можете сделать свой собственный нагреватель росы довольно дешево. Посмотрите инструкции от DewBuster о том, как сделать нихромовые ленты для обогревателя. Там есть отличное руководство, которое поможет вам начать работу. В итоге я использовал лямки и липучки, чтобы прикрепить его к моему прицелу, вместо того, чтобы просто обматывать провод или использовать ленту. Моя единственная проблема в том, что в настоящее время это не регулируется для выходной мощности, это фиксированная мощность. Но я посмотрю на это позже.Добавление сопротивления уменьшило бы выходную мощность. Я мог бы даже построить группу большей мощности и уменьшить ее.

DewBuster указывает типичную выходную мощность около 0,76 Вт на дюйм. Мой оптический прицел составляет около 13 дюймов позади переднего элемента, так что это даст мне около 10 Вт. Это показалось мне немного большим, основываясь на наблюдениях других. Я заметил, что многие люди с 80-миллиметровыми рефракторами снижают выходную мощность коммерческих диапазонов примерно до 3 Вт. С моим Zenithstar 103 у меня немного больше массы, поэтому я подумал, что, возможно, 4 Вт подойдет лучше.Для больших прицелов, вероятно, потребуется больше мощности.

Лента нагревателя была довольно простой. Мне нужно было рассчитать необходимое сопротивление для моей ленты нагревателя. Я знал, что хочу сохранить выходную мощность на уровне 3–5 Вт с моей лентой нагревателя фиксированной мощности. Итак … используя закон Ома, я смог вычислить …

P = V ² / R = 4W = (12 В) ² / R

Следовательно … R = 36 Ом.

Я нашел нихромовую проволоку, которая обычно используется в нагревателях сопротивления, таких как тостеры, фены и т. Д., и искал провод, который обеспечил бы необходимое сопротивление с 2-4 витками вокруг прицела. Для моего прицела я обнаружил, что 32ga Nichrome 80 почти идеален. Мультиметр измерил это значение около 35 Ом на метр. Я измерил 13,25 дюйма каждой петли * 3 петли = прибл. 101 см, примерно 1 м … легко! Проволока такого размера почти идеально подходила для того, что мне было нужно (для вашего собственного прицела измерьте окружность вокруг прицела прямо за передней линзой. Затем проверьте характеристики нихромовой проволоки, чтобы увидеть, какой из них даст вам желаемое сопротивление для вашего прицела на протяжении любого количества петель вокруг прицела, которое вам нужно.Лично мне понравились 2-3 петли.)

Я просунул тонкий провод внутрь термоусадочной трубки 1/16 дюйма для электрической изоляции. Затем скрутил, флюсовал и припаял сегменты медных проводов к каждому концу. И я прикрепил клеммы лопатки для подключения к источнику питания. автомобильный кабель адаптера будет питать обогреватель от моего PowerTank Lithium Pro.

Я пришил несколько лент с липучками к полиэфирной тесьме, а затем вручную пришил обернутую проволоку сопротивления к тесьме, чтобы закончить мою ленту обогревателя.Вуаля!

При быстром измерении выходной мощности он составляет 0,38 А при 12 В, что составляет примерно 4,56 Вт от общей потребляемой мощности. Часть этого будет от медной части силового кабеля. Сам нагреватель, вероятно, ближе к 4 Вт, что должно отлично работать. Не могу дождаться, чтобы попробовать!

Немного математики. Немного шитья. Немного времени. Это действительно не сложный проект. Просто убедитесь, что ваши расчеты верны и вы не торопитесь. Меньше всего вам захочется обжечься о раскаленную нихромовую проволоку или расплавить что-нибудь, пусть даже шокирующий.В остальном это было довольно просто сделать. Если вам нужна лента обогревателя, но вы не хотите тратить деньги на коммерческую систему, это отличный вариант.

Wire = 8 $

Полиэтиленовая лента = 2

Иголка и нитка = вероятно 3–4 доллара

разъемов = 4

Автомобильный адаптерный кабель 12В = 7,50 $

Термоусадка = 8

Общая стоимость: 33 $

Опять же, это не регулируется, но вы можете сделать несколько нагревательных лент с разной выходной мощностью, если хотите их проверить.У вас будет много проволоки, с которой можно поиграть, особенно если вы получите набор образцов разного калибра. У меня есть набор образцов с шестью разными калибрами проволоки по 25 футов каждого. У меня есть 100 футов термоусадки, так что там тонны лишних. Вы можете повторно использовать кабель автомобильного адаптера благодаря разъемам. Возможно, вам просто понадобится больше лямок для большего количества нагревательных лент, вот и все.

Тестируйте переменную мощность, начиная с низкого уровня и затем увеличивая его. Подсчитайте, какой провод даст вам мощность для 2-3 витков, а затем примените каждую и посмотрите, какой мощности достаточно, чтобы не допустить попадания росы.Я бы начал с того, что просто протянул проволоку в термоусадочную трубку и обернул ее вокруг прицела, закрепив багровой лентой или резинками. Возможно, вы даже сможете найти в магазине электроники переменный резистор для регулировки выходной мощности.

Отредактировал Noobulosity, 5 октября 2019 г., 03:11.

Изготовление самих нихромовых лент для нагревателя росы

В моем предыдущем посте о образовании росы и ее предотвращении я объяснил, почему роса образуется на вашем оборудовании для визуализации, и изложил некоторые простые стратегии борьбы с ней.Возможно, наиболее эффективным из них является использование ленты нагревателя росы, чтобы держать оптику телескопа чуть выше точки росы.

Есть много коммерческих поставщиков лент для нагревателя росы, но они, как правило, довольно дороги и варьируются от 20 фунтов стерлингов за небольшой нагреватель окуляра до 70 фунтов стерлингов или более за большую полосу для нагрева 36-сантиметрового прицела. Изготовление своей собственной ленты нагревателя росы — гораздо более дешевый вариант, и за несколько фунтов материалов и небольшое количество усилий вы можете сделать ее столь же эффективной, как коммерчески купленная модель.

Ленты нагревателя росы своими руками (обернутые вокруг щитков)

Основной принцип создания ленты нагревателя росы очень прост; вы делаете гибкую ленту из чего-то, что проводит электричество, но имеет соответствующее сопротивление, наматываете ее вокруг объектива / корректора телескопа и пропускаете через нее электрический ток. Когда вы пропускаете электричество через резистивный элемент, он нагревается, и это, в свою очередь, нагревает ваш телескоп и удерживает его выше точки росы. Резистивные нагревательные элементы используются в бытовых электронагревателях, тостерах и обогревателях лобовых стекол автомобилей.

Одним из способов создания ленты нагревателя росы является использование электрических резисторов, соединенных последовательно или параллельно для генерирования необходимого тепла. Они довольно эффективны для нагрева небольших предметов, таких как окуляры и вторичные зеркала в телескопах Ньютона, но для больших полос они более дорогие в сборке, требуют гораздо большего количества пайки, и я подозреваю, что они также более склонны к поломке из-за негибких соединительных проводов. из резисторов.

В большинстве крупных коммерческих лент нагревателя росы в качестве резистивного элемента используется нихромовая проволока.Нихромовая проволока — это сплав никеля, хрома и железа. Он прочный, гибкий, может выдерживать очень высокие температуры и доступен в различных размерах (толщинах) с различным сопротивлением. Он также имеет преимущества: он легко доступен и дешев. Если вы заглянете внутрь своего тостера в следующий раз, когда будете готовить завтрак, светящиеся элементы, которые вы увидите, сделаны из нихромовой проволоки.

Нихромовая проволока может выделять много тепла, но мы просто хотим, чтобы оптика нашего прицела находилась выше точки росы, а не поджаривать их до хрустящей корочки.Хотя достаточно легко заявить, что наша цель состоит в том, чтобы поддерживать оптику на 2 или 3 градуса Цельсия выше точки росы (сама движущаяся цель), нет простого способа вычислить соответствующую температуру полосы нагревателя росы для достижения этого, ни мощности, необходимой для достижения этой температуры. Свойства ленты нагревателя и телескопа, а также условия окружающей среды делают слишком трудным что-либо, кроме как сделать обоснованное предположение, основанное на опыте.
Обычно ленты нагревателя используются с контроллером нагревателя росы, который снижает выходную мощность, если она слишком высока для преобладающих условий.Обычно за мониторинг отвечает оператор, но некоторые предприимчивые люди создали устройства, управляемые микроконтроллерами, которые используют датчики температуры для контроля условий окружающей среды, температуры оптики и увеличения или уменьшения мощности по мере необходимости.

Наша главная задача — найти максимальный выходной уровень, который достаточно высок, чтобы справиться с самыми холодными ночами, но не настолько высок, чтобы быть опасно горячим, когда браслет работает на полную мощность и не прикреплен к прицелу. (Ремешок будет намного горячее, чем обычно, если он включен и ни к чему не прикреплен).

После небольшого исследования коммерческих лент для телескопов и опыта других строителей я решил, что мне нужна полоса нагревателя росы, которая выдает около 0,3 Вт на см своей длины, которая будет работать с целым рядом оптических прицелов от 80-мм рефрактора до 20см SCT. Немного больше или меньше мощности не повредит, но вы должны проявлять осторожность, поскольку ошибка может привести к ожогам пальцев или дорогостоящему повреждению вашего оборудования (помните о тостере!)

По отзывам читателей, если вы создаете обогреватель для небольшого устройства, такого как объектив DSLR, окуляр или что-нибудь из пластика, содержащее масло, смазку или движущиеся части, начните с мощности ниже 0.3 Вт / см. В качестве альтернативы можно использовать контроллер нагревателя росы для ограничения мощности. Маленькие устройства имеют гораздо меньший объем, поэтому нагреваются быстрее, а масло / консистентная смазка могут стать мобильными и повредить вещи, если нагреться за пределы диапазона рабочих температур, заявленных производителем. Мне сказали, что 0,06 Вт / см подойдет для маленького объектива DSLR. По сути, если вы чувствуете, что устройство становится теплым или горячим на ощупь, значит, вы нагреваетесь слишком сильно, поэтому уменьшите его!

В оставшейся части статьи предполагается, что вы используете средний или большой телескоп, и чтобы дать вам представление о том, к чему вы стремитесь, после того, как я полностью сконструировал ленту нагревателя и заключил ее в изоленту 0.Считается, что 3 Вт на см безопасно держать в руке, не рискуя обжечься, но едва ли не на грани неудобства. И наоборот, когда браслет прикреплен к прицелу, оба ощущаются прохладными на ощупь. Прицел действует как эффективный теплоотвод (что, конечно же, является предметом учений). Следите за температурой ремешка в течение разумного периода времени (30 минут и более), чтобы убедиться, что он не нагревается с течением времени.

Я использую свое оборудование при температуре от -5 до +10 градусов Цельсия; выше этой росы, как правило, не проблема, а ниже я остаюсь дома! Если ваш климат намного холоднее или жарче, вам может потребоваться отрегулировать выходную мощность ленты нагревателя росы для компенсации.Также стоит иметь в виду, что я использовал эти нагревательные ленты на телескопах диаметром 80 мм (рефрактор) и 200 мм (SCT). Если у вас действительно большой SCT, вам может потребоваться большая выходная мощность, чтобы довести тепло до центра пластины корректора.

С моими рефракторами, в которые встроены металлические экраны от росы, я обнаружил, что обертывание ленты нагревателя по внешней стороне экрана на пару сантиметров перед объективом является наиболее эффективным. Это нагревает тонкий экран от росы снаружи и заставляет его излучать тепло на объектив, без необходимости нагревать весь корпус OTA.В этом сценарии мне не нужно добавлять вторичный пенопластовый экран для защиты от росы, хотя это может оказаться целесообразным, поскольку в этом случае я могу уменьшить мощность ленты нагревателя.

Для 20-сантиметрового SCT обертывание ленты нагревателя вокруг держателя корректирующей пластины — лучшее, что мне удалось сделать. Затем поверх ленты OTA и нагревателя натягивается поролоновый экран для защиты от росы, предотвращающий излучение тепла от прицела. Это менее эффективно, так как тепло должно проходить через толстое металлическое кольцо, удерживающее пластину корректора, а не излучаться на нее.Приложив немного усилий, я полагаю, что смогу сделать металлическую подкладку для защиты от росы из пенопласта, которая будет действовать как более эффективный радиатор и соответственно уменьшать мощность ленты.

Материалы

Для изготовления ленты нагревателя росы вам потребуются следующие материалы:

Нихромовая проволока

Нихромовая проволока: она доступна во многих различных калибрах (толщинах). Обратите внимание, что чем тоньше провод, тем выше номер калибра (SWG или AWG) и больше электрическое сопротивление.Если вы можете оценить сопротивление провода (в Ом) на метр провода, в противном случае вам, возможно, придется поэкспериментировать с выбором датчиков, чтобы найти лучший. (Я обнаружил, что разные продавцы будут указывать разные значения для одного и того же калибра проволоки, предполагая, что они либо были немного разными сплавами с разным сопротивлением, либо цифры были менее чем надежными.)

[geot country = ”Соединенное Королевство, остров Мэн, Гернси, Джерси”] [amazon_link asins = ‘B00TGQH9OY, B00TGQHBR4, B00TGQEZ0U, B00TGQFQW6, B015K4D4WG, B0165B006GQWG, B0165B006GQWG, B0165B006GQWG, шаблон’ B0165B006HCY ‘ blackskies-21 ′ marketplace = ‘UK’ link_id = ‘4dfe0ea2-0328-11e7-b70f-7f92ded88ef5 ′] [/ geot] [geot exclude_country = ”Соединенное Королевство, остров Мэн, Гернси, Джерси”] [amazon_link asins =’ B01Nh4BD8B , B00TKRXQOG, B014V4LG6C, B014VAKDY2, B00LW4G2LE, B014VA2F3E, B014VAYJYM, B014VB097W, B01BEB84ZQ ‘template =’ BWSProductCarousel ‘storece = ‘1170-84’ storece_c482-802-802-642-642-802-642-c4-d2-c4e-c8-c8e-c-c-c-c-cnin-a-cn-cn-cb-e4-a1-dd-cb-e4-e.c8 geot]

См. Раздел расчетов ниже, чтобы узнать о методе расчета соответствующего сопротивления на метр для ваших нужд и длины провода, который вам потребуется.Имейте в виду, что указанное поставщиком сопротивление на метр будет приблизительным, и вам нужно будет самостоятельно измерить фактическое сопротивление после покупки. Это, в свою очередь, может повлиять на необходимую длину. Я купил провода 32SWG и 42SWG, чтобы поэкспериментировать и на всякий случай удвоить длину, необходимую для моих расчетов.

Медный провод

Изолированный медный провод: Вам понадобится немного изолированного медного провода, чтобы прикрепить к нимромовому проводу и, возможно, сделать нерезистивную обратную ветвь для ленты нагревателя.Используйте плетеный провод, а не сплошной медный провод (для гибкости). Качественный провод динамика или провод для подключения к электросети подойдут для этого и доступны у любого поставщика электроники или в Интернете.

Провод динамика

Толстый провод динамика (т. Е. Двойные проводники): вы будете использовать его для подключения ленты нагревателя к источнику питания; не забудьте оставить достаточную слабину, чтобы ваш прицел мог свободно вращаться на его держателе.
Примечание: я покажу вам, как рассчитать общий ток в вашем нагревательном ленте и соединительных проводах ниже.Вы должны убедиться, что ваши медные соединительные провода и соединительные провода достаточно толстые, чтобы выдерживать этот ток без плавления; Как правило, вам нужна проволока диаметром от 1 до 1,5 мм.

Разъем Phono

Фонокорректоры и линейные розетки: в большинстве коммерческих лент и контроллеров конденсационных нагревателей для подключения используются фонокорректоры и штекеры (также называемые разъемами RCA). Для каждой ленты нагревателя вам понадобится один разъем фонокорректора для разъема на браслете, разъем фонокорректора на соединительном кабеле, и, в зависимости от вашего источника питания, вам может понадобиться второй разъем фонокорректора на другом конце (или какой-либо другой тип разъема). .Если вы планируете использовать несколько лент одновременно, используйте вилки и розетки разного цвета для каждого набора, чтобы избежать путаницы поздно ночью! (Я покажу вам, как сделать дешевый блок управления нагревателем росы в более поздней публикации).

Предохранитель

A Предохранитель и линейный патрон предохранителя. Рекомендуется добавить предохранитель между лентой нагревателя росы и источником питания. Если вы получите короткое замыкание или сделаете ошибку, нихромовая проволока не расплавится, поэтому вам понадобится предохранитель с номиналом, немного превышающим ожидаемый ток, потребляемый вашей лентой нагревателя, чтобы предотвратить пожар или повреждение оборудования.Если вы планируете построить контроллер нагревателя росы (подробности будут в более позднем посте), в него можно встроить предохранитель, в противном случае вам понадобится встроенный держатель предохранителя.

Термоусадочная трубка

Термоусадочная трубка: Купите упаковку термоусадочной трубки разных размеров. Вы будете использовать это, чтобы изолировать соединения на концах ленты нагревателя. Если вы обнаружите, что вам нужно создать нагревательную ленту «серийного» типа (см. Ниже), вам также понадобится большая длина термоусадки, чтобы изолировать каждый виток нихромовой проволоки.

Клейкая лента

Изолента: она будет использоваться для обертывания всей ленты нагревателя, чтобы придать ей прочность и дополнительную изоляцию. Убедитесь, что вы используете непроводящую ленту, а не ленту , а не с металлическим покрытием с одной стороны.
Самоклеящаяся липучка: используется для соединения двух концов ленты нагревателя, когда они обернуты вокруг прицела, что позволяет снимать ее, когда она не требуется.
(Дополнительно) изолирующая полоса из пеноматериала: Самоклеящаяся полоса, используемая в качестве защиты от сквозняков вокруг дверей и окон, может использоваться для повышения эффективности ленты обогревателя.Изолируя внешнюю часть браслета, вы можете гарантировать, что больше тепла будет направлено внутрь прицела.

Оборудование

Для изготовления ленты нагревателя вам понадобится следующее оборудование:

Паяльник

A Источник питания: Я использовал дешевый блок питания для ноутбука на 12 В (опять же от eBay) для питания своих лент нагревателя, поскольку я представляю, где у меня есть доступ к электросети. Ниже мы рассчитаем общую потребляемую мощность ленты (ов) нагревателя, поэтому убедитесь, что ваш источник питания может обеспечить достаточный ток (А).В качестве альтернативы вы можете использовать силовой бак или аккумулятор на 12 В для работы вашего оборудования, если вы находитесь в поле.

Припой

Очевидно, вам необходимо убедиться, что любое сетевое оборудование управляется через УЗО (которое отключит питание в случае, если оно решит добраться до земли через ваш телескоп или ваше тело!), И что оно защищено от элементы в водонепроницаемом, но вентилируемом корпусе.

Мультиметр

Паяльник и бессвинцовый припой: для соединения проводов и разъемов требуется небольшое количество пайки, но, честно говоря, ничего особенного! Также неплохо было бы иметь пару «рук помощи» и держатель паяльника.
A Мультиметр: вам нужно будет проверить сопротивление вашей ленты нагревателя, так что это незаменимая часть оборудования для работы.
Линейка или рулетка: длина нихромовой проволоки имеет решающее значение для процесса строительства, поэтому отмерьте дважды, отрежьте один раз!
При желании вы можете поискать «Медные рыболовные щипцы», которые можно использовать для соединения нихрома с медной проволокой вместо пайки. Но я сам не пробовал.

Теперь нам нужно выполнить некоторые математические вычисления, чтобы выяснить, как построить ленту нагревателя, которая выдает 0.3 Вт на см длины.

Прежде всего, я рассмотрю несколько рабочих примеров, чтобы показать вам, как рассчитать соответствующее сопротивление, длину и т. Д. После этого я предоставлю электронную таблицу для выполнения необходимых расчетов за вас. Во всех приведенных ниже расчетах используются следующие термины:

Rm: Сопротивление нихромовой проволоки на метр, как указано выше (в Ом)
Cb: Длина ремешка — окружность OTA плюс перекрытие (в см) (подробности см. Ниже)
Rt: полное сопротивление ленты нагревателя (в Ом)
Vs: Электропитание (в вольтах)
Is: Ток, потребляемый от источника питания (в амперах)
Ot: Общая мощность диапазона (в ваттах)
Oc: Выходная мощность диапазона (в ваттах на см)
Ws: Длина нихромовой проволоки (в см) (для последовательной цепи)
Ts: Количество витков провода вокруг OTA (для последовательной цепи)
Np: количество параллельных участков провода (для параллельной цепи)
Wp: Общая длина нихромовой проволоки (в см) (для всех участков в параллельной цепи)
Rp: сопротивление одиночного отрезка провода (в см) (для параллельной цепи)

Мощность

Помните, мы стремимся создать полосу, которая дает нам значение Oc, которое приблизительно равно 0.3 Вт на см для телескопа, меньше для устройств меньшего размера. Общая выходная мощность в ваттах (Ot) — это просто выходная мощность в ваттах на см (Oc), умноженная на длину полосы в см (Cb):

Ot = Oc x Cb

Так, например, мне нужно было сделать полосу диаметром 32 см для рефрактора, и при выходной мощности 0,3 Вт на см общая выходная мощность полосы составляет 9,6 Вт (0,3 x 32 = 9,6 Вт).

Текущий

Для расчета потребляемого тока в Амперах (Is), учитывая, что мы знаем требуемую общую выходную мощность диапазона (Ot) и напряжение источника питания (Vs):

Is = Ot / VS

Я использую блок питания 12 В и хочу выходную мощность 9.6 Вт, что дает мне потребляемый ток 0,8 А (9,6 / 12 = 0,8 А).

Примечание. Необходимо использовать источник питания низкого напряжения в диапазоне от 5 до 14 В. Использование сетевого напряжения в ленте нагревателя — действительно очень плохая идея, так как вы приготовите конец своего прицела, если вам повезет, и убьете себя электрическим током, если нет.

Сопротивление

Для расчета общего сопротивления в Ом (Rt), необходимого для получения определенного тока в Амперах (Is) от известного источника питания в Вольтах (Vs):

Rt = Vs / Is

Я хочу нарисовать 0.8 А от источника питания 12 В, поэтому мне нужно, чтобы мой нихромовый провод имел сопротивление 15 Ом (12 / 0,8 = 15 Ом).

Последовательный или параллельный?

Наконец, нам нужно найти лучший способ создать необходимое полное сопротивление в Ом (Rt), используя нашу нихромовую проволоку. Помните, мы уже знаем среднее сопротивление провода в Ом на метр (Rm). Есть два основных варианта; либо последовательная цепь, либо параллельная цепь.

Цепь серии

Один из способов сделать полосу — использовать последовательную цепь, т.е.е. одна нитка нихромовой проволоки, которая несколько раз перекручивается взад и вперед. Обратитесь к схеме для получения подробной информации об этом устройстве. Обратите внимание: если у нас получится нечетное количество витков нихромовой проволоки, нам нужно сделать последнюю обратную ветвь из медной проволоки, чтобы вернуть схему в начало полосы. Медь практически не имеет сопротивления, поэтому не влияет на выходную мощность.

Принципиальная схема серии

Нам нужно рассчитать необходимую общую длину нихромовой проволоки в см (Ws), чтобы создать желаемое сопротивление:

Ws = Rt / (Rm / 100)

У меня есть нихромовая проволока, сопротивление которой, как я измерил, составляет 13 Ом на метр, и мне нужно общее сопротивление 15 Ом, поэтому мне нужно примерно 115 см провода (15 / (13/100) = 115.38см).

Наконец, мне нужно рассчитать количество витков (Ts), которые будут сделаны вокруг моего OTA, включая перекрытие (Cb), следующим образом:

Ts = Ws / Cb

Окружность моего OTA плюс необходимое перекрытие составляет 32 см, поэтому требуемый нихром будет наматывать около 3,6 оборота (115/32 = 3,59 оборота вокруг OTA).

Если вы получили результат менее 1 витка, используйте расчет параллельной цепи ниже. Если вы получили результат, который не является целым числом витков, просто увеличивайте показатель перекрытия, пока не получите целое число витков.У вас получится более длинный ремешок, но он все равно будет работать.

Увеличивая перекрытие на конце моей ленты с 3 см до 6 см, я могу создать полосу из нихрома 105,49 см, делающую 3 витка вокруг OTA и выдающую 0,3 Вт на см (105,49 / 35 = 3,01 витка, достаточно близко !)

Параллельная цепь

Схема параллельной цепи

Другой вариант — использовать параллельную цепь, то есть несколько параллельных прядей нихромовой проволоки. Обратитесь к схеме для получения подробной информации об этом типе цепи.Обратите внимание, что во всех случаях нам нужна последняя медная обратная ветвь, чтобы вернуть схему в начало полосы.

Все параллельные проходы нихрома должны быть такой же длины, как и лента (Cb). Сначала нам нужно рассчитать сопротивление одного витка нихромовой проволоки (Rp):

Rp = Cb x (Rm / 100)

Таким образом, для полосы диаметром 32 см одна полоса нихрома будет иметь сопротивление 4,16 Ом (32 x (13/100) = 4,16 Ом).

Затем мы можем рассчитать необходимое количество параллельных прогонов (Np) для создания необходимого сопротивления:

Np = Rp / Rt

Итак, чтобы создать сопротивление 15 Ом из 4 параллельных проводов.16 Ом нам понадобится 0,28 параллельных проходов (4,16 / 15 = 0,28)! Ясно, что это невозможно, так как у нас не может быть менее 1 пробега нихромовой проволоки (поэтому вместо этого мы используем результат серии выше).

Если вы получите результат менее 1,5 параллельных проходов, используйте расчет последовательной цепи выше. Если вы получили результат 1,5 и более прогонов, увеличивайте перекрытие, пока не получите целое количество параллельных прогонов. Опять же, ремешок может быть длиннее, чем вам нужно, но он все равно будет работать нормально.

Если у вас получится сумасшедшее количество параллельных участков, вы можете поискать более толстую проволоку с меньшим сопротивлением на метр (но так как в конечном итоге мы будем скручивать параллельные участки вместе в проволочную «веревку» во время строительства, используя партии пробегов не является серьезной проблемой.Стоимость проволоки обычно определяется по весу, поэтому стоимость длинной тонкой проволоки в любом случае примерно равна стоимости более короткой длины толстой проволоки.)

N.B. Важно, чтобы все параллельные участки были одинаковой длины и имели одинаковое сопротивление, насколько это возможно. Упрощенный расчет выше основан на этом случае; если вам нужно использовать параллельные участки проводов с разным сопротивлением, см. это подробное описание необходимых расчетов для параллельных резисторов.

Наконец, мы можем рассчитать общую длину нихромовой проволоки, необходимой для параллельной цепи (Wp), следующим образом:

Wp = Cb x Np

Другой дизайн

Возможны другие исполнения. Например, вы можете сделать вариацию последовательной схемы, намотав нихром вокруг OTA по спирали, а не удваивая по очереди. Это может подойти для постоянной установки обсерватории, если вам не нужно время от времени снимать нагреватель, поскольку концы ленты будут постоянно соединены.

Также возможна комбинация параллельной и последовательной конструкции, когда вы делаете нагревательный элемент из нескольких параллельных участков, а затем размещаете этот элемент сериями витков в полосе (или, действительно, по спирали вокруг OTA). Возможности безграничны, но я буду придерживаться двух основных схем, изложенных выше, поскольку они должны работать с большинством небольших телескопов.

Таблица

Я создал электронную таблицу, чтобы помочь вам выполнить необходимые вычисления:

Калькулятор нихромового нагревателя росы

Вы можете получить копию электронной таблицы из Документов Google здесь.Вы не можете напрямую редактировать общую версию, поэтому вам нужно сделать следующее:

Перейдите по ссылке выше. Выберите «Файл -> Загрузить как» в меню Документов Google и сохраните копию документа в формате Excel или в формате открытого документа.
Затем вы можете открыть сохраненную копию файла на своем ПК, если у вас установлено соответствующее приложение, например Microsoft Excel или один из бесплатных офисных пакетов, поддерживающих формат Open Document.
В качестве альтернативы вы можете создать бесплатную учетную запись Google и открыть сохраненную копию в Документах Google с помощью меню «Файл -> Открыть».

Таблица, шаг 1

Определите идеальное сопротивление на метр, которое вы хотите для своей нихромовой проволоки:

Измерьте окружность внешней стороны трубы зрительной трубы (OTA) или экрана от росы, если вы планируете установить ремешок именно там. Я просто намотал шнурок на росный щит моего рефрактора и затем измерил его длину. Имейте в виду, что OTA обычно имеет окружность, которая больше, чем вы рассчитали бы, исходя из диаметра объектива или зеркала, поэтому лучше всего измерять его напрямую.Введите это число в зеленое поле с надписью «OTA Circumference» (в см).
Вам также необходимо оставить немного дополнительной длины для перекрытия полосы, чтобы вы могли соединить ее вместе с помощью липучки, а также чтобы учесть небольшую жесткость и несколько перегибов и изгибов нихромовой проволоки (нагревательный элемент часто оказывается после сборки будет немного короче, чем ожидалось). Допускается от 10 до 15% измеренной окружности. Введите желаемое перекрытие в зеленое поле с надписью «Требуется перекрытие» (в см).
Установите требуемую выходную мощность; по умолчанию для среднего или большого телескопа установлено значение 0,3 Вт / см, но для объектива или окуляра вам понадобится меньшее значение (возможно, в десять раз меньше).
Наконец, проверьте «Напряжение источника питания», которое вы планируете использовать. По умолчанию установлено 12 Вольт, но вы можете отрегулировать, например, если вы используете источник питания 5 В или 13,8 В.
Работоспособность проверьте цифру «Текущая выплата». Это должно быть в диапазоне от менее 1 А для небольшого 80-мм прицела, возможно, до 3.3 А для большого 16 см прицела. Опять же, для объектива или аналогичного, потребляемый ток должен быть намного ниже.
Теперь проверьте разделы «Результаты последовательной цепи» и «Результаты параллельной цепи» в нижней части шага 1. Вы увидите идеальные сопротивления в Ом на метр для множества сценариев; От 1 до 4 витков для последовательных цепей и от 2 до 4 витков для параллельных цепей.
Если вы хотите попробовать больше поворотов или пробежек, вы можете самостоятельно настроить зеленые значения «Повороты, введенные пользователем» и «Заезды, введенные пользователем».
Наконец, вы можете отправиться в свой любимый магазин электроники или онлайн-магазин и поискать нихромовую проволоку, которая наиболее точно соответствует расчетным значениям. Помните, что не все рассчитанные значения фактически доступны и вы вряд ли найдете точное совпадение.
После того, как вы нашли несколько кандидатов, подключите указанные от поставщиков значения сопротивления на метр к шагу 2 калькулятора, чтобы проверить их работоспособность, прежде чем нажимать кнопку «Купить». Это также позволит вычислить требуемую длину провода в см (Ws для последовательной цепи или Wp для параллельной).
Я бы посоветовал купить больше проволоки, чем вам нужно. Во-первых, сопротивление может оказаться ниже указанного. Во-вторых, вам понадобится от 6 до 8 см дополнительного провода для последовательной цепи или от 6 до 8 см для каждого кабеля в параллельной цепи, чтобы выполнить соединения с медными проводами.

Таблица, шаг 2

Вы должны выполнить следующий шаг, когда у вас действительно будет провод в руке. (Перед покупкой провода выполните пробный прогон на этом этапе, используя указанное поставщиком сопротивление на метр, чтобы узнать, сколько вам, вероятно, понадобится).

Отмерьте один метр нихрома, а затем с помощью мультиметра измерьте фактическое сопротивление этого измерителя в Ом. (Убедитесь, что вы установили мультиметр на Ом, а не на КОм или МОм!) На этом этапе не нужно разрезать провод, просто прикрепите щупы к вытянутому проводу на расстоянии одного метра друг от друга. Будьте осторожны, чтобы избежать короткого замыкания провода на самом себе, чтобы получить точные показания. Сделайте еще пару измерений на разной длине провода и усредните результат.
Теперь введите среднее сопротивление на метр в поле «Измеренное сопротивление нихрому на метр» в электронной таблице. Дважды убедитесь, что у вас есть правильные значения для OTA Circumference, Overlap, Target Output Power Output и Voltage, которые мы ввели на шаге 1, так как они будут повторно использованы для следующего набора расчетов.

Серия

: Сначала проверьте «Количество витков на OTA» в разделе «Результаты последовательной цепи». Если результат значительно меньше 1 витка, вам нужно будет использовать параллельную схему, так что пропустите.
Если результат — целое число (или очень близко к единице), это то количество витков, которое вам понадобится, чтобы вы могли приступить к созданию ленты нагревателя.
Если результат значительно больше 1, но не целого числа, постепенно увеличивайте значение «Требуется перекрытие», пока не приблизитесь как можно ближе к следующему целочисленному результату для «Оборотов вокруг OTA». В результате у вас получится немного более длинная лента, но вы можете перекрыть концы при установке, так что это не проблема.
Parallel: Если вы не получили удовлетворительного результата с последовательной схемой, проверьте значение «Number of Parallel Runs Required» в результатах Parallel Circuit.
Надеюсь, это число будет больше 1,5 (если оно меньше 1,5, вам следует использовать результаты последовательной цепи). Опять же, если оно близко к целому числу, переходите к построению по параллельной схеме.
В противном случае постепенно увеличивайте значение «Требуется перекрытие» до тех пор, пока вы не приблизитесь к целому количеству параллельных прогонов.
Примечание. Если вы получаете нечетные результаты, дважды проверьте свои измерения и ввод данных или начните заново с новой копии таблицы. Имейте в виду, что вам не нужно ничего уточнять, и в таблице в любом случае могут быть ошибки округления. Лента, которая немного длиннее, может немного перекрываться, и точно так же лента, которая на немного короче на , все равно будет работать (просто используйте дополнительную липучку, чтобы соединить концы).
Наша цель 0,3 Вт на см для выходной мощности неточна, и диапазон, который выдает немного больше или меньше, подойдет.Не стесняйтесь немного отклоняться от 0,3 Вт на см, если это приводит к более удобной длине ремешка, просто избегайте создания ремешка, который выделяет слишком много тепла. Я не пытался намеренно поджечь свой телескоп, чтобы проверить это, но полагаю, что 0,4 Вт на см было бы нормально. Я определенно не стал бы превышать эту цифру, если бы не делал снимки в Арктике.

Прежде чем приступить к сборке, необходимо сделать небольшое замечание о безопасности.

Самый большой риск в этом процессе — короткое замыкание ленты нагревателя и резкое падение его сопротивления.Например, мой браслет SCT с использованием нихрома 12 Ом / м совершенно безопасен при длине 73 см и потребляет нагрузку около 1,25 А. Если бы мне удалось замкнуть его по ошибке или из-за износа, так что эффективная длина теперь составляет всего 1 см нихрома, он потреблял бы 24 А = ОПАСНО. Глядя на тостер, вы знаете, что нихромовая проволока может выдерживать очень высокие температуры, и в этом случае существует риск возгорания.

Если вы используете сетевой источник питания, что-то либо взорвется, либо отключится довольно быстро, если вы не используете сварочный источник питания или что-то сумасшедшее.Если вы используете аккумулятор или силовой бак, вы вполне можете получить весь требуемый ток и неожиданный и несоциальный визит местной пожарной команды.(Не верите? Спросите любого местного автомеханика, почему они отключают отрицательную клемму автомобильного аккумулятора перед работой с ней, и каждый из них расскажет вам о парне, который забыл и сумел приварить стальной гаечный ключ между положительной клеммой. аккумуляторной батареи и кузова).

Вы всегда должны использовать плавкий предохранитель, последовательно соединенный с лентой нагревателя, номинал которого немного превышает значение потребляемого тока (Is), которое вы рассчитали выше. Даже при использовании предохранителя короткое замыкание может повредить ваш источник питания или контроллер нагревателя, поэтому, если вы действительно обеспокоены, проведите собственное исследование проводки в «ломе от перенапряжения», который также защитит источник питания в случае короткого замыкания.

Как отмечалось выше, если вы используете оборудование с питанием от сети на улице в ночное время, вы должны подключить его через УЗО, которое отключит подачу в том случае, если электричество решит уйти на землю через телескоп или через вас.

После того, как вы спроектировали ленту обогревателя, можно приступать к строительству. Базовая конструкция очень проста:

Изготовите нихромовый нагревательный элемент и при необходимости изолируйте его.
Затем прикрепите медные соединительные провода, предохранитель и фонокорректор.
Далее вы проверите нагревательный элемент.
Наконец, вы оберните нагревательный элемент несколькими слоями изоленты и прикрепите застежки-липучки.

Изготовление нагревательного элемента из нихрома

Прежде чем мы начнем, стоит знать, что с нихромовой проволокой немного сложно работать. Он поставляется в рулоне (или, по крайней мере, на отрезке от рулона), и он действительно, очень хочет свернуться в рулон. Из-за этого его сложно измерить, отрезать и закрепить на красивой плоской ленте, поскольку она любит вращаться и выпрямляться:

Одна вещь, которая может помочь, — это попытаться выпрямить проволоку с помощью тепла.Я взял проволоку, прикрепил к одному концу груз и повесил на крючок. Это протянуло провод прямо, а затем я использовал тепловой пистолет (для удаления краски) на высокой мощности и несколько раз нагрел провод по всей его длине. Это избавило проволоку от завитков, но по-прежнему оставалось на уме.
Другие строители предлагали аналогичный процесс, но с использованием открытого огня для нагрева провода до тех пор, пока он не загорится, но я этого не пробовал.
Держите под рукой несколько отрезков изоленты заранее нарезанной длины, чтобы можно было быстро приклеить концы проволоки к рабочей поверхности.Это предотвратит запутывание, когда вы над этим работаете. При пайке соединений мне также пригодились инструмент «руки помощи» и несколько небольших пластиковых пружинных зажимов.

Конструкция нагревательного элемента зависит от выбранной вами конструкции. (Вы можете найти полезным вернуться к соответствующей схеме выше во время этой части процесса):

, один оборот: это простейшая конструкция. Отмерьте требуемую длину нихромовой проволоки (Ws в таблице), растяните ее и дважды проверьте, соответствует ли сопротивление вашим расчетам, прежде чем разрезать.Прикрепление провода к непроводящей поверхности на каждом конце может помочь вам в точных измерениях.
Добавьте примерно 4 см на на каждом конце , чтобы получить дополнительные «хвосты» проводов для медных соединений, а затем отрежьте провод до нужной длины.

Цепь серии

, более одного витка: это самая сложная конструкция. Первый шаг точно такой же, как и выше. Измерьте общую длину провода (Ws), проверьте сопротивление, добавьте 4 см хвостовика на каждом конце и отрежьте до нужной длины.
Далее необходимо заизолировать провод по всей длине, оставив концы неизолированными.Это жизненно важный шаг в процессе, так как вам необходимо убедиться, что каждый виток провода не закорачивает на предыдущем витке, как только вы закончите сборку ленты. Помните, короткое замыкание = намного большее потребление тока = визит пожарной части!
Используйте самую длинную самую тонкую термоусадочную трубку, какую только сможете найти. Имейте в виду, что нихромовая проволока, вероятно, будет намного тоньше конечного диаметра трубки после ее усадки. Я не обнаружил, что это проблема, так как из-за склонности нихрома скручиваться он захватывает внутреннюю часть термоусадочной трубки, поэтому она не может легко соскользнуть.
Вы не сможете пропустить проволоку через один непрерывный отрезок термоусадки, так как тонкая изогнутая проволока застрянет на несколько сантиметров внутри трубки. Разрежьте трубку на части (поэкспериментируйте, чтобы найти подходящую длину) и изолируйте нихром без покрытия, надев на проволоку кусок термоусадочной трубки. Сожмите первую секцию, чтобы разместить ее, используя тепловую пушку или край паяльника, оставив 4-сантиметровый голый «хвост» на потом. Продвиньте следующую секцию трубки по проволоке, пока она не будет слегка перекрывать первую секцию трубки, усадите на место и повторяйте до тех пор, пока не закончите, оставив еще один оголенный хвост на другом конце.
Parallel Circuit: Параллельная схема также относительно проста в изготовлении. На этот раз вам нужно будет сделать отдельные участки проволоки длиной Np, каждая из которых должна быть длиной Rp см. Измерьте, проверьте сопротивление, добавьте хвосты по 4 см к обоим концам каждого ряда и отрежьте до нужной длины.
Теперь возьмите все петли с одного конца и плотно скрутите 4-сантиметровые хвосты, как будто вы делаете веревку. Затем вытяните все кончики и несколько раз скрутите вместе, и, наконец, плотно скрутите 4 см хвосты на другом конце.Не перекручивайте основную часть прогонов слишком много раз, иначе вы получите нагревательный элемент короче, чем вам требуется. Возможно, вам будет полезно использовать короткие отрезки непроводящей клейкой ленты, чтобы скрепить ветки при этом.
Обратите внимание, что, в отличие от витков в последовательной цепи, вам не нужно изолировать каждый параллельный участок от других. Ток проходит через весь элемент, как если бы это был один «провод», и не имеет значения, соединяются ли участки только на концах, в середине или касаются по всей длине.(Подумайте о медной оплетке, если вы не уверены в этом).

Присоединение медных соединений

Следующим шагом является изготовление и прикрепление медных соединений к концам нихромового нагревательного элемента. Пора сделать еще одно важное замечание о нихроме:

Нельзя паять непосредственно на нихромовую проволоку. В отличие от меди, она не «смачивается», и расплавленный припой просто стекает прямо с провода. Обычный метод решения этой проблемы в промышленных приложениях — использование обжимных соединителей для принудительного зажатия нихромовых и медных соединительных проводов вместе.
Я отказался от этого по двум причинам. Во-первых, я был обеспокоен тем, что самодельные обжимные соединения не выдержат значительного износа в полевых условиях. Во-вторых, нихромовая проволока, которую я использовал, была очень хороша, и было бы трудно найти подходящий тип электрического разъема. С тех пор мне было предложено, что медные зажимы для лески могут подойти для этой работы, и быстрый поиск по запросу «Copper Fishing Crimps» дает много недорогих результатов, так что вы можете попробовать это, если хотите избежать пайки.
В своей сборке я последовал советам других строителей и использовал «двойную петлю», чтобы зажать нихромовый провод внутри медного провода, а затем припаять медный провод к самому себе. Я опишу этот процесс ниже. это быстро и просто, и до сих пор доказало свою надежность в использовании.

Снова обратитесь к соответствующей схеме выше для выбранной вами конструкции. Вам потребуется либо сделать два коротких медных соединения для последовательной цепи с четным числом витков, либо короткое медное соединение плюс длинное медное соединение для других конструкций.

Используйте изолированный медный провод в оплетке для подключения / возврата. Провод должен быть достаточно толстым, чтобы пропускать ток, и обычно подойдет провод диаметром от 1 до 1,5 мм. Он также должен быть хорошо изолирован (особенно обратная ветвь), так как вы не хотите, чтобы нихром закоротил медный возврат по причинам, которые, надеюсь, вам понятны. Я использовал для обратной связи электрический соединительный провод на 240 В, поскольку толстая изоляция выдержит повторное нагревание соседним нихромовым проводом.
Для коротких соединителей отрежьте от 10 до 12 см медного провода и снимите 4 см изоляции с одного конца.
Для длительного возврата (при необходимости) вам нужно измерить медный провод, длина которого равна длине ленты нагревателя. Для последовательной цепи с более чем одним витком согните нагревательный элемент, как показано на соответствующей схеме, так, чтобы его длина была правильной для готовой ленты. Добавьте от 10 до 12 см на конце разъема плюс еще 6 см на дальнем конце возврата. Снова снимите 4 см изоляции с дальнего конца.
Затем возьмите нихромовый нагревательный элемент, удвойте его 4-сантиметровый хвост и поверните, чтобы получилась миниатюрная «петля палача». Проденьте оголенный конец медного разъема через петлю, сдвиньте его на себя и скрутите, чтобы получилась вторая петля. Теперь у вас должны получиться две петли, проходящие друг через друга.

Двойная петля

Теперь закрутите обе петли сильнее, пока нихром и медь не будут прочно соединены вместе. Согните нихромовую петлю обратно к медной и скрутите их вместе, как веревку.

Скрученные вместе, готовые к пайке

Возьмите паяльник и припой и используйте его, чтобы полностью покрыть медную петлю. Вы хотите сделать вокруг меди довольно большой комок или шарик припоя, чтобы он блокировал нихром внутри.
Используйте мультиметр в режиме сопротивления, чтобы проверить надежность соединения меди с нихромовым проводом.
Отрежьте кусок термоусадочной трубки нужной длины, наденьте его на медную проволоку, чтобы закрыть паяное соединение, и усадите на место.Это изолирует соединение и придает ему немного большей прочности.
Подсоедините другой соединитель / возврат к противоположному концу нагревательного элемента и изолируйте таким же образом.
Снимите небольшое количество изоляции с неподключенных концов медных разъемов / возврата и установите гнездо фонокорректора.
Примечание. Если вы подключаетесь напрямую к источнику питания, вам также необходимо добавить линейный держатель предохранителя и предохранитель между лентой нагревателя и гнездом фонокорректора.В противном случае убедитесь, что в вашем контроллере нагревателя росы установлен соответствующий предохранитель.
Сделайте соединительный кабель от нагревателя к блоку питания или контроллеру нагревателя. Отрежьте толстый кабель динамика (двухжильный) подходящей длины, достаточный для того, чтобы телескоп мог полностью вращаться на его креплении. Установите штекер фонокорректора на конце ленты нагревателя и другой штекер фонокорректора (или другой подходящий разъем для вашего источника питания) на конце блока питания.
Вы можете просто припаять (или обжать) длинный кабель непосредственно от нагревательного элемента к источнику питания (с встроенным предохранителем), но использование вилок и разъемов упрощает настройку и выход из строя вашего оборудования, плюс есть меньше шансов на повреждение, если кабель зацепится в темноте.

После того, как вы собрали ленту нагревателя, но перед тем, как подключить ее к источнику питания, вы должны проверить ее соответствие вашим спецификациям следующим образом:

Измерьте фактическое сопротивление полосы (в Ом) с помощью мультиметра. Убедитесь, что нет коротких замыканий, которые могут ввести в заблуждение, и убедитесь, что на измерителе установлено сопротивление, а не кОм или МОм. Откройте электронную таблицу и поместите результат в поле «Измеренное сопротивление полосы».
Измерьте фактическую длину нагревательного элемента в см.Поместите результат в «Измеренную длину ленты».
Измерьте напряжение источника питания или аккумулятора с помощью мультиметра. Снова убедитесь, что он находится в настройке Volts, и поместите результат в поле «Измеренное напряжение источника питания».
Если вы используете сетевой блок питания, проверьте его номинальный ток (в амперах) на информационной табличке блока питания и поместите его в поле «Номинальный ток блока питания». (Боюсь, что определение того, на сколько хватит заряда аккумулятора или силового бака, выходит за рамки этой статьи; рейтинг ампер-часов является приблизительным ориентиром, но это сложнее).
Теперь проверьте результат «Выходная мощность», который должен быть достаточно близким к 0,3 Вт на см или любому другому значению, которое вы выбрали при проектировании ленты нагревателя.
Также убедитесь, что значение «потребляемой мощности» меньше, чем «номинальный ток источника питания», если вы используете источник питания от сети. Не забудьте сложить все текущие розыгрыши, которые вы будете запускать из запаса. (Имейте в виду, что дешевый блок питания не должен постоянно работать с максимальным номинальным током, так как это значительно сократит его срок службы.)
Убедитесь, что вы использовали предохранитель между источником питания и лентой нагревателя, который является следующим доступным значением после значения «потребляемая мощность». Это особенно важно, если вы используете аккумулятор. Если номинал предохранителя слишком низкий, он немедленно перегорит, а если он слишком высокий, лента может перегреться в случае короткого замыкания.
Если вы довольны тем, что измерения дают ожидаемые результаты, теперь вы можете проверить, работает ли нагревательный элемент должным образом. Положите нагревательный элемент на сухую, твердую, непроводящую ток и негорючую поверхность, которую вы можете повредить.На всякий случай на открытом воздухе — хорошая идея!
Подключите нагревательный элемент к источнику питания. Подождите несколько секунд и убедитесь, что он не раскален докрасна, и что другие части системы не перегреваются. Если элемент перегревается, немедленно отключите питание и проверьте свою работу.
Теперь вы можете проверить, нагревается ли обогреватель. Не хватайте вещь в руке; поместите пальцы над элементом и почувствуйте, выделяет ли он ощутимое тепло.Вам нужно будет решить для себя, безопасно ли прикасаться непосредственно к нагревательному элементу или нет. Имейте в виду, что он будет отдавать изрядное количество тепла, прежде чем его обмотают изолентой. Пожалуйста, руководствуйтесь здравым смыслом и не обвиняйте меня, если обожгетесь.
Если у вас есть датчик температуры на мультиметре, вы можете использовать его для проверки температуры элемента.

Обертывание нагревательного элемента Заключительным этапом процесса является закрытие нагревательного элемента, чтобы придать ему долговечность и предотвратить его короткое замыкание на металлических частях вашего оборудования.Есть много способов сделать это, включая тканевые рукава и другие аккуратные конструкции. Я выбрал излюбленное решение всех инженерных проблем — клейкую ленту!

Используйте толстую изоленту, чтобы закрыть нагревательный элемент. Убедитесь, что лента не имеет металлического покрытия, чтобы избежать риска короткого замыкания. Сначала отрежьте полоску ленты, длина которой равна длине ленты нагревателя плюс несколько сантиметров с каждого конца.
Положите полоску ленты на рабочую поверхность липкой стороной вверх.Я обнаружил, что загибание лишней ленты обратно под полосу и приклеивание концов к рабочей поверхности предотвращает спутывание вещей.

Лента прилипла к рабочей поверхности

(один проход) / параллельная цепь: Положите нагревательный элемент на клейкую поверхность ленты чуть выше средней линии и аккуратно нажмите на него, чтобы установить. Возможно, вам придется уговорить элемент лечь на достаточно прямую линию, так что не торопитесь. Разъемы и штекер фонокорректора должны выходить из короткого конца ленты.

Термоусадочный элемент из нихрома (желтый) и медная возвратная ножка (красный)

Отлепите лишнюю ленту от рабочей поверхности и загните одну из длинных сторон ленты к себе, поверх элемента и приклейте вниз. Затем сложите другую длинную сторону от себя над элементом и приклейте вниз.

Первый сгиб

Вторая складка

Цепь серии

(более одного прохода): Положите каждый из участков на клейкую ленту отдельно, оставляя промежуток для следующего прохода.Для этого вам, вероятно, потребуется использовать всю ширину ленты.
Отрежьте вторую длинную полоску ленты и положите ее липкой стороной вниз поверх нагревательного элемента. Сожмите два куска ленты по краям и между рядами. Это поможет разделить пробеги и свести к минимуму риск короткого замыкания.
All Circuits: Склейте короткие концы ленты вместе и обрежьте излишки. Теперь у вас должен получиться «бутерброд» ленты с элементом внутри и разъемом для наушников, торчащим из одного из коротких концов.
Если у вас есть пенопластовая изоляция (например, самоклеящаяся лента для защиты от сквозняков для окон и дверей), вы можете использовать ее, чтобы сделать ленту более эффективной. Наклейте изоляцию на одну поверхность ленты; независимо от того, что будет снаружи при использовании.
Теперь отрежьте длинную полоску ленты и оберните ее по спирали от одного конца до другого, следя за тем, чтобы каждый виток перекрывал предыдущий. (Возможно, вам будет проще использовать несколько более коротких отрезков, чем одну деталь).

Наружная упаковка ленты

Наконец, оберните готовую ленту вокруг вашего OTA, чтобы проверить, подходит ли оно, и прикрепите самоклеящуюся липучку к обоим концам, чтобы вы могли плотно прилегать (ремешок должен хорошо контактировать с OTA по всей длине).
Проведите тест, чтобы убедиться, что браслет не перегревает оборудование. Вы должны запустить его не менее 30 минут, часто проверяя, не нагревается ли оборудование на ощупь. Если это так, выключите регулятор нагревателя росы или сделайте ленту с меньшей мощностью.

Завершенная лента нагревателя

Надеюсь, теперь ваша новая лента для подогрева росы будет служить долгие годы. Профилактика лучше лечения, поэтому не забудьте включить нагреватель до того, как начнет образовываться роса, а после этого — довольно сильно!

Как и во всех моих проектах, я полагался на советы тех, кто работал раньше. Ссылки на строительные нагреватели росы включают:

Платформа для сборки с подогревом и сопротивлением

Учебное пособие по изготовлению сборки

Resistance Wire Heated Build Platform, несколько заметок о моей собственной сборочной платформе с подогревом для SUMPOD и руководство для тех, кто хочет построить свою собственную.Это довольно длинный фрагмент, потому что я постарался сделать его как можно более полным. Была добавлена пара планов с некоторыми образами для загрузки, которые суммируют многое из того, что было написано здесь, поэтому хорошее место для начала — это образы. Я сам буду использовать руководство, чтобы улучшить производительность моей собственной платформы для сборки с подогревом.

Заметки будут посвящены созданию платформы для сборки с подогревом для 3D-принтера из оконного стекла толщиной 3 мм и нихромовой проволоки (проволоки сопротивления). Эта установка идеально подходит для печати PLA, потому что она приклеивается к оконному стеклу без использования какой-либо ленты, а PLA легко отрывается от стекла, поскольку платформа остывает в конце печати.Оконное стекло подходит для температур до 80 градусов C, что может быть недостаточно горячим для печати на АБС. Если кататься из АБС, то стекло для духовки или керамическое стекло могут быть лучшим вариантом, чем оконное стекло. Температура, которую я обычно устанавливаю для печати с помощью нити PLA, составляет от 55 ° C до 60 ° C.

Используйте информацию на свой страх и риск и не оставляйте 3D-принтер без присмотра во время работы из-за риска возгорания, безопасность превыше всего.

Resistance Wire Heated Build Platform Planning

Ом и Вт

Чтобы создать платформу для сборки с подогревом, нам нужно сначала выяснить несколько вещей, чтобы мы могли собрать правильные части вместе.Мы знаем, что плата RAMPS 1.3 (RepRap Arduino Mega Pololu Shield) рекомендует блок питания с номиналом не менее 11 А для питания нагретой платформы сборки, что даст нам отправную точку для выработки наименьшего общего желаемого сопротивления для нагрева. элементы объединены. Расчеты будут основаны на блоке питания 12 В, рассчитанном на ток более 11 А. Таким образом, мы можем рассчитать общее минимальное сопротивление, необходимое для нашего нагревательного элемента, разделив напряжение источника питания на максимальное количество тока, которое мы хотим потреблять.Я собираюсь использовать 11 ампер в качестве ориентира для расчета минимального сопротивления, которое мы хотим для нагретой платформы сборки, иначе это приведет к перегреву платы RAMPS 1.3. Таким образом, мы можем рассчитать, что 12 вольт, разделенные на 11 ампер, дадут нам значение сопротивления 1,09 Ом. Вычисление мощности = 12 В x 11 А даст нам 132 Вт мощности, что должно обеспечить быстрый прогрев нагревательного слоя. Чем ниже номинальная мощность, тем больше времени потребуется платформе сборки с подогревом с помощью резистивного провода, чтобы достичь целевой температуры.

Платформа с подогревом, план 3 нагревательных элемента

Теперь, когда мы знаем, какое минимальное желаемое сопротивление мы хотим для нашей платформы для сборки с подогревом, теперь мы хотим выработать максимальное желаемое сопротивление. Это важно, потому что нам необходимо знать, какой запас сопротивления допустим при разработке конструкции нагревательных элементов. Чем больше запас сопротивления, тем проще сконструировать нагревательные элементы. Мы хотим, чтобы платформа для сборки с подогревом быстро достигла целевой температуры, поэтому мы разработаем максимальное сопротивление, которое даст нам платформу для сборки с подогревом мощностью не менее 100 Вт.Таким образом, ампер = 100 Вт, разделенный на 12 вольт, даст нам 8,33 ампер, а Ом = 12 вольт, разделенный на 8,33 ампер, даст нам сопротивление 1,44 Ом. Теперь у нас есть запас по сопротивлению, с которым можно работать, который будет от 1,09 до 1,44 Ом.

Наше целевое сопротивление устанавливается в пределах диапазона сопротивления, который мы определили выше, который представляет собой сопротивление всех нагревательных элементов, встроенных в подогреваемую платформу сборки. Если для нагретой платформы сборки требуется два нагревательных элемента, тогда каждый элемент должен иметь сопротивление, в два раза превышающее целевое сопротивление, поэтому если цель равна 1.5 Ом, тогда каждый элемент должен иметь сопротивление 3 Ом. Каждый нагревательный элемент должен иметь сопротивление, равное целевому сопротивлению, умноженному на количество нагревательных элементов, используемых в нагреваемой платформе сборки.

Целевое сопротивление = Сопротивление элементам / Количество элементов

Элемент дизайна

Платформа с подогревом 2 план нагревательного элемента

Один из способов разработки резистивных нагревательных элементов для платформы сборки с подогревом — использование редактора векторной графики, например, бесплатной программы, такой как Inkscape, от inkscape.org, или вы можете использовать бумагу, карандаш и линейку. Идея состоит в том, чтобы набросать контур нагревательного слоя и конструкцию нагревательного элемента с резистивным проводом в масштабе, чтобы стекло можно было разместить поверх него для отслеживания резистивного провода вокруг конструкции элемента.

В зависимости от размера нагреваемой платформы для сборки, над которой вы работаете, вам может потребоваться более одного нагревательного элемента с резистивной проволокой, и в идеале вы хотите, чтобы все концы резистивной проволоки нагревательных элементов заканчивались на одном конце платформы.Также вы хотите решить, с какого конца платформы вы хотите отвести электрические провода и проложить их к электронике, и для движения оси потребуется достаточное провисание проводов.

Возможно создание нагревательного элемента с одним сплошным проводом сопротивления для покрытия всей нагретой платформы сборки, но требуемый провод сопротивления будет слишком толстым, чтобы с ним можно было работать, и он будет прилипать. Я бы порекомендовал использовать резистивный провод калибра 22 и выше для удобства использования, таблица размеров резистивного провода показана ниже с соответствующими значениями сопротивления на метр.

Нихромовая проволока / Таблица сопротивлений

Размеры проводов Nichome и сопротивление на метр
Датчик (SWG)	Диаметр (мм)	Сопротивление (Ом)
18	1,219	0,9596
20	0,914	1.707
22	0,711	2,821
24	0,559	4.563
26	0,457	6,828
28	0,376	10,09
30	0,315	14,37
32	0,274	18,99

Одиночный нагревательный элемент — это один непрерывный резистивный провод, который распределен по всей нагретой платформе для сборки или распределен по ее части, и в этом случае для нагрева слоя используется более одного нагревательного элемента, причем все элементы из проволоки сопротивления имеют одинаковую длину и рисунок.Стекло является хорошим теплоизолятором, поэтому важно убедиться, что провод сопротивления распределен по нему как можно более равномерно, чтобы избежать появления холодных пятен во время нагрева. Неравномерный нагрев может привести к растрескиванию или разрушению стекла, а также к проблемам со связью 3D-печати с нагретой платформой для печати во время печати из-за больших перепадов температур и перепадов температуры.

При разработке резистивного проволочного нагревательного элемента для оконного стекла толщиной 3 мм я бы рекомендовал располагать резистивный провод на расстоянии не более 20 мм по длине стекла, а также располагать резистивный провод с зазором от края стекла, измеренным менее половина зазора измеренного между проводами сопротивления.Я включил изображения в качестве примера того, как может выглядеть план платформы для сборки с подогревом, который включает некоторые расчеты для расчета оценок.

Выбор провода сопротивления

Намного проще подобрать резистивный провод к желаемому плану, который мы хотим для нашей платформы для сборки с подогревом, потому что это дает нам больше гибкости в создании желаемого рисунка нагревательного элемента. Если у вас уже есть провод сопротивления, варианты вашего плана будут ограничены.

Нихромовая проволока или проволока сопротивления

Если ваша нагреваемая платформа для сборки не намного меньше моей, я бы рекомендовал начать с как минимум двух нагревательных элементов.Это просто набросок первого нагревательного элемента, покрывающего половину платформы, чтобы получить приблизительное представление о длине резистивного провода, необходимого для одного нагревательного элемента. Предполагая, что мы собираемся использовать в нашем плане два нагревательных элемента, каждый элемент должен быть в два раза больше целевого сопротивления, чтобы соответствовать рассчитанному ранее запасу сопротивления, который составляет от 1,09 до 1,44 Ом. Итак, если длина провода сопротивления нашего нагревательного элемента составляет 880 мм, мы можем выбрать провод сопротивления из списка и разделить его сопротивление на 1000, умножить на 880, а затем разделить на 2, чтобы увидеть, соответствует ли результат нашему целевому диапазону сопротивления.Если вы протестировали резистивный провод 22 SWG из списка в расчетах, он будет сочтен лучшим подходящим, и это будет резистивный провод или нихромовая проволока, которую можно купить для подогреваемой платформы сборки. Если вам нужны 3 элемента длиной 880 мм, то лучше всего подойдет резистивный провод сечением 24 SWG, если рассчитанное сопротивление = сопротивление на метр / 1000 x 880/3 элемента.

Биты могут вам понадобиться

Нихромовый провод — или резистивный провод, широкий ассортимент калибров можно найти на ebay.Должно быть достаточно легко найти любой из них в списке выше.

Стекло — Оконное стекло успешно использовалось мной и другими людьми, просто поддерживайте температуру ниже 80 C, и все будет в порядке. Если вы можете получить термостойкое стекло, то это будет еще лучше, но нельзя быть уверенным, что PLA прилипает к этому типу напрямую, и в этом случае, возможно, потребуется использовать ленту. В этом учебном проекте используется оконное стекло толщиной 3 мм.

Источник питания — например, при использовании рампы 1.3 для питания принтера и платформы для сборки с подогревом вам понадобится блок питания, способный обеспечить не менее 16 А. Можно использовать модифицированный блок питания ПК, который может быть самым дешевым вариантом.

2-дюймовая теплоизоляционная пленка для выхлопных газов

Выхлопная пленка — Ее можно использовать для изоляции нижней стороны стекла и помогает удерживать каптоновую ленту на стекле, удерживающем провод сопротивления на месте. Его можно найти на ebay, но покупайте в магазинах, потому что цены у разных поставщиков могут сильно отличаться.

Каптоновая лента — Если вы уже занимаетесь 3D-печатью, возможно, она у вас уже есть, но, опять же, ее можно приобрести на ebay. Рулон шириной 10 мм — это тот рулон, который я использовал для своей платформы для сборки с подогревом.

Blu-Tack — Хорошо прижимает резистивный провод к стеклу при формировании нагревательного элемента.

Электрический провод — Могут потребоваться два вида проводов: подходящий провод для подключения каждого конца провода сопротивления к клеммной колодке и подходящий провод для подключения клеммной колодки к плате рампы, каждый тип провода должен иметь питание рейтинг лучше, чем рассчитанный для нагревательного элемента или платформы с подогревом.

Клеммная колодка — Может потребоваться для подключения всех проводов от нагревательных элементов, используйте один с номиналом не менее 15 А.

0,1-дюймовые обжимные клеммы, используемые для зажима резистивного провода на электрическом проводе.

Термистор — Обратитесь к RepRap Wiki для получения дополнительной информации, которая охватывает типы, рекомендуемые для использования с прошивкой вашего 3D-принтера. Для установки на плату, например RAMPS 1.3, потребуется подходящий разъем. Я использовал термистор от Rapidonline.com часть нет. 61-0452, Gt Термистор 100к 3%.

Обжимные соединители — или кабельные наконечники для соединения электрического провода с резистивным проводом, припой может не прилипать к резистивному проводу, но пайка обжимного соединения должна обеспечить более надежное соединение, необходимое для движущейся нагретой платформы сборки. Припой может быть непригоден для соединений проводов с сопротивлением при более высоких температурах слоя из-за низкой температуры плавления припоя.

Термоусадочная трубка — Некоторые из них будут рекомендованы для использования при установке термистора, это поможет снизить вероятность короткого замыкания проводов термистора.

Ацетон — жидкость для снятия лака без добавления масла, используется для очистки подогреваемой стеклянной поверхности при печати PLA-пластика непосредственно на ней. Грязная или жирная стеклянная кровать с подогревом предотвратит прилипание к ней PLA.

Сборка платформы с подогревом

Итак, у вас есть все необходимое, и вы готовы приступить к созданию платформы для сборки с подогревом для вашего 3D-принтера. Чтобы построить платформу для сборки с подогревом, выполните следующие действия:

Готовимся . Если вы используете прозрачную стеклянную платформу и создали план станины с подогревом с помощью проволочного сопротивления, как указано выше, то вы просто начинаете с размещения стеклянной платформы на плане. Затем отрежьте провод сопротивления до длины, соответствующей длине, указанной в плане, и, если используется более одного нагревательного элемента, обрежьте все провода сопротивления до одинаковой длины, чтобы все они имели одинаковое сопротивление.

Blu-Tack на проводе сопротивления

Формирование провода сопротивления . Прежде чем вы попытаетесь сделать резистивный нагревательный элемент, скатайте несколько маленьких шариков Blu-Tack, чтобы прикрепить резистивный провод к стеклу. Поместите провод сопротивления на стекло и сначала закрепите концы провода там, где нагревательный элемент начинается и заканчивается на краю стекла. Теперь сформируйте остальную часть нагревательного элемента, двигаясь к середине, начиная с концов резистивного провода. Сохранение закругленных U-образных витков проволоки во время формирования нагревательного элемента позволит вам легко настроить рисунок, чтобы он лучше всего соответствовал плану нагревательного элемента, размещенного под стеклом.

Проволока сопротивления каптоновая

Приклеиваем. После того, как вы установили все нагревательные элементы на свои места и нанесли последние штрихи, нагревательный элемент готов к приклеиванию с помощью каптоновой ленты. Приклейте каптоновым проводом резистивный провод к стеклу, сначала между клейкой лентой Blu-Tack, затем заполните зазоры каптоновой лентой после удаления клейкой ленты. Оставьте немного оголенными концы проводов сопротивления, чтобы их можно было соединить с электрическим проводом.

Подключение проводов. Подгонка электрических проводов зависит от конструкции 3D-принтера. Поместите кровать с подогревом в 3D-принтер, чтобы решить, какая длина провода нужна, и спланировать оттуда электрические провода. Снимите нагретую кровать с принтера, чтобы присоединить электрические провода к проводам сопротивления. На некоторых из включенных изображений будет показан пример того, как можно подключить электрические провода. Я использовал обжимные клеммы 0,1 дюйма для подключения электрических проводов к проводам сопротивления, но также можно использовать кабельные наконечники.Убедитесь, что соединения достаточно надежны, чтобы выдерживать движение оси нагретой платформы сборки.

Добавление термистора. Подготовьте термистор для приклеивания к стеклу, подключив электрический провод к его ножкам с помощью кабельных наконечников или какого-либо другого зажимного разъема. Изолируйте оголенные провода до буртика термистора каптоновой лентой, чтобы избежать короткого замыкания, также используйте термоусадочную трубку при необходимости. Для лучшего размещения термистора проверьте после ремонта сборной платформы с подогревом, приклейте термистор к стеклу с помощью каптоновой ленты.

Подогреваемая платформа для сборки и проводка крупным планом

Подходит для 3d принтера. Установите стеклянную подставку на принтер и подсоедините все провода. Для наилучшей работы теплового слоя и защиты 3D-принтера добавьте термобарьер на нижнюю часть стекла. Проложите провод термистора и провод нагретой платформы сборки к плате управления. При необходимости установите разъем на провод термистора и подключите его к плате управления. При использовании платы RAMPS 1.3 термистор будет подключен к контактам заголовка, помеченным T1, а нагретая платформа для сборки будет подключена к разъему D8.Подключите блок питания для питания разъемов на 5 и 11 ампер в случае платы RAMPS 1.3.

Заключительные проверки. Убедитесь, что все провода надежно подключены, и убедитесь, что движение оси не захватывает провода. Убедитесь, что один конец каждого нагревательного элемента подключен к заземлению, а другой конец каждого нагревательного элемента подключен к +12 В. Отсоедините нагретую платформу сборки от платы управления и проверьте сопротивление платформы с помощью мультиметра, чтобы убедиться, что оно соответствует нашему целевому пределу сопротивления.Если сопротивление не обнаружено, возможно, произошло короткое замыкание или электрическая цепь отсутствует, и необходимо снова проверить провода.

Тестирование платформы сборки с подогревом провода сопротивления

Рампы 1.3 RepRap Arduino Mega Pololu Shield

Когда вы довольны установкой платформы сборки с подогревом с помощью резистивного провода и все электрические провода подключены правильно и надежно, следующим шагом будет тестирование.

Прежде чем нагретая платформа сборки и термистор смогут работать, их необходимо включить в микропрограмме платы управления, но перед этим проверьте, нормально ли работает принтер с новым источником питания, если вы его заменили.Теперь, когда вы знаете, что источник питания работает, обновите прошивку на плате управления, чтобы включить подогрев платформы сборки и термистор. Включив питание 3D-принтера и подключив его к интерфейсному программному обеспечению, убедитесь, что с термистора производятся правильные показания о температуре окружающей среды, и, если все в порядке, протестируйте платформу сборки с подогревом с помощью проволочного сопротивления, начиная с низкой температуры, а затем увеличивайте ее. пока не достигнете желаемой целевой температуры. Инфракрасный термометр был бы полезен для сравнения температуры слоя с показаниями термистора.

Добавление контрольного сигнала. Светодиод может быть добавлен к платформе сборки с подогревом из резистивной проволоки, как показано на некоторых изображениях, чтобы показать, что подогреваемый слой находится под напряжением. Просто добавьте резистор 1 кОм к самой длинной ножке (аноду) светодиода и добавьте дополнительный провод к ножкам светодиода до нужной длины. Провода и резистор можно подключать к светодиоду с помощью кабельных наконечников без пайки. Используйте термоусадочную трубку или изоляционную ленту для изоляции проводов. Подключите ножку светодиода с резистором 1 кОм к 12 В и подключите другую ножку к земле, светодиод подключается к электрическому проводу, который подключен к проводу сопротивления от платы управления.

Закрытие. Благодарим за интерес к этому руководству и надеемся, что оно было полезным. Если вам удалось построить платформу для сборки с подогревом из проволоки сопротивления из заметок, оставьте комментарий.

Платформа с подогревом и термистор	Каптоновая лента 10 мм
3d-принтер для тепловых испытаний на кровати	Электропроводка, вид сбоку
Подогреваемая платформа для сборки сверху, печать.	Сопротивление проводом Платформа для сборки с подогревом сбоку, печать

[bodyadsrich2l]

Как сделать свою нагревательную спираль

Примечание по безопасности: Это потенциально опасная деятельность. Будьте предельно осторожны, если вы не очень хорошо разбираетесь в электронике.

Нагревательный змеевик жизненно важен для многих устройств, таких как сушилки, печи и кофеварки. Как бы очевидно не звучало его название, змеевик можно считать сроком службы этих продуктов.Однако, как и все временные вещи, может наступить время, когда вам потребуется заменить нагревательный змеевик. Однако не стоит хмуриться из-за дополнительных и неожиданных расходов. Вы можете легко сделать свою собственную нагревательную спираль за час или меньше, выполнив следующие действия.

Шаг 1 — Определите необходимое напряжение тепла

Количество необходимого вам хромоникелевого сплава будет зависеть от теплового напряжения, которое вам необходимо создать в вашем приборе. Если вы пытаетесь заменить старую нагревательную спираль, проверьте ее напряжение и сопротивление, просмотрев ее старое руководство по эксплуатации.Вы также можете использовать руководство производителя хромоникелевой проволоки, чтобы определить необходимое напряжение для конкретных приборов. Возможно, вам все же понадобится калькулятор, чтобы получить необходимое вам напряжение.

Шаг 2 — Намотайте никель-хромовую проволоку в желаемую форму

Медленно сверните проволоку, чтобы придать желаемой форме. Помните, что форма, которую вы придумали, должна соответствовать пространству, в котором она будет расположена. Сверните проволоку, пока не достигнете желаемой площади или диаметра, и имейте под рукой измерительное устройство, чтобы убедиться, что вы выполняете требуемые измерения.

Шаг 3 — Обрежьте конец нагревательной спирали по мере необходимости

Обрежьте и подключите провода по мере необходимости для того, что вам нужно. Чтобы избежать ошибки и необходимости наматывать проволоку новой длины, убедитесь, что вы достигли правильной формы и размера, прежде чем обрезать концы. Помните и следуйте старинной поговорке «дважды отмерь, один раз отрежь».

Шаг 4 — Присоедините никель-хромовую проволоку к источнику тепла

Временно подключите концы никель-хромовой нагревательной катушки к источнику питания, который вы будете использовать.При необходимости вкрутите винты и проверьте, нет ли свободных концов, которые, возможно, нужно закрыть изолентой.

Шаг 5 — Проверка источника тепла

Подключите устройство к розетке, чтобы проверить правильность подключения нагревательной спирали к источнику питания. Если провод не нагревается должным образом, отключите устройство и отрегулируйте все подключения к источнику питания.

Шаг 6 — Закрепите нагревательную спираль

После того, как вы убедились, что все соединения работают, закрепите нагревательную спираль, затянув винты вокруг нее.Затем установите его внутри пространства, отведенного на устройстве, и при необходимости замените все крышки.

Шаг 7 — Тестовый запуск нагревательной спирали в реальном устройстве

Установите устройство на самую высокую температуру, чтобы увидеть, реагирует ли нагревательная спираль так, как вам нужно. Если вы используете его на сушилке, дайте ему поработать в режиме «пуха» в течение нескольких минут. Тестирование его при различных температурах гарантирует, что вы знаете, что новая катушка будет служить своей цели, несмотря ни на что.

Сделай сам Создай свою собственную вакуум-формовочную машину

Наборы нагревательных элементов Proto-Form «Fast Heat»

Экономия более 30%

Представляем наши новые модульные нагревательные элементы Fast Heat для машин Proto-Form.Эти новые элементы предлагают точно такие же характеристики, но с более быстрым разогревом и гораздо более низкой стоимостью, чем предыдущие комплекты на основе Cal-rod. Они легко модернизируются в существующую конструкцию и поставляются с необходимым высокотемпературным проводом, перемычками и клеммами, а также инструкциями на компакт-диске. Наборы Cal-rod будут сняты с производства, и планы будут пересмотрены для следующей печати.

Элементы «Fast Heat» состоят из специальной спиральной проволоки сопротивления, установленной непосредственно на плите из керамического волокна.

Эти новые элементы представляют собой модульные «плитки» размером 6 x 24 дюйма и мощностью 1200 Вт каждый при напряжении 240 вольт. Лучше всего рассматривать каждую плитку как замену одной пары старых трубчатых элементов. Например, машина размером 2 x 4 фута будет использовать 8 плиток вместо 16 отдельных трубчатых элементов. Затем эти элементы соединяются друг с другом с помощью перемычек из луженой меди для упрощения электромонтажа.

Новые низкие цены !!

2 x 2 Одна зона 226 долл. США.00…. было 345,00 $ В корзину

2 x 3 Одна зона $ 326,00…. было 482,00 $ В корзину

2 x 3 Две зоны $ 371,00…. было 536,00 $ В корзину

2 x 4 Две зоны 473,00 $…. было 679,00 $ В корзину

Комплекты для печи Proto-Form состоят из 4, 6 или 8 нагревательных плиток (в зависимости от размера, плюс необходимый высокотемпературный провод калибра 8 и установочные винтовые клеммы.Эти элементы поставляются в виде набора с предварительно нарезанной керамической плитой, нихромовой нагревательной спиралью и крепежом. Вы должны использовать прилагаемый шаблон и просверлить монтажные отверстия, затем растянуть катушку и закрепить на плате с помощью прилагаемого оборудования. Смежные плитки соединяются предварительно перфорированными перемычками.

————————————————- ————————————————— ———————

Часто задаваемые вопросы

Трубчатый тип «Cal-Rod» по сравнению с элементами из спиральной проволоки.

Работают ли они так же хорошо, как старые комплекты печей на основе Cal-Rod?

Функционально они идентичны, но нагреваются быстрее и намного дешевле. Они помещаются в одном и том же месте с одинаковой тепловой мощностью и потребляемой мощностью.

Как долго прослужит спиральный нихромовый элемент?

Не совсем уверен! .. Я продаю этот тип спирального элемента для своих машин Hobby-Vac с 1996 года, и пока ни о каких отказах не сообщалось.Сколько хватает тостеру, у меня есть тот, которому 20 лет? При аккуратной сборке, без зазубрин на проводе и без повторяющихся движений или вибрации, они служат очень долго и их дешево заменить.

Безопасны ли эти элементы?

Нет, если вы прикоснетесь к ним, но и на вашей плите нет открытого огня или горелки. Ящик духовки заземлен, поэтому сломанный провод отключит выключатель, если он коснется чего-то металлического. Относитесь к нему, как к любому прибору.Руководствуйтесь здравым смыслом, не изменяйте дизайн и внимательно следуйте инструкциям.

Их еще нужно установить?

Примерно так же, как и в старых наборах для духовки, вы потратите больше времени на сборку элементов, но коробку для духовки сделать гораздо проще. Никаких специальных навыков не требуется, просто следуйте инструкциям.

Они выглядят довольно дешево, почему вы не использовали что-нибудь крутое, например кварцевые трубки или керамические элементы панели?

Короткий ответ: стоимость vs выгода.Спиральный элемент сопротивления намного дешевле, чем все другие варианты, и при правильной конструкции работает так же. Помните, что у ВСЕХ электронагревателей где-то внутри спрятана одна и та же нихромовая проволока.

Могу я просто использовать цементную плиту Hardi-backer от Home Depot?

Плита из керамического волокна в этих наборах может выдерживать 1800 градусов и прямой контакт с нагревательной спиралью. Плиточные подкладочные плиты выглядят одинаково, но на основе цемента и рассчитаны только на несколько сотен градусов.Они не горят, но треснут!

Обмотка элемента Kanthal A1

Обмотка собственных элементов

Если вы не можете найти готовый
Элемент кантала для удовлетворения ваших потребностей, вы легко можете намотать самостоятельно. Этот
операция — это 50% расчет и 50% исполнение.

Расчет:

Kanthal
A1 — высокотемпературный нагревательный провод. Он содержит железо, хром и алюминий и может выдерживать температуру до 1400 ° C (2550 ° F). Кантал имеет известное сопротивление на ногу,
обычно обозначается как Ом / фут или Ом / м (в метрических единицах).Таблицы
доступны в Интернете, но место, где вы покупаете проволоку Kanthal, сможет
точно сказать, какое сопротивление на фут. Я купил немного Kanthal A1 в Pottery Supply House в Оквилле, Онтарио, Канада. Они продают все калибры фунтами. Я заказал 18 AWG, из которых фунт составлял около 255 футов провода. Сопротивление на фут составляет 0,5369 Ом. В США я нашел на eBay аналогичный Kanthal A1 18 AWG.

Ом: Керамика
Supply House любезно предоставляет данные, необходимые мне, чтобы оказать сопротивление.
моей стихии совершенно точно.Нужный мне элемент — 19 Ом.

Диаметр: Следующее, что нужно посмотреть — это диаметр. Мне нужно, чтобы мой новый элемент был около 1/4 дюйма в диаметре.

Длина: Наконец, мне нужно, чтобы длина элемента была около 22 дюймов. Меня не особо беспокоит точная длина, так как это
собирается быть растянутым до 75 дюймов. Дело в том, чтобы сделать его короче и растянуть до длины.

Это расчетная часть …

Требуется

Ом = 19
Сколько Ом на фут = 0,5369
Требуемый фут провода = 19/0.5369

35,38 фута

Теперь это похоже на МНОГО ПРОВОДА, который поместится в стены небольшой печи! Но проволоку нужно свернуть в элемент.

Расчет катушки примерно следующий:
pi = 3,14
Предпочтительный внешний диаметр катушки = 0,25 дюйма

Для каждой катушки будет использоваться 3,14 * 0,25 = 0,785 дюйма проволоки. (Это оценка.)

Но какова длина всего элемента?

Для этого нам нужно знать толщину проволоки.Провод, который у меня есть, говорит, что 18 AWG на самом деле продается как 1,02 мм или около 0,0402 дюйма.

Число витков на дюйм составляет 1 / 0,0402 = 24,9
Число витков на фут составляет 12 x 24,9 = 298

Число футов провода на фут элемента 298 x 0,785 = 234/12 = 19,5
(Спасибо за исправление, Дэвид!)

Для 18 AWG, намотанного на катушки 1/4 дюйма, требуется почти 20 футов провода, чтобы сделать один фут элемента!

Таким образом, длина всего свернутого элемента составляет 35.38 / 19,5 = 1,81 фута (или 21,75 дюйма)

Как я уже упоминал, я планирую растянуть его до 75 дюймов, чтобы он вошел в существующие канавки в огнеупорных кирпичах.

Моя Winder

Я использовал дрель и зажал ручку в тисках. Я установил упор на спусковой крючок, чтобы сверло совершало 2-3 оборота в секунду.

Штанга 3/16 дюйма даст мне очень близко к элементу 1/4 дюйма (внешний диаметр). Я просверлил отверстие 1/16 дюйма примерно в дюйме от конца и зажал его в патроне.

Отрезав 35 1/2 дюймов от большой катушки, я вставил проволоку в маленькое отверстие примерно на 3 дюйма и запустил сверло. Зажим для быстрой перемычки удерживает спусковой крючок. Если у вас есть помощник, он может запустить упражнение и остановить его, если вы начнете болтать.

Чтобы пройти через огнеупорный кирпич, мне нужно оставить около 3 дюймов размотанным и хвостовой конец. После того, как проволока намотана, выключите сверло и дайте катушке расслабиться. Это немного пружина. Проденьте конец обратно через маленький

Быстрая проверка омметром показывает, что мы на правильном пути.

При установке элемента я знаю, что мне нужно, чтобы он увеличился от 22 дюймов до 75 дюймов. Это означает, что каждая катушка с проволокой будет находиться на расстоянии примерно двух диаметров проволоки от следующей. Я выполнял эту растяжку небольшими частями и скреплял скобами по ходу движения.

Ведет

Сложите проволоку, чтобы она прошла сквозь огнеупорный кирпич. Когда вы загибаете провод, вы создаете половину сопротивления в этой области, и провод действует больше как провод, чем как нагревательный элемент.

Если вы хотите спроектировать свою собственную печь, мы можем рассматривать этот процесс как часть целого.

Руководство по проектированию общей термической печи

Соображения по дизайну

Шаг 1: Определите, какого размера сделать ВНУТРИ духовки.
Ваш самый большой нож даст вам представление, но меньший потребляет меньше энергии для нагрева. Если вы знаете размеры изолированных огнеупорных кирпичей (IFB), это позволит вам сделать правильный выбор размера на основе использования полных кирпичей.

Шаг 2: Определите кубические футы внутри духовки.
Возьмите внутренние размеры и преобразуйте их в десятичные футы, так что 6 дюймов становятся 0,5 фута, а 9 дюймов — 0,75 фута.

Примеры:
Духовка размером 6 дюймов x 6 дюймов x 24 дюйма имеет размер 0,5 кубических фута. Это можно выразить как: 0,5 x 0,5 x 2 = 0,5

Духовка размером 9 дюймов x 6 дюймов x 18 дюймов имеет размер 0,75 x 0,5 x 1,5 = 0,5625 кубических футов.

Помните, что этот объем необходимо нагреть, а больший объем требует больше тепла, поэтому сделайте объем как можно меньшим. Как изготовителю ножей вам, скорее всего, никогда не понадобится камера высотой 8 дюймов, но вам может понадобиться камера глубиной 18 дюймов.

Шаг 3: Определите, сколько ватт тепла вы собираетесь поместить внутрь.
Шаги 1 и 2 укажут на это. Стремитесь к 5000+ ватт на кубический фут. Рекомендуется 3000 Вт или более для духовки объемом 1/2 куб. Фута. Больше мощности нагреется быстрее.

Я обследовал несколько десятков единиц «ножейщиков» от Paragon и
Даже тепло, при котором ватт на кубический фут находится в широком диапазоне от 6000
до 10 000. Конечно же 10 000 Вт / куб. Фут. единица собирается туда много
Быстрее.Обратите внимание, что некоторые модели Paragon Xpress имеют мощность более 10 000 Вт / куб. Фут.

Шаг 4: Определите требования к напряжению и току.
Для больших духовок требуется питание 240 В. Если вам нужно более 2400 Вт, вы захотите перейти на блок питания на 240 В. Максимальное значение, которое мы обычно получаем от цепей на 120 В, составляет 20 А, что составляет 2400 Вт. Если ваша духовка более 0,5 куб., Выберите 240 В, 15 А или 20 А. Мощность — это напряжение, умноженное на ток. Быстрый способ решить эту проблему — требуются ватты, скажем, 3500 Вт, разделенные на 240 В = 14.6 ампер.

Шаг 5: Определите, как элементы будут подключены.
Параллельное соединение элементов позволит вам использовать нагревательный провод меньшего сечения.

Вот некоторые базовые схемы:

3000 Вт при 240 В
18 AWG Kanthal A1

2	параллельных прогона
38	Ом за цикл
19	всего Ом
0.54	Ом на фут
6,32	Ампер на прогон
12,6	всего ампер
3031,6	Вт
70,8	футов за пробег

2200 Вт при 120 В
16 AWG Kanthal A1

2	параллельных прогона
13	Ом за цикл
6.5	всего Ом
0,34	Ом на фут
9,2	Ампер на прогон
18,5	всего ампер
2215,4	Вт
38,5	фута на пробег

Шаг 6: Определите, как будут расположены элементы.
Например, соединения с элементами производятся в задней части духовки или сбоку.А теперь прикинь, какой длины будут элементы.

Отсюда вы сможете построить элемент из объемного кантала.

Другие примечания разработчика:

В некоторых конструкциях имеет смысл располагать несколько элементов параллельно. Одна полезная формула — формула параллельного резистора.

Rtotal = 1 / (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3) …

Для своей духовки на 120 В я сделал три элемента. Я измерил каждый из них омметром и записал значения.

R1 = 19,6
R2 = 19,4
R3 = 19.5

Подключив числа, которые я получил:

1 / (1 / 19,6) + (1 / 19,4) + (1 / 19,5) = 6,499 Ом

120 В / 6,499 Ом = 18,46 Ампера
120 Вольт * 18,46 Ампера = 2215 Вт

У меня это хорошо работает в выделенной цепи 120 В 20 А.

Температурный предел

Существует температурный предел, при котором внутренняя температура не может
увеличивать любое количество с заданным количеством мощности. Это связано с потерями. По сути, что это
означает, что вам нужно все больше и больше мощности, чтобы добиться того же увеличения
температура.Ваша целевая температура будет около 1100 ° C или
поменьше. Kanthal A1 рассчитан на 1400 ° C и идеально подходит для ножей.
потребности производителя.

Таблица

Я обнаружил, что работа по вычислению катушек для различных напряжений и мощности немного утомительна. Я хочу помочь всем, кто просит, но у меня мало времени. Я сделал электронную таблицу, которая поможет выбрать калибр, длину и путь элемента для вашего размера печи, напряжения и т. Д.

Поставляется без каких-либо гарантий, но это бесплатно!

Как всегда, ваши комментарии и предложения помогают улучшить ситуацию.

Удачи,

Дан