Самодельный обогреватель
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.
Ход работы
Сначала отделяем решётку кулера от вентилятора, она нам тоже пригодится. Кладём вентилятор правильной стороной (чтобы он дул наружу) в баночку, и закрепляем его на дне при помощи нескольких винтиков. Он понадобится для того чтобы гнать горячий воздух в комнату от раскалённой проволоки. Теперь сворачиваем саму проволоку спиралью — её можно намотать на толстый карандаш и снять. Это нужно для большей отдачи тепла при прохождении воздуха мимо спирали. Закрепляем спиральку внутри корпуса, концы нужно вывести наружу и подсоединить к проводам. Наш обогревать почти готов. Осталось накрыть корпус решёткой от кулера, для безопасности. Она как будто специально создана для этого — получился отличный прибор, напоминающий горячий фен.
Расчет
Основное применение нихромовой спирали — нагреватели в электрической печи сопротивления. Данная область эксплуатации предъявляет к рассматриваемым изделиям требования, которые обязательно должны быть учтены в процессе проектирования электропечи и изготовления нагревателей для нее.
Важной составляющей при проектировании печей сопротивления является расчет нагревателей, который в общем виде выглядит следующим образом:
- выбор расположения нагревателей на стенках рабочей камеры печи (только на боковых стенках, только в поду и на своде, или на всех стенках камеры), а также систему нагревателей;
- выбор возможных материалов для изготовления нагревательных элементов (очень популярным материалом для этих целей является нихром марок Х20Н80 и Х15Н60, однако также могут быть использованы фехраль Х23Ю5Т, Х27Ю5Т и тугоплавкие металлы — вольфрам, молибден, тантал, ниобий);
- определение размеров нагревателей и их массы (подробный расчет указанных параметров рассмотрен в статье “Нагреватели. Методика и примеры расчета”; там же можно воспользоваться специальным калькулятором);
- выбор размещения нагревателей внутри камеры печи в соответствии с их размерами из п. 3.
Варианты размещения нагревателей
В пункте 4 собственно и выполняется расчет нихромовой спирали, изготавливаемой из проволоки, диаметр и длина которой определяются в пункте 3. Основная задача здесь — это разместить нагреватель расчетной длины в ограниченном пространстве печи. Нихромовая проволока подвергается навивке в виде спиралей или сгибанию в форме зигзагов, что позволяет вместить большее количество материала (по длине) в рабочую камеру. Наиболее распространенным вариантом является спираль.
Нихромовая спираль в электрической печи
Обычно для изготовления нагревателей промышленных печей применяется проволока из нихрома диаметром Ø от 3 до 7 мм. Однако для печей с рабочей температурой 1000 °C и выше следует брать проволоку Ø менее 5 мм (см. “Нагреватели. Методика и примеры расчета”). Соотношения между шагом спирали и ее диаметром и диаметром проволоки выбирают таким образом, чтобы облегчить размещение нагревателей в печи, обеспечить достаточную их жесткость, в максимально возможной степени исключить локальный перегрев витков самой спирали и в то же время не затруднить теплоотдачу от них к изделиям.
Чем больше диаметр спирали и чем меньше ее шаг, тем легче разместить в печи нагреватели, но с увеличением диаметра уменьшается прочность спирали, увеличивается склонность ее витков лечь друг на друга. С другой стороны, с увеличением частоты намотки увеличивается экранирующее действие обращенной к изделиям части ее витков на остальные и, следовательно, ухудшается использование ее поверхности, а также могут возникнуть местные перегревы.
Практика установила вполне определенные, рекомендуемые соотношения между диаметром проволоки (d), шагом (t) и диаметром спирали (D) для проволоки Ø от 3 до 7 мм. Эти соотношения следующие: t ≥ 2d и D = (7-10)d для нихрома и D = (4-6)d — для менее прочных железохромоалюминиевых сплавов, таких как фехраль и т.п.
Размеры спирали из нихрома
Для более тонких проволок отношение D и d, а также t обычно берутся больше. Значительно распространены спиральные нагреватели на керамических трубках. Такие нагреватели с точки зрения излучения и размещения мощности на стенках печи практически эквивалентны свободно излучающим спиралям из нихрома и, наоборот, они существенно эффективнее, чем спирали в пазах и полочках. Конструкция проволочных спиральных нагревателей на керамических трубках является универсальной и с точки зрения применения материалов, и по расположению нагревателей в камере печи. Отношение внутреннего диаметра спирали к наружному диаметру трубки у таких нагревателей может быть принято равным примерно 1,1-1,2, расстояние между осями трубок 1,5-2D.
Некоторые замечания
Можно усовершенствовать прибор, используя дополнительные детали:
- гипс
- стальная проволока
- выключатель
Стальную скобу не придётся никак приспосабливать внутри корпуса — она нужна только в качестве удобной подставки для прибора. Выключатель позволит легко управлять прибором. Его можно установить на боку корпуса баночки, добавив туда пару винтиков. А вот гипс поможет придать прочности и сохранности нихромовой проволочке. Высыпаем сухой гипс в воду, разводим его и окунаем в раствор скрученную спиральку, после чего высушиваем под слоем гипса на воздухе, до затвердевания. Теперь нагрев будет более мягким, а прибор более долговечным и безопасным. Главное не забыть оставить на концах контакты для подсоединения проводов.
Итог: У нас получился простой и эффективный прибор для обогрева помещения. Если всё правильно выполнено — то он будет безопасен в эксплуатации и станет потреблять совсем немного мощности.
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.
Где купить проволоку для бисероплетения
Такой вид проволоки среди рукодельниц наиболее популярен. Проволока толщиной 0,3 мм или 0,2 мм в основном используется для плетения деревьев, цветов, объемных фигур, иногда можно применять для создания оригинальных украшений.
Проволока для бисероплетения такой толщины бывает и нескольких цветов для более качественного результата работы. Выделяют: серебристую и золотую проволоку, красную, зеленую и синюю, желтую и лиловую.
Цветов очень много, поэтому можно легко выбирать, не переживая, что проволоку будет заметно под изделием.
Проволока для бисероплетения такой толщины легко проходит через чешский бисер № 10, легко гнется (при этом не теряет своей прочности), отлично держит и фиксирует форму, которую ей придали.
Проволока с такой толщиной не менее распространена среди рукодельниц. В ее палитре имеется также много цветов: черный, медный, зеленый, серебряный, красный, золотой, зеленый, малиновый, желтый, медный и несколько других оттенков.
Чаще всего проволоку 0,5 мм применяют в изготовлении деревьев, в основном стволов и веток.
Это более прочная проволока. Она используется при создании стволов деревьев из бисера и стеблей цветов. Эта проволока также эластична и гибка (потому что создана специально для творчества), поэтому можно с легкостью придать ей нужную форму и прочно зафиксировать.
Проволока для бисероплетения толщиной 1 мм имеет разные цвета, поэтому ее всегда можно подобрать под вашу готовую работу.
Есть и другие размеры проволоки, которые не так распространенные в рукодельных кругах, но тоже имеют право на жизнь и применение в работе. К таким относятся: проволока с толщиной 0,18 мм, 0,25 мм, 0,38 мм, 0,4 мм, 0,6 мм, 1,2 мм и другие.
Сколько стоит проволока? Я обычно покупаю проволоку . В моем городе в магазине она стоит примерно 40 рублей один моток. Наверное, цена может меняться в зависимости от региона.
Где можно взять нихромовую проволоку
Существует несколько вариантов, как и где можно приобрести изделие из нихрома.
На сегодняшний день практически в каждом населенном пункте существует справочная по товарам и услугам. Обратившись к ней, можно получить от оператора информацию, какая организация торгует нихромом и ее контактные телефоны. Такую информацию можно узнать и в Интернете. Однако в этой ситуации шансы приобрести нормальный товар практически равен нулю
, потому что если кто и возьмется доставить материал, то это будет всего лишь полтора-два метра. Организации в основном специализируются на оптовых продажах. Но уточнить все-таки стоит.
Если такое изделие продается в другом городе, то можно воспользоваться . Однако этот вариант предусматривает доплату
за пересылку. Можно проволоку приобрести в специализированных магазинах. Это могут быть «Радиодетали», «Умелые руки» и другие подобные павильоны. Продавцы таких частных магазинов, торгующие различными запчастями, друг друга знают очень хорошо. Поэтому, если у такого «частника» в наличии нет нихромовой проволоки, он может подсказать, где ее приобрести. Между прочим, найти ее можно в обыкновенном хозяйственном магазине. Спирали для электрических плит изготовлены из нихрома.
Ни один населенный пункт не может обойтись без наличия базара, где можно приобрести все что угодно. Самое главное – это тщательно обойти весь рынок и даже можно поспрашивать продавцов. Можно и наткнуться на такое изделие из нихрома.
Чтобы найти такую проволоку, следует где-нибудь отыскать старый прибор
, например, лабораторный реостат. Сам по себе он не представляет никакой ценности, однако на нем намотано небольшое количество нихрома.
Нихромовая проволока является высококачественным пластичным изделием благодаря своим замечательным техническим характеристикам. Купить или достать ее любым другим способом хоть и трудно, но возможно. Нужно лишь проявить инициативу и попробовать все вышеуказанные способы.
Наша страна никогда не испытывала недостатка в «народных умельцах». Сообразительность и изобретательность всегда являлись отличительными чертами русского человека. Один из вопросов, которые волнуют многих современных «Кулибиных» – где взять необходимое количество нихромовой проволоки? Но сначала разберемся, чем же она так привлекает отечественных «самоделкиных»?
Что это за материал? По сути, это особый сплав с повышенной концентрацией таких химических элементов, как никель и хром (отсюда и название проволоки). Она может иметь сечение самой различной конфигурации (круг, трапеция, квадрат, овал) и диаметра (от долей «мм» до нескольких «см»).
Почему «нихром» так ценится?
Во-первых , он не ржавеет, а коррозия, как известно – «больное место» большинства металлов и сплавов.
Во-вторых , проволока из этого материала характеризуется повышенным сопротивлением электрическому току. Следовательно, чтобы получить одинаковое количество выделяемого тепла при включении в эл/цепь, «нихрома» (в погонных метрах) понадобится в несколько раз меньше, чем, скажем, стали. Отсюда и уменьшение веса прибора (приспособления), и возможность миниатюризации конструкции (уменьшения габаритов).
В-третьих , нихромовая проволока не изменяет своих свойств, не деформируется, не «горит» при высоких температурах.
В-четвертых , она эластична, и ей можно придать любую форму.
Где применяется такая проволока? Честно говоря, всего и не перечислить, особенно если вести речь о производстве. Поэтому в качестве примера отметим только несколько вариантов ее использования в быту:
- станки для разрезания пенопластов;
- приспособления для выжигания по древесине;
- системы обогрева стекол «авто» и зеркал заднего обзора;
- простейшие бытовые обогреватели, более известные как «козлы»;
- печи для обжига (при самостоятельном изготовлении керамики);
- для разогрева некоторых видов металлов (в домашних кузнях);
- самодельные .
Где взять?
Вот мы и подошли к этому риторическому вопросу. Рассмотрим все возможные варианты.
Купить . Здесь также свои варианты.
Кстати, приобрести такую проволоку можно и в обычном хозяйственном магазине. Спирали для эл/плит делаются из того же «нихрома».
На базаре. В каждом населенном пункте есть места, где народ продает все, что угодно. Такие «точки» называются по-разному – «барахолка», «развал», «блошиный рынок». Нужно только не пожалеть времени и походить, посмотреть, поспрашивать. Все зависит от того, в каком объеме нужен «нихром». Наверное, это самый перспективный путь поиска, тем более, если материала нужно немного.
Вывод
Купить или достать иным способом нихромовую проволоку можно. Необходимо лишь проявить инициативу и испробовать все указанные выше способы.
Что представляет собой нихром
Это сплав, сформированный двумя базовыми металлами — никелем и хромом. Причем первый иногда составляет до 80 % от структуры сплава. Также в состав нихрома вводятся другие металлы, среди которых железо, алюминий, кремний и др. К эксплуатационным особенностям материала относят высокое электрическое сопротивление, жаростойкость, а также пластичность. отдельности эти качества не являются чем-то особенным для традиционных металлов, однако нихромовая нить выигрывает именно за счет их сочетания в одной структуре. Например, та же пластичность как раз и позволяет изготавливать нитяные волокна сплава, далее применяя их в печах, где рабочая среда может составлять в температурном показателе порядка 1 200 ˚C. Кроме этого, в зависимости от назначения сплав может дополнительно подвергаться легированию, что придает ему новые свойства или же улучшает основные характеристики. Так, для повышения рабочего ресурса нихром разбавляется редкоземельными металлическими компонентами.
Что представляет собой нихром
Нихром представляет собой устойчивый к коррозии сплав, состоящий из 2-х металлов – никеля и хрома, и добавок (марганца, серы, алюминия, фосфора, железа и др.). Сплав обладает устойчивостью к температуре до +1300⁰C, а пластичность позволяет использовать его для производства электронагревательных и резистивных элементов, разных прокатов и проволоки (нити). В зависимости от состава, нихром делится на определенные марки.
Характеристики и свойства нихромовой проволоки
Производство нихромовой проволоки ограничено двумя основными марками: X15H60 и X20H80. Характеристика и свойства каждой марки отличаются.
X20H80 характеризуется:
- Составом из 25% хрома, 75% никеля, 1% железа.
- Удельным сопротивлением 1,13 Ом·мм 2 /м (для проволоки диаметром свыше 3 мм).
- Температурой работы 1250⁰C-1300 ⁰C.
Плотность X20H80 составляет 8500 кг/м³, удельная теплоемкость – 0,44 кДж/(кг·К).
X15H60 уступает X20H80 по технической характеристике:
- температура работы – 1000⁰C-1100 ⁰C;
- состав – 18% хрома и 60% никеля;
- удельная теплоемкость – 0,46 кДж/(кг·К);
- плотность 8200 — 8500 кг/м³;
Удельное сопротивление данной марки составляет 1,12 Ом·мм 2 /м.
Небольшое содержание железа в X20H80 позволяет нити проявлять сопротивление коррозии и износу. В отличие от X15H60, более подверженной коррозии. Однако эта марка служит производством образцов, сечение которых отличается большей пластичностью и меньшей площадью.
