Приветствую, Самоделкины!
Чтобы не мерзнуть в мастерской или гараже давайте попробуем собрать обогреватель своими руками.
И обогреватель не простой, а такой, чтобы прям почти бесплатно, с минимумом вложений. На сегодняшний день самый доступный и эффективный источник тепла — это обычная лампа накаливания.
Всю потребляемую энергию лампочка переводит в свет и тепло. Вот так выглядит спектр излучения лампы накаливания.
На рисунке показана часть спектра, которую может видеть человеческий глаз.
Как видите основная мощность излучения лежит в другом спектре — в инфракрасном.
Если рассматривать лампочку как источник света, то ее КПД чрезвычайно мал и составляет не более 2-3%. А вот если посмотреть на лампочку как на источник тепла, то КПД будет аж 97%, потому как инфракрасное излучение нами воспринимается как тепло.
Если увеличить напряжение, подаваемое на лампочку, то можно получить КПД светоотдачи до 15%, но при этом лампочка проживет не более пары часов. А если снизить напряжение вдвое, то светоотдача упадет в 5 раз, и почти вся потребляемая энергия уйдет на излучение инфракрасного спектра. При этом срок службы лампочки увеличится с 1000 часов до почти 1000000 часов, то есть лампочка станет практически вечной, если сравнивать с человеческой жизнью.
Но если точнее, то она сможет проработать непрерывно более 100 лет. Если соединить две лампочки последовательно, то напряжение на каждой из ламп упадет вдвое.
Вы можете видеть, как при таком подключении значительно упала светоотдача. Давайте измерим сколько потребляет такая связка лампочек. Ток примерно 290 мА.
Напряжение в розетке у автора стабильно и равняется 240 вольт. Это потому, что рядом находится подстанция.
Значит потребление двух лампочек, примерно 70 Вт. Из-за увеличения сопротивления снизилось потребление, но соотношение количества тепла на 1 Вт потребляемой мощности, увеличилось.
Для сравнения измерим ток, протекающий в одной лампочке. Он равен 420 мА. То есть, потребление составляет честных 100 Вт.
Для самодельного обогревателя автор прикупил 150-ваттные лампочки, которые, кстати, после эпического закона о запрете на производство лампочек мощностью свыше 100 Вт, теперь производятся под видом теплоизлучателей. Хитро, не правда ли?
При подключении последовательно таких ламп, сразу чувствуется излучаемое тепло. И при этом на них можно спокойно смотреть, не щурясь от яркого света. Ток в этой цепи равен 410 мА. Значит потребление такой связки лампочек около 100 Вт, которые практически полностью идут на обогрев.
Давайте посмотрим какой мощности бывают инфракрасные обогреватели и на какую площадь они рассчитаны. В интернете очень легко можно сравнить разные модели.
Как видим, большинство обогревателей тратят на обогрев одного квадратного метра 100 Вт электроэнергии. Чисто для сравнения глянем, что творится у масляных радиаторов. Соотношение такое же, те же 100 Вт на 1 м площади.
Автору нужно обогревать небольшую рабочую зону площади около 3-4 м². Поэтому он решил собрать инфракрасный обогреватель мощностью 300 Вт. Для этого потребуется 3 пары лампочек.
Чтобы обогреватель был более-менее прочным сделаем раму из алюминиевого уголка. У автора есть пару ненужных обрезков.
Лампочки внутри рамы нужно расположить так, чтобы расстояние между осями лампочек равнялось расстоянию от оси крайней лампочки до края рамы. Как-то хитро звучит, но на рисунке, думаю, все понятно.
Расстояние между рядами лампочек должно быть такое, чтобы можно было через 100 лет заменить лампочки в случае выхода их из строя. То есть необходимо оставить зазор между колбами около сантиметра. Части рамы автор временно соединяет болтами. Конечно же нужно при этом использовать угольник, иначе получится чёрти что. Теперь внутри рамы нужно закрепить две полосы, на которые будет крепиться рефлектор, то есть отражатель.
После того как автор заклепками закрепил полосы алюминия, рама стала жесткой. Углы выдержаны и можно заменить болты в раме на заклепки. Кроме болтов одного уголка оставляем возможность его открутить, на тот случай если не получится вкрутить лампочки.
А теперь самое интересное. Делаем отражатель. Обычный отражатель в виде параболы не сильно эффективен. Гораздо эффективнее отражатель в виде бипараболы. Обычный отражатель отражает часть света обратно в лампу, а бипарабола такого не делает.
Для изготовления отражателя потребуется алюминий из алюминиевых банок, потому что он легко обрабатывается имеет нужный изгиб.
Долго примеряясь, автор пришел к выводу, что лучше сделать изгиб примерно посередине, так чтобы остался запас сантиметр. И еще один изгиб, с помощью которого два сегмента будут цепляться друг за друга.
Соединить два куска вместе помогут заклепки. Но баночный алюминии очень тонкий и легко рвется, поэтому с двух сторон на заклепку наденем шайбу. Такая конструкция будет уже гораздо надежней.
Теперь нужно скрепить недостающие куски таким же макаром. Кладем рефлектор в раму.
Крепим отражатель клепками. Сначала центральные, не дожимая их до конца, а потом крайние. Это делается потому, что листы ёрзают и постоянно хотят немного сложиться. А если зажать центральные заклепки, то листы могут остаться не в том положении, в котором нужно.
Отражатель закреплен. Теперь нужно закрепить лампы, да так, чтобы они не касались рефлектора, а отстояли от него на некотором расстоянии, примерно на палец. Да, пусть будет палец.
Потребуются полоски алюминия длиной 9 см. Места крепления патрона к полоскам нужно очень точно размечать. Потому что если будет криво, то не получится завести провод. Полоса прям впритык по ширине.
Крепим полоски к раме, используя угольник. Патроны закрепим с помощью гаек с нейлоновым кольцом. Они не раскручиваются от вибрации и их не нужно контрить. Сильно зажимать гайку нельзя, так как потом будет расширяться от нагрева и может треснуть.
Теперь самый важный момент — вкручиваем лампочки. Впритык, но закрутить можно.
Теперь проводка. Автор разводил проводами какие нашел. Обязательно надевал наконечники, а Вот теперь изоляция. Провод должен иметь минимум 2 изоляции. Особенно если он касается металла.
Поставим двухклавишный выключатель, чтобы разделить нагреватели на две линии. Для этого крепим кусок фанеры, на который потом поставим выключатель. Для питания обогревателя будем использовать трехжильный кабель.
Теперь можно включать. При нажатии на первую клавишу загораются средние лампы. Рассеиваемая мощность составляет 100 Вт. При нажатии на вторую клавишу включаются остальные четыре лампы, и рассеиваемая мощность уже составляет 200 Вт.
А теперь две клавиши вместе.
Эта штука реально греет. Прям сразу при включении ощущается тепло как от солнца. Как будто сидишь перед камином. При этом свет от лампочек не идет яркий и не бьет по глазам. Даже через майку тепло сразу пробивается. Огромный плюс такого обогревателя в том, что он греет сразу не только тот участок, на которой он направлен. Если повесить в четырех углах гаража такие обогреватели ватт по 500, то можно не бояться замерзнуть зимой. Да, выйдет дороговато, рублей 10 за час, но включать их можно только когда необходимо, и не отапливать помещение заранее. И не придется ждать пока оно прогреется.
Для подвешивания светильника автор использовал перфоленту. С ее помощью можно легко регулировать угол наклона светильника.
С двух метров тепло от обогревателя чувствуется отчетливо, значит все работает.
Благодарю за внимание. До новых встреч!
Видео:
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Источник: