Главная / Строительство дома / Стены и перегородки / Электроотопление своими руками стены в чугунных батареях

Электроотопление своими руками стены в чугунных батареях

Одно из преимуществ электрического обогревателя перед другими источниками тепла, сжигающими углеводородное топливо, — простота конструкции. Благодаря этому любой мастеровитый хозяин, немного разбирающийся в электротехнике, способен изготовить отопительный прибор простой конструкции своими руками. Нужно лишь выбрать подходящий вариант электрообогревателя, правильно рассчитать тепловую мощность и подготовить требуемые материалы.

Назначение бытовых приборов явствует из названия — обогрев жилых и других хозяйственных помещений с использованием электроэнергии. Оборудование данного типа применяется для организации общего и местного отопления различных зданий и сооружений. Принцип работы одинаков для всех видов нагревателей — преобразование электрической энергии в тепловую с эффективностью (КПД) порядка 98—99%.

Местное отопление — это направленный обогрев части помещения на определённом участке. Пример: мастер автосервиса производит работы в смотровой канаве, расположенной в большом ангаре. Поднимать температуру до 20°С во всём здании неэкономично, для создания работнику нормальных условий достаточно поставить в яму электрообогреватель.

Инфракрасный обогрев используется на СТО для сушки автомобилей

Все отопители делятся на 2 группы по способу передачи тепла:

Конвекционные. Отдают тепло непосредственно воздуху комнаты, вызывая появление конвективных потоков. Более холодная и тяжёлая воздушная масса вытесняет вверх нагретый лёгкий воздух, отчего возникает круговая циркуляция от потолка к полу и обратно.
Инфракрасные. Тепловая энергия передаётся окружающим поверхностям посредством инфракрасного излучения. Воздух нагревается в последнюю очередь, получая тепло от предметов.

Из-за особенностей конструкции большинство обогревателей являются смешанными — отдают тепло конвективным и лучистым способом, но в разном соотношении. Инфракрасными считаются приборы, передающие 70—80% энергии излучением, остальные отопители — конвекционные.

Прямой нагрев воздуха бытовым прибором вызывает конвективную циркуляцию в комнате

К группе инфракрасных обогревателей относятся следующие бытовые электроприборы:

с трубчатым нагревательным элементом, сделанным в виде лампы;
керамические панельные;
кварцевые;
длинноволновые настенные и потолочные;
микатермические.

В каждой разновидности реализовано лучистое выделение теплоты тем или иным способом — посредством раскалённой нихромовой нити, углеродного элемента, металлических пластин либо панелей из искусственного камня. В микатермических отопителях производители применяют слюду и окислы различных металлов, что существенно удорожает конструкцию.

Инфракрасный обогреватель передает тепло поверхностям предметов

Общепризнанная новинка, относительно недавно пополнившая ассортимент электрообогревателей, — инфракрасная плёнка разной ширины. Выделяет лучистое тепло с помощью тонких карбоновых элементов, нанесённых на полимерную основу. Применяется для устройства напольного, настенного и потолочного отопления.

В карбоновой пленке углеродные нагревательные элементы нанесены на гибкую полимерную основу

Для воздушного обогрева помещений используются бытовые приборы следующих типов:

настенные и напольные конвекторы;
переносные тепловентиляторы;
масляные радиаторы;
модульные обогреватели — так называемые электробатареи.

Тепловентилятор отличается простой конструкцией, малыми размерами и весом

Две первые разновидности являются чисто конвективными отопителями, отдающими примерно 80% теплоты напрямую воздуху. Принцип теплообмена прост: нагревательный элемент из хромоникелевой проволоки обдувается воздушным потоком, создаваемым крыльчаткой вентилятора либо за счёт естественной циркуляции.

Поверхность масляных радиаторов и электробатарей прилично нагревается (иногда — до 60 °С), поэтому значительная доля теплоты передаётся в комнату излучением — до 40%. Остальную энергию отнимает воздух, омывающий многочисленные теплообменные рёбра агрегата.

Внешне электробатареи похожи на водяные приборы отопления, только греются электрическим ТЭНом

При большом желании и наличии навыков домашний мастер-умелец может изготовить любой из перечисленных разновидностей нагревателей. Исключение — аппарат микатермического типа со слюдяными элементами. Вопрос заключается в стоимости подобного изделия: например, для лампового инфракрасного обогревателя нужно купить трубчатый нагревательный элемент, для конвектора — ТЭН и алюминиевый ребристый радиатор.

Когда речь идёт о сборке недорогого отопителя из подручных материалов, стоит рассмотреть такие варианты:

тепловентилятор;
электробатарея;
кварцевая панель.

Кварцевые панели делаются из обычного цементно-песчаного раствора

Последней разновидности обогревателей присвоили красивое название сами производители. В действительности это панель, сделанная из цементного раствора с кварцевым песком, нагревательный элемент замурован внутри плиты.

Греющий прибор простейшей конструкции состоит из таких элементов:

корпус;
нагревательный элемент — воздушный ТЭН либо спираль из хромоникелевого сплава;
осевой вентилятор обдува;
выключатель и регулятор мощности;
автоматика безопасности.

Электрическая тепловая пушка включает 2 основных элемента — нагреватель и вентилятор

Мощные версии данных обогревателей — тепловые пушки — применяются для отопления помещений большой площади. Вместо осевых вентиляторов в них используются центробежные (улитки), а корпус сделан в виде трубы.

Чтобы своими руками изготовить тепловентилятор, нужно приобрести либо найти в домашнем хозяйстве нагревательный элемент. Но вначале необходимо определить мощность будущего отопителя.

Учитывая высокий КПД преобразования электрической энергии в тепловую, следует приравнять потребляемую мощность прибора к теплоотдаче. Если нагреватель «тянет» из сети 1 кВт электричества, то в помещение он фактически передаст 990 Вт, разницу можно считать погрешностью.

Чтобы отмерить нихромовую нить, нужно рассчитать её сопротивление

Алгоритм расчёта выглядит так:

Выясните площадь комнаты и умножьте данную цифру на 0,1 кВт — получите величину тепловой мощности, потребной на обогрев помещения. Если высота потолков превышает 3 м, высчитывайте объем и умножайте его на 0,035 кВт. Например, площадь комнаты равна 20 м 2 , тогда мощность обогревателя составит 20 х 0,1 = 2 кВт.
Приравнивая тепловую мощность к электрической и зная сетевое напряжение (220 В), определите силу тока в цепи. Пример: 2 кВт / 220 В = 9 А.
Пользуясь формулой закона Ома, рассчитайте сопротивление в цепи нагревателя. В рассматриваемом примере R = 220 В / 9 А = 24,5 Ом.
По значению сопротивления подберите длину хромоникелевой проволоки независимо от диаметра. Достаточно замерить мультиметром сопротивление участка спирали и отрезать кусок нужной длины.

Зная величину сопротивления, несложно отрезать нить нужной длины с помощью мультиметра

Существует более простой путь — вместо нихрома купить готовый воздушный ТЭН требуемой мощности. Но подобное решение обойдётся значительно дороже, а проволока может найтись в старых греющих аппаратах (фен, утюг и так далее).

Для сборки тепловентилятора понадобится стандартный набор домашнего инструмента:

пассатижи;
кусачки;
острый нож для зачистки проводников;
дрель со свёрлами Ø3—8 мм;
ножовка по металлу;
отвёртки различных типов — плоская и крестообразная.

Если в обогревателе планируется устанавливать вентилятор с постоянным напряжением питания 12В, придётся собрать выпрямительную схему и поставить понижающий трансформатор. Для сборки электрической схемы понадобится паяльник с флюсом, припоем и канифолью в комплекте. Измерения напряжения и сопротивления производятся мультиметром.

Помимо перечисленного инструмента, при изготовлении тепловой пушки понадобится мультиметр

Конвективный обогреватель можно изготовить из таких деталей:

корпус — любой подходящий, например, от старого компьютера или блока питания;
малогабаритный осевой вентилятор с напряжением питания 220 В (переменный ток), такие используются в различной бытовой технике и системах вентиляции;
нагреватель — кусок хромоникелевой проволоки, отрезанный по расчётному сопротивлению;
изолятор — обрезок асбестоцементной трубы подходящего диаметра;

Вентилятор и трубу желательно подобрать примерно одинакового диаметра

Чтобы использовать низковольтные типы вентиляторов постоянного тока, например, кулер от ПК, нужно понизить и выпрямить напряжение с помощью трансформатора и диодной схемы. Добавьте к ней конденсатор номиналом 100—200 мкФ для сглаживания пульсаций тока и продления срока службы кулера. Если в вашем распоряжении имеется рабочий блок питания компьютера, то схему собирать не потребуется.

Чтобы подать на вентилятор 12 вольт, нужно собрать примитивный блок питания по схеме

Первым делом необходимо подготовить к монтажу нагревательный элемент. Если вам досталась готовая хромоникелевая спираль, разбейте её по длине на участки, равные внутреннему диаметру асбестовой трубы, затем согните в найденных точках. Прямую проволоку нужно навить вокруг любого круглого предмета Ø0,5—1 см.

Помните, что после навивки спираль раскрутится и немного увеличится в диаметре за счёт упругости.

Готовую спираль нужно перегнуть, поделив на равные участки

Пошагово технология сборки выглядит так:

Просверлите в асбестовой трубе отверстия диаметром 4—5 мм для крепления участков спирали. Располагайте отверстия таким образом, чтобы витки нагреватели пересекали внутренний проход трубы под разными углами.
Используя винты с гайками и шайбами, закрепите хромоникелевую спираль внутри трубы. Концы проволоки выведите на край изолятора и просверлите отверстия для соединения с проводниками.

Хромоникелевая нить крепится к трубе в нескольких точках винтами

Крыльчатка вентилятора размещается четко напротив трубы с нагревательной спиралью

Для запитки низковольтного вентилятора соберите диодную схему с понижающим трансформатором. На выходе диодного моста поставьте электролитический конденсатор. По окончании монтажа проверьте правильность соединений и приступайте к испытанию обогревателя, включив его в сеть. Если при работе вентилятора спираль накаляется докрасна, придётся найти более производительный нагнетатель, иначе проволока быстро перегорит.

Некоторые умельцы подают питание 12 В на вентилятор без понижающего трансформатора, снимая напряжение с определённого участка проволоки и подавая его на диодный мост. Метод не слишком безопасен — искать нужную точку придётся вольтметром на включённом в сеть нагревателе.

Источник тепла представляет собой чугунный радиатор устаревшей конструкции, куда вместо нижней боковой заглушки вкручивается трубчатый электронагреватель — ТЭН. Батарея заполняется водой, образующиеся излишки воздуха удаляются через автоматический воздухоотводчик либо ручной кран Маевского.

Чугунный радиатор старого типа выбран для изготовления электрообогревателя неслучайно — в каждую секцию батареи помещается минимум 1,5 л воды. Современные биметаллические и алюминиевые радиаторы менее вместительны — внутренний объём секции не превышает 0,5 л. Чтобы нагреватель работал эффективно, придётся наращивать количество секций, что увеличит стоимость изделия.

Для изготовления обогревателя лучше всего подойдёт радиатор МС-140 из чугуна

Расчёт потребной тепловой мощности производится по алгоритму, приведённому выше. Затем по расчётным данным подбирается водяной ТЭН с учётом следующих рекомендаций:

мощность ТЭНа принимайте с коэффициентом запаса 1,2—1,3 и округлением в большую сторону;
форма нагревателя — в виде латинской буквы U;
если для обеспечения нужной теплоотдачи одного нагревателя недостаточно, берите два ТЭНа одинаковой мощности;
трубчатые нагреватели лучше покупать со встроенным термостатом;
количество секций чугунной батареи определяется длиной нагревательных элементов — они должны поместиться внутрь с небольшим запасом.

Пример расчёта количества секций. U-образный ТЭН мощностью 2 кВт имеет длину трубок 26 см, ширина чугунной секции составляет 90 мм. Чтобы поставить 2 нагревателя, общей длиной 54 см, понадобится минимум 7 секций, с учётом запаса — 8 шт.

В расчёте на 1 нагреватель допускается ставить большее число радиаторных секций, но тогда увеличится общее количество воды и длительность прогрева, а следом — энергозатраты.

В чугунный радиатор на 7 секций ставится 1 стандартный ТЭН

Для сборки обогревателя понадобятся такие изделия и материалы:

чугунный радиатор с нужным числом секций;
трубчатые электронагреватели со встроенными термостатами, подобранные по мощности и резьбе;
прокладки из паронита, уплотнительная лента и силиконовый герметик;
провод медный многожильный ПВС сечением 2,5 мм 2 ;
автоматический двухполюсный выключатель на 16 А с пластиковым корпусом;
кран Маевского либо воздухоотводчик автоматический угловой с пробкой — переходником (футоркой).

Вторая глухая трубка ТЭНа служит для установки датчика температуры

Если вы планируете организовать регулирование температуры воздуха в помещении, дополнительно купите комнатный термостат со встроенным либо выносным датчиком температуры. При монтаже электрообогревателя в жилом помещении используйте пластиковые кабель-каналы или прокладывайте проводку скрыто в бороздах стен, надевая защитный гофрированный рукав.

Подготовьте рабочий комплект инструментария:

трубный ключ №3;
кусачки, пассатижи;
отвёртки 2 типов;
термоусадочные изоляционные трубки;
электродрель.

Подготовленный радиатор нужно установить на кронштейны крепления

Для установки батареи на стену предусмотрите стальные крюки либо кронштейны. Перед монтажом внешний вид радиатора стоит привести в порядок — понадобится термостойкая эмаль желаемого цвета.

Перед изготовлением электробатареи радиатор следует подготовить — тщательно промыть с использованием чистящих средств, проверить на герметичность, высушить и окрасить снаружи. Дальнейшие работы выполняйте в такой последовательности:

Для надёжности резьбу ТЭНа намажьте герметиком перед вкручиванием

Футорка и кран Маевского ставится вместо верхней пробки

Датчик и термостат вставляются в специальную трубку ТЭНа

По окончании сборки заполните батарею водой через отверстие под кран Маевского, причём вверху должна оставаться воздушная прослойка, компенсирующая расширение воды. Вкрутите на место воздухоотводчик и запускайте обогреватель в работу. В процессе первичного нагрева нужно несколько раз стравить воздух через кран Маевского. Чтобы вода в батарее не закипала, настройте терморегулятор ТЭНа на максимальную температуру 80 °С.

При использовании обогревателя в помещениях с периодическим отоплением вместо воды залейте в батарею незамерзающий теплоноситель.

Автоматическое поддержание температуры воздуха в помещении достигается с помощью комнатного термостата, расположенного в удобном месте. В данном случае электрообогреватель подключается к сети не напрямую, а через указанный терморегулятор.

Комнатный термостат включается последовательно с ТЭНом

При пользовании самодельными обогревателями нужно учитывать некоторые особенности эксплуатации и соблюдать простые меры безопасности:

Тепловентилятор, сделанный из подручных материалов, нельзя оставлять включённым без присмотра. Если подобная необходимость всё же возникает, прибор следует оборудовать автоматикой аварийного отключения — купить термореле и поставить датчик опрокидывания.
Не увеличивайте температуру воды в электробатарее выше 80 °С, иначе образуется пар и внутри возрастёт давление, грозящее разрушить чугун. Если обогреватель выделяет мало тепла, добавьте несколько секций и установите дополнительный ТЭН.
Не подсоединяйте оборудование к электросети на скрутках.
Линия, которой подключён электрообогреватель, должна быть защищена автоматическим выключателем и УЗО.
Тепловентилятор нежелательно использовать в помещениях с повышенной влажностью.

Как и заводские нагреватели, самодельные приборы практически не нуждаются в обслуживании. Из конвективного отопителя периодически выдувайте пыль, иначе она горит на спирали и выделяет неприятный запах. В электробатарее 1 раз в год проверяйте состояние рабочей поверхности ТЭНа и при необходимости удаляйте накипь.

Изготовление простого электрообогревателя — удачный способ сэкономить средства на покупке заводского прибора. С точки зрения эффективности отопления, разницы между изделиями нет — в обоих случаях КПД достигает 99%. Разница во внешнем виде и функциональности компенсируется дешевизной самодельных аппаратов. При желании конструкцию можно усовершенствовать, добавив полезные элементы автоматики: датчики, термостаты и таймеры.

Переход на альтернативные источники обогрева жилья сегодня актуален, как никогда. Особенно многих жильцов многоэтажных домов беспокоит этот вопрос, когда приходит пора менять старые чугунные батареи на что-то новое, а это требует дополнительных затрат, и зачастую немалых. Вот тогда и интересуются потребители, а что можно сделать из чугунной батареи, чтобы она и дальше дарила тепло своим хозяевам.

Когда предстоит решить, чем отапливать помещение: электричеством или твердым/жидким топливом, то потребителей смущают оба варианта своей дороговизной. Поэтому многих и интересует вопрос, как сделать обогреватель из чугунной батареи, чтобы он дешево обходился и не требовал особого ухода.

Умельцы уже давно используют преимущества, которые дает установка тэна. Его основная заслуга в том, что при правильном подключении, он вполне может без дополнительных источников тепла обогревать небольшие помещения, например, теплицу, гараж, мастерскую или курятник.

Чугунная батарея с тэном – это, по сути, эффективный способ автономного обогрева небольшого помещения или использования ее в качестве дополнительного источника тепла в квартире в условиях городской теплосети.

Тэн – это металлический цилиндр, внутри которого установлена спираль. Стенки трубки не соприкасаются со спиралью за счет изоляции специальным наполнителем. Установленный в отопительное устройство, подобный самодельный обогреватель из чугунной батареи обладает следующими преимуществами:

Это надежная конструкция, полностью безопасная для жизни людей.
У этого устройства высокий КПД.
Они просты и долговечны в эксплуатации.
Тэны практически незаметны, так как устанавливаются непосредственно в отопительную систему.
Так как они снабжены терморегулятором, то способствуют экономии энергоресурсов.
Потребляемое им количество электроэнергии значительно ниже, чем у обычных электрообогревателей, котлов или системы теплый пол.
Чтобы сделать подобный обогреватель из чугунной батареи своими руками, не потребуются какие-либо разрешительные документы. Тэн просто монтируется в трубу теплосети.

Установить и подключить тэн сможет даже человек, далекий от электромонтажных работ. Как правило, они продаются в комплекте с деталями для монтажа и обеспечения защиты, регулирующими устройствами и элементами для подключения к электросети. Тэн просто закручивается в гнездо радиатора и включается в розетку.

Следует помнить, что устанавливать тэн нужно в горизонтальном положении. Включать устройство для обогрева помещения можно тогда, когда в системе есть теплоноситель.

Для контроля безопасности тэны снабжены двойной защитой от перегрева. Контрольные датчики располагаются и внутри устройства, и снаружи.

Современные тэны для подключения к чугунным радиаторам оснащены двумя режимами работы, что позволяет использовать их, как основной источник отопления, и тогда они включаются на полную мощность, либо как аварийный или периодический. В последнем случае подобную технологию выгодно применять, например, на дачах, где постоянно не проживают, но за тем, чтобы трубы и батареи не промерзали, нужно следить.

Чтобы сделать эффективным отопление из чугунных радиаторов своими руками, нужно подобрать тэн подходящей мощности. Для этого производится расчет с учетом требуемого нагрева теплоносителя и его количества в батарее.

Как правило, масляные обогреватели используются в качестве дополнительных источников тепла, если центральное отопление «не справляется» в полном объеме. Иногда их применяют для обогрева небольших помещений, куда не проведено отопление.

В этом случае, зная, как сделать масляный радиатор из чугунной батареи, можно хорошо сэкономить и на покупке нового устройства, и на его эксплуатации.

В зависимости от мощности, которая требуется от обогревателя, для его изготовления может потребоваться от 1 до 4 тэнов. Как правило, для применения подобного масляного радиатора в быту хватает одного-двух тэнов. Для работы потребуются:

Классическая чугунная батарея, например, марка МС-140.
Тэн подходящей мощности.
Техническое масло, но, если верить умельцам, лучшим вариантом станет использование электротехнического масла, которое заливают в трансформаторы. Оно устойчиво к высоким температурам, и потому более безопасно. Единственный недостаток трансформаторного масла – это его высокая стоимость.

Современный рынок тепловых технологий предлагает тэны, специально приспособленные для работы в чугунном радиаторе МС-140. Лучше поискать и купить готовое устройство, чем пытаться рассчитать самостоятельно, какая потребуется мощность, форма и размер прибора.

Сделать масляный радиатор очень легко, выполняя действия в нужной последовательности:

Тэн устанавливается в нижний коллектор чугунной батареи с торцевой части.
Задняя стенка конструкции заземляется.
Шланг для слива масла и шаровой кран перенести вниз. Это важно, так как в случае слива носителя тяжелый корпус батареи, наполненный маслом, бывает трудно наклонить.
На верхнее торцевое отверстие над тэном ставится пробка, а отверстие над краном закрывается заглушкой с краном Маевского.

Масло при нагреве сильно расширяется и ему для этого внутри чугунного радиатора потребуется место, поэтому заполнять емкость следует только на 80-85%.

Многие умельцы ради экономии средств на отоплении в автономных системах обогрева устанавливают в печи или котлы теплообменники. Их основная задача – это передача тепла, которое образуется при сжигании твердого топлива.

Чтобы конструкция была действительно эффективной, она должна обладать следующими характеристиками:

Чем больше площадь нагреваемой поверхности, тем больше тепла она сможет передать.
Материал, из которого сделан теплообменник, должен обладать высокой теплоотдачей.
Устройство должно быть устойчиво к перепадам температур.

Как показывает практика, самый оптимальный и дешевый вариант – это собрать теплообменник из чугунной батареи. Она подходит по следующим причинам:

Из секций радиатора можно собрать устройство необходимой нагревательной площади. Если использовать старые чугунные батареи, то их вначале нужно разобрать и промыть, а затем, зная, как собрать чугунную батарею, из нее делают конструкцию нужной длины.
Чугун обладает достаточной теплопроводностью и при этом устойчив к агрессивной среде, которая образуется внутри печи.
Достаточно широкие каналы чугунной батареи способны беспрепятственно пропускать воду из отопительного контура, которой для эффективного обогрева дома требуется большая скорость движения. Чтобы обеспечить подобную циркуляцию, нужно создать значительную разницу температур входящей и выходящей воды. Чем она больше, тем быстрее бежит теплоноситель по сети.

Когда производится сборка чугунных радиаторов отопления своими руками для монтирования из них теплообменника, то нужно заменить прокладки специальными асбестовыми нитями, заранее пропитанными графитовой смазкой.

В зависимости от размеров печи, можно использовать несколько секций чугунных радиаторов или даже выставлять их в два ряда. Сборка осуществляется таким же образом, как и для подключения к городской теплосети. Для этого применяются переходники, сгоны и уголки, а после соединения всех секций конструкцию нужно проверить на герметичность. Для этого в нее под напором подается вода.

Нельзя устанавливать теплообменник в печь, не проверив его надежность и герметичность.

Лучшим местом для подобного устройства будет дымоход. Там чугун будет защищен от открытого пламени, что обеспечит его сохранность. Если поставить теплообменник в топку, то пламя с одной стороны и холодная вода, которая поступает в него по трубе с другой, могут вызвать сильные перепады температур, которые он не выдержит.

Никакой сложности в том, как превратить чугунные батареи своими руками в теплообменник или масляный радиатор, нет. При наличии нужных инструментов и тэнов из старых советских «гармошек» можно сделать эффективные обогреватели, дав им, таким образом, вторую жизнь.

21 Июл 2019 admin 20