Pistola termica elettrica fai-da-te: vantaggi e svantaggi del fai-da-te + guida all'assemblaggio

Il campo di applicazione dei cannoni termici elettrici è piuttosto ampio. Gli aggregati industriali vengono utilizzati per riscaldare locali produttivi, magazzini e persino abitazioni. Mentre per spazi ridotti ci si può accontentare di una struttura fatta in casa di un termogeneratore, che è perfettamente in grado di riscaldare un garage o una casetta di campagna.

Se si realizza un cannone termico elettrico fai-da-te, il suo costo sarà letteralmente una miseria. Tuttavia, nella realizzazione di un utile progetto fai-da-te è necessario seguire le regole. Solo in questo caso l'apparecchio funzionerà non peggio di un prodotto di fabbrica.

Le spiegheremo come realizzare correttamente un cannone termico elettrico. Dall'articolo che proponiamo imparerà quali materiali e componenti sono necessari per l'assemblaggio dell'aggregato. I nostri consigli La aiuteranno nella realizzazione di un'apparecchiatura efficiente ed economica.

Cosa è necessario sapere sul cannone termico elettrico?

A differenza di altri tipi di cannoni termici, un apparecchio elettrico può essere realizzato praticamente da qualsiasi artigiano domestico che abbia familiarità con le basi dell'elettronica.

Sebbene il rendimento del cannone elettrico sia molto inferiore a quello dei dispositivi diesel o a gas, esso non emette prodotti di combustione nocivi per la salute e può essere installato in qualsiasi ambiente: casa, serra, annessi.

La potenza dei cannoni termici per uso industriale varia da 2 a 45 kW, e il numero di elementi riscaldanti può arrivare fino a 15 unità.

Vediamo come funziona un apparecchio elettrico.

Struttura e principio di funzionamento del termogeneratore

Qualunque cannone elettrico è composto da tre componenti principali: corpo, elettromotore con ventola e elemento riscaldante. Le varietà di questo tipo di dispositivi sono descritte dettagliatamente nell'articolo dedicato alla classificazione e ai principi di funzionamento dei cannoni termici.

Inoltre, l'apparecchio può essere dotato di eventuali 'bonus' degli aggregati di fabbrica – interruttore di velocità, termoregolatore, termostato ambiente, sensore di riscaldamento dell'involucro, protezione del motore e altri elementi, ma essi aumentano non solo il comfort e la sicurezza durante l'uso, ma anche il costo del progetto fai-da-te.

La velocità di riscaldamento dell'aria nell'intero volume dell'ambiente dipende dal numero e dalla potenza degli elementi riscaldanti – maggiore è la loro superficie, più attivo sarà il trasferimento di calore.

La pistola elettrica funziona così:

• Quando è collegata alla rete, l'elemento riscaldante converte la corrente elettrica in energia termica, riscaldandosi di conseguenza;
• Il motore elettrico aziona le pale della ventola;
• La ventola aspira l'aria ambiente all'interno del corpo;
• Il flusso d'aria fredda entra in contatto con la superficie dell'elemento riscaldante, si riscalda e, spinto dalla ventola, viene espulso dalla 'canna' della pistola.

Se l'apparecchio è dotato di un elemento termoregolatore, interrompe il funzionamento del riscaldatore una volta raggiunta la temperatura programmata. Nei dispositivi più semplici, è necessario controllare il riscaldamento manualmente.

Vantaggi e svantaggi dei cannoni fatti in casa

Il principale vantaggio di un generatore termico elettrico è la possibilità di utilizzarlo in qualsiasi ambiente dotato di una rete di almeno 220 W.

Tali dispositivi, anche se autocostruiti, sono mobili, leggeri e capaci di riscaldare aree fino a 50 m² (in teoria anche di più, ma è meglio non sperimentare con apparecchi di elevata potenza e acquistare un'unità già pronta; inoltre, una pistola da 5 kW richiederebbe già il collegamento a una rete trifase).

Le caratteristiche operative dell'apparecchio devono corrispondere all'area da riscaldare. In media, per ogni 10 m² occorre 1 kW, ma molto dipende dall'ambiente stesso: materiali da costruzione, qualità delle vetrate e presenza di isolamento termico.

Vantaggi della pistola elettrica fatta in casa:

• Risparmio economico – gli aggregati di fabbrica non sono economici, mentre è possibile assemblare un dispositivo di riscaldamento con un minimo di componenti acquistati o addirittura completamente con materiali di fortuna, recuperando gli elementi mancanti da vecchi apparecchi.
• Sicurezza – tra tutti i generatori termici fatti in casa, l'apparecchio elettrico è il più semplice da utilizzare, poiché non richiede allaccio al gas né rifornimento di combustibile. Con un corretto assemblaggio del circuito elettrico, il rischio di autoaccensione in queste pistole è minimo.
• Riscaldamento rapido dell'ambiente – il funzionamento della pistola termica è molto più efficace rispetto ad altre soluzioni di riscaldatori elettrici fatti in casa, come caminetti o radiatori a olio.

Tra gli svantaggi si possono notare l'elevato consumo di energia elettrica (la quantità dipende dalla potenza del motore e dell'elemento riscaldante). Inoltre, il funzionamento della ventola è piuttosto rumoroso, e maggiore è l'apertura delle pale e la velocità di rotazione, più forte sarà il rumore prodotto.

E infine, qualsiasi difetto di un dispositivo elettrico fatto in casa è la probabilità di un errore durante l'assemblaggio o il collegamento, che può causare un cortocircuito nella rete, scosse elettriche e autoaccensione dell'apparecchio.

Opzioni di realizzazione del cannone termico elettrico

La fase più complessa nell'assemblaggio del dispositivo è realizzare lo schema corretto del circuito elettrico per il collegamento alla rete. Pertanto, suggeriamo di utilizzare un esempio già pronto, prendendolo come base per la futura pistola termica. Come si vede nello schema, l'interruttore e i termostati devono essere collegati in serie, e il circuito deve chiudersi sull'elemento riscaldante e sul motore elettrico con ventola.

Il termostato regola il livello di riscaldamento dell'elemento riscaldante e disconnette automaticamente il circuito quando viene raggiunta la temperatura desiderata nell'ambiente; se lo si esclude dallo schema, è necessario monitorare manualmente l'apparecchiatura per evitare il surriscaldamento.

Esaminiamo le caratteristiche di realizzazione di due semplici varianti.

Semplice termoventilatore con resistenza elettrica pronta

Per il corpo della futura pistola termica si può scegliere un segmento di tubo metallico o in cemento-amianto di diametro adeguato. È meglio adattare le dimensioni in base all'apertura delle 'ali' del ventilatore, poiché questo deve coprire una delle estremità del dispositivo.

Volendo, il generatore di calore può essere realizzato con un piccolo serbatoio metallico, un secchio zincato, una vecchia pentola o una bombola del gas esausta; l'importante è che le pareti dell'involucro non siano sottili.

La potenza del ventilatore per una pistola termica non è determinante, poiché la velocità di riscaldamento dell'aria dipende esclusivamente dall'elemento riscaldante, mentre la girante si limita a diffondere il flusso caldo nell'ambiente; quindi si può tranquillamente utilizzare un componente di una cappa domestica o di un aspirapolvere.

Per quanto riguarda l'elemento riscaldante, è possibile smontarlo da un vecchio fornello o scaldabagno, oppure acquistarlo in un negozio – oggi non è difficile trovare un riscaldatore di qualsiasi forma. Se si intende acquistarne uno già pronto, la scelta migliore è un modello alettato, appositamente progettato per riscaldare rapidamente un flusso d'aria in movimento.

La potenza dell'elemento riscaldante dovrebbe essere impressa sul suo corpo o indicata nella documentazione di accompagnamento; ma se si tratta di un vecchio apparecchio, è possibile misurarne la resistenza con un multimetro e determinare la potenza utilizzando la formula sopra indicata.

Oltre ai tre elementi principali (corpo, motore e resistenza elettrica), per il funzionamento serviranno un cavo tripolare, bulloni, interruttori automatici di protezione e dispositivi di protezione differenziale (RCD), che scollegano la rete in caso di pericolo.

Piano di lavoro dettagliato:

1. Determinazione della potenza necessaria per la futura pistola termica elettrica. Come punto di partenza si può utilizzare una formula comune: per 10 m² sono necessari 1 kW (con altezza del soffitto di 2,5-3 m). Se l'ambiente non è isolato, si trova in un seminterrato o ha un'ampia superficie vetrata, aggiunga con sicurezza un altro 20-30% ai dati ottenuti. Ma se la potenza richiesta supera i 2,5-3 kW, consideri se il suo impianto elettrico possa sopportare un tale carico.
2. Realizzazione del corpo. Se si tratta di una lamiera metallica, è necessario piegarla e fissare la forma con saldatura, cerchi o rivetti. Per un secchio, una bombola o una pentola, segare il fondo e il coperchio. In breve, si deve ottenere un telaio di forma cilindrica o rettangolare con due aperture alle estremità.
3. Verifica della resistenza dell'elemento riscaldante e confronto con il valore calcolato. Se necessario, è possibile aggiungere 1-2 elementi in serie o aumentare la potenza accorciando l'elemento.
4. Fissaggio del motore elettrico con ventola (è possibile utilizzare i supporti originali). La girante deve coprire il più possibile l'apertura, ma ruotare liberamente. I cavi vengono collegati alla rete tramite un fusibile da 6A e dotati di un interruttore.
5. Fissaggio dell'elemento riscaldante all'interno del tubo (approssimativamente al centro) mediante rivetti o piastre di materiali refrattari. La distanza deve essere sufficientemente lontana dalla ventola per non surriscaldare il motore elettrico. I cavi vengono fatti uscire all'esterno del corpo e collegati anch'essi alla rete, ma tramite un fusibile da 25A.

Dopo aver verificato l'isolamento di tutti i collegamenti, è possibile effettuare un avvio di prova dell'apparecchio. Se tutto è montato correttamente, quando si inserisce la spina nella presa, a un'estremità della pistola la ventola inizierà a girare, e dall'altra uscirà aria calda che gradualmente aumenterà di temperatura.

Apparecchio con riscaldatore in nichelcromo

Se invece nel vostro arsenale di fai-da-te non c'è un vecchio elettrodomestico da cui rimuovere l'elemento riscaldante, e per qualche motivo non si desidera acquistare un riscaldatore già pronto, è possibile realizzarlo autonomamente con una spirale in nichelcromo.

Oltre al basso costo, questo elemento ha un importante vantaggio rispetto a quelli fabbricati: la possibilità di adattare autonomamente le dimensioni al formato del corpo e aumentare la velocità di riscaldamento fino al massimo sicuro.

Gli apparecchi con spirale aperta sono considerati intrinsecamente pericolosi, quindi la costruzione fai-da-te dell'elemento riscaldante richiede buone competenze elettriche.

Per la realizzazione fai-da-te sarà necessario acquistare un filo di nichelcromo con diametro e resistenza adeguati. Ciò dipende dalla potenza prevista dell'apparecchio (per dispositivi domestici e rete a 220 V, è consigliabile non superare i 5 kW).

Ad esempio, per una pistola fino a 2 kW, sarà necessario un filo con resistenza di 27-30 Ohm, da avvolgere su un'asta in ceramica o altro materiale resistente al calore (in casi estremi, si può rompere una piastra di mattone refrattario).

Le dimensioni della spirale possono essere determinate per via empirica, scegliendo il numero di spire in base al grado di riscaldamento del filo, ma è molto più semplice utilizzare una tabella in cui D è il diametro dell'asta su cui verrà avvolto il filo di lunghezza L.

Un'altra opzione – realizzare un elemento riscaldante fai-da-te con un piccolo pezzo di tubo in cemento-amianto, inserendo all'interno una spirale avvolta dello stesso filo di nichelcromo. Le spire possono essere disposte sia orizzontalmente che verticalmente per coprire una superficie maggiore.

Elemento riscaldante autocostruito da 1,6 kW composto da sei frammenti di spirale che coprono quasi completamente la luce del tubo, garantendo un rapido riscaldamento del flusso d'aria.

Il montaggio della struttura viene eseguito in modo analogo alle istruzioni sopra descritte, pertanto non ci ripeteremo sugli stessi punti e prenderemo in considerazione solo le sfumature del collegamento dell'elemento riscaldante autocostruito:

• Affinché la spirale mantenga la forma corretta, per ogni spira realizzare delle tacche speciali sull'asta. Il filo deve essere avvolto abbastanza stretto, ma rigorosamente in un unico strato.
• Le estremità del filo vanno collegate ai cavi elettrici mediante giunzioni bullonate e isolate.
• I cavi fatti uscire all'esterno attraverso i fori praticati nel corpo, vanno collegati alla rete tramite un fusibile da 25A.

Un notevole svantaggio di questo dispositivo autocostruito, oltre al consumo di energia e ad altri difetti delle pistole elettriche, è lo sgradevole odore di bruciato che si sprigiona dalla combustione della polvere sulla spirale esposta.

Molti consigliano di installare una griglia alle estremità – tale barriera, ovviamente, non tratterà i detriti fini, ma proteggerà da un contatto accidentale con l'elemento riscaldante o con la ventola in funzione.

Alcuni consigli importanti per il montaggio e l'uso

Le regole per il funzionamento sicuro di una pistola autocostruita non differiscono praticamente da quelle di altri apparecchi elettrici: è necessario evitare il ribaltamento del dispositivo e la penetrazione di umidità al suo interno, non toccare il corpo riscaldato e non lasciare l'apparecchio in funzione incustodito.

Tra le caratteristiche importanti – prima di spegnere, è necessario prima fermare il funzionamento dell'elemento riscaldante, lasciare che la ventola funzioni a vuoto per alcuni minuti e solo dopo estrarre la spina dalla rete elettrica.

I termoventilatori autocostruiti senza termostati non sono progettati per un funzionamento prolungato – possono causare un cortocircuito nella rete o prendere fuoco a causa della spirale rovente; inoltre, gli apparecchi elettrici seccano molto l'aria, pertanto si consiglia di arieggiare la stanza più spesso.

Consigli per l'assemblaggio di dispositivi autocostruiti:

1. Il corpo per qualsiasi tipo di pistola elettrica è meglio realizzarlo in metallo con spessore delle pareti di almeno 1 mm o in cemento-amianto. Sebbene si possa acquistare anche un contenitore delle dimensioni adeguate in termoplastica, tale 'involucro' può emettere odori sgradevoli durante il riscaldamento e richiederà un controllo rigoroso della temperatura della spirale.
2. Il rumore fastidioso prodotto dalla ventola può essere ridotto se si utilizzano, per la costruzione, ventilatori automobilistici relativamente silenziosi.
3. Per evitare che la superficie calda del corpo diventi causa di incendio, è possibile installarlo su un telaio di rinforzo, su un supporto in cemento-amianto o applicare un rivestimento termoassorbente.
4. L'alimentazione elettrica della ventola e dell'elemento riscaldante è sempre separata.
5. Verificare la qualità dell'isolamento di tutti i cavi che sporgono oltre il corpo della pistola.

La messa a terra del corpo metallico dell'apparecchio aiuterà a evitare scosse elettriche accidentali.

E un ultimo consiglio: se le Sue conoscenze in elettricità sono a livello di principiante dilettante, prima di collegare il dispositivo autocostruito alla rete, consulti un esperto che con occhio professionale valuti la funzionalità e la sicurezza della Sua creazione.

Con i criteri di scelta di un termoventilatore elettrico di produzione industriale la informerà il seguente articolo. Se dubita delle sue capacità o non ha tempo per assemblare un apparecchio fai-da-te, legga il materiale che le consigliamo.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Per comprendere meglio il processo di assemblaggio dell'intera struttura, nonché le possibili opzioni per il corpo e gli elementi riscaldanti, suggeriamo di consultare una raccolta di video con lavori già realizzati da hobbisti.

Video #1. Come realizzare un generatore di calore per riscaldare il garage utilizzando elementi riscaldanti di un piano elettrico:

Video #2. Pistola elettrica realizzata con tubo in cemento-amianto e spirale di nichelcromo:

Video #3. Pistola termica da 2 kW realizzata con un vecchio estintore:

Come vede, realizzare una pistola elettrica con le proprie mani è davvero semplice. Ma se non è sicuro delle Sue capacità nel lavorare con la parte elettrica, è meglio consultare un elettricista esperto o acquistare un apparecchio già pronto.

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