Cannone termico fai da te: varianti di costruzione con diversi tipi di combustibile

Con le pistole termiche è possibile aumentare rapidamente la temperatura dell'aria anche in ambienti di grandi volumi, per questo vengono utilizzate con successo per il riscaldamento di stalle, serre, magazzini e altri edifici industriali.

Ma se Lei cerca un apparecchio economico per uso privato: riscaldamento del garage, di attrezzature o asciugatura di materiali di finitura – la soluzione può essere un dispositivo autocostruito, realizzato con componenti facilmente reperibili. E come assemblare correttamente una pistola termica fai da te lo vedremo in questo articolo, proponendoLe tre semplici opzioni.

Ma per iniziare, esaminiamo le principali varietà di questi apparecchi e le loro caratteristiche. Inoltre, dedicheremo attenzione alle regole di sicurezza nell'uso.

Varietà di pistole termiche e loro caratteristiche

Il principio di funzionamento di tutte le pistole è praticamente identico: aspirano aria fredda, la riscaldano e la diffondono nell'ambiente con un flusso caldo. Gli elementi costruttivi principali dei termogeneratori sono: corpo, motore, ventola (eccetto i dispositivi a infrarossi) e elemento riscaldante.

La principale differenza tra gli apparecchi, da cui dipendono la loro potenza e l'efficienza operativa, è la fonte di energia.

Per il riscaldamento di aree produttive vengono utilizzate pistole industriali di grande potenza, mentre per piccoli ambienti, inclusi quelli residenziali, sono previsti apparecchi domestici da 1-10 kW

Esaminiamo i tipi esistenti di pistole termiche e le sfumature del loro utilizzo.

Tipo n. 1 — Gruppi a combustibile liquido

Le pistole più potenti, ampiamente utilizzate per esigenze produttive, edili e agricole, funzionano a combustibile liquido (diesel, gasolio, benzina, cherosene e persino olio esausto). Il combustibile si accende direttamente nella camera della pistola e riscalda l'aria compressa dal compressore fino a temperature elevate.

Grazie al combustibile antigelo, tali gruppi sono efficaci anche all'aperto a temperature di -30 gradi e inferiori.

Gli apparecchi a riscaldamento diretto possono essere utilizzati solo in ambienti ben ventilati, altrimenti il rischio di avvelenamento da monossido di carbonio è elevato, mentre le pistole con camino emettono aria pulita senza impurità nocive.

In base al tipo di riscaldamento si dividono in:

1. A flusso diretto – sono gli apparecchi più potenti tra tutte le varietà di pistole termiche, che stupiscono per la loro produttività. Il loro rendimento raggiunge con sicurezza il 100%, la potenza massima è di 220 kW e la temperatura dell'aria in uscita – fino a 400 gradi. Ma, nonostante questa elevata efficienza, l'uso di tali pistole è limitato agli edifici non residenziali dove non ci sono persone o altri esseri viventi, e ai cantieri all'aperto. Tutto perché con il riscaldamento diretto nel flusso d'aria calda rimangono sostanze nocive per la salute.
2. Gli apparecchi a riscaldamento indiretto hanno una camera di combustione chiusa, dotata di una canna fumaria di scarico, quindi possono essere utilizzati in ambienti affollati. E sebbene il rendimento di tali apparecchi sia notevolmente inferiore a quelli a flusso diretto (circa il 60%), grazie al consumo elettrico minimo e al basso costo del carburante, sono popolari sia su scala industriale che per uso privato.

A seconda della presenza e qualità dei filtri, così come di altri dettagli costruttivi, esistono pistole diesel o multicombustibile.

I primi preferiscono il gasolio 'invernale', il cherosene e il diesel, i secondi accettano bene anche carburanti più economici, inclusi gli oli esausti, quindi sono particolarmente richiesti per il riscaldamento di autoriparazioni, stazioni di servizio e altri locali dove questo carburante è abbondante.

Abbiamo presentato una panoramica dei migliori produttori di pistole a riscaldamento diretto e indiretto in questo articolo.

Tipo n. 2 — Termogeneratori a gas

Le pistole termiche a gas possono fungere da riscaldatori fissi e essere collegate a una tubazione principale di gas naturale. Ma possono anche essere utilizzate come strutture mobili, se si dispone di una bombola di propano/butano liquefatto, che è preferibile dotare di un riduttore di pressione per un funzionamento sicuro.

Come quelle a combustibile liquido, anche le pistole a gas si dividono in apparecchi a riscaldamento diretto e indiretto.

Le pistole a gas a flusso diretto emettono molte meno sostanze nocive per la salute rispetto alle analoghe diesel, quindi sono ampiamente utilizzate negli allevamenti e per il riscaldamento di ambienti affollati con buona ventilazione.

Principio di funzionamento dell'apparecchio a gas:

• Il flusso di gas entra nel bruciatore all'interno della camera.
• L'accensione infiamma il carburante e riscalda lo scambiatore di calore ad alta temperatura.
• Il ventilatore assicura la circolazione dei flussi di aria fredda e calda.
• I prodotti della combustione del gas rimangono nel flusso (nel caso di riscaldamento diretto) oppure vengono scaricati attraverso la canna fumaria.

Tra gli svantaggi dell'apparecchio si possono annoverare il funzionamento rumoroso (al rumore del ventilatore si aggiungono i forti scoppi quando si collega la bombola) e la necessità di arieggiare regolarmente l'ambiente.

La potenza dei termogeneratori a gas raggiunge 140 kW, superando di gran lunga gli apparecchi elettrici, ma inferiore alle unità diesel. I principali vantaggi sono il rapido riscaldamento dell'ambiente e il basso costo del carburante.

Tipo n. 3 — Pistole termiche elettriche

All'interno del corpo metallico dell'apparecchio si trovano una spirale aperta o un elemento riscaldante che converte la corrente elettrica in energia termica. Grazie al funzionamento della ventola, l'aria circola lungo l'elemento riscaldante, aumenta la sua temperatura ed esce dalla 'canna' della pistola già calda.

I cannoni termici elettrici – una soluzione universale per il riscaldamento di locali residenziali e piccoli edifici produttivi o commerciali dove sono costantemente presenti persone.

Vantaggi dei riscaldatori elettrici:

• Assenza di vapori nocivi – l'apparecchio è ecologico e non inquina l'aria con residui di combustibile.
• Disponibilità della fonte energetica – per apparecchi a bassa potenza è sufficiente una normale rete elettrica a 220 V, ma gli apparecchi con caratteristiche da 5 kW richiedono il collegamento a una rete trifase.
• Prezzo contenuto – gli apparecchi elettrici appartengono al segmento più economico dei cannoni termici.
• Possibilità di funzionamento a basse temperature.
• Non necessitano di rifornimento.

Oltre al 'vincolo' all'elettricità, tra gli svantaggi si possono notare la potenza non elevata dell'apparecchio (da 1 a 45 kW) – per aree aperte o edifici poco coibentati sono poco efficaci. Inoltre, gli elementi riscaldanti seccano molto l'aria, quindi l'ambiente dovrà essere ventilato regolarmente. E infine, il principale svantaggio di qualsiasi apparecchio elettrico: bollette elettriche sostanziose.

Tipo n. 4 — Apparecchi ad acqua e a infrarossi

E concludiamo la panoramica della gamma con due tipi di termogeneratori che presentano notevoli differenze costruttive rispetto agli altri cannoni.

Negli apparecchi a infrarossi, l'energia termica viene convertita in un flusso di radiazione IR, che riscalda l'aria secondariamente, poiché la maggior parte del calore va agli oggetti verso cui è diretta la 'canna'. Pertanto, tali riscaldatori sono ampiamente utilizzati in caso di forti gelate per l'avvio di macchinari, nonché in cantiere per l'essiccazione di materiali, massetti, intonaci, prodotti vernicianti. L'apparecchio stesso funziona a gasolio o diesel.

I cannoni IR sono efficaci per riscaldare macchinari o altri oggetti all'aperto – il loro funzionamento non è ostacolato né dal gelo né dal vento forte.

Più 'alette' sono presenti sul corpo esterno dell'unità, più velocemente si riscalderà l'ambiente e, una volta raggiunta la temperatura desiderata, il dispositivo fermerà autonomamente il flusso d'aria tramite il termostato integrato.

La struttura del cannone ad acqua è completata da uno scambiatore di calore ad acqua calda. In sostanza, si tratta dei noti caloriferi o di un radiatore aggiuntivo con ventola, che si collega al sistema di riscaldamento centralizzato.

Il principio di funzionamento dell'apparecchio è semplice – l'acqua calda in circolazione cede il suo calore ai tubi dello scambiatore, che riscaldano l'aria, e la ventola la distribuisce in tutto il volume dell'ambiente.

Opzioni per l'autocostruzione di pistole termiche

Se è meglio acquistare già pronti gli apparecchi ad acqua e a infrarossi, è invece del tutto possibile realizzare da sé un riscaldatore elettrico, diesel o persino a gas.

Esaminiamo più in dettaglio la sequenza dei lavori per la fabbricazione di semplici pistole termiche di bassa potenza.

Autocostruzione n. 1 — Pistola a gas fai da te

Per riscaldare un garage, una casetta di campagna o una piccola serra, si può realizzare un apparecchio termico collegato a una bombola di gas. Ma per questo occorrono una smerigliatrice angolare, un trapano con punte per metallo e una saldatrice.

Non avete mai praticato la saldatura? In tal caso, raccomandiamo un'introduzione di base alla saldatura elettrica per principianti.

Dalle dimensioni della pistola dipende anche la sua prestazione, ma per riscaldare un ambiente fino a 20 m² è sufficiente una potenza di 2-3 kW.

Per assemblare la struttura occorrono i seguenti elementi:

• un tubo refrattario a pareti spesse, che fungerà da corpo, lungo 1-1,5 m e con diametro fino a 18 cm;
• un secondo tubo metallico di diametro minore – per la camera di combustione;
• strate metalliche a strisce spesse 2 mm – 4-8 pezzi;
• bruciatore (può essere di una caldaia a gas o di uno scaldabagno);
• tubo flessibile con riduttore per regolare l'erogazione del gas;
• ventilatore, le cui dimensioni corrispondono al diametro interno del futuro corpo;
• ferramenta per le gambe o per un supporto su cui verrà posizionata la pistola.

Istruzioni passo passo per la fabbricazione:

1. Nel tubo occorre forare due fori ai lati, a 2-3 cm dal bordo. Il primo è destinato all'alimentazione del gas, quindi il suo diametro deve corrispondere alla misura del tubo flessibile. Il secondo – per il tubo di uscita dell'aria calda, con diametro di circa 5 cm.
2. All'interno del corpo si inserisce un tubo più stretto – la futura camera di combustione. A questo occorre saldare le piastre metalliche che fisseranno saldamente la struttura, e questo 'nucleo' viene installato in modo che il suo bordo sporga oltre i limiti del tubo grande.
3. Da una lamiera metallica, viene tagliato con una smerigliatrice angolare e poi saldato un cerchio di dimensioni tali da chiudere ermeticamente lo spazio terminale formatosi tra il tubo interno ed esterno.
4. Ora nella camera di combustione si installa un bruciatore (alcuni artigiani lo sostituiscono con un beccuccio metallico da doccia, ma è meglio utilizzare un pezzo originale). Successivamente si fora un foro per l'accensione e si collega il tubo di alimentazione del gas.
5. Si chiude il foro del corpo dal secondo lato con il ventilatore, che viene fissato con viti autofilettanti su una flangia metallica e saldato al tubo.
6. Per un corretto posizionamento dell'apparecchio è importante prevedere una base stabile, ad esempio realizzare una struttura a telaio con tondini di ferro.

Dopo l'assemblaggio della pistola termica, bisogna verificare la qualità delle saldature e la tenuta di tutti i giunti (in particolare del tubo flessibile del gas). Solo dopo si può effettuare una prova di accensione: accendere il bruciatore attraverso il foro di accensione, aprire la valvola di alimentazione del carburante, accertarsi che il gas inizi a bruciare e accendere il ventilatore.

Il consumo di carburante in questo apparecchio dipenderà dal volume della bombola del gas, e sarà necessario controllare manualmente il riscaldamento e spegnere l'apparecchio, altrimenti funzionerà fino a quando tutto il gas non sarà bruciato.

Inoltre, è possibile dotare il cannone di un termoregolatore in modo che si arresti quando la temperatura della stanza raggiunge il valore programmato (e, di conseguenza, si riaccenda quando la temperatura diminuisce).

Per controllare la potenza del flusso d'aria, è possibile utilizzare un registro o una serranda rotante installata tra la flangia metallica autocostruita e la flangia di fabbrica del ventilatore.

Autocostruzione n. 2 — Riscaldatore elettrico con resistenza

La pistola termica alimentata dalla rete elettrica è l'apparecchio più semplice da costruire. Tuttavia, a causa dell'elevato consumo energetico, viene raramente utilizzata come riscaldamento principale, ma è una buona opzione per ridurre l'umidità e riscaldare rapidamente una stanza per pernottare in una casa di campagna o durante il lavoro in garage o officina.

A differenza degli apparecchi diesel e a gas, le pistole elettriche non generano fiamme libere né emettono composti nocivi nell'aria, quindi possono essere considerate le strutture più sicure per l'autocostruzione e il successivo utilizzo.

Per la realizzazione occorrono:

• Il materiale per il corpo: può essere un foglio di metallo zincato di spessore 1 mm, un tubo di amianto, una vecchia pentola o un altro contenitore con diametro fino a 25 cm (meglio orientarsi sulle dimensioni del ventilatore e del termoelemento).
• Elemento riscaldante.
• Motore elettrico con ventola: a seconda delle dimensioni e della potenza della pistola, può essere sia un ventilatore da una cappa domestica sia un elemento di un vecchio aspirapolvere sovietico.
• Interruttore che apre e chiude il circuito della rete.
• Morsetti per il fissaggio del riscaldatore.
• Interruttori automatici di protezione – per la spirale da 25 A e per il motore da 6 A.

Per prima cosa si realizza un corpo con diametro di 20-25 cm: se si tratta di una lamiera, va piegata a forma di cilindro, saldata o fissata con rivetti. All'interno del 'canna' si inserisce il termoelemento e lo si fissa ad angolo retto rispetto alle pareti del corpo.

Come elemento riscaldante si può utilizzare un termoelemento acquistato da 2 kW o un pezzo di una piastra elettrica, un ferro da stiro, uno scaldabagno: tutto dipende dalla potenza richiesta dell'apparecchio.

Invece di riscaldatori già pronti, è possibile utilizzare anche filo di nichelcromo avvolto su un telaio in striscia di amianto o altro materiale adatto. Tale struttura occuperà una superficie maggiore (praticamente per tutta la lunghezza del tubo) e, di conseguenza, riscalderà più velocemente l'ambiente.

Il secondo bordo della stufa viene chiuso con la ventola e fissato ai supporti standard. Dopodiché, resta da collegare separatamente l'elemento riscaldante e il ventilatore al cavo di alimentazione tramite fusibili e installare un interruttore che separi la rete elettrica.

Punto obbligatorio: tutti i fili e le estremità della spirale all'esterno della stufa devono essere accuratamente isolati.

Per regolare la velocità di riscaldamento dell'aria, è possibile utilizzare più resistenze di diversa potenza nella stessa struttura, ad esempio da 1 e 2 kW, che possono funzionare sia insieme che singolarmente.

Se per il corpo è stata utilizzata una lamiera, è opportuno considerare un ulteriore isolamento termico e un supporto realizzato con lo stesso tondino. Per un comodo trasporto, è necessario dotare la stufa di 1-2 maniglie.

Non volete preoccuparvi di costruire un fai-da-te? In tal caso è più semplice acquistare una pistola già pronta in negozio – vi raccomandiamo di consultare i migliori produttori di tali apparecchiature.

Autocostruzione n. 3 — Pistola diesel

Per assemblare un apparecchio funzionante a combustibile liquido, è necessario realizzare tre elementi strutturali principali: il corpo, la camera di combustione e il serbatoio del carburante dotato di pompa. Per questo sarà necessaria una saldatrice e una buona esperienza con essa.

È importante progettare la struttura in modo che ci sia una distanza di almeno 15 cm tra la parte superiore con il bruciatore e il serbatoio del carburante.

Algoritmo delle operazioni per il montaggio della stufa a combustibile liquido:

1. Per il corpo è necessario scegliere un contenitore cilindrico o un tubo zincato di grande diametro. All'interno viene inserita la camera di combustione: un tubo a pareti spesse con un diametro metà di quello del corpo, all'estremità del quale viene fissato l'ugello. Inoltre, la camera di combustione deve essere dotata di un dispositivo generatore di scintille, ad esempio un accenditore piezoelettrico o una candela.
2. Dopo l'installazione e il centraggio della camera, il corpo esterno viene saldato su un lato, mentre sull'altro viene chiuso con un ventilatore. Rimangono ancora aperti solo i fori tecnici per il tubo di scarico dei fumi e per l'ugello.
3. Per il carburante è necessario scegliere un contenitore con una capacità di 5-10 litri. È possibile acquistare un serbatoio già pronto o realizzarlo da soli; il requisito principale è che sia realizzato in materiale con bassa conducibilità termica, per evitare il surriscaldamento della struttura. Se non se ne trova, prendere un contenitore metallico e avvolgerlo semplicemente con isolamento termico.
4. Quindi è necessario posizionare una pompa ad alta pressione e un filtro di pulizia tra il corpo superiore e il serbatoio del carburante inferiore.
5. Ora colleghiamo l'ugello alla pompa e al filtro utilizzando un tubo di rame rosso ricotto per l'alimentazione del carburante, e dotiamo il ventilatore di un dimmer e lo colleghiamo alla rete elettrica.
6. Nella fase finale, resta da saldare al corpo un raccordo con un tubo o un tubo corrugato per lo scarico dei prodotti della combustione.

Prima di effettuare un test di avviamento dell'apparecchio, lo si mostri assolutamente a un professionista – ad esempio, a un esperto di un'officina auto.

Regole per l'uso sicuro delle pistole

Non è un segreto che tutti gli apparecchi fatti in casa siano oggetti ad alto rischio, poiché una progettazione e un assemblaggio errati possono causare incendi, scosse elettriche e altri problemi.

Ma la maggior parte degli incidenti non è dovuta tanto a errori di progettazione, quanto a una semplice negligenza delle misure di sicurezza.

Il riscaldamento con cannoni termici è un servizio richiesto per «rianimare» i macchinari durante la stagione fredda, ma è importante garantire un flusso di calore uniforme ed evitare che le parti congelate dell'auto entrino in contatto con gli elementi riscaldanti caldi.

Ricordiamo le principali regole di funzionamento:

1. Tutti i cannoni termici a riscaldamento diretto possono essere utilizzati solo in presenza di una buona ventilazione (preferibilmente forzata). Ma anche in queste condizioni, rimanere più di un paio d'ore in una stanza con un cannone diesel o a gas a flusso diretto può causare mal di testa e altri sintomi di avvelenamento.
2. Il corpo del cannone (soprattutto se in metallo) si riscalda molto durante il funzionamento, poiché, a differenza dei modelli di fabbrica, gli apparecchi fatti in casa non sono dotati di strati isolanti all'interno dell'involucro. Pertanto, è importante assicurarsi di avere una base stabile che impedisca il rotolamento spontaneo del cilindro e una maniglia che non si surriscaldi.
3. La «bocca» degli apparecchi con bruciatori aperti dovrebbe essere coperta con uno schermo protettivo a rete, mentre il cannone elettrico è opportuno dotarlo di messa a terra.
4. Non si diriga mai il flusso d'aria calda verso taniche di carburante o bombole di gas. Inoltre, la distanza dall'uscita dell'aria calda all'oggetto più vicino deve essere di almeno 2 metri.
5. Per accendere il bruciatore in un cannone a gas o diesel, si utilizzi un accendino speciale con manico lungo.
6. Prima di spegnere, si lasci che il ventilatore funzioni senza alimentazione di carburante per alcuni minuti, in modo che possa raffreddare l'apparecchio.

E infine – per quanto siate sicuri della qualità dell'assemblaggio e della sicurezza dei collegamenti, non si lasci mai un cannone fatto in casa in funzione incustodito.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Per avere un'idea chiara dei cannoni termici che funzionano con diverse fonti di energia, abbiamo preparato alcuni video con consigli di artigiani che hanno già costruito apparecchi con vari materiali di recupero. Forse uno degli esempi ispirerà anche voi a fare esperimenti.

Cannone a gas realizzato per riscaldare il garage:

Come realizzare un cannone elettrico da un vecchio estintore:

Generatore di calore fatto in casa che funziona con olio esausto:

Cannone elettrico da una normale pentola:

Sebbene possa sembrare che un cannone fatto in casa sia la soluzione più economica per il riscaldamento di ambienti non abitativi, la sua realizzazione richiede conoscenze ed esperienza specifiche.

Il prezzo di un errore può essere l'esplosione dell'attrezzatura, un incendio, l'avvelenamento da prodotti della combustione e persino la vita umana. Pertanto, valutate realisticamente la vostra abilità e riflettete: forse vale la pena assicurarsi il supporto di specialisti o semplicemente acquistare un apparecchio già pronto.

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