Come realizzare un riscaldatore fai-da-te: istruzioni per la costruzione di un apparecchio fatto in casa

Nella stagione fredda il bisogno di calore aumenta particolarmente. Ma non ogni proprietario ha la possibilità di acquistare un riscaldatore di fabbrica. Non c'è nulla di complicato nel costruire un riscaldatore fai da te.

Le proponiamo quattro opzioni per creare un apparecchio di riscaldamento con materiali di recupero, che svolgerà perfettamente il compito assegnato. Abbiamo descritto dettagliatamente il processo di costruzione degli apparecchi artigianali. Abbiamo descritto il principio di funzionamento e le caratteristiche d'uso.

Alle guide passo-passo abbiamo allegato schemi, raccolte fotografiche e video-istruzioni.

Dispositivi per il riscaldamento locale

I modelli più semplici di riscaldatori artigianali sono destinati al riscaldamento locale. La loro temperatura massima di riscaldamento è di circa 40°C.

Nella maggior parte dei casi, gli apparecchi fatti in casa per il riscaldamento sono dispositivi radianti che funzionano secondo il principio dei riscaldatori a infrarossi e dei radiatori elettrici. Vengono collegati a una rete monofase con i tipici 220 V degli ambienti domestici. Chi desidera realizzare autonomamente questi apparecchi ha bisogno di conoscenze in elettrotecnica e impianti elettrici.

Opzione #1. Pellicola termica artigianale compatta

La base del riscaldatore sarà costituita da due pezzi di vetro. Sono rettangoli identici di dimensioni 4x6 cm.

La lunghezza e la larghezza dell'area di lavoro del riscaldatore possono variare. L'importante è che l'area di ogni vetro sia di circa 25 centimetri quadrati.

Per realizzare questo riscaldatore artigianale occorrono anche:

• cavo di rame a due conduttori;
• multimetro;
• candela di paraffina;
• blocco di legno;
• pinze;
• sigillante; colla epossidica;
• tovagliolo di cotone;
• bastoncini igienici.

Prima di iniziare i lavori, il cavo deve essere dotato di una spina.

Come elemento riscaldante fungerà un pezzo di foglio di alluminio, usato dalle casalinghe per la cottura in forno, il cui spessore è di 0,1 mm.

Per prima cosa, pulire i pezzi di vetro, rimuovendo polvere e residui di sporco con un panno, sgrassare e asciugare accuratamente. Raffreddare i pezzi puliti. Questo è necessario affinché, durante la successiva fase di annerimento, la fuliggine si depositi meglio sulla superficie.

Accendere una candela posta in un candeliere. Poi, uno per volta, afferrare con le pinze un angolo di ciascun pezzo di vetro e muoverlo delicatamente sopra la candela in modo che il vetro si ricopra di fuliggine. È necessario ottenere una deposizione uniforme della fuliggine su tutta la superficie del vetro; la parte annerita fungerà da elemento conduttore.

Le operazioni con la candela dovranno essere interrotte periodicamente per lasciare raffreddare un po' il vetro riscaldato.

Il principale vantaggio di un tale apparecchio è che una parte significativa dell'energia termica viene emessa dal materiale riscaldato a una certa temperatura sotto forma di radiazione infrarossa.

Dopo che i pezzi si sono raffreddati, pulire i bordi di ciascuno. A tale scopo, utilizzando dei bastoncini igienici, rimuovere circa 5 millimetri dal bordo lungo tutto il perimetro.

Sulla parte annerita, che fungerà da elemento conduttore, applicare uniformemente della colla e sopra di essa applicare un pezzo di foglio di alluminio preparato in precedenza. Le strisce fungeranno da morsetti necessari per il collegamento dei cavi.

Le stesse operazioni vengono eseguite con la seconda metà. Unire i due pezzi. Per garantire la tenuta del dispositivo, trattare i punti di giunzione con sigillante, coprendo il bordo su tutto il perimetro.

Per realizzare gli elementi riscaldanti, ritagliare due strisce di foglio di alluminio la cui larghezza corrisponde alla dimensione dell'area annerita sui pezzi di vetro.

Per calcolare la potenza dell'apparecchio, è necessario misurare la resistenza del rivestimento carbonioso con un tester. Applicare le sonde del multimetro alle 'code' sporgenti del foglio di alluminio. I dati ottenuti vengono utilizzati per il calcolo con la formula:

N=I² x R,

dove «N» – potenza, «I» – corrente, e «R» – resistenza.

La potenza non deve superare il valore massimo consentito di 1,2 W. Se la resistenza supera il valore di 120 Ω, per ridurla è necessario rendere lo strato di fuliggine leggermente più spesso. Qui vale la regola: più fuliggine, minore è la resistenza elettrica.

Se i parametri rientrano nella norma, si procede alla fase finale di assemblaggio. A tal fine, i bordi puliti dei pezzi vengono lubrificati con colla, mentre le estremità libere dei fogli di alluminio vengono piegate e incollate su un lato.

Con un blocco di legno si realizza un supporto e si montano su di esso i pad di contatto collegati al cavo elettrico

Su una base di legno si installa la struttura composta da vetro e alluminio, e il dispositivo viene collegato a una fonte da 12 volt.

Opzione #2. Pannello riscaldante da residui di pavimento a infrarossi

Se dopo l'installazione del pavimento riscaldante a infrarossi sono rimasti ritagli di pellicola, vale la pena usarli per realizzare un riscaldatore da parete, ad esempio per una casa di campagna o un garage.

Con i ritagli di pellicola a infrarossi rimasti dopo l'installazione del pavimento riscaldante in casa, si può realizzare un pannello da parete e, volendo, decorarlo con una fotografia laminata di grandi dimensioni.

La pellicola a infrarossi consuma meno energia rispetto ad altri dispositivi elettrici di riscaldamento. Per un piccolo ambiente di circa 2×2 m è sufficiente 1 m di sistema a pellicola di carbonio.

Ora bisogna isolare tutto accuratamente, in modo che il film non generi scintille sui contatti e non crei alcun pericolo durante il suo funzionamento.

Opzione #3. Ventilatore termico con materiali di recupero

Proponiamo un altro metodo accessibile per realizzare un dispositivo fatto in casa per il riscaldamento locale, basato sul principio di funzionamento di un termoventilatore. Per la sua costruzione non serviranno più di due ore. Il principale vantaggio di questo dispositivo è la semplicità di realizzazione e la disponibilità dei materiali necessari.

Tra gli svantaggi della struttura va notato che durante il riscaldamento consumerà ossigeno e in alcuni casi emanerà persino odore di bruciato.

Il corpo del dispositivo sarà realizzato con un barattolo di latta alto 20 cm e diametro 10 cm, mentre le barre per avvolgere la spirale di nichelcromo saranno di textolite non rivestita di rame.

Oltre al barattolo di latta, per assemblare la struttura riscaldante è necessario preparare:

• trasformatore da 12 Volt;
• ponte di diodi;
• filo di nichelcromo con sezione di 1 mm²;
• ventilatore;
• trapano a percussione con punta sottile;
• saldatore a stagno;
• ventilatore per computer.

Dal textolite è necessario tagliare in anticipo due pezzi grezzi, le cui dimensioni corrispondono alle dimensioni del barattolo scelto. Per collegare il dispositivo alla rete e cambiare modalità, saranno necessari anche un cavo elettrico e un interruttore a pulsante.

Per prima cosa, dal taglio del textolite si rimuove la lamina e si ritaglia la parte interna in modo da ottenere una specie di cornice.

Nel pezzo di textolite, con una punta fine, si praticano dei fori, posizionandoli con un leggero spostamento l'uno rispetto all'altro.

Nei fori praticati si infilano le estremità del filo di nichelcromo. Alle estremità libere del filo passato sotto il telaio si saldano le 'code' dei cavi elettrici, precedentemente private dell'isolamento.

La densità di corrente nelle spirali elettriche di nichelcromo a contatto con l'aria è di circa 12-18 A/mm². A seconda del grado di riscaldamento, la loro saturazione di colore varierà dal bordeaux scuro al rosso vivo. La temperatura della superficie esterna dell'emettitore, nel frattempo, non supera i 70 gradi.

Si prendono un trasformatore, un ponte a diodi e un ventilatore e li si collegano, insieme al filo di nichelcromo fissato, in un unico circuito, senza dimenticare di collegare l'interruttore.

Il raddrizzatore a diodi e un piccolo trasformatore da 12 V sono necessari per alimentare il ventilatore.

Per avere la possibilità di regolare la temperatura, è opportuno considerare l'installazione di almeno due spirali separate. Inoltre, collegando le spirali in parallelo, in caso di bruciatura di una, le altre non verranno danneggiate.

La cosa principale durante l'assemblaggio della struttura è che le spirali avvolte non tocchino alcun componente oltre al telaio di textolite.

Il ventilatore viene montato nel barattolo mediante una staffa a forma di pezzo metallico a U, fissato con un bullone. La corrente riscalderà le spire del filo e il ventilatore soffierà sulla struttura un flusso d'aria calda.

Alla struttura assemblata si fissa il textolite, dopodiché gli elementi del dispositivo elettrico, collegati in un unico circuito, vengono inseriti nel barattolo.

Per garantire il libero accesso dell'aria, nel coperchio e nelle pareti del barattolo vengono praticati 20-30 fori del diametro di 1,5-2 mm. Il dispositivo assemblato viene collegato direttamente alla rete a 220 V e se ne verifica il funzionamento. Per sicurezza, la superficie radiante può essere coperta con una griglia protettiva.

Un tale termoventilatore è adatto per riscaldare un ambiente di piccole dimensioni. Come i modelli di termoventilatori industriali, in pochi minuti riscalderà il centro della stanza, senza disperdere il prezioso calore in perdite termiche attraverso le pareti.

Chi desidera realizzare autonomamente un riscaldatore per garage con materiali di recupero troverà molte informazioni utili in un altro articolo popolare del nostro sito.

Dispositivi artigianali a bassa potenza

I modelli sopra descritti sono adatti solo per il riscaldamento locale. Per riscaldare una stanza, è necessario costruire un riscaldatore più potente, la cui tecnologia di costruzione verrà esaminata di seguito.

Opzione #1. Creazione di un dispositivo a olio

Un termosifone a olio fatto a mano ha un alto rendimento ed è inoltre abbastanza funzionale e sicuro. Il principio di funzionamento dell'apparecchio si basa sul fatto che la resistenza elettrica situata all'interno del corpo riscalda l'olio circostante, attivando così un movimento convettivo dei flussi.

Il corpo del dispositivo può essere realizzato con un radiatore sezionale dell'impianto di riscaldamento, un radiatore dell'auto oppure saldato con tubi d'acciaio.

Per garantire una regolazione graduale della potenza, l'apparecchio viene dotato di un reostato o interruttori discreti. Per automatizzare il processo, si installano inoltre un termostato e un sensore di ribaltamento.

Per realizzare un riscaldatore a olio è necessario preparare in anticipo:

• Resistenza da 1 kW (per una stanza di 10 mq);
• un corpo robusto e ermetico, la cui struttura esclude completamente perdite di liquido;
• olio tecnico pulito e termoresistente, preso in quantità pari all'85% del volume totale del corpo;
• dispositivi di controllo e automazione – selezionati in base al carico di potenza totale dell'apparecchio.

Un punto importante: acquistando una resistenza cartuccia, non dimenticate di verificare che siano incluse guarnizioni in silicone o loro equivalenti in gomma resistente a olio, temperatura e benzina.

Per evitare di dover saldare, come corpo si può utilizzare un termosifone a pannello smontato, rimosso a causa della modernizzazione dell'impianto di un edificio pubblico.

Una struttura di dimensioni imponenti avrà bisogno di una piattaforma. Può essere realizzata con profilati a C o angolari in acciaio. Nello schema del telaio, si parte dalla capacità del contenitore e dall'altezza del prodotto.

Lo schema di collegamento del dispositivo e la sequenza di montaggio dei suoi elementi costruttivi sono chiaramente illustrati nella figura.

La difficoltà potrebbe presentarsi nella fase di saldatura degli elementi. Per eseguire il lavoro, infatti, è necessario possedere le competenze adeguate. Innanzitutto, si taglia il tubo profilato in segmenti della lunghezza desiderata. Con questi si assemblano telai rettangolari.

Nell'angolo della struttura si taglia un foro per alloggiare la resistenza. Nel punto più alto del radiatore si pratica un foro per il riempimento dell'olio e si monta un raccordo con filettatura esterna, sopra il quale si installa un coperchio.

Prima di mettere in funzione l'apparecchio riscaldante, è necessario testarne la tenuta stagna creando una pressione elevata all'interno del dispositivo.

Durante il montaggio della struttura, è necessario prestare attenzione ad alcuni aspetti:

1. È preferibile posizionare la resistenza nella parte laterale o inferiore della struttura, fissandola con giunzioni bullonate. Questa soluzione garantirà una migliore circolazione dell'olio. In nessun caso deve entrare in contatto con il corpo.
2. Per attivare il processo di convezione naturale del liquido, completare la struttura con una pompa e un azionamento elettrico. Per fissare la pompa al serbatoio, è necessario saldare piccole piastre metalliche.
3. Non dimenticate di prevedere fori dotati di valvole per la possibilità di rilascio d'emergenza della pressione tramite scarico dell'olio. Le pompe vengono posizionate nella parte inferiore del radiatore, agli angoli.
4. Per garantire la durata della struttura, prevenendo lo sviluppo di elettrocorrosione, tenete conto della compatibilità dei metalli del corpo e della resistenza. A causa della differenza di potenziale dei metalli, non è consigliabile combinare acciaio comune o alluminio con rame.
5. Mettere a terra l'apparecchio riscaldante in modo obbligatorio.

La struttura viene riempita d'olio non completamente, ma solo all'85%. Ciò è necessario affinché il 15% riservato all'aria sia una zona cuscinetto durante l'espansione dell'olio a causa dell'aumento della temperatura.

Dopo aver verificato la tenuta stagna dei fori, non resta che collegare la resistenza, installare il corpo e versare l'olio all'interno. Per aumentare la mobilità della struttura, è possibile dotarla di ruote e di elementi di fissaggio aggiuntivi.

Opzione #2. Realizzazione di un dispositivo a infrarossi

Un innegabile vantaggio di questo dispositivo è che l'energia termica prodotta viene emessa sotto forma di radiazione infrarossa. Grazie a ciò, il riscaldatore, realizzato con un elemento al carbonio, riscalda non solo l'aria, ma anche le persone e gli oggetti che si trovano nella zona di irraggiamento IR.

La base di questo dispositivo, realizzato secondo il tipo di riscaldatori di fabbricazione industriale, sarà composta da due pezzi grezzi di plastica, ciascuno con una superficie di circa 1 metro quadrato. Su di essi verrà applicata una polvere di grafite a grana fine, la cui struttura ricorda in qualche modo la farina.

Si noti che la polvere di grafite, che svolge il ruolo di miscela conduttiva, è una sostanza estremamente sporchevole e inoltre molto pericolosa per la salute.

Per realizzare un efficace riscaldatore a infrarossi fai-da-te, è necessario anche preparare:

• due morsetti in rame;
• colla epossidica;
• pezzi di legno per il telaio.

Come nelle versioni precedenti, sarà necessario un cavo elettrico dotato di spina.

La polvere di grafite si può 'ottenere' da batterie esaurite. Per ottenere la potenza necessaria del riscaldatore, gli esperti consigliano di aggiungere fino a due volumi di carica al carbonio. Il composto risultante è denso e viscoso, abbastanza difficile da stendere in un film sottile. Per semplificare il compito, si utilizza una spatola stretta.

La miscela di grafite diluita con colla viene stesa sui pezzi di plastica, formando un percorso sinuoso, senza dimenticare di lasciare la distanza prevista.

Sequenza delle operazioni:

1. La grafite viene mescolata con colla epossidica in un rapporto di 1:1,5 o 1:2.
2. Sulla superficie di lavoro si posiziona il pezzo di plastica con il lato liscio verso il basso.
3. La miscela pronta viene stesa in uno strato sottile sulla plastica, formando un motivo a zigzag.
4. Sopra il motivo steso si posiziona il secondo foglio di plastica.
5. Con la stessa tecnica si prepara la seconda piastra. Entrambi i pezzi vengono compressi saldamente e si attende che la colla si indurisca.
6. Sui pezzi, sui lati opposti rispetto al conduttore di grafite, si fissano i morsetti, seguendo lo schema sopra presentato.
7. Ai morsetti si collegano le estremità spellate del cavo elettrico.
8. Si collega l'apparecchio alla rete e si verifica il funzionamento del sistema.

La misurazione della resistenza del conduttore e il calcolo della potenza del dispositivo assemblato vengono eseguiti seguendo la tecnologia sopra descritta.

Il parametro di resistenza è influenzato dalla quantità di grafite nella massa. Per aumentare la resistenza del conduttore, è necessario aumentare la dose di grafite nella miscela.

Per aumentare la rigidità della struttura, il dispositivo può essere incorniciato con un telaio di legno. Per perfezionare la costruzione, la si completi con un semplice termostato.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video #1. Panoramica di una variante per realizzare un riscaldatore a spirale:

Video #2. Riscaldatore infrarosso fatto in casa da 1 kW:

Abbiamo esaminato solo alcune varianti per realizzare riscaldatori con materiali di fortuna. In realtà ne esistono moltissime. Se lo desidera, può progettare e realizzare autonomamente un apparecchio del genere. E la sua ricompensa sarà il calore tanto desiderato in caso di maltempo.

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