Электрические нагревательные элементы, тэны, виды, конструкции, подключение и проверка. Материалы для нагревательных элементов Спираль для нагревательных приборов из чего сделана

В печах сопротивления линейки ООО «ТПП», мы используем нагревательные элементы из двух основных сплавов: фехраля и нихрома.

Конструктивно нагреватели могут быть исполнены:

• В виде зигзагов, с креплением в керамоволокнистой футеровке посредством крюков
• В виде спиралей, навитых на керамические трубки для нагревательного элемента

Материал и конструкция нагревателей подбирается, исходя из требований технического задания (температурных режимов, конструкции футеровки, способа размещения садки в печи и ее массы, требований к равномерности нагрева, удельной тепловой мощности печи и пр.). Электрооборудование печей сопротивления изготавливается только из жаропрочных материалов.

Особенности нагревательных элементов

При технической необходимости использования зигзагообразных нагревателей ООО «ТПП» отдает приоритет нагревательным панелям Фибротал компании «Кантал», являющейся партнером ООО «ТПП». Панели Фибротал представляют собой электрооборудование из керамоволокнистых плит с вмонтированными в них крюками для крепления (установки) нагревателей. Температурный и размерный ряд панелей Фибротал достаточно широк, что позволяет выбрать необходимый типоразмер практически для любой печи сопротивления.

Преимуществом использования зигзагообразных нагревателей в печах сопротивления является их более высокий (почти в 2 раза) коэффициент теплоотдачи, по сравнению со спиральным электрооборудованием. Это позволяет, при прочих равных условиях, разместить большую тепловую мощность на поверхности нагрева.

Виды печного электрооборудования

В большинстве печей, однако, ООО «ТПП» применяет спиральные нагреватели на корундовых трубках. Их применение обосновано следующими преимуществами:

• Компактность и равномерность размещения в рабочем пространстве;
• Простота крепления и надежность монтажа в керамоволокнистой футеровке.

Сравнение нагревателей из фехраля и нихрома обнаруживает как преимущества, так и недостатки обоих сплавов, в зависимости от конкретных условий их эксплуатации в печи.

Преимущества нагревателей из фехраля

• Высокая температура применения (до 1300°С)
• Невысокая стоимость делает это электрооборудование доступным;
• Более высокое по сравнению с нагревателями из нихрома, удельное электрическое сопротивление и более высокие допустимые удельные ваттные нагрузки.

Недостатки и особенности нагревателей из фехраля

• Высокая охрупчиваемость;
• Низкая ремонтопригодность электрооборудования, особенно при циклическом режиме работы в камерных печах сопротивления с периодическими остужениями;
• Значительный коэффициент линейного теплового расширения, ограничивающий свободу их размещения в печи из-за угрозы короткого замыкания;
• Повышенная окисляемость, особенно при контакте с футеровкой с содержанием глинозема менее 50% (предпочтительна футеровка из высокоглиноземистых либо корундовых изделий).

Преимущества нагревателей из нихрома

• Хорошая ремонтопригодность, в том числе в печах периодического действия;
• Малый коэффициент линейного теплового расширения;
• Низкая окисляемость и инертность по отношению к материалу футеровки.

Недостатки нагревателей из нихрома

• Ограниченная температура применения: до 1100°С;
• Высокая стоимость;
• Более низкое, в сравнении с нагревателями из фехраля, удельное электрическое сопротивление и более низкие допустимые удельные ваттные нагрузки.

В нагревателях, используемых в панелях Фибротал, отсутствует большинство недостатков, свойственных нагревателям из фехраля, а именно:

• Высокая степень охрупчиваемости;
• Плохая ремонтопригодность, в т.ч. при циклических нагрузках;
• Повышенное линейное расширение;
• Повышенная окисляемость.

Одним из преимуществ панелей Фибротал, является повышенная температура постоянного применения (до 1350°С). А одним из недостатков панелей Фибротал, является их высокая стоимость.

Отправить заявку

Доставка:

1. Самовывоз продукции осуществляется ТОЛЬКО с нашего склада, расположенного по адресу: Московская обл., Чеховский р-он, с. Новый Быт, ул. НАТИ, д. 13 (схему проезда можно распечатать в разделе «Контакты »). Обращаем Ваше внимание, что отгрузка из московского офиса НЕ ПРОИЗВОДИТСЯ.
2. Возможна отправка продукции следующими транспортными компаниями:

• ТК «Деловые Линии»;
• ТК «ПЭК».

При этом обращаем Ваше внимание на следующие нюансы при отгрузке продукции транспортными компаниями:

• отправка груза транспортной компанией осуществляется только в том случае, если это было оговорено в Вашей заявке при заказе продукции. При этом необходимо указать до терминала или до адреса необходимо осуществить доставку, город назначения, контактное лицо и его контакты. Забор груза транспортной компанией осуществляется на следующий день после получения оплаты по счёту;
• забор груза осуществляется с адреса нашего склада по соответствующим расценкам транспортной компании;
• при отгрузке хрупкой продукции (плиты, клей, керамические трубки и изделия) мы ОБЯЗАТЕЛЬНО заказываем дополнительную обрешетку нашей коробки.

Возможна отправка продукции любыми другими транспортными компаниями, но при таком варианте Вы заказываете доставку самостоятельно.

Оплата:

Мы работаем ТОЛЬКО с юридическими лицами. Основанием для оплаты является выставленный счёт.

Нихром был изобретен в 1905 году Альбертом Маршем, который соединил никель (80%) и хром (20%). Сегодня существует около десяти модификаций сплавов различных марок. В качестве дополнительных легирующих примесей добавляется алюминий, марганец, железо, кремний, титан, молибден и т. д. Благодаря своим выдающимся качествам этот металл стал широко использоваться для производства электротехники.

Основные качества нихрома

Нихром отличается:

• высокой жаростойкостью. При высоких температурах его механические свойства не меняются;
• пластичностью, которая позволяет изготавливать из сплава нихромовые спирали, проволоки, ленты, нити;
• простотой обработки. Изделия из нихрома хорошо свариваются, штампуются;
• высокую стойкость к коррозии в различной среде.
• сопротивление нихрома высокое.

Основные свойства

• Плотность составляет 8200-8500 кг/м3.
• Температура плавления нихрома - 1400 С.
• Максимальная рабочая температура - 1100°С.
• Прочность - 650-700 МПа.
• нихрома 1,05-1,4 Ом.

Маркировка нихромовой проволоки

Прекрасный материал для различных электронагревательных элементов, которые используются практически во всех отраслях промышленности. Практически каждый бытовой имеет элементы, выполненные из нихрома.

Буквенная маркировка проволоки:

• «Н» - используется, как правило, в нагревательных элементах.
• «С» - применяется в элементах сопротивления.
• «ТЭН» - предназначается для

Согласно отечественным стандартам, существуют несколько основных марок:

• Двойная проволока Х20Н80. В состав сплава входит: никель - 74%, хром - 23%, а также по 1% железа, кремния и марганца.
• Тройная Х15Н60. Сплав состоит из 60% никеля и 15% хрома. Третий компонент - железо (25%). Насыщение сплава железом позволяет значительно удешевить нихром, цена на который довольно высокая, и при этом сохранить его жаростойкость. Кроме того, повышается его обрабатываемость.
• Наиболее дешевый вариант нихрома - Х25Н20. Это богатый железом сплав, в котором механические свойства сохраняются, но рабочая температура ограничена 900°С.

Применение нихрома

Благодаря своим качественным и уникальным характеристикам нихромовые изделия могут применяться там, где нужна надежность, прочность, устойчивость к химически агрессивной среде и очень высоким температурам.

Нихромовые спирали и проволока являются неотъемлемой частью практически всех видов нагревательных приборов. Нихром присутствует в тостерах, хлебопекарнях, обогревателях, духовках. Сплав также нашел применение в резисторах и реостатах, работающих при сильном нагреве. Имеется нихром и в электрических лампах и паяльниках. обладают жаростойкостью и значительным сопротивлением, что позволяет их использовать в сушки и обжига.

Находит применение и лом нихрома. Он переплавляется, и материал снова идет в дело. Сплав никеля с хромом используется в химических лабораториях. Данный состав не вступает в реакцию с большинством щелочей и кислот. Деформированные нагревательные нихромовые спирали применяют в электронных сигаретах.

По сравнению с ранее используемым для этих целей железом, изделия из нихрома более безопасны, не искрят, не ржавеют, не имеют оплавленных участков.

Температура плавления нихрома 1400°С, поэтому при приготовлении пищи не чувствуются посторонние запахи и гарь.

Инженеры до сих пор исследуют уникальные свойства этого материала, постоянно расширяя сферу его применения.

В домашних условиях нихромовая проволока используется для изготовления самодельного оборудования, электролобзиков и резаков, таких как, например, или дерева, паяльник, приспособление для выжигания по дереву, сварочные аппараты, бытовые обогреватели и т. д.

Самой популярной считается проволока Х20Н80 и Х15Н60.

Где можно приобрести нихромовую проволоку

Реализация данного продукта производится в рулонах (бухтах, катушках) либо же в виде ленты. Сечение нихромовой проволоки может быть в виде овала, круга, квадрата, а также трапеции, диаметр составляет в пределах от 0,1 до 1 миллиметра.

Где же взять или купить изделия из нихрома? Предлагаем рассмотреть самые распространенные и возможные варианты:

1. Прежде всего, можно обратиться в организацию, изготавливающую данную продукцию и сделать заказ. Узнать точный адрес таких предприятий можно в специальных справочных по товарам и услугам, которые имеются практически во всех крупных городах и населенных пунктах. Оператор сможет подсказать, где приобрести, и даст номер телефона. Кроме того, информацию об ассортименте такой продукции можно найти на официальных сайтах производителей.
2. Купить нихромовые изделия можно в специализированных магазинах, например, продающих радиодетали, материал для мастеров типа «Умелые руки» и т. д.
3. Купить у частных лиц, торгующих радиодеталями, запасными частями и прочими металлическими изделиями.
4. В любом хозяйственном магазине.
5. На рынке можно приобрести какой-нибудь старый прибор, например лабораторный реостат, и взять нихром.
6. Нихромовую проволоку также можно найти и у себя дома. К примеру, именно из нее изготовлена спираль электрической плитки.

Если необходимо сделать большой заказ, тогда больше всего подойдет именно первый вариант. Если нужно небольшое количество проволоки из нихрома, в этом случае можно рассматривать все остальные пункты списка. При покупке необходимо обязательно обратить внимание на маркировку.

Навивка нихромовой спирали

Сегодня нихромовая спираль является одним из основных элементов многих нагревательных приборов. После остывания нихром способен сохранять свою пластичность, благодаря чему спираль из такого материала можно легко снять, изменить ее форму или при необходимости подогнать под подходящий размер. Намотка спирали в промышленных условиях осуществляется автоматическим путем. В домашних условиях можно осуществить также ручную намотку. Рассмотрим подробнее, как это сделать.

Если не слишком важны параметры готовой нихромовой спирали в ее рабочем состоянии, при намотке можно произвести расчет, так сказать, «на глаз». Для этого следует подобрать нужное количество витков в зависимости от нагрева нихромового провода, при этом включая периодически спираль в сеть и уменьшая или увеличивая число витков. Такая процедура намотки очень простая, но может занять достаточно много времени, да и часть нихрома при этом расходуется впустую.

Для повышения простоты и точности расчета намотки спирали можно воспользоваться специальным онлайн-калькулятором.

Рассчитав необходимое количество витков, можно приступать к намотке на стержень. Не обрезая провод, следует осторожно подключить нихромовую спираль к источнику напряжения. Затем проверить правильность расчетов по намотке спирали. Важно учитывать, что для спиралей закрытого типа длина намотки должна быть увеличена на треть полученного при расчете значения.

Для обеспечения одинакового расстояния между соседними витками нужно вводить намотку в 2 провода: один - нихромовый, второй - любой медный или алюминиевый, с диаметром, который равен нужному зазору. Когда намотка будет окончена, вспомогательный провод следует аккуратно смотать.

Стоимость нихрома

Единственный недостаток, который имеет нихром, - цена. Так, двухкомпонентный сплав при покупке в розницу оценивается примерно в 1000 рублей за один килограмм. Стоимость марок нихрома с лигатурой - около 500-600 рублей.

Заключение

Выбирая продукцию из нихрома, необходимо учитывать данные о химическом составе интересующего товара, его электропроводность и сопротивление, физические характеристики диаметра, сечение, длину и т. д. Важно также поинтересоваться документацией соответствия. Кроме того, нужно уметь визуально отличать сплав от его, так сказать, «конкурентов». Правильность выбора материала является залогом надежности электротехники.

Делятся на открытые и закрытые. Первые представлены спиралями, которые состоят из основы (керамической или миканитовой) с намотанной сверху проволокой из специального материала с хорошими электроизоляционными свойствами.

Компания «Элемаг» в качестве основы спирали предлагает именно миканитовые пластины, поскольку миканит имеет ряд преимуществ:

• Надежная электроизоляция;
• Высокая прочность на изгиб и механическая устойчивость кромок к крошению;
• Отсутствие расслаивания и потери механических свойств при нагреве;
• Низкие показатели абсорбции воды, позволяющие с успехом использовать миканит даже в среде с высокой влажностью.

К материалу проволоки в нагревательной спирали выдвигается несколько требований. Это низкая окисляемость, тугоплавкость и большое удельное сопротивление. Такими свойствами обладает множество материалов, например, медь. Однако по сравнению с другими металлами и их сплавами, меди для изготовления спирали понадобится в несколько раз больше (иногда до 10).

Поэтому обычно используются такие материалы:

• Нихром
• Фехраль
• Многокомпонентные сплавы на основе фехрали с лигирующими элементами (еврофехраль, суперфехраль и т.д.)

Нихромовые спирали

Появившись в начале века, она сразу завоевали широкую популярность благодаря высокому удельному сопротивлению, жаростойкости и низкой цене. К сожалению, из-за стремления сэкономить, процентное содержание никеля постепенно снижалось, его заменяли железом, в результате чего проволоки стали менее пластичными, ломкими и подверженным коррозии, а длительность эксплуатации снизилась (при нормальном содержании он составляет 5-6 месяцев).

Фехралевые спирали

Используются в электропечах при температуре до 1400°C. В отличие от нихромовых, они стоят в 3 раза меньше, служат около 2 лет, имеют большую удельную поверхностную площадь и меньшую плотность.

Многокомпонентные сплавы

Компания «Элемаг» в оборудовании для обогрева использует спирали из многокомпонентных сплавов. Это ведущие производители, такие как Kanthal, Rescal, а также Aluchrom. Надежные и выносливые спирали французской фирмы Рескал применяются в промышленных печах и нагревателях, которые предназначены для эксплуатации в тяжелых условиях при температуре до 1200°С. А жаропрочной проволоке от бренда Кантал (Швеция), который является мировым лидером по производству нагревательных систем, по качеству значительно уступают любые другие резистивные элементы.

Многокомпонентные сплавы типа Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y характеризуются следующими преимуществами по сравнению с нихромом и обычным фехралем:

• Больший срок эксплуатации (например, для Кантала он составляет 10 лет и более) при умеренной цене;
• Меньшая плотность материала, позволяющая сэкономить до 17% веса;
• Более высокие показатели удельного сопротивления (1,39-1,45);
• Однородность структуры, лучшее качество поверхности и высокая пластичность (в 2 раза больше, чем у обычных фехралей);
• Превосходная стойкость к воздуху, вакууму, аргону, водяному пару;
• Хороший предел ползучести, предотвращающий провисание элементов;
• Низкие и стабильные показатели ТКЭС;
• Отличная «свариваемость» сплава.

Передача тепла в нагревательных спиралях осуществляется конвекцией и излучением. Их основные достоинства - это простота конструкции, умеренная стоимость, быстрый нагрев, а также легкость ремонта. Спирали с проволокой Кантал и Рескал широко применяются в промышленности:

• В составе

элек­тропечей сопротивления

Нагревательные элементы имеют самую высокую температуру в печи и, как правило, пред­определяют работоспособность установки в целом.

К этим материалам предъявляются следующие требо­вания:

1. Достаточная жаростойкость (окалиностойкость).

2. Достаточная жаропрочность - механическая проч­ность при высоких температурах, необходимая для того, чтобы нагреватели могли поддерживать сами себя.

3. Большое удельное электрическое сопротивление. Чем меньше удельное электрическое сопротивление, тем больше длина нагревателя и меньше его поперечное сечение. Се­чение нагревателя должно быть достаточно большим для обеспечения необходимого срока службы. Длинный нагре­ватель не всегда возможно разместить в печи. Таким об­разом, желательно, чтобы материалы нагревательных элементов имели высокое значение удельного электриче­ского сопротивления.

4. Малый температурный коэффициент сопротивления. Данное требование должно выполняться для того, чтобы мощность, выделяемая нагревателями в горячем и холод­ном состояниях, была одинаковой или отличалась незначи­тельно. Если температурный коэффициент сопротивления велик, для включения печи в холодном состоянии прихо­дится использовать трансформаторы, дающие в начальный момент пониженное напряжение.

5. Постоянство электрических свойств. Некоторые ма­териалы, например карборунд, с течением времени ста­реют, т. е. увеличивают электрическое сопротивление, что усложняет условия их эксплуатации. Требуются трансфор­маторы с большим количеством ступеней и диапазоном напряжений.

6. Обрабатываемость. Металлические материалы долж­ны обладать пластичностью и свариваемостью, чтобы из них можно было изготовить проволоку, ленту, а из послед­них - сложные по конфигурации нагревательные эле­менты. Неметаллические нагреватели прессуются или фор­муются, с тем чтобы нагреватель представлял собой гото­вое изделие.

Основными материалами для нагревательных элемен­тов являются сплавы на основе железа, никеля, хрома и алюминия.

Это, в первую очередь, - хромоникелевые, а также железохромоалюминиевые сплавы. Свойства и характеристики этих сплавов представлены в .

Двойные сплавы состоят из никеля и хрома (хромони­келевые сплавы), тройные - из никеля, хрома и железа (железохромоникелевые сплавы). Тройные сплавы - даль­нейшее развитие хромоникелевых сталей, так как Х23Н18, Х15Н60-Н применяются примерно до 1000°С.

Двойные сплавы - это, например, Х20Н80-Н. Они об­разуют на поверхности защитную пленку из окиси хрома. Температура плавления этой пленки выше, чем самого сплава; пленка не растрескивается при нагреве и охлаж­дении. Эти сплавы имеют хорошие механические свойства как при низких, так и при высоких температурах, они крипоустойчивы, пластичны, хорошо обрабатываются, сва­риваются.

Хромоникелевые сплавы имеют удовлетворительные электротехнические свойства, не стареют, немагнитны. Основной их недостаток - высокая стоимость и дефицит­ность, в первую очередь никеля. Поэтому были созданы железохромоалюминиевые сплавы, содержащие железо, хром и до 5 % алюминия. Эти сплавы могут быть более жаростойкими, чем хромоникелевые, т. е. могут работать до 1400°С (например, сплав Х23Ю5Т). Однако эти сплавы достаточно хрупки и непрочны, особенно после пребыва­ния при температуре, большей 1000°С. Поэтому после работы нагревателя в печи его нельзя вынуть и отремон­тировать. Данные сплавы магнитны, могут ржаветь во влажной атмосфере при нормальной температуре. Они имеют низкое сопротивление ползучести, что должно быть учтено при конструировании из них нагревателей. Недо­статком этих сплавов является также их взаимодействие с шамотной футеровкой и окислами железа. В местах со­прикосновения этих сплавов с футеровкой при температуре эксплуатации выше 1000°С футеровка должна быть вы­полнена из высокоглиноземистого кирпича или покрыта" специальной высокоглиноземистой обмазкой. Во время эксплуатации эти нагреватели существенно удлиняются, что также должно быть учтено при конструировании, т. е. необходимо предусматривать возможность их удлинения.

Представителями этих сплавов являются Х15Ю5 (тем­пература применения - около 800°С); Х23Ю5 (1200°С); Х27Ю5Т (1300°С) и Х23Ю5Т (1400°С).

В последнее время разработаны сплавы типа Х15Н60Ю3 и Х27Н70ЮЗ, т. е. с добавлением 3 % алюминия, что зна­чительно улучшило жаростойкость сплава, а наличие ни­келя практически исключило имеющиеся у железохромо-алюминиевых сплавов недостатки.

Сплавы Х15Н60ЮЗ, Х27Н60ЮЗ не взаимодействуют с шамотом и окислами железа, достаточно хорошо обраба­тываются, механически прочны, нехрупки.

В высокотемпературных печах используются неметаллические нагреватели: карборундовые и из дисилицида молибдена.

Для печей с защитной атмосферой и вакуумных ис­пользуются угольные и графитовые нагреватели. Нагрева­тели в этом случае выполняются в виде стержней, труб и пластин.

В высокотемпературных вакуумных печах и печах с за­щитной атмосферой применяются нагреватели из молиб­дена и вольфрама. Нагреватели из молибдена в вакууме могут работать до 1700°С, а в защитной атмосфере – до 2200°С. Температура применения в вакууме ниже, что объясняется испарением молибдена. Нагреватели из вольф­рама могут работать до 3000°С.

В отдельных случаях применяются нагреватели из ниобия и тантала.

Нагревательные элементы большинства промышленных печей выполняются либо из ленты, либо из проволоки (рис. 3.4 – 3.7). Обычно для изготовления нагревателей промышленных печей применяется проволока диаметром от до мм. Однако для печей с рабочей температурой С и выше следует брать проволоку диаметром менее мм. Соотношения между шагом спирали и ее диаметром и диаметром проволоки выбирают таким образом, чтобы облегчить размещение нагревателей в печи, обеспечить достаточную их жесткость и в то же время не затруднить чересчур теплоотдачу от них к изделиям.

Проще и дешевле сделать обогреватель на основе нихрома. Отрез длиною метр саморегулирующегося кабеля стоит за 330 рублей и до бесконечности. Продавцы на удивление согласованно забывают указать температуру настройки системы, зато приводят сведения о мощности, напрямую зависящую от условий, причем показатель по определению в описанном случае непостоянный. Если бы речь шла о резистивном кабеле, вышеуказанное имело бы смысл. К примеру, саморегулирующийся работает самостоятельно, не нуждается в термостате. Имеет высокую отказоустойчивость. Значит, риск пожара минимальный, случись изготовить самодельный обогреватель.

Обогреватели и кабели

Не каждому доводилось сталкиваться с саморегулирующимся кабелем, расскажем чуть подробнее об этих любопытных комплектующих систем размораживания водостоков зданий. Омическая проволока выделяет тепло по закону Джоуля-Ленца. Эффект прямо пропорционален току, обратно пропорционален сопротивлению, зависит от времени работы конструкции. Люди для получения полезного тепла в обогревателях искали материалы с повышенным сопротивлением. Это, кажется, уменьшает эффект Джоуля-Ленца, но тривиальный провод не удается присоединить к сети 230 В – жила сгорает. Выходит короткое замыкание. Постарайтесь сделать обогреватель своими руками без опасности для окружающих.

К примеру, для получения обогревателя на 2 кВт возьмите провод сопротивлением 28 Ом. Попробуйте набрать вещицу из медной проволоки. Нихром наделен значительным удельным сопротивлением, 3-5 метров материала позволят намотать спираль. Если уменьшить длину отреза, мощность возрастет, но ситуация невыгодна. Проводник охарактеризован некой предельной мощностью на погонный метр, которую рассеивает. Если значение завышено, спираль сгорит. Быстро процесс пройдет на воздухе.

Первый совет, как сделать обогреватель:

Изучайте рынок на предмет похожих конструкций заводского изготовления. Каковы мощность и внутреннее устройство обогревателя, из каких материалов изделие изготовлено.

Дальше копируем технические характеристики. Посмотрите в справочнике, какую погонную мощность рассеивает нихром. Кстати, в технике используется фехраль из Норвегии, состав материала – тайна, в магазинах не достать.

Что сделать из нихрома. На заводах из металла изготавливают:

1. ТЭНы.
2. Спирали.

Везде используется способность давать тепло дозированно (в отличие от меди, где выделяемая погонная мощность мала, шанс сжечь пробки велик). Отличие трубчатых электрических нагревателей в том, что спираль защищена прессованным порошком от воды и воздуха. Внешняя медная оболочка используется для сохранения формы диэлектрика. Это позволит провести электрическую изоляцию прибора. Не забывайте, нихром металл, легко получить удар током, если не соблюдать мер предосторожности.

Саморегулирующийся кабель самостоятельно следит за температурой. Доводим до сведения читателей, что резистивный кабель сделан из омического проводника. Не нихром и не медь.

Состав резистивного кабеля неважен, главное, что выделяет тепло, пока подают питающее напряжение. Новые технологии привели к появлению матрицы из диэлектрика с вкраплениями графита. Концепция положена в основу саморегулирующихся кабелей и при повышении температуры расширяются. В результате графитовые вкрапления перестают контактировать друг с другом постепенно.

За счет этого сопротивление участка растет. Напряжение постоянное – 220 В – значит, ток падает. Следовательно, уменьшается эффект Джоуля-Ленца. При охлаждении участка происходит обратный процесс. Саморегулирующаяся матрица сжимается, графитовых мостиков становится больше, сопротивление падает, ток увеличивается, тепловой эффект повышается. Для изготовления кабеля берется два параллельных медных провода для подачи потенциала. Между ними по длине прокладывается саморегулирующаяся матрица с графитовыми включениями. Прелесть конструкции в том, что фрагменты станут обогреваться независимо. Определяющую роль в величине теплового эффекта играет температура.

Матрица настраивается на заводе. Чаще встретим изделия с температурой нагрева в области небольших положительных температур, чуть выше нуля. Подавляющая часть кабелей используется в ветках разморозки конструктивных элементов зданий, поэтому свойства выбираются сообразно. Чуть ледком прихватило, температура стала нулевой, матрица сжалась, кабель начал греть. Плюс конструкции – не нужно контроля за устройством. В то же время резистивный кабель дает фиксированный тепловой эффект.

Если не контролировать процесс, температура растет безгранично, пока оболочка кабеля не расплавится, не начнется пожар. Понятно, что связываться с термостатами не хочется: сложно и дорого.

Стоит резистивный кабель копейки, а цену саморегулирующегося уже указывали. В свете сказанного считаем, что первый лучше использовать для теплых полов (но не потолков), второй идеален для нетипичных конструкций, наподобие греющей подстилки под сиденье. Не забудьте, что нужно правильно провести изоляцию. К примеру, водворить между человеком и кабелем экран из фольги, надежно заземленный. В этом случае при пробое страшного не случится. Подобные приборы лучше все-таки включать через дифференциальное устройство защиты.

Примеры самодельных обогревателей

Как уже отметили, проще сделать обогреватель из нихрома. Понадобится отрез с сопротивлением 27 – 28 Ом, чтобы получить мощность 2 кВт. Не соединяйте такие спирали параллельно. В этом случае мощность умножается на количество нагревательных элементов, а домашний распредщиток в хрущевке тянет 5 кВт. Если не брать во внимание современные многоэтажки. Мощность вычисляется по формуле:

При сопротивлении 28 Ом получается 1728 Вт, если действующее значение напряжения 220 В. Вряд ли получится дома собрать трубчатый водонагреватель, а нихромовые спирали – сколько угодно. Наматывайте проволоку на стержень из керамики, как это делается в электрокаминах, либо на пластины, как в фенах или ветродувках. Где взять жаропрочный материал. Стоит копейки на рынке столицы, в сети брать дорого. Разберите старую технику и позаимствуйте необходимое. Не используйте для намотки сталь, действие вызовет непредсказуемые последствия. Кстати, в паяльнике внутри изолятор из керамики.

Если ничего не приходит в голову, отколите с кирпича специальным молотком (для кирпичей) тонкую пластину и используйте. Фрагмент тяжелый, но надежный. Если найдете огнеупорный кирпич, лучше использовать жаропрочный. Подойдет керамическая плитка. Не забудьте по торцам пластинки сделать углубление под проволоку, мотайте в один слой, не больше. В этом случае нарушаются условия теплообмена, нихром может сгореть. Кстати, плитку дырявьте специальными сверлами (для плитки, с камнем на конце). Если предполагается принудительный обдув, к примеру, процессорным кулером, это улучшит теплообмен.

Кстати, вентиляторы используются вовсе не для увеличения мощности, как кажется. Тепловой эффект нихрома мало зависит от температуры воздуха. Просто ветер подхватывает тепло и быстрее по помещению разнесет. Обогрев получается поравномернее. Керамическая плитка монтируется любым методом, допустимо на жаропрочный клей (температуры не менее 800 градусов). При нагреве нихром светится и работает инфракрасным обогревателем. Если сказанного недостаточно, введите обдув.

Двигатели лучше берите на 230 В. Подходят асинхронные моторы небольшой мощности, используемые в вытяжках или бытовых вентиляторах. Не применяйте коллекторные двигатели: шумные и искрят. Кстати, асинхронные электромоторы раздобудете в холодильнике, кухонной вытяжке или кондиционере. Следует избегать линейных компрессоров, внутри нет вращающихся деталей. Самодельный обогреватель для квартиры собирают на основе кассетного магнитофона. Внутри стоят тихие двигатели, нужно правильно отрегулировать обороты на перемотку.

Если требуется самодельный обогреватель для дачи, соберите горелку на основе инжектора. Описывали подобную конструкцию, такие популярны в США. Не применяйте бензин для получения тепла, пары взрывоопасны. Не рекомендуем в обогревателе продувать ионизированный воздух через сопло, а поместить в огонь продырявленную плитку возможно. Послужит керамической решеткой, аккумулятором и излучателем тепла. Проще сделать самодельный обогреватель получается на основе цангового туристического баллона. Необходимо правильно изготовить насадку, к примеру, на основе покупной для приготовления пищи.