Для більшості самодельщиков спроба зробити обігрівач з кабелю, що гріє власними руками — це не тільки цікавий досвід, але і ще можливість відносно недорого зібрати пристрій, з допомогою якого цілком реально обігріти невелике приміщення. Конструкція виходить простий, і головне — достатньо надійною і безпечною, для того щоб її можна було залишати включеною на тривалий період часу.

Саморобна плитка з гріючою кабелем

Як працює гріючий кабель

Зробити обігрівач з звичайного мідного або алюмінієвого дроту явно не вийде. Стандартний кабель з двох–п’яти жив має мізерну електричний опір, тому навіть при дуже сильному электротоке оболонка нагрівається, далі слід оплавлення ізоляції і пожежа.

Як варіант, можна зробити своїми руками обігрівач з нагрівального кабелю. Це різновид підігріваючого пристрою, виконаного у вигляді довгого гнучкого шнура. У цьому випадку тепло виділяється на поверхні за рахунок розсіювання енергії електричного струму на провіднику високого опору або на графітової матриці, впечатанной між двома мідними або алюмінієвими жилами.

Багато моделей можуть безпосередньо підключатися в розетку

У таких кабельних обігрівачів є кілька суттєвих відмінностей:

• Наявність м’якої термостійкої оболонки, зазвичай провідниковий обігрівач з термокабеля витримує нагрівання до 200оС;
• У комплекті використовується датчик температури і регулятор струму або кількості тепла, що виділяється;
• Всередині гріє провідника-обігрівача є додаткова ізоляція, захищає від вологи, армуюча сітка або шар, що сприймає механічні навантаження.

Важливо! Як і в будь-якому нагрівальному приладі, в регуляторі для кабельного обігрівача є система контактів для подачі напруги, заземлення та контролю температури. Це обов’язкові атрибути безпечної роботи кабельного нагрівача.

Можна, звичайно, зробити саморобний обігрівач з нагрівального кабелю, що називається, «на око», без розрахунку і підключити до мережі без автоматики. В теорії досвідчений електрик цілком зможе зробити таку саморобку, але на практиці такий варіант або швидко згорає від перевантаження, або гріє з рук геть погано.

У будь-якому випадку використання нагрівального кабелю для домашнього нагрівача — це вже сучасний підхід до проблеми. Ефективність і безпека такого пристрою на порядок вище, ніж у ніхромової спіралі або в дорогих і небезпечних галогенових ламп. Тому зробити домашню саморобку — обігрівач з гріючого кабелю буде найбільш дешевим і безпечним варіантом.

Види гріючих кабелів

Системи підігріву з використанням низькотемпературних обігрівачів широко використовуються при влаштуванні теплих підлог, устаткування локального обігріву супутникових тарілок, і звичайно, для захищених систем обігріву промислового обладнання, жолобів і водостоків, труб водопостачання і каналізації.

Розрізняють чотири основних типи кабельних нагрівачів:

• Напівпровідниковий саморегулюючий кабель. Використовується для обігріву водостічних труб і жолобів будь-яких конструкцій, що контактують з вологою;
• Резистивні кабелі застосовуються для прямого обігріву, найчастіше в пристрої теплих підлог, підігрівання деталей, що вимагають великої кількості тепла;
• Індуктивні кабельні обігрівачі, найбільш прості та ефективні, передача тепла в навколишнє середовище відбувається за рахунок електромагнітних хвиль і полів промислової частоти, ККД досить високий, але для того, щоб виділялося тепло, потрібно провідна середовище, наприклад, вода або метал;
• Карбонові кабельні обігрівачі. Відносно нова технологія, в якій використовується графітове і вуглецеве волокно, що проводить струм.

Для саморобного плиткового обігрівача можна використовувати практично будь-який з перерахованих. Оптимальний варіант залежить від потужності майбутнього обігрівача, його місця розташування та способу використання.

Пристрій гріючого кабелю

Сама керамічна плитка обігрівача потрібна лише для того, щоб відводити і розсіювати тепло і захищати гріючий контур від механічних пошкоджень. Зрозуміло, не всі перераховані види гріючих кабелів однаково зручні для виготовлення саморобного обігрівача на основі керамічної плитки. Перш за все, із-за різної потужності, що підводиться і різного діапазону робочих температур. Тому є сенс більш детально зупинитися на тому, як влаштовані кабельні обігрівачі.

Саморегулюючий обігрівач можна легко дізнатися по плоскій структурі

Термокабель з ефектом саморегуляції

Обігрівач являє собою дві мідні або алюмінієві жили з нікелевим покриттям, розташовані на невеликій відстані один від одного. У проміжки між жилами і навколо провідників запресована провідна маса.

Пристрій саморегульованого дроти

Важливою перевагою подібної схема є наявність ефекту саморегуляції, тобто, опір наповнювача змінюється в залежності від температури навколишнього середовища. Чим вище температура обігрівача, тим більше опір матриці і менша сила струму.

В результаті нагрівач виділяє багато тепла при низьких температурах в межах від -10оС до +5оС. Гріючий кабель приблизно удвічі знижує тепловиділення при температурі повітря понад 5 градусів, і практично не гріє по досягненню 60-80оС.

Пристрій гріючого кабелю розроблялося насамперед для необслуговуваних конструкцій, встановлених на даху, в жолобах, трубах, закритих боксах, підземних комунікаціях.

Підігрів каналізації

Важливо! В теорії такий нагрівач можна викласти у будь-яке не пристосоване місце, підключити до регулятора і навіть не цікавитися його станом, втрати електроенергії становитимуть 100-150 Вт на добу при позитивній температурі повітря.

З настанням морозів тепловиділення нагрівача збільшиться в кілька разів і складе не менше 30 Вт з метра довжини. Якщо дотримуватися правила укладання кахельної плитці, то кабельний обігрівач виходить досить довговічним і безпечним, ризик короткого замикання практично зведений до нуля.

Ще однією важливою перевагою матричного саморегульованого обігрівача є необмежена довжина кабелю. Напруга живлення подається на контакти кожної з жил. Тому можна відрізати необхідну довжину проводу, згорнути спіраллю або хвилею і укласти на кахель або керамограніт.

Істотним недоліком саморегульованих гріючих кабелів є їх висока вартість. У середньому ціна на метр дроту в 3-4 рази вище, ніж на інші види провідникових обігрівачів.

Кабельні обігрівачі з сплавів

Конструктивно провідниковий нагрівач являє собою дві жили, разделнные термостійкої вставкою і запаковані в одній силіконовій оболонці. Один провід виконаний з міді або алюмінію, другий виготовлений із спеціального високоміцного сплаву за типом ніхрому.

Структура резистивного кабелю, що гріє

Така конструкція забезпечує дуже високу надійність і працездатність обігрівача, при цьому не потрібно протягувати додаткові лінії електропроводки для того, щоб підключити контакт ніхромового жили з протилежного кінця.

Найпростіші резистивні гріючі кабелі — це просто тонка ніхромова спіраль, упакована в силіконову оболонку. Такий обігрівач укладають стаціонарно на металеві струмопровідні конструкції. В іншому випадку доводиться прокладати додатковий кабель або жилу для підключення до мережі. Незважаючи на дешевизну і простоту пристрою, це не найкращий варіант для виготовлення саморобного обігрівача з кабелю, що гріє і керамічної плитки.

Індуктивні системи

Гріючі системи, що використовують змінне електромагнітне поле, виготовлені з тонкого мідного дроту, намотаною подібно трансформаторної котушці на еластичну і міцну серцевину. При проходженні електричного струму навколо обігрівача створюється магнітне поле, яке легко розігріває контактують з оболонкою лід, воду, сніг. Дана схема ідеально підійде для облаштування підігріву ступенів ганку.

Щоб виготовити обігрівач з кабелю, що гріє і керамограніта, потрібно покрити поверхню плитки провідним шаром лаку, фольгою, гальванічним нікелем. Нагрівач вийде дуже надійним та ефективним, але сам технологічний процес виявляється досить складним для відтворення в домашніх умовах.

Карбонові кабель-нагрівачі

Відносно новий тип нагрівального дроту. По суті, це кілька провідних карбонових або углеволоконных жив, упакованих в оболонку з термостійкого силікону. Внутрішній вміст такого пристрою схоже на начинку саморегульованого кабелю, різниця лише в тому, що всередині знаходиться не пара металевих провідників, а вуглецева основа.

Матеріал дуже легкий, пластичний, по завіреннях виробників, один провід здатний витримати 10000 изгибаний без обриву ізоляції і гріючої жили.

До відома! Метр погонний карбонового обігрівача має опір, рівний 33 Ом. Це дозволяє дуже легко розрахувати необхідну довжину термокабеля для проектування нагрівача конкретної потужності.

Карбоновий підігрів стін

Переваги використання кабельного нагрівача

На перший погляд, саморобка з кабелю, що гріє і керамогранітної плитки виглядає досить примітивно і непереконливо. Насправді подібне рішення дуже зручно для тих, кому важлива в першу чергу надійність і ефективність обігріву. До плюсів саморобного кабельного нагрівача можна віднести наступне:

• Простота виготовлення, зібрати найпростіші нагрівачі можна в домашніх умовах, що називається, на коліні;
• Висока ефективність обігріву. Одна плитка в змозі видати не менше 200 Вт теплової енергії, що порівнянно з тепловіддачею промислових керамічних, настінних і стельових обігрівачів;
• Простий ремонт та обслуговування. Для того щоб відремонтувати кабельний обігрівач, достатньо лише визначити місце пошкодження, обрізати і зростити контакти.

Але найбільш важливою перевагою можна вважати дуже високу надійність кабелю, що гріє. Відсутність контакту гріючої поверхні з киснем повітря і водою забезпечує високий ресурс обігрівача. І навіть у разі виникнення НП, наприклад, упустили або розбили плитку, нічого катастрофічного не станеться.

Можна буде просто перенести гріючий кабель на нову керамічну основу.

Обігрівач з саморегулюючого кабелю, що гріє своїми руками

Найпростіше виготовити саморобний керамічний нагрівач з карбонового дроти. Ціна углеволоконного кабельного обігрівача становить приблизно 1,2-1,5 дол. за м. п., це набагато дешевше саморегульованих кабельних «грілок», ціна яких за метр досягає 8-10 дол.

Крім того, у карбонового обігрівача є величезна перевага перед іншими видами — коефіцієнт теплового розширення в кілька разів нижче, ніж у металевих обігрівачів — термокабелей.

Це означає, що шнур діаметром 3 мм можна легко укласти змійкою на тильній стороні керамічної плитки і залити епоксидним компаундом або навіть звичайним алебастром.

Варіант укладання карбонового шнура

Для того щоб зробити саморобний обігрівач, в першу чергу необхідно знати напруга мережі, зазвичай воно складає 220-230В. Відповідно, тепловиділення одного погонного метра складе 145-150 Вт. Для того, щоб зробити плитку в 200 Вт, досить відрізати 140-150 см, що обійдеться практично в копійки.

При низькому напрузі мережі тепловіддача падає

Для порівняння, метр саморегульованого термокабеля виділяє 25-30 Вт. Це значить, для плитки потужністю в 200 ватт потрібно не менше 8 9 м дроту. Всю цю масу необхідно буде укласти з тильного боку кераміки і зафіксувати за допомогою термостійкого силікону. Така керамічна плитка обійдеться дорожче, але головне — гріти вона буде менш ефективно, хоча і дозволить заощадити певну частину електроенергії. Особливо, якщо залишати плитку – обігрівач включеним протягом тривалого періоду часу.

Висновок

Обігрівач з кабелю, що гріє і керамічної плитки виходить досить надійним та зручним у користуванні. Якщо потрібно періодично швидко прогрівати приміщення, краще всього використовувати вуглеволокневий кабель, з обов’язковим виведенням на регулятор температури. Для постійного підігріву приміщення можна використовувати саморегулюючий кабель, він обійдеться дорожче, але в результаті дозволить заощадити деяку частину електроенергії.