Инфракрасный обогреватель своими руками — варианты и способы изготовления. Обогреватель из инфракрасной пленки своими руками — просто, тепло и недорого Инфракрасная лампа своими руками

Инфракрасное освещение всегда было актуально для разработки различных охранных систем, так как оно позволяет видеть объекты даже в полной темноте. В последнее время проявление позитивного влияния ИК-света замечено и при выращивании тепличных растений. Стоимость профессионального оборудования достаточно высока, а комплектующие далеко не всегда соответствуют поставленным целям. Поэтому рассмотрим, как своими руками сделать инфракрасный фонарь.

Принцип работы инфракрасного фонаря

В первую очередь определим, что такое инфракрасный фонарь и для каких целей его используют. Подобные фонари предоставляют возможность осуществить дополнительную подсветку объектов для наблюдения с помощью лучей в инфракрасном диапазоне.

Свет, выделяемый таким фонарем - невидим человеческому глазу, однако позволяет разглядеть интересующий предмет даже в полной темноте за счет использования инфракрасных светодиодов. Особенно это будет актуальным для охранной сферы, ведь затруднительно поставить на объекте мощный прожектор, от работы которого будет больше неудобств. В таком случае и стоит использовать фонарь инфракрасной подсветки, который имеет такой ряд свойств:

• увеличение дальности наблюдения,
• облегчение идентификации объекта,
• наблюдение за местностью и объектами в ночное время,

Подобное освещение будет оптимальным выбором, поскольку такие фонари обладают рядом преимуществ:

• низкое энергопотребление,
• долговечность службы светодиодов,
• дальность действия.

Комплектующие для сборки инфракрасного фонаря

Собрать инфракрасный фонарь своими руками не так уж и сложно. Для начала понадобятся простейшие инструменты:

• крестовые отвертки (различных размеров),
• паяльник с тонким жалом, мощностью 60 Вт,
• инфракрасные светодиоды (средняя стоимость от 1 доллара за штуку),
• провод для подведения питания от светодиодов до аккумуляторной батарейки,
• собственно, сама батарейка для ИК-фонаря

Кроме этого, следует использовать изоленту и взять основу для фонаря. Сгодится и простой фонарь, который будет переоборудован в инфракрасный. Для создания такого прибора не требуется что-то специфическое, любые комплектующие возможно приобрести в первом же магазине электротехники.

Процесс сборки инфракрасного фонаря

Создание инфракрасного фонаря тоже не отличается сложностью. По сути, если он конструируется на основе простого светодиодного, то зачастую достаточно путем перепайки заменить обычные светодиоды на инфракрасные - и устройство готово. Если же требуется создать технику посложнее, тогда придется провести несколько больше манипуляций:

• старый фонарь разбирается и из него извлекается линза (защитное стекло, если оно имеется - лучше оставить),
• к инфракрасным светодиодам (или светодиоду, если используется один) припаиваются силовые провода,
• следом к элементу питания (батарейке или аккумуляторной батарее) припаивается второй конец провода,
• завершающим этапом будет изоляция соединений. При спайке желательно закрывать спаянные элементы с помощью трубок термоусадки, провода следует скреплять между собой изолентой.

После того, как действия были выполнены - инфракрасный фонарь готов.

Довольно часто для осуществления эффектного наблюдения за удаленными объектами следует использовать нечто более существенное, нежели простой ИК-фонарь. Для этих целей вполне по силам собрать инфракрасный прожектор. У людей, неподготовленных к подобной работе, при упоминании слова «прожектор» может возникнуть ассоциация с громоздким осветительным оборудованием, однако это не так. Грубо говоря, прожекторы - это мощные инфракрасные фонари и со значительным количеством инфракрасных светодиодов.

Для основы необходим корпус, который в дальнейшем и будет представлять собой ИК-прожектор. В случае, если планируется создать осветительный прибор малой мощности для бытовых нужд (к примеру, для осуществления ночной съемки) необязательно закрывать светодиоды защитным стеклом, в ином же случае, если предполагается использование прожектора в качестве осветительного прибора для систем видеонаблюдения - крайне рекомендуется заключить готовую конструкцию во влагозащищенный корпус.

Процесс сборки:

• в выбранном корпусе (допустим, имеющим вид пластиковой коробочки) производятся отметки (к примеру, 8-10 под такое же количество светодиодов в каждом ряду, которых так же будет несколько) Отметки должны проходить на равном расстоянии друг от друга (оптимально выбрать разницу в 5 мм),
• с помощью сверла и маломощной дрели или шуруповерта на указанных отметках просверливают отверстия для вставки светодиодов. С другой стороны корпуса тоже следует продумать систему крепления. Если любительский ИК-прожектор будет присоединяться к фотоаппарату или видеокамере, то достаточно сделать одно отверстие, внутрь которого будет вставлен болт и впоследствии затянут гайкой,
• макетную плату (для монтажа светодиодов) обрезают с помощью простых ножниц до нужных под монтаж размеров,
• далее в ней располагают инфракрасные светодиоды так, чтобы катоды и аноды были расположены в ряд, а сами ИК-светодиоды попадали в просверленные отверстия в корпусе коробки,
• ножки светодиодов сгибаются в одну линию для дальнейшей спайки, каждый ряд отдельно,
• с помощью паяльника (оптимально подойдет модель с тонким жалом и мощностью нагрева в 60 Вт) дорожки ножек светодиодов спаиваются в линии,
• после указанных действий черным силовым проводом осуществляется соединение дорожек анодов (к примеру, если ИК-светодиоды расположены в три ряда и соответственно будут иметь шесть рядов ножек на обратной стороне платы, то аноды представляют собой три ряда. К крайнему из них припаивается провод, с остальными рядами его подсоединяют с помощью перемычки),
• к катодам следует припаять по резистору с сопротивлением 220 Ом, после чего перемычки резисторов соединяют в единое целое и к ним припаивают красный силовой провод,
• с другой стороны кабелей должна быть подключена аккумуляторная батарейка,
• после указанных действий корпус собирается и любительский ИК-прожектор, собранный своими руками, готов.

Желательно добавить возможность отключения подачи питания на светодиоды. Несмотря на их малый расход энергии, попросту нецелесообразно подавать питание, когда в ИК-подсветке (особенно в светлое время) нет потребности.

Области применения инфракрасного фонаря

Как уже было написано несколько выше, основная среда применения инфракрасных фонарей и прожекторов пролегает в сфере безопасности. Фонари наиболее оптимально подходят для следующих целей:

• в качестве подсветки в ночное время суток перед домофонами и дверными видеоглазками, чтобы иметь возможность непосредственно разглядеть человека,
• подсветка систем внутреннего видеонаблюдения (особенно актуально для небольших помещений),
• дополнительное освещение пространства в ночное время (для наружных камер наблюдения),
• инфракрасные прожекторы (исключая любительский класс, который по дальности работы следует отнести к классу ИК-фонарей) применяются в тех случаях, когда требует обеспечить хорошую степень наблюдения за объектами на средних (от 20 до 50 метров) и дальних дистанциях (вплоть до 400 метров),
• обеспечение эффективной подсветки для систем видеонаблюдения при охране зданий с большой площадью,
• просмотр охраняемого периметра,
• дополнительное освещение для приборов ночного видения,
• при недопустимости использования прожекторов освещения, которые могут причинять неудобство при работе с ними.

Отдельно стоит выделить еще один занятный аспект использования инфракрасных фонарей, раз уж речь зашла о видеонаблюдении. В силу каких-либо причин не каждый человек пожелает, чтобы видеокамера могла его зафиксировать. В таком случае существует простой и крайне дешевый вариант, как можно обеспечить себе камуфляж и скрыть лицо от камер видеонаблюдения. Для этого достаточно создать простейшее устройство, работающее по принципу инфракрасного фонаря. По указанной методике сборки такого фонаря следует закрепить на головном уборе (подойдет обычная кепка) несколько инфракрасных светодиодов, подключаемых к девятивольтовой батарейке. Подобная система совершенно не будет выделяться своим внешним видом, однако для камер видеонаблюдения верхняя часть корпуса человека будет представлять собой яркое пятно, в котором нельзя будет различить лицо.

Злоумышленники могут не спешить радостно потирать руки, указанный способ действует лишь против бюджетных камер видеонаблюдения, более дорогие модели не столь чувствительны к влиянию на них ИК-излучения. Поэтому на хорошую систему видеонаблюдения подобные трюки не подействуют, лицо человека будет хорошо различимо даже при использовании нескольких рядов ИК-светодиодов.

Техника безопасности при работе с инфракрасным фонарем

Важно помнить, что использование указанной технологии может нанести вред здоровью человека при неправильном выполнении требований по технике безопасности.

• инфракрасное излучение от мощных источников при прямом попадании на сетчатку глаза способно высушивать слизистую оболочку, что приведет к усталости глаз и даже болезненным ощущениям. Поэтому, при использовании такого устройства, как инфракрасный лазерный фонарь не следует ни в коем случае направлять его в глаза человеку (разве только если подобный фонарь используется в целях самозащиты от нападавшего),

• контакты, по которым проходит питание - следует надежно изолировать от возможного воздействия на них влаги, что вызовет коррозию или короткое замыкание схемы,
• пайку контактов следует проводить хорошо работающим паяльным оборудованием, чтобы не допустить возможности получения ожогов при проведении работ,
• следует стараться избегать прямого воздействия солнечных лучей на инфракрасные светодиоды во избежание их перегрева,
• корпус инфракрасного оборудования следует надежно собрать, чтобы предотвратить возможность попадания внутрь системы загрязнения или влаги.

Указанные устройства приобретают в последнее время все большую популярность благодаря своему качеству и долговечности срока службы. Низкое энергопотребление, бюджетная стоимость инфракрасного осветительного оборудования в совокупности с его возможностями - станут убедительным доводом в сторону выбора подобных устройств для обеспечения безопасности. Собранные любительские системы позволят без лишних затрат заиметь вдовес к фотоаппарату или видеокамере полноценное вспомогательное оборудования для совершения фото- и видеосъемки в ночное время.

До относительно недавнего времени инфракрасный обогреватель относился к разряду “чудес техники”. На сегодняшний день — это привычный прибор, который применяется в жилых, общественных помещениях, а также на открытых площадках. Дело доходит и до того, что доморощенные мастера, окончательно продрогнув в гараже, пытаются сконструировать инфракрасный обогреватель своими руками. Как говорится, “из того, что было”. Действительно ли это возможно? Разберемся в этой статье.

Принцип действия

В отличие от привычного обогревателя, инфракрасный отопительный прибор не греет воздух в помещении. Он нагревает предметы, попадающиеся на пути инфракрасных лучей. А те, в свою очередь, делятся своим теплом с воздухом.

Основными комплектующими инфракрасного обогревателя являются:

• Нагревательный элемент-излучатель.
• Рефлектор (отражающая часть).

Из чего собрать ИК-обогреватель?

• Чтобы самостоятельно изготовить рефлектор, используют полированную сталь или алюминий. Рефлектор предназначен для направления потока излучения в нужную зону.
• Нагревательными элементами в инфракрасном отопительном приборе служат лампы: кварцевые, карбоновые или галогеновые.

Различия ламп для обогревателя, или какие выбрать

Чтобы для себя лично понять, какие лучше лампы взять, чтобы сделать инфракрасный обогреватель своими руками, разберем их некоторые особенности:

• Стоимость приборов с галогеновыми лампами ниже, чем карбоновых и кварцевых.
• Бытует миф,что кварцевый обогреватель благотворно влияет на здоровье людей. Ничего общего с правдой это утверждение не имеет.
• При всей дешевизне, галогеновый прибор имеет существенный недостаток: при его работе лампа светится. Естественно, ни для детской комнаты, ни для спальни он не годится.

Важно! Помимо отражателя с излучателем, инфракрасный обогреватель оснащен термостатом и датчиком пожароопасности. Термостат предназначен для поддержания установленной температуры, а датчик автоматически отключает перегревшийся прибор.

Теперь, вооружившись базовыми знаниями о работе инфракрасного отопительном прибора, перейдем к самостоятельному его изготовления.

ИК-обогреватель своими руками — инструкция

Для работы потребуются:

• Рефлектор (сделан в СССР в 19..-каком-то году).
• Нить из нихрома.
• Диэлектрик из огнеупорного материала.
• Стержень стальной.

Важно! Диэлектриком может служить тарелка, выполненная из глазированной керамики.

Порядок действий:

1. Очистите старый рефлектор от пыли и загрязнений.
2. Проверьте, цел ли сетевой шнур, вилка, клеммовые соединения для подсоединения спирали.
3. Измерьте длину спирали, которая надевается на конус устройства.
4. Отрежьте стержень такой же длины, навейте на нее нить из нихрома. При этом шаг навивки составляет 2 мм.
5. В результате последней нехитрой манипуляции у вас получилась спираль. Снимите ее со стержня.
6. Свободно уложите спираль — так, чтобы ее витки не соприкасались, на диэлектрик.
7. Подключите ток от сети к концам спирали.
8. Отключите разогретую спираль и уложите ее в канавку от керамического конуса рефлектора.
9. Подключите спираль к клеммам питания.

Инфракрасная лампа своими руками из стекла и фольги

Еще один вариант, как сделать такой прибор самостоятельно. И он тоже не является чем-то непосильным или сложным для обычного домашнего мастера.

Вам понадобятся:

Алгоритм сборки инфракрасной лампы своими руками следующий:

1. Очистите поверхность стекол от загрязнений.
2. Зажгите свечу и, перемещая пластины стекла над пламенем, равномерно закоптите их.

Важно! Слой копоти в нагревателе сыграет роль проводника. На охлажденное стекло слой копоти ложится ровнее.

1. При помощи ватных палочек сделайте по периметру стекла “рамку” шириной примерно в 0,5 см.
2. Вырежьте из алюминиевой фольги 2 прямоугольника шириной в токопроводящий слой (та самая копоть). Фольговые прямоугольники в будущем приборе послужат электродами.
3. Разместите стеклянную пластинку копотью вверх и нанесите эпоксидку на поверхность.
4. Наложите фольгу на края пластины так, чтобы концы фольги выходили за стекло.
5. Накройте полученный “бутерброд” вторым куском стекла, закопченной плоскостью вовнутрь.
6. Склейте слои, сильно прижимая их друг к другу.
7. Загерметизируйте конструкцию по периметру.
8. Замерьте сопротивление токопроводящего слоя.

Важно! Мощность прибора рассчитывается по формуле N = R x I x I, где:

• N — мощность прибора, Вт.
• R — величина сопротивления токопроводящего слоя, Ом.
• I — сила тока, А.

Если полученное значение мощности не превышает нормативную величину, можно подключать конструкцию к розетке. В противном случае — придется все разобрать и начать все сначала.

Инфракрасный прибор из слоистого пластика

Чтобы изготовить ИК-обогреватель своими руками, вам понадобятся:

• 2 заготовки из слоистого бумажного пластика (1 квадратный метр).
• Эпоксидный клей.
• Графит. Его можно извлечь из батареек, отработавших свой ресурс.
• Шина из меди для клемм.
• Шнур сетевой.
• Дерево для рамки.

Порядок действий следующий:

1. Смешайте в густую массу графит с эпоксидкой. Это будущий токопроводящий слой с большим сопротивлением.
2. Уложите на ровную поверхность заготовку из пластика (шероховатая сторона вверху).
3. Нанесите на пластик смесь эпоксидного клея с графитом, мазками-зигзагами.
4. Подготовьте вторую заготовку точно так же.
5. Сложив пластины вместе обработанными сторонами, склейте конструкцию.
6. По периметру изделия выполните деревянную рамку.
7. Дождитесь, пока клей высохнет.
8. Как и в предыдущем варианте, замерьте сопротивление токопроводящего слоя и рассчитайте мощность.

Важно! Если при расчете выяснится, что токопроводящий слой имеет слишком низкое сопротивление — сделайте новую графитово-эпоксидную смесь с большим количеством графита. Если — наоборот, сопротивление повышено, количество графита в смеси нужно уменьшить.

1. После получения оптимального результата можно подсоединить шнур к клеммам и включить устройство в сеть.
2. При желании, можно оснастить прибор небольшим терморегулятором.

Легко и просто…

И, как говорится, “на десерт”, простейший обогреватель из лампочки накаливания своими руками. Возьмите мощную лампу накаливания, поместите ее в футляр, сделанный из металла.

Важно! Лампа, выделяя тепло, нагревает металл, а тот, в свою очередь, отдает свое тепло воздуху и, таким образом, нагревает помещение. Конечно, такое примитивное устройство подойдет только для небольшого помещения как дополнительный источник тепла.

Видеоматериал

Это — всего лишь четыре простейших способа создания инфракрасного обогревателя своими руками. На самом деле, их значительно больше. Невольно возникает вопрос: а оно вам надо? Возни много, и не факт, что все получится так, как надо. Но:

• Во-первых, знания лишними не бывают.
• Во-вторых, вы убиваете сразу двух зайцев. Получаете полезный прибор и избавляетесь от кучи ненужного хлама.

Может, стоит попробовать?

.

И обогреватель не простой, а такой, чтобы прям почти бесплатно, с минимумом вложений. На сегодняшний день самый доступный и эффективный источник тепла - это обычная лампа накаливания.

Если рассматривать лампочку как источник света, то ее КПД чрезвычайно мал и составляет не более 2-3%. А вот если посмотреть на лампочку как на источник тепла, то КПД будет аж 97%, потому как инфракрасное излучение нами воспринимается как тепло.

Если увеличить напряжение, подаваемое на лампочку, то можно получить КПД светоотдачи до 15%, но при этом лампочка проживет не более пары часов. А если снизить напряжение вдвое, то светоотдача упадет в 5 раз, и почти вся потребляемая энергия уйдет на излучение инфракрасного спектра. При этом срок службы лампочки увеличится с 1000 часов до почти 1000000 часов, то есть лампочка станет практически вечной, если сравнивать с человеческой жизнью.

Вы можете видеть, как при таком подключении значительно упала светоотдача. Давайте измерим сколько потребляет такая связка лампочек. Ток примерно 290 мА.

Для сравнения измерим ток, протекающий в одной лампочке. Он равен 420 мА. То есть, потребление составляет честных 100 Вт.

При подключении последовательно таких ламп, сразу чувствуется излучаемое тепло. И при этом на них можно спокойно смотреть, не щурясь от яркого света. Ток в этой цепи равен 410 мА. Значит потребление такой связки лампочек около 100 Вт, которые практически полностью идут на обогрев.

Как видим, большинство обогревателей тратят на обогрев одного квадратного метра 100 Вт электроэнергии. Чисто для сравнения глянем, что творится у масляных радиаторов. Соотношение такое же, те же 100 Вт на 1 м площади.

Чтобы обогреватель был более-менее прочным сделаем раму из алюминиевого уголка. У автора есть пару ненужных обрезков.

После того как автор заклепками закрепил полосы алюминия, рама стала жесткой. Углы выдержаны и можно заменить болты в раме на заклепки. Кроме болтов одного уголка оставляем возможность его открутить, на тот случай если не получится вкрутить лампочки.

Соединить два куска вместе помогут заклепки. Но баночный алюминии очень тонкий и легко рвется, поэтому с двух сторон на заклепку наденем шайбу. Такая конструкция будет уже гораздо надежней.

Теперь нужно скрепить недостающие куски таким же макаром. Кладем рефлектор в раму.

Крепим отражатель клепками. Сначала центральные, не дожимая их до конца, а потом крайние. Это делается потому, что листы ёрзают и постоянно хотят немного сложиться. А если зажать центральные заклепки, то листы могут остаться не в том положении, в котором нужно.

Среди изобилия современных обогревателей отдельной группой выделяются инфракрасные модели. Их принцип работы основан на использовании длинноволнового излучения. Особенность источников тепла данной категории заключается в том, что они нагревают не воздух, а поверхность, на которую направлены. Наряду со множеством достоинств установки обладают единственным недостатком – сравнительно высокая стоимость. Поэтому потребители иногда ставят перед собой задачу сделать инфракрасный обогреватель своими руками.

Устройство и принцип работы

Важно отметить, что тепловую энергию способно излучать любое физическое вещество. Электромагнитные колебания определенной частоты при повышении температуры нагревают излучатель. Тот в свою очередь направленно передает полученное тепло. Ключевым условием для работы такого устройства необходима возможность подключения к питающей однофазной (220В) сети.
Конструктивно прибор состоит из нескольких элементов:

1. излучатель. Это может быть обыкновенная лампа накаливания, но ее эффективность очень низкая. Намного перспективней многослойная панель, выполненная из специального сплава. Внутри закладывается металлическая нить накала. Имея большое сопротивление, она вырабатывает тепловую энергию;
2. рефлектор. Одна из самых важных составляющих. Ее задача – направить тепловое излучение в конкретный сектор. Это может быть сферическая поверхность (воздействует направлено) или плоская панель (излучает тепло на большие участки);
3. термическое сопротивление. Предназначено для поддержания необходимой температуры. Как правило, эту роль исполняют нити накаливания или более современные аналоги;
4. контроллер. Многоступенчатое устройство климат-контроля, которое отвечает за работу устройства в заданном диапазоне температур.

Так выглядит классическая схема конструкции инфракрасного излучателя. На практике встречаются самые разнообразные версии подобного рода обогревателей.

Варианты ИК-устройств

Самый простой способ организации инфракрасного отопления – фольга позади радиатора отопления. Она может быть установлена в любом помещении, где есть система водяного отопления. Такой нехитрый метод позволит сэкономить энергоресурсы. Суть идеи заключается в том, что тепло радиатора будет отражаться внутрь помещения, а не поглощаться стеной.
Дело в том, что любые настенные радиаторы или батареи обогревают комнату не только с помощью конвекции. Дополнительно они генерируют инфракрасные лучи. Такое нехитрое приспособление позволит увеличить теплоотдачу бытовых приборов на 10-20%. При этом затраты на совершенствование отопительной системы ничтожны по сравнению с получаемым эффектом.

Инфракрасный порт и спираль

Все затраты ограничиваются приобретением комплектующих – инфракрасного порта и спирали накала. Вольфрамовая нить помещается в объемный металлический короб. Внутри него устанавливаются керамические вставки для изоляции спирали. ИК-порт подключается к обогревателю. Он будет передавать в пространство при помощи инфракрасного спектра волн.

Эпоксидный клей и пластик

Для воплощения идеи придется запастись двумя листами пластика (1*2м), графитовым порошком, эпоксидным клеем и кабелем для подключения к сети энергоснабжения. Прежде всего, следует приготовить смесь эпоксидного клея и графита в соотношении 1:1. Состав наносится на более шероховатую сторону пластикового листа зигзагообразными движениями. Это ничто иное как проводник с достаточно большим сопротивлением.


После этого два листа пластика склеиваются между собой с использованием эпоксидного клея. Вся конструкция помещается в рамку, которая придаст ей жесткости. К графитовой дорожке с разных сторон необходимо прикрепить медные клеммы. После полного высыхания клеевого состава устройство готово к использованию. Температура нагревателя зависит от соотношения клея и графита в смеси. Равные доли этих материалов предполагают нагревание листа до 65 градусов Цельсия.

Коробка от обувного крема

Максимально компактный вариант, который может применяться для узко зонального обогрева. Для его изготовления потребуется:

1. плоская пластиковая емкость (не обязательно от обувного крема);
2. речной песок;
3. графит;
4. проводка с вилкой.

Емкость должна быть чистой. Графит смешивается с речным песком в равных пропорциях. Далее смесь засыпается в пластиковую емкость так, чтобы наполнить ее до половины. Нужно вырезать из жести круг, размеры которого совпадают с диаметром пластиковой коробки. К его краю крепится один из проводов, после чего жесть нужно уложить в емкость на смесь песка и графита.

Теперь коробку необходимо наполнить песчано-графитовым составом до краев. Крышка тоже нужна из металла. Мало того, она обязательно должна плотно прилегать к коробке. При ее закрытии нужно создать избыточное давление внутри мини-резервуара. К ней же подсоединяется другой провод кабеля. После всех манипуляций устройство можно подключать к аккумулятору автомобиля или к бытовой сети через понижающий трансформатор.
Существуют и другие варианты ИК-обогревателей, которые можно смастерить своими руками. Ведь пытливый ум народных умельцев постоянно ищет новые решения, которые помогают приспособить старые и ненужные вещи, улучшить условия проживания и сэкономить на использовании энергоресурсов.