Cómo hacer un calefactor con sus propias manos: instrucciones para fabricar un dispositivo casero

En la temporada de frío, la necesidad de calor aumenta considerablemente. Pero no todos los propietarios tienen la posibilidad de adquirir un calentador fabricado en fábrica. Armar un calentador con sus propias manos no tiene nada de complicado.

Presentamos a su atención cuatro opciones para crear un aparato calefactor a partir de materiales improvisados, que cumplirá perfectamente con la tarea asignada. Hemos descrito detalladamente el proceso de fabricación de los dispositivos caseros. Describimos el principio de funcionamiento y las características de uso.

A las guías paso a paso hemos adjuntado esquemas, selecciones de fotos e instrucciones en video.

Dispositivos para calefacción local

Los modelos más simples de calentadores caseros están diseñados para calefacción local. Su temperatura máxima de calentamiento es de aproximadamente 40 °C.

En su mayoría, los calentadores caseros pertenecen a dispositivos radiantes que funcionan según el principio de calentadores infrarrojos y radiadores eléctricos. Se conectan a una red monofásica con los tradicionales 220 V para uso doméstico. Quienes deseen fabricar los dispositivos por sí mismos necesitan conocimientos en electrotecnia e instalaciones eléctricas.

Variante #1. Película térmica compacta casera

La base del calentador constará de dos trozos de vidrio. Son rectángulos iguales de 4x6 cm.

El largo y el ancho del área de trabajo del calentador pueden variar. Lo principal es que el área de cada vidrio sea de aproximadamente 25 centímetros cuadrados.

Para fabricar este calentador casero también se requieren:

• cable de cobre de dos conductores;
• multímetro;
• vela de parafina;
• bloque de madera;
• alicates;
• sellador; pegamento epoxi;
• servilleta de algodón;
• hisopos de algodón.

Antes de comenzar los trabajos, el cable debe estar equipado con un enchufe.

Como elemento calefactor actuará un trozo de papel de aluminio, utilizado por las amas de casa para hornear, cuyo grosor es de 0,1 mm

En primer lugar, se limpian las piezas de vidrio, eliminando el polvo y los restos de suciedad con un paño, se desengrasan y se secan cuidadosamente. Las piezas limpias se enfrían. Esto es necesario para que, durante el posterior quemado, el hollín se deposite mejor en la superficie.

Se enciende la vela colocada en el candelabro. Luego, con unos alicates, se toma alternativamente cada pieza de vidrio por una esquina y se mueve con cuidado sobre la vela para que el vidrio se cubra de hollín. Es necesario lograr una deposición uniforme del hollín en toda la superficie del vidrio; la parte quemada actuará como elemento conductor.

Las manipulaciones con la vela deberán interrumpirse periódicamente para permitir que el vidrio caliente se enfríe un poco.

La principal ventaja de este dispositivo es que una parte significativa de la energía térmica es emitida por el material calentado a una cierta temperatura en forma de radiación infrarroja.

Después de que las piezas se enfríen, se limpian los bordes de cada una. Para ello, con hisopos de algodón, se retiran 5 milímetros del borde a lo largo del contorno del perímetro.

Sobre la parte quemada, que actuará como elemento conductor, se aplica pegamento de manera uniforme, y sobre él se coloca un trozo de papel de aluminio preparado previamente. Las tiras servirán como terminales necesarios para conectar los cables.

Se realizan las mismas acciones con la segunda mitad. Ambas piezas se unen. Para garantizar la estanqueidad del dispositivo, las uniones se tratan con sellador, cubriendo el borde en todo su perímetro.

Para hacer los elementos calefactores, se cortan dos tiras de papel de aluminio, cuyo ancho corresponde al tamaño del área ennegrecida en las piezas de vidrio.

Para calcular la potencia del dispositivo, es necesario medir la resistencia del recubrimiento de carbono con un comprobador. Las puntas del multímetro se aplican a las «colitas» que cuelgan del papel de aluminio. Los datos obtenidos se utilizan en el cálculo mediante la fórmula:

N=I² × R,

donde «N» – potencia, «I» – corriente, y «R» – resistencia.

La potencia no debe exceder los valores permitidos de 1,2 W. Si la resistencia supera el valor de 120 Ω, para reducirla, es necesario hacer la capa de hollín un poco más gruesa. Aquí se aplica la regla: cuanto más hollín, menor es la resistencia eléctrica.

Si los parámetros están dentro de lo normal, se procede a la etapa final de montaje. Para ello, los bordes limpios de las piezas se untan con pegamento y los extremos libres de los cortes de lámina se doblan y se pegan a uno de los lados.

Con un bloque de madera se hace un soporte y se montan en él las placas de contacto conectadas al cable eléctrico.

Sobre la plataforma de madera se instala la estructura de vidrio y lámina, y el dispositivo se conecta a una fuente de 12 voltios.

Variante #2. Panel calefactor con restos de suelo IR

Si después de instalar un suelo radiante infrarrojo quedan recortes de película, vale la pena usarlos para fabricar un calentador de pared, por ejemplo, para una casa de campo o un garaje.

Con los recortes de película infrarroja que quedan después de instalar un suelo radiante en casa, se puede construir un panel de pared y, si se desea, decorarlo con una fotografía laminada de gran tamaño.

La película infrarroja consume menos energía que otros dispositivos eléctricos de calefacción. Para una habitación pequeña de aproximadamente 2×2 m, basta con 1 m de sistema de carbón en película.

Ahora es necesario aislar todo cuidadosamente para que la lámina no produzca chispas en los contactos ni cree ninguna amenaza durante su funcionamiento.

Variante #3. Calefactor ventilador con materiales improvisados

Ofrecemos otro método asequible para fabricar un dispositivo casero de calefacción local, basado en el principio de funcionamiento de un calentador de aire. Su fabricación tomará no más de dos horas. La principal ventaja de este dispositivo es la simplicidad de fabricación y la disponibilidad de los materiales necesarios.

Entre las desventajas de la construcción se debe mencionar que durante el calentamiento quemará oxígeno y, en algunos casos, incluso olerá a quemado.

La carcasa del dispositivo se hará de una lata de hojalata de 20 cm de altura y 10 cm de diámetro, y las tiras para enrollar la espiral de nicromo serán de textolita sin lámina.

Además de la lata de hojalata, para ensamblar la estructura de calefacción es necesario preparar:

• transformador de 12 voltios;
• puente de diodos;
• alambre de nicromo de sección 1 mm²;
• ventilador;
• taladro percutor con broca fina;
• soldador;
• ventilador de computadora.

De la textolita se deben cortar previamente dos piezas cuyas dimensiones correspondan a las dimensiones de la lata elegida. Para conectar el dispositivo a la red y cambiar los modos, también se necesitará un cable eléctrico y un interruptor de botón.

En primer lugar, se retira la lámina del corte de textolita y se recorta la parte interior de modo que quede una especie de marco.

En la pieza de textolita, con una broca fina, se hacen agujeros colocándolos con un ligero desplazamiento unos respecto a otros

En los agujeros realizados se introducen los extremos del alambre de nicromo. A los extremos libres del alambre colocado debajo del marco se sueldan los 'cabos' de los cables eléctricos pelados.

La densidad de corriente en las espirales eléctricas de nicromo en contacto con el aire es de aproximadamente 12-18 A/mm². Dependiendo del grado de calentamiento, su saturación de color variará de granate oscuro a rojo brillante. La temperatura de la superficie exterior del radiador no supera los 70 grados.

Se toma un transformador, un puente de diodos y un ventilador, y se conectan con el alambre de nicromo fijado en un solo circuito, sin olvidar conectar el interruptor

El rectificador de diodos y el transformador pequeño de 12 V son necesarios para alimentar el ventilador.

Para poder regular la temperatura, conviene considerar la opción de instalar al menos dos espirales separadas. Además, al conectar las espirales en paralelo, si una se quema, las demás no se verán afectadas.

Lo principal al ensamblar la estructura es que las espirales enrolladas no toquen ninguna pieza aparte del marco de textolita.

El ventilador se monta en el bote mediante un soporte en forma de pieza metálica en U, fijado con un tornillo. La corriente calentará las vueltas del alambre y el ventilador soplará la estructura con una corriente de aire caliente.

A la estructura ensamblada se adhiere la textolita, y luego los elementos del dispositivo eléctrico conectados en un solo circuito se colocan en el bote

Para garantizar la libre circulación de aire, se perforan de 20 a 30 agujeros de 1,5 a 2 mm de diámetro en la tapa y las paredes del bote. El dispositivo ensamblado se conecta directamente a la red de 220 V y se comprueba su funcionamiento. Por seguridad, la superficie radiante se puede cubrir con una rejilla protectora.

Este calentador de aire es adecuado para calentar una habitación de pequeña superficie. Al igual que los modelos industriales de calentadores de aire, calentará el centro de la habitación en solo unos minutos, sin desperdiciar el precioso calor en pérdidas que atraviesan las paredes.

Quienes deseen fabricar un calentador para el garaje con materiales improvisados encontrarán mucha información útil en otro artículo popular de nuestro sitio web.

Dispositivos caseros de baja potencia

Los modelos descritos anteriormente solo son adecuados para calefacción local. Para calentar una habitación, es necesario construir un calentador más potente, cuya tecnología de fabricación consideraremos a continuación.

Variante #1. Creación de un calentador de aceite

Un calentador de aceite hecho con sus propias manos tiene un alto rendimiento y además es bastante funcional y seguro. El principio de funcionamiento del dispositivo se basa en que el elemento calefactor ubicado dentro del cuerpo calienta el aceite que lo rodea, lo que activa el movimiento convectivo de las corrientes.

La carcasa del producto se puede hacer a partir de un radiador seccional del sistema de calefacción, un radiador de automóvil o soldarse a partir de tubos de acero.

Para garantizar un ajuste suave de la potencia, el aparato se equipa con un reóstato o interruptores discretos. Para automatizar el proceso, se instalan adicionalmente un termostato y un sensor de vuelco.

Para hacer un calentador de aceite, debe preparar de antemano:

• Elemento calefactor de 1 kW de potencia (para una habitación de 10 metros cuadrados);
• una carcasa resistente y hermética, cuya estructura elimina por completo la fuga de líquido;
• aceite técnico limpio y resistente al calor, tomado en una cantidad del 85% del volumen total de la carcasa;
• dispositivos de control y automatización: se seleccionan de acuerdo con la carga de potencia total del aparato.

Un punto importante: al adquirir un elemento calefactor de cartucho, no olvide verificar que incluya juntas de silicona o sus equivalentes hechos de caucho resistente al aceite, al calor y a la gasolina.

Para evitar tener que soldar, se puede usar como cuerpo un registro de calefacción desmontado debido a la modernización del sistema de un edificio público.

Una estructura de dimensiones considerables necesitará la construcción de una plataforma. Esta se puede hacer con canales de acero o ángulos de acero. Al diseñar el marco, se parte de la capacidad del recipiente y la altura del producto.

El esquema de conexión del dispositivo y la secuencia de montaje de sus elementos constructivos se muestran claramente en la figura.

La dificultad puede surgir en la etapa de soldadura de los elementos. Para realizar el trabajo es necesario tener las habilidades adecuadas. Primero, se corta el tubo perfilado en segmentos de la longitud especificada. Con ellos se ensamblan los marcos rectangulares.

En la esquina de la estructura se corta un agujero para colocar el elemento calefactor. En el punto más alto del radiador se corta un agujero para poder llenar el aceite y se equipa con un racor de rosca externa, sobre el cual se coloca una tapa.

Antes de poner en funcionamiento el aparato de calefacción, es necesario someterlo a una prueba de estanqueidad, creando una presión elevada en el interior del aparato.

Al ensamblar la estructura, se deben tener en cuenta varios aspectos:

1. Es mejor colocar el elemento calefactor en la parte lateral o inferior de la estructura, fijándolo con uniones atornilladas. Esta solución garantizará una mejor circulación del aceite. Bajo ninguna circunstancia debe entrar en contacto con el cuerpo.
2. Para activar el proceso de convección natural del líquido, complemente la estructura con una bomba y un accionamiento eléctrico. Para fijar la bomba al depósito, es necesario soldar pequeñas placas metálicas.
3. No olvide prever orificios equipados con válvulas para poder liberar la presión de emergencia drenando el aceite. Las bombas se colocan en la parte inferior del radiador, en las esquinas.
4. Para garantizar la durabilidad de la estructura y evitar el desarrollo de corrosión electrolítica, tenga en cuenta la compatibilidad del metal del cuerpo y del elemento calefactor. Debido a la diferencia de potencial de los metales, no conviene combinar acero común o aluminio con cobre.
5. Conecte a tierra el aparato de calefacción sin falta.

La estructura se llena de aceite no completamente, sino solo al 85%. Esto es necesario para que el 15% reservado para el aire sea una zona de amortiguación cuando el aceite se expande debido al aumento de temperatura.

Después de verificar la estanqueidad de los orificios, solo queda conectar el elemento calefactor, instalar el cuerpo y verter el aceite en su interior. Para aumentar la movilidad de la estructura, se puede equipar con ruedas y elementos de fijación adicionales.

Variante #2. Fabricación de un dispositivo infrarrojo

Una ventaja indiscutible de este dispositivo es que la energía térmica generada se libera en forma de radiación infrarroja. Gracias a esto, el calentador creado a base de un elemento de carbono calienta no solo el aire, sino también a las personas y objetos que se encuentran en la zona de radiación infrarroja.

La base de este dispositivo, creado según el tipo de calentadores de fabricación industrial, estará compuesta por dos piezas de plástico, cada una con un área de aproximadamente 1 metro cuadrado. Sobre ellas se aplicará polvo de grafito de fracción fina, que en estructura se asemeja un poco a la harina.

Tenga en cuenta que el polvo de grafito, que actúa como mezcla conductora, es una sustancia extremadamente sucia y además muy peligrosa para la salud.

Para fabricar un calentador infrarrojo que funcione eficazmente con sus propias manos, también necesitará preparar:

• dos terminales de cobre;
• pegamento epoxi;
• piezas de madera para el marco.

Como en las opciones anteriores, necesitará un cable eléctrico con enchufe.

El polvo de grafito se puede «obtener» de pilas agotadas. Para lograr la potencia necesaria del calentador, los artesanos experimentados recomiendan añadir hasta dos volúmenes de relleno de carbono. El resultado es una mezcla espesa y viscosa que es bastante difícil de aplicar en una capa fina. Para simplificar la tarea, se utiliza una espátula estrecha.

La mezcla de grafito diluida con pegamento se coloca sobre las piezas de plástico formando un camino sinuoso, sin olvidar dejar la distancia adecuada.

Secuencia de acciones:

1. Se mezcla el grafito con el pegamento epoxi en proporción 1:1,5 o 1:2.
2. Sobre la superficie de trabajo se coloca la pieza de plástico con el lado liso hacia abajo.
3. La mezcla preparada se aplica en una capa fina sobre el plástico, formando un patrón en zigzag.
4. Encima del patrón colocado, se pone una segunda lámina de plástico.
5. Con la misma técnica se prepara la segunda placa. Se aprietan firmemente ambas piezas y se espera a que el adhesivo se endurezca.
6. En las piezas, desde los lados opuestos del conductor de grafito, se fijan los terminales, siguiendo el esquema presentado anteriormente.
7. A los terminales se conectan los extremos pelados del cable eléctrico.
8. Se conecta el dispositivo a la red y se comprueba el funcionamiento del sistema.

La medición de la resistencia del conductor y el cálculo de la potencia del dispositivo ensamblado se realizan siguiendo la tecnología descrita anteriormente.

El parámetro de resistencia se ve afectado por la cantidad de grafito en la masa. Para aumentar la resistencia del conductor, se debe aumentar la dosis de grafito en la composición.

Para aumentar la rigidez de la estructura, el dispositivo se puede enmarcar con un marco de madera. Para mejorar el diseño, agréguele un termostato sencillo.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Video #1. Reseña de la opción de fabricación del calentador en espiral:

Video #2. Calentador infrarrojo casero de 1 kW de potencia:

Hemos considerado solo algunas opciones para fabricar calentadores con materiales improvisados. En realidad, existen muchísimas. Si lo desea, usted mismo puede diseñar y fabricar dicho dispositivo. Y como recompensa, obtendrá el calor deseado en tiempo inclemente.

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