Тепловая пушка своими руками — газовая, электрическая, на солярке и другие варианты со схемами

Для обогрева помещений всех размеров придуманы самые разные приборы, но ни один из них не сравнится по эффективности с тепловой пушкой. Примечательным является то, что такое устройство несложно собрать самостоятельно, имея в наличии набор готовых деталей и узлов. Как это сделать своими руками и какой разновидности отдать предпочтение — вот предмет нашего разговора.

Назначение и принцип действия тепловой пушки

Сегодня в быту часто применяют особую разновидность отопительных приборов — тепловентиляторы. Относительно небольшой прибор за счёт принудительной подачи воздуха, обдувающего нагревательные спирали, может обогреть помещение за считаные минуты. Тепловая пушка является как бы старшим братом тепловентилятора. Вот чём она от него отличается:

• как нагреватель, так и вентилятор являются более мощными;
• в качестве источника тепла используются не только электричество, но и различные виды топлива.

Тепловая пушка является незаменимой, если нужно обогреть помещение с большой площадью и высокими потолками: ангар, склад, торговый или выставочный павильон, оранжерею. Традиционной системой отопления с радиаторами подобные объекты не оборудуют, так как при таких объёмах это бессмысленно: радиаторов или конвекторов пришлось бы устанавливать не один десяток. Тепловая же пушка при достаточной мощности даже в одиночестве легко решит проблему обогрева обширного пространства.

Помимо чисто отопительной функции, тепловые пушки помогают решать различные технические задачи, например:

• в быту: подогрев полимерного натяжного потолка и помещения, в котором производится его монтаж (даёт возможность сильно растягивать полотнище);
• в пищевом производстве: сушка фруктов;
• в строительстве: подсушивание свежеуложенной штукатурки и стяжки.

Виды тепловых пушек

Электрические

Функцию теплогенератора в таком приборе выполняет спираль из нихрома или иного сплава с высоким электросопротивлением либо трубчатый электронагреватель (ТЭН). В ТЭНе главную роль играет такая же спираль, но она помещена в медную или латунную трубку, заполненную песком.

Электрическая тепловая пушка характеризуется отсутствием повышенного шума и вредных выбросов

Таким образом, ТЭН нагревается меньше, чем спираль в чистом виде, но разница в температуре компенсируется увеличенной площадью поверхности. То есть ТЭН по производительности спирали не уступает, но зато на нём не горит пыль и, следовательно, пользователи не будут ощущать неприятного запаха.

Электрическая теплопушка обладает следующими достоинствами:

• простая конструкция, минимум деталей;
• небольшой вес;
• минимальный уровень шума (шумит только вентилятор);
• отсутствие каких-либо выбросов;
• безопасность, обусловленная отсутствием открытого пламени.

Все эти свойства делают электрические тепловые пушки самыми удобными. Но при этом нужно учитывать и такие их особенности:

1. Электрический обогрев даже несмотря на КПД, приближенный к 100%, является на сегодняшний день наиболее дорогим.
2. Допустимая мощность прибора зависит от того, на какую нагрузку рассчитана питающая сеть. Зачастую имеются существенные ограничения, к примеру, бытовая электросеть позволяет подключать приборы мощностью не более 7 кВт.
3. При повышенной влажности электропушка становится опасной.

Горелочные

Обогреватели этого типа снабжены горелкой, посредством которой сжигается тот или иной вид топлива. Важное преимущество горелочных теплопушек в сравнении с электрическими — практически неограниченная мощность, которая ни от чего не зависит. Не менее важный недостаток — выделение дыма. Установки выпускаются в двух исполнениях:

1. Прямого нагрева. Конструкция предполагает подачу дыма вместе с обдувающим горелку воздухом в помещение. Таким образом, всё произведённое тепло идёт на пользу, поэтому такие пушки характеризуются высокими мощностью и экономичностью. Но в помещениях, где присутствуют люди и животные, их применять нельзя.
2. Непрямого (косвенного) нагрева. Камера сгорания этих пушек полностью изолирована от нагнетаемого воздушного потока и подключена к дымоотводящему каналу. Этот вариант целесообразно применять только в жилых и прочих помещениях с пребыванием людей, так как существенная часть выработанного тепла вместе с дымом выбрасывается наружу.

   Тепловая пушка непрямго нагрева снабжена дымоходом, отводящим продукты сгорания из отапливаемого помещения в атмосферу

По виду используемого топлива горелочные тепловые пушки делятся на несколько разновидностей.

Газовые

По ряду причин могут считаться наиболее предпочтительными:

• газовое топливо обладает низкой стоимостью;
• конструкция прибора отличается простотой;
• выхлоп содержит минимальное количество вредных веществ и не имеет запаха;
• уровень шума относительно низкий;
• могут работать при низких температурах;
• если объект подключён к сети газоснабжения, не нуждаются в дозаправке и могут работать сколь угодно долго (запитываются от трубы).

  Газовая пушка может запитываться от магистрального газопровода или газового баллона

Недостатки следующие:

• для автономной работы нужно заправить баллон сжиженным газом, для чего требуется специальное оборудование;
• газовое топливо является взрывоопасным, при этом его утечка визуально не обнаруживается.

На случай самопроизвольного затухания горелки газовая пушка оснащается электромагнитным клапаном, который в такой ситуации по сигналу термодатчика автоматически перекрывает подачу газа.

Дизельные

Помимо корпуса, нагревателя и вентилятора дизельная теплопушка обязательно оснащается баком, насосом для подачи топлива и фильтром для его очистки. Насос под большим давлением (он так и называется — топливный насос высокого давления или ТНВД) подаёт топливо на форсунку, установленную в камере сгорания. На выходе оно распыляется до состояния тумана. Чтобы сделать топливо более жидким, на подходе к форсунке устанавливается камера предварительного подогрева.

Дизельная тепловая пушка непрямого нагрева, оборудованная нержавеющей дымоотводящей трубой

Топливного насоса может и не быть: в некоторых теплопушках применён эжекторный принцип подачи топлива. Оно за счёт перепада давления втягивается в быстродвижущийся воздушный поток, в результате чего в камеру поступает топливно-воздушная смесь.

Газовым аналогам дизельные установки проигрывают в следующем:

• используют более дорогое топливо;
• громче шумят;
• в мороз работают плохо (топливо становится вязким);
• издают неприятный запах даже в исполнении с непрямым нагревом;
• стоят дороже (себестоимость возрастает из-за сложных в изготовлении ТНВД и форсунки);
• из-за более сложной конструкции менее надёжны, при этом ремонт обходится дороже;
• нуждаются в топливном баке и периодически требуют перезаправки.

Положительными качествами являются взрывобезопасность и возможность залить топливо в бак без применения спецоборудования.

Ни в коем случае нельзя заправлять дизельную пушку бензином или каким-либо иным легковоспламеняемым видом топлива!

Многотопливные

Эти пушки похожи на дизельные, только они ещё могут работать и на отработанном масле. При использовании такого топлива эксплуатация установки обходится даже дешевле газовой.

В качестве топлива для многотопливных пушек используют керосин, отработки масел — моторного, гидравлического и пр

Твердотопливные

Громоздкий и наименее практичный вариант, так как топливо всё время приходится подкладывать вручную. Но зато такая установка наиболее доступна для самостоятельного изготовления: из покупных узлов требуется только вентилятор.

Схема устройства тепловой пушки, работающей на твердом топливе

Водяные и паровые

В таких моделях воздух обдувает радиатор, в который подаётся горячая вода или пар. Пушки такого типа — отличный вариант для объектов с централизованной системой отопления (на предприятиях оно бывает паровым) или горячим водопроводом. Не нужны ни электронагреватели, ни горелки. Достаточно подключить обогреватель к любой из перечисленных систем — и можно использовать энергию горячей воды или теплоносителя.

Водяные теплопушки подвешиваются на стене или потолке, не занимая полезную площадь обогреваемого помещения

Инфракрасные

Как известно, тела отдают тепловую энергию не только за счёт контакта с окружающей средой, но и путём излучения инфракрасных (ИК) электромагнитных волн. Чем выше температура тела, тем более интенсивным является ИК-излучение. На этом явлении построена работа ИК тепловых пушек: в нагревателе у них имеется металлический элемент, нагреваемый до очень высокой температуры (красное свечение).

Позади него устанавливается отражатель, так что всё излучение направляется в одну сторону. Вентилятор отсутствует, так как в нём нет необходимости: тепло передаётся без участия воздуха непосредственно объекту, находящемуся в поле действия прибора.

Инфракрасная тепловая пушка отличается от других видов отсутствием вентилятора, что и обеспечивает бесшумность ее работы

Об ИК пушках можно сказать следующее:

1. Они очень эффективны на открытых площадках и в хорошо проветриваемых помещениях, то есть на таких объектах, где нагретый обычной теплопушкой воздух быстро улетучился бы.
2. За счёт отсутствия вентилятора издают меньше шума.
3. Людям греться в их лучах более комфортно, так как они не создают воздушного потока.

Но:

1. ИК пушка неспособна создать ровный микроклимат в большом помещении, так как она не обеспечивает принудительного перемешивания воздуха.
2. Обогрев такой пушкой не всегда является комфортным, так как на близком расстоянии от неё может быть жарко, а поодаль — прохладно. Кроме того, греет она только с одной стороны, а если в поле действия попадает голова пользователя, возможны неприятные ощущения.

ИК пушки могут быть как электрическими, так и горелочными.

Многие из современных тепловых пушек, кроме твердотопливных, способны автоматически поддерживать заданную пользователем температуру в помещении путём своевременного включения и отключения. В горелочных пушках автоматический розжиг осуществляет пьезоэлемент, генерирующий искру.

Какие пушки можно изготовить своими руками

Самостоятельно можно собрать, такие виды пушек:

• электрическую;
• дизельную;
• газовую;
• твердотопливную (рассчитана на дровяное топливо).

Из каких элементов состоит

Итак, в общем случае данный прибор состоит из:

• цилиндрического корпуса (он и придаёт устройству сходство с пушкой) с решётками на входе и выходе;
• нагревательного элемента;
• вентилятора, обдувающего нагревательный элемент;
• фильтров для очистки воздуха на всасе.

Данный набор может быть дополнен либо, наоборот, сокращён — в зависимости от того, что используется в качестве источника тепла. Вариантов существует несколько и каждый из них стоит рассмотреть подробно.

Схема устройства тепловой пушки, работающей на дизельном топливе

Расчёт

Прежде всего, нужно определить, какой мощностью должна обладать самодельная тепловая пушка. Очевидно, что этот параметр будет зависеть от объёма помещения, а также от того, насколько быстро произведённое тепло рассеивается во внешнюю среду. Принято использовать следующую эмпирическую формулу: Q = V х T х K, где Q — мощность теплопушки, ккал/ч; V — объём помещения, м3; Т — разность температур внутри и снаружи помещения, 0С; К — безразмерный коэффициент, учитывающий интенсивность рассеивания тепловой энергии в окружающую среду, иначе говоря, теплопотери здания. Принимается равным:

• для неутеплённых каркасных строений с деревянной или металлической обшивкой: К = 3–4;
• для слабоутеплённых лёгких зданий с однослойными кирпичными стенами, обычными нетеплосберегающими окнами и неутеплённой крышей: К = 2–2,9;
• для капитальных зданий с двухслойными кирпичными стенами, окнами обычных размеров и среднеутеплённой крышей: К = 1–1,9;
• для зданий, хорошо утеплённых современными высокоэффективными теплоизоляторами (включая крышу и пол) и оснащённых современными энергосберегающими окнами со стеклопакетами: К = 0,6–0,9.

Чтобы перевести мощность Q в более привычные киловатты, её величину в ккал/ч нужно разделить на 860.

Таким образом, для обогрева неутепленного обшитого гофрированными стальными листами склада (принимаем К = 4) площадью 10х15 м с высотой потолка 5 м при температуре на улице -50С (внутри необходимо поддерживать температуру +180С) потребуются теплопушки общей мощностью:

Q = (10 х 15 х 5) х (18 – (-5)) х 4 = 750 х 23 х 4 = 69 000 ккал/ч = 69 000 / 860 = 80,2 кВт.

Инструменты и материалы

Для изготовления тепловой пушки понадобятся:

• стальные равнополочные уголки 40х4 мм или 50х4 мм;
• труба диаметром около 250 см либо лист оцинкованной стали толщиной 0,7–1 мм;
• канальный вентилятор с диаметром крыльчатки, соответствующим диаметру трубы (можно взять вентилятор с двигателем от старого пылесоса);
• медный двухжильный провод с вилкой;
• металлический бак, обложенный теплоизоляционным материалом (для дизельной теплопушки).

В зависимости от вида самодельного обогревателя дополнительно потребуются:

• для электрической модели: ТЭНы (лучше извлечь спиралевидный нагреватель из старой электропечи), керамический изолятор, клеммы, предохранители;
• для газовой: газовая горелка с пьезорозжигом и электромагнитным клапаном;
• для дизельной: форсунка, ТНВД, топливный фильтр, медная трубка;
• для дровяной: листовая сталь, уголки.

Также необходимо подготовить инструменты:

• аппарат для электросварки;
• паяльник;
• дрель с набором свёрл по металлу;
• ножовка по металлу;
• гаечные ключи;
• плоскогубцы;
• заклёпочная машинка.

Изготовление тепловой пушки своими руками

Процесс создания самодельной теплопушки всегда начинается с изготовления из уголков рамы, к которой будут крепиться корпус и прочие составляющие. Дальнейшие действия зависят от виду установки.

Электрическая теплопушка

Сначала составляется схема электрической цепи установки. Если мастер соответствующими знаниями не владеет, он может воспользоваться уже готовыми разработками.

Так выглядит чертеж принципиальной электрической схемы тепловой пушки

Ошибки, допущенные при сборке электрического обогревателя, могут привести к повреждению электросети или поражению током. При выполнении работ соблюдайте правила техники безопасности.

Изготавливается электрическая теплопушка так:

1. Если готовой трубы нет, её нужно сделать из оцинковки. После сворачивания листа в цилиндр его края скрепляют заклёпками. Труба должна иметь диаметр порядка 250 мм — это будет корпус пушки.

   Корпус тепловой пушки можно свернуть из оцинкованного стального листа

2. В трубе у торца нужно при помощи болтов с гайками закрепить керамический изолятор, а на нём — ТЭН.
3. У противоположного торца в трубе нужно установить вентилятор.
4. ТЭН и вентилятор нужно соединить проводами по параллельной схеме, добавив в цепь выключатель и предохранитель. Затем к цепи подсоединяется провод с вилкой.
5. С обеих сторон корпус закрывается решётками.

Видео: электрическая пушка своими руками для обогрева гаража

Теплопушка на дизельном топливе и на солярке

Процесс изготовления состоит из следующих этапов:

1. Из отрезка толстостенной трубы диаметром в 2 раза меньшим, чем диаметр корпуса, нужно изготовить камеру сгорания. Для этого в ней следует вырезать три отверстия: в нижнее будет установлена форсунка, к верхнему — приварен патрубок для подключения дымохода, а ещё одно понадобится для установки пьезоэлемента.
2. В камеру сгорания устанавливается форсунка, после чего узел вваривается или впаивается в корпус пушки (изготавливается так же, как и для электрической). Камера должна быть установлена у одного из торцов по центру поперечного сечения.
3. У противоположного торца в корпусе крепится вентилятор.
4. Далее осуществляют сборку теплопушки: к раме крепят корпус, топливный бак, фильтр и ТНВД. Важное условие: Бак следует располагать ниже корпуса и между двумя этими элементами обязательно должен быть просвет в 20 см. При этом бак в обязательном порядке следует оклеить теплоизоляцией. При несоблюдении этих требований возможны возгорание или взрыв топлива в результате перегрева. ТНВД и фильтр удобно размещать в просвете между баком и корпусом.
5. Присоединительные патрубки фильтра, ТНВД и форсунки нужно соединить трубкой из отожжённой красной меди.
6. Далее на раме крепится выключатель, который объединяется проводами в единую схему с вентилятором и пьезоэлементом . Крайне желательно включить в неё диммер — электронное устройство, посредством которого можно будет регулировать подаваемое на контакты вентилятора напряжение и таким образом менять скорость его вращения. При наличии такой опции теплопушка станет более гибкой в эксплуатации. Диммеры продаются в магазинах электротоваров — в быту они обычно используются для плавного регулирования интенсивности освещения.
7. К верхнему отверстию камеры сгорания нужно приварить патрубок для отведения выхлопа.

   Основные узлы тепловой пушки, работающей на дизельном топливе

Обращаем внимание читателя на то, что эта теплопушка работает по схеме с прямым нагревом, поэтому её нельзя использовать в жилых и других помещениях с пребыванием людей или животных.

Для контроля правильности сборки желательно пригласить мастера из какой-нибудь автомастерской.

В самодельной модели отсутствуют датчик контроля пламени и система защиты от перегрева, поэтому во время работы её нельзя оставлять без присмотра.

Видео: тепловая пушка многотопливная

Газовая теплопушка

Эту установку изготавливают так:

1. В качестве корпуса используют метровый отрезок трубы диаметром 180 мм. За неимением готовой трубы её изготавливают из листа оцинковки, скрепляя его края заклёпками.
2. На концах корпуса сбоку нужно вырезать по отверстию — диаметром 80 мм (здесь будет подсоединяться патрубок для отвода нагретого воздуха) и 10 мм (сюда будет устанавливаться горелка).
3. Из метрового отрезка трубы диаметром 80 мм изготавливают камеру сгорания. Её нужно вварить в корпус точно по центру, для чего необходимо использовать несколько пластин.
4. Далее из стального листа вырезается диск, который будет использоваться в качестве заглушки. Его диаметр должен соответствовать диаметру корпуса теплопушки (180 мм). В центре диска вырезается отверстие диаметром 80 мм — для камеры сгорания. Таким образом, заглушка, приваренная к корпусу с одной стороны, перекроет зазор между ним и камерой сгорания. Приваривать заглушку нужно со стороны подачи нагретого воздуха.
5. К проделанному в корпусе отверстию диаметром 80 мм приваривается патрубок подачи нагретого воздуха.
6. В 10-миллиметровое отверстие устанавливается горелка с пьезоэлементом. Далее к ней при помощи хомута подсоединяют шланг для подачи газа.
7. Изготовление теплопушки завершается установкой вентилятора и подключением его и пьезоподжигателя к электропитанию через выключатель.

Видео: самодельная газовая тепловая пушка

Тепловая пушка на дровах

Проще всего такой обогреватель изготавливать из старого газового баллона. Если его в наличии нет, в качестве основной заготовки можно использовать и толстостенную трубу диаметром 300–400 мм — тогда крышку и днище нужно будет приварить самостоятельно (у баллона эти элементы уже имеются).

Один из вариантов дровяной тепловой пушки показан на чертеже:

Чертеж общего вида теплвой пушки с указанием ее основных размеров

Как видно, корпус теплопушки разделён на топку и воздушную камеру с входным и выходным отверстиями. Имеющаяся между ними перегородка и импровизированный пластинчатый радиатор выступают в роли нагревательного элемента для пропускаемого через камеру воздуха. Расположение пластин радиатора показано на разрезах.

Разрезы — фронатльный и горизонтальный, на которых показано внутреннее устройство пушки

Закрепив на выходном патрубке воздушной камеры гофрированный шланг, пользователь сможет подавать горячий воздух в любую точку помещения.

Установку изготавливают следующим образом:

1. Выкрутив из баллона вентиль, его с целью удаления остатков газа заполняют водой, после чего опорожняют и срезают болгаркой верхушку по шву.
2. В отрезанной верхушке вырезают два отверстия и приваривают к ним сгоны диаметром 50 мм. Сгоны можно заменить просто отрезками трубы соответствующего диаметра.

   Сгоны крепятся к крышке методом сварки сплошным швом

3. В баллоне болгаркой вырезают проёмы для поддувала и загрузочной дверцы, а также отверстие для выхода дымовых газов.
4. Из нескольких стержней арматуры изготавливается колосниковая решётка, которую нужно приварить внутри баллона в нижней его части.
5. Из стального листа толщиной 4 мм нужно вырезать полосы шириной 80 мм, которые затем привариваются к проёмам в баллоне для формирования обрамления.
6. Из того же листа вырезаются дверцы, к которым нужно приварить ручки и петли. Фурнитуру следует приобрести в магазине.

   Все детали привариваются к корпусу сплошным сварочным швом

7. Из листа стали толщиной 4 мм вырезается диск диаметром 300 мм, посредством которого нужно заварить верхний торец баллона.
8. Из того же листа вырезаются пластины для радиатора, которые затем нужно приварить к диску. Пластин не должно быть слишком много, иначе возрастёт аэродинамическое сопротивление радиатора и придётся устанавливать мощный вентилятор.
9. Далее навешивают дверцы и приваривают патрубок или 900-ный отвод к отверстию для выпуска дыма.
10. Остаётся приварить сверху отрезанную ранее верхушку с патрубками, формируя таким образом воздушную камеру.

Слишком мощный вентилятор для этой теплопушки не требуется. Достаточно установить модель для вытяжки санузла производительностью около 50 м3/ч. Можно применить вентилятор от печки автомобиля. Если же помещение совсем небольшое, подойдёт и кулер из компьютерного блока питания.

Видео: твердотопливная самодельная пушка

Особенности эксплуатации и ухода

Владельцу теплопушки следует придерживаться таких правил:

1. Нельзя пользоваться обогревателем при наличии в воздухе паров бензина или растворителя. Для электропушки недопустимой является и повышенная влажность.
2. Патрубок для отведения выхлопа должен располагаться не ближе 1,5 м ко всякого рода легковоспламеняемым веществам.
3. Между отключением и последующим включением теплопушки следует выдерживать паузу хотя бы в 2 мин.
4. Если установка оснащена воздушными фильтрами, их нужно менять или промывать с мылом, по возможности, через каждые 500 часов работы.
5. Топливные фильтры дизельных и многотопливных тепловых пушек следует прочищать через каждые 2–3 мес. Эксплуатации.
6. Вентилятор нужно очищать в начале или конце каждого сезона.
7. По завершении сезона нужно очистить от нагара камеру сгорания, используя для этого пылесос или щётку.
8. Перевозка дизельных и многотопливных пушек допускается только с пустым топливным баком. Если при опорожнении в сливаемом топливе обнаруживается осадок, бак следует промыть керосином (залить пару литров и взболтать). Без промывки при следующем запуске с большой вероятностью будет забит топливный фильтр.
9. Не рекомендуется заправлять пушку топливом, оставшимся с прошлого сезона. Правильнее утилизировать такие остатки, а установку заправлять свежим топливом.
10. Во время хранения теплопушку следует накрыть полиэтиленовой плёнкой или плотной тканью, чтобы она не покрывалась пылью.
11. Если газовую теплопушку предполагается запитать от сети газоснабжения, то подключение к трубе нужно осуществлять посредством специальной стальной подводки. Чтобы давление газа в месте подключения оставалось постоянным, угол подсоединения должен составлять не менее 10 градусов в сторону выпуска.
12. Включение пушки в электросеть осуществляют после подключения к трубе.
13. Установка на газовую пушку баллона с жидким газом и его подключение разрешается выполнять только на открытом воздухе. При этом все места соединений нужно смазать мыльным раствором, чтобы убедиться в отсутствии утечки (при наличии таковой раствор будет пузыриться).
14. При запуске теплопушки на термостате нужно выставить максимальную температуру. Желаемая температура задаётся после прогрева камеры сгорания и запуска главного вентилятора.
15. Работа теплопушки обязательно должна завершаться циклом охлаждения: горелка затухает (электронагреватель отключается), но вентилятор ещё продолжает какое-то время работать. В обогревателях заводского изготовления этот режим запускается автоматически при установке выключателя в положение «отключить». Если же просто вынуть вилку из розетки, фаза охлаждения не будет пройдена и установка может выйти из строя в результате перегрева.
16. Самодельной теплопушке пользователь должен обеспечить охлаждение в ручном режиме: погасить горелку, а вентилятор отключить только после того, как установка достаточно остынет.
17. Топливные пушки можно заправлять только в остывшем состоянии.
18. Чтобы исключить утечку топлива, теплопушку следует располагать на ровной устойчивой поверхности.
19. Вблизи теплопушки и прочего оборудования допускается хранить только суточный запас топлива (не ближе 0,5 м). Основной запас должен храниться в отдельном помещении.
20. Нельзя завешивать или загораживать работающую теплопушку, особенно отверстия для забора и подачи воздуха. Также нельзя класть на работающую установку вещи для просушивания.

Эффективность тепловых пушек доказана на практике: если нужно прогреть большое помещение или просушить что-либо — более подходящей установки не найти. При этом конструкция её довольно проста, что позволяет смастерить простенькую модель своими руками. Главное — помнить, что такие обогреватели по определению являются очень мощными, поэтому при их использовании, особенно самодельных вариантов, следует быть предельно внимательным.