Canhão térmico elétrico você mesmo: prós e contras do modelo caseiro + guia de montagem

O campo de aplicação das pistolas de calor elétricas é bastante amplo. Os agregados industriais são usados para aquecer ambientes industriais, de armazenamento e até residenciais. E em áreas pequenas, pode-se usar uma construção caseira de gerador de calor, que é perfeitamente capaz de aquecer uma garagem ou uma casa de campo.

Se você fizer uma pistola de calor elétrica caseira, ela custará literalmente alguns centavos. No entanto, ao fabricar uma construção caseira útil, é necessário seguir as regras. Somente neste caso, o dispositivo funcionará tão bem quanto um produto de fábrica.

Vamos explicar como fazer uma pistola elétrica corretamente. Com o artigo que propomos, você aprenderá quais materiais e componentes serão necessários para montar o agregado. Nossas dicas ajudarão na fabricação de um equipamento eficiente e econômico.

O que é preciso saber sobre a pistola elétrica?

Ao contrário de outros tipos de pistolas de calor, um dispositivo elétrico pode ser feito por praticamente qualquer artesão doméstico familiarizado com os fundamentos da eletrônica.

Embora a eficiência da pistola elétrica seja muito inferior à dos dispositivos a diesel ou a gás, ela não emite produtos de combustão prejudiciais à saúde e pode ser instalada em qualquer ambiente – casa residencial, estufa, anexos.

A potência das pistolas de uso industrial varia de 2 a 45 kW, e o número de elementos de aquecimento pode chegar a 15 unidades.

Vamos considerar como funciona o conjunto elétrico.

Estrutura e princípio de funcionamento do gerador de calor

Qualquer pistola elétrica é composta por três componentes principais: corpo, motor elétrico com ventilador e elemento de aquecimento. As variedades deste tipo de dispositivos são descritas em detalhes no artigo dedicado à classificação e princípios de funcionamento das pistolas de calor.

Adicionalmente, o dispositivo pode ser equipado com quaisquer "bônus" dos agregados de fábrica – seletor de velocidades, termorregulador, termostato ambiente, sensor de aquecimento do corpo, proteção do motor e outros elementos, mas eles aumentam não apenas o conforto e a segurança durante a operação, mas também o custo da construção caseira.

A velocidade de aquecimento do ar em todo o volume do ambiente depende da quantidade e potência dos elementos de aquecimento – quanto maior a área deles, mais ativa será a transferência de calor.

A pistola elétrica funciona assim:

• Ao conectar à rede, a resistência converte corrente elétrica em energia térmica, aquecendo-se por si só;
• O motor elétrico aciona as pás do rotor;
• O ventilador empurra o ar do ambiente para dentro do corpo;
• O fluxo de ar frio entra em contato com a superfície da resistência, aquece e, forçado pelo ventilador, é expelido pelo 'cano' da pistola.

Se o aparelho estiver equipado com um elemento termorregulador, ele interromperá o funcionamento do aquecedor ao atingir a temperatura programada. Em dispositivos primitivos, será necessário controlar o aquecimento por conta própria.

Vantagens e desvantagens das pistolas caseiras

A principal vantagem do gerador elétrico térmico é a possibilidade de usá-lo em qualquer ambiente onde haja rede de pelo menos 220 W.

Tais dispositivos, mesmo em versão caseira, são móveis, pesam pouco e são capazes de aquecer uma área de até 50 m² (teoricamente pode-se aquecer mais, mas com aparelhos de alta potência é melhor não experimentar e comprar um equipamento pronto, além disso, uma pistola a partir de 5 kW já exigirá conexão a uma rede trifásica).

As características de funcionamento do aparelho devem corresponder à área a ser aquecida. Em média, para cada 10 m² será necessário 1 kW, mas muito depende do próprio ambiente – materiais de construção, qualidade da vidraça e existência de isolamento.

Vantagens da pistola elétrica caseira:

• Economia de recursos – as unidades de fábrica são caras, mas é possível montar um dispositivo de aquecimento com um mínimo de peças compradas ou até mesmo totalmente com materiais disponíveis, retirando os elementos faltantes de aparelhos antigos.
• Segurança – de todos os geradores de calor caseiros, o aparelho elétrico é o mais simples de operar, pois não requer conexão a gás ou abastecimento com combustível. Com a montagem correta do circuito elétrico, o risco de autoignição dessas pistolas é mínimo.
• Aquecimento rápido do ambiente – o funcionamento da pistola térmica é muito mais eficiente do que outras opções de aquecedores elétricos caseiros, como lareiras ou radiadores a óleo.

Entre as desvantagens, podemos destacar o alto consumo de energia elétrica (a quantidade depende da potência do motor e da resistência). Além disso, o funcionamento do ventilador é bastante ruidoso, e quanto maior a envergadura das 'pás' e a velocidade de rotação, mais forte será o ruído produzido.

E qualquer desvantagem de um dispositivo elétrico caseiro – a probabilidade de erro na montagem ou conexão, que pode causar curto-circuito na rede, choque elétrico e autoignição do aparelho.

Opções de fabricação da pistola elétrica

A etapa mais difícil na montagem do aparelho é elaborar o esquema correto do circuito elétrico para conectar o dispositivo à rede. Por isso, sugerimos usar um exemplo já pronto, tomando-o como base para a futura pistola térmica. Como visto no esquema, o interruptor e os termostatos devem ser conectados em série, e o circuito deve fechar na resistência e no motor elétrico com ventilador.

O termostato é responsável pelo nível de aquecimento do elemento aquecedor e pela desconexão automática do circuito quando a temperatura desejada no ambiente é atingida. Se você o excluir do esquema, terá que monitorar o equipamento pessoalmente para evitar o superaquecimento.

Consideremos as particularidades da fabricação de duas opções simples.

Aquecedor simples com elemento de aquecimento pronto

Para o corpo do futuro aquecedor, pode-se escolher um segmento de tubo metálico ou de amianto-cimento com diâmetro adequado. O melhor é ajustar o tamanho de acordo com a envergadura das 'pás' do ventilador, pois ele deve cobrir uma das extremidades do dispositivo.

Se desejar, o gerador de calor pode ser feito a partir de um pequeno tanque metálico, um balde galvanizado, uma panela velha ou um cilindro de gás usado. O importante é que as paredes do 'invólucro' não sejam finas.

A potência do ventilador para o aquecedor não é determinante, pois a velocidade de aquecimento do ar depende exclusivamente do elemento aquecedor, e a hélice apenas dispersa o fluxo de ar quente pelo ambiente. Portanto, você pode utilizar um fragmento de um exaustor doméstico ou de um aspirador de pó sem problemas.

Quanto ao elemento aquecedor, você pode retirá-lo de um fogão ou aquecedor de água desativado, ou comprá-lo em uma loja – atualmente não é difícil encontrar um aquecedor de qualquer formato. Se for comprar um pronto, a melhor opção será uma peça com aletas, especialmente projetada para aquecer rapidamente o fluxo de ar em movimento.

A potência do elemento aquecedor deve estar gravada em seu corpo ou descrita na documentação que o acompanha. Mas se for um aparelho antigo, você pode medir sua resistência com um multímetro e determinar a potência pela fórmula acima.

Além dos três elementos principais (corpo, motor e elemento aquecedor), para o funcionamento serão necessários um cabo tripolar, parafusos, disjuntores de proteção e dispositivos de proteção contra fugas (DPC), que interrompem a rede em situações perigosas.

Plano de trabalho passo a passo:

1. Determinação da potência necessária para o futuro aquecedor elétrico. Como ponto de partida, pode-se usar a fórmula comum segundo a qual para 10 m² são necessários 1 kW (com pé-direito de 2,5-3 m). Se o ambiente não for isolado, estiver no porão ou tiver uma grande área envidraçada, adicione com segurança mais 20-30% aos dados obtidos. Mas se a potência necessária exceder 2,5-3 kW, pense se sua fiação elétrica suportará tal carga.
2. Fabricação do corpo. Se for uma chapa metálica, ela deve ser dobrada e a forma fixada com solda, aros ou rebites. No caso de um balde, cilindro ou panela, corte o fundo e a tampa. Em resumo, deve-se obter uma estrutura cilíndrica ou retangular com duas aberturas nas extremidades.
3. Verificação da resistência do elemento de aquecimento e comparação com o valor calculado. Se necessário, podem ser adicionados mais 1-2 elementos, conectando-os em série, ou aumentar a potência encurtando o elemento.
4. Fixação do motor elétrico com ventilador (podem ser usados fixadores padrão). A hélice deve cobrir o vão da forma mais justa possível, mas girar livremente. Os fios são conectados à rede através de um fusível de 6A e equipados com um interruptor.
5. Fixação do elemento de aquecimento dentro do tubo (aproximadamente no centro) com rebites ou placas de materiais refratários. A distância deve ser suficientemente afastada do ventilador para não superaquecer o motor elétrico. Os fios são conduzidos para fora do invólucro e também conectados à rede, mas através de um fusível de 25A.

Após verificar o isolamento de todas as conexões, pode-se fazer um teste de funcionamento do aparelho. Se tudo estiver montado corretamente, ao conectar o plugue na tomada, em uma extremidade do canhão o ventilador começará a girar, e da outra sairá ar quente, que gradualmente aumenta de temperatura.

Dispositivo com aquecedor de nicromo

Se no seu arsenal de mestre caseiro não houver um aparelho doméstico antigo de onde se possa retirar o elemento de aquecimento, e por algum motivo não quiser comprar um aquecedor pronto, é possível fabricá-lo você mesmo a partir de uma espiral de nicromo.

Além do baixo custo, esse elemento tem uma vantagem importante em relação aos modelos de fábrica – a possibilidade de ajustar o tamanho necessário ao formato do invólucro e aumentar a velocidade de aquecimento até o máximo seguro.

Aparelhos com espiral aberta são considerados perigosos de incêndio por padrão, portanto, a fabricação independente do elemento de aquecimento requer boas habilidades em eletricidade.

Para o projeto caseiro, será necessário comprar fio de nicromo com diâmetro e parâmetro de resistência adequados. Isso depende da potência planejada do seu aparelho (para dispositivos domésticos e rede de 220 V, é aconselhável não exceder 5 kW).

Por exemplo, para um canhão de até 2 kW, será necessário um fio com resistência de 27-30 ohms, que deve ser enrolado em uma haste cerâmica ou outro material resistente ao calor (em último caso, pode-se quebrar uma placa de tijolo refratário).

O tamanho da espiral pode ser determinado experimentalmente, ajustando o número de voltas de acordo com o grau de aquecimento do fio, mas é muito mais fácil usar uma tabela, onde D é o diâmetro da haste na qual o fio de comprimento L será enrolado.

Outra opção – fabricar um elemento de aquecimento caseiro a partir de um pequeno segmento de tubo de cimento-amianto, colocando dentro uma espiral enrolada do mesmo fio de nicromo. As voltas podem ser dispostas horizontalmente e verticalmente para cobrir uma área maior.

Elemento de aquecimento caseiro de 1,6 kW feito de seis fragmentos de espiral, que praticamente cobrem toda a abertura do tubo, garantindo um rápido aquecimento do fluxo de ar.

A montagem da estrutura é feita de forma semelhante à instrução descrita acima, portanto não vamos repetir os pontos em comum, mas apenas considerar as nuances da conexão do elemento de aquecimento caseiro:

• Para que a espiral mantenha a forma correta, faça entalhes especiais na haste para cada volta. O fio deve ser enrolado com firmeza suficiente, mas sempre em uma única camada.
• As extremidades do fio devem ser conectadas aos cabos elétricos usando conexões aparafusadas e isoladas.
• Os fios conduzidos para fora através de furos perfurados no corpo devem ser conectados à rede elétrica por meio de um fusível de 25A.

Uma desvantagem significativa dessa construção caseira, além do consumo de energia e outras desvantagens dos aquecedores elétricos, é o cheiro desagradável de queimado que surge da queima de poeira na espiral exposta.

Muitos recomendam instalar uma grade nas extremidades – essa barreira, é claro, não lidará com detritos pequenos, mas protegerá contra contato acidental com o elemento de aquecimento ou o ventilador em funcionamento.

Alguns conselhos importantes para montagem e operação

As regras para a operação segura de um aquecedor caseiro praticamente não diferem do uso de outros aparelhos elétricos: deve-se evitar inclinar o dispositivo e a entrada de umidade, não tocar no corpo aquecido e não deixar o aparelho funcionar sem supervisão.

Uma característica importante: antes de desligar, você deve primeiro parar o funcionamento do elemento de aquecimento, deixar o ventilador operar alguns minutos em vazio e só então retirar o plugue da tomada.

Aquecedores de ar caseiros sem termostatos não são projetados para operação contínua – eles podem causar curto-circuito na rede ou pegar fogo devido à espiral incandescente; além disso, os aparelhos elétricos ressecam muito o ar, portanto, recomenda-se ventilar o ambiente com mais frequência.

Dicas para montagem de dispositivos caseiros:

1. O corpo para qualquer tipo de aquecedor elétrico é melhor feito de metal com espessura de parede de pelo menos 1 mm ou de fibrocimento. Embora se possa comprar um recipiente de termoplástico de tamanho adequado, esse 'revestimento' pode emitir odores desagradáveis quando aquecido e também exigirá um controle rigoroso da temperatura da espiral.
2. O ruído irritante do funcionamento do ventilador pode ser reduzido se forem usados ventiladores automotivos relativamente silenciosos na construção.
3. Para que a superfície quente do corpo não cause incêndio, ele pode ser montado em uma estrutura de vergalhões, um suporte de fibrocimento ou aplicar um revestimento de absorção de calor.
4. A alimentação elétrica do ventilador e do elemento de aquecimento é sempre feita separadamente.
5. Verifique a qualidade do isolamento de todos os fios que se estendem para fora do corpo do aquecedor.

O aterramento do corpo metálico do aparelho ajudará a evitar choques elétricos acidentais.

E o último conselho: se seus conhecimentos de elétrica são de nível iniciante amador, antes de conectar um aparelho caseiro à rede, consulte um profissional que avaliará com olhar técnico o funcionamento e a segurança da sua criação.

Os critérios de escolha de um aquecedor elétrico com ventilador de fábrica são apresentados no próximo artigo. Se você duvida das suas próprias habilidades ou não tem tempo para montar um aparelho caseiro, leia o material que recomendamos.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Para entender melhor o processo de montagem de toda a estrutura, bem como as possíveis opções para o corpo e os elementos de aquecimento, sugerimos explorar uma seleção de vídeos com trabalhos prontos de artesãos caseiros.

Vídeo #1. Como fazer um gerador de calor para aquecer a garagem usando resistências de fogão elétrico:

Vídeo #2. Pistola elétrica feita de tubo de cimento-amianto e espiral de nicromo:

Vídeo #3. Pistola de calor de 2 kW feita de um extintor antigo:

Como você pode ver, fazer uma pistola elétrica caseira não é difícil. Mas se você não confia em suas habilidades com a parte elétrica, é melhor consultar um eletricista experiente ou comprar um aparelho pronto.

Se você tiver recomendações ou dúvidas ao conhecer o material, deixe comentários no bloco abaixo. Comente, por favor, o material que apresentamos e publique fotos relacionadas ao tema. Talvez seus conselhos sejam úteis para os visitantes do site.