Одно из неприятных чувств, которое может испытывать человек – это холод. Когда в помещении недостаточно тепло, тяжело заниматься какой-то деятельностью, принимать пищу и спать.
Можно испытывать неприятный озноб и в итоге заболеть простудой. А если в такой среде находятся дети – беды не избежать.
Самым простым способом поднять температуру в помещении, можно считать использование спиральных нагревательных приборов. Они имеют невысокую цену, простоту конструкции, небольшой вес, разнообразие форм и конструкций, надежность и хорошую ремонтоспособность.
Такие преимущества ставят эти виды приборов на одно из первых мест по востребованности и популярности.
Разберемся в конструкции этих бытовых приборов.
Основным нагревательным элементом в спиральных обогревателях служит нихромовая проволока. Она может быть намотана как на керамический каркас, так и находится в стеклянной трубке, выполненной из кварцевого стекла.
Толщина проволоки и длина спирали, задает мощность и теплоотдачу прибору.
Когда нихромовая спираль одна, она имеет сечение от 0.5 мм и более.
В некоторых случаях используется две спирали, соединяющиеся по необходимости параллельно.
Соединение происходит кнопками переключателя, задающими мощность. В таком устройстве применяется нихромовая проволока сечением 3.2 мм.
То есть, при соединении в параллель, общее сечение проволоки будет составлять – 6.4 мм.
Если правильно использовать нагревательный прибор такой конструкции, то он может послужить верой и правдой многие годы. А в случае поломки, при имении простых инструментов и «прямых» рук, возможно произвести ремонт собственными силами.
В этой статье будет рассмотрена одна из часто встречающихся поломок спиральных нагревателей и простой способ ее устранения.
На фото 1 электрокамин «огонек» с одним неработающим нагревательным элементом.
На лицевой стороне находятся: два нагревателя, элементы управления, отражатель и защитная решетка.
Судя по бирке его мощность составляет 1 кВт. Так как нагревательных элементов два, мощность одного составляет 500 Вт (рисунок 2).
Причин неисправности может быть несколько:
- Поломка выключателя данного элемента.
- Отгорание проволоки, непосредственно около выключателя.
- Обрыв нихромовой спирали внутри трубки из кварцевого стекла.
Обрыв нихромовой спирали – это дело времени, так как проволока под действием высоких температур теряет свои свойства и отгорает.
Поэтому нет ничего удивительного, что через год – два это произошло.
Итак, чтобы выяснить причину поломки, следует разобрать корпус устройства. Это даст возможность добраться до основных деталей и узлов камина (рисунок 3).
Во-первых, нужно снять заднюю крышку. Для этого кладем прибор задней частью вверх и откручиваем три винта крепления крышки.
После демонтажа шурупов, крышка должна легко удалится (рисунок 5).
Под ней можно увидеть выводы проволоки нагревателя, которые соединяются с выводами выключателя (рисунок 6).
Посередине проходит токоведущая шпилька, изолированная от корпуса и подающая напряжение сети на противоположную сторону обоих нагревателей.
На фото принципиальная электрическая схема прибора (рисунок 8)
По ней видно, что при включении двух выключателей, напряжение подается на обе спирали и мощность нагревателя становится максимальной. Отключив один из них, мощность уменьшается вдвое.
Во-вторых, необходимо снять одну из боковых стенок для доступа к общему выводу спиралей (рисунок 9).
Она держится за счет двух винтов, которые без проблем откручиваются отверткой.
Далее, проверяем целостность спиралей поочередно (рисунок 10).
Сначала щуп прибора подключаем к одному из выводов выключателя, а после к другому. Второй щуп в это время должен находится с другой стороны спиралей на общем соединении (рисунок 11).
Как видно на фото, верхняя спираль цела, так как прибор показывает цепь.
При измерении нижней спирали, такого не происходит. Индикатор не светиться, что указывает на обрыв цепи (рисунок 12).
Чтобы демонтировать кварцевое стекло с проволокой, необходимо снять защитную решетку. Это делается не сложно. Достаточно ее немного изогнуть по краям, и крепление решетки выйдет из посадочных мест (рисунок 13).
Далее, отсоединяем проблемную спираль, сначала с одной, а после с другой стороны и вытягиваем остатки проволоки (см. фото ниже).
Делать это нужно аккуратно, не повреждая керамические изоляторы. В дальнейшем они понадобятся для установки нового нагревательного элемента.
На фото видно обрыв проволоки, произошедшего, вероятнее всего от длительного перегрева. И это в порядке вещей, так как любая нихромовая проволока со временем выгорает и приходит в негодность.
Обрыв происходит чаще всего в том месте, где спираль растянута меньше всего. В таких местах нагрев происходит более интенсивно, нежели там, где расстояние от витков шире.
Отходы проволоки уже никуда не пригодятся, ни на подвязку, ни на что-то другое, так как она при растягивании будет просто ломаться. Ее можно только выбросить, чтобы не поранится от обломков спирали.
Следует предупредить, что при извлечении проволоки и изоляторов, следует придерживать стеклянную трубку, иначе, если она разобьется, достать ее будет очень сложно.
После извлечения, трубку аккуратно откладывает в сторону на мягкую ткань.
Теперь следует изготовить новую спираль. В этом камине используется нихромовая проволока сечением 0.32 мм.
Замерить сечение можно микрометром или на крайний случай штангенциркулем. Также, если его скручивать с заводской катушки, то на ней должна быть бирка, указывающая состав и сечение проволоки.
Можно использовать проволоку меньшего сечения, например 0.30 мм, но, ни в коем случае не большего, так как трубка, хотя и кварцевая, от перегрева может дать трещину и тогда в ремонте не будет смысла.
Также следует помнить, что проволока меньшего сечения имеет большее сопротивление, поэтому ее длина должна быть несколько короче.
Если проволоку удалось достать, приступаем к изготовлению спирали. Для этого понадобится металлический стержень диаметром 4мм, выполняющий функцию каркаса.
После намотки проволока разойдется и ее наружный диаметр увеличится до 5 мм, что и нужно для такой трубки (рисунок 23).
Кстати, длина кварцевой трубки составляет – 340 мм. Внутренний диаметр – 10 мм.
Наматывать проволоку следует виток к витку, поддерживая незначительную натяжку.
Длину спирали можно вычислить опытным путем. Для этого наматываем спираль заведомо большей длины, и подключаем один ее конец к сети 220 вольт (рисунок 24).
Далее, берем кусок медного многожильного провода и подключаем его ко второй клемме 220 вольт. Этот проводник будет служить перекидным контактом, вроде ползунка реостата.
Если у вас найдется провод от какого-нибудь прибора со щупом на конце и зажимной клеммой, то можно использовать его. Это будет намного удобней простого куска провода (рис.25 и 26).
Многое зависит от того, где будет производится ремонт. Если это специальный стенд, - как на фото, - то лучше использовать зажимы. Ну а в домашних условиях для этих целей подойдет шнур с вилкой и разведенными на конце проводами.
В любом случае нужно быть предельно осторожным при работе с напряжением. Включать вилку в розетку следует только после того, как сделали все подключения и убедились, что не будет короткого замыкания на концах.
Итак, перейдем к самой спирали. В принципе, достаточно намотать длину спирали соответственно длине трубки, так как больше, все равно некуда будет вместить. Но если кто хочет, может поэкспериментировать.
Положить готовое изделие на несгораемую поверхность, и начиная с самого края, уменьшать длину спирали, перемещая импровизированный щуп.
По накалу можно будет судить, сколько нужно добавить витков, а сколько отнять для необходимого результата.
Нормальный цвет раскаленной спирали при выключенном свете должен быть малиновый.
Еще нужно учитывать при определении длины, что спираль нужно слегка растянуть, чтобы витки не касались напрямую друг друга. Иначе произойдет межвитковое замыкание и ничего хорошего не выйдет.
После нескольких раз нагрева, спираль покрывается оксидной пленкой, которая выполняет роль изоляции, и тогда межвитковые соединения не так страшны.
В любом случае витки должны иметь минимальный зазор
Растягивать следует, не взявшись за края, а продвигая пальцы, обхватив витки по всей длине. Так получится равномерный зазор.
На фото ниже намотанная спираль длиной 750 мм. После растяжки ее длина увеличилась до 1000 мм.
Вот спираль подключена на всю длину. Накала практически никакого нет. (рисунок 30)
Следующее фото, спираль немного укорочена.
Соединение по краям трубки дало нужный результат. Накал имеет специфический малиновый цвет (рисунок 32).
Обязательно при проверке помещать изделие в стеклянную трубку, так как теплоотдача в ней хуже, чем на открытом воздухе и результат будет не верным.
Теперь посмотрим, какой имеет цвет накала сохранившаяся родная спираль.
Практически одинаковые цвета, что говорит о правильном расчете. Теперь нужно установить трубку с проволокой на посадочное место в камине.
Для этого просовываем один конец проволоки в отверстие для вывода спирали и пытаемся установить стеклянную трубку в зажим.
На фото видно, что трубка имеет незначительные сколы на краях. Это затрудняет ее обжим, и самое главное, может спровоцировать короткое замыкание проволоки на металлический корпус, через ламель.
Чтобы этого избежать, необходимо найти кусочек керамической трубки и вставить ее в начале спирали, предварительно продев в нее проволоку. Если трубка целая – этого можно не делать.
Что касается зажимов, то их перед установкой трубки следует немного сжать.
С внешней стороны на проволочный вывод надеваем первый керамический изолятор, трубчатым телом вперед.
Теперь надеваем выпуклые изоляторы. Так, чтобы один заходил в «тело» другого (рисунок 37).
Загибаем металлический упор, удерживающий первый изолятор.
Чтобы удобно было делать подключение вывода на выключатель, необходимо снять боковую часть корпуса.
Откручиваем с соответствующего вывода выключателя зажимной винт.
Против часовой стрелки делаем несколько витков проволоки вокруг зажимного винта.
Откусываем лишнее кусачками и закручиваем винт с выводом на свое место.
Равняем чаши изоляторов так, чтобы проволока не касалась металлической части корпуса.
Далее, переходим к противоположной стороне. Также надеваем первый изолятор и фиксируем его креплением (рисунок 44).
Надеваем на проволоку остальные изоляторы и соединяем вывод с общим проводником.
Сделать это можно в два способа. Первый – это открутить гайку на шпильке и накрутив несколько витков проволоки – зажать ее.
Второй – оставить небольшой кусочек проволоки от старой спирали и посадить вывод на скрутку.
Дело в том, что в этом месте нихром сильно не нагревается, поэтому проволока остается не поврежденной. Такой способ удобен, когда гайка заржавела и не хочет откручиваться.
Когда соединение сделано, устанавливаем боковую крышку и закрепляем ее винтами.
Далее, надеваем заднюю крышку с упором. С нижней стороны у нее сделаны специальные пазы. Соединив их с нижней крышкой, закручиваем верх винтами.
Теперь осталось надеть защитную решетку и включить прибор в сеть. При этом, обе кнопки выключателя должны быть включены.
Очень важно проверить, нет ли утечки напряжения на корпус. Для этого соединяем мультиметр или другой прибор, показывающий наличие переменного напряжения, одним концом с корпусом прибора, а другим с заземленным элементом. Это может быть батарея отопления или металлическая труба холодной воды.
Прибор не должен показывать значительное напряжение, такое как 220 вольт.
Если это происходит, значит, где-то проволока спирали или другие токоведущие части касаются корпуса прибора. Такой нагреватель использовать категорически воспрещается.
Нужно снова разобрать корпус и внимательно все осмотреть.
Здесь на фото (рис. 55), прибор показывает 3.3 вольта, что является просто наводкой и не является опасной для жизни.
По мере нагрева обе спирали накаляются и приобретают малиновый цвет (рис. 56 и 57).
Можно считать, что ремонт прошел успешно. Со временем может выйти из строя вторая спираль. Поэтому наматывая первую, можно сделать несколько штук, чтобы в случае обрыва, было чем заменить.
P.S. У меня есть еще одна статья с которой вы можете ознакомиться по ремонту инфракрасного обогревателя своими руками