Чтобы в доме было не только тепло, но и красиво: печь для дачи своими руками

Печь для дачи: сделать своими руками или купить готовую?

Сложно представить комфортное пребывание на даче, где отсутствует отопление. Обычно в загородных жилых постройках возводят капитальные печи. Они выполняют одновременно несколько функций: обогревают помещение, дают возможность готовить еду, служат настоящим украшением интерьера. Существуют разные модели. Некоторые из них выглядят интересно и необычно, создают уютную и теплую атмосферу. Правда, порой такая установка обходится достаточно дорого. Особенно если еще и заказывать монтаж у специалистов. Поэтому некоторые умельцы изготавливают печь для отопления дачи самостоятельно. Работа эта несложная. О том, как создать обогревательную систему своими руками, расскажет статья.

В чем плюсы и минусы печной установки?

Устанавливают печи длительного горения для дачи довольно часто. Они обладают рядом достоинств. Правда, и некоторые недостатки им присущи. Рассмотрим положительные стороны и отрицательные моменты более подробно.

Среди преимуществ дачники называют такие:

  1. Экономичность. Обладает печка для дачи высоким КПД. При этом расход топлива достаточно низкий.
  2. Долговечность и надежность. Главное, чтобы конструкция была правильно создана и установлена.
  3. Простота в использовании. Созданная своими руками печь для отопления дачи легко растапливается и отличается не меньшей эффективностью, нежели заводские аналоги.
  4. Привлекательный внешний вид.

Недостатки представлены в малом количестве. К ним принадлежат следующие:

  • Громоздкость. Занимает конструкция достаточно много места. Конечно, если это не мини-печи для дачи, которые отличаются компактностью.
  • Потребность в создании дымохода.
  • Высокая пожароопасность. Без присмотра такой агрегат на длительное время оставлять запрещено. Особенно, если в семье есть маленькие дети. Они могут получить ожог от соприкосновения с поверхностью установки.
  • Дороговизна. Конечно, стоимость во многом зависит от модели. Есть бюджетные варианты. Но если монтажом печки занимаются специалисты, выйдет такое оборудование недешево. В виду этого недостатка, многие сооружают печку своими силами.

Какие виды печей можно изготовить самостоятельно из подручных средств?

Существуют теплонакопительные печи для дачи и конвекционные. Первые отличаются толстостенностью. Благодаря чему прибор замечательно аккумулирует тепло. Если хорошенько протопить такую печку, она будет обогревать помещение в течение 12 часов. Из недостатков стоит назвать то, что разогревать такие агрегаты приходится достаточно долго. И чем толщина стенок больше, тем и прогреваться прибор будет медленнее. Однако теплосберегающие показатели при этом будут выше.

Конвекционные, в отличие от теплонакопительных вариантов, способны сразу отапливать несколько комнат. Причем тепло в доме становится практически сразу после начала работы системы. Среди недочетов такой установки стоит назвать инерционность. Ведь остывают конвекционные приборы очень быстро. Обе разновидности легко можно смастерить своими руками. Можете почитать статью: Как сделать капельный полив своими руками из труб и пластиковых бутылок?

Готовая модель или самодельная печь?

Существуют разные виды обогревательных приборов. Есть конвекторные печи для дачи из стали, кирпича, чугунные дровяные. Многие из них оснащены дополнительными функциями. Например, имеют плиту для приготовления пищи. Производят такие агрегаты разные компании. Из наиболее известных брендов стоит назвать Баварию, Варвару, Мету, Везувий и Грейвари.

Настоящим лидером являются печи Теплодар для дачи, которые пользуются популярностью не только у отечественных потребителей, а и в Белоруссии, Казахстане. Высокая востребованность объясняется надежностью и долговечностью продукции, минимальным количеством поломок.

Ассортимент включается в себя более 20 базовых моделей. Также имеются различные модификации. Производит фирма также печи-камины. Цена варьируется в зависимости от моделей. Например, конвекционная печь для дачи Теплодар Метеор 150, предназначенная для обогрева дома площадью до 150 метров кубических, обойдется в сумму около 16600 рублей.

Многие потребители выбирают печь для дачи Термофор в виду наличия таких преимуществ как компактность, удобство в эксплуатации и современный дизайн. Модельный ряд довольно широкий. Некоторые варианты, например, Огонь Батарея, имеют чугунную комфорку для приготовления еды. Устройство способно обогреть помещение площадью до 250 метров кубических. Подобная система стоит около 18500 рублей.

К эконом классу относятся отопительно-варочные печи для дачи серии Нормаль. Они отапливают до 120 кубических метров. Для небольших домов – прекрасный вариант. Интересным стилем отличается отопительные модели Селенга. Агрегат характеризуется компактностью, устанавливают его в помещениях площадью до 85 кубических метров. Многие выбирают и печь Золушка, которая также оснащена варочной поверхностью. Ее стоимость варьируется в пределах от 5000 до 6000 рублей.

Хоть отечественные модели и имеют вполне приемлемую стоимость, не у всех имеется такая сумма денег для совершения покупки. А оборудовать качественный обогрев хочется. В этом случае есть один выход – создать печь для дачи с варочной панелью своими руками. Конечно, такая работа требует определенных затрат сил и времени. Однако в итоге система выходит гораздо дешевле. А если сделать все грамотно, ее эффективность и долговечность не будет хуже, чем у фабричных аналогов.

Читайте также:  Убираем косяки на пробковом полу подручными средствами

Как сделать печку самостоятельно?

Все конструкции печей, которые устанавливаются сегодня дачниками, различаются по нескольким признакам: материалу, типу топлива и технологии монтажа.

По назначению бывают обогревательные приборы в виде каминов, отопительно-варочные, специальные и те, которые применяют только для обогрева. Что касается используемых ресурсов, тут существуют газовые конвекционные печи для дачи, дровяные. Также выделяют модели, работающие на угле, торфе, пеллетах.

Технология изготовления предполагает наличие кладочных конструкций и тех, которые устанавливаются уже в готовом, собранном виде. В зависимости от материала существует металлическая и кирпичная печь. Если заходит речь о том, как смастерить печь для дачи своими руками, обычно подразумевают кирпичные варианты. Хотя некоторые создают приборы из стали и других материалов.

Изготовление печки из кирпича

Рассмотрим, как сделать небольшую печь из кирпича для дачи, которая будет занимать мало места, и работать эффективно. К таким приборам выдвигаются минимальные требования. Многофункциональную и высокоэффективную печь соорудить без строительного опыта вряд ли выйдет. А вот несложную, небольшую конструкцию сделать будет просто.

Для этого потребуются следующие материалы:

  1. Огнеупорный, полнотелый керамический кирпич. Он должен быть прочным, иметь гладкие грани. Если печка не будет использоваться интенсивно и долго, подойдет и обычный материал. Перед кладкой кирпич вымачивают в воде около 8 часов. Это нужно для того, чтобы хорошо брался раствор.
  2. Топочная дверка.
  3. Решетка колосника.
  4. Задвижка.
  5. Дверка поддувала.
  6. Дверцы каналов очистки системы от сажи.
  7. Глина, чистый морской либо речной песок для раствора.

Изготавливается печь длительного горения для отопления дачи по такому алгоритму:

  • Выбирается надежный фундамент.
  • Выкладывается гидроизоляционный слой.
  • Сверху – металлический лист.
  • Затем укладывают кирпич на глиняный раствор. Толщина слоя при этом не должна быть более 5 миллиметров. Кладку производят по специальным чертежам, которые находятся в свободном доступе в сети Интернет.
  • Дверки топочной камеры и поддувала крепятся стальной проволокой, которую впоследствии замуровывают в кладку.

Если во время кладки кирпич просел, его снимают и укладывают новый. Иначе печка будет пропускать копоть, сильно дымить. По глиняному раствору материал двигать запрещается. Внутренние стенки важно делать максимально гладкими. Ничего сложного в сооружении кирпичной конструкции нет. Но тут нужно быть предельно аккуратным и внимательным. В итоге получается обогревательная и варочная печь для дачи в одном виде.

Несмотря на простоту и малогабаритность, кирпичные агрегаты пользуются хорошей популярностью среди дачников. Ведь такая печка нагревается быстро. А тепла ее хватает на день. При этом стоимость ее возведения мала.

Изготовление печки из металла

Например, более высокий уровень КПД, низкая стоимость, малый вес, высокая прочность. Однако есть и некоторые минусы. К ним стоит отнести ограниченный срок эксплуатации, повышенный уровень опасности, быстрое остывание после прекращения топки.

Металлическое изделие для обогрева дома известно многим под названием буржуйка. Своими руками компактная печь буржуйка для дачи создается достаточно просто. Конструкция бывает простой и сложной. Чтобы понять, какой тип подойдет больше, из чего можно создать прибор, следует рассмотреть несколько вариантов буржуек.

Обычно делается железная печь длительного горения для дачи из металлических толстостенных емкостей. Например, подойдет газовый старый баллон, двухсотлитровая жестяная банка. А можно просто взять металлические листы толщиной в 3-5 миллиметра.

Простейшую буржуйку легко выполнить из металлической бочки, приварив к ней ножки. На одной из сторон вырезают отверстие в виде прямоугольника. Устанавливают вырезанный элемент на петли – получается дверца топки. Также делают круглое отверстие, к которому приваривают трубу дымовую. На дно конструкции кладут решетку-колосник, которая обезопасит металл от прогорания и позволит печке сохранять тепло максимально долго.

Сверху бочки следует приварить стальную толстую проволоку. Это нужно для того, чтобы была возможность поставить чайник либо кастрюлю. Получается хорошая варочная панель. Такая печь на дачу для пиццы вполне сгодится.

Более сложным исполнением отличается вертикальная конструкция из трубы либо бочки. Однако и КПД такого агрегата будет на порядок выше. Алгоритм следующий. В емкости делают надрезы и вынимают участки, которые станут дверцами для топки и поддувала. Петли приваривают и вешают на них затворки. Внутри бочки устанавливают подставки. Снизу приваривают ножки. Делают также дымоход. Получается довольно неплохой вариант для дачи.

Изготовление газовой печки

Желая пользоваться качественной, экономичной печью с высоким уровнем КПД, стоит обратить внимание на газовые установки. Они изготавливаются из камня либо металла. Железные более легки на подъем, быстро отапливают помещение. Создается печка газовая для дачи из подручных материалов. Например, подойдет обычный газовый высокопрочный баллон. В основание кладут тормозной диск и приваривают его. Потребуется и 3 трубы. Из одной делают дымоход. Вторая служит для снабжения газом, а третья будет выполнять роль воздуховода.

Читайте также:  Шпонированные межкомнатные двери

Сверху газовый баллон обрезают. Диаметр отверстия должен равняться диаметру диска тормозного. В газовой трубе, воздуховоде просверливают около 10 небольших отверстий. В нижней части делают отверстия, в которые будут входить трубы. Все детали соединяют при помощи горячей сварки. После этого печь красят.

Выводы о вышесказанной информации

Таким образом, для обогрева дач часто применяются печи. Они бывают разных видов, моделей. Есть дешевые и дорогие варианты. Рынок предлагает широкий ассортимент от разных производителей. Всегда хочется, чтобы агрегат был высококачественным, долговечным и при этом стоил недорого. В этом случае имеет смысл попытаться соорудить установку самостоятельно. Ничего сложного в такой работе нет. При этом для изготовления подойдут подручные средства. Например, хорошая печка получается из старого газового баллона либо другой металлической емкости. Реально даже соорудить печку из кирпича. Также читайте статью: Как организовать автополив на даче своими руками при помощи различных систем?

Делаем самую простую печку своими руками (10 фото)

Существует множество вариантов печей для дач и домов. Одни из них подразумевают финансовые траты, другие требуют наличия прямых рук. Как быть тем, у кого не сложилось ни с деньгами, ни с мастеровитостью? Выручит простая кирпичная печка, которую сможет сложить даже «гуманитарий».

В статье рассматриваются два варианта. Первый подойдёт тем, кто хочет более-менее «приличное» отопительно-варочное оборудование. Второй пригодится читателям, вообще не претендующим ни на склонность к рукотворству, ни на какую бы то ни было эстетику результата.

Рисунок 1. Простая кирпичная печь

Как сделать простую, но эффективную печь?

Этот вариант может послужить альтернативой простейшим металлическим отопительным приборам – например, буржуйке. С помощью этой печи можно и помещение обогреть, и пищу приготовить, и даже пламенем полюбоваться.

Конструкция занимает чуть более половины квадратного метра. В отличие от полноценных печей из кирпича, эта не требует устройства фундамента. Вес сооружения не настолько велик, чтобы делать мощную основу – достаточно положить прочную доску.

Печь можно сделать всего за день. Одно из преимуществ варианта в том, что стартовая протопка возможна уже вечером. Определённые навыки необходимы, но они не выходят за рамки умений среднестатистического представителя мужского пола.

На заметку! Никакой квалификации для сооружения печей не требуется. Но соблюдать порядовку необходимо – это сделает конструкцию максимально эффективной в контексте её потенциала.

Что потребуется для работы?

Это не только простой, но и бюджетный вариант. Для возведения конструкции потребуется:

  • кирпич:
  • *шамотный – 37 шт.;
  • *красный – 60 шт.;
  • дверца поддувала;
  • дверца топливника;
  • решётка;
  • задвижка;
  • варочная панель из чугуна.

В качестве связующего – глиняный раствор. Всего понадобится около 20-25 л смеси.

Также будет интересно: печь для барбекю — виды и характеристики.

Подготовка

Первым делом нужно определиться с местоположением печи. Поскольку масса конструкции небольшая, ограничений, присущих традиционным кирпичным решениям, нет. Закрепив прочные доски или подходящий альтернативный материал, «фундамент» тепло- и гидроизолируют.

Роль изолятора может сыграть негорючий материал – к примеру, базальтовая вата. Поверх основания кладут полиэтилен или рубероид. Размер последних соответствует размерам основания плюс небольшой припуск.

Сверху насыпают слой песка толщиной 1-2 см. Выравнивают подсыпку. Важно сделать основу ровной – от этого зависит качество конструкции и удобство последующей работы.

Схема кладки

*
Печная порядовка следующая:

  1. Первый ряд кладут на песок, не используя раствор. Дюжину кирпичей выравнивают строго по уровню. Кирпичи тонкослойно промазывают смесью, после чего с торца монтируют дверцу поддувала. Дверку предварительно обматывают по периметру шнуром асбеста, компенсирующим терморасширение металла.
  2. После фиксации дверцы с помощью проволоки кладут второй ряд согласно схеме. Формируют поддувало.
  3. В ход идёт шамот (на схеме он отличается жёлтым оттенком). После кладки над поддувалом монтируют решётку.
  4. До этого кирпич клали плашмя. На этом ряду его кладут на ребро. Формируют дымоотводящий канал, внутри которого делают основу для перегородки. Один из кирпичей (его видно на иллюстрации) кладут «насухую» — впоследствии его уберут. После этого монтируют дверцу топливника, которую перед монтажом несколько раз оборачивают полосками асбеста. Но делать это нужно так, чтобы дверца хорошо открывалась кверху. Элемент фиксируют проволокой и парой кирпичей.
  5. Снова кладут кирпич плашмя, дублируя предыдущий ряд.
  6. Опять черёд «ребра» — это второй и последний ряд, в котором кирпич кладут таким образом. Исключение – следующий ряд, в котором одна из стенок формируется кладкой на ребро. Стенки дымоходного канала нужно протереть влажной тряпкой.
  7. Кирпич кладут плашмя согласно схеме. Тыльную стенку делают, снова используя формат «на ребро».
  8. Этим рядом закрывают топливник. Пара кирпичей должны нависать над топливником, чтобы пламя смещалось к середине варочной панели – на тот случай, если печку будут эксплуатировать как камин (не закрывая дверку топки).
  9. Кирпичи немного сдвигают к тыльной стенке, чтобы подпереть дверку топливника. Перед кирпичной кладкой прокладывают полоски асбеста, смоченные в воде. Благодаря этому обеспечивают герметизацию зазора между керамикой и чугуном. Непосредственно на глиняный раствор чугунную панель класть нельзя, иначе разница в параметрах терморасширения материалов приведёт к появлению трещин.
  10. На этом этапе стартует формирование дымоотводящей трубы. Последняя по плану должна плавно расширяться к тыльной стороне. Но из кирпича делают только дымоходную основу. Остальную часть делают из лёгкого металла. В противном случае избыточная масса элемента может привести к смещению центра тяжести печки.
  11. Здесь монтируют задвижку, уплотнённой полосками асбеста. Последние рекомендуется предварительно обмазать глиняным раствором. Это финальный ряд, которым завершают возведение непосредственно печи из кирпича своими руками. Оставшаяся пара рядов отдана дымоходу, который далее будет стыковаться с более лёгким каналом из металла.
Читайте также:  Фото навесных потолков для зала

После этого убирают те кирпичи, которые на 4-м ряду клали «насухую». На этой же стадии чистят от строительного мусора дымоотводящий канал и поверхность печки.

Финальные работы

Простейшая печка не предполагает серьёзных украшательств. Единственное декорирование заключается в побелке. В состав рекомендуется добавить немного синьки и молока – это убережёт покрытие от образования жёлтого налёта и выбеливания.

Важно! Перед работой следует защитить кирпич и металл. Если этого не сделать (например, с помощью плёнки), от пятен потом не избавиться.

Нужно очень хорошо промазать швы между кирпичом и металлом дымохода, а также швы между керамикой и чугуном.

Обязательно нужно закрыть стык между печным кирпичом и полом. Это избавит от попадания подпечного песка в помещение. Стык желательно прикрыть листом г-образной формы. Затем делают плинтусную окантовку, которая служит и декором, и дополнительным элементом, предотвращающим высыпание «фундаментной» подсыпки.

Рисунок 3. Функционирующая печь

Печка готова. На весь процесс ушло не более одного рабочего дня. Уже сейчас можно попробовать сделать маломощную растопку. Поленья использовать нельзя – только щепу или бумагу. Дровяная растопка создаст слишком высокую температуру, и конструкция потрескается. Для полноценного схватывания смеси нужно дать неделю-другую. После этого уже можно топить «по-взрослому».

Ещё более простой вариант печки

Если предыдущий вариант кому-то показался сложным (хотя это не так), можно предложить предельно упрощённую отопительную конструкцию. Эту печь своими руками можно выложить буквально за час, даже если руки вообще далеки от того, чтобы называться золотыми.

Рисунок 4. Простейший вариант печи из кирпича

Принцип работы сооружения прост. Внизу сгорает твёрдое топливо, здесь же оседающее под воздействием собственной массы. Температурные перепады создают тягу, увлекающую горячие воздушные потоки кверху. При этом дрова сгорают почти без остатка – задымление минимальное.

Для кладки понадобится всего лишь два десятка целых кирпичей и две половинки. Печка состоит из пяти рядов. Конструкция настолько проста, что описывать порядовку нет никакого смысла. Порядок действий наглядно представлен на иллюстрации.

Рисунок 5. Порядовка самой простой кирпичной конструкции

*
Если уложить кирпичи корректно (а сделать иначе очень сложно), результат будет аналогичным тому, который представлен на фото. Кирпичи рекомендуется связать глиняным раствором. Но в походных условиях можно обойтись и без связующего материала – просто положить компоненты друг на друга согласно порядовке. В таком случае печка сооружается за пять минут.

Рисунок 6. Процесс кладки Рисунок 7. Готовая мобильная печь из кирпича

Тем, кто захочет промежуточный вариант, можно порекомендовать вариант чуть посложней.

Рисунок 8. Схема устройства простой печки

*
Согласно этой схеме на выходе – г-образная трёхсекционная печка. Первый отсек рассчитан на загрузку дров. Второй представляет собой камеру, в которой поленья сгорают. Третий отсек – это дымоходный канал.

Рисунок 9. Г-образная печка

На создание этой конструкции тоже потребуется 20-30 кирпичей. Такой вариант можно осилить самому за пару часов, если навыки каменщика отсутствуют напрочь. Специалисту сооружение подчинится за считанные минуты.

Преимущества простейших печных конструкций

  • очень высокая скорость монтажа – от дня до нескольких минут;
  • не требует фундамента; печку можно сложить где угодно; а если не использовать связующую смесь, печка выходит разборной и легко перемещается;
  • в качестве топлива – всё, что горит: поленья, ветки, шишки, стебли кукурузы, листья, ДСП, остатки мебели и т. п.;
  • топливный расход в несколько раз меньше, чем, к примеру, в случае с буржуйкой;
  • самый простой вариант – без использования глины – позволяет получить большую теплоотдачу, чем от костра; поэтому подобные конструкции – находка для тех, кому не хочется постоянно поддерживать костёр в походе;
  • почти полное отсутствие задымления – топливо сгорает с минимумом отходов;
  • температура кирпичей достигает 1000 градусов – хороший обогрев и быстрое приготовление пищи обеспечены.
Читайте также:  Что делать, если пластиковое окно открылось неправильно

Заключение

Даже самый продвинутый вариант этого обзора не требует квалификации и много времени. Выбор конструкции зависит от целей «печника». В стационарном случае подойдёт первый вариант. Для мобильных ситуаций и совсем уж не мастеровитым пользователям лучше воспользоваться ещё более упрощёнными схемами.

Дровяные печи для дачи: традиционные варианты и современные заводские модели

Городские жители, предпочитающие отдых на природе, и в зимний период с удовольствием проводят время на своих дачных участках. Некоторые перебираются в загородные коттеджи и домики на постоянной основе, чтобы круглые сутки наслаждаться тишиной и свежим воздухом. В обоих случаях встает вопрос отопления жилища. Несмотря на эффективность современных обогревательных систем с автономными котельными, печка для дачи на дровах остается все так же популярной и любимой. О разнообразии отопительных сооружений и приборов – более подробно в этой статье.

Назначение и конструкция дачной печи

Основная функция любого обогревательного прибора – делать помещение пригодным для жилья, нагревая воздух до оптимальной температуры, которую принято называть комнатной (18-20ºС). Чтобы увеличить отопительный эффект, выбирают место установки так, чтобы тепло распространялось во все стороны и захватывало как можно больше внутридомового пространства. Экономные хозяева предпочитают максимально безопасные модели с бережным расходом топлива (в нашем случае – дров).

Современная дровяная печь для большого коттеджа с постоянным проживанием

Эстеты большое внимание уделяют внешнему виду, поэтому скорее выберут сооружение «под старину» с изразцами и коваными элементами, нежели неприглядную стальную «буржуйку» на четырех ножках. Украшение интерьера – еще одна функция этого удивительного предмета.

Третье предназначение полезно в быту, потому что позволяет готовить пищу. Даже при временном отключении электроэнергии раскаленная чугунная поверхность даст возможность подать к столу и горячий суп, и жареную курицу, и блинчики. Варочной плитой оборудованы далеко не все изделия, поэтому при покупке необходимо упомянуть о своем желании иметь это приятное дополнение.

Отопительно-варочный образец для дачного использования

Типовые кирпичные и чугунные печи на дровах для отопления дачи или коттеджа имеют похожие конструкции, которые состоят из следующих элементов:

  • топка – главная камера, в которой происходит процесс горения дров или другого топлива (углей, брикетов);
  • колосниковая решетка – основание топки, на которое кладут дрова;
  • зольник – маленькая камера под топкой, в которой скапливается зола;
  • дымоход – труба, выводящая газообразные продукты горения (угарный газ);
  • дымовые заслонки, перекрывающие дымоход для сохранения тепла.

В зависимости от назначения или дизайна могут встречаться конструкционные отличия, например, наличие чугунной плиты или дополнительный топливник.

Схема устройства отопительно-варочной печи

Типы печей по материалу изготовления

От материала зависит и внешний вид, и стоимость, и функциональные особенности моделей. Например, металлические варианты – компактные, тогда как кирпичные сооружения занимают гораздо больше места. Своим строением отличаются полуоткрытые камины, красивые, но дающие меньше тепла. Все перечисленные виды предназначены для отопления дровами.

Кирпичные печи на дровах – дань традиции

Кирпич, созданный из натурального материала – глины, отлично подходит для обогрева помещений. Он быстро нагревается от открытого огня, аккумулирует в себе тепло и долго остывает, сохраняя в комнате комфортную температуру. Это вариант каменного устройства, прижившийся столетия назад и до сих пор не разочаровавший своих поклонников.

Большую категорию дровяных печек для дачи из кирпича можно разделить на 3 вида:

  • отопительные;
  • варочные;
  • комбинированные.

Первый вариант идеально подходит для небольших домиков, владельцы которых изредка выезжают за город. Компактная модель, установленная в углу комнаты, может быстро прогреть помещение до средней температуры и сохранять тепло в течение суток. Она экономична по расходу топлива и относится к тем сооружениям, которые легче всего построить своими руками.

Кирпичная печь для обогрева большого помещения

Исключительно отопительную функцию выполняет и камин, однако он не способен долго сохранять определенную температуру в помещении. В комнате будет тепло, только пока горит огонь, а когда он погаснет, воздух начнет остывать. Камин чаще всего используют в качестве дополнительного теплогенератора, одновременно играющего роль стильного интерьерного декора.

Если необходима возможность готовить, следует остановиться на печи с варочной поверхностью. Она имеет другое строение, напоминает большую плиту и устанавливается, соответственно, на кухне. Готовить можно, пока идет процесс горения и тления поленьев. Вариант хорош для миниатюрных дачных домиков, небольших по площади, своей внутренней планировкой напоминающих комнату-студию.

Читайте также:  Стол для торцовочной пилы своими руками

Простейший вариант кирпичной отопительно-варочной печи

Лучшим решением признаны комбинированные сооружения, мощные с отопительной точки зрения и позволяющие при необходимости готовить. Кроме обычной варки они дают возможность сушить овощи и фрукты, выросшие на приусадебном участке, запекать мясо и картофель, выпекать пироги.

Прекрасным образцом комбинированного решения является русская печь, сохранившаяся в старых деревенских домах. Она, в отличие от аналогов, служит дополнительным спальным местом.

Чугунные дачные печи – стиль и комфорт

Прекрасно проводящий тепло чугун подходит для обогрева небольшого домика или одной комнаты, если речь идет о коттедже. Стильные чугунные дровяные печи являются оригинальным украшением дачи и имеют долгий срок службы при одном условии – соблюдении теплового режима. Тяжелый чугун является на удивление хрупким металлом: если на разогретую поверхность случайно выплеснуть холодную воду, она треснет.

Компактные модели можно установить в любой части комнаты. Единственное условие для выбора места – прочное основание (чугун имеет большой вес) и отделка пола материалом, не поддающимся горению. Изделие из тяжелого металла невозможно изготовить самостоятельно, поэтому нужно выбирать из разновидностей, представленных на рынке. Некоторые из них снабжены небольшой варочной поверхностью, другие имеют великолепное внешнее оформление, третьи напоминают камин.

Чугунная печь-камин — полезное украшение интерьера

Самые мощные варианты оснащены автоматической системой и способны эффективно прогреть помещение площадью до 100 м². Датчики контроля температуры следят за интенсивностью горения и позволяют экономить дрова. Кроме того, автоматика замечательно справляется с функцией «ночного сторожа» – контролирует процесс сжигания поленьев, пока все спят.

Лучшее решение среди чугунных моделей – печи длительного горения, обладающие максимально возможной теплоотдачей, способные удерживать оптимальный температурный режим и отличающиеся экономичностью. Выбор придутся делать между конвекционными и газогенераторными печами длительного горения, которые отличаются конструкцией и способом подачи тепла.

Стальные изделия – бюджетный вариант

Многие снисходительно относятся к варианту из стали, тогда как недорогие и практичные устройства обладают рядом преимуществ:

  • имеют достаточно высокий КПД, подходящий для обогрева небольшого дома или подсобки;
  • безопасны при условии надлежащей отделки пола и окружающего пространства;
  • надежны, так как выполнены из прочного жаростойкого металла;
  • мобильны, удобны для транспортировки и установки в любом месте;
  • не требуют специальной подготовки после длительного простоя.

К недостаткам относят быстрый процесс остывания – устройство охлаждается и перестает давать тепло за 2 часа. Второй минус – риск получить ожог, так как металлическая поверхность сильно разогревается и не имеет дополнительных заграждений. Огорчает и небольшой срок службы – до 15 лет, однако благодаря невысокой стоимости можно быстро найти замену.

Простейшее исполнение стандартной «буржуйки»

Современные стальные изделия – это не только примитивные «буржуйки». Среди них можно обнаружить устройства с оригинальным дизайном, украшенные штамповкой или резьбой.

Оригинальные решения для загородного использования

Шведки стали популярными с 18 века. В то время они напоминали камин с большим корпусом, нагревающимся и аккумулирующим тепло до 20-24 часов. Современные аналоги мало чем отличаются от старинных образцов, к тому же имеют множество исполнений из различного материала. Вы можете остановиться на металлической круглой модели простого дизайна или выбрать прямоугольную конструкцию, украшенную изысканными изразцами. Особенно хороши авторские шедевры, декорированные ручной росписью.

Шведка в интерьере дачного дома

Голландка из кирпича напоминает шведку вертикальной формой расположения. Она имеет многокамерную конструкцию, что позволяет долгое время сохранять тепло. Температура поверхности достигает 60ºС, этого достаточно для обогрева в межсезонье. Варочной поверхности голландка не имеет, служит исключительно для обогрева.

Дачников, наведывающихся за город изредка, интересуют мини-агрегаты – своеобразные варианты «выходного дня», не требующие дополнительного ухода, удобные для использования. Кирпичные печи мало подходят, так как в режиме простоя глина способна отсыревать и терять свои качества. Лучше остановиться на металлических моделях, в большом количестве предлагаемых отечественными и зарубежными производителями.

Компактная печь марки Термофор

Обратите внимание на следующие марки:

  • «Термофор» – Огонь батарея, Профессор Бутаков, Тунгуска;
  • «Везувий» – Уют, мини буржуйка;
  • Harvia – Harvia 20 ES Pro S (длядачи);
  • «Теплодар» – Матрица, Вертикаль, Топ-модель;
  • «Царь-печи» – Злата, Матрешка, Золовка.

Перечисленные устройства отличаются компактностью, быстрой скоростью нагрева, невысокой стоимостью.

Как сделать печь из кирпича своими руками

Кладка кирпичной отопительной печи для дачи своими руками по силам далеко не всем. Чтобы самостоятельно выложить безопасное сооружение с эффективной теплоотдачей, необходим опыт и знания многочисленных нюансов, поэтому остановимся лишь на общих положениях строительного процесса.

Читайте также:  Шлифовальный станок из редуктора старой болгарки

Схема кладки в один кирпич

Лучше подобрать материал, выдерживающий высокие температуры:

  • шамотный кирпич (Ш8) для топки;
  • красный кирпич (огнеупорный) для основной конструкции;
  • готовые смеси и мастики (например, «Гарант +»);
  • элементы из чугуна (дверцы, колосники, задвижки, варочная панель).
  • изготовление прочного основания, способного выдержать большой вес (ровного, с защитой от возгорания – оцинковкой);
  • строительство фундамента – нижней части;
  • кирпичная кладка корпуса по выбранной схеме (их множество);
  • устройство дымохода;
  • установка наружной части – трубы.

Схемы кладки легко можно найти в Интернете, однако даже самого точного чертежа недостаточно для монтажа действительно полезного сооружения.

Один из вариантов для кладки отопительно-варочной шведки

Для создания эффективного устройства необходимо учитывать массу мелочей – от расположения задвижек до устройства зольника с возможностью быстрой очистки. Если вы решили самостоятельно возвести домашнюю печь, то постарайтесь заручиться поддержкой опытного печника и изучить не только основы, но и все хитрости мастерства.

Тематическая видео-подборка

Тематические видеоролики помогут выбрать подходящую модель для вашей дачи.

Варианты дизайна чугунных печей

Кирпичная печь своими руками – мастер-класс по кладке

Печь-камин Keddy K1000 – образец дачной модели

Большой выбор дровяных печей для дачного использования позволяет приобрести модель с оптимальными техническими характеристиками и декоративным оформлением для конкретных условий эксплуатации.

Разновидности уличных печек и способы как сделать своими руками

Уличная печь — это отличная идея для дачного участка и двора частного дома. Функции этого сооружения не ограничиваются только готовкой пищи. Установив очаг на ровное, прочное основание и укомплектовав его удобной мебелью, можно получить в свое распоряжение многофункциональную площадку. Сфера ее применения широка, от места для еды, до проведения массовых мероприятий и просто приятного времяпрепровождения на свежем воздухе. Существует множество подходов к изготовлению печи на улице для дачи своими руками. Чтобы принять оптимальное решение, нужно ознакомиться с конструкциями очагов, применяемых материалов и правилами сборки.

  1. Из чего состоит уличная печь
  2. Виды уличных печей
  3. Русская печь
  4. Печь с варочной плитой
  5. Мангал
  6. Барбекю
  7. Тандыр
  8. Камин
  9. Материалы для строительства своими руками
  10. Подбор места
  11. Кладка печи

Из чего состоит уличная печь

Все уличные печи для дачи имеют примерно одинаковое устройство и принцип работы, существенно различаясь по размерам и внешнему виду.

Объекты состоят из таких частей:

  • Основание. Чаще всего им служит бетонная плита, которую покупают уже готовой или отливают самостоятельно.
  • Корпус. Служит для расположения всех узлов и механизмов, присущих каждому типу изделий.
  • Камера сгорания. Изготавливается в открытом и закрытом исполнении. Предназначена для производства тепла и дыма за счет сгорания топлива.
  • Варочная поверхность. На нее устанавливается посуда, продукты на вертелах, шампурах или решетках.
  • Дымоход. Сооружение предназначено для отвода продуктов сгорания на такое расстояние, где они не смогут досаждать повару и присутствующим.

К числу дополнительных аксессуаров относятся разделочные столы, навесы, полки для хранения дров, углей, посуды и столовых приборов.

Виды уличных печей

При выборе модели печки на улице следует учитывать множество факторов, главным из которых является назначение и производительность изделия. Необходимо обобщить вкусовые приоритеты всех жильцов дома и их возможных гостей, после чего принимать решение. Кроме этого, нужно оценивать свои строительные навыки и финансовые возможности, чтобы не растягивать строительство на несколько лет.

Русская печь

Русская печь из кирпича на улице смотрится красиво, если имеет соответствующее своим размерам окружение. Следует заранее продумать вопросы обустройства площадки столами и лавками. В обязательном порядке делается навес, так как от намокания глина между кирпичами становится мягкой.

Русская печь может быть использована для варки, жарки и копчения. Если правильно продумать конфигурацию съемной варочной панели, очаг подойдет для приготовления шашлыка.

Поскольку конструкция не предназначена для обогрева, снаружи ее покрывают теплоизоляционными материалами. Финишная отделка должна быть прочной и водонепроницаемой. В зависимости от размера для строительства печи потребуется 2500-3500 кирпичей.

Печь с варочной плитой

Финская печь с варочной плитой

Это простая конструкция, не отличающаяся оригинальностью и функциональностью. Выбор в пользу очага варочного типа делается в тех случаях, когда дача посещается эпизодически для работы в саду и огороде, а печь используется для разогрева еды и воды для принятия ванны.

Оптимальным вариантом является использование для сборки толстой листовой стали или чугуна. Верх очага делается широким и плоским для удобства размещения посуды. Расширение функциональности котла проводится путем приваривания по краям корпуса металлических пластин для просушки одежды. Чтобы изделие не стало жертвой охотников за металлоломом, его делают в переносном варианте или приваривают к вмурованным в фундамент закладным.

Читайте также:  Электромагнитное излучение: источники, влияние и защита

Мангал

Это классика, которая ассоциируется с жизнью в частном секторе. Мангал изготавливается в виде прямоугольной емкости. В ее нижней части делаются отверстия для притока воздуха, а по верхним краям прорези для шампуров. В производстве используется метал толщиной не менее 6 мм, чтобы противостоять сильному жару, исходящему от углей.

Основание сооружения может быть в таком исполнении:

  • вмурованное в бетон;
  • на ножках;
  • на колесах;
  • на полозьях.

Несмотря на то что летний мангал изначально предназначен для приготовления шашлыка, его можно успешно использовать для готовки в казане, кастрюле и на сковородке. Для этого делаются подставки, которые закрепляются на верхней части очага. Благодаря такому простому решению небольшое изделие становится функциональным, заменяя сложные и громоздкие кухонные комплексы.

Барбекю

Барбекю отличаются простой конструкцией и универсальностью в применении. На дровяном очаге можно варить, коптить, выпекать и жарить. Корпус выкладывается из кирпича, внизу делается топка, а сверху площадка для размещения посуды, решеток, шампуров и вертелов.

Сделать такую уличную печку из кирпича своими руками несложно. Она отлично смотрится как на фоне финского домика, так и рядом со строением из бруса. Улучшить функциональность сооружения можно путем изготовления полочек для продуктов и посуды.

Тандыр

Печь выкладывается из огнеупорного кирпича или камня. Готовое сооружение имеет форму кувшина и смотрится довольно экзотично, не портя при этом дизайн участка. Некоторые умельцы используют для изготовления тандыра железную бочку, обмазывая ее изнутри и снаружи несколькими слоями глины. Для приготовления различных блюд задействуется не только горловина сосуда, но и его стенки, на которые накладывают лепешки.

Сверху на различные подставки устанавливается казан, укладываются решетки и прочие приспособления. Термическая обработка продуктов в тандыре происходит за счет тепла, которое выделяется от разогретых стенок.

Камин

Грамотно и со вкусом построенный камин выполняет функции обогрева, жаровни и украшения участка. В большинстве случаев такие сооружения размещают в закрытых беседках. Над топкой устанавливается решетка, служащая подставкой для посуды, решетки и шампуров. Изготавливают камины из камня, кирпича или металла с последующей облицовкой декоративным материалом.

Материалы для строительства своими руками

Чтобы построить печь на улице, необходимо выбрать материал, обладающий рядом качеств, необходимых для создания прочного и долговечного сооружения. Очаг должен быть устойчивым к высокой и низкой температуре, влаге и ультрафиолету.

Существуют следующие варианты выбора материала для строительства:

  • Кирпич. Проверенный временем метод. Кирпичный очаг отлично смотрится в любом месте. Его стенки быстро прогреваются и долго удерживают тепло. В работе используются жаропрочные изделия, способные без повреждения выдерживать нагрев до +1000 °C. Для защиты сооружения от влаги применяется специальная штукатурка или керамическая плитка. Чтобы не ошибиться в выборе облицовки, нужно внимательно читать инструкцию производителя.
  • Газобетон. Достоинством блоков является их легкость и крупные размеры. Для очага нет необходимости обустраивать мощный и дорогостоящий фундамент. Недостаток заключается в гигроскопичности газобетона. Его необходимо изолировать как с внешней, так и с внутренней стороны.

Печи для дачи на дровах своими руками – секреты долговечной конструкции

Необходимые инструменты и материалы

Металлическая или кирпичная печь для дачи, растапливаемая дровами, позволит отдыхать от городской суеты не только знойным летом, но и морозными зимними вечерами. Теперь вы сможете построить ее сами, ведь все особенности подобных конструкций мы рассмотрим в одной статье.

Почему именно печь?

Вопрос отопления остро стоит при возведении частных домов. Конечно, если вы не намерены проживать в нем постоянно, а использовать только в качестве летнего убежища от городской суеты, то можно оставить все как есть. Но разве не хочется пожарить вкусных шашлыков и холодной зимой? Есть несколько путей решения проблемы, наиболее сложный – провести магистральный газопровод или сделать автономную газификацию. Главный недостаток этого варианта – большие материальные вложения. Можно пользоваться электрическими обогревателями, но все равно в доме не будет достаточно тепло, плюс цена самого агрегата и километровые счета за электроэнергию.

Автономная газификация частного дома

Отдав предпочтение кирпичным, маленьким чугунным либо металлическим печкам для дач, которые отапливаются вполне доступными дровами, вы решите эту проблему с минимальными затратами, тем более что построить их своими руками вполне по силам. К основным достоинствам таких устройств относится экономичность. Вы не будете зависеть от центрального газопровода и электроэнергии. Дачные печи на дровах обладают превосходной теплоотдачей и очень просты в эксплуатации, а при необходимости вы даже сможете приготовить на ней еду. Кроме всего такой вид обогрева считается наиболее экологически безопасным.

Но есть и некоторые минусы в таких конструкциях. Прежде всего растапливать эту печь несколько сложнее и дольше, чем включить котел либо электрический обогреватель. Правда, благодаря нынешним технологиям удалось полностью автоматизировать процесс, существуют даже агрегаты со встроенным механизмом для рубки дров. Однако такие конструкции стоят очень дорого. А вот более простые кирпичные печи для дач, работающие на дровах, лишены этих опций, но зато их легко сделать своими руками.

Кирпичная печь для дачи

Следующий недостаток – потребность в месте. Обычно печки занимают относительно большую площадь. Плюс ко всему необходимо позаботиться и о том, где вы будете хранить дрова. И последний минус, насколько бы экономичным этот вариант ни казался, вам все равно придется выложить кругленькую сумму, особенно если желаете, чтобы устройство было не только полезным, но и имело привлекательный вид.

Какой она может быть?

Сегодня различают три основных типа подобных печей в зависимости от материала, из которого они сделаны. Чугунные конструкции отличаются компактными габаритами, так что установить их можно в любой комнате. Этот материал долго сохраняет тепло, что относится к неоспоримым достоинствам. Для вывода продуктов горения используется специальный гофрированный рукав.

Чугунная конструкция отопителя

Следующий вид – металлическая дачная печь, сделанная преимущественно из жаростойких сталей. С ее помощью можно очень быстро прогреть помещение, но тепло уходит тоже весьма скоро. Кроме того, при длительной эксплуатации разрушаются швы. Еще негативно на их состоянии отражается и стремительный нагрев.

Металлическая дачная печь

Наиболее надежная конструкция – кирпичная. Стоит отметить, что она пользуется популярностью уже на протяжении многих лет. После растопки такой печи вам будет комфортно довольно длительный период, так как она хорошо хранит тепло. А отдав предпочтение русской либо отопительно-варочной печи, получится еще и приготовить на ней еду. Первая представляет собой очень большую конструкцию с лежанкой. Вторая имеет небольшие габариты, но построив такую кирпичную печку на даче, вы решите вопрос обогрева сразу для нескольких комнат, да и возвести ее своими руками нетрудно. Но если для вас очень важна и эстетическая сторона, тогда постройте печь-камин, которая прекрасно впишется в любой интерьер и даже станет его изюминкой.

О чем надо знать еще до строительства?

Чтобы построить правильно работающую конструкцию своими руками, нужно знать некоторые требования. Важно, чтобы нагрев происходил по всей площади. Также равномерной должна быть и отдача тепла. Максимальная температура поверхности обычно находится в пределах 90–95 °C. Тщательно отнеситесь как к выбору материала, так и к возведению. Необходимо использовать только высококачественные жаростойкие кирпичи.

Сборка конструкции из жаростойких кирпичей

Обычно эксплуатационный срок подобных устройств составляет не менее 20 лет. Но не допускается даже очень маленькая трещина, через которую угарный газ сможет проникать в помещение, так как это вредно для человека. Поэтому этот срок может быть уменьшен из-за некорректного использования. Необходимо правильно рассчитать размер топливника, чем он больше, тем дольше будут гореть дрова. Построить подобную конструкцию необходимо и в соответствии с пожарной безопасностью. Также желательно, чтобы печь вписывалась в интерьер, а не только несла функциональную нагрузку.

Понятие эффекта Холла: в чем состоит, принцип работы

  • Что такое эффект Холла — описание явления
  • В чем суть, как объяснить простыми словами
  • Какие бывают разновидности эффекта Холла
  • Применение эффекта Холла на практике

Что такое эффект Холла — описание явления

Эффект Холла — это явление возникновения поперечной разности потенциалов при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле.

Данный эффект был открыт в 1879 году Эдвином Холлом в тонких пластинках золота, когда ученый обнаружил на их краях разность потенциалов.

Принцип измерения: при помещении в магнитное поле пластины-проводника под 90 градусов к направлению силовых линий магнитного потока, произойдет перемещение электронов по поперечине пластины под действием силы Лоренца — силы, с которой электромагнитное поле действует на точечную заряженную частицу.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Таким образом, эффект Холла выражается действием магнитного поля на заряженную частицу.

В чем суть, как объяснить простыми словами

Описание механизма работы: к проводящему проводнику подводится электрический ток, затем гальванометр подключается к его краям. Далее электромагнит включается так, чтобы линии напряженности поля лежали перпендикулярно плоскости пластины.

Таким образом предполагалось выявить условия для изменения протекания тока. В результате было обнаружено, что при подаче на тонкий лист золота электрического тока заряд в ней распределялся равномерно по всей поверхности. Но как только добавляется ток — заряд переходит к краям и возникает разность потенциалов.

Именно на этом открытии позже были построены одноименные датчики.

Какие бывают разновидности эффекта Холла

Данный эффект бывает трех видов:

  • аномальный;
  • квантовый;
  • спиновой.

Аномальный эффект способен проявляться в ненамагниченных материалах. Т.е. это такой метод, при котором появление напряжения не обусловлено влиянием магнитного поля. При этом необходимым условием для наблюдения данного эффекта является нарушение инвариантности по отношению к обращению времени в системе.

Квантовый эффект Холла отличается тем, что он квантуется только в сильно намагниченных полях, которые приводят к кардинальной перестройке внутренней структуры двумерной электронной жидкости.

Спиновый эффект Холла наблюдается в ненамагниченных проводниках, которые не переместили в поле действия силовых линий магнита. Смыслом данного эффекта является то, что электроны с антипараллельными спинами отклоняются к противоположным краям пластины.

Применение эффекта Холла на практике

С помощью данного метода появилась возможность вычислять количество носителей заряда на единицу объема, а также их подвижность при измерении напряжения магнитного поля. Его используют при построении моторов со следящим приводом. Использование метода позволяет измерить угол поворота вала мотора.

Также датчики Холла устанавливаются в электростартерах ДВС, охлаждающих системах ПК, в приводах дисководов и вентиляциях компьютерной техники. Их используют в мобильной и бытовой технике совместно с двигателями, в измерительном оборудовании за счет способности преобразовать магнитную индукцию в разность потенциалов.

Одним из главных преимуществ таких датчиков является их удобство и безопасность, которые достигаются путем электрической изоляции. Датчики изготавливаются из таких металлов, как германий и кремний. Их легируют мышьяком или фосфорной сурьмой.

Материал при этом должен обладать большой подвижностью носителей зарядов. Для наибольшего эффекта вещество не должно обладать высокой электропроводностью. Преимуществом таких устройств является низкая зависимость от изменения температуры.

Понятие и применение эффекта Холла

Эффект Холла был обнаружен Эдвином Холлом в 1879 году, но прошло много лет, прежде чем технологическое развитие позволило интегральным схемам в полной мере воспользоваться этим явлением. Сегодня микросхемы датчика Холла предлагают удобный способ для достижения точных измерений тока, которые обеспечивают электрическую изоляцию между путем измеряемого тока и измерительной цепью.

От Лоренца к Холлу

Эффект Холла является продолжением силы Лоренца, которая описывает силу, действующую на заряженные частицы – такие как электрон – движущиеся в магнитном поле. Если магнитное поле направлено перпендикулярно направлению движения электронов, на электрон действует сила, которая перпендикулярна и направлению движения, и направлению магнитного поля.

Эффект Холла относится к ситуации, в которой сила Лоренца действует на электроны, движущиеся в проводнике, так что разница потенциалов – или другими словами, напряжение – возникает между двумя сторонами проводника.

Следует отметить, что стрелки на втором рисунке показывают направления протекания обычного тока, а это означает, что электроны двигаются в противоположном направлении. Направление силы Лоренца определяется правилом правой руки, учитывающим направление движения электрона относительно магнитного поля. На первом рисунке электрон движется вправо, а сила Лоренца направлена вверх. На втором рисунке электроны движутся влево, а сила Лоренца направлена вниз, и, таким образом, отрицательный заряд накапливается на нижней стороне проводника. Результатом является разность потенциалом, которая возникает между верхней и нижней кромками проводника, с верхним краем более положительным по сравнению с нижним. Эта разность потенциалов называется напряжением Холла:

Эта формула, которая применяется к токопроводящей пластине, говорит нам, что напряжение Холла зависит от величины тока (I), протекающего через проводник, от магнитной индукции (B), от элементарного заряда электрона (e), количества электронов в единице объема (ρ) и от толщины пластины (t).

Использование эффекта Холла

Напряжения, генерируемые с помощью эффекта Холла малы по отношению к воздействиям шума, смещения и температуры, которые, как правило, влияют на схему, и, таким образом, реальные датчики на основе эффекта Холла не были широко распространены до появления полупроводниковой технологии, позволившей создание компонентов с высокой степенью интеграции, которые включали в себя и элемент Холла, и дополнительную схему, необходимую для усиления напряжения Холла. Тем не менее, датчики на основе эффекта Холла ограничены в своей способности измерять небольшие токи. Например, чувствительность ACS712 от Allegro MicroSystems составляет 185 мВ/А. Это означает, что ток 10 мА создаст выходное напряжение только 1,85 мВ. Это напряжение может быть приемлемым, если у схемы низкий уровень шума, но, если в цепь протекания тока включить резистор 2 Ом, в результате можно получить напряжение 20 мВ, что значительно лучше.

Эффект Холла используется в различных датчиках; устройства, основанные на относительно простой связи между током, магнитным полем и напряжением, могут использоваться для измерения положения, скорости и напряженности магнитного поля. В данной статье мы сосредоточим внимание на устройствах, которые измеряют ток через напряжение Холла, генерируемое, когда магнитное поле, создаваемое измеряемым током, концентрируется в элементе датчика Холла.

Достоинства и недостатки

Характеристики у разных датчиков тока на основе эффекта Холла сильно отличаются, поэтому трудно суммировать достоинства и недостатки использования эффекта Холла относительно другого распространенного способа измерения тока; а именно, вставки прецизионного резистора в цепь протекания тока и измерения появившегося на нем падения напряжения с помощью дифференциального усилителя. В целом, датчики Холла ценятся за «невлияние» и обеспечение электрической изоляции между цепью протекания тока и измерительной цепью. Эти устройства рассматриваются как не оказывающие влияния потому, что в цепь протекания тока не вставляется какого-либо существенного сопротивления, и, таким образом, схема при проведении измерений ведет себя так же, как если бы датчика не было вовсе. Дополнительным преимуществом является то, что датчиком рассеивается минимальная мощность; это особенно важно при измерении больших токов.

Что касается точности, доступные в настоящее время датчики Холла могут достичь минимальной ошибки в 1%. Хорошо продуманный датчик на основе резистора может дать лучший результат, но одного процента, как правило, хватает при работе с большими токами/напряжениями, где и подходит использование датчиков Холла.

Недостатки датчиков Холла включают в себя ограниченный диапазон частот и высокую стоимость. ACS712 работает до 80 кГц, а диапазон Melexis MLX91208, который позиционируется, как «широкополосный», ограничивается верхней границей 250 кГц. Резистивный датчик тока с высокоскоростным усилителем, с другой стороны, может хорошо работать и мегагерцовом диапазоне. Кроме того, как обсуждалось выше, эффект Холла по своей природе имеет ограничение в отношении измерения малых токов.

Изоляция

Одно из главных преимуществ датчиков Холла заключается в электрической изоляции, которую в контексте проектирования схем и систем называют гальванической развязкой. Принцип гальванической развязки используется всякий раз, когда проект требует, чтобы две схемы связывались таким способом, который предотвращает любую возможность протекания между ними электрического тока. Простой пример, когда цифровой сигнал передается через оптоизолятор, который преобразует импульсы напряжения в импульсы света и таким образом передает данные оптическим способом, а не электрическим. Одной из основных причин для реализации гальванической развязки является предотвращение проблем, связанных с земляными контурами:

Основные принципы проектирования схем предполагают, что взаимосвязанные компоненты совместно используют общую точку земли, на которой предполагается 0 В. В реальной жизни, однако, «земля» состоит из проводников, имеющих ненулевое сопротивление, и эти проводники служат в качестве обратного пути протекания тока от схемы назад к источнику питания. Закон Ома напоминает нам, что ток и сопротивление дадут напряжение, и это падение напряжения в обратном пути означает, что «земля» в одной части схемы не точно такая же по потенциалу, как «земля» в другой части схемы. Эта разница в потенциалах земли может привести к проблемам, начиная от незначительных до катастрофических.

Для предотвращения протекания постоянного тока между двумя схемами используется гальваническая развязка, позволяющая успешно общаться схемам с различными потенциалами земли. Это особенно актуально для измерения токов: низковольтный датчик и обрабатывающая цепь могут понадобиться для контроля больших, изменяющихся в больших пределах токов, например, в цепи привода двигателя. Эти большие, быстро изменяющиеся токи приведут к значительным колебаниям напряжения в цепи обратного пути протекания тока. Датчик Холла позволяет системе контролировать ток привода и защитить схему высокоточного датчика от этих вредных колебаний земли.

Синфазное напряжение

Другое важное применение датчиков Холла заключается в измерении токов при работе с высокими напряжениями. В схеме резистивного датчика тока дифференциальный усилитель измеряет разницу между напряжениями на одной стороне резистора и на другой. Проблема возникает, когда эти напряжения велики по сравнению с потенциалом земли:

Реальные усилители имеют ограниченный «диапазон синфазности», что означает, что устройство не будет функционировать должным образом, разница между входными напряжениями мала, и очень велика разница между ними и землей. Диапазоны синфазных входных напряжений токоизмерительных усилителей, как правило, не выходят за пределы 80 или 100 В. С другой стороны, датчики Холла могут преобразовать ток в напряжение без связи с потенциалом земли в измеряемой цепи. Следовательно, пока напряжение не достаточно велико, чтобы вызвать физическое повреждение, синфазное напряжение не влияет на работу датчика Холла.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: