Инфракрасная мини-сауна своими руками

Соорудив в своём деревенском доме одноместную мини-сауну для личных потребностей, я даже не подозревал, что она в дальнейшем будет приносить хоть и небольшой, но стабильный доход. Не имея достойной альтернативы, мои соседи (и не только) стабильно отведывают моё произведение, рассчитываясь как деньгами, так и продуктами (в зависимости от своих возможностей). Любой символический «подарочек» посетителей выше по цене, нежели затраты на электроэнергию (мини-сауна + 80-ти литровый электрокотёл + электронасос для подачи воды из скважины). Даже при очень длительной и многократной парке в сауне (с последующим мытьём в ванне), затрата на электроэнергию никогда не превышает 0,5$, так как потребляемая мощность мини-сауны относительно небольшая (не превышает 2 кВт).

В данной статье я заострю внимание лишь на электрической части инфракрасной мини-сауны, в доступной форме приведу принцип построения инфраизлучателя для того, чтобы каждый желающий смог бы соорудить себе подобную сауну в зависимости от своих потребностей и возможностей. 

Мимолётный взгляд в теорию

Логичный вопрос: "Чем же инфракрасный нагреватель отличается от обычного?"…

По большому счёту это технические условности с фразеологическим оттенком. И  те, и  другие нагреватели излучают инфракрасную тепловую энергию, но частота излучения традиционного нагревателя примерно в 5 -10 раз выше, чем у того, которого принято называть инфракрасным. Воздействия на кожу человека и на организм в целом у обоих типов нагревателей имеют определенные отличия. Значительная часть энергии лучей традиционного нагревателя  сосредотачивается в коже человека, а энергия инфракрасного -  проникает глубоко в тело организма, обуславливая тем самым при повышении мощности бурное потовыделение, в то время, как традиционные нагреватели причиняют ожог кожи.  Традиционные нагреватели очень сильно греют окружающий воздух, а основная часть энергии инфракрасных  нагревателей сосредотачивается в теле организма, обуславливая тем самым экономичность при потреблении электроэнергии.

От теории к практике

Сейчас на рынке представлены три вида инфракрасных нагревателей: металлические (США), кварцевое стекло (Германия) и керамические (Россия и Ю.Корея). Все виды инфракрасных нагревателей имеют различные конструкции и характеристики. Изготовление их в домашних условиях исключается.  Какой же выход?…Лабораторные исследования показали, что при подаче на один и тот же традиционный  нагреватель (например, из нихрома) разных  величин напряжения, - частота излучения инфракрасной энергии будет различна, а именно: при меньшем напряжении - частота ниже, а при большем - выше.

 Берём, к примеру, стандартный нихромовый нагреватель мощностью 1,5 кВт (в кварцевой трубке) и подсоединяем к сети 220 В, как показано на этой схеме:

Он ярко горит и излучает приличное тепло, но такой вариант нам не подходит, так как частота инфраизлучения слишком высокая. Температура в сауне объемом 2 куб. м. быстро растет, греются стенки сауны до критической температуры, обжигается кожа тела.

 Переходим ко второму варианту:

Здесь уже два аналогичных нагревателя мощность 1,5 кВт, которые соединены между собой последовательно. По закону Ома, мощность такой цепи составляет 750 Вт.  При таком соединении нагреватели горят уже менее интенсивно, так как на каждый нагревательный элемент припадает напряжение = 110 В, т.е. частота инфра излучения будет ниже, чем в предыдущем варианте, то есть мы уже ближе к желанному результату.  Разместив в сауне два таких обогревателя (каждый из которых содержит по два нагревательных элемента), мы добьемся общей мощности излучения тепла 1,5 кВт, но теперь уже стенки сауны будут греться не до критической температуры, да и кожа тела человека будет обжигаться менее ощутимо по сравнению с первым вариантом.

Но, всё же, нас и такой вариант не устраивает.

 Движемся к третьему варианту, соединяя уже четыре нагревательных элемента последовательно. Свечения нагревательных элементов при этом еле заметное. Излучается мягкое тепло мощностью 375 Вт. Но этого тепла явно не хватает для сауны объёмом 2 куб. м. 

Вариант 4.  Следуя нижеприведённой схеме, мы увеличиваем мощность излучаемого тепла до 750 Вт, оставляя при этом частоту данного излучения такой же, что и в третьем варианте. Сделав два таких обогревателя, общая  мощность излучаемого тепла в сауне будет равняться 1,5 кВт.

То есть в общем случае придётся купить 8 нагревательных элементов. Цена одного такого элемента приблизительно 1 доллар США.  Отражатели можно смастерить из оцинкованногожелеза.  Каждый из обогревателей прикрепляется к противоположным друг к дугу стенкам сауны.  Для одноместной сауны объемом 2 куб. м. такой вариант вполне подойдет.

Конструкцию отражателей следует делать такой, чтобы инфратепло попадало на все участки тела человека, находящегося в сауне и как можно меньше этого тепла "пролетало" вхолостую мимо тела, то есть к противоположной стенке. Естественно, идеально с этой задачей справиться невозможно., но в любом случае температура нагрева стенок сауны не будет превышать 70°С, так как на них при низкой частоте излучения задерживается лишь часть инфратепла, а остальное проходит сквозь стенки (если эти стенки сделаны, скажем, из брезента или из "вагонки").   При определённых конструкционных условиях сауну можно сделать полностью из брезента, но при этом сквозь ее стенки будет просачиваться значительное количество тепла. Для этого нужно оба металлические отражатели обогревателей сделать абсолютно одинаковой конструкции и расположить их в сауне строго один напротив другого. При этом даже та часть инфратепла, которая "пролетает" мимо тела человека, всё равно будет "гулять" внутри сауны, так как она отразится от противоположного отражателя.  И таким образом температура воздуха внутри сауны будет постепенно расти, но alt=span style=не превысит 90°С (при температуре вне сауны 20°С). Эти 90°С тоже не помешают, они тоже полезные, но всё же обильное потовыделение вызывают не они, а инфратепло, проникающее внутрь тела человека непосредственно от отражателей обоих обогревателей.  В инфракрасной сауне не нужно долго ожидать прогрева воздуха внутри сауны, а принимать процедуру минут через 15 после включения обогревателей!

Выше я словесно в общих чертах описал простейшую конструкцию самодельной инфракрасной сауны. В реальности Вы можете напрячь фантазию, оценить свои финансово-творческие возможности и, учитывая вышеизложенную "логическую цепочку", построить для себя то, что нужно именно Вам.  Количество обогревателей можно увеличить, например, прикрепив их ко всем стенкам сауны. Мощность обогревателей можно сделать с некоторым запасом, но при этом сделать регулятор мощности (например, на симисторе).  И тогда каждый человек, принимающий саунную процедуру, сможет на свой вкус выставить ту мощность теплового излучения, которая комфортная именно для его организма. 

 Например, я для своей сауны в двух обогревателях использовал 48 галогенных излучателей (по 24 шт. в каждом). Мощность одного нагревательного элемента = 1,5 кВт.  Цена такого элемента в областном центре составляет около 1$ США (а в районном – около 3$ США).

Галогенные излучатели в каждом обогревателе я соединил вот таким образом:

Из нехитрого расчёта (по тому же закону Ома) видно, что общая мощность излучения такой цепи составляет 1 кВт, то есть суммарная мощность двух таких обогревателей = 2 кВт.

Как видно из изображения, галогенные излучатели еле-еле тлеют. Ещё бы… Вместо стандартных 1500 Вт, каждый из излучателей при таком соединении излучает всего лишь 40 Вт. То есть в таком режиме эта система может работать практически вечно, по крайней мере, 4 года я к ней даже не прикасался.

Корпус сауны я изготовил из вагонки. Порода дерева – сосна и липа. Всё же рекомендую внутреннюю часть сауны прошить только липой, так как из сосновой вагонки сочится смола. О кедре даже не упоминаю, так как эта порода дерева не доступна людям, читающим данное описание.

Отражатели в своей сауне я сделал не металлические (оцинкованное железо), а из старых, но вполне приличных зеркал.

И в заключение скажу, что пусть Вас не смущает относительно низкая температура воздуха внутри сауны – всего 90°С. При такой температуре потовыделение значительно выше, чем при 120°С в обычной сауне. Зато дышать при 90°С легче, чем при 120°С.

 Удачи!