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캠핑

자작 온수 팬히터 제작

by 구루가 되고픈 2023. 12. 30.

동계 캠핑을 준비하면서 가장 야심차게 준비한게 온수를 사용한 팬히터 제작이었습니다.

 

나름의 거금과 엄청난 시간과 노력을 투자하여 제작하였고 결과는 절반의 성공이라 좀 아쉽지만 재밌는 경험이었습니다.

 

동계 차박에서 제일 중요한건 무엇보다 난방인데요.

 

난방을 위해 일반적으로 많이 사용하는 방법인 가스히터, 화목난로 들이 있고, 그 다음으로 무시동 히터가 아닐까 생각됩니다.

 

가스히터와 화목난로는 일산화탄소 질식위험이 있어서 상당히 조심해야 하는 부분이고, 무시동 히터는 거추장스러움과 소음 문제가 있어서 조금은 신중해야 할 필요가 있었습니다.

 

이중 고민하다가 온수를 활용한 자작 팬히터를 만들어 보아야겠다 생각하고 제작을 시작하였습니다.

 

우선 필요한 부품들을 주문합니다.

 

가장 중요한게 냉각팬과 온수히터입니다.

 

히터는 냉각팬의 기능을 역으로 이용한 것으로 히터가 덥혀진 냉각수를 식히는 용도지만 히터에서는 덥혀진 온수를 통해 따뜻한 바람이 나오도록 하는 응용이 됩니다.

 

욕심을 내 대형팬 4개짜리로 준비
12V로 동작하고 물을 보충할수 있는 물탱크가 있음
열교환을 하는 워터블럭

 

 

온수 튜브 등 자잘한 부품들이 상당히 여러가지 인데, 주요부품만 나열하였습니다.

 

일단 제품들을 조립하기 위해서는 케이스를 제작해서 부품들을 배치시켜 자리를 잡게 해 주어야 하는데요. 케이스 제작이 1차 난관입니다.

 

보통 작은 제작류들을 3D프린팅으로 제작하는데 이것은 거의 600mm이상의 제품이기 때문에 3D 프린터로 커버할수 있는 크기가 아니었습니다.

 

나름 찾은 방법은 케이스를 몇개 파트로 나눠 출력해서 조립하는 방식이었습니다.

 

fusion 360으로 여러조각으로 나눠 케이스 모델링
fusion 360으로 케이스 모델링

 

 

다음 수순은 출력하는 건데요, 각 파트들이 크기가 있다보니 출력만 1주일 이상이 소요되었습니다.

 

파트 1개 출력하는데 24시간 이상 소요되어서 저녁에 퇴근해서 출력걸고 다음날 저녁에 퇴근해서 확인하고 긴 시간을 출력만 하였습니다. 

 

3D프린터로 파트 출력

 

출력후에 라디에이터에 끼워봅니다.

 

조금 빡빡한 느낌으로 잘 끼워지고 체결감도 좋습니다.

 

출력된 2개를 포개서 끼우면 팬 하나를 커버하게 됩니다.

 

팬1개를 커버

 

반복 출력해서 이렇게 팬 하나씩을 커버해 나갑니다.

 

팬2개 커버

 

팬 전원선 결선

 

팬 전원선 결선

 

팬 3개까지 결합

 

하부 출력과 세세한 조립은 제대로 사진을 찍은게 없습니다. TT

 

전체적으로는 라디에이터와 모터펌프를 온수튜브로 연결하였고, ON/OFF와 전압조정이 되는 레귤레이터로 전원부를 연결해 주었습니다.

 

모터속도 조절을 위한 레귤레이터

 

레귤레이터를 통해 작동을 ON/OFF하고 온수펌프, 팬모터 전체의 회전속도를 조절하게 됩니다.

 

히터 하단부 각종 부품들 결합
히터 외부와 연결된 온수 튜브, 한쪽은 온수가 들어오는 곳이고 한쪽은 식혀진 온수가 다시 나가는 곳

 

전체적으로 조립이 완료된 모습니다.

 

전체 길이가  50cm정도 나옵니다.

 

하단부가 좀더 넓다보니 혼자서도 잘 서 있습니다.

 

뒷모습

 

전면부에는 접촉식 온도계 2개를 달았습니다.

 

하나는 흡기되는 공기 온도이고, 하나는 라디에이터를 거쳐 뜨거워진 공기의 온도입니다.

 

전면부 모습

 

전면부 온도표시

 

뒷면부 스위치와 입출 온수관

 

히터에서 나온 온수 배관은 워터블럭에 연결해 주었습니다.

 

히터와 배관, 워터블럭가지 물을 한번만 채우면 바로 작동이 가능합니다.

 

워터블럭은 그래도 온수통(또는 끓는물)안에 넣게 되고 히터 내의 물이 순환하면서 워터블럭에서 데워지게 됩니다.

 

온수통 또는 끓는물 안에 넣게되는 워터블럭

 

 

간단히 물을 끓여서 테스트도 해 보았고, 워터블럭을 가스불 위에 직접 올려놔서 테스트도 해 보았습니다.

 

결론은 효율이 매우 안좋았습니다.

 

워터블럭을 순환되는 물이 워낙에 빠르게 지나가기 때문에 충분히 데워질 시간이 부족하고 또 히터를 지나면서 팬4개가 거치면서 물이 아주 빠르게 식혀지기 때문에 온도를 올리는데 한계가 있었습니다.

 

워터블럭을 빼고 온수튜브 그래도 끓는물에 넣으면 끓는물이 바로 히터로 들어가서 효율은 좋아졌습니다.

 

그렇지만 히터에서 워낙 빠르게 식어버려서 가스불을 최대로 해도 물 자체가 식어 버리게 되서 역시나 효율이 좋지 않았습니다.

 

테스트하는 장면을 사진이나 영상으로 소개해 드리면 좋은데, 촬영을 하지 못해 아쉽습니다.

 

이 제품은 겨울에는 사용할수 없을것 같고, 봄이나 가을 간절기에만 사용할 수 있을 것으로 생각이 듭니다.

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