Меню

Как увеличить мощность кипятильника

Как сделать кипятильник своими руками

Современный ассортимент бытовой техники практически вычеркнул из нашего лексикона слово «кипятильник». Для офисного (а порой и домашнего) использования существуют всевозможные кофеварки и электрочайники. А если вы оказались в гостинице, служебном общежитие, наконец, в гараже (осенью или зимой)? Можно взять с собой это полезное приспособление.

Кипятильник 1

Однако чаще всего в нужный момент под рукой нет электроприбора для нагрева воды, а хочется попить чайку. Вспоминая студенчество, приходит в голову простая (хотя и немного опасная) технология: кипятильник из двух лезвий.

Внимание!

Информация в этой статье дана в ознакомительных целях. В наши дни уже нет понятия «дефицит» и недорогие кипятильники, а также чайники и прочие подобные бытовые приборы продаются повсеместно. Не применяйте эти способы на практике, приобретите кипятильник в магазине и пользуйтесь!

Элементарное знание школьного курса физики, а чаще — перенимание опыта «старших» поколений, позволяют вскипятить стакан воды за 1 минуту, буквально используя подручные материалы.

Как это работает

Между точками разных потенциалов протекает электрический ток. Разумеется, среда должна быть токопроводящей. Вода — это далеко не диэлектрик, сопротивление достаточно низкое (если конечно это не дистиллят). Если погрузить в стакан с водой два электрода с достаточной разницей потенциалов, сила тока получится очень высокой. Настолько, что температура нагрева заставит воду кипеть. Для сравнения — аналогичный ток протекает через спираль лампы накаливания. Металл раскаляется добела.

Почему не взрывается стакан с водой? Образующиеся пузырьки пара являются своеобразными диэлектриками, которые предохраняют систему от короткого замыкания. Не будем вдаваться в расчеты напряжения и силы тока, обратимся к практике.

Как сделать самодельное устройство для кипячения воды

Почему именно лезвия, а не скажем ложки, гвозди, и другие металлические предметы? Оптимальное соотношение потребительских характеристик.

Кипятильник 2

  • Во-первых, этому способу не один десяток лет, а в «те времена» практически все мужское население брилось именно безопасным лезвием. Материал был всегда под рукой. Так что — традиции…
  • Во-вторых, площадь поверхности получаемых электродов чудесным образом подходила для баланса характеристик. Не слишком высокая нагрузка на электропроводку, в то же время вода закипала довольно быстро.
  • Наконец, материал. Лезвия изготавливаются из довольно качественной стали. Они долго служат, и практически не загрязняют воду.

На последнем пункте остановимся подробнее. Есть такое явление, как электролиз. Когда электрический ток возникает между электродами в жидкой среде, вместе с электронами перемещаются частицы материала. Значительная часть остается в воде, не доходя до противоположного электрода. Естественно, вода при этом не становится вкуснее, а в случае, если у вас самодельный кипятильник из гвоздей, она вообще не пригодна для питья. Так что лезвия (особенно высокого качества) — это идеальный донор для нагревателя.

Технология изготовления

Нам понадобятся следующие материалы:

  • Кабель питания с вилкой (желательно сечением не менее 0.75).
  • Два безопасных лезвия. Острота кромки не имеет значения, обычно использовались как раз тупые, использованные. Будет лучше, если оба электрода будут одинаковыми (для равномерного износа). В случае с лезвиями — одна фирма, желательно из одной упаковки.
  • Диэлектрик для установки между лезвиями. Обычно использовались спички. Просто опускать электроды в свободно подвешенном состоянии нельзя. Они могут соприкоснуться (двигаясь при кипении), и произойдет короткое замыкание.
  • Нитка для фиксации элементов конструкции. Как показала практика — это самый безопасный способ крепления. Клей использовать нельзя, остальной крепеж просто не подходит.

Собираем самодельный кипятильник из лезвий

Зачищенные провода крепим на оба лезвия. Использование припоя бессмысленно, поэтому выполняем прочную скрутку. Желательно, чтобы оголенная часть провода была как можно короче. Помним об электролизе.

Далее необходимо зафиксировать полотна на небольшом расстоянии друг от друга. От 2–3 мм до 1–2 см. От этого зависит скорость кипячения, и в качестве обратной зависимости — потребляемая мощность. Чем дальше лезвия друг от друга — тем экономичнее устройство. Соответственно, тем дольше кипятится вода.

Информация:

В данном случае экономичность — разговорное понятие. Для нагрева определенного объема воды до определенной температуры требуется одинаковое количество энергии, вне зависимости от расстояния между лезвиями.

Это значит, что маломощный кипятильник просто не даст большую нагрузку на сеть, но счетчик намотает одно и то же значение расхода электроэнергии.

Собрать кипятильник своими руками можно двумя способами. Установить спичечную диэлектрическую прокладку, и обвязать конструкцию нитками.

Кипятильник 3

Это самая распространенная конструкция: кипятильник мощный, быстро нагревает воду. Для питания требуется хорошая розетка и надежная электропроводка. Такое соединение надежно, электроприбор рассчитан на многократное использование.

Второй вариант проще в сборке, и не требует ниток. Однако это скорее одноразовая схема — «крепление» ненадежное. Зато собрать такой кипятильник можно максимум за 5 минут.

Кипятильник 4

Преимущества: нет риска короткого замыкания, ниже потребляемая мощность. При этом вода нагревается дольше.

Варианты с лезвиями иногда могут не подойти, поскольку сила тока и мощность будет слишком малой. Кипячения придется ожидать до часа.

Читайте также:  Формула мощности через переменный ток

Такие «нагревательные приборы» называются студенческими, или тюремными: по основным местам применения. Имея определенные навыки, с помощью такого кипятильника можно сварить пельмени (разумеется, в стеклянной банке, металлическая кастрюля устроит замыкание). А вскипятить воду для чая — вообще пара пустяков.

Альтернативные варианты

Еще один донор для контактов — набойки для армейских сапог и берцев.

Кипятильник 5

Они собираются так же, как из лезвий: нитки, спички. Производительность и мощность аналогичная. Поскольку металл относительно качественный, кипяченую с их помощью воду можно пить.

В качестве «гаражной» альтернативы могут выступить крепежные элементы. Два болта вкручиваются в кусок пластика, вопрос соединения проводов решается надежно и элегантно: просто затягиваются гайки. «Электроды» располагаются на расстоянии 5 см.

Кипятильник 6

Эффективность такой конструкции очень высокая: литровая банка кипятится меньше, чем за минуту.

Единственная проблема — гигиена. Найти болты из нержавейки довольно сложно, а оцинкованные модели быстро теряют покрытие, опять же по причине электролиза. Поэтому такой вариант подойдет скорее для технического нагрева воды, нежели в пищевых целях.

Использование «полуфабрикатов»

Если у вас есть ТЭН от электрочайника или бойлера, к нему достаточно прикрепить провода питания, и «фабричный кипятильник» готов. Но эта конструкция не относится к вопросу «как сделать кипятильник своими руками», поскольку главный элемент изготовлен промышленным способом. Тем не менее домашние мастера часто применяют запчасти от испорченных электроприборов.

Кипятильник 7

При сборке такого кипятильника нельзя применять пайку. Только клеммное соединение питающего провода.

Самодельный кипятильник на 12 вольт

Несмотря на то, что в продаже имеются различные варианты электрочайников и кипятильников для использования в автомобиле, изготовить кипятильник своими руками на 12 вольт не так просто. Самостоятельно создать ТЭН невозможно, разве что применить керамические резисторы ПЭВ.

Кипятильник 8

Кроме того, при мощности кипятильника 300 Вт, потребуется сила тока 25 ампер. Многовато для аккумулятора. Тем не менее, сопротивление резистора для такого кипятильника можно вычислить по формуле:

расчет сопротивления кипятильника на 12В

где P — требуемая мощность в Ваттах, а R — сопротивление в Омах. Например, если требуется мощность 300 Вт, то необходим резистор на 0.5 Ом. Если такого найти не удастся, то пожно соединить два резистора по 1 Ом параллельно. Напомним, что при параллельном соединении сопротивление делится на количество, а при последовательном — умножается.

Основная проблема — качественную питьевую воду получить не удастся, так как вода будет контактировать с электротехническим изделием.

Видео по теме

Источник



Как сделать кипятильник своими руками?

Нагрев воды уже давно не требует каких-либо ухищрений, благодаря избытку нагревательной техники в виде электрочайников, бойлеров, кофемашин и прочих устройств. Но встречаются ситуации, когда под рукой их нет, а вскипятить или подогреть воду необходимо прямо сейчас. В таком случае вы можете собрать кипятильник своими руками из подходящих для этого подручных средств.

Предостережения безопасности.

Изложенные в статье методы для кого-то станут ностальгией по студенческим годам или службе в армии. Но следует четко осознавать, что такие самодельные устройства несут потенциальную угрозу как с точки зрения поражения электротоком, так и с точки зрения пожаро- и взрывоопасности. Поэтому их реальное применение по возможности стоит свести к минимуму, а при постоянной работе заменять заводскими устройствами. Далее рассмотрим наиболее простые варианты, которые может собрать даже начинающий электрик без каких-либо навыков или знаний.

Кипятильник из лезвий для бритвы

Этот вариант уже стал классикой для людей, живших в период отечественного дефицита. За долгие годы появилась масса вариаций таких нагревательных приборов и приличный опыт в их реализации, поэтому рассмотрим такую модель более детально. Лезвия являются не единственным вариантом для электродов кипятильника, но их применяют наиболее часто и это обуславливается несколькими немаловажными причинами:

  • Высокое качество стали – при электролизе, в толще воды протекает электрический ток, формируемый электронами металла, выделяемым из электродов. Из-за сопротивления жидкости далеко не все частицы переходят от одного электрода к другому, а выпадают в осадок в виде металла, значительно изменяя вкус воды. Бритвенные лезвия изготавливаются довольно качественно, поэтому процент осадка от такого кипятильника будет минимальным.
  • Оптимальное соотношение геометрических и физических параметров – несмотря на то, что лезвия никто не изобретал в качестве электрода под кипятильник, они обеспечивают относительно высокую скорость нагрева жидкости.
  • Массовое распространение – можно встретить практически в каждом доме, гараже или мастерской, из-за чего постоянно находятся под рукой.

Материалы для кипятильника из лезвий

Перед изготовлением вам необходимо обзавестись такими элементами:

  • Сами лезвия – для качественной работы кипятильника не имеет значения фирма и состояния режущих поверхностей, можно брать даже затупленные полотна. Важно чтобы они были одинаковой конструкции, лучше, если вы возьмете их из одной упаковки.
  • Диэлектрик для изоляции одного лезвия в кипятильнике от другого – можно применить любые, имеющиеся у вас предметы (пластиковые крышки, пробки). Если ничего не приходит на ум, лучше всего для изоляции нагревательных элементов друг от друга использовать обычные спички.
  • Материал для фиксации электродов в кипятильнике – чаще всего используются нитки. Однозначно не стоит скреплять клеем, и уж тем более, не стоит прибегать к проволоке и другим металлическим изделиям – они сразу закоротят лезвия.
  • Шнур питания с вилкой – подойдет любой вариант с многожильными медными проводами, которые удобно будет прикручивать вокруг лезвия.
Читайте также:  Мощность трехфазного постоянного тока

Это минимальный набор, при желании вы можете усложнить конструкцию, используя крокодилы для подключения проводов к лезвиям или установив пластиковый брусок в качестве основы.

Порядок изготовления

Чтобы получить кипятильник из лезвий желательно иметь под рукой такие инструменты: пассатижи, нож или бокорезы, изоленту. Процесс изготовления заключается в следующем:

  • зачистите провода на питающем шнуре с электрической вилкой, вам понадобиться около 2 – 3см оголенной жилы; Зачистите провода Рис. 1. Зачистите провода
  • прикрутите каждый из концов провода к лезвию, заметьте, не пытайтесь их паять – это бесполезно, вам нужно плотно прикрутить провод, если не получается вручную, возьмите пассатижи; Прикрутите провода к лезвию Рис. 2: Прикрутите провода к лезвию
  • зафиксируйте лезвия на расстоянии друг от друга при помощи диэлектрика, в данном случае используются спички; Положите спички между лезвиями Рис. 3: положите спички между лезвиями
  • обмотайте полученный кипятильник нитками, чтобы он не распался в процессе эксплуатации, если он держится и так, можете обойтись и без ниток. Скрепите лезвия ниткой Рис. 4: скрепите лезвия ниткой

Самодельный водонагреватель готов, следует отметить, что расстояние между лезвиями определяет и параметр потребляемой из сети мощности, и скорость нагрева. Поэтому наиболее быстрый нагрев вы получите при расстоянии в 2 -3мм (на толщину спички), при расстоянии в 2 – 3 см время нагрева пропорционально увеличится.

Перпендикулярное размещение лезвий на спичках

Рис. 5: перпендикулярное размещение лезвий на спичках

Но количество электроэнергии, расходуемое для закипания воды, допустим, в пол-литровой банке, будет одинаковым для обоих случаев.

Не забывайте, что все самодельные кипятильники, пропускающие электрический ток через нагреваемую жидкость, нельзя погружать в металлические емкости, они будут находиться под потенциалом и могут ударить током. Подойдет только посуда из диэлектрического материала – стекло, полимер и прочие.

Кипятильник из лезвий в действии

Рис. 6: кипятильник из лезвий в действии

Из ТЭНа чайника

Также кипятильник можно собрать из ненужного электрического чайника, при условии, что нагревательный тэн исправен. В данном случае ничего лишнего придумывать не нужно – вам понадобиться сам тэн и шнур с вилкой. Для начала проверьте целостность обоих деталей от электрического прибора при помощи мультиметра.

Проверьте исправность мультиметром

Рис. 7: проверьте исправность мультиметром

Прозвоните шнур и ТЭН, если они исправны, значит, их можно смело использовать для изготовления кипятильника.

Для соединения выводов ТЭНа удобнее применить клеммные зажимы, но если таких не окажется под рукой, можно использовать и обычный паяльник.

Для изготовления кипятильника выполните такую последовательность действий:

  • разберите чайник и выньте из него ТЭН, ту же процедуру проделайте с подставкой и достаньте из нее шнур, если длины кабеля достаточно, можно просто обрезать его у основания.
  • при помощи ножа или кусачек удалите изоляцию с краев провода;
  • закрепите клеммные зажимы на контактах ТЭНа при помощи отвертки;
  • с другой стороны к клеммам подключите зачищенные провода шнура; Подключите провода к тэну Рис. 8: подключите провода к ТЭНу
  • проверьте мультиметром цепь кипятильника и сопротивление между выводами штепсельной вилки и корпуса.

Готовый кипятильник из ТЭНаРис. 9: готовый кипятильник из ТЭНа

Кипятильник готов, его можно использовать как для нагревания технической воды, так и для кипячения питьевой. По своим параметрам работы он ничем не отличается от классического чайника или кипятильника, поэтому может использоваться и в металлических емкостях. В связи с тем, что в нагревательном устройстве применяется заводской тэн, вы получаете довольно мощный кипятильник.

Из гвоздей

Для такого кипятильника вам понадобится 6 гвоздей длиной по 8см, деревянная планка толщиной около 2см, которую можно установить на край емкости из непроводящего материала, готовый шнур питания или пара проводов с вилкой. Для работы вам нужны пассатижи и дрель со сверлом такого же диаметра, как и гвозди.

Принцип создания кипятильника заключается в следующем:

Вставьте гвозди в отверстия

  • просверлите в доске отверстия на расстоянии 5 мм друг от друга;
  • вставьте гвозди в отверстия, оставив над доской свободное расстояние в 2 – 3см, чтобы удобно было намотать провод; Рис. 10: вставьте гвозди в отверстия
  • зачистьте края кабеля на 5 – 10 см при помощи ножа или кусачек, у вас должен остаться голый металл без лака и прочей изоляции;
  • прикрутите оголенные жилы к гвоздям под самые шляпки – по 3 гвоздя на каждый из проводов, заметьте, что надежность электрических соединений зависит от плотности прилегания, поэтому их нужно затягивать как можно сильнее;
  • забейте гвозди до упора пассатижами, но следите за тем, чтобы механическое воздействие не ослабило место электрического контакта.

Кипятильник готов, налейте воду в стеклянную банку или пластиковую миску, установите сверху планку так, чтобы острые края гвоздей погрузились в воду. Включите кипятильник в сеть и дождитесь закипания. Ни в коем разе не пытайтесь проверять температуру нагрева воды пальцем или рукой, так как при включенном кипятильнике вы получите удар током.

Читайте также:  Bosch hsn 222 keu мощность

Из ложек

Для такого кипятильника вам понадобятся две металлические ложки, двух или трехжильный кабель, штепсельная вилка, стеклянная банка и две прищепки. Процесс изготовления кипятильника состоит из таких этапов:

  • удалите изоляцию с кабеля и проводов, чтобы получить оголенные жилы по 2 – 3см с каждой стороны; Удалите изоляцию с проводов Рис. 11: удалите изоляцию с проводов
  • закрепите на одном конце кабеля штепсельную вилку, а к выводу другого конца прикрепите ложки;
  • поместите ложки в стеклянную банку с противоположных сторон и зафиксируйте прищепками, ложки при этом не должны соприкасаться; Прикрепите ложки прищепками Рис. 12: прикрепите ложки прищепками
  • зафиксируйте кабель с наружной стороны банки при помощи скотча. Зафиксируйте кабель скотчем Рис. 13: зафиксируйте кабель скотчем

Кипятильник готов – достаточно налить в банку воды и включить вилку в розетку. Заметьте, что перемещать банку с включенным устройством небезопасно, поэтому предварительно отключайте кипятильник от сети.

Готовый кипятильник из ложек

Рис. 14: готовый кипятильник из ложек

Кипятильник на 12 Вольт

Востребованное устройство для многих автовладельцев, позволяющее нагреть воду вдали от цивилизации, воспользовавшись питанием от автомобильного аккумулятора. Наиболее сложным является подбор нагревательного элемента, который рассчитывается по формуле: P = U 2 /R

где P – мощность кипятильника;

U – номинал питающего напряжения;

R – сопротивление цепи.

К примеру, при сопротивлении цепи в 1 Ом, мощность кипятильника, питающегося 12В источником, составит 144Вт. Соответственно, время нагрева стакана составит около 10 – 15 минут.

В качестве нагревательного элемента могут выступать керамические резисторы или нихромовая нить, намотанная на текстолит. Подключите их к двум выводам аккумулятора и кипятильник готов. Главное условие – емкость для нагрева должна быть из диэлектрического материала.

Нагревательный элемент на 12 В

Рис. 15: нагревательный элемент на 12 В

Видео идеи



Источник

Самодельный мощный кипятильник

Самодельный мощный кипятильник

Раньше, в каждом доме Советского северянина, был такой самодельный кипятильник. С помощью его можно было быстро нагреть ведро воды для поения домашнего скота, птицы или растопить привозную замерзшую питьевую воду для людей, которая хранилась обычно в 200 л. железной бочке.

Видео работы кипятильника.

Конструкция кипятильника оказалась очень простой, надежной, ремонтопригодной и легко повторяемой, все детали (в то время) легко доступные, в каждом магазине всегда был большой выбор нихромовых спиралей для плиток, калориферов, а перегоревших предохранителей (для корпуса) было предостаточно на каждом производстве.
Предлагаю повторить такую конструкцию и сделать «турбо» кипятильник с максимально возможной мощностью для такого размера корпуса.

Пункт 1. Для изготовления нам понадобится.

Материалы и инструменты:
• Нихромовая спираль или проволока (желательно d=1 мм).
• Производственный предохранитель ПН2 или его керамический корпус.
• Саморезы по дереву длиной 20 мм — 8 шт.
• Провод с вилкой (сечением не меньше 4 мм2).
• Приспособление для намотки спирали (смотреть здесь).
• Нож, отвертка.

Пункт 2. Расчет мощности спирали накаливания.

Для всех вычислений нам понадобятся эти формулы:
1. Определение силы тока I = P / U
2. Сопротивление спирали R = U / I
3. Длину необходимой проволоки R = ρ • l / S
4. Сечение провода S = π • d²/4 или S = 0,8 • d²

Фото. Моток нихромовой проволоки.

Для начала надо определиться, какую нихромовую спираль или проволоку Вы сможете достать, если любую, то ваши возможности просто безграничны 😉 . Чем толще будет диаметр (сечение) проволоки, тем мощнее получится нагреватель, кипятильник.

Замеряем штангенциркулем диаметр нихрома и смотрим в таблицу ниже.

При использовании нагревателя в жидкости, это значение можно еще увеличить в 1,2 — 1,5 раза.

У меня нашлась проволока d=1 мм. (S=0,8мм2), по таблице получается, что для 1000С Ток I=19.2А.

Применим коэффициент для жидкости (вода) 1,4, максимальный брать не будем.

(1) Получается: I=19.2А*1,4=26,88А. максимальный ток для будущего кипятильника I=26,9А.
Посмотрим, что это будет в кВт.: P=I*U =26,9А*220в=5918,6Вт.=5,9кВт.
Вот такой должен получиться мощный кипятильник, примерно 6кВт.

(2) Вычисляем необходимое сопротивление для проволоки: R = U / I=220в/26,88А=8,18Ом.

(3) Теперь вычислим необходимую длину проволоки для намотки ее в спираль: l = R • S / ρ = 8,18Ом *0,8 / 1,11 = 5,89 м.
ρ — берем из нижней таблицы.

Все необходимые данные получены, можно откусить 6 метров нихромовой проволоки и завить ее в спираль на специальном приспособлении (как вариант).

Пункт 3. Изготовление кипятильника.

Берем вот такой предохранитель ПН2 (обычно на 100А. и более).

Пункт 4. Испытания в работе.

ВНИМАНИЕ!
Подключать данное устройство можно только в розетку, проводку и автоматы которые рассчитана на ток 30А и больше! (для менее мощного тэна ограничения уменьшаются)
Во включенном состоянии прикасаться к нагреваемой емкости и воде категорически запрещено!
Не оставлять без присмотра, использовать в недосягаемости детей!

Подвешиваем кипятильник в емкость с нагреваемой водой, чтобы он не касался стенок и не лежал на дне.

Такой кипятильник способен за кипятить ведро воды за 8-9 минут, а 200 л. бочку примерно за 3 -3,5 часа.

PS. Обладатели халявного электричества, пользуйтесь на здоровье.

Источник