Как вскипятить воду с помощью батарейки

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.

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; 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; Рис. 2: Прикрутите провода к лезвию
• зафиксируйте лезвия на расстоянии друг от друга при помощи диэлектрика, в данном случае используются спички; 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. 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.

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.

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.

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; Рис. 8: подключите провода к ТЭНу
• проверьте мультиметром цепь кипятильника и сопротивление между выводами штепсельной вилки и корпуса.

Рис. 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:

• 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.

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; 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; Рис. 12: прикрепите ложки прищепками
• зафиксируйте кабель с наружной стороны банки при помощи скотча. 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.

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.

Рис. 15: нагревательный элемент на 12 В

Источник

Закипит ли чайник от аккумулятора? , Аккумулятор-инвертор-чайник

Заглянувший

Группа: Пользователи
Сообщений: 48
Регистрация: 28.2.2009
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 13624

на постоянке мощность U*I
при КПД 100% 12*I=2000 т.е. ток равен 2000/12=167 Ампер

АКБ хватит на несколько секунд, далее напруга будет падать, ток расти, а батарейка дергаться в конвульсиях. лучше подключить маломощный чайник (кипятильник), завести авто (может придется поднять обороты) и вперед.

Активный участник

Группа: Пользователи
Сообщений: 461
Регистрация: 8.11.2008
Пользователь №: 12512

55 А*ч — это Вам не ток, это энергия.

Ток обычно составляет от 200-300 А. Поэтому мощность равна 12*(200. 300)=2400. 3600 Вт. Но это пусковые ток и мощность (кратковременные). Длительно такую мощность аккумулятор выдать не сможет.

Специалист

Группа: Пользователи
Сообщений: 620
Регистрация: 10.2.2009
Пользователь №: 13407

Конечно, поможем. А Вы случайно не из программы «Разрушители мифов»?
Определим время закипания чайника экспериментом.

Условия эксперимента:
— чайник «Braun» 2 кВт, 230 В, 1.6 литра (цвет бежевый);
— емкость подогреваемой воды — 1,6 л;
— вода взята из бытового водопровода в квартире (т.е. по содержанию солей и проч. норм.);
— температура окружающей среды 23 град. С;
— температура воды, заливаемой в чайник 15 град. С;
— атмосферное давление 742 мм. рт.ст.;
— напряжение сети

Чистое время между включением и автоматическим отключением чайника составляет ровно 5 мин. При этом перед отключением наблюдаются все признаки кипения воды — бурление и повышение температуры. Температура воды после отключения составляет 95 град. С.
Предполагается, что при подключении чайника к системе питания с аккумулятором исходные условия эксперимента будут аналогичными (или с незначительными отклонениями).

Уважаемый ilyasov1 определил, что минимальный ток, который должен отдавать аккумулятор, составляет

Рассчитаем емкость, которую теоретически необходимо отдать аккумулятору чайнику, чтобы он закипел. С=5мин*167А/60мин=13,9 А*ч. Казалось бы, раз емкость аккумулятора 55 Ач больше, чем 13,9 Ач, то вопрос решен, и чайник закипит. Но это не совсем так.

Что же такое емкость 55 Ач? Оказывается, это емкость 20-часового разряда (С20) при 20 град.С окружающей среды до 1,75 В/эл (аккумулятор состоит из 6 элементов с номинальным напряжением 2 В/эл). Т.е. если при разряде аккумулятора величина тока равна 0,05 от номинальной емкости аккумулятора (С20=55 Ач), то аккумулятор разрядится до напряжения 1,75 В/эл за 20 часов (1,75В/эл * 6 элементов=10,5 В — напряжение разряженного аккумулятора). Если же разряжать аккумулятор большим током, то время разряда до 10,5 В уменьшится. И вся загвоздка в том, что это снижение НЕПРОПОРЦИОНАЛЬНОЕ. Т.е. емкость 10-часового разряда МЕНЬШЕ, чем емкость 20-часового разряда. Улавливаете мысль? Если обеспечить разряд аккумулятора определенным током в течение 10 часов до 10,5 В, то этот ток будет меньше, чем 0,1*С20.

Для этого случая в расчетах используются разрядные характеристики аккумуляторов.
Для примера возьмем аккумулятор 12 FLB 200, 12 В, 55 Ач.
А вот его разрядные характеристики.
Строго говоря, надо пользоваться характеристикой разряда с постоянной мощностью (в таблице указана мощность на элемент, поэтому для перевода в мощность всего аккумулятора надо умножить на 6, т.е. количество 2-вольтовых элементов).
Но для упрощения воспользуемся характеристикой с постоянным током.
Из таблицы видно, что по истечении 5 мин ток аккумулятора не превышает 159 А (емкость 5-минутного разряда 159*5/60=13,25 Ач, что меньше расчетной 13,9 Ач), что меньше расчетного 167 А. А если учесть, что для обеспечения постоянного напряжения (мощности) на выводах 220 В блок питания ввиду просадки напряжения на аккумуляторе увеличивает потребляемый ток на выводах 12 В, то этот разрыв только увеличивается. А еще есть КПД инвертора. Если же продолжать потребление тока аккумулятора, то его напряжение просядет ниже 10,5 В, что не рекомендуется производителем. При дальнейшей просадке напряжения в аккумуляторе происходят необратимые процессы, и после эксперимента этот аккумулятор можно выбрасывать.

Для справки: при разряде аккумулятора повышается его внутреннее электрическое (омическое) сопротивление, что приводит к увеличению падения напряжения на этом сопротивлении. Разность между ЭДС аккумулятора и падением напряжения как раз и дает величину напряжения на клеммах аккумулятора 10,5 В (естественно, при работе под нагрузкой).

Резюмируя сказанное, делаем вывод, что при вышеозначенных условиях эксперимента чайник не закипит. Чтобы чайник закипел, необходимо:
— взять аккумулятор с большей емкостью;
— увезти чайник высоко в горы, где давление низкое (а следовательно температура кипения воды ниже, поэтому время закипания составит не 5 мин, а, например, 3 мин). В этом случае может не произойти автоматическое отключение чайника термостатом, да и бог с ним. Определим факт кипения «на глазок».
— повысить температуру наливаемой в чайник воды (опять уменьшим время закипания чайника);
— уменьшить количество наливаемой воды.

Ну, вот и все. Спасибо за внимание.

P.S. Очень забавно видеть вопросы типа «закипит ли чайник» в разделе «Вопросы чайника» (с) Коот

Сообщение отредактировал DoctorGauss — 29.5.2009, 18:30

Источник