Ювелирное обозрение

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.

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.

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.

• 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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:

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

Изготовление полезных в хозяйстве предметов, инструментов и электрических приборов своими руками не всегда связано с желанием сэкономить. Дух изобретательства живет практически в каждом, кто хотя бы раз держал в руках гаечный ключ или отвертку. Для тех, кто не в состоянии выбросить на помойку ни грамма медной проволоки и даже старое ненужное лезвие от бритвы, будет полезно узнать, как из таких подручных предметов можно изготовить работоспособный кипятильник.

Кипятильник своими руками может быть изготовлен различными способами, но не все варианты самостоятельной сборки данного прибора позволяют пользоваться им долгое время. В статье описаны основные, проверенные временем варианты самостоятельного изготовления кипятильника.

Как сделать кипятильник своими руками – лучшие из проверенных способов

Наиболее часто в кустарных условиях кипятильники изготавливают из:

• Бритвенного лезвия. Лезвия Спутник.
• Гвоздей.
• ТЭНа для чайника.

ТЭН от старого чайника

ТЭН от старого чайника

Также можно изготовить в домашних условиях работоспособные приспособления для нагрева воды из нихромовой проволоки, которая устанавливается на керамический изолятор.

Основная задача, которая должна быть выполнена при самостоятельном конструировании нагревательных элементов – это минимизация возможности короткого замыкания и поражения электрическим током. При использовании низковольтных самодельных изделий электрического удара практически не стоит опасаться, но устройства, работающие от сети 220 В, могут стать причиной несчастных случаев и пожара.

Кипятильник из лезвий

Изготовить кипятильник из бритвенных лезвий совсем нетрудно. Для выполнения работы необходимо приготовить следующие составляющие:

• 2 лезвия типа «Спутник».
• 2 спички.
• Двужильный провод с вилкой.
• Нитки.

Схема электрического кипятильника из лезвий

Процесс сборки самодельного кипятильника выглядит следующим образом:

• К каждому лезвию привязывают медную жилу электрического провода.
• Между лезвиями укладываются 2 спички, которые будут служить распорками для предохранения от короткого замыкания.
• Лезвия нитками приматываются к спичкам таким образом, чтобы исключить свободное перемещение металлических деталей.

Самодельное водогрейной устройство в сборе

Самодельный кипятильник из лезвий полностью готов к применению!

Испытание самодельного устройства

Теперь осталось только подобрать резервуар, в котором можно будет закипятись воду. Емкость, которая будет использоваться с кипятильником такой конструкции, не должна быть изготовлена из токопроводящего материала. Также следует проявлять предельную осторожность во время включения и отключения устройства. Перед тем как включить самодельный электрический прибор в сеть 220 В, необходимо вначале опустить устройство в воду. Во время нагрева воды категорически запрещается касаться электрического устройства или емкости с водой.

Кроме необходимых мер безопасности необходимо также помнить о том, что нагрев воды таким образом возможен только при наличии в ней токопроводящих солей металлов. Дистиллированная вода кипятильником из лезвий не будет нагреваться, по причине отсутствия токопроводящей среды между двумя металлическими плоскостями.

Кроме этого, применение электролитического способа нагрева воды негативно отражается на ее вкусовых качествах, поэтому данный вариант нагрева наиболее подходит для технических жидкостей.

Кипятильник из ТЭНа

Сделать кипятильник в домашних условиях из ТЭНа не сложнее, чем при использовании бритвенных лезвий. Такой вариант самодельного устройства при правильном изготовлении является более безопасным в эксплуатации.

ТЭН не сложно «добыть» из старого чайника, неисправность которого не связана с нагревательным элементом.

Кроме наличия работоспособного ТЭНа, потребуется также приготовить двужильный провод с вилкой, который также может быть позаимствован у неисправного чайника. Также для крепления проводов к ТЭНу рекомендуется приобрести клеммные колодки, применение которых значительно упростит и ускорит процесс самостоятельного изготовления устройства. В этом случае процесс сборки осуществляется в такой последовательности:

• Концы провода зачищаются от изоляции с помощью ножа или специального устройства.
• Провода заводятся в клеммы и затем фиксируются на выводах ТЭНа встроенными винтами.
• С помощью мультиметра проверяется сопротивление нагревательного элемента, а также возможная утечка на корпус изделия.

Водогрейное устройство из ТЭНа от чайника

При удачной диагностике самодельное устройство может успешно конкурировать с заводскими изделиями, а качество соединения основного провода с ТЭНом даже может быть выполнено лучше, чем у магазинных бытовых приборов. Отсутствие паянных соединений позволит прослужить данному приспособлению значительно дольше, но если нет в наличии клеммников, то вышеописанный вариант изготовления кипятильника может быть изготовлен припаиванием проводов к контактам нагревательного элемента.

Данный вариант самодельного кипятильника может использоваться без каких-либо ограничений. Качество кипяченой воды, приготовленной таким образом, позволяет заваривать чай, кофе или любые другие напитки без потери вкусовых качеств.

Из гвоздей

Электрический прибор из гвоздей является вариацией кипятильника из лезвий, но с более «цивилизованным» исполнением. Для изготовления данного водогрейного приспособления необходимо приготовить:

• 6 гвоздей 80 мм.
• Двужильный медный провод с вилкой.
• Электродрель и сверло 3 мм.
• Отрезок деревянной доски 100х100 мм, толщиной не менее 25 мм.

Гвозди для самодельного водогрейного устройства

Процесс изготовления кипятильника из гвоздей осуществляется в такой последовательности:

• Посередине деревянной пластины делается 6 отверстий диаметром 3 мм с расстоянием между ними 3-5 мм.
• В каждое отверстие в деревянной пластине устанавливается стальной гвоздь.
• Из кабеля с вилкой каждый контакт подключается к 3 гвоздям.
• Деревянная пластина устанавливается над емкостью и включается в сеть 220 вольт.

При осуществлении данных действий необходимо строго следить, чтобы провода как можно плотнее прижимались к металлической поверхности гвоздей. Для осуществления надежного контакта проводов с электродами рекомендуется в каждое отверстие завести 1/3 медных жил провода, до установки гвоздей в деревянную пластину. Если все действия были сделаны правильно, то при проверке сопротивления между контактами штепсельной вилки мультиметр должен показывать нулевое значение.

Использовать данное приспособление для нагрева воды следует в такой последовательности:

1. В неметаллическую кружку налить воды, которая не должна быть дистиллированной.
2. Установить на кружку деревянную пластину электродами вниз.
3. Включить приспособление в сеть 220 В.
4. После закипания жидкости самодельный кипятильник следует отключить от электричества.

Как и в случае с использованием изделия из бритвенных лезвий, качество накипяченной жидкости оставляет желать лучшего, поэтому данный способ приготовления кипятка также лучше использовать для технических нужд.

Самый мощный самодельный кипятильник

Для того чтобы закипятить большой объем воды, можно из подручных средств изготовить мощное портативное устройство. Для изготовления прибора понадобятся следующие детали:

1. Нихромовая спираль с диаметром проволоки не менее 1 мм.
2. Промышленный предохранитель серии ПН 2.
3. Двужильный кабель из провода сечением не менее 4 мм 2 .
4. Отвертка и саморезы по дереву 20 мм.
5. Штепсельная вилка разборного типа.

Изготовление мощного устройства для нагрева воды осуществляется в такой последовательности.

1. Предохранитель ПН-2 разбирается для извлечения керамического корпуса изделия.
2. 8 саморезов, которые образовались во время разборки устройства, вкручиваются в отверстия в корпус керамического изолятора.
3. К одному из 8 вкрученных саморезов цепляется конец нихромовой спирали.
4. Затем внутри корпуса электрического изолятора спираль просовывается к противоположному торцу круглого изолятора и снова фиксируется вокруг шурупа.
5. Спираль разворачивается в обратную сторону, но уже фиксируется к другому вкрученному в изолятор шурупу.
6. Таким же образом производится соединение спирали и саморезов еще в 5 точках, после чего к первому саморезу и последнему присоединяются зачищенные медные провода и саморезы полностью вкручиваются в керамический изолятор. Учитывая значительную мощность такого самодельного кипятильника, сечение подключаемого медного провода должно быть не менее 4 мм 2 . На другой конец провода осуществляется монтаж штепсельной вилки.

Проверка мощного самодельного водонагревателя

Эксплуатация кипятильника может осуществляться только в подвешенном состоянии. Нагревательный элемент должен быть полностью опущен в воду и не должен касаться стенок и дна резервуара. При использовании самодельного мощного кипятильника категорически запрещается прикасаться к емкости и корпусу прибора во время нагрева воды.

Заключение

Кипятильник из подручных средств можно изготовить своими руками без финансовых затрат. Все без исключения самодельные изделия следует эксплуатировать таким образом, чтобы не происходило соприкосновение человеческого тела с нагреваемой жидкостью или с неизолированной частью токоведущих элементов. Запрещается оставлять кипятильник, сделанный своими руками, без присмотра, а также в местах, где к включенному устройству возможен доступ детей.

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.