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

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

Кипятильник является незаменимым повседневным предметом обихода. Но если в современном быту для кипячения воды мы чаще используем другие приборы, для людей, у которых нет под рукой электрочайника, агрегат из двух бритвенных лезвий станет просто незаменимым.

Инструкция по созданию

Многие познакомились с таким видом техники, когда служили в рядах советской армии или в любых других условиях, где требовалось закипятить воду, но подходящего прибора для этих целей не было.

Для создания кипятильника необходимы следующие предметы:

Для того чтобы сделать подобный кипятильный агрегат, необходимо примотать к двум нагревательным элементам (в данном случае лезвиям) провода. Они не должны прикасаться друг к другу, поэтому между ними необходимо установить распорки из спичек. Далее готовый прибор остается только опустить в воду и довести ее до того момента, пока она не начнет кипеть.

Принцип работы

На самом деле принцип работы достаточно прост. Главное условие для работы этого электродного котла (а он именно так и называется) – нагреваемое тело, в данном случае это вода. Жидкость, которая находится между двумя электродами, должна иметь электропроводность. Именно поэтому дистиллированную воду самодельный кипятильник не в состоянии закипятить, так как нет условий, подходящих для электропроводности. Это обусловлено тем, что для протекания электрического импульса обязательно необходим проводник. Именно поэтому дистиллированную воду очень часто применяют в качестве опытов между обкладок.

Чтобы не произошло электрического замыкания, между двумя лезвиями необходимо вставить несколько деревянных распорок, которые затем обязательно зафиксировать при помощи ниток. Да, это достаточно кропотливый процесс, но результат того стоит.

Безопасность превыше всего

Для того чтобы ваш самодельный кипятильник исполнял свои прямые обязанности, а не сжег всю проводку в электросети, необходимо придерживаться некоторых правил:

• Никогда не оставляйте включенный прибор без присмотра.
• Из-за того, что сами лезвия и некоторая часть проводов остаются оголенными, необходимо быть максимально осторожными, ведь любое неосторожное движение может привести к удару током. Нельзя прикасаться к воде, оголенным частям и кипятить воду в посуде из металла, так как это может быть опасно для жизни.
• Качество воды, вскипяченной таким образом, очень сомнительно. Это происходит из-за того, что в процессе в нее попадает большое количество металлов.

Отдельно стоит отметить, что мощность такого кипятильника напрямую зависит от расстояния между поставленными лезвиями и солености воды.

Внимание, опасность!

На самом деле, такая конструкция кипятильника представляет намного большую опасность, чем кажется на первый взгляд. К примеру, если собрать агрегат из шпингалетов для окна, такая конструкция, опущенная в воду, доведет ее до кипения буквально за полторы минуты, но в этом случае свет будет мигать во всем доме, а из воды могут бить искры.

Сделать его очень просто, но при этом стоит обратить на энергоемкость такого агрегата – она впечатляет. Ни в коем случае нельзя опускать прибор в соленую воду. В этом случае, может произойти взрыв, после которого помимо выплеснувшейся воды, еще и выбьет пробки. А если насыпать соль в уже кипящую воду, то последствия будут намного опаснее.

Напоследок хочется сказать, что при любом возможном случае лучше отказаться от применения кипятильника из двух лезвий. Даже если сделать его по всем правилам всегда будет присутствовать опасность. Будьте осторожны и старайтесь лишний раз не подвергать опасности свое здоровье и здоровье своих близких.