Зміст:
- Як веде себе ніхром, і як із нього зробити проточний водонагрівач
- Розрахунок проточного водонагрівача
Нещодавно на очі потрапило відео, де майстер мотав спіраль з мідної трубки для якогось холодильника з хитромудрою назвою. От ми і подумали, а чому б і проточний водонагрівач своїми руками не зібрати? А що? Зараз якраз цим і займемося. Гнеться трубка відмінно, але ми не збираємося випробувати її на злам або мінімальний радіус вигину, навпаки… Та тут ось недавно ще думка відвідала, що якщо довжину ніхромової спіралі зменшити вдвічі? Струм ж зросте, отже, і потужність виділиться більше в два рази. Парадокс? Зовсім ні! Читайте далі…
Як веде себе ніхром, і як із нього зробити проточний водонагрівач
Здавалося б, парадокс, що якщо скоротити довжину спіралі, то виділиться більше потужності. Присутній ж в голові ідея, – маленьке сильним не буває. Ан ні! Давайте дивитися. Тепловий ефект за законом Джоуля-Ленца дорівнює добутку напруги на струм. Перше постійне (це ідеальний випадок, але для квартир він наближено вірний), регулюється лише другий параметр. Підвищуємо в два рази струм, отримуємо подвоєну потужність. Насправді це так і є. Наприклад, спробуйте згадати, коли у нас перегорають пробки? Коли включаємо довгу спіраль? Так у ній потужність 2 кВт. Тут вже інтуїтивно зрозуміло, що мало.
Скорочуємо кількість витків у 2 рази отримуємо 4 кВт, щиток розривається, «жучки» вилітають, світло гасне. Еврика. Але чому ж «дурні» конструктори іноді роблять дві спіралі по 2 кВт замість того, щоб просто зменшити число витків? Давайте дивитися! Тепловтрати залежать від перепадів температур між поверхнею і середовищем. Підвищення потужності в два рази еквівалентно подвійного підвищення температури. Але у нас ще і поверхня стала вдвічі менше, виходить вже 4 рази. Якщо до того було приблизно 200 градусів Цельсія, то стане приблизно 800. При цій температурі алюміній вже потроху стає рідиною. (Див. Як вибрати електричний проточний водонагрівач)
Ось з-за температурного режиму і не рекомендується робити занадто потужні спіралі. Ніхром буде вигорати на повітрі (хоча температуру він тримає добре). От і ми не будемо відхилятися від доріг заїжджених. Візьмемо ніхромового дроту і зробимо проточний водонагрівач на 6 кВт, але обов’язково з трьома спіралями, щоб пожежі не вийшло, а прилад працював справно. Попутно порахуємо орієнтовно, якими розмірами повинен володіти прилад. Чому взято саме мідна трубка? Вона добре проводить тепло. А значить, велика частина енергії буде йти у воду, а не в повітря.
Розрахунок проточного водонагрівача
Ми пропустили теоретичні викладки з розрахунком потужності проточного водонагрівача, тому що і так відомо, що 4 кВт вистачає на швидкість подачі води близько 5 літрів в хвилину, причому навіть не можна назвати її гарячою. А значить, 6 кВт вистачить для нормального прийняття душу. Ми відразу хочемо довести до відома людей, які живуть у старих будинках, що 6 кВт це досить багато, не кожен щиток таке потягне. Детальніше з цього питання кожен може проконсультуватися з місцевими електриками. Але відразу скажемо, що для будівель нижче 9 поверхів зазвичай діє обмеження в 5 кВт. Що стосується хрущовок, то, враховуючи стару проводку, справа може виявитися ще гірше.
В цьому плані вирішуйте самі, якої потужності потрібен проточний нагрівач, але ми відразу говоримо, що 4 кВт для такого приладу скромний показник. Для порівняння 2 кВт використовується в якості умивальника, де порівняно бідної цівкою тече вода. Для миття орієнтуйтеся на ті 5 кВт, які служать обмеженням для щитка типової квартири. Яку брати мідну трубку? Відповімо на це питання в останню чергу, коли буде зрозуміло, скільки витків потрібно намотати, яка загальна довжина дроту з ніхрому. А взагалі пропонується зробити ось що:
Це, напевно, всі з загальними рекомендаціями, переходимо до вибору матеріалу. Почнемо з мідної трубки, хоча її довжину і будемо вибирати в останню чергу. Питомий опір ніхрому становить 1,1 Ом мм2 / м. Не помиліться при розрахунках, а ми наведемо приклад. Наприклад, в господарському магазині завалявся пристойний шматок дроту ніхрому діаметром 1 мм, Немає нічого складного в тому, щоб підрахувати площу за відомою формулою. Зводимо в квадрат радіус, отримуємо 0,25. Множимо на число Пі, виходить приблизно 0,8 мм2. Ділимо вихідний опір на це число, виходить 1,4 Ом/м. тобто на кожну спіраль необхідно відшукати 25 / 1,4 = 17,84 метра.
Таким чином, пристрій проточного водонагрівача складається з трьох спіралей, кожна з 17,84 метра. Трубку виберемо діаметром 10 мм і з товщиною стінки 1 мм, Тоді квадрат з таких трубок буде мати периметр наближено 8 див. Ділимо метри на один виток, щоб з’ясувати довжину намотування. У нас вийшло приблизно 223 витка, що складе з внутрішньої довжині окружності близько 22,5 див. А значить, нам потрібно згорнути трубки з довжиною внутрішньої окружності близько 80 див. Звідси знаходимо внутрішній діаметр вигину 26 див. А значить, нам потрібно приблизно метр двадцять трубки на все про все. У гіршому випадку це вийде приблизно 200 рублів.
Ми вважаємо, що в зварюванні немає необхідності, тому що у трубки нульові шанси нагрітися хоча б до 150 градусів Цельсія. Однак, якщо пальник є під рукою (наприклад, як у холодильного майстри), користуйтеся нею на здоров’я. А ідеально було б взагалі знайти майстра по кондиціонерам, який зможе развальцевать кінці і на кожен надіти по гайці (в кліматичній техніці широко використовується щось на зразок американки). Таке з’єднання легко збирається і стикується з іншої сантехнікою. Наприклад, за допомогою ніпеля. (Див. також: Проточний або накопичувальний водонагрівач)
Отже, принцип дії проточного водонагрівача заснований на законі Джоуля-Ленца. Додамо до цього, що ніяких запобіжних елементів в конструкції не є. Тому користуйтесь виробом обережно.
Спочатку необхідно відкрити воду, потім тільки включати підігрів. Температура регулюється силою струменя і кількістю включених спіралей. Зверніть увагу, що чим сильніше потік води, тим менше і його температура. Не слід лякатися гарячої води, намагатися закрити кран, це тільки погіршить справу. Навпаки, відкрийте вентиль, дайте окропу стікати в каналізацію, потім мийтеся. Пристрій буде працювати досить жваво, тому якийсь контроль і можна поставити. Наприклад, біметалічну пластину від масляного обігрівача.
Там ще є і ручка контролю, якій температуру виключення спіралей можна буде змінювати. І це здорово! Підключіть всі фази спіралей через біметалічну пластину, або тільки два з них, щоб отримати відмінний результат. Що стосується налаштувань, то їх можна підібрати. Якщо не виходить виставити правильні параметри, прикріпивши біметалічну пластину до трубці, то можна це зробити через жароміцну кераміку, яка знизить температуру на поверхні. Таким методом можна відмінно підібрати потрібні параметри. Так, що навіть не доведеться вручну стежити за тим, що витворяє саморобний проточний водонагрівач. А це вже якийсь комфорт.
Плюс в тому, що параметри саморобної конструкції можна варіювати в широких межах. А це означає, що для початку слід випробувати дві спіралі, бути може, цього вистачить. А тепер пара слів про енергоносії. Газовий проточний водонагрівач по своїй структурі може дати більше тепла. Ми розповідали в свій час про дров’яної водонагрівач для басейну, який розвивав потужність 20 кВт, одночасно показали, що кам’яне вугілля вигідніше газу. Зрозуміло, деревина і зовсім є безумовним лідером. Що стосується газу, то у деяких він безкоштовний з тієї причини, що ліміт сплачується за тарифом без лічильника. При такій абонентською системою ціна не змінюється, витрачаєш ти куб чи десять блакитного палива. У цьому сенсі електричний проточний водонагрівач поступається газовій.
Однак електричний простіше набудувати, він безпечніше. Просто заземліть свою мідну трубку як можна надійніше і проточний водонагрівач своїми руками зроблений з підручних матеріалів, послужить довго і вірно, даючи теплу струмінь, коли це необхідно. Що стосується регулятора температури замініть його на інший. Можна зібрати проточний водонагрівач своїми руками з біметалічної пластини праски. Різниця в тому, що зміцнити її швидше за все доведеться впритул до йому (або через вогнетривку тканина). Ми показали, як зробити проточний водонагрівач, але не забувайте, що офіційно жодна служба не дасть добро ставити таке в житлових приміщеннях. І, до речі, наш саморобний прилад повинен знаходитися за межами досяжності води. Наприклад, у сінях.