ПРОСТЕЙШАЯ ВОДОГРЕЙКА

Л, 1995, №3

На садовом участке всегда нужна горячая воде. Приобрести эпектроводогрейку далеко не каждому по карману. И тут выручит простейшая «установка», изображённая на левом рисунке. Состоит она из двух консервных банок, поставленных одна на другую. Источником тепла служит ТЭН (термоэлектрический нагреватель), либо мощный (не менее 1000 Вт) электрокипятильник. Банка может быть и одна, если она достаточно высокая, но не слишком широкая. Если у неё неровная кромка с рваными краями, аккуратно отбейте их молотком, чтоб она не царапала руки.

При использовании двух банок у верхней удаляют и донышко, так что остаётся полый цилиндр, который соединяют пайкой с нижней банкой, пропаивая по всему периметру. Не забудьте хорошенько пролудить все срезы, сделанные консервным ножом - ваш нагреватель не будет ржаветь.

Когда паяльные работы закончены, не грех проверить полученную ёмкость на герметичность, залив её водой. Если всё в порядке, приступают ко второй операции - установке крана. Под его резьбу делают отверстие (по периметру будущей дыры), чисто высверливают мелкие отверстия, удаляют металлический кружок, а края банки зачищают круглым напильником, а потом хорошо залуживают.

Кран можно крепить пайкой. Резьбу на нём и присоединительный фланец тщательно залуживают электрическим паяльником мощностью 150...200 Вт. Потом фланец крана впаивают в приготовленное отверстие.

Есть и другой способ. Подбирают гайку, подходящую по резьбе к крану, и ею крепят кран, предварительно подложив в резьбовое соединение две кольцевые резиновые прокладки (изнутри и снаружи банки), а также обычную прокладку под гайку, которая завёртывается изнутри. Материал гайки и металлической прокладки (шайбы) должен быть гальванически совместим с материалом корпуса крана. Если последний бронзовый или латунный, шайба и гайка должны быть из этого же материала или медными; если стальной, то из стали, или алюминия, или железа (как в обиходе называют малоуглеродистую сталь). Это в дальнейшем предохранит соединение от коррозии.

Если соединение крана с банкой герметично, приступайте к опробованию водогрейки. Сперва кранами - водопроводным (верхним) и на подогревателе (нижним) отрегулируйте такой расход воды, чтобы её уровень составлял 0,75...0,85 от высоты банки (одной или составленной из двух). Включите ТЭН в сеть. Скоро вода станет тёплой. Если её температура вас не устраивает, придётся уменьшить расход жидкости, прикрыв нижний и верхний краны так, чтобы по-прежнему уровень её в банке был бы в тех же пределах. При этом ТЭН лучше отключить, чтобы не сжечь его.

Конечно, от такого простейшего устройства ожидать высокой температуры воды при её большом расходе нельзя: приходится выбирать одно из двух - либо много чуть тёплой воды. Либо мало, но горячее. Все упирается в мощность ТЭНа.

Рисунок 1.

Её можно повысить, и тогда водогрейку соберём из нескольких ступеней (рисунок 1) - двух-трёх банок, гидравлически соединённых последовательно, по принципу сообщающихся сосудов. Как в ракете - можем ставить столько ступеней, сколько нужно. У той это лимитировано общей массой (весом) системы, а у нас - мощностью ТЭНа. Если плавкие предохранители в цепи, к которой подключена водогрейка, рассчитаны на ток 6,3 А, то максимально отбираемая мощность составит 1300 Вт. А если используются 10-амперные (15-амперные) предохранители, то и мощность ТЭНов можно повысить до 2200 Вт. Ещё выше мощность можно получить, подключив отдельные ТЭНы к разным электроцепям (предохранителям). Но ни в коем случае не используйте самодельные предохранители - «жучки».

Уровень воды по закону Бернулпи в каждой последующей банке будет немного ниже, чем в предыдущей. Эта разница особенно заметна, если расход воды велик, а сечение трубки, соединяющей банки, незначительно. Следовательно, такая трубка (она может быть резиновой) должна быть с большим сечением. Тогда расход воды со всей системы будет ограничен главным образом пропускной способностью нижнего крана. Верхний же кран по-прежнему должен быть отрегулирован так, чтобы в банках поддерживался требуемый для омывания ТЭНов уровень.

Недостатки как простейшей, так и этой водогрейки очевидны. Надо постоянно манипулировать кранами, следить за уровнем воды в банках, которая к тому же может «убежать» из-за перебоев в водоснабжении.

Рисунок 2.

Не проще ли вовсе отказаться от ТЭНов? Ведь вода - неплохой проводник электрического тока, поэтому можно греть непосредственно её. Тогда получается совсем уж простое устройство (рисунок 2), состоящее из большой консервной банки и помещённой в неё маленькой, у которой вырезаны обе крышки. Сначала к большой банке подключают нулевой провод, а потом к малой - фазовый. Последний рекомендуется подсоединять через предохранитель FU1, скажем, на 6,3 А, выполненный в виде многоразовой «пробки» с двумя кнопками управления. Это позволит сохранить основные предохранители, если в цепи вдруг произойдёт короткое замыкание либо проводимость воды внезапно сильно увеличится (например, из-за возрастания концентрации растворённых в ней солей).

Рисунок 3.

Указанный порядок подключения проводов обязателен. Отключают их в обратной последовательности. Чтобы определить, какой провод нулевой, а какой фазовый, целесообразно собрать простейший пробник (рисунок 3). Тут R1 - токоограничительный резистор (сопротивлением порядка 1 МОм и мощностью не менее 0,5 Вт), HL1 - неоновая индикаторная лампочка, а X1 - щуп (заострённый штырёк), E1 - сенсор (например, выполненный в виде металлического корпуса пробника). Лампочка может быть практически любая, неоновая: МН-3, МН-5, МН-6, ТН-0,2, ТН-0,3, тиратрон МТХ-90, ТХ4Б-1 и др. Но проще воспользоваться стартёром от ламп дневного света. Его вводы удаляют, а вместо них устанавливают (с изоляцией от корпуса) штырёк щупа. Один вывод неонового индикатора подводят к штырьку (через резистор сопротивлением 1 МОм), а другой - к корпусу стартёра. Пробник готов. Он вам ещё не раз пригодится, когда придётся отыскивать «пропавшую фазу».

Так вот, если коснуться щупом пробника (его корпус держат непременно голой рукой) фазового провода, неоновая индикаторная лампа будет слегка гореть, а нулевого - нет. Токоограничительный резистор позволит избежать поражения электрическим током, даже если будете стоять на мокром полу или касаться водопроводной трубы (чего всё же делать не следует, когда имеешь дело с электричеством!). Предварительно нелишне проверить омметром сопротивление резистора, чтобы убедиться, что оно примерно равно 1 МОм. Не полагайтесь на заводскую маркировку, она подводит.

Мы не сказали ещё, как закрепляют внутри большой банки маленькую (рисунок 2). Так вот кольцо (назовём так маленькую банку) крепят любыми подручными средствами, например, с помощью распорок из дерева, пластмассы, фанеры. Важно, чтобы крепление было надёжно, а поперечное сечение банки (просвет) не было бы сильно перекрыто (дросселировано), препятствуя тем самым притоку воды. Сверху кольцо следует прикрыть куском прозрачного плексигласа (оргстекла) со множеством мелких отверстий, чтобы опять же не мешать притоку воды. Это предохранит от случайного соприкосновения с электросетью. Подводку к кольцу ведут проводом в хорошей толстой изоляции и основательно закрепляют. Не менее надёжно должен быть прикреплён к банке и нулевой провод.

Как видим, сливного крана тут нет. Да он и не нужен. Ведь схема подачи воды выбрана такой, когда она, как говорят гидравлики, поступает «под уровень» - под напором снизу вверх, а сливается самотёком - через отверстие, заменяющее кран. Точно такую же гидравлическую схему можно применить и в других водогрейках.

Какие же достоинства у гидравлической схемы? Банка (или банки - по рисунку 2) всегда будет заполнена водой до определённого уровня, не зависящего от напора или расхода воды, который регулируется одним-единственным краном. Важно лишь, чтобы сливное отверстие имело хорошее сечение. Например, нужна очень горячая вода - пускаем её потихоньку, а тёплая - отворачиваем кран побольше.

Размеры кольца подберите самостоятельно. Дело в том, что они будут зависеть от жёсткости воды, растворённых в ней солей. Не следует слишком увлекаться большой мощностью, а она может быть весьма значительной, если размеры кольца приближаются к размерам банки. Ведь тогда сильно вырастет ток в цепи и предохранитель FU1 будет попросту непрерывно «вышибать».

Такой же подогреватель можно изготовить для ванной, ведра с водой. Отверстия в большой банке нам не помешают. Более того, их можно сделать несколько больше, чтобы улучшить теплообмен. А чтобы не зависеть от капризов воды, вызываемых примесями в ней, в ванне можно растворить чайную ложку соды. Такой водой вполне можно мыться, использовать её при бритье, стирке, мытье полов, но нельзя пить. Хотя ток в сети и переменный, электролиза вроде бы нет, тем не менее могут образоваться некоторые нежелательные вещества.

И последнее. При контактах электросети с водопроводом возможны осложнения. Так что соблюдайте меры безопасности!

В. БАННИКОВ