Как сделать из трансформатора нагреватель воды: подробное описание

Для нагрева воды электричеством в системе отопления и горячего водоснабжения частного дома или квартиры в бойлерах и электрокотлах чаще всего используются различные ТЭНы, но это не единственный вариант. Знание того, как сделать нагреватель воды из трансформатора, поможет сделать своими руками альтернативную систему нагрева.

Можно ли сделать из трансформатора нагреватель воды

Использование трансформатора для нагрева воды вполне возможно. При работе его обмотки нагреваются и основная задача при проектировании такого устройства — это передать тепло воде. Отопление с помощью трансформатора тоже вполне возможно.

Принцип действия такого нагревателя

Принцип работы такого нагревателя основан на нагреве короткозамкнутого витка. В данном устройстве в его качестве используется спираль из медной или нержавеющей трубки. Ее витки замыкаются между собой перемычкой и, фактически, это устройство работает в режиме короткого замыкания и является трансформатором тока.

На концах трубки находятся два участка с резьбой или накидными гайками (американками) для подключения к системе проточного водоснабжения или отопления. При работе трубка нагревается и передает тепло протекающей внутри воде.

Важно! Без воды или при отсутствии протока включать устройство нельзя. Трубка нагреется до высокой температуры и может вывести аппарат из строя или даже привести к пожару.

Как используется трансформаторный нагреватель

Применит такую конструкцию можно везде, где есть необходимость нагревать воду, протекающую через него.

Отопление

Для отопления с помощью такого аппарата необходимо использовать трансформатор большой мощности — 5-8кВА. Подключается аппарат через пускатель, в цепи управления которого устанавливается термодатчик, измеряющий температуру выходящей воды и отключающий нагрев при достижении заданного значения.

В старых системах отопления, которые подключались к АГВ и твердотопливным котлам советского производства, движение воды производилось самотеком, за счет разницы высоты и температуры. Для более эффективной работы устройства, экономии электроэнергии и предотвращения перегрева необходима установка в систему насоса, ускоряющего поток воды и выравнивающего ее температуру в радиаторах.

Совет! Дополнительно сэкономить электроэнергию помогает установка комнатного датчика температуры.

Нагрев воды трансформатором

Такой аппарат можно использовать для нагрева проточной воды вместо бойлера. Для надежной работы необходимо использовать датчик протока, включающий нагрев при открытом кране и отключающий при закрытом.

Дополнительно целесообразна установка тиристорного или симисторного регулятора в цепи первичной обмотки.

Совет! Управлять силовым симистором можно при помощи диммера, который устанавливается в цепи люстры или настольной ламы.

Изготовление нагревателя своими руками

При наличии знаний основ электротехники и опыта работы слесарным инструментом такой аппарат можно изготовить самостоятельно.

Необходимые инструменты и материалы

Для работы необходимы:

• трансформатор достаточной мощности;
• медная или нержавеющая трубка Ø12-20мм;
• две «американки»;
• минеральная или стекловата;
• датчик температуры или протока;
• пускатель;
• дополнительные датчики и регуляторы.

Из инструментов понадобятся газовая горелка или электросварка, молоток, плоскогубцы, отвертка, гаечные ключи для подключения к водопроводу и амперметр для настройки.

Технология процесса

Изготовление этого устройства происходит в несколько этапов:

• вынуть пластины трансформаторного железа из катушек и разобрать аппарат;
• удалить вторичную обмотку;
• согнуть трубку спиралью и приварить к концам «американку»;
• если позволяют габариты трансформатора, обмотать трубку теплоизолирующим материалом для уменьшения нагрева аппарата;
• собрать трансформатор и подключить к водопроводу или отоплению;
• включить в сеть и замерять ток;
• если потребляемая мощность мала или велика, то, соответственно, увеличить или уменьшить число витков;
• после окончания испытаний подключить датчики, пускатель и другие элементы автоматики.

Выбор трансформатора

Главным критерием при выборе электротрансформатора для устройства является мощность:

• нагрев воды для крана — 1,5-3кВА;
• душ — 3-5кВА;
• отопление — от 5кВА.

Другой фактор — это форма магнитопровода и обмоток. Необходимо, чтобы вторичная обмотка была намотана отдельно от вторичной, иначе свободного места после ее удаления не хватит для намотки труб нагревателей.

Этим требованиям соответствует старый катушечный сварочный трансформатор. После широкого распространения инверторных сварочников эти аппараты стоят без использования во многих мастерских и гаражах.

Информация! При использовании обмотки автотрансформатора в качестве первичной обмотки его мощность будет в несколько раз меньше паспортной.

Использование трехфазного трансформатора

Мощность однофазного аппарата для отопления квартиры, а тем более дома недостаточная. В этом случае используются трехфазные приборы. Трубки для нагрева воды наматываются на каждую катушку в отдельности и соединяются последовательно пластмассовыми или резиновыми трубками.

Важно! Использование металлических труб может привести к появлению уравнительных токов и нарушению равномерности нагрузки.

Компенсация реактивной мощности

Трансформатор кроме активной использует реактивную, или индуктивную энергию. Она перегружает электропроводку и увеличивает счет за электроэнергию. Для ее компенсации параллельно первичной обмотке устанавливаются бумажные или пленочные конденсаторы напряжением не менее 350В.

Необходимая емкость этих элементов рассчитывается по специальным таблицам и формулам или подбирается опытным путем:

• присоединяется конденсатор емкостью 0,5мкФ;
• производится измерение потребляемого тока;
• добавляется еще один конденсатор и вновь замеряется ток;
• п.3 повторяется, пока показания амперметра не станут минимальными.

Меры безопасности

Нагреватель воды из трансформатора достаточно безопасный прибор — в нем отсутствует контакт между электросетью и нагревателем. Основная опасность в перегреве из-за отсутствия протока воды. Есть два способа решения этой проблемы:

• Установка датчика протока. Отключает нагрев при отсутствии движения воды через нагревательную трубку.
• Подключение термопредохранителя. Выходит из строя при перегреве, но спасает само устройство. Можно взять из неисправного конвектора, тепловентилятора или фена.

Важно! Желательно установить обе защиты, но использование термопредохранителя является обязательным.

Кроме того, в таком нагревателе необходимо заземлять металлический корпус, магнитопровод и вторичную обмотку.

Изготовление нагревателя воды из трансформатора — это необычная альтернатива магазинному электрокотлу и нагревателю проточной воды.