Электрокипячение в походных условиях (чайники, кипятильники и др. варианты)

[chelo_vert]

Я как-то в строймаге купил кипятильник на 220 2 киловата.
Думал на него разряжать свой аккум в тестовый целях, но до этого так и не дошло. Могу проверить как-нибудь сколько понадобится времени и энергии чтобы им вскипятить литровую банку воды от аккума 48 вольт.

[klyushkov]

[user]chelo_vert[/user], было бы интересно, ждем

[DIVAS]

Я обычно решаю подобные проблемы (подогрев и приготовление еды) с помощью газовой горелки (если один и летом) или примуса "Шмель-2"(зимой и в компании).
Газовая горелка весит 60 грамм, что гораздо легче любого кипятильника. Баллон к ней тоже вполне компактный, хватает надолго. И батарею не жрёт, и вообще можно в любом месте пользоваться. Всё-таки, батареи пока ещё не достигли тех удельных емкостей и цен, чтобы их использовать для кипячения воды...

[ViTbike]

была такая тема давненько https://electrotransport.ru/index.php?topic=14376.msg196544#msg196544
ну закипятил я несколько стаканов воды, вывод - в походных условиях лучше  на огне

[Борисыч]

       Кружка-термос с кипятильником в машину. Работает от прикуривателя! 
http://www.gruzovikpress.ru/article/practic/2007_12_A_2008_06_06-19_24_24/

[DIVAS]

     

Спойлер

Кружка-термос с кипятильником в машину. Работает от прикуривателя! 
http://www.gruzovikpress.ru/article/practic/2007_12_A_2008_06_06-19_24_24/

Ну есть у меня подобная кружка.
В моей кружке не кипятильник, а слабый подогреватель. Он не позволяет чаю остыть, и даже может его немного подогреть (за 2-3 часа градусов на 40), но вскипятить не может.
Впрочем, может быть это особенность именно моей кружки, т.к. в ней встроен термовыключатель на 70°С.

Хотя в любом случае при питании от 12В через длинный тонкий провод там большой мощности быть не может, максимум 20..30Вт - такой мощностью кипятить кружку воды можно целую вечность.

[Privodchik]

[user]DIVAS[/user], горелка - это хорошо, но не всегда она нужна. Например целый день в лодке и хочется подогреться чаем\кофе...[user]DIVAS[/user],  вот интересно про Вашу кружку, если дело в том, что тен рассчитан на подогрев и стоит ограничение с помощью отключения, то возможно заменив провода и терморезистор  и подав 50В получили бы хороший кружку\кипятильник, но если же тен рассчитан макс на 12-15В то увы...
[user]chelo_vert[/user], на кипячение не жалко, это ведь на себя любимого... Вообще энергию нужно тратить, некоторые ее вырабатывают даже))
С нихромом все понятно, но непонятно куда его засунуть, что бы безопасно вскипятить воду и КПД не упал близко к нулю...

[av404]

Уже писал в старой теме https://electrotransport.ru/index.php?topic=14376.18

...американский кипятильник или чайник на 120в

[Privodchik]

Да, увидел, что дублянул тему которую похоронили годика 3 назад. С ростом и доступностью батарей по сравнению с тем же сухим горючим, полагаю, что актуальность только возросла. Пока вижу три варианта:
1 2 кипятильника на 24В - где таковые раздобыть - х.з. мощность отдаваемая на нагрев будет равна указанной на них.
2 1 мощный кипятильник из штатов или еще откуда на 110-120В Мощность будет в четыре с половиной раза меньше (примерно) Для киловатного получим ватт 220, что вполне устроит для похода и объема стакана-поллитра.
3 Зеленые советские резисторы. Мощности по желанию, для  250Вт  примерно 10 Ом и не менее 30Вт, последнего можно добиться соединяя параллельно. Тут вопрос - насколько лакированные огурцы (зелен. резисторы) безопасны для использования подогревания воды в пирщу и чем паять в тех же целях..

[DIVAS]

[user]DIVAS[/user], горелка - это хорошо, но не всегда она нужна. Например целый день в лодке и хочется подогреться чаем\кофе...

Шмель-2 в лодке типа Пелла отлично работает. Я как-то 12 часов подряд из лодки не вылезал, по Вуоксе катался - прямо там на Шмеле и еду и чай готовил. Правда, когда я его разжигал (кто знает - поймёт), народ на ближайшем берегу нервно забегал, думал у меня пожар в лодке... Газовая горелка в этом плане гораздо удобнее и возможности её применения шире, мы как-то ею пользовались даже в электричке.

С нихромом все понятно, но непонятно куда его засунуть, что бы безопасно вскипятить воду и КПД не упал близко к нулю...

Эмм... Подскажите, что нужно делать с нагревателем, чтобы снизить его КПД?
В любой системе постоянного тока (где нет индуктивных потерь, излучения и т.п.) все потери мощности уходят в тепло. Но полезное действие нагревателя само по себе направлено на перевод энергии в тепло.
Что с ним нужно делать, чтобы снизить его КПД ниже 100%?

Ну да, можно конечно считать полезным только получение тепла в заданной зоне, тогда конечно всё что греется за пределами этой зоны снижает КПД. Но я не вижу тут существенных сложностей в изготовлении более-менее эффективного кипятильника.
1. берём любой обычный кипятильник, аккуратно разбираем, аккуратно высыпаем песок и вынимаем спираль. Берём другую спираль на нужное напряжение, засовываем вместо старой, засыпаем песком. Вот с засыпанием песком могут быть проблемы, нужно засыпать очень тщательно, т.к. там где не будет песка, спираль почти сразу перегорит. Попадалово №2 - китайцы могут вместо песка использовать нечто вроде цемента, тогда разборка будет невозможна. Песок был в советских кипятильниках.
2. Берём кружку-термос с нагревателем, разбираем (винтик в дне снаружи). Внутри в качестве нагревателя используется плёночный элемент по типу тех что используют для подогрева ручек руля. Аккуратно отдираем этот элемент и придумываем как туда вместо него намотать нихром, чтобы он не сползал. Поверх нихрома я бы намотал что-нибудь типа асбеста (знаю что вредно, но в закрытом корпусе пофиг) для лучшего прижатия нихрома к кружке и для дополнительной теплоизоляции.
А можно попробовать и родной плёночный элемент использовать в роли кипятильника, но что-то мне подсказывает что он быстро сгорит.

В общем, придумать-то можно много вариантов, было бы желание. Нагреватель можно располагать как внутри ёмкости с водой, так и снаружи. Соответственно, внутри ёмкости с водой оно может быть более эффективно, но это должно быть нечто безопасное для воды, а снаружи оно должно быть хорошо теплоизолировано от внешних воздействий, иначе эффективность нагрева воды снизится. Дальнейшие идеи целиком и полностью зависят от того, что попадётся под руку в качестве исходных материалов.

[mevial]

Эмм... Подскажите, что нужно делать с нагревателем, чтобы снизить его КПД?

Достаточно иметь маленькую площадь, и высокую температуру. Тогда энергия будет расходоваться на локальное испарение воды, но при этом нагрев остального объёма будет затруднён, т.к. конвекция - процесс медленный. Так же если сильно снизить температуру с расчётом на конвекцию, то мы можем получить потерю большого количества энергии через поверхности во время длительного кипячения. Требуется баланс, в современных электрочайниках он достигнут, там за 2 минуты даже корпус не успевает снаружи до 100 градусов прогреться, но получаем кипение всего объёма.
Кстати, если хотим получить кпд выше 1(по отношению к источнику электроэнергии), то стоит применять теплонасос. Правда в спецификации к элементам пельтье написана максимальная температура в 70°C, что с ними будет при 100°C неизвестно, может и не испортятся, но риск есть.

[Privodchik]

[user]chelo_vert[/user],  скоро опыт поставишь? Я в раздумьях:
1 такой http://www.ebay.com/itm/Travel-Coffee-Tea-Water-Heater-Boiler-Immersion-Portable-110V-1500W-Soup-Cup-NEW-/171376872247?pt=Kitchen_Tools_Gadgets&hash=item27e6db8b37
или 2 таких в один стакан:
http://www.ebay.com/itm/24V-car-Auto-hot-water-heater-immersion-boiler-element-Tea-Coffee-Boiler-LD224-/310719822883?pt=LH_DefaultDomain_15&hash=item4858583c23&vxp=mtr
склоняюсь ко второму варианту, но есть опасения, что там на 12 вольт подсовывают для 24-х..

[chelo_vert]

[user]Privodchik[/user], опыт поставил, результат неудовлетворительный.
На нагрев литра воды до состояния "почти закипела" ушло больше получаса, минут 40.

[mevial]

[user]Privodchik[/user], опыт поставил, результат неудовлетворительный.
На нагрев литра воды до состояния "почти закипела" ушло больше получаса, минут 40.

А энергии? Или хотя бы мощность, в крайнем случае напряжение и ток.

[mevial]

Я как-то в строймаге купил кипятильник на 220 2 киловата.
Думал на него разряжать свой аккум в тестовый целях, но до этого так и не дошло. Могу проверить как-нибудь сколько понадобится времени и энергии чтобы им вскипятить литровую банку воды от аккума 48 вольт.

Судя по этим данным вы потратили 63.5Ваттчаса. То ли параметры кипятильника не верны то ли было более 40 минут, то ли до кипения было ещё далеко, то ли воды было сильно меньше литра. Ну не могло же у вас КПД быть почти под 200%.

[DIVAS]

Я как-то в строймаге купил кипятильник на 220 2 киловата.
Думал на него разряжать свой аккум в тестовый целях, но до этого так и не дошло. Могу проверить как-нибудь сколько понадобится времени и энергии чтобы им вскипятить литровую банку воды от аккума 48 вольт.

Судя по этим данным вы потратили 63.5Ваттчаса. То ли параметры кипятильника не верны то ли было более 40 минут, то ли до кипения было ещё далеко, то ли воды было сильно меньше литра. Ну не могло же у вас КПД быть почти под 200%.

Эммм... Стесняюсь спросить... Как Вы это посчитали, да ещё с такой точностью?

У меня вот что-то для расчётов данных нехватает.
Кипятильник 220В 2кВт я не рассматриваю как исходные данные, т.к. при разных температурах спирали нагревателя её сопротивление может сильно различаться. Соответственно, получается не очень прямая зависимость мощности от напряжения, в расчёты добавляется температурный коэффициент, который лично мне неизвестен. Выводы о реальной мощности в таком режиме проще сделать на основании измерений, чем на основе расчётов с кучей неизвестных параметров.

[av404]

Расчёт, конечно, прикидочный, но и он говорит о непригодности кипятильника на 220в.

Ну и литр - это слишком. Вскипеть вода в опыте и не могла из-за больших потерь или, по другому, недостаточной подводимой мощности.
Надо попробовать вскипятить стакан - 200мл. Когда-то возил в командировки маленький кипятильник на 200вт - стакан закипал довольно быстро. А вот варить пельмени в кастрюле надо было уже большим кипятильником на 1000вт. На 2000вт тогда и не было кипятильников.

[Нечто]

В моей кружке не кипятильник, а слабый подогреватель.

То же самое. Пробовал зимой в машине чайку подогреть - не дождался. Хватает только на то, чтобы вода в лед не превратилась.