Как сделать автоматический нагрев воды в летнем душе | ekf
Дача – место, где всегда есть простор для создания дополнительного комфорта. Одна из первых задач для всех, кто хочет больше времени летом проводить за городом, – создание теплого душа. С современными электротехническими устройствами можно сделать полностью автоматизированный дачный душ, не уступающий по удобству городскому.
Работа над проектом начинается с определения перечня всего необходимого электрооборудования и создания схемы его подключения. Обеспечивать нагрев будет ТЭН – трубчатый электронагреватель, который помещается в емкость с водой. Это устройство окажется на конце электрической цепи. В ее начале, на вводе электроэнергии, следует установить защиту – автоматический выключатель с УЗО или АВДТ, сочетающий в себе функции двух этих устройств: защиту от перенапряжений, коротких замыканий и утечек тока.
Следом устанавливается еще один автомат, защищающий следующий за ним в цепи электронный таймер. Последний прибор, работающий по принципу реле времени, необходим для того, чтобы нагрев воды проходил по заданному расписанию. Для управления таймером можно предусмотреть специальную кнопку.
Для стабильной работы всей системы душа и защиты ТЭН требуется проверка уровня воды. Для этой цели в емкость опускается поплавковый уровень – устройство с нормально-открытым и нормально-закрытым контактами, которое размыкает цепь, если воды достаточно, и замыкает, если ее уровень слишком низок.
Главное в летнем душе – возможность управлять температурой воды. С этой задачей справится реле температуры, которое ставят в цепь после поплавкового выключателя. Электронное реле температуры позволяет задавать нужную температуру на ЖК-дисплее и обеспечивает нагрев или охлаждение воды. Чтобы реле отслеживало температуру воды, с ним надо соединить специальный датчик, который помещается в емкость.
Система автоматизированного душа требует частых коммутаций. Функцию включений-отключений цепи может взять на себя малогабаритный модульный контактор, установленный после реле температуры. Контактор будет непосредственно управлять питанием ТЭН.
Рабочая схема
Рассмотрим принцип действия получившейся схемы. При включении кнопки таймер начнет отсчет времени, в течение которого в цепь будет подаваться питание. Далее система с помощью поплавкового выключателя установит, хватает ли в емкости воды, а реле температуры определит, нужно ли ее подогревать. Если вода холодная, то реле даст сигнал контактору, который включит питание ТЭН. В электронном таймере задаются циклы времени работы душа. Например, система может включаться на два часа, самостоятельно поддерживая требуемую температуру воды. На следующие два часа можно запрограммировать отключение питания схемы душа.
Оборудование для организации автонагрева душа
Очередной терморегулятор для летнего душа на дачу
Сенсорные бесконтактные душевые
Автоматические сенсорные душевые в отличии от ручных, реагируют на присутствие человека в зоне чувствительности датчика пуском воды. Вода выключается автоматически после выхода человека из зоны чувствительности. Время задержки включения и выключения воды, а так же зону чувствительности датчика можно настроить. Электронные смесители идеально подходят для гостинниц, аэропортов, фитнес центров, спа салонов, для детей и пожилых людей в домашнем использовании и прочих мест интенсивного использования водных ресурсов. Они не только предотвращают наводнения, но и многие из них имеют функции предварительной установки и контроля температуры, что предотвращает повреждения от ожогов горячей водой.
Автоматические душевые позволяют существенно экономить ресурсы, так как пользователь тратит ровно столько воды, сколько необходимо. Теперь не нужно беспокоиться о выключении крана, система перекроет воду автоматически.
Солнечный коллектор для летнего душа.
Общий вид системы.
Слева сам СК на регулируемой подставке. Угол наклона должен соответствовать широте местности. Чтобы солнечные лучи падали на него перпендикулярно. Это конечно будет только в полдень, но и то хлеб. У нас это что то около 44 градусов. Шланги подачи и отвода воды утеплены во избежании потерь тепла.
Справа летний душ. Каркас из профильной трубы обтянут баннером выпрошенным у знакомого рекламного агентства.
Сверху стоит утепленная евробочка на 127 литров.
Вот точно такая.
Закутана в 3 слоя вспененого полиэтилена 10 мм и перетянута хозлентой. Но хозлента плохо себя показала под открытым небом и утеплитель начал расползаться. Поэтому в прошлом году бочка была дополнительно укутана в упаковочную пленку (не ту что с пупырками).
Сверху в бочку заходит налив холодной воды через металопластиковую трубу 20мм.
Схема сборки
СК строился по этой схеме с незначительными вариациями. Изначально хотелось собрать его как можно дешевле, я особо не верил в то что полипропилен сможет заменить медь, а строить СК из меди — дорого.Тут уж наверное выгоднее заводской купить. У них и вакуумные трубки и селективное покрытие и КПД бешеное.
СК спаян из полипропиленовых не армированных (зря конечно, но они дешевле) труб 20 мм и тройников 25*20*25 мм. Тройников ушло 48 штук, труб — 8 палок по 4 метра и 4 муфты 25 мм. Можно было обойтись и двумя муфтами, но на тот момент я еще не знал где будет вход, а где выход и вообще учился паять полипропилен.
Короб собран из досок 40*150 мм, снизу обит фанерой 6мм. Все дерево прокрашено горячей олифой.
Внутри все как в схеме, вертикальная решетка из полипропилена, минвата как утеплитель, оцинковка крашеная в черный цвет. Трубы тоже крашеные. Хотелось собрать его по быстрее поэтому красил все нитроэмалью и это оказался не лучший выбор. Полипропилен и так обладает малой адгезией да плюс еще и температурное расширение неармированых труб… В этом году пришлось все открывать и перекрашивать, так как нитроэмаль отслоилась с труб в виде тонкой пленки. Да я знаю про праймеры улучшающие адгезию полипропилена и вообще разных пластиков к краскам, но их у нас еще поискать надо да и лишние деньги тратить не хочется.
Сотовый поликарбонат тоже пришлось поискать, никто не хотел продавать его меньше чем 6 метров, а мне нужно было всего 3. Но нашел и накрыл СК в два слоя поликарбонатом 4 мм. Правда не учел размеров СК и ширину поликарбоната и пришлось монтировать поликарбонат не «по науке» — ячейками по горизонтали.
Вход и выход в СК — обычные садовые шланги ПВХ 19мм в теплоизоляции для труб, фиксируются хомутами. Обрезки садовых шлангов есть наверное в каждом доме. Температуру они держат вполне неплохо, давления там особого нет, но размягчаются и нужно следить чтобы не провисали и не пережимались. В планах сменить их на металопластик 20 мм. У него должно быть ниже гидравлическое сопротивление.
Бочка поближе. Видны разъемы датчика уровня и температуры.
Сегодня у нас облачно, но думаю к вечеру будет градусов 50.
Уровень показывают 7 светодиодов при нажатии на кнопку.
Видно что бочка полная. Черточка под последним светодиодом — это напоминание. Так как система работает по термосифонному принципу (горячая вода поднимается вверх, холодная опускается вниз) то для эффективной работы нужно разнести вход и выход из емкости на разную высоту. Поэтому выходной штуцер на дне бочки, а входной штуцер врезан ближе к верхней трети. Черточка отмечает уровень, когда вода в бочке гарантированно покрывает верхний штуцер и циркуляция не прерывается.
Температуру меряет обычный врезной китайский термометр. Только пришлось удлинить его провода (не заметил чтобы это сильно сказалось на его точности).
Датчик уровня самодельный на ULN2003A и кусочке макетки.
В бочке обрезок металопластиковой трубы с 8 медными колечками через равные промежутки. Кольца подключены к микросхеме на выводы с 8 по 1 начиная снизу.
Т.е. вода замыкает входы заставляя микросхему подавать напряжение на соответствующие выходы и зажигать светодиоды. По совпадению в витой паре UTP как раз 8 проводов. Все соединения выполнены на разъемах чтобы на зиму блок можно было отсоединить и убрать. Вообще вся конструкция на зиму разбирается. Остается только каркас душа.
Работает все от Кроны. Схема может и неправильная, но очень простая и доступная. Все компоненты (кроме кнопки и Кроны) были выдраны из панели микроволновки. 7 светодиодов, 7 резисторов и 1 микросхема. Так же плюс схемы в том что она работает только когда нажата кнопка, и Крона живет в ней уже 4-й год. Крона была выбрана из за наличия под рукой и простоты подключения (через контакты другой Кроны).
Поддон душа из старых… хе-хе… поддонов.
Слив воды идет по куску металопрофиля в грядку с перцами. Они не жалуются.
Видна линия подачи холодной воды. Она разделяется на наполнение бочки — через кран и на подачу в смеситель.
В смесителе удален дивертор и заглушены все ненужные выходы. Выход из бочки идет через тройники на горячую воду и на вход в СК.
Вообще из за вертикального размещения бочки и неторопливости термосифонной циркуляции, в емкости наблюдается температурное расслоение жидкости. Датчик термометра висит где то в нижней трети и в верхних слоях температура воды будет выше. Хорошо заметно, как во время длительной помывки начинает расти температура по мере падения уровня воды в бочке.
Поэтому в классических летних душах забор воды для помыва делают из верхних слоев воды через гибкий шланг с поплавком, но в моем случае температура даже в придонном слое достаточно высока и воду все равно приходится разбавлять холодной, так что я решил не заморачиваться.
Система работает уже 4-й год, сам душ — 5-й. Вначале была просто бочка крашеная в черный цвет, но максимум что удавалось в ней получить это 37 градусов. Теперь в среднем 45-50 и температура сохраняется комфортной как минимум на сутки.
Этот СК делался по большей части из того что было под рукой, ну кроме труб и поликарбоната. Если бы я делал еще один СК то я бы сделал все по другому. Да полипропилен дешев, но и обладает плохой теплопередачей. Из за этого приходится увеличивать размеры СК, а таскать эту дуру то еще удовольствие. Поликарбонат неплох, но мутнеет со временем и опять же, если делать СК меньше — то можно попробовать обойтись стеклом или стеклопакетом. Доска 40*150 в качестве корпуса — это избыточно, нужно искать что то полегче. Размеры 150*160 см тоже не айс, лучше сделать 2 модуля 150*75 чем одну такую бандуру. В бочке нужно обязательно делать перелив, и вообще неплохо предусмотреть автоматическое наполнение (но там нужно придумать алгоритм)
Чукча не писатель, чукча — читатель. Теперь можете задавать вопросы.
UPD.
Тэн для летнего душа в москве: 500-товаров: бесплатная доставка, скидка-63% [перейти]
Популярные товары в наличии! В категории: тэн для летнего душа — купить по выгодной цене, доставка: Москва, скидки!
