Водоснабжение кемпера - Устройство подогреваемого бака для воды
В нашем автодоме будет установлен утеплённый бак объёмом в 140 литров, предназначенный для технической (не питьевой) воды с возможностью её подогрева от охлаждающей жидкости двигателя либо с помощью электрического ТЭНа.
В этой записи я расскажу о внутреннем устройстве бака, а также про некоторые особенности используемых компонентов и причины их выбора. Ссылки и видео, как обычно, в конце. Поехали!
1. Магистрали водоснабжения будут из силиконовых трубок с внутренним диаметром 10 миллиметров (на фото по центру). Не забываем, что в автодоме воду приходится экономить, а оставленный без присмотра открытый кран - это непозволительная роскошь. Так что пропускной способности данных трубок, как показывает практика, вполне достаточно. Из плюсов - очень простой и удобный монтаж, занимают крайне мало места при прокладке (внешний диаметр - 13мм). Справа виднеется коробочка с латунными штуцерами и переходниками - покупал на Али, всё под диаметр 10мм.
В машине планируем установить три душевых лейки: собственно, в самой душевой кабине, в кухонном блоке с доступом с улицы через открытую сдвижную дверь, а также возле распашных задних дверей. Помыть ребёнка, напоить собак, смыть пыль с рук или вещей - во время стоянок лагерем постоянно этим пользуемся.
В "Калифорнии" у нас была оригинальная кемпинговая лейка с клапаном на ней, удовольствие недешевое. Так вот, если поискать на Али или в тех же хозяйственных магазинах (Леруа) устройство под названием "гигиенический душ", то будет то же самое по функционалу, но за меньшие деньги. :) Лейка, нажал клапан - вода пошла. Очень удобно в использованиии.
2. Далее что касается насоса для воды. Кемперостроители очень любят использовать вот такую вещь - самовсасывающую яхтенную помпу на 12 вольт. У нас такие стояли на Дефендере, так что я имел возможность сравнить плюсы и минусы.
Плюсов у неё два: высокая производительность и возможность всасывания воды из ёмкости (просто кидаешь шланг в бак или ведро, а сама помпа может быть установлена где-то в салоне: создаваемого при её работе вакуума будет достаточно, чтобы закачать воду).
Теперь что касается минусов:
- Большой размер
- Громкий шум и вибрации при работе. Можно сравнить с небольшим компрессором для подкачки колёс. О том, что вы включили насос, будут знать даже на улице.
- Как правило, в корпус встроено реле давления (на фото слева, с проводами), которое выключает насос при достижении заданного давления в магистрали.
- Высокая мощность, из-за которой во время включения-выключения идут скачки давления ("удары") в магистрали.
- По-хорошему требуется гидроаккумулятор для сглаживания давления и уменьшения времени работы насоса. Но он также занимает драгоценное место в кемпере, это минус.
3. Мы давно пользуемся погружными насосами TMC, всем, кому можно, я уже рекомендовал эту модель. Из минусов можно назвать лишь конструктивную необходимость погружения насоса в воду для работы (ну, на то он ведь и "погружной").
Теперь плюсы:
+ Оптимальная производительность. Слева модель на 10 литров в минуту, справа на 6. В реалиях автодома больший расход просто не нужен, так как чем больше ты будешь тратить воды впустую, тем чаще и дольше придётся её набирать.
+ Компактный размер. Не занимают места в салоне. Тот, что справа, проходит в горловину пятилитровой баклажки, набирать им воду можно буквально из любой тары.
+ Бесшумность! Они очень тихие, при включении ночью никто не проснётся.
+ Могут без проблем работать при закрытом кране (заглушенной магистрали) при необходимости. Не нужно реле давления и отдельный гидроаккумулятор, никаких "ударов" при открытии и закрытии крана.
+ Работа "на сухую" без последствий.
Дешёвые погружные насосы высокого давления обычно способны проработать без воды несколько секунд, после чего умирают - мотор вроде работает, но давления не создаёт (по аналогии с топливным насосом, который быстро выходит из строя при пустом баке). Этот насос я как-то случайно оставил работать на сутки, услышал тихое жужжание лишь на следующий день, когда подошёл к машине. И ему от этого ничего не было, продолжил работать дальше, замена не потребовалась.
4. Технические характеристики насосов.
5. Далее немного электроники. Слева внизу - поплавковый датчик уровня воды. Когда вода доходит до определённого уровня, поплавок поднимается, магнит внутри него замыкает герконовый датчик в корпусе и он начинает проводить ток, тем самым активирует какую-то нагрузку по аналогии с обычным выключателем.
Сверху - два термостата для системы подогрева воды.
Почему два? Первый будет следить за температурой воды в баке и активировать подогрев до температуры в 40-45 градусов (важный момент: у нас не будет разделения на горячую и холодную воду, а данная температура является оптимальной для мытья рук, посуды или приёма душа).
Но так как воду мы планируем греть с помощью охлаждающей жидкости двигателя, то пока мотор не прогреется, пытаясь нагреть воду мы будем дополнительно его (мотор) охлаждать. Второй термостат будет следить за температурой ОЖ, и при достижении отметки в 80-90 градусов будет включать систему подогрева.
6. Далее, собственно, сам бак. Про него я уже рассказывал - яхтенный бак для топлива объёмом в 140 литров, изготовлен в Италии. Пластик довольно толстый, на него можно наступать, легко выдерживает мой вес, нигде не прогибаясь. На стенках много рёбер жёсткости. Имеется ревизионная крышка для обслуживания и чистки. А вот внутренние перегородки, к большому сожалению, отсутствуют. Посмотрим, как оно будет в эксплуатации. Вес пустого бака - 12кг, размеры 110х40х40см.
Так как изначально он всё-таки предназначен для топлива, то на крышке имеется посадочное отверстие для датчика уровня заполнения (красная круглая заглушка с пятью винтами). И обратите внимание на резьбу, которая видна чуть левее и ниже неё. Отверстие заглушено, но туда можно вкрутить дополнительный штуцер.
7. Датчик уровня воды. По мере движения поплавка вверх-вниз по стержню меняется его внутреннее сопротивление. Стержни бывают разной длины, я подбирал себе по высоте бака (38 сантиметров, надо было брать 40). Выше на фото два показометра в коробках. Была идея подключить их вместе, но, к сожалению, не получилось: при параллельном подключении к одному датчику каждый начинает показывать значение в 2 раза меньше: например, когда один датчик показывает половину, подключаешь второй - и оба начинают показывать четверть. Не учёл этот момент при покупке, а продавцы такие тонкости не знали.
8. Итак, под наши требования для работы понадобится 4 штуцера: тот, что слева, я вкрутил в резьбу, о которой упоминал ранее (хорошо, что проектировщики её предусмотрели). Он будет предназначен для питания системы водоснабжения кемпера (кухонного крана и трёх душевых леек). Те, которые справа: через маленький с помощью второго насоса будет подаваться вода в теплообменник, а через большой подогретая вода будет возвращаться обратно в бак.
Ещё один момент: заливной горловины в кемпере как таковой не будет, по той простой причине, что единственное место, где у меня получалось набирать воду в бак именно из шланга - это у нас дома. Во всех остальных случаях это был либо источник, либо торчащий из земли / из стены кран не пойми какого диаметра, причём напор иногда был таким, что канистру из рук вырывало. Плюс не всегда получается подъехать нужной стороной машины близко к источнику воды. Вот такой вот личный опыт.
Так что в поездках буду вначале набирать воду в складное 15-литровое ведро, которое буду подносить к машине, кидать в него погружной насос, который уже будет перекачивать воду в бак через большой патрубок на фото выше.
9. Теплообменник. Шёл очень долго, больше двух месяцев, но наконец-то приехал. Корпус состоит из набора медных пластин. Внутри два независимых контура: один для горячей охлаждающей жидкости двигателя, второй для холодной воды из бака. Внутри они будут... правильно, обмениваться теплом, чем ещё можно заняться жидкостям в теплообменнике? Про подключение будет отдельный рассказ.
10. И последний, чертовски важный момент. Сапун. Нужен для выравнивания внутреннего давления при заполнении или сливе воды из бака. Если заполнять бак при заглушенном сапуне, то находящийся внутри воздух будет просто сжиматься в верхней части, испытывая соединения на прочность.
11. А вот если сливать воду с должным усилием, то яхтенный бак из толстого пластика с кучей рёбер жёсткости запросто может сделать вот так. Особенно если вода была залита на большой высоте, а после ты резко спустился вниз.
12. Трещина в углу пластика. Остаться без воды в горах Памира - умеем, могём, практикуем! :)
В общем, вроде мелочь, но должна быть обязательно. Патрубок сапуна планирую вывести в душевой поддон или рядом с ним: при заполнении или нагреве бака излишки воды просто вытекут и сольются на улицу.
13. И последнее. Греющий стержень (ТЭН) для воды. Camping Star Magnum 2000. Работал у нас в Дефендере, потом в Калифорнии, теперь вот ставлю его в Спринтер. Заявленная мощность - 75 ватт, по факту больше. Очень хорошая вещь, но сейчас стоит каких-то космических денег. Будет служить в качестве догревателя воды: бак планирую утеплить PIR-плитой толщиной 50мм, а чтобы вода на стоянках остывала медленнее, можно включать этот стержень. Я вообще не знаю, нужен ли будет он или нет, но, что называется, пользуясь случаем, решил заодно поставить и его.
14. Бак у нас появился ещё до покупки машины, два месяца лежал в гараже и вот настал "момент истины". Открутил горловину, чтобы посмотреть, что внутри. А там пусто. Лишь гофрированная трубка упирается в дно. Я-то надеялся на какое-нибудь чудо, но нет. Трубка, к сожалению, оказалась несъёмной: тянул очень сильно, но приклеено так, что, скорее, оторвёшь само посадочное место. Внизу в крышке горловивы виднеется вставленное сверло - это я решил рассверлить заглушенное отверстие под дополнительный штуцер.
15. Внутренний диаметр гофры 9мм, а значит, для подключения насоса придётся сделать переходник, не хватает ровно одного миллиметра, чтобы налез на насос. Пластик жёсткий, нагрев не помог. Зато с трубкой второго насоса никаких проблем не возникло! Обратите внимание на чёрные уголки, лежащие россыпью на столе. Были в коробках с какой-то мебелью из Икеи. Изначально у меня был простой план: приклеить их к стенкам бака суперклеем, а потом закрепить к ним насосы и греющий стержень. Но не судьба. Суперклей, который "клеит всё, кроме пальцев", с ними не справился.
16. Нашёл другие уголки. Что может быть проще, чем приклеить пластик к пластику? Ан нет! Держал около 15 минут, сушил строительным феном, вроде держатся, начал притягивать стержень хомутом - тут же отлетели.
17. Поехал в строительный магазин за подходящим клеем и пластиковыми уголками, чтобы поэкспериментировать. В итоге психанул, купил диск по алюминию для торцовочной пилы. Отрезал кусок профиля, загнал с торцов "икеевские" уголки, забил его киянкой в рёбра жёсткости. И никакого суперклея.
18. Вот что получилось в итоге. Верхний насос будет качать воду через теплообменник при заведённом двигателе. Нижний насос будет подавать воду в краны, он утоплен в ребро жёсткости, и когда верхний насос "уже всё", то он не сдаётся и выкачивает с самого дна около 5 литров воды. Кстати, несливаемый остаток бака составляет около 3-4 литров, что на 140 литров объёма, как мне кажется, отличный результат. Слева ТЭН, а на самом профиле закреплён чёрный датчик низкого уровня воды, чтобы при пустом баке насос не пытался гонять воду через теплообменник. Останется подключить автоматику, но это тоже в следующий раз. На фото ещё отсутствует датчик термостата, который будет управлять нагревом воды.
19. В крышке делаю минимально возможные отверстия, протягиваю проводку, не жалея герметика, заливаю стыки сверху и снизу.
20. Веселье пришло откуда не ждал. Начал устанавливать датчик уровня - а он не лезет, ведь внутри теперь полно проводов и трубок! А главное - герметик уже засох, и отрывать его, чтобы сделать провода внутри подлиннее, как-то жалко. В итоге получилось сделать так, что при установке горловины на место длинные трубки насосов как бы изгибаются в спираль и уводят в стороны прикреплённые к ним провода, оставляя по центру место для датчика уровня. Если учесть, что в отверстие крышки помещается только одна рука, а внутри при этом ничего не видно, провозился довольно долго.
21. В общем, бак готов! Проводка выведена и аккуратно собрана. Сначала хотел сделать разъёмы, но, наверное, это всё-таки лишнее, будет как обычно на скрутках и термоусадке. Штуцеры, предназначенные для теплообменника, смотрят влево по ходу движения авто, так как теплообменник будет расположен слева от бака. Настала очередь испытаний.
22. Датчик уровня. Подключается очень просто: синий провод показометра и синий провод датчика - это "минус", красный провод показометра - "плюс", а чёрный провод соединяем с чёрным проводом датчика. И всё! У прибора есть ещё два провода (жёлтый и оранжевый), при их подключении к "плюсу" включается красная или жёлтая подсветка на выбор.
По результатам испытаний: стрелка начинает движение (переходит с крайнего левого положения на букву "Е") когда в баке залито 30 литров. Видимо, надо было всё-таки брать сам датчик чуть длиннее. С другой стороны, наверное, это хорошо: когда стрелка показывает, что в баке пусто, то водой ещё можно пользоваться день-полтора в режиме экономии. Когда с "Е" переходит левее - в баке остаётся 25 литров.
У прибора не очень высокая точность: при заполнении бака стрелка двигается не плавно, а рывками, на видео я это показал. Не знаю, в чём дело, но подозреваю, что в поплавковом уровне, а не в показометре.
23. Термостат. Имеет два режима работы (на обогрев и на охлаждение), есть гистерезис (задержка срабатывания - например, греет воду до 40 градусов, а потом ждёт, пока она остынет до 37, и снова включает подогрев). Так как на фото бак пустой, то индикатор показывает температуру в 17 градусов внутри бака, что соответствует температуре воздуха в мастерской. Особо сказать про него нечего - всё работает, реле щёлкает.
24. Стержень подогрева воды. Используя 4 плоских "экстримовских" канистры заявленным объёмом в 20 литров, бак удалось наполнить ровно наполовину (70 литров вместо 80, точно по линии спайки пластика посередине бака). Так что реальный объём этих канистр получается 17,5 литров, кто пользуется - имейте в виду. Так вот, температура воды из-под крана была ровно 10 градусов. За 18 часов работы стержень подогрел воду внутри до 26,6 градусов, грубо говоря - один градус в час.
Я считаю, что результат очень неплохой, так как бак не утеплён, и горячая вода в баке через теплопотери грела воздух в гараже. После утепления эффективность работы стержня должна быть существенно выше, самому очень интересно, за сколько будет нагреваться полный бак чисто от электричества.
Потребление тока у стержня ровно 7,5 ампер, если умножить на 14,8 вольт зарядного устройства получим 111 ватт - в полтора раза выше заявленных 75 ватт. Но стержню уже много лет, когда-то внутри него работал термостат и он нагревал воду до 40 градусов. Потом что-то пошло не так, мощность увеличилась, а греет теперь "до упора" - небольшой объём может даже вскипятить. Такие вот особенности эксплуатирования немецкой техники.
Работу насосов фотографировать не стал, зато снял на видео. Если на словах - жужжат и качают воду, больше добавить нечего. Но кроме этого от них ничего и не требуется.
25. После испытаний бак занял своё место в кемперочке рядом с холодильником и дополнительными аккумуляторами. Осталась ерунда: сделать вокруг всего этого кровать и систему хранения, пристроить душевую и кухонный блок, развести электрику, водоснабжение и газ.
Обещанное видео:
Click to viewБюджет данного этапа и ссылки на оборудование:
Бак для воды Can-SB 140 - 16000р
https://alligator-boat.ru/internet-magazin/product/bak-statsionarnyy-toplivnyy-70l-84l-96l-102l-120l-140l-1-2
Погружной насос 2шт - 1800р
https://alligator-boat.ru/internet-magazin/product/nasos-osushitelnyy-100gph-12v
Датчик уровня топлива - 2200р
https://alligator-boat.ru/internet-magazin/product/datchik-urovnya-topliva-380-mm
Указатель (индикатор) уровня топлива - 1300р
https://alligator-boat.ru/internet-magazin/product/ukazatel-urovnya-topliva-ws
Греющий стержень Camping Star Magnum 2000 - 5000р (брал в 2014 году, сейчас стоит 13т)
http://autocamper-shop.ru/Vodosnabzhenie-i-oborudovanie/Boilery/77628/
Датчик низкого уровня воды - 300р
https://www.chipdip.ru/product/kls26-mr-l5
Термостат 2шт - 750р
https://aliexpress.ru/item/33056384382.html
Теплообменник не считаю, про его установку будет отдельный рассказ.
Итого: 27 350р (если учитывать, что стержень у меня уже был, то по факту ушло 22 350р).
Кемперочек строится полным ходом, так что продолжение следует!