" title="Написать письмо">Написать письмо
Много статей не имеет срока устаревания. Есть смысл смотреть и 2011, и даже 2008 год.
Политика сайта: написать статью, а потом обновлять ее много лет.
Открыта карта сбербанка для материальной поддержки сайта: 4276380098007698.

Рекламодателям! Перестаньте спамить мне на почту с предложениями о размещении рекламы на этом сайте. Я никогда спамером/рекламщиком не был и не буду!
Ваш IP: 54.167.29.208
Вы подарите мне деньги на развитие этого сайта?
 

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 998
Просмотры материалов : 3156444
 
Портативный подогреватель своими руками (04.06.2016). Печать E-mail
2016 - Июнь
04.06.2016 00:00
Save & Share
Ранее писал о том, что всякие обогреватели в прикуривателе не являются пожаробезопасными для самого автомобиля. Также приборы являются, по сути, китайским хламом: подаренная кружка-подогреватель потекла после первого же применения. Приспособил ее для подогрева воды от розетки 220В - грела до 60 градусов, однако тут в дело вступил китайский пластик - и воду с пластиковым привкусом пить не стал. Но сама идея подогрева воды на рабочем месте без использования чайника получила продолжение: подогрев не только воды, но и химических растворов.

Сначала была идея купить нихромовую проволоку и обмотать ей объект нагрева. Но встал вопрос пожароопасности и ожогоопасности данной конструкции. Поэтому пришлось прибегнуть к классическому нагреву дна объекта через сторонние предметы.

В прошлом проводил тестирование высокомощных резисторов SQP. При стрессовых ситуациях они ведут себя хуже ОМЛТ, однако имеют важное преимущество: форму прямоугольного бруска с хорошей теплоемкостью и теплопроводностью (керамика). При этом каждый номинал мощности соответствует определенным размерам бруска.

В итоге, в сочетании с правильным адаптером питания и высокотемпературным герметиком, данные резисторы используются как ровная площадка: для успешного нагрева до 100-200 градусов и передачи тепла предмету, стоящему на ней. Хорошо проводит тепло кружка из нержавейки с плоским дном (подогрев напитков), а также стеклянная посуда (подогрев химических растворов).

В качестве термоизолятора к нижней части резисторов тем же герметиком приклеивается доска от 2см (даже при 220 градусах на резисторах сохраняет лишь тепло-обжигающее состояние, то есть не выходит за пределы 45-60 градусов).



Эмпирическим путем определился подогреватель №4: для 4 последовательных резисторов SQP 20Ом/15Вт выбран лежащий лет 6-8 без надобности адаптер питания от принтера HP DeskJet 400: 30В/0.4А. Рассеиваемая мощность 11.25Вт не превышает предел резисторов 60Вт. Нагрев кружки 300мл из-под холодного крана выходит на рабочую температуру 44 градуса кружки за 1 час. Резисторы однократно обгорают и более не дают неприятного запаха, сохраняя температуру 56 градусов.

Также было собрано еще 3 варианта данного подогревателя: с цилиндрическими советскими резисторами, коих в избытке. Однако с советскими резисторами ОМЛТ-2 и МТ-2 произошло фиаско. При подаче на подогреватель №1 12В (57.6Вт) раскаляет резисторы выше 90 градусов, что приводит к постоянному противному запаху неизвестного происхождения. Так как резисторы ОМЛТ и МТ защищены эмалью - именно она могла давать такие испарения. Запах трудновыводимый, пришлось устраивать сквозняк (наиболее эффективно - с открытой входной дверью). В итоге подогреватель №1 можно питать только от 5В при сопротивлении 2.5Ом (должно быть 1.5 - но пайка вносит коррективы) - и на нем рассеивается всего 10Вт, совсем для маленькой кружечки сгодится.

На резисторах особо стойких С5 подогревателя №2 температура была в районе 120 градусов - и запах не отмечался.

На подогревателе №3, работающем от 220В, стояла стеклянная тара. Вода в ней была 74 градуса (резисторы имели температуру 180-220 градусов), однако на самом стекле остался желтый налет (высокотемпературные выделения сконцентрировались на стекле). Желтизна - может быть признаком серы. Нужно было капнуть серной кислотой для понимания: от дерева - почернела бы (потеря углерода из C5H8O4 или C6H10O5), от эмали с соединением серы (сернистый газ, сероводород и прочие) - реакции бы не было. Но банку уже выкинул. Мало того, на подогревателе №3 были допущены ошибки: нужно было проверить предельное напряжение резисторов МТ: оно равно 200В - при работе от сети возможен межвитковый или изоляционный пробой (ведь пик 311В).
С 220В нужна предельно аккуратная пайка и полная изоляция всех контактов двумя слоями герметика. В моем случае один не до конца пропаянный контакт вызвал электрическое шипение, и место его локализации определить было достаточно сложно. Шипение плохо тем, что может породить электрическую дугу (шипение со временем нарастало - значит, расстояние в месте пробоя стало увеличиваться). Это шипение дало неожиданный результат: резисторы МТ-2 имеют нелуженую металлическую часть ближе к началу краски. То есть, в моем случае, я должен был длину серединных ножек делать больше, чтобы попасть флюсом на луженую или предназначенную для лужения зону.

Важно соблюсти правило: сначала отрезать все концы резисторов и залудить их, потом клеить, только потом паять. А то упарился паять короткие концы (на снимках это заметно: уже просто заливал избытком олова, лишь бы сцепило).

Цена такой "кружки" у радиолюбителя будет равна стоимости тары. В моем случае опять 0 рублей; т.к. тара уже была, а резисторов полные 8 ящиков (если покупать кружку из нержавейки - стоит около 60 рублей).

О ценах на резисторы. Как это дико ни звучит, самое дешевое место - магазин "Чип и дип". 1.2Ом/20Вт по 11 рублей, 1.1Ом/10Вт по 7. Комбинация 5 таких резисторов последовательно легко позволит получить примерно 24Вт с адаптера 12В/2А. Или 0.68Ом/10Вт: 4 таких резистора последовательно позволят получать от стабилизированных 5В разъема USB около 9.2Вт (и разъем будет успешно выдавать их длительное время).

Итак, алгоритм сборки подогревателя:
- резисторы: только SQP. Если несколько рядов - сначала спаиваются (хотя бы лудятся) и только потом приклеиваются. Общее сопротивление, за счет пайки, всегда будет больше расчетного. Для 220В не допускается только параллельное соединение (резисторы SQP держат 10Вт - 750В, 20Вт - 1000В). Пайку производить в 2 захода (с двух сторон) для увеличения качества пайки;
- дерево: не смолистое (не сосна), не пропитанное (чистое);
- герметик: Makroflex TA145, мазать толстым слоем 1-2мм из-за неровностей резисторов, сильно придавить на период сушки;
- для исключения перегрева можно в конструкцию поставить многоразовый термопредохранитель KSD-175 на 160 градусов;
- для полного ограничения распространения тепла от подогревателя на его подставку снизу дерева можно прикрепить 4 пластмассовые ножки;
- для равномерного распределения тепла к объекту нагрева на резисторы можно наклеить лист металла, расплатой будет потеря температуры на листе.

В процессе тестирования подогревателей разных резисторов и сборок сформировался вывод, что мощность более 30Вт для разогрева и подогрева не требуется. Вода из-под крана за час выходит на рабочую температуру и стабильно держится. Рабочая температура определяется, исходя из текущего назначения подогревателя. Поэтому удобно использовать концепцию высокоамперного реостата: параллельные сопротивления и переключатели (можно сделать и на транзисторе с потенциометром). С поправкой на 220В: резисторный блок обязан иметь последовательные соединения. Вот чистовой вариант: комбинация последовательных и параллельных соединений со ступенчатой регулировкой мощности, от сети 220В. Однако потеряна возможность плавной регулировки транзистором тока по всей цепи.





Итог примерно такой (без термопредохранителя):
- резисторы SQP 1кОм/20Вт, соединенные последовательно параллельными 500Ом;
- все выступающие контактные места залиты герметиком КЗСК для исключения поражения напряжением 220В. Это меня спасло точно 1 раз, потому что коснулся-таки ножки выключателя рукой;
- четыре ножки из пластика для предотвращения передачи теплу мебели (поднятие доски на 5мм);
- жесткая фиксация выходного провода под ножками при помощи пластиковой пластины и промежуточных проводов герметиком КЗСК. Ни один провод никогда не коснется резисторов своей изоляцией;
- лист металла толщиной почти 6мм большей площади - нужно не более 2мм равной площади: прогревается долго, остывает долго за счет большой теплоемкости и тратит часть тепла зря;
- переключатели мощности (с избытком контактов): 32/24.2/19.36Вт (109/90/66 градусов на листе металла без герметика, 171/117/89 градусов на чистых резисторах, 116/99/75 на резисторах с приклеенным металлом). Сами резисторы способны выдержать 120/160/200Вт соответственно - можно было и поменьше номиналы выбрать.

Сначала думал, что ошибочно было склеивать резисторы близко друг к другу (чтобы не передавать тепло на соседние при их бездействии). Однако сама ошибка ошибочна: все равно от листа металла тепло перейдет ко всем резисторам, а использовать съемные листы разного размера нецелесообразно. Использование тонкого слоя высокотемпературного герметика для склеивания резисторов и металла позволила повысить температуру.

...sic! А про автономный подогреватель под названием "спиртовка" я совсем забыл! Правда надолго его не хватит. И как я завидую тем, у кого есть газ.

(добавлено 08.06.2016) Если подогреватель используется только для подогрева химических растворов - посредник в виде листа металла не нужен, можно клеить сразу стеклянную тару.

(добавлено 09.06.2016) Старый дисковый чайник также может быть решением проблемы: с регулировкой напряжения (мощности) при помощи диммера (простейшего, из симистора и резистора) можно внутрь чайника ставить стеклянную посуду с раствором и заливать чайник водой (кажется, такой способ называется "водяная баня", когда в кастрюлю заливаешь кипяток и греешь йогурт из холодильника). Получается водяная баня без остывания с гораздо большей эффективностью, т.к. стекло нагревается в трех плоскостях.

(добавлено 11.07.2016) Перевернутый утюг с фиксацией и регулировкой напряжения тоже годится.
Обновлено ( 08.12.2016 21:19 )
 
 

Последние новости

©2008-2018. All Rights Reserved. Разработчик - " title="Сергей Белов">Сергей Белов. Материалы сайта предоставляются по принципу "как есть". Автор не несет никакой ответственности и не гарантирует отсутствие неправильных сведений и ошибок. Вся ответственность за использование материалов лежит полностью на читателях. Размещение материалов данного сайта на иных сайтах запрещено без указания активной ссылки на данный сайт-первоисточник (ГК РФ: ст.1259 п.1 + ст.1274 п.1-3).