Пластиковый нагреватель для нано, Технология изготовления и методика расчета нагревателя Опции

[yarishNEW]

И вот свершилось! Всё-таки решил создать новую тему несмотря на то, что уже описывал (Аквариумные полезняшки из пришлого , Обігрівач в мікро акваріум, як зробити? , Офисный миниобогреватель для нано ) приведенную далее технологию самостоятельного изготовления сверхбюджетного нагревателя для аквариума с использованием в качестве нагревателей резисторов и напряжения в розетке 220 Вольт.

А с чего всё началось? - Насмотревшись Произведений (не боюсь писать это с большой буквы) от гуру нано-аквариумистики arelav решил и себя попробывать на этом поприще. Склеил акву 20*20*25высота ~ 8 литров и начал подготовку к её запуску. Используя данную ёмкость как временное пристанище для растений столкнулся с отсутствием мелкого нагревателя для данной аквы который решил сам изготовить полагаясь на уже имеющийся опыт. Изготовление этого нагревателя занимает от силы 1 час времени и затрат бюджета (в моём случае 8 грн.45 коп.). Причем есть возможность изготовить нагреватель мощностью от нескольких Ватт (для наноаквы) до 150 Вт (просто большей мощности не делал).

Сначала определился с тем, что дополнительно делать терморегулятор я не буду (просто буду подогревать воду до необходимой температуры – здесь мне помогла вот эта страничка) - переношу её сюда, чтобы не потерялась во времени.

С помощью этой же странички определился с необходимой мощностью нагревателя исходя из того, что мне необходимо поднять температуру воды с 21 до 26 градусов и объём моей аквы 8 литров (получилось 8-11 Вт). Затем произвел расчет нагревателя по закону Ома, и так:
1. уже определились с мощностью нагревателя - 11 Ватт (8 Ватт);
2. теперь определяем протекающий ток - I=P/U - мощность делим на напряжение - 11 Ватт делим на 220 Вольт = 0,05 Ампера (для 8 Ватт – 0,0364 А);
3. считаем необходимое сопротивление нагревателя - R=U/I - напряжение делим на ток в цепи - 220 Вольт делим на 0,05 Ампера = 4400 Ом = 4,4кОм (для 8 Ватт – 6,04 кОм);

После этого пошел по магазинам где купил: - пробирочку (70 коп.) , 20мл шприц (80коп.) , 4 резистора мощностью 2 Вт каждый (в сумме 2 грн.) - на обратном пути из магазинов (после долгих поисков) нашел небольшую кучку песка откуда и взял пригоршню - после этого радостный прибыл домой .

4. Пробирка имела размеры - диаметр около 15 мм , длинна 150 мм - эти параметры можно корректировать по наличию необходимого типоразмера или даже формы нагревателя - данные размеры примерные т.е. не есть догмой. А зачем Вы спросите шприц? – решил попробывать сделать пластиковый нагреватель – дань современным тенденциям в аквариумистике.
5. Резисторы выбрал одной мощности (2 Вт) и одного номинала (1,5 кОм) - это даёт равномерный нагрев и надежность. Учтите, что предварительно определяемся с их количеством (чтобы влезли в пробирку + 5 мм песка внизу пробирки + 10 мм от верхнего резистора + 10-15мм на герметизацию выводов = 150 мм - значит в спаянном состоянии резисторы должны иметь не более 110-120 мм).
6. Резистор 2 Вт с "хвостами" для спайки имеет длинну 30мм => 120 мм : 30 мм = 4 штуки => больше этого кол-ва в пробирку не влезет – поэтому и взял 4 шт.;

Мокрый песочек кинул в сковородочку и просушил на мелком огоньке – чтобы хорошо засыпался и изолировал электрически. Пока сушил песочек принял решение - буду всё таки делать пластиковый нагреватель – надо идти в ногу со временем, отработать технологию и проверить живучесть данного метода. После этого шприц подогрел на огне (надо аккуратно – на фото видно, что чуть было не расплавил лишнего) и расплющил «хвостик» для односторонней герметизации.
Спаял 3 резистора (больше в шприц не влезло) подпаял гибкие провода с вилкой, вставил в шприц и засыпаем сухим кварцевым песком, утрясаем песок для плотности.

Далее решил проверить работоспособность методом включения – результат меня удовлетворил (в течении около двух минут шприц в руках нагрелся до температуры около 38 градусов – далее я уже всё отключил т.к. греть это будет воду, а не руки).

По окончании всех этих операций залил шприц сверху аквариумным герметиком, сформировал мокрыми мыльными руками верхний край и поставил сохнуть.

Как поведет себя изготовленный пластиковый нагреватель? – это уже следующее сообщение через несколько дней, а пока обсуждаем и пользуемся методом расчета и технологией изготовления (только используя стеклянную пробирку – это уже отработанная, надежная, почти классическая технология).
На сегодня всё, пошел


Довесок от 4-03-2010 года - 22.35

Нервы не выдержали - прекрасно зная, что силикон сохнет со скоростью около 2 мм в сутки, несмотря на то, что верхний слой герметизации ещё под пальцем мягенький - решил уже провести гидроиспытания с нагревом воды с использованием изготовленной мною грелки.

Периодически вытаскивая грелку производил контроль нагрева пластмассы корпуса, как на воздухе так и в воде. В воде пластик наощупь имеет температуру воды, на воздухе - после того как руке становилось тепло (38-39градусов) помещал нагреватель обратно в воду (ведь расплавление пластика - это не моя цель). Эксплуатация в течении 4-х часов казусов не выявила. На ночь оставлять его без присмотра не рискую - в выходные поставлю уже на суточный прогон с постоянным визуальным контролем процесса , а пока вытаскиваю из воды и даю спокойно засохнуть силикону.

Сообщение отредактировал yarishNEW - 4.10.2014, 20:08

Эскизы прикрепленных изображений

 

[yarishNEW]

Да нет у нас в нагревателях терморегулятора!

Практика доказала практичность такой укупорки, она герметична, быстрозастываема и ремонтопригодна в отличии от цемента и силикона.

[lerare]

Не один год имел дело не с парафиновыми, правда, но с восково-канифольными смесями.
Могу сказать точно - малейший перебор с канифольлью - смесь получится хрупкой; недобор - излишне пластичной.
В обоих случаях нагрузка на шнур может привести к нарушению целостности "пробки". Это теоретически и ИМХО. Но я бы не стал связываться с такими вещами. Термоклей как-то надежнее - быстро затвердевает, если поверхность обезжирена, хорошо прилипает к поверхности.

[yarishNEW]

Ну я тоже считаю, что современные смеси лучше чем цемент и парафино-канифольная смесь. Просто я предложил альтернативный вариант цементу который после затвердения совершенно нельзя выковырять из пробирки для ремонта нагревателя.

[05772]

Да нет у нас в нагревателях терморегулятора!

И напрасно. Очень полезная штука. Позволяет не заморачиваться с подбором мощности. Я их тоже сам делаю.

Не один год имел дело не с парафиновыми, правда, но с восково-канифольными смесями.

И я имел. Точнее, я их сам придумал, когда помогал приятелю в создании домашнего заводика по изготовлению прессформ и термопластлитейной машины.

Просто я предложил альтернативный вариант цементу который после затвердения совершенно нельзя выковырять из пробирки для ремонта нагревателя.

Зачем выковыривать? Сама по себе пробирка очень дешева. Единственно когда это нужно, при создании солидного длинного обогревателя из кварцевой трубки для бытового электроподогревтеля.

[Ragnar_VD]

Приветствую Вас!!
Давно хотел сделать нечто подобное для нанчика 10л.
И вот, начитавшись Вашу темку решился. Но на всякий случай спаял небольшой терморегуляторчик на компараторе LM 393N.
Но я вот о чем. По поводу "эстетики" и "нанотехнологий" так-скать. Валялись в столе на работе фломастеры (маркеры) немецкие
(разных цветов). Одно время наша контора только их и покупала. Вот они как раз и подходят по размеру и в акву и 2 шт МЛТ засунуть
можно. (можно и 3 шт). Вот собственно фото. (Процесс изготовления не заснял, не было аппарата). Получился довольно неплохой такой-себе
Шнайдер! (Не сочтите за рекламу).

Эскизы прикрепленных изображений

 

[05772]

По поводу "эстетики" и "нанотехнологий" так-скать.

Взять тонкий провод в пластмассе ПВХ, припаять тонкий высокоомный провод, к другому концу которого припаять второй провод питания, аккуратно потянуть и втащить высокоомный внутри. закапать внутрь какое-нибудь масло, аккуратно загерметизировать. Прилепить тиристорный регулятор с жестко заданной мощностью, потребной для подъема температуры на 10 гр. Но оставить на всякий случай подъем температуры на 20. К нему собственно теплорегулятор на кт315. Даже датчик температуры на нем. Ура.

[yarishNEW]

спаял небольшой терморегуляторчик на компараторе LM 393N

А схемкой можно поделиться?

[Ragnar_VD]

Да не вопрос. Я её (схему) где-то в и-нете нашел - не помню.
Итак: (в схеме необходимо поменять Инвертирующий вход (2) на Неинвертирующий (3), иначе будет "холодильник")
R2 - любой терморезистор с отрицательным ТКЕ например ММТ1 номиналом 10..30кОм. (5,1к у меня не запустился, надо другое плечо компаратора менять или поставить 2 шт последовательно).

R1 = R2*2
R3 = R4
R5 = 1 кОм
Q1 - 2N3904, 2N5551 или аналогичный, на ток коллектора 200мА.
R6 = 24 ... 47 Ом (если нужно, чтоб вентилятор вращался на минимальных оборотах при температуре ниже срабатывания датчика). -- Это Вам не нужно, это для охлаждения. (меняем 2 и 3).


Еще вариант, только с фильтром питания (ну это уже шаманство). рис.2 (также меняем 2 и 3 местами)
Добавлены:
R6 = R7 = 10 Ом
C1 = C2 = 47мкФ х 25В

Там где подключается FAN -- ставим реле на 12В (у меня, например, JZC-4123-12VDC -- дешевенькое). Нагреватель подключаем к нормально РАЗОМКНУТЫМ контактам. Параллельно обмотки -- 100-500 ом резистор + светодиод (красный например -- типо "вкл". )


Тю! Схемы наоборот прикрепились. Т.е. где кондеры С1 и С2 -- это рис.2

Сообщение отредактировал 364 - 3.2.2017, 13:28

Причина редактирования: оверквотинг - излишнее цитирование

[yarishNEW]

И ещё вопросик - а как с дребезгом контактов? или переключение происходит быстро, без дребезга?

Сообщение отредактировал 364 - 3.2.2017, 13:29

Причина редактирования: оверквотинг - излишнее цитирование

[Ragnar_VD]

Да! Забыл сказать.
Я всегда в своих (или не своих) аквариумах, помимо 220В, использую низкое напряжение. Т.е. блок питания с понижающим трансформатором на вторичной обмотке у которого 16В. Там есть 5,9,12В постоянного напряжения. И, например, питание такого маленького обогревателя идет напрямую со вторичной обмотки, т.е. от 16В. Конечно можно и 220В туда зашарашить - топикстартер тому пример (да и я пробовал - работает!!), только как то спокойнее на "Лов-вольтаже"

[yarishNEW]

Промышленные ведь выпускают на 220 Вольт - поэтому не стоит заморачиваться с трансформатором - проверено опытом эксплуатации и изготовления в 25 лет.

Ответте , пожалуйста на мой предыдущий пост - по дребезгу контактов реле.

[Ragnar_VD]

На счет дребезга -- замечен "не был " переключение быстрое, там же (в компараторе) по сути 2 Операционных усилителя, в которых, как я понимаю, мультивибраторы?
(Я не большой спец ). Единственное, что, если увеличить гестерезис . А так -- работает (щелкает) чудненько.
Я вот подумал, если бы вместо реле стоял, скажем, семистор -- втихаря переключался бы -- то кто его знает?

Сообщение отредактировал 364 - 3.2.2017, 13:29

Причина редактирования: объединение сообщений

[yarishNEW]

Сейчас в личку сброшу перечень темок - как работать с форумом.

[05772]

И ещё вопросик - а как с дребезгом контактов? или переключение происходит быстро, без дребезга?

Контакты реле дребезжат. Но нагрузка активная, так что не существенно. Разве что они не рассчитаны на 220В и ток нагревателя.

переключение быстрое, там же (в компараторе) по сути 2 Операционных усилителя, в которых, как я понимаю, мультивибраторы? (Я не большой спец

Компаратор это не ОУ, а специфическая штука. Мультивибраторов там нет. Для гистерезиса дать через большое сопротивления положительную обратную связь. Лучше всего прилепить маленький симистор примерно как BT169D, MCR100-8 , нагруженный на нагреватель. Потому как их везде полно, а реле нужного типа сложно искать.

[yarishNEW]

Лучше всего прилепить маленький симистор

А куда прилепить? вместо транзистора? А вместо реле тогда будет нагрузка? Это на 12 Вольт если, а я полюбляю 220Вольт.

Сообщение отредактировал yarishNEW - 13.12.2011, 18:27

[Ragnar_VD]

Приветствую!
"Прилепить" вместо реле. он (симистор) тоже коммутирует.
У меня реле как-раз на 220В (коммутация) -- я мыслил маленький акваэлевский плоский нагреватель туда прилепить.
Дребезга таки нет.

Сообщение отредактировал 364 - 3.2.2017, 13:30

Причина редактирования: оверквотинг - излишнее цитирование

[yarishNEW]

"Прилепить" вместо реле. он (симистор) тоже коммутирует

Но как тогда схему с тиристором развести на 220 вольт которые пойдут на грелку?

Сообщение отредактировал yarishNEW - 13.12.2011, 19:43

[Ragnar_VD]

Вообще-то, конечно, можно и через симистор сразу, но, тут необходимо учесть то, что при подключении 220В (и 12В (5В) -- это на управляющий электрод симистора)
необходима гальваническая развязка, а то если пробьет симистор , сразу сгорит и регулятор и дальше по схеме (т.т.т).
Таким образом получается, что надо отдельно собрать "силовой блок" и, собсвенно, блок управления. Ну а силовая схемка примерно вот такая.
Симистор собственно BT139. (К порту МК -- это "-"). Но надо помнить, что этот оптический драйвер МОС 3041 запитывается от 5В.
Т.е. если по схеме выше (терморегулятор) 12В, то можно поставить кренку на 5В и от нее уже "+" на первую ногу (Vcc).
Да и напряжение на которое рассчитан конденсатор С1 должно быть примерно в 2 (ДВА) раза больше коммутируемого напряжения - 0,01мкф 400В например или выше (600В ).

Сообщение отредактировал 364 - 3.2.2017, 13:30

Причина редактирования: оверквотинг - излишнее цитирование

Эскизы прикрепленных изображений

 

[amator]

Доброго времени суток. А резисторы на обогреватель только такие подойдут как на ваших фото или и такие?

[lerare]

amator
Надо смотреть их маркировку по мощности. Может и подойдут.

В радиомагазинах есть в продаже импортные керамические резисторы мощностью 5 Ватт (так у продавца и спросите). Стоят копейки. Их можно с успехом использовать.

Сообщение отредактировал lerare - 15.12.2011, 14:24