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

 

[Vovchik_88]

вместо вентилятора подключать будет работать?

Сгорит транзистор - у него маленькая мощность для подключения нагревателя, поэтому ставят реле и через него уже можно прогнать или 12 вольт или даже 220 вольт на термонагреватель.
Схема из 93 сообщения весьма несложная - но очень устойчивая и прекрасно себя зарекомендовала.

Простите ув. но не совсем согласен т.к. "Полевой ключ можно любой - с током не менее 10-15 Ампер (желательно больше 40 Ампер) и с напряжением 20-60 Вольт." если делать не большей нагреватель, то такого тока хватет с головой. К примеру у меня в креветочнике на 10л стоит нагреватель который я вытащил с старого телевизора керамический резистор (такой длинный) на ~90 Ом. питаю напряжением 24в. то ток примерно 500мА и хватает для нагрева с 19(комнатная температура) до 25.

P.S. сейчас испытываю Уф стерилизатор на основе лампы ДРЛ, кому интересно можем обсудить.

P.S.P.S. yarishNEW простите что влезаю в вашу тему со своими сообщениями)

[yarishNEW]

Я говорил про тот полевик который написано на схеме + человек делать экспериментов небудет = ему нужно уже готовое решение и желательно попроще , чтобы незатратно было.

[Aleksiy]

Чего опасаемся?

Чтобы в случае какого-либо косяка не сильно шваркнуло.

Появился такой вопрос: с какким температурным коэффициентом лучше использовать терморезистор?

[yarishNEW]

в случае какого-либо косяка

Гыыы! Так косяков здесь недолжно быть - это есть электричество.

с какким температурным коэффициентом лучше использовать терморезистор?

Обычно используется с отрицательным ТКЕ , а собственно куда это нужно? В ту схему которую вы давали?

Сообщение отредактировал yarishNEW - 18.1.2014, 16:16

[Aleksiy]

Так косяков здесь недолжно быть

Ну так-то да, но мало ли. Все-таки занимаюсь такими вещами время от времени.

В ту схему которую вы давали?

Да, хочу для начала ее попробовать.

Нашел еще вот такую схемку в Вашем сообщении, в ветке по охлаждению.
Правильно я понимаю, на диодный мост подается тоже 220В. Если не ошибаюсь, используется компаратор, только какой, не указано. И что за знак вопроса на соединении выводов 5 и 6. И еще знак вопроса, где написано не соединять, то есть не нужно это соединение. И по резистору R9 не совсем понял номинал. Извиняйте за такую кучу вопросов, просто хочу немного разобраться.

[yarishNEW]

Это схема терморегуляора на грелку - основана на тех схемах которые обговаривались в этой теме ранее. На диодах 220 вольт.
Компаратор стоит LM311.
Схема была собрана и безпроблемно работает до настоящего времени.
R9 - это указан диапазон сопротивления - это цепочка которая задает гистерезис схемы.
Выводы 5 и 6 соединил накоротко.

Сообщение отредактировал yarishNEW - 18.1.2014, 22:24

[Aleksiy]

Выводы 5 и 6 соединил накоротко.

Спасибо за ответы. А по поводу слов на схеме не соединять идет 220. Все-таки не нужно там нарисованое соединение?

[yarishNEW]

Там где 220 вольт соединять ненужно, я это ведь специально написал.

Сообщение отредактировал yarishNEW - 18.1.2014, 22:48

[Aleksiy]

я это ведь специально написал

Спасибо еще раз. Так, на всякий случай уточнил

[yarishNEW]

Наступило время межсезонья и в аквасах опять временно похолодало - нужно ставить грелки. Стали поступать в личку вопросы по нагревателям и их самостоятельному изготовлению. Вот одно из сообщений:

.... сколько и каких резисторов надо, чтоб соорудить грелку на аквас 25 и 50л и поднять тем-ру с 20 градусов до 25-26?...

Сначала смотрим таблицу из первого сообщения по которой определяем необходимую мощность нагревателя:

- аквариум 25 литров , перепад температуры 5 градусов = необходимая мощность нагревателя по таблице лежит в пределе 20-28 Ватт
- аквариум 50 литров, перепад температуры 5 градусов = необходимая мощность нагревателя по таблице - 39 ватт

Начинаем считать необходимые параметры для изготовления по примеру в первом посту:

- расчет для аквариума 25 литров = берем мощность 22Вт (так считать проще), расчет ведем по закону Ома:
1. уже определились с мощностью нагревателя - 22 Ватта;
2. теперь определяем протекающий ток - I=P/U - мощность делим на напряжение - 22 Ватт делим на 220 Вольт = 0,1 Ампера;
3. считаем необходимое сопротивление нагревателя - R=U/I - напряжение делим на ток в цепи - 220 Вольт делим на 0,1 Ампера = 2200 Ом = 2,2кОм;
4. берем советские резисторы МЛТ-2 (они мощностью 2Вт каждый) с сопротивлением 470 Ом - соединяем их 5 штук подряд (главное чтобы влезли в пробирку) и получаем 470 Ом*5 штук = 2350 Ом - т.е мы вписались в необходимый диапазон;
5. соединяем резисторы последовательно, засовываем в пробирку, засыпаем песком, утрамбовываем песок, подсоединяем сетевой провод с розеткой, герметизируем пробирку и уже можно включать в розетку т.к. нагреватель готов.

- расчет для аквариума 50 литров , расчет ведем по закону Ома:
1. уже определились с мощностью нагревателя - 39 Ватта;
2. теперь определяем протекающий ток - I=P/U - мощность делим на напряжение - 39 Ватт делим на 220 Вольт = 0,177 Ампера;
3. считаем необходимое сопротивление нагревателя - R=U/I - напряжение делим на ток в цепи - 220 Вольт делим на 0,177 Ампера = 1243 Ом = 1,2кОм;
4. берем советские резисторы МЛТ-2 (они мощностью 2Вт каждый) с сопротивлением 200 Ом - соединяем их 6 штук подряд (главное чтобы влезли в пробирку) и получаем 200 Ом*5 штук = 1200 Ом - т.е мы получили полное совпадение общего сопротивления с расчетной величиной;
5. соединяем резисторы последовательно, засовываем в пробирку, засыпаем песком, утрамбовываем песок, подсоединяем сетевой провод с розеткой, герметизируем пробирку и уже можно включать в розетку т.к. нагреватель готов.

Вместо резисторов МЛТ-2 можно\желательно применять более мощные резисторы, например мощностью 5Вт - при этом повышается надежность собранного нагревателя за счет меньшей нагрузки на каждый резистор.


Сообщение отредактировал yarishNEW - 4.10.2014, 20:54

[=Меломан=]

большое спасибо за подробную инструкцию, будем собирать)

[=Меломан=]

И так решил сделать еще одну грелку по этой схеме. Так как эта технология опробирована многими и работает нормально, не вижу причин чтобы не соорудить очередную грелку на 39 ватт
Были куплены пробирки в "Химреактив" по 5 грн и резисторы по 200 ом на ближайшем радиорынке. Тоже 5 грн штука. Советских резисторов такого номинала не было и я взял современные пятиваттные (типа керамика, кетай скорей всего)
Аккуратно откусываем лишнее на ножках, для того чтобы все это влезло в пробирку и осталось место для герметизации. Паяем 6 штук в одну цепочку и потом остается приделать лишь сетевой шнур. У меня оказался в наличии кабель с торшерным выключателем Это для удобства - не надо дергать вилку если необходимо выключить обогреватель на время...
Далі буде.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[yarishNEW]

Ждем результатов испытания!

[Werner]

интересно, подпишусь. может и сам сделаю.

[=Меломан=]

Так а шо там испытывать) 2 такие грелки работают около двух лет и норм. Просто еще пару штук разбил, как это бывает по неосторожности. А на птичке деды до сих пор продают такие поделки по 80-100 гривен и ниче....) только заливают по старинке...СМОЛОЙ!:)

[aleks4]

К ней добавить термодатчик цифровой и цены ей нет

[Stanislav G.]

К ней добавить термодатчик цифровой и цены ей нет

Ну почему же нет?
:

Были куплены пробирки в "Химреактив" по 5 грн и резисторы по 200 ом на ближайшем радиорынке. Тоже 5 грн штука.

И термодатчик на али 1,5-2$. Вот и сложили цену на такой нагреватель.
Ах, да, забыл - рабата собственными ручками. Ну это безценно.

Сообщение отредактировал Stanislav G. - 2.12.2016, 1:59

[yarishNEW]

Уже всё есть

Терморегулятор конечно получается по цене около 250 грн в сборе, но ведь случаи бывают разные, к тому же на этот девайс можно повесить несколько грелок которые будут равномерно распределены по аквасу. Для мелких аквасов это конечно не актуально, а вот для объёма "ванна" - тут уже все встает на свои места.

[=Меломан=]

Итак продолжаем...
Нагревательный элемент спаян, пробирка вымыта, мелкий кварцевый песок найден, промыт и просеян.
Хинт: песочек нужен очень мелкий, меньше миллиметра фракция. Чтобы между песчинками не было воздушного пространства и тепло от резисторов нормально отводилось
Также песок нельзя засыпать в пробирку просто так- так как он мелкий и хорошо напитывает влагу, необходимо его подсушить на сковородочке
Если этого не сделать потом при включении грелки в сеть может проступить конденсат изнутри, что не продлит жизнь нашего обогревателя.
На дно пробирки сыпем чуть песочка, потом резисторы, центруем чтоб их не было видно снаружи и сыпем оставшийся подогретый песок внутрь через леечку (оч удобно, чтоб не устраивать дома срач:)
После хорошенько все это дело утрясаем, трамбуем плотно и заливаем силиконом - предварительно обезжирив пробирку и сетевой провод спиртом.
Даем силикону высохнуть пару дней. Крепим присоски пластиковыми хомутами и откусываем лишние хвосты
ВУАЛЯ! наш бюджетный обогреватель готов и может применятся по назначению)
Позже добавлю фото готового изделия.

[yarishNEW]

Ждем фото и отзывов про первые впечатления от работы.