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

 

[=Меломан=]

Грелка уже в работе. На улице +8 и можно даже не включать, но проверить то надо
Спокойно подняла с 20 до 27. При морозе за окном думаю будет греть до 25.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[yarishNEW]

С присосками кашерно придумал - возьму на вооружение!

[акварист]

Почитал,почитал и вот что хотел бы сказать.Конечно,грелки на резисторах имеют право на жизнь.Но в обоих приведенных здесь примерах расчета и применения есть недостатки,могущие привести к неприятностям.Сразу скажу,что уважительно отношусь к обоим авторам сделавшим грелки и описавшим их.УВажительно.Поэтому и хочу внести некоторые уточнения,ясность,чтобы уточнить скажем так..Жаль,что не увидел раньше этого.
1. Песок с его низкой теплопроводностью действительно,как писали выше не лучший вариант,особенно еще и в пластмассе..Он создает перегрев резистров. но тут,думайте сами..
2. Нельзя превышать допустимую по паспорту для резисторов мощность.
Что это значит для не электриков?
6 резисторов по 5 ватт- это по их паспорту суммарная допустимая мощность 30вт.А реально выделяющаяся мощность P=U*U/R. или, как нас учили в школе,кажется в 7классе, U квадрат,деленный на R.Что дает для нашей сети 220х220=48400.При этом все резисторы составят 6х200=1200ом.Тогда по вышеприведенной формуле общая мощность выделенная на грелке будет 40вт.Это превышение разрешенной мощности уже на 33%.А,если учесть,что песок плохо передает тепло...
...а теперь давайте представим,что в некотором промежутке времени у вас в сети было повышенное на 10% напряжение сети242в.Тогда 242х242=58564.В этом случае,разделив это число 1200ом,как и раньше, получим уже 48,8вт выделяемой мощности,что превышает уже на 63%.Не стану говорить о возможном перегреве воды.Меня больше тревожит лопнувшая пробирка и 220вольт,попавшие в воду.Предсказывать не стану.Я не гадалка,сами думайте.
...Отсюда строгий вывод.Ваша суммарная мощность резисторов должна быть больше рассчитанной и желаемой вами мощности.
Надеюсь все поняли.Если вы хотите получить на выходе 30вт,то суммарная паспортная мощность ваших резисторов должна быть больше на 20-30%.Впрочем, теперь с пониманием процесса-это уже ваше дело и ваша надежность.Остается только добавить,что те красненькие резисторы по 2вт,"совдеповские",как назвал их один из читателей более надежны и выдерживают большие перегрузы,чем КНР.И иные западные.У них все по честному.Наисано 5вт,не превышай,а то-получишь.
Следует также учесть,что опасный перегрев в приведенных случаях будет тем больше,чем больше требуемая мощность нагревателя.Сравните. напр.11вт и 39вт.Надеюсь понятно?Написал эти примечания для пользы дела.Надеюсь,никто на меня не обидится.
С уваж ко всем.

Сообщение отредактировал акварист - 30.12.2016, 22:27

[yarishNEW]

С одной стороны все правильно, но ...... с наступающим Новым годом!
Отпишусь после праздников.

[акварист]

С одной стороны все правильно, но ...... с наступающим Новым годом!
Отпишусь после праздников.

а тем временем, люди сделают нагреватели по некорректным рекомендациям и могут позже, после нового года, предъявить претензии. ТАК ПУСТЬ ЛУЧШЕ СРАЗУ УЧТУТ ЗАМЕЧАНИЯ

Сообщение отредактировал акварист - 30.12.2016, 21:51

[yarishNEW]

Несмотря на ваш преклонный возраст вы видимо забыли какими нагревателями пользовались в СССР-времена.
Такой нагреватель конструкции СССР-пром у меня до настоящего времени работает - да и не только у меня.

Ваши потуги подвести новую "научную" базу под десятилетиями безпроблемно работающую конструкцию нагревателя выглядят по крайней мере смешно, а в вашем возрасте это выглядит вообще грустно.
Конструкция нагревателя, методика его расчета, материалы используемые для изготовления - всё это прописано в старых книгах которые вы вроде бы как должны знать.
Как говорилось в известном произведении :
– Что же я должен делать? – простонал Ипполит Матвеевич.
– Вы должны молчать. Иногда, для важности, надувайте щеки. - посоветовал Остап.

Ниже привожу несколько ссылок на книги в которых всё детально расписано, повторите давно пройденный и слегка подзабытый материал.
Читаем-изучаем внимательно старые книги по аквариумистике
Вот ещё одна громкая книга и автор - Цирлинг М.Б. Аквариум и водные растения

Небольшой коммент по используемой акваристом формулы для расчета мощности нагревателя: - для расчета такого простого электроприбора использование приведенной им формулы неправомерно.
Для нагревателя подходит расчет мощности по закону Джоуля-Ленца который именно дает количественную оценку теплового действия электрического тока.
Указанная акваристом формула используется для оценки комплексной электрической мощности, что является совершенно излишним для обычного нагревателя.

Вообщем могу сказать так: - человек ещё не выучил того, что я уже успел забыть.
Надеюсь, что человек всё-таки найдет в себе силы признать ошибку и написать об этом в теме.
При этом я прекрасно понимаю, что пенсионерский гегемонизм не позволит этого сделать, но всё-таки .... надеюсь на ещё присутствующий у человека здравый смысл.

Выделенная часть текста была мною дописана после того, как я с помощью интернета восстановил в памяти все уроки физики за 8-9-10 классы.

Сообщение отредактировал yarishNEW - 3.2.2017, 16:21