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

 

[1GOG]

Отлично!
Но... Теплопроводность пластмассы гораздо меньше стекла. Практически никакая...
Из этого 2 предположения:
- КПД обогревателя будет низким. Формулы расчета мощности предполагают корпус из стекла и хороший теплообмен от песка к воде.
- пластмасса, являясь материалом аморфным, внутри шприца может перегреваться, вплоть до плавления, а снаружи быть холодной.
Всё ИМХО.

[Анютка]

скажите пожалуйста,а до скольки градусов он греет И как он выключается?

Сообщение отредактировал Анютка - 4.3.2010, 0:22

[yarishNEW]

1GOG - для того, чтобы определиться с возможностью делать нагреватели из пластмассы я и произвожу данный эксперимент - нагреватели в пробирках вещь проверенная и отработанная, но ведь уже делают пластмассовые нагреватели.
Анютка - нагреватель никак не выключается - почитайте внимательно четвертую ссылку (за счет низкой мощности нагревателя он включен постоянно и просто поддерживает в акве установленную разницу температур - в моём случае это 5 градусов) - до скольки градусов греет? - эти эксперименты я собираюсь провести в ближайшее время и опубликовать результаты .

Вот привожу вырезку по той ссылке которая дана в первом сообщении.


Сообщение отредактировал yarishNEW - 25.10.2013, 19:07

[Joy]

Резистор - это сопротивление

Это был вопрос. Я с электротехникой неочень дружу

Сообщение отредактировал 364 - 3.2.2017, 13:26

Причина редактирования: объединил сообщения

[kvn79]

Да, резистор - это сопротивление. В обогревателе то используется его "нехорошее" для радилюбителей свойство нагреваться при прохождении электрического тока.
Компьютерщики страдают от нагрева резисторов, а аквариумисты балдеют - вот вам и борьба противоречий...

Извините - сразу не понял (не вижу знак вопроса ).

Сообщение отредактировал 364 - 3.2.2017, 13:26

Причина редактирования: объединил сообшения

[yarishNEW]

Сегодня утром :blink_s: начал суточный "прогон" нагревателя. Специально, чтобы не пропустить момент когда нагревателю будет плохо - данную операцию произвожу именно сегодня, чтобы визуально контролировать весь процесс. Старт был дан в 9 утра при температуре воды в акве 22 градуса, в течении 4-х часов температура поднялась до 24 и пока стабилизировалась на этом показателе (состояние на 16-00).


Состояние на 20-00 8 Марта СГ - температура в акве колеблется 24-25 градусов в зависимости от температуры в комнате - думаю, что нагреватель выдержал испытание и может быть использован в качестве базовой модели для производства подобных.

Весь женский пол читающий данную тему поздравляю с 8 Марта

Сообщение отредактировал yarishNEW - 23.3.2012, 22:44

[mrMad-Cat]

yarishNEW,
За идею 5 балов. Шприцы форевер! Выкидываем бъющиеся стеклянные колбы подальше!
Критика
1. Низ красивее обрезать и просто залить силиконом так же как и верх.
2. "ручки" шприца тоже красивее срезать
3. цифры стираются ножем или наждачкой
4. можно покрасить корпус в черный цвет )) Или любой другой.
5. Только всетаки очень нехватает автоматического терморегулятора. Учитывая то что мои наники, например, стардают скорее от перегрева чем от недогрева, это довольно существенный недостаток.

[3BIP]

На счет небьющихся обогревателей - у меня есть самодельный обогреватель из металлической нержавеющей трубки. Т.е. не только пластмассу можно использовать.

[yarishNEW]

Первая экспериментальная модель и не претендует на необыкновенную красоту. В последующем планирую на этом нагревателе произвести испытание на разрушение (т.е. закончить полный тестовый комплект) - включить его без воды и проконтролировать как будет нагреваться корпус и перегорит ли ? Как только сделаю - выложу результаты .
По замечаниям mrMad-Cat по пунктам :
1. Низ лучше заплавить и обрезать красивенько - заливка силиконом такого маленького отверстия более трудозатратна и стрёмна;
2. В ручке шприца просверлил отверстие и красивенько прицепил на крючечек (если не вставлять в крепеж на присосках) - второе "ухо" уже обрезал за ненадобностью;
3. Да, цифирки можно стереть - лучше будет смотреться.
4. Красить нехочу - дополнительный красочный "токсикоз" а акву? - хотя можно для общего дизайнерского решения.
5. Терморегулятор ненужен - мощность нагревателя небольшая, он у меня постоянно включен и температура сильно не прыгает (достигнута температурная стабильность 24-25 градусов) - изменение температуры происходит только из-за изменения температуры в комнате - по расчетам так и планировалось, что этот нагреватель просто будет повышать температуру в акве на несколько градусов. По методике таких расчетов почитайте вот эту статью.
Спасибо mrMad-Cat за пожелания направленные на улучшение данного устройства

По состоянию на сегодня всё прекрасно работает.

Сообщение отредактировал yarishNEW - 12.3.2010, 20:23

[mrMad-Cat]

В последующем планирую на этом нагревателе произвести испытание на разрушение

крэш тест? А какая цель? Доказать что он может/не может расплавиться?

Низ лучше заплавить и обрезать красивенько - заливка силиконом такого маленького отверстия более трудозатратна и стрёмна

Я имел ввиду не толкьо отверстие но еще и слой небольшой внутри силикона. Но заплавить тоже можно, главнео чтобы красивенько плоскенько получилось. Кстати дял меня лично лутше силикона залить чем плавить ))

Красить нехочу - дополнительный красочный "токсикоз" а акву?

Акриловые краски вроде как безвредны для рыб, сохнут за несколько минут, а полностью за несколько часов. Можете даже трафаретиком там свое имя сделать или надпись какую-то.

Терморегулятор ненужен - мощность нагревателя небольшая, он у меня постоянно включен и температура сильно не прыгает (достигнута температурная стабильность 24-25 градусов)

Имхо стабильная температура лучше. Кстати опять таки в моей случае 24-25 у меня и так от лампы... А лето то еще впереди. Короче очень переживаю, надо делать аквариумный холодильник, но пока еще легких вариантов не придумали Пока главная идея - переделать автомобильный холодильник

[Joy]

...
4. Красить нехочу - дополнительный красочный "токсикоз" а акву? - хотя можно для общего дизайнерского решения....

Можно покрасить изнутри, до засыпки всего...

[Сергей Феодосьев...]

Пока главная идея - переделать автомобильный холодильник

А, просто кулер от процессора не подойдёт?

[mrMad-Cat]

Joy, кстати! Я и не подумал

Сергей Феодосьевич, ну это тема другой темы... точнее даже двух тем на этом форуме. Но раз уж спросили то нет, куллер мне не подходит по куче причин, начиная от дополнительного шума и занимания доп места над аквариумом (я любю на воуд смотреть сверху) и заканчивая не эстетичностью и огромным испарением воды.

[yarishNEW]

mrMad-Cat - Да! крэш тест , чтобы проверить может/не может расплавиться? - а может раньше втихую сгорит? - вообщем, чтобы быть полностью в курсе вот и попробую.
Теперь немного не по теме - охлаждение аквы летом! у меня решилось всё кардинально - прошлое лето я прожил с кондиционером и рыбасы тоже не жаловались на перегрев. Посмотрев цены на охладители для аквы принял решение, что установка бытового кондиционера в квартире - есть бюджетное решение данной проблемы - получается 3-х зайцев убиваем - экономия бюджета (за эти деньги можно поставить второй кондиционер в другую комнату - это 1й заяц), мне хорошо (2й заяц) и рыбасам хорошо (3-й).

[mrMad-Cat]

yarishNEW, у меня система кондиционирования и так установлена. Но я не люблю сидеть при 18 градусах летом. Если за окном +30 то в помещении нельзя делать меньше 24 - чревато для здоровъя. Так что ка кни крути кондиционер мне лично не подходит. Собственно я про это уже писал в другой теме.

Ждем результатом креш теста

[Ильич]

mrMad-Cat, а зачем сидеть при18 градусах ?? Думаю рыбки и креветки нормально перенесут 25-26 градусов.. а если еще в крыку аквариума вмонтировать емкость с открытым верхом ( обьемом в 10% аквариума) и направить на нее кулер, то можно сделать систему на капельницах, типа с акврима через капельницу сливается водичка в бутылку, а с резервуара с охлажденной водой в акву поступает свежая прохладная водичка !! Если все четко настроить, то думаю что на 3-4 градуса такой метод собьет температуру.. По крайней мерии себе буду делать такие холодильники.. и вода неперегреется и крули думаю будут рады ежедневным подменам водики !

[mrMad-Cat]

Ильич, ну здрасте, еще и водопадик с куллером Еще этим наглым любимцам-таракашкам и ежедневные подмены воды... С таким успехом можно и заледеневшую бутылку ставить в аквас. Всетаки хочется автономности. Если уж так то можно просто водопадик с кулером (и даже без него) сделать с помощью маленькой фонтанной помпочки и резервуара.
А насчет температуры, то идеал же им 24 градуса. У меня сейчас в комнате 22. А в аквкасе 25 из-за лампы. А летом все 27 будет, не дай бог...

[yarishNEW]

крэш тест , чтобы проверить может/не может расплавиться? - а может раньше втихую сгорит? - временно отменяется - пришел знакомец и за деньги забрал для ребенка мой 8 литровый наник, а вместе с ним и пластиковый нагреватель.
Теперь буду склеивать новый наник, а также делать новый пластиковый нагреватель.

[mrMad-Cat]

yarishNEW, так прекрасно! Впереди новые испытания, новые модели и новшества! Удачи в новых проэктах.