Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Ogrzewanie elektryczne 12V

Gofer84 03 Oct 2005 16:05 18706 12
  • #1
    Gofer84
    Level 11  
    Mam problem związany z budową ogrzewania elektrycznego zasilanego z akumulatora 12V/80Ah. Jaka powinna być moc rozpraszana na nagrzewnicy (spirala oporowa), aby stosunkowo szybko osiągnąć temperaturę około 25°C w kabinie (jakieś 4m³). Kabina jest stosunkowo dobrze odizolowana od otoczenia. Automatyka nie stanowi w tym przypadku problemu (sterowanie mikroprocesorowe z termostatem), problem dotyczy wyłącznie wykonania nagrzewnicy. Proszę o konkretne odpowiedzi.
  • #2
    -RoMan-
    Level 42  
    Nierealne - akumulatora nie starczy.
  • #3
    Gofer84
    Level 11  
    Nie pytałem czy wystarczy akumulatora, ale jaka powinna być moc i temperatura spirali grzewczej. Problem z akumulatorem już jest rozwiązany.
  • #4
    DarekK.
    Level 16  
    Nie wiem czy Ci to pomoże, ale . Kupiłem kiedyś gotową nagrzewnicę 170 W/12V. Była z wiatrakiem. Nagrzewała kabinę poloneza, w pewnym stopniu. W nogach nie czułem ciepła, wieć zamontowałem na podłodze od strony pasażera. Było całkiem ciepło tak do -5 stopni. To rozwiązanie miało jednak wadę, grube kable i i pewien incydent. Wsiadła moja żona i postawiła torbę foliową z zakupami. Dalej nie muszę już nic tłumaczyć. Podjechałem pod śmietnik i tam nagrzewnica wylądowała. Pozdrawiam i lepiej podgrzewać wodę niż mieć gołą grzałkę w samochodzie.
  • #5
    User removed account
    User removed account  
  • #6
    Gofer84
    Level 11  
    Też widziałem takie urządzenia do grzania i faktycznie są niebezpieczne ale nie chodzi mi o kupno takiej zabawki bo to samochód dostawczy i musiałbym zamontować takich pare. Dzięki.

    Dodano po 13 [minuty]:

    Spirala 2000W spokojnie nagrzeje pomieszczenie mające 30m³. Wiem o tym bo mam taką farelke w garażu. Mi chodzi o zoptymalizowanie mocy bo przez spiralę 2000W przy 12V popłynął by ogromny prąd. Temperatura spirali nie zależy od długości spirali (małe sprostowanie), zależy od mocy wydzielanej w tej spirali. A pytałem o temperaturę bo myślałem, że jeśli ją podniose to zwiększe gradient tęperatury. A dokładniej ciało gorętrze szybciej stygnie i oddaje większą ilość ciepła w jednostce czasu do otoczenia. Jeśli by zwiększyć długość spirali to wzrośnie jej opór, a co za tym idzie spadnie tęperatura (bo zmniejszy się moc), ale zyskam większą powieszchnie wymiany ciepła. Dzięki.
  • #7
    User removed account
    User removed account  
  • #8
    Gofer84
    Level 11  
    WójcikW możesz podać jakiś dowód na poparcie swoich słów albo jakąś literaturę dotyczącą tego tematu. Bo w żadnej z moich książek nie ma takich informacji. Co prawda nie jest to literatura zaawansowana ale podają w niej wzór: Q=P*t. Ilość wydzielonego ciepła jest proporcionalna do mocy i czasu w którym ta moc jest wydzielana. A jak wiadomo ilość wydzielanego ciepła ściśle jest powiązana z gradientem temperatury. I dlatego stoje tak przy swoim. Poza tym poszperałem trochę w katalogach i znalazłem że dla drutu wykonanego z danego stopu podaje się temperaturę pracy dal danej mocy drutu oporowego w temperaturze otoczenia 20°C. A co do twoich obliczeń to bynajmniej mówimy o zależnościach nieliniowych a o ile wiem takich nie da się obliczyć z proporcji. Sory za niedopatrzenie.
  • #9
    User removed account
    User removed account  
  • #10
    Gofer84
    Level 11  
    Nadal nie wiem w czym sęk. Przecierz jeżeli zastosuje dłuższe spirale i dam ich nawet kilka, w taki sposób by suma wydzielanych w nich mocach była równa załóżmy 300W, to niewidze różnicy jeśli zastosuje krótrzą, w której też wydzieli mi się 300W. Uzyskam w ten sposób tyle samo ciepła a wydam znacznie więcej na drut oporowy. Nie zależy mi na zapachu powietrza i tym podobnym bo spirala ta będzie w metalowej osłonie (jak grzałka) i umieszczona w rurownicy wypełnionej płynem (wodom lub olejem), który bedzie podgrzewany. Taki grzejnik, znacznie wtedy zwiększy się bezpieczeństwo użytkowania. Przeanalizowałem kilka rozwiązań i doszedłem do wniosku że jeśli użyje spirali o mocy 360W to w miarę szybko (jakieś 20 minut) podgrzeje jakieś 2 litry oleju przemysłowego do tęperatury 60°C. Co o tym sądzisz?
  • #11
    _jta_
    Electronics specialist
    Powietrze ma ciepło właściwe 0.24 cal/g/stopień, czyli 1J/g/stopień, i ciężar właściwy 1.3kg/m3.
    To oznacza, że 5.2kW będzie ogrzewać 4m3 powietrza z szybkością 1 stopień na sekundę.
    Można by zastosować grzejnik 480W (więcej akumulator mógłby nie wytrzymać), i w ciągu
    5 minut ogrzać kabinę o 28 stopni, zużywając 1/6 pojemności akumulatora (uwzględniam tu
    50% spadek pojemności spowodowany rozładowaniem dużym prądem - C/2).

    Jeśli chodzi o to, żeby szybko ogrzać kabinę samochodu, który zaraz potem ma jechać, to
    można rozważyć inne rozwiązanie: przed zatrzymaniem samochodu ogrzać zbiornik, w którym
    będzie tiosiarczan sodu (musi być w miarę czysty) do temperatury około 50 stopni (ponad 48).
    Spowoduje to stopienie się tiosiarczanu sodu. Można - jeśli samochód jedzia w dalszą trasę
    - ogrzewać go przez dłuższy czas, żeby nie była do tego potrzebna duża moc, zresztą i tak
    będzie ona dostarczana z alternatora, a nie akumulatora. Kiedy samochód się zatrzyma,
    tiosiarczan sodu ostygnie, ale pozostanie ciekły. Żeby skrzepł, potrzebuje silnego wstrząsu
    i przy krzepnięciu nagrzewa się do 48 stopni dostarczając dużo ciepła, które można użyć
    do szybkiego nagrzania kabiny. Potrzebny jest tylko jakiś układ (np. radiator z olejem
    z wymuszonym obiegiem), żeby tym ciepłem szybko ogrzać powietrze.

    I jeszcze jedna koncepcja - jeśli już ogrzewać elektrycznie, to może użyć modułu Peltiera?
    To taki moduł, że z jednej strony chłodzi, z drugiej ze dwa razy mocniej grzeje. Może jak
    to jest samochód dostawczy, to trzeba chłodzić ładunek, a podgrzać kabinę kierowcy? Ilość
    ciepła uzyskana z modułu Peltiera z tej samej energii jest około 2x większa, niż z grzałki.
  • #12
    Gofer84
    Level 11  
    Bardzo dziękuje za kolejne pomysły, ale niestety nie jest rozwiązanie jakiego szukałem. Moduły Peltiera są w zaiste nieocenione jeśli chodzi o ich właściwości w transporcie energi, stosuje się je w technologii kosmicznej, a najprostrze odprowadzają pracują w wiekszości komputerów. Niestety ich wadą jest wysoka cena. Kiedyś próbowałem w młodości wykonać taki, ale skończyło się tylko na prubach. Jeżeli chodzi o wykożystanie zjawisk zachodzących podczas zestalania się tiosiarczanu sodu, nie jestem w stanie dużo powiedzieć. Owy związek chemiczny nie jest mi bliżej znany i nie potrafię przewidzieć jak będzie wpływał na srodowisko w którym będzie pracował (zmiany obiętości, toksyczność związku, itp). Nie wiem jaka jest cena nie tylko samego związku, co układu, w którym ów zwiąek by musiał pracować. Pomysły, które zaproponowałeś są wprawdzie do zrealizowania ale ze względu na cenę przedsięwzięcia nieopłacalne.
    Chciałbym dodać że, układ jeśli będzie posiadał ośrodek magazynowania energii (woda lub olej przemysłowy), oraz inteligenty termostat, nie będzie pobierał prądu w sposób ciągły. Interesują mnie rozwiązania nagrzewania oporowego, z tego względu że przy zastosowaniu dodatkowego ładowania, eksploatacja tegoż urządzenia będzie prawie darmowa (pojazd jest cały dzień w trasie, a nocą śpi w nim kierowca).
  • #13
    _jta_
    Electronics specialist
    Tiosiarczan sodu jest głównym składnikiem utrwalacza fotograficznego, jakoś nie było żadnych ostrzeżeń,
    że taki utrwalacz jest toksyczny, więc za bardzo nie jest; ma niestety taką wadę, że powoduje korozję, nawet
    miedzi i srebra, a poza tym musi być czysty, więc z tych powodów musiałby być odizolowany od otoczenia.

    Stefan Sękowski w jakiejś książce opisał zastosowanie tiosiarczanu sodu - przygotowywało się małą butelkę
    tego związku, ogrzewało się ją w domu w gorącej wodzie, i zabierało ze sobą na zimową wycieczkę.
    Jak ręce zmarzły, to się potrząsało butelkę, i wkładało rękę do kieszeni, w której była - świetnie rozgrzewała.
    I jak się wróciło do domu, wkładało się ją znowu do gorącej wody, żeby była gotowa na następny dzień.
    Nosił ze sobą takie butelki, jak był dzieckiem i chodził do szkoły.

    Moduł Peltiera kosztowałby pewnie około 100zł, ale do tego dojdzie jeszcze koszt radiatorów z obu stron.