Правильный вид провода сопротивления для околокожного нагревателя?

Я буду откровенен и скажу, что разбираюсь в электротехнике, за исключением того, что «проводники нагреваются, когда через них пропускают ток».

Я собираюсь построить низковольтный (~ 12-24 вольта) персональный обогреватель, который я могу прикрепить к внутренней стороне куртки; По сути, это небольшое электрическое одеяло с батарейным питанием без какой-либо системы управления, кроме простого отключения аккумулятора, когда становится слишком жарко, и повторного подключения, когда становится слишком холодно. Я не уверен, насколько это возможно сделать безопасно.

Мой главный вопрос, что я должен использовать для нагревательной катушки? Я надеялся, что длинная проволока будет проходить зигзагами по большей части внутренней части куртки сзади. Канталовая проволока сейчас действительно дешевая, потому что все люди хотят строить испарители; это подходящий материал? Если да, то какую конкретную смесь и калибр мне следует выбрать?

Глядя на характеристики, кажется, что он предназначен для чрезвычайно высоких температур, тогда как я хочу что-то, что остается около 30-40 градусов Цельсия при низком напряжении. Однако я не могу найти ничего, что говорило бы о том, что он предназначен для такого рода приложений. Я лаю совсем не на то дерево?

Это вообще практическая идея ?

Это скорее тепловая проблема или механическая проблема. Температура резистора будет определяться размером и материалами вокруг него. Канталовая проволока имеет низкое сопротивление, поэтому до какой температуры она будет быстро нагреваться, никто не знает.
Рассмотрите возможность использования гибких листовых нагревательных элементов PTC с положительным температурным коэффициентом. Поскольку они не требуют дополнительной регулировки, являются гибкими, легкими, рассчитаны на отсутствие горячих точек, энергоэффективны и т. д. Приобретайте их для вашей целевой температуры. Если часть куртки теряет больше тепла, чем другая часть, она будет доставлять больше тепла в нужную область.
Источником низкой цены может быть подержанный автомобильный обогреватель ptc со склада автомобильных запчастей или через Интернет. Если бы ваша батарея была перезаряжаемой, вы могли бы сделать автоматическую вилку прикуривателя, чтобы зарядить батарею и нагреть куртку. Удачи, дайте нам знать, как вы делаете.

Ответы (3)

Вероятно, это осуществимо.

Но: нужно понимать, что даже для электричества действует закон сохранения энергии! Таким образом, если вы хотите производить 10 000 Вт (ватт-секунд) = 10 кДж тепла, вам нужно иметь столько энергии в своей батарее.

Итак, на вашем месте я бы начал с расчета количества тепла, которое вы хотите произвести. Это действительно легко. Рассчитайте количество материала (т. е. плоти), которое вы хотите нагреть, умножьте его на удельную теплоемкость материала (используйте удельную теплоемкость воды, в основном это плоть), и тогда вы узнаете, сколько джоулей вам нужно. Один Джоуль равен 1 Вт · 1 с.

Затем разделите это на время (в секундах), которое вы хотите позволить нагреву нагреть такое количество материала, и вы рассчитали мощность ( в ваттах), необходимую для быстрого нагрева этого количества материала.

Я не верю, что ты ничего не знаешь. Вы, наверное, слышали, что 1 Вт = 1 А · 1 В. Итак, если у вас есть батарея на 12 В, чтобы произвести 1 Вт, необходимо сделать 1 12  А текущий поток. Если вам нужно 120 Вт, вам понадобится 10 А. Это так просто.

Теперь, когда вы знаете, сколько тока вам нужно потратить, вы можете рассчитать две вещи:

  1. как долго ваш обогреватель должен работать без подзарядки. Большинство аккумуляторов рассчитаны на «ампер-часы». Ах, так что возьмите одну батарею, которая, по вашему мнению, будет иметь приемлемый вес и размер, и выясните, как долго она сможет обеспечивать этот ток.
  2. какое сопротивление должен иметь ваш провод, потому что, по закону Ома, U = R · I -> R = U / I (сопротивление - это отношение между напряжением U = 12 В и током I). Нагревательный провод имеет фиксированное сопротивление по длине. Таким образом, вы можете рассчитать необходимую длину провода.

Это не касается таких вещей, как согласование импеданса максимальной мощности и т. д., но теоретически дает вам хорошее представление о том, как должна выглядеть ваша система.

Это неправильный способ расчета необходимой мощности. Дело не в повышении температуры тела, а в том, чтобы не отставать от потери тепла через куртку.
@OlinLathrop хм, это разумный способ взглянуть на это. Я просто предположил, что, в конце концов, вы хотели нагреть кусок человека и могли предположить, что куртка хорошо изолирует, но я вижу врожденный недостаток этого (потому что, если бы у вас была хорошо изолирующая куртка, а не если вы остро больны и/или сильно истощены, вы должны согреться в очень короткое время)

Ваша желаемая температура низкая, но провод маленький, поэтому он станет значительно горячее, чем общее повышение температуры. Нихром, наверное, хороший выбор.

Однако реальная проблема заключается в общей требуемой энергии и размере батареи, которая потребуется. Поддержание, скажем, 10°C дополнительного повышения температуры по площади поверхности рубашки потребует определенных усилий. Вам придется это измерить. Я предполагаю, что это займет 10 секунд W.

Еще одной проблемой будет температура провода. Вы, вероятно, намотаете проволоку зигзагом с интервалом, намного превышающим диаметр проволоки. Это означает, что сама проволока будет значительно горячее, чем среднее повышение температуры. Это может быть проблемой, если он непосредственно коснется кожи, или он может расплавиться, повредить или даже зажечь изоляцию.

Еще одна проблема заключается в том, что вы не хотите, чтобы внутри куртки было 40°C. Это выше температуры тела. Это быстро вызовет дискомфорт и вызовет потливость, что очень плохо в зимних условиях.

Лучше возьми куртку получше.

+1 Особенно за последнее предложение. Поскольку вы не хотите тратить энергию и распространять тепло за пределы рубашки, вы в конечном итоге покроете нагревательные элементы очень хорошим теплоизолятором с внешней стороны. Это лучшая куртка. Как только у вас будет хорошая изоляция, вам все равно не понадобится внутреннее отопление, если только вы не пытаетесь помочь кому-то, кто страдает от переохлаждения.
Такое устройство может быть полезно только в очень экстремальных условиях, где одежда, похожая на космический скафандр, почти обязательна (глубоководные рабочие/исследователи, пилоты высотных реактивных самолетов и т. д.). Я не думаю, что даже арктические экспедиции нуждались в таких сложностях (даже во время арктической зимы), но могу ошибаться.
@Lorenzo - Возможно, ты ошибаешься. Исследователям Арктики, вероятно, это не нужно, потому что они выбраны из-за хорошего здоровья: довольно много неарктических исследователей имеют проблемы со здоровьем, когда небольшая помощь в предотвращении переохлаждения может быть полезной. 100 Втч или около того от «полетного аккумулятора» Li-Po, дающего 50-100 Вт в течение часа или около того, могут быть полезны. Но Олин, безусловно, прав в том, что 40°C — это слишком много, возможно, 30°C — это слишком, за исключением нескольких минут наддува.
@BrianDrummond Да, в этом есть смысл. В любом случае, я согласен с тем, что идея ОП имеет ценность как своего рода «медицинское» оборудование (т.е. экстренное «тепловое одеяло»). Однако у меня сложилось впечатление, что ОП хочет создать «куртку с термическим усилением» в качестве товарного устройства, что мне кажется немного слишком сложным.
Дело в том, что пальто держит меня в тепле большую часть времени, особенно когда я работаю над мышцами груди, но в течение первых двадцати минут или около того, когда я ношу его или если мне нужно перестать двигаться, мне неприятно холодно. Я надеялся получить импульс в те времена.
Я не уверен, что «нагреть ___ кг воды» является подходящей моделью, учитывая, что вода сама по себе сжигает довольно значительное количество топлива. :П
Эта идея на самом деле уже существует: kickstarter.com/projects/ravean/… надев такой, он красивый и удобный, но не стоит 400 долларов.

Совершенно скучно, но https://www.makita.co.nz/products/model/DCJ200 решит проблему. Он будет нагреваться в течение нескольких часов от аккумуляторной батареи 18 В.

Скучные и дорогие , эти вещи стоят сотни баксов и даже не поставляются с батареей! Я разработал способ питания 12-вольтового электрического одеяла для использования в автомобилях от аккумуляторной батареи, и это в общей сложности стоило всего 100 долларов; Я бы пошел на это, если бы смог найти достаточно маленькое одеяло.
Правильный вид провода сопротивления для околокожного нагревателя?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v