Diskuzní fórum Elektro Bastlírny

Zdravím všechny přítomné,

moc prosím o radu s výpočtem. Snad se tento dotaz hodí sem, do PORADNY. V první řadě se musím přiznat k tomu, že „elektrikařina“ mi mnoho neříká. Potřebuju vypočítat délku odporové planžety, přičemž její pracovní teplota by měla být různá: 40°C, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110 a 120°C.
Našel by se zde někdo, kdo by byl ochoten a schopen provést kompletní jeden výpočet (např. pro teplotu 40°C) i s vysvětlením a rolí jednotlivých veličin? Rád bych tuto problematiku více pochopil. Literatuře se budu též věnovat, ale byl bych moc rád za nějaké základní „zasvěcení“.

Co známe:
Odporová planžeta 4 x 0,5 mm - 2.223 ohm / 1m, materiál: CHRONITHERM 8

Zdrojem by měly být 2 - 4ks (lépe pouze 2ks) nabíjecí AA baterie 2700 mAh (1,2 V). Tímto se také dostávám k otázce – je vůbec možné použít baterie tohoto typu k takové aplikaci? Jak je to s výkonem baterie a s dobou jeho dodávání, respektive vybití? Jaký výkon bude muset baterie dodávat pro potřebné zahřátí planžety? Nebude baterie po propojení pólů odporovým drátem (planžetou) ve zkratu? Různých skutečností a odpovědí zde bude předpokládám mnohem víc.
Pro případ doporučení (vhodnější) alernativy zdroje jsou požadavky: co nejnižší hmotnost i velikost (nutná opravdu snadná přenositelnost), co největší kapacita a výkon.

Předem děkuji za Vaši snahu a trpělivost, malou útěchou snad může být rčení VŠE SE VÁM 3x VRÁTÍ. Ještě jednou děkuji…

Chybí Ti v zadání ještě jeden údaj - o součiniteli změny odporu v závislosti na teplotě, protože například normální kovy se většinou při ohřátí chovají "ještě víc odporně" než za studena - jednoduše mají kladný tepelný součinitel odporu.
A s tím topným článkem - počítej, že každý ampér proteklý nějakým odporem s hodnotou 1Ω uvolní 1 Joule tepla za 1 sekundu (neboli tepelný výkon na daném odporu bude 1Watt). Musíš mít zadáno, jaká je tepelná kapacita okolí a kolik tepla se za jednotku času odvede zářením nebo vedením z toho odporu - minimálně tím, že bude zadáno umístění - ve volném prostoru, v nějakém tělese atd.
A baterie mají jednak nerovnoměrné napětí při vybíjení, druhak nelze za všech okolností počítat s využitím jejich plné kapacity - čím vyšším proudem vybíjíš, tím menší % celkového náboje můžeš využít.

Myslím že by bylo vhodné napsat , co chceš vlastně zahřívat? Jestli třeba kojeneckou láhev nebo rozmrazovat zámek u auta? (když píšeš o planžetě)

Máš to do školy, nebo s tím chceš něco doopravdy dělat?

To se vypočítat nedá(přesně na stupeň tedy určitě ne), vzhledem ke spoustě faktorů, které jednak neumíš číselně vyjádřit a jednak i kdybys je uměl vyjádřit, stejně by to bylo k ničemu, protože různé vzorečky taky počítají s různými konstantami.

Nejjednodušší by to bylo zjistit zkusmo, třeba regulovatelným, trafem. I tak se to bude každý den lišit podle teploty, tlaku a rosného bodu a rychlosti větru

Jak mám rozumět tomu, že chceš spočítat délku? Délka planžety se bude zkracovat s rostoucí teplotou? Jakože příkon bude zhruba konstantní a bude se zkracovat délka pásky a poroste teplota?

Baterie AA se mi zdají pro daný účel dosti nevhodné. Možná kdybys planžetu obrousil na průřez 0,5x0,5mm, pak by to asi nějakou dobu vydrželo na jakžtakž konstantní teplotě.


http://www.robex-dk.cz/katalog.php?id_cat=9&id_subcat=74
Odporová řezací planžeta pro řezání polystyrenu HSGM (více typů)
Speciální tavná odporová planžeta pro řezání polystyrenových materiálů za tepla. Pro řez využívající transformátorů k nahřátí planžety. Základní výhodou planžet oproti drátu je jejich tvarová stabilita a možnost tvarování nože dle potřeby např. vydlabávací, vyřezávací nože aj.
Typy planžet:
1) 4 x 0.5 mm
2) 5 x 1.0 mm

Planžety dodáváme v délkách:
- 1 m
- 2 m
- 5 m
- delší planžety na objednání

Odpory:
4 x 0.5 mm - 2.223 ohm / 1m
5 x 1.0 mm - 1.364 ohm / 1m
(dle informací poskytnutých výrobcem)
- Nabízené délky (1, 2, 5 m) v kuse
- balení na cívce či volné v igelitovém pytlíku
Materiál: CHRONITHERM 80

Vyhotovené z materiálu pro dlouhou životnost a trvalé zahřátí!
Zahřátí až 1100 st. C!
V běžných případech skladem (na doptání).


Typy:
Odporová planžeta HSG 4 x 0.5 mm - 1 m délka 01027012/7 Kč 189,-
Odporová planžeta HSG 4 x 0.5 mm - 2 m délka Kč 378,-
Odporová planžeta HSG 4 x 0.5 mm - 5 m délka Kč 945,-
Odporová planžeta HSG 5 x 1.0 mm - 1 m délka 01027012/8 Kč 397,-
Odporová planžeta HSG 5 x 1.0 mm - 2 m délka Kč 794,-
Odporová planžeta HSG 5 x 1.0 mm - 5 m délka Kč 1985,-
Ceny bez DPH

Mockrát děkuji za reakce. Nemám to do školy, chci s tím opravdu něco dělat. Ta délka planžety má být konstantní. Měnit by se měla její teplota v závislosti na příkonu (potenciometr?). Když tedy mohu teplotu „ladit“, absolutní laborování asi nebude potřeba.
Délka té planžety musí být prostě taková, aby jí 2 AA baterie dokázaly zahřát na hodnotu až 120°C, třeba i jen na chvíli.
Příklad: Jak dlouhá bude odporová planžeta s danými vlastnostmi, jestliže má být zahřátá na 120°C? K dispozici máte 2 ks nabité baterie AA 2700 mAh (1,2 V).
Co se týče té tepelné kapacity okolí a odvodu tepla, to bohužel nevím. Zasílám ale obrázek, který určitě napoví.
K obrázku:
- obrázek je pouze ilustrační a orientační, rozměry ani spirála neodpovídají skutečnostem
- pohled kolmo zvrchu (planžeta má jistou výšku, která zde není vidět)
- planžeta bude přibližně takto vytvarována a umístěna na skleněné destičce (v obr. světle modrá), zvrchu bude opět překryta stejnou skleněnou destičkou, ta ale bude mít uprostřed otvor (sklo – tepelný izolant)
- na rozhraní sklo – planžeta – sklo počítám se vzduchotěsností (krom otvoru uprostřed jedné z destiček)

Princip:
Do vnitřku spirály bude vháněn studený vzduch (0°C), rychlost průchodu vzduchu spirálou bude asi 80 km/hod. Vzduch projde celou spirálou a vyústí ohřátý (50°C) z otvoru skeněné destičky. Jak vidíte, jde mi spíše o ohřátí vzduchu za pomocí planžety.
Co se týče těch baterií, uvažoval jsem o bateriích Sanyo 2700 mAh. Ty dokáží plynule dodávat výkon 3 W po dobu 120 minut.

Ten odkaz od PavelFF: to je právě ta planžeta.

Děkuji za snahu.

Výkon treba spočítať z objemu vzduchu a rozdielu teplôt.
Dôležitá je aj vlhkosť (vzduchu).
Objem zohriateho vzduchu určuje diera v strede a rýchlosť.
K tomu pridať dosť veľké straty, pretože sklo nie je až tak dobrý izolant.
Ak to bude izolované ešte z vonku, časovú konštantu bude určovať hmotnosť skla a hmotnosť planžety.
Pre začiatok treba špecifikovať množstvo a vlastnosti vzduchu.

suchý vzduch: cca 1kJ/Kg/K čo je aj približne 1J/liter/K.
Ak by sa požadoval prietok 1l/s potom na ohrev o 50°C treba cca 50W dodať (plus straty systému)
Ak bude systém dobre izolovaný v ustálenom stave bude teplota výstupného vzduchu úmerná dodávanému výkonu. Teplota planžety po dĺžke špitály sa bude meniť a jej teplota sa ustáli na teplotách kde sa tá výmena energií (prestup tepla) dá realizovať. Nemám podklady k takémuto výpočtu. Zmenou prierezu slimáka by to šlo upravovať ak by teplota planžety bola príliš vysoká.

To skoro vypadá, že upevněné na autě by to mohlo posloužit jako tachometr.