¿El tipo correcto de cable de resistencia para el calentador cercano a la piel?

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Estaré al frente y diré que sé que Jack se pone en cuclillas acerca de la ingeniería eléctrica, aparte de que "los conductores se calientan cuando se les aplica corriente".

Estoy buscando la construcción de un calentador personal de bajo voltaje (~ 12-24 voltios) que pueda colocar en el interior de una chaqueta; básicamente, una pequeña manta eléctrica que funciona con baterías y que no tiene un sistema de control que no sea simplemente desconectar la batería cuando se calienta demasiado y volver a enchufarla cuando hace demasiado frío. Sin embargo, no estoy seguro de cómo es posible hacerlo de manera segura.

Mi pregunta principal es, ¿qué debo usar para la bobina de calentamiento? Tenía la esperanza de tener un cable largo que zigzaguea sobre la mayor parte de la parte posterior de la chaqueta. El alambre de Kanthal es muy barato ahora mismo porque todas las personas que desean construir vaporizadores; ¿Es ese un material apropiado? Si es así, ¿para qué mezcla y calibre específico debo ir?

En cuanto a los detalles específicos, parece que está hecho para temperaturas extremadamente altas, mientras que quiero algo que se mantenga alrededor de 30-40 grados Celsius en baja tensión. Sin embargo, parece que no puedo encontrar nada que diga que está diseñado para ese tipo de aplicación. ¿Estoy ladrando completamente al árbol equivocado?

¿Es esta una idea práctica en absoluto ?

    
pregunta Schilcote

3 respuestas

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Probablemente sea factible.

Pero: debe darse cuenta de que incluso para la electricidad, ¡la conservación de energía se aplica! Entonces, si desea producir 10,000 Ws (vatios-segundos) = 10 kJ de calor, necesita tener tanta energía en su batería.

Entonces, en tu lugar, comenzaré por calcular qué cantidad de calor quieres producir. Eso es muy fácil. Calcule la cantidad de material (es decir, carne) que desea calentar, multiplíquelo por el calor específico del material (use el calor específico del agua, la carne es principalmente esa cosa) y luego saber cuántos Joule necesitas. Un Joule es 1 W · 1 s.

Luego divídalo por el tiempo (en segundos) que desea que el calentamiento caliente tanto material, y calcule la potencia (en vatios) necesaria para calentar esa cantidad de material que rapido.

Ahora, no creo que no sepas nada. Probablemente haya oído hablar de 1 W = 1 A · 1 V. Por lo tanto, si tiene una batería de 12 V, para producir 1 W, debe hacer que \ $ \ frac1 {12} \ text {A} \ $ el flujo actual . Si necesita 120 W, necesitará 10 A. Es así de simple.

Ahora que sabe la cantidad de corriente que necesita gastar, puede calcular dos cosas:

  1. cuánto tiempo debe durar su calentador con una sola carga. La mayoría de las baterías se clasifican en "Amperios por hora", Ah, así que tome una batería que considere que tenga un peso y tamaño aceptables, y calcule cuánto tiempo podrá obtener esa corriente.
  2. cuánta resistencia debe tener tu cable, porque, la ley de Ohm, U = R · I - > R = U / I (la resistencia es la relación entre la tensión U = 12V y la corriente I). El alambre del calentador tiene una resistencia fija por longitud. Por lo tanto, puede calcular la longitud del cable necesario.

Esto no aborda cuestiones como la coincidencia de impedancia de potencia máxima, etc., pero en teoría le da una buena idea de cómo debe verse su sistema.

    
respondido por el Marcus Müller
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Su temperatura deseada es baja, pero el cable es pequeño, por lo que se calentará significativamente más que el aumento de temperatura general. Nichrome es probablemente una buena opción.

Sin embargo, el problema real es la energía total requerida y el tamaño de la batería que tomará. Mantener digamos que un aumento de temperatura adicional de 10 ° C sobre el área de superficie de una chaqueta tomará algo de poder. Tendrás que medir eso. Mi conjetura es que tomaría 10s de W.

Otro problema será la temperatura del cable. Probablemente envuelva el cable en un zig-zag con una separación mucho mayor que el diámetro del cable. Esto significa que el cable en sí estará significativamente más caliente que el aumento de temperatura promedio. Eso podría ser un problema si toca directamente la piel, o podría derretirse, de lo contrario dañar o incluso incendiar el aislamiento.

Otro problema es que no quieres que el interior de la chaqueta esté a 40 ° C. Eso está por encima de la temperatura corporal. Eso se sentirá incómodo rápidamente y causará sudoración, lo que es realmente malo en una situación de invierno.

Ve a buscar una chaqueta mejor.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Totalmente aburrido, pero enlace resolvería el problema. Se calentará durante un par de horas con un paquete recargable de 18 vatios.

    
respondido por el Robert Seddon-Smith

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