Värmeelement

[tugo]

Hej!

Jag har ett tolvvoltssystem som jag reglerar med dumplast. Funkar utmärkt. Men nu skulle behöva ersätta dumplasterna, med en annan typ av värmeelement. Jag har kollat här på sidan och sett att man kan linda egna med hjälp av en kalkylator och det verkar ju smidigt. Frågan: Är dessa element att lita på, eller kan de enkelt brinna av som en lampa så att man står utan dumplast, med de oönskade konsekvenser detta ger? Alltså verkar det klokt att ha hemmagjord dumplast?

[Bittämjaren]

Det är väl en fråga om hur väl man gör montaget och ihopkopplingen, så det som du gör själv behöver inte vara sämre än det man köper färdigt.
Du kan se vad jag har gjort i en annan tråd (Elektronik).
Som alltid i sådana här "säkerhetsrelaterade" grejer får det inte vara för klent konstruerade lösningar.
Om värmeelementet är dimensionerat för att klara dubbelt så mycket ström som maximalt shuntad ström så har du en god marginal och hög driftsäkerhet.

[tugo]

Hej Bittämjaren och tack för ditt svar. Ja det var ju ett tag sedan jag startade tråden, men ämnet är fortfarande aktuellt, även om jag inte är riktigt klar med det jag tänkt mig göra, alltså att ordna en hemmagjord dumplast. För att vara mer konkret så är min plan att köra ett gammalt ammoniakkylskåp på den energi som jag dumpar mot en dumplast. Jag har redan gjort försök, men då helt enkelt monterat en köpt dumplast mot det rör där ammoniaken ska värmas. Det blir lite kallt i skåpet, men som skåpet är konstruerat så behöver värmeelementet stickas in i ett rör för att värmen ska ledas över tillräckligt effektivt.

Jag har nu köpt kanthaltråd och använt kalkylatorn på denna sida för att räkna fram ett lämpligt element. Tråden jag köpt har diametern 1 mm och jag har räknat fram ett element som ska ge 500 watt och som jag gissar så borde det vara detsamma som att elementet ska kunna ta emot 500 watt dumpad energi.

Eller är det så att värdena man får från kalkylatorn är de värden där man bränner av tråden?

Dessutom undrar jag om man ska resonera om trådens diameter. Är det bättre att ha en tjock tråd än en tunn?

[McB]

När det gäller trådens tjocklek, så tjock som det är möjligt att använda med motståndet i beräkningen.
Det minskar risken för avbränning även om du matar med en begränsad ström.
Kanthaltråd svetsar vi mot rostfritt med tigsvets och en bit av den gamla slingan som lod kanske inte möjligt här, våra slingor är 10-15mm i diameter.
Så du får nog köra en klämmande skarv.

Hur kalkylatorn är byggd kan Göran svara på, men det bör vara så att en slinga beräknad med den tål 500W men kanske brinner av vid 600-700W.

[tugo]

Hej McB!

Tack för ditt svar. När jag köpte tråd så köpte jag den grövsta jag hittade, alltså enligt dina synpunkter, men den är ju ändå långt ifrån de 10 - 15 millimeter som du föreslår. Om jag nu förstår dig rätt? Eller du kanske menar att du lindar tråden som en spiralfjäder med diametern 10-15 millimeter? Förtydliga dig gärna.

Oavsett vad jag tidigare skrev om huruvida tråden kan brännas av, så är det väl så vid närmare eftertanke, att det är höjd spänning som bränner av tråden. Så länge spänningen ligger på 12 volt eller någon däröver, så kalkylerar väl kalkylatorn fram den effekt som elementet förbrukar, eller hur? Och om effekten på elementet är för låg så skickar regulatorn ut felmeddelande om att regulatorn inte har tillräcklig dumplast. (Detta förstås beroende på vad man har för regulator, i mitt fall Morningstar TS-60).

Eller resonerar jag helt galet?

[Bittämjaren]

Bara som ett exempel :
I min pelletsbrännare har jag en värmespiral som tändare, den är lindad av 1mm kanthaltråd inv. diam. 8mm. C:a 1,5m lång tråd har använts och vid 24V matning blir den röd-gul-glödande och avger c:a 350W värme (effekt), resistansen är c:a 1,5ohm.
Skulle jag inte reglera värmen på spiralen så skulle den gå sönder illa kvickt.
Jag skulle vilja använda 1,2 - 1,3 mm tråd (när jag hittar någon) för att få upp effekten lite (till 500W) utan att driva upp temperaturen på tråden till skadliga nivåer. Med andra ord ju tjockare tråd desto lägre temperatur och en längre tråd för samma resistans samt längre hållbarhet.
Göran säljer väl 12V "värmepatroner" men de passar kanske inte i ditt kylskåp.

Edit: Rättat text.

[McB]

Hej McB!

Tack för ditt svar. När jag köpte tråd så köpte jag den grövsta jag hittade, alltså enligt dina synpunkter, men den är ju ändå långt ifrån de 10 - 15 millimeter som du föreslår. Om jag nu förstår dig rätt? Eller du kanske menar att du lindar tråden som en spiralfjäder med diametern 10-15 millimeter? Förtydliga dig gärna.

Oavsett vad jag tidigare skrev om huruvida tråden kan brännas av, så är det väl så vid närmare eftertanke, att det är höjd spänning som bränner av tråden. Så länge spänningen ligger på 12 volt eller någon däröver, så kalkylerar väl kalkylatorn fram den effekt som elementet förbrukar, eller hur? Och om effekten på elementet är för låg så skickar regulatorn ut felmeddelande om att regulatorn inte har tillräcklig dumplast. (Detta förstås beroende på vad man har för regulator, i mitt fall Morningstar TS-60).

Eller resonerar jag helt galet?

Ursäkta om jag var otydlig
Nja jag refererar till långt mycket grövre dorningar som jag har på jobbet, den lindar/böjer du inte för hand.
Sånt här är det jag använder på jobbet

Om du har en begränsad Ampere men en fri Volt så bränner du inte av tråden, tvärtom så går den av direkt.
Tänk på ett elstängsel som regel, 10000-15000 Volt och bara någon milliAmpere
smäller bra i fingrarna men bränner inte av dom tunna trådarna som är invävda i bandet eller tråden.
Mycket Volt och lite Ampere funkar i tunna ledningar, lite Volt och mycket Ampere kräver grova ledningar. Samma för Kanthal tråd ungefär.
Om din regulator har en max A på dumplasten som den reglerar?
Eller är det max den får vara innan den bränner något?
Om det är det sistnämda bör du anpassa trådlängden riktigt noga, nästan göra den för liten.
Mät ut rätt längd och linda den runt röret med en strömisolator mellan och se vad som händer, var noga med att den inte kortsluts.

Kanthal tål hög värme innan den smälter normalt 1200 grader men det finns tråd som tål strax över 1400 grader.

[tugo]

Tack för tipsen! Jag fortsätter mitt experimenterande och tar med mig era goda råd och erfarenheter. Jag återkommer när jag provat. Tyvärr behöver jag antagligen vänta en stund, läs veckor eller månader, tills jag åter får någon energi att dumpa bort till mitt lilla kylskåp. Inte för att jag behöver kylskåpet, utan mer för att jag vill komma vidare med projektet. Att jag behöver vänta beror på att solen inte når mig under denna årstid, även om solen skulle titta fram genom grådiset.

[smidy]

vill inte grusa dina planer, men ha inget du är rädd om i det kylskåpet om du tänker dumpa energi från några solpaneler i ett amoniak kylskåp för att hålla det kallt. ett amoniak kylskåp är ett energi svin, det som är bra med det är att det fungerar med endast värme, men det är MYCKET värme, dom små brukar vara på runt 200watt på el, men det är 200watt 24/7, antar att du inte har energi att dumpa på natten...vill du verkligen ha kyla från din överlopps energi så tror jag du skall sikta på ett ASU (auto start upp) lågvolt kompressorskåp, ett sådant känner av när spänningen stiger över normalt och kör då full kompressor (kyla) och lagrar den kyl-energin i ett kylmagasin, myntets baksida är att mjölken riskerar frysa, men iaf jag föredrar noga att den lagrats för kallt istf varmt som jag är rädd att kommer att vara vardag med ett amoniak skåp med endast dumpad energi från en måttlig solcellsanläggning.

[Bittämjaren]

Nä,.. just de smidy "vi" får inte grusa hans planer,...
Att dumpa överskottet i ett kylskåp istället för ett motstånd (värmelement) i rummet spelar väl ingen roll, för rummet blir uppvärmt i alla fall, det är väl bara lite olika dyr elvärme man får.
Hade jag varit i tugo's situation hade jag gjort likadant, dvs göra något kul med elöverskottet innan det ändå i slutändan blir värme av alltihopa. för kylskåpet står ändå där (och gör ingenting annars).
Stå på dig tugo och experimentera vidare och jag kommer att ge dig tips när jag kan

[tugo]

Hej igen!

Tack för synpunkterna. Visst smidy, jag har fattat att ett kompressorskåp är mycket effektivare. Men som bittämjaren skriver så är det så att jag lika gärna kan låta dumplasten göra lite kyla samtidigt som jag får värme. Grejor som behöver kylförvaras har jag i jordkällaren under huset, men kanske att man kan ha någon grunka i kylen på skoj, en bira eller två, kanske en skvätt mjölk över dagen.

Jag återkommer, som sagt, när jag kommit vidare.

[Bittämjaren]

Lite mer kommentarer till det du säger tugo, att göra ett 500W element (motstånd) med 1mm kanthaltråd
500 W / 12 V = 41,7 A och 12 V / 41,7 A = 0,29 ohm
FeCrAl (Kanthal AF 1,39 ohm/m/mm2) ger vid 1mm tråd 0,785mm2 area. Resulterar i 1,39 / 0,785 = 1,77 ohm/m
Ditt värmeelement kommer att bestå av 0,29 / 1,77 = 0,16 m lång tråd för att utveckla 500W
Hur intesivt kommer den att lysa innan tråden brinner av ?... njaaa, eller ska vi prata om en blixt.
Trådens yta blir 160mm * 1mm diam. * pi = 547 mm2
Slutsats: 500W i en 5,5 cm2 stor yta med luftkonvektion som kylning = hett för nivå'n varmt har du redan passerat.
Tänk dig en plåtbit 1,6 x 1,6 cm stor... och så trycker vi ned 500W energi i denna.... ljuset du får kan nästan konkurrera med en xenon lampa.
Behöver jag säga att du behöver tjockare tråd och linda ditt värmeelement med.

[McB]

Eller reglera strömmen!
41 A är saftigt.
Tänk på att du inte kan löda skarvarna, svetsa eller klämma annars kommer det smälta.

[Bittämjaren]

McB du säger "Eller reglera strömmen!" jaaa... men då är det inte 500W längre.

[McB]

McB du säger "Eller reglera strömmen!" jaaa... men då är det inte 500W längre.

Nepp det är det inte! Men om det handlar om att få en fungerande lösning eller en zenonlampa har man inte mycket att välja på.

Alternativet är att bygga en slinga som är längre/kraftigare än behovet men då måste den passa in och få plats.

Så ja reglera måste du göra om du inte kan ha överdimension, för det finns ju en maxtemp tråden klarar innan den blir en liten glödande klump.

Skulle nog rekommendera både och om det är möjligt, samt trådstabilisator för att undvika kortslutning och effekt förlust.

Sen vet inte jag om det finns reglering av dumpporten i regulatorn eller om den ger vad som tas, det i sin tur kan leda till brunnen regulator.

Det jag har vana av är långt från detta och mina erfarenheter är inte direkt överförbara, men jag vet vad som kan hända när det blir fel.
Då kommer slingan rinnande ut.
Lagom arbetstemp ligger runt 900 grader utan större deformationer om det finns stöd på lämpliga ställen, men ju lägre desto stabilare.

Kan man gjuta in slingan för att ge den stöd är det bra men temperaturen och strömmen ställer stora krav på material, icke ledande och tåligt för höga temperaturer är inga smidiga egenskaper samtidigt. Gips kan funka med lägre temperatur och då måste du reglera efter temp.

Kan vara bökigare än man först trott när man blandar in lite temperaturer som man smidigt uppnår och ska hantera!