Термополка своими руками

Я уже 3й год занимаюсь муравьями. И ввиду того, что кол-во инкубаторов перевалило за 30шт, год назад возникла необходимость переделать часть пространства в шкафу под полочки для них.

Но, из-за того, что зимой температура в квартире падает ниже +24-25°С, пришлось подумать как обеспечить мурашам(для не зимующих видов) нормальный обогрев. Т.к. греть весь шкаф не очень разумно, то было принято решение перенести муравьев и оборудовать нагрев в вот такой застеклённой книжной полке.(фото с тырнета)

Древесина хоть и неплохо изолирует тепло, но я всё же обклеил внутреннюю часть фольгированным утеплителем 5мм.

Далее были проведены замеры пространства свободного, чтобы вырезать из картона(т.к. он более доступен, и из него легче вырезать и собрать в домашних условиях) сборные части для ячеек-полочек. В моём случае вертикальные были 270*200мм, а горизонтальные 800*200мм. Потом были размечены границы ячеек (по 50мм в ширину) и расширены до 4-5мм (прорези для соединения).


После того, как были вырезаны нужные детали, в горизонтальных полках были проделаны отверстия шилом, чтобы минимизировать риск перегрева нижних полок, и улучшить конвекцию внутри полки в целом.

И вот мы дошли до основного элемента термополки - "инфракрасная термоплёнка". Найти мне её удалось не сразу, ибо почти везде продавалась лишь в комплекте с деталями для обогрева полов, но в итоге я всё-таки нашел, где продают просто метражом и купил 750мм(три секции, каждая по 250мм) Xica XT-305, 500мм в ширину.(фото с тырнета)

Далее плёнка была сложена пополам, и сделан ещё один сгиб, где медные контакты идут, т.к. ширина полки 200мм, а ширина плёнки 500мм. Добавлю, что гнётся плёнка плохо, и если согнул уже немного неровно, то перегибать правильно будет крайне сложно. По крайней мере я не рискнул этого делать, боясь повредить токопроводящий слой внутри.
После того, как плёнка согнута нужным образом, и помещается в полку, припаиваем провод с вилкой с одного конца медных контактов, и изолируем другой, ибо может токнуть разок при испытаниях, как меня).
Накрывать термоплёнку чем-нибудь сверху нежелательно, ибо это уменьшает скорость теплоотдачи, и может привести к перегреву.



После этого собираем нашу конструкцию из картона и пробуем её вставить (позже оказалось, что собирать легче внутри, вставив вначале вертикальные(короткие), а затем горизонтальные). Как оказалось, с размерами я немного промахнулся, и пришлось немного урезать со всех сторон. Плёнку временно лучше приклеить малярным скотчем в нижнему переднему краю, чтобы не сложилась, когда будете вставлять картон. Также скажу, что ни в коем случае НЕЛЬЗЯ ставить впритык к задней стенке! Нужно оставить хотя бы 10мм свободного пространства позади. Испытания показали, что при расположении впритык задний нижний угол сильно перегревается и утеплитель может стянуться.

Изначально планировалось собрать ручной регулятор напряжения для изменения интенсивности нагрева термоплёнки, но т.к. времени не так уж много свободного, и следить постоянно самому за температурой внутри не получается, то был приобретён терморегулятор MTR-2 (от MTR-1 отличается чуть более широкими настройками и режимами работы).
В конце концов, когда у нас всё собрано и выведен провод термоплёнки, размещаем термодатчик где-то по центру, чуть выше середины, выводим его наружу к терморегулятору, и устанавливаем стёкла(у меня направляющие ссохлись и стекла плохо ходили, так что я смазал парафином торцы стёкол).
Как только всё готово, подключаем терморегулятор в сеть, устанавливаем верхний и нижний диапазон температур и режим работы (в моём случае это были: верхний +28°С, нижний +24°С, режим работы "окно"), и сбрасываем регистр памяти кол-ва включений термореле. Далее ставим обычный термометр внутрь полки, чтобы сравнить точность работы термодатчика терморегулятора, и подключаем термоплёнку к термодатчику.

Тестирование проводилось около суток. За 22 часа было 33 включания термореле, постоянная температура по термометра была около +26-27°С. Максимальная по термодатчику +29.4°С, минимальная +24.3°С.

Аватар пользователя CrossAnts

1 - Мега респект! Очень грамотно

Мега респект! Очень грамотно сделано! А что за термореле? Я привык пользоваться вот таким в аквыариуме, но думаю и в Вашу конструкцию отлично подойдет, особенно с наличием второго канала - вентиляция при перегреве.
https://www.youtube.com/watch?v=Vj2PHgWMBYo

Аватар пользователя Алексей Почапский

2 - Сразу бросается в глаза,

Сразу бросается в глаза, что:
1. Градиент температуры по высоте будет довольно значительный, несмотря на отверстия в картоне. Присутствует риск перегрева нижних рядов.
2. Датчик сразу установлен в одной точке примерно посередине, указаний на серию замеров температуры в разных точках нет.
3. Для равномерного нагрева нагревательный элемент надо установить на заднюю стенку, а не на дно.

Аватар пользователя BO.

3 - Вверху полки лучше

Вверху полки лучше просверлить вентиляционные отверстия , что бы создавалась тяга, и весь воздушный объем в нутри полки был в движении.

Аватар пользователя Anomal

4 - CrossAntsА что за

CrossAnts
Мега респект! Очень грамотно сделано! А что за термореле? Я привык пользоваться вот таким в аквыариуме, но думаю и в Вашу конструкцию отлично подойдет, особенно с наличием второго канала - вентиляция при перегреве.
https://www.youtube.com/watch?v=Vj2PHgWMBYo?

спасибо.
какой именно вид термореле используется в терморегуляторе MTR-2 не знаю, но, думаю, гугл скажет.
вентиляция при перегреве нужна тогда, когда мощность нагревательного элемента очень большая. в моём же случае поверхность термоплёнки при максимальном напряжении где-то +40-+45°С. а при то, что инкубаторы не контактируют напрямую с нею, то перегрев маловероятен. вот если бы нагревательный элемент разогревался до +50-+60°С..., тогда бы действительно было лучше использовать более функциональную модель терморегулятора. я же брал то, что смог найти в своей глуши)

Аватар пользователя Anomal

5 - Алексей Почапский Сразу

Алексей Почапский
Сразу бросается в глаза, что:
1. Градиент температуры по высоте будет довольно значительный, несмотря на отверстия в картоне. Присутствует риск перегрева нижних рядов.
2. Датчик сразу установлен в одной точке примерно посередине, указаний на серию замеров температуры в разных точках нет.
3. Для равномерного нагрева нагревательный элемент надо установить на заднюю стенку, а не на дно.

1-нижние ряды напрямую не контактируют с термоплёнкой. возможно и будет кратковременное повышение температуры до +35°С, однако за счёт конвекции и отверстий в картоне температура должна будет выравниваться по всему объему быстрее, чем это произойдёт.
2-такое расположение датчика обусловлено тем, что в данной области температура, при включении, возрастает быстрее всего(было проверено экспериментально), и в целях избежания перегрева и минимизации частого включения/выключения. можно было бы разместить термодатчик неподалёку от термоплёнки, но тогда бы в час было бы около 9-10 включений/выключений, а не 1-2, да и существовал бы риск перегрева верхних рядов из-за более низкой плотности нагретого воздуха.
3-была такая мысль, но это не обеспечило бы разномерный нагрев. ибо нагрев происходит в большей степени благодаря конвекции, а не излучению. поэтому если расположить термоплёнку позади, то передний нижний угол(нижние ряды) будут получать минимум тепла, а вот задний верхний будет перегреваться(верхние ряды), и без создания вентиляционных отверстий тут не обойтись.
для эффективного нагрева излучением нужно было бы "утемнить" инкубаторы либо тёмной тканью, либо краской, чтобы больше энергии поглощалось, а не отражалось/пропускалось сквозь прозрачный пластик.

Аватар пользователя Anomal

6 - BO. Вверху полки лучше

BO.
Вверху полки лучше просверлить вентиляционные отверстия , что бы создавалась тяга, и весь воздушный объем в нутри полки был в движении.

была такая мысль, но:
1-это увеличит частоту включения/выключения, ибо часть нужного тепла будет уходить в помещение, что увеличит время достижения нужной температуры, и уменьшит время сохранения нужного диапазона температур.
2- исходя из (1) увеличатся энергозатраты
3- со временем полка может понадобиться для других целей, так что сверлить её не очень разумно было бы.

в качестве компромисса по первым двум пунктам можно рассматривать вариант, в котором вентиляционное отверстие можно расположить не в верхней "крышке", а под нею сбоку. благодаря этому темплопотеря будет ниже, чем в предложенном тобою варианте. также можно попробовать подцепить "принудительную вентиляцию" в виде кулера(вентилятор в компьютере) 40х40мм. чтобы он включался при включении термоплёнки и увеличивал скорость интенсивность циркуляции нагретого воздуха по всему объему термоплки, а при выключении хотя бы частично заслонял вентиляционное отверстие.

Аватар пользователя Anomal

7 - UPD_1 В конце января 2017

UPD_1
В конце января 2017 случилось ЧП, а именно либо возник пробой между медными пластинами, либо случился локальный перегрев покрытия термоплёнки, в результате чего произошло замыкание и частичное оплавление центральной секции, прожжение утеплителя и обгорание картонных ячеек. Ввиду того, что вентиляция отсутствовала, то крупного возгорания не произошло.
Сейчас я таки заменил центральную секцию, соединив с левой и правой проводом, и впаял один диод 1n4007 в корпус вилки термоплёнки чтобы сократить вдвое потребляемую мощность и, соответственно, максимальную температуру нагрева(теперь на открытом воздухе поверхность нагревается до +35-36°С максимум). Также было решено удалить нижний ряд ячеек для минимизации повторного риска возможного перегрева и усилена изоляция между медными пластинами.
За сутки при диапазоне +22-+28°С было 13 включений, минимальная температура +21.9, максимальная +28.6. Перегрева зафиксировано не было. Через неделю испытаний, если всё будет нормально, верну часть муравьев на полку.

4wHnqyn2QoQ.jpg xz5BrU-HsDA.jpg 53Q1waPvNTE.jpg
Аватар пользователя dim

8 - Случается,совсем недавно тоже

Случается,совсем недавно тоже коврик прогорел и замкнул(пленка той же фирмы,что и у вас)
После этого случая,все разводка на террариумы идет через автоматы.