Вундергрелка

Давно хотел сделать своим муравьям какой-нибудь подогрев, однако и руки не доходили, и по поводу способа подвода тепла были некоторые сомнения.
Наиболее простым вариантом мне казалось разместить греющий элемент маленькой мощности в гипсовом теле формикария. Однако, если немного подумать, то становится ясно, что такой способ обогрева приведёт к постоянному образованию конденсата на лицевой поверхности, что весьма не желательно...
Тоже, вероятно, можно сказать и о греющей подставке - по скольку обогрев будет производится снизу (со стороны противоположной лицевой поверхности) температура влажного гипса окажется выше, чем температура смотрового стекла. Результат очевиден.

По здравому разумению, наиболее эффективным способом избежать возникновения конденсата при обогреве формикария было бы греть его со стороны лицевой поверхности.
Здесь мне придумалось два варианта:
1) проложить греющий провод прямо то стеклу (на фоне перемычек между камерами);
2) обдувать стекло тёплым воздухом.

Свои плюсы и минусы есть у обоих вариантов и, возможно, даже, первый из них применить было бы разумнее, но мне, почему-то, по душе всегда был второй...

Пару дней назад у меня в руках оказался ненужный кулер от процессора, а в голове идея, как его можно использовать.
В тот же вечер, пожертвовав электросушилкой для обуви, я собрал первый прототип своего греющего устройства:

P1000476.jpg

Вентилятор запитан через блок питания от звукосинтезатора (там как-раз 12 вольт).

В сушилке греющие элементы были подключены последовательно, я же подключил их параллельно, благодаря чему мощность возросла в 4 раза (на самом деле получилось только 37 ватт, в место ожидаемых 48). Но возросла и температура элементов и, несмотря даже на обдув холодным воздухом, на них, источая характерный запах, стало плавится покрытие (в последствии правда выяснилось, что плавилось не столько покрытие, сколько та чёрная штука, которая прижимала их к радиатору).

Начав снимать покрытие я обнаружил под ним керамические стержни, что меня очень порадовало, ибо керамика хорошо ведёт себя при высоких температурах, а уж как закрепить их на радиаторе я бы как-нибудь придумал.

IMG215.jpg

Однако следующим утром меня ждал облом - стержни были очень не надёжно прикреплены к проводам (это меня с самого начала беспокоило) и один из проводков оторвался, причём так, что приделать его обратно не было никакой возможности...

Пробегав всё утро по магазинам и не найдя в продаже подходящей модели сушилок, я, по совету одного знакомого, решил использовать дешёвые, 37-и рублёвые, паяльники из магазина "Всё по 37", а заодно и подумал над конструкцией того, что хочу собрать.

Было решено использовать 4 паяльника, подключив их так, чтобы каждый работал в 1/4 от своей мощности (и, следовательно, особо не грелся), а всю конструкцию закрепить на штативе от настольной лампы, чтобы можно было легко направлять поток воздуха в любом направлении (как-раз недавно, делая предновогоднюю уборку, я нашёл настольную лампу, которая пролежала в шкафу уже несколько лет, а значит была ненужна).

Вернувшись домой я принялся за дело.

В первую очередь, разобрав лампу, я переставил крепёж плафона на вентилятор:
IMG214.jpg

Чтобы лопасти не цеплялись за шляпки винтиков пришлось поработать напильником.

IMG212.jpg

Затем пришла очередь паяльников.

Помятуя о том, что вчерашний прототип при 37 Вт мощности грел воздух лишь на 5 градусов (на самом деле здесь была неточность в измерении), я заключил что 40 Вт - минимум, что меня устроит (хотя регулировать температуру можно и за счёт расхода воздуха).
Однако дешёвые паяльники меня подвели... При заявленной мощности в 40 Вт, они выдавали 27.6, 27.8, 31.8 и 32.7 Вт соответственно. Таким образом, при попарно-параллельном соединении получалось бы только 30 Вт тепла.
Увеличивать мощность за счёт сильного увеличения температуры поверхности мне очень не хотелось, однако ничего другого я не придумал, и в конечном счёте решил сделать так, чтобы установка могла работать в нескольких режимах с разной мощностью.

P1000491.jpg

В первом варианте нагрузка равномерно распределяется по всем 4-м резисторам (примерно по 7,5 Вт на каждый).
Во втором варианте прирост мощности происходит за счёт увеличения нагрузки на первый резистор, который теперь работает в полную силу (27,6 Вт), что чревато.
В третьем же варианте первый резистор просто отключён.

Переключателя, чтобы организовать возможность такого изменения режимов, у меня не нашлось и в дело пошёл старый дедушкин тройник, который я переоборудовал и прикрутил к штативу бывшей лампы, и накоротко замкнутый штепсель в качестве перемычки.

IMG210.jpg
P1000486.jpg

При втыкании штепселя в одно из двух гнёзд он замыкает соответствующую цепь, реализуя первую или вторую схему соответственно.
Третье гнездо - пустое; равно как и отсутствие штепселя, оно даёт третью схему.

Жала паяльников я воткнул между рёбер радиатора, усилив крепление винтиками из тех же паяльников.
Потом приделал к ним нагревательные элементы, прикрутил провода и, на всякий случай, перемотал медной проволокой (ибо пошатывались).

IMG217.jpg
IMG218.jpg
P1000477.jpg
P1000480.jpg

Из бутылки от сэвэнапа сделал корпус, а провода вывел через боковое отверстие, которое потом залил герметиком.

P1000482.jpg

Ну и всё. Осталось только собрать.

P1000488.jpg
P1000489.jpg
P1000490.jpg

Как уже упоминалось, регулировать температуру можно не только за счёт мощности нагревателей, но и изменяя расход воздуха.
Для этого хорошо подходит вот такая дросселирующая крышка:
IMG220.jpg
Их можно сделать несколько, с разными диаметрами.

Результаты испытаний:

21 Вт, без крышки: +4
21 Вт, с крышкой: +4,5
30 Вт, без крышки: +5,5
30 Вт, с крышкой: +7
49 Вт: воняет работающим паяльником.

Недостатки:
- Шум.
- Запах при работе с максимальной мощностью.
- Очень низкий КПД (если "полезным действием" считать обогрев формикария)

Недоработки:
- Возможность включить нагреватели при выключенном вентиляторе.
- Отсутствие индикатора работы нагревателей.
- Много болтающихся проводов.
- Не оптимальная система управления.
- Вентилятор запитан по отдельной линии, от внешнего блока питания, да и подключён к нему как-то странно:
IMG222.jpg

Комментарии

Аватар пользователя nicksqr

1 - Я просто залил термошнур в

Я просто залил термошнур в формикарий, контролируется прибором, если т-ра доходит до определенной точки, питание на термошнур не подается.
А по поводу конденсата - его нет )
Но у вас идея конечно потрясающая, а главное вы ее осуществили )

Аватар пользователя snip

2 - Праздники не проходят в

Праздники не проходят в пустую :).
Поток лучше регулировать скоростью вращения вентилятора, а что бы повысить КПД, не поднимая мощности нагревательного элемента, нужно замкнуть циркуляцию воздуха. Сейчас он просто греет воздух в комнате.
Минусы в ненадёжности конструкции, я бы не оставил её включённым уходя из дома. И невозможность контроля температуры, ведь индикация совершено бесполезна когда некому её контролировать.
В качестве нагревателя хорошо подходит ИК-лампа подключенная через димер, правда дорого стоит. Её можно заменить на обычную лампу накаливания завёрнутую в фольгу, в этом случает понадобится отражатель. Поставить формикарий повыше, исключить сквозняки и всё это включить через терморегулятор, лучше цифровой. Он одновременно будет и индикатором и регулирующим элементом.

Аватар пользователя Silicium

3 - Наладка и регулировка

Да, теперь я подключил вентилятор через пятивольтовый зарядник от телефона, в результате чего существенно снизилась скорость его вращения.
В таком режиме он работает практически бесшумно, а дует слабо.
Температуры нагрева стали такими:

21 Вт, без крышки: +8
21 Вт, с крышкой: +9
30 Вт, без крышки: +11,5
30 Вт, с крышкой: +13

Однако теперь он почти не создает воздушной струи, а значит его надо располагать очень близко от формикария, отчего вероятно возникнет сильная неравномерность нагрева.

В перспективе неплохо бы сделать плавную регулировку скорости и пятнадцативаттный режим нагрева.

Кстати, мне кажется, что если оставить его без обдува при включённом на 30 Вт нагреве, то ничего страшного не случится...

Аватар пользователя jabacrack

4 - как вариант можно взять

как вариант можно взять нагревательный элемент от старого фена и запитать от пониженного напряжения и/или уменьшить длину спирали.

Аватар пользователя snip

5 - jabacrack и/или уменьшить

jabacrack
и/или уменьшить длину спирали.

И мощность увеличится :)).

Аватар пользователя jabacrack

6 - snipИ мощность увеличится

snip
И мощность увеличится :)).

Да, действительно, глупость сказал :)

Если я не ошибаюсь, то сопротивление спиральки из киловатного фена будет около 50 Ом, а значит с 12 вольт мы получим около 3 Ватт. Думаю этого будет маловато и спиральку все-равно придется уменьшать.

Аватар пользователя Silicium

7 - Полевые испытания

Грелка оказалась вполне удобна и эффективна.
В формике +26 - +28, тогда как в комнате +20 - +23. Шума теперь нет.
Так что я доволен.
Муравьи вроде-бы тоже.

Единственное что высыхать он теперь быстро стал...

Фотика сейчас нет, по тому, фотка неказистая:

jabacrack
сопротивление спиральки из киловатного фена будет около 50 Ом, а значит с 12 вольт мы получим около 3 Ватт. Думаю этого будет маловато и спиральку все-равно придется уменьшать.

Нагрев прямо от сети запитан
БП сгорит при мощности свыше 6 Вт.

Аватар пользователя Bequral

8 - Silicium Единственное что

Silicium
Единственное что высыхать он теперь быстро стал...

Логично. Влагой с формикария Вы увлажняете воздух во всей квартире. С учетом принудительной циркуляции воздуха и повышения температуры испарение идет гораздо интенсивнее. Как выход - увлажнять воздух в районе вентилятора или ограничить циркуляцию воздуха, изолировав обогреватеь и формик от остального помещения (правда тогда температура повысится при той мощности обогревателя, надо будет снижать, экономя электричество :) ).

Аватар пользователя milhinsa

9 - Если Вы решили сделать

Если Вы решили сделать "дистанционный" обогрев, не лучше ли просто поставить перед стеклом кусок пленочного инфракрасного обогревателя. Конструкция простая, воздух по квартире не гоняет. Не думали об этом?

Аватар пользователя Silicium

10 - milhinsaНе думали об

milhinsa
Не думали об этом?

Ну, на самом деле, да.

При постоянной температуре в помещении и отсутствие автоматического контроля, температура в формикарии зависит:

1) у контактного обогревателя (термоковрик, или из фальги):
- от мощности греющего элемента.
- от теплового баланса системы (то есть от скорости и путей отвода тепла), который здесь играет большую роль.

2) у инфракрасной лампы:
- от мощности
- от расстояния
- от поглощающих свойств поверхности
- от теплового баланса.

3) воздушное душирование:
- мощность нагревателя
- расход воздуха
- расстояние
- тепловой баланс (в небольших и строго заданных пределах)

Таким образом, в первом и втором варианте, конечный результат, во многом зависит от не регулируемых и, от части, не контролируемых (не стабильных) факторов (свойства поверхности и тепловой баланс). Кроме того, возможен локальный перегрев (особенно в первом случае).

В третьем же варианте, ни при каких обстоятельствах, температура формикария (ни в целом, ни на каком-либо отдельном его участке) не может превысить температуры обдувающего его воздуха, которая, в свою очередь, целиком и полностью зависит только от регулируемых (и вполне стабильных) факторов (мощность, расход воздуха, от части расстояние).

Хотя, пожалуй, с учётом прочих параметров (эксплуатационных, например), мой вариант всё-же менее предпочтителен.
И уж точно проигрывает термошнуру с датчиком (если не будет проблем с конденсатом).

И ещё, она мне просто нравится)

Аватар пользователя snip

11 - Ну Вы сейчас наговорите. Во

Ну Вы сейчас наговорите. Во всех случаях все параметры регулируемые вручную и во всех случаях, без участия человека, не регулируемые. Во всех случаях на величину нагрева сильно влияет температура окружающей среды (температура воздуха). И во всех случаях система будет работать нормально если использовать терморегулятор. Остаётся выбрать удобство и надёжность всей системы в целом.