Сухой инкубатор на нихроме.

[siradom]

Приветствую читателей форума

Решил сделать сухой инкубатор, может кому информация пригодится.

До этого банки и чашки стояли просто в шкафу. Температура там скакала не сильно, но была меньше 28, гдето в районе 21-23 градусов. А еще до этого, 12 лет назад, инкубатор был сделан из двух контейнеров, один в одном, с нижнем вода и аквариумный нагреватель.

 

В этот раз захотел уйти от 220В и воды-влажности. Сначала выбор пал на термокабели для теплого пола, есть несколько на 12В, но в итоге остановился просто на нихромовой проволоке (чуть дороже, но проще достать, и содержимое понятно).

Немного теории: мощность нагревателя выражается в ваттах – это сколько энергии высвобождается (связь с температурой ниже, но чем меньше площадь отдачи, тем больше температура нагревателя)

1    P = U * I (U=P/I, I=P/U)

2     R = U / I (U=R*I, I=U/R)

3     P = U2 / R (P=I2*R)

P – мощность, U – напряжение тока, I – сила тока, R – сопротивление

Предположим нам нужна мощность 50Ватт, на 12В. Тогда получаем:

50Ватт / 12В = 4.17А – столько тока должен давать источник, если он столько не выдает, то будет перегрузка или замыкание, т.е. блок питания выключится или сгорит.

12В/4.17А = 2.87Ом – такое сопротивление должен иметь наш нагреватель. При уменьшении сопротивления, нужно больше силы тока и наоборот.

Сопротивление нихрома R0=1.1мкОм*м. Площадь сечений S=r2*π. Сопротивление R =R0/S.  Следовательно, при диаметре 3мм, получаем площадь 7.065мм и сопротивление 0,16Ом на метр. При диаметре 0.6мм, S=0.28мм и R=3.92Ом*м.

Я хотел собрать нагреватель на 50Ватт. Соответственно 4.2А. Купил такой блок питания в chipdip. Думал собирать на термокабеле, но его сложно было достать, поэтому нихром подбирал уже по купленному блоку. Решил оставить небольшой запас по мощности, т.к. я не знал как все будет себя вести и остановил выбор на 0.6мм нихроме:

 

 

 0.73 метра такой проволоки дает как раз 50Ватт. А 10метров всего 3.6Ватт. Но ее можно сложить:  2 по 5метров – 14.5Ватт, 3 по 3.3м – 33Ватт, 4 по 2.5м – 58.2Ватт (перебор). Не сразу понял в чем разница, взять 0,7метра или 4 куска по 2.5м – по мощности одинаково. Но вот площадь отдачи тепла во втором случае гораздо больше. Первый будет достигать больших температур, но чайник в вакууме на пару градусов нагреют одинаково. Эксперименты показали, что 0,8м греется довольно сильно, быстро отключил. 2 по 5м греется почти незаметно. А вот проволока 3 по 3.3 метра нагрелась до 62градусов (открытый участок, не в термоусадке)– то, что нужно (на случай выхода терморегулятора из строя).

Была пустая коробка от электросушилки. Замерил внутренние габариты при пенопласте снизу. Идеально подходящий формат нашел только на Озоне.

 

Нихром растянул между дверью и гладильной доской, скрутил в жгут, нанизал термоусадку и получил 3.3 метра термокабеля.

Прилепил это на коробку обычным скотчем, но не просто кусками, а потом еще обмотал, чтобы не отклеивался.

 

Обмотал тремя слоями плотной фольги (внутри на куски двухстороннего скотча, снаружи тонким скотчем). Думаю, можно и больше слоев.

 

В озоне коробка была упакована в картон, из нее сделал изоляцию. Лучше конечно пенку какую или ватой.

 

Блок питания прикрутил к основной коробке

 

Все подключил через термодатчик.

 

В тесноте, да не в обиде

 

При покупке термодатчика купил сразу два, один уже в корпусе (черный), другой просто плата и к нему купил сборный корпус. Первый вариант был вроде лучше, но выяснилось, что иногда скачет показание на 0.5градуса. И если выставлять такой гистерезис (при каком изменении он будет включаться), то при определенной температуре он начинал щелк-щелк-щелк… Второй показывал температуру на градус ниже, но был без дерганий. Его и оставил. Корректировать не стал, пусть будет чуть больше, если врет.

 

При пустом контейнере полный цикл нагрева проходил минут за 5. При загруженном за 20 (термопара лежит на дне контейнера. Если вы ее положите или засунете в банку, то через какое-то время получите 28, но края уже поджарятся):

 

Температуру выставил на 28.5, гистерезис на 0.5 (включается на 28). Судя по графику, средняя температура 28.2 градуса. Время работы нагревателя 5 из 20 минут. Т.е. в час 15 минут. Или ¼. Следовательно, мощность 33/4=8.25Ватт. Получается можно было собрать нагреватель и на обычной зарядке для телефона на 5В на 2А = 10Ватт. Тогда можно взять проволоку  0.8мм 3 куска по 3.3 метра – 10 Ватт. Дольше бы конечно нагревала, но зато есть под рукой. К тому же, 8.25Ватт в моем случае это теплопотери. При большей изоляции было бы меньше.

 

Удачных гровов.

 

[djafarchik]

Инженер!

[imikal]

подскажи как можно избавится от щелканий термостата 1209?

[siradom]

7 часов назад, imikal сказал:

подскажи как можно избавится от щелканий термостата 1209?

не совсем вопрос.

В тексте я писал, что один из терморегуляторов иногда начинал глючить с скакать то туда, то сюда на -0.5 градуса. Соответственно и реле щелкало туда-сюда когда заходило в диапазон. С другим терморегулятором такой проблемы нет, он нормально измерял температуру и включался/выключался когда надо.

Возможно не нравится само щелканье. Цепь размыкает релюха. Реле достаточно сильное, рассчитанное на 200В и 10А. В моем случае (12В и 4А) можно было его отпаять и заменить на более слабое, которое скорее всего будет тише. Хотя если реле убрано в коробку, то его почти не слышно. Плюс, можно его во что-нибудь завернуть, например. Или использовать другое термореле (хотя принцип действия, скорее всего, будет такой же).

Можно попробовать без термореле – использовать переменный резистор и подогнать сопротивление под нужную температуру.

[Pryboy]

Точнее реостат.