Comment dois-je procéder pour créer un radiateur à partir de piles (AA / AAA / 9V / C / D tout fera laffaire) qui durent le plus longtemps possible (le plus durable sera le mieux)?
Jai vu ce message . Mais cela ne dure que 45 minutes et ne semble pas très efficace. Est-il possible que je puisse faire durer le radiateur longtemps? Peut-être en le faisant pas chauffer aussi chaud?
Jai besoin davoir quelque chose de chauffant jusquà \ $ 60 ^ {\ circ} \ $ F deg (par exemple si un tuyau est à \ $ 30 ^ {\ circ} \ $ F deg, je veux le chauffer jusquà \ $ 60 ^ {\ circ} \ $ F ).
Commentaires
- Combien faut-il pour chauffer? Cela détermine à peu près tout le reste.
- 50- 60 deg par exemple (pas très chaud je sais) Merci pour votre réponse
- Est-ce que 50-60 au-dessus de la température ambiante, ou une plage de température cible? F / C?
- Pouvez-vous utiliser de lénergie chimique directement pour chauffer votre pipe? Par exemple, une pile alcaline AA peut contenir 6 wattheures dénergie. Une seule bougie à thé, à titre de comparaison, est censée libérer 150 Wh lorsquelle est brûlée.
- quelle taille est un tuyau?
Réponse
Mon instinct est dutiliser ce type de batterie pour créer plus de un chauffe-mains nest pas très pratique. Pour estimer si lidée dun appareil de chauffage alimenté par batterie est faisable, vous devez examiner lénergie nécessaire:
Lorsque vous chauffez des choses, lénergie est utilisée pour faire deux choses:
-
élever la température: pour chauffer 1 kg deau de 30 ° F à 60 ° F, vous avez besoin de lénergie suivante: (4180 J / K) * 16,7K = 70KJ (capacité thermique multipliée par la différence de température en Kelvin). Pour référence: Une pile AA alcaline a environ 9360J ( source ). Vous pouvez remplacer vos propres données par ex. votre combinaison de tuyaux (remplis deau?) pour obtenir le résultat de votre application.
-
remplacer la chaleur perdue en raison dune mauvaise isolation: si par ex. votre pipe est plus chaude que la température ambiante elle deviendra plus froide. Ici, vous pouvez également calculer lénergie perdue de cette façon: P = (différence de température) / (résistance thermique) avec P étant la chaleur perdue mesurée en W (= J / s)
Je commencerais par brancher les chiffres pour la partie 1 et ensuite ajouter une estimation pour la partie 2 (« si jutilise lisolation X, de combien dénergie aurais-je besoin pour que la température soit constante pendant le temps X? »). Ensuite, comparez lénergie nécessaire avec la quantité stockée dans le type de batterie que vous souhaitez utiliser.
Je pense que vous pouvez supposer à peu près 100% defficacité, mais mieux vaut que les batteries soient chaudes ou elles ne livreront pas leur pleine puissance.
Réponse
La formule pour calculer lénergie nécessaire pour chauffer quelque chose est: Q = masse * chaleur spécifique * différence de température. La température de départ nest pas nécessairement nécessaire, seulement la différence. Dans votre cas, ce serait environ 17 degrés Celsius (désolé, système métrique ici). Donc, pour chauffer 10 g daluminium, vous auriez besoin de Q = 0,01 kg * 0,91 kJ / kg * 17 = 154,7 J (rappelez-vous que 10 g daluminium ne pèsent que 2 grammes de plus quune pièce dun dollar – donc ce nest pas beaucoup)
Je pense quavec une configuration très efficace, vous pourriez faire durer environ trois à quatre heures. (2300mAh * 1.5V = 3.5Wh, le temps dépend de votre courant de sortie et de la puissance maximale de votre batterie).
Concernant votre question comment la faire durer plus longtemps: Utilisez une résistance très efficace (presque 100% une batterie de chauffage et un régulateur PID (ou même, si vous voulez laisser de côté la partie intégrale, un régulateur PD) pour contrôler le chauffage. Wikipedia a de très bons articles sur les contrôleurs PID.
Vous pouvez utiliser un arduino ou un autre microcontrôleur pour implémenter cela. Noubliez pas de rester économe en énergie, donc un arduino nest probablement pas le meilleur choix avec tous ses périphériques. Essayez peut-être une simple puce AtMega 168 à la place. Ce didacticiel peut être utile: http://interface.khm.de/index.php/lab/interfaces-advanced/sleep_watchdog_battery/