電池からヒーターを作成するにはどうすればよいですか（AA / AAA / 9V / C / D）それは可能な限り長く続きますか（長持ちするほど良いです）？
この投稿を見ました。しかし、それは45分しか続かず、「あまり効率的ではないようです。ヒーターを長持ちさせる方法はありますか？たぶん、それほど熱くならないようにすることで？
何か熱が必要です最大\ $ 60 ^ {\ circ} \ $ F度（たとえば、パイプが\ $ 30 ^ {\ circ} \ $ F度にある場合、\ $ 60 ^ {\ circ} \ $ Fまで加熱したい。
コメント
- 加熱するのにどれくらい必要ですか？それは他のほとんどすべてを決定します。
- 50-たとえば、60度（それほど暑くはありません）お返事ありがとうございます
- 周囲温度より50〜60度高いですか、それとも目標温度範囲ですか？F / C？
- 使用できますかパイプを直接加熱するための化学エネルギー？たとえば、アルカリ性AAバッテリーには6ワット時間のエネルギーが含まれている可能性があります。比較のために、1つのティーキャンドルは燃焼すると150Whを放出すると言われています。
- 大きさパイプですか？
回答
私の直感では、この種のバッテリーを使用して、ハンドウォーマーはあまり実用的ではありません。バッテリー駆動のヒーターのアイデアが実行可能かどうかを見積もるには、必要なエネルギーを調べる必要があります。
物を加熱するとき、エネルギーは2つのことを行うために使用されます。
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温度を上げる：1kgの水を30°Fから60°Fに加熱するには、次のエネルギーが必要です：（4180 J / K）* 16.7K = 70KJ（熱容量×ケルビンの温度差）。参考：単三電池のアルカリ電池は約9360J（ソース）です。たとえば、独自のデータに置き換えることができます。アプリケーションの結果を得るためのパイプ（水で満たされていますか？）の組み合わせ。
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断熱不良のために失われた熱を置き換える：たとえば、パイプは周囲温度よりも暖かく、冷たくなります。ここでは、次の方法で失われるエネルギーを計算することもできます。P=（温度差）/（熱抵抗）。PはW（= J / s）で測定された熱損失です。
まず、パート1の数値を入力してから、パート2の推定値を追加します（「断熱材Xを使用する場合、時間Xの間温度を一定にするために必要なエネルギー量はどれくらいですか？」）。次に、必要なエネルギーと、使用するバッテリーの種類に蓄えられている量を比較します。
ほぼ100％の効率を想定できると思いますが、バッテリーを暖かくしておくと、バッテリーが供給されなくなります。フルパワー。
回答
何かを加熱するために必要なエネルギーを計算する式は次のとおりです。Q=質量*比熱*温度差。開始温度は必ずしも必要ではなく、違いだけが必要です。あなたの場合、それは摂氏約17度になります（申し訳ありませんが、ここのメートル法）。したがって、10gのアルミニウムを加熱するには、Q = 0.01kg * 0.91kJ / kg * 17 = 154.7 Jが必要になります（10gのアルミニウムの重量は1ドル硬貨よりも約2グラム多いため、それほど多くはありません）
非常に効率的な設定で、これを約3〜4時間持続させることができると思います。 （2,300mAh * 1.5V = 3.5Wh、時間は出力電流とバッテリーの最大電力に依存します。）
長持ちさせる方法についての質問：非常に効率的な抵抗を使用します（ほぼ100％）効率）加熱コイルとPIDコントローラー（または、一体部分を省略したい場合は、PDコントローラー）を使用して加熱を制御します。ウィキペディアには、PIDコントローラーに関するかなり良い記事があります。
これを実装するには、arduinoまたは別のマイクロコントローラーを使用できます。エネルギー効率を維持することを忘れないでください。そのため、arduinoはすべての周辺機器でおそらく最良の選択ではありません。代わりに、単純なAtMega168チップを試してみてください。このチュートリアルが役立つ場合があります： http://interface.khm.de/index.php/lab/interfaces-advanced/sleep_watchdog_battery/