Подогрев стелек.

[supernet95]

Добрый день всем. Моя мама работает продавцом на улице и регулярно покупает чуни, валенки и прочую обувь, но в лютый мороз даже такая обувь не спасает. Появилась идея подогрева стелек. В магазине сие чудо дорогое, в интернете выложены много гайдов, но у меня очень много вопросов по ним.

И так. Для начала нужно определиться с нагревателем, предположим это будет нихром. Питаться он будет от литиевых аккумуляторов емкостью 3400 +3400 мАп\h и напряжение у них 3,7 вольта. Дальше по гайду, они просто отрезают кусок нихрома примерно 30см в длину и говорят: это нихром 0,3 мм в метре у него сопротивление 16 ом, значит в 30 см 5 ом. i=u/r=3,7/5=0,74А=740mA. Аккумулятора хватит на 6800/740= 9 часов беспрерывной работы.

Но тут же у меня напрашивается вопрос. Как они определили что кусок нужен именно 30 см, и что он будет греться до 40 градусов? Можно ли вычислить до какой температуры будет греться нихром?

Так же хочется, чтобы температуру можно было регулировать. Можно ли воткнуть сюда транзистор, и регулируя им ток уменьшать температуру?

[Alkul]

Можно ли вычислить до какой температуры будет греться нихром?

А физику Вы учили в школе?
Вот здесь посмотрите. Весь вывод формул для расчета, в конце итоговые формулы

[B@R5uk]

Как они определили что кусок нужен именно 30 см, и что он будет греться до 40 градусов?

Никак. Наверняка просто первая попавшаяся под руку величина.

Можно ли вычислить до какой температуры будет греться нихром?

Можно только поэкспериментировать, то есть получить эмпирический результат. Теоретический расчёт не очень сложен, но вам всё равно придётся эмпирически определять переменные, которые нужны для этого расчёта. Так что проще всего сразу измерить/подобрать желаемую конечную величину.

А вообще температура нагрева определяется тепловым балансом. Температура в системе перестанет изменяться, когда подводимое тепло станет точно равно отводимому. Тепло подводится за счёт рассеиваемой мощности, а отводится через дно обуви и через кожу ноги пользователя. Тепловой поток измеряется мощностью: для подводимого тепла мощностью, рассеиваемой нихромом, а для отводимого тепла мощность в первом приближении пропорциональна разности температур на сторонах теплоизолятора. Коэффициенты пропорциональности — это как раз те величины, которые вы не знаете, и которые вам придётся определять эмпирически. Уравнение теплового баланса будет таким:

P_in = P_out1 + P_out2
P_in = I^2 * R
P_out1 = (T - T1) * k1
P_out2 = (T - T2) * k2

Здесь P_in — мощность, рассеиваемая нагревательным элементом, T — искомая температура, T1 — температура среды снаружи обуви, k1 — коэффициент теплопроводности обуви, T2 — температура тела, k2 — коэффициент теплопроводности кожи (и носков/чулков — он может сильно меняться в зависимости пользователя и его состояния, а так же этот коэффициент много больше k1), P_out1 и P_out2 — отводимые мощности, соответственно, через обувь и через ногу пользователя. Решение этого уравнения будет, очевидно, таким:

T = (I^2 * R + T1 * k1 + T2 * k2) / (k1 + k2)

Можно ли воткнуть сюда транзистор, и регулируя им ток уменьшать температуру?

Можно, но регулировать лучше не ток, а использовать ШИМ для большей эффективности, так как в этом случае на транзисторе не будет выделяться лишнее тепло. Хотя, если запихнуть его вместе с радиатором в стельку, то можно вообще без всяких нихромов обойтись. Главное, чтобы тепло равномерно распределить каким-либо образом.

[Барсик]

Здесь где-то была такая тема. Там для нагрева использовались резисторы МЛТ в подошве. Конструкция не уточнялась. Главный вопрос был не допустить переразряда аккумулятора на 7 ампер-часов и в регулировке нагрева с помощью ШИМ. Я там даже что-то отвечал, но найти не могу. У меня с поиском туго. Не лечится.

[kaetzchen]

Подобное устройство требует абсолютно максимальной продуманности в плане безопасности..,-ну чтобы не отжечь пятки хотя бы, щитай детонатор разрабатываете

[mickbell]

Да ладно... Я тут недавно шею продул... пришлось искать электрогрелку, она с регулятором. Поставил комфортную температуру, и... мур-мур-мур... Со стельками так же можно. Тем более, что в них пойдёт не 220 вольт. А вот защитить батарею от глубокой разрядки надо обязательно, иначе долго она не проживёт.

[kaetzchen]

под весом все может повредится, сократится, утоншиться.. результат 800 град. на пятку или палец

[mickbell]

Так не годится. Температура нихрома, или чего там, должна быть всяко не больше градусов пятидесяти.

[бабай]

В автомобильной жопогрейке типа Емеля углеволокно . Дешево и сердито .

[mickbell]

Кстати, ага. Коллега делает подогрев руля, приносил провод из такового. Кошерная вещь. Толстоват только для стелек, там миллиметра четыре диаметр. Наверно, как-то можно упихать. Зато очень гибкий.

[Serj66610]

регулировку-можно так наверное

АКК-так-же нужно в "теплое место" под полу "тулупчика"....желательно что-бы его температура не падала меньше 10 град."по плюсу", иначе все "пойдет на смарку"....на морозе литий(да и не только он) теряет до 90% своей емкости(при прогреве до "нормальной"-емкость "возвращается") и падает его внутреннее сопротивление,как следствие-он превращается из надежного источника мощности в балласт.

[supernet95]

Простите, что потерялся. Заказал с алиэкспресс банки, защиту от разряда и плату для зарядки с регулировкой мощности и напряжения. Как придет займусь. Думаю буду делать на ШИМ. Затея и идея очень понравилась. Попробую сделать, получится, не получится обязательно отпишусь.

Я подогрев руля сделал из волокна для подогрева сиденья, трема крутая. Но он дороже выйдет. Дишман сиденье с подогревом 600р. а нихром нужной длины за 2 копейки куплю. батарейки и электронику запихну в распред коробку и под куртку или в штаны, то есть в тепло. Емкость терять не должны. Прочитал что все в интернете делают подогрев только пальцев, так как именно они мерзнут. И если нагреть их, то нагреется вся нога. А носки почти не давят массой, и накрою их еще для безопасности куском натуральной кожи.

Добавлено after 7 minutes 4 seconds:

регулировку-можно так наверное

АКК-так-же нужно в "теплое место" под полу "тулупчика"....желательно что-бы его температура не падала меньше 10 град."по плюсу", иначе все "пойдет на смарку"....на морозе литий(да и не только он) теряет до 90% своей емкости(при прогреве до "нормальной"-емкость "возвращается") и падает его внутреннее сопротивление,как следствие-он превращается из надежного источника мощности в балласт.

Сверху писали, что на транзисторах делать глупо, так как они греться будут сильнее чем тэн, а значит всё пойдет на смарку

[Serj66610]

Приведенная схема-почти аналог ШИМ(почему почти? фронты транзистора немного затянуты....ну будет на нем теряться 0,1Вт....думаю что не смертельно ).
Ну ладно...нет так нет....понимаю,Али экспресс-ближе чем паяльник на столе.