Richtiger Widerstandsdraht für hautnahe Heizung?

Ich werde offen sein und sagen, dass ich Jack Squat über Elektrotechnik kenne, abgesehen von "Leiter erwärmen sich, wenn Strom durch sie fließt".

Ich suche nach dem Bau einer persönlichen Niederspannungsheizung (~ 12-24 Volt), die ich an der Innenseite einer Jacke befestigen kann. im Grunde eine kleine batteriebetriebene Heizdecke ohne Steuerungssystem, außer einfach die Batterie ausstecken, wenn es zu heiß wird, und wieder einstecken, wenn es zu kalt wird. Ich bin mir jedoch nicht sicher, wie dies möglich ist, um dies sicher zu tun.

Meine Hauptfrage ist, was soll ich für die Heizspirale verwenden? Ich hatte gehofft, einen langen Draht zu haben, der über den größten Teil der Rückseite der Innenseite der Jacke im Zickzack verläuft. Kanthal-Draht ist im Moment wirklich billig, wegen all der Leute, die Vaporizer bauen wollen; Ist das ein geeignetes Material? Wenn ja, welche spezifische Mischung und Spurweite sollte ich wählen?

Wenn man sich die Besonderheiten ansieht, scheint es für extrem hohe Temperaturen gedacht zu sein, während ich etwas möchte, das bei niedriger Spannung bei etwa 30-40 Grad Celsius bleibt. Ich kann jedoch nichts finden, was besagt, dass es für diese Art von Anwendung entwickelt wurde. Belle ich den völlig falschen Baum an?

Ist das überhaupt eine praktische Idee ?

Dies ist eher ein thermisches Problem oder ein mechanisches Problem. Die Temperatur des Widerstands wird durch die Größe und die umgebenden Materialien bestimmt. Kanthal-Draht hat einen geringen Widerstand, sodass er sich schnell auf welche Temperatur erwärmt, niemand weiß es.
Erwägen Sie die Verwendung von flexiblen PTC-Folienheizelementen mit „positivem Temperaturkoeffizienten“. Da sie keine zusätzliche Regulierung benötigen, flexibel, leicht, für keine Hotspots ausgelegt, energieeffizient usw. sind. Kaufen Sie sie für Ihre Zieltemperatur. Wenn ein Teil der Jacke mehr Wärme verliert als ein anderer Teil, wird mehr Wärme an den benötigten Bereich abgegeben.
Eine Quelle für niedrige Preise kann eine gebrauchte PTC-Autositzheizung von einem Autoteilehof oder online sein. Wenn Ihr Akku wiederaufladbar wäre, könnten Sie einen automatischen Zigarettenanzünderstecker bauen, um den Akku aufzuladen und die Jacke zu erwärmen. Viel Glück, lass uns wissen, wie es dir geht.

Antworten (3)

Wahrscheinlich ist es machbar.

Aber: Sie müssen bedenken, dass auch für Strom Energieerhaltung gilt! Wenn Sie also 10.000 Ws (Wattsekunden) = 10 kJ Wärme erzeugen wollen, müssen Sie so viel Energie in Ihrer Batterie haben.

Also würde ich an deiner Stelle damit beginnen, zu berechnen, wie viel Wärme du erzeugen möchtest. Das ist wirklich einfach. Berechnen Sie die Menge an Material (dh Fleisch), die Sie erhitzen möchten, multiplizieren Sie diese mit der spezifischen Wärme des Materials (verwenden Sie die spezifische Wärme von Wasser, Fleisch ist meistens das Zeug), und dann wissen Sie, wie viele Joule Sie benötigen. Ein Joule ist 1 W · 1 s.

Teilen Sie das dann durch die Zeit (in Sekunden), die Sie der Heizung erlauben möchten, so viel Material zu erhitzen, und Sie haben die Leistung (in Watt) berechnet, die erforderlich ist, um diese Menge an Material so schnell zu erhitzen.

Nun, ich glaube nicht, dass Sie nichts wissen. Sie haben wahrscheinlich schon von 1 W = 1 A · 1 V gehört. Wenn Sie also eine 12-V-Batterie haben, um 1 W zu erzeugen, müssen Sie machen 1 12  A aktueller Durchfluss. Wenn Sie 120 W benötigen, benötigen Sie 10 A. So einfach ist das.

Da Sie nun wissen, wie viel Strom Sie aufwenden müssen, können Sie zwei Dinge berechnen:

  1. wie lange Ihr Wärmer mit einer einzigen Ladung halten sollte. Die meisten Batterien werden in "Amperestunden" angegeben, Ah, also nimm eine Batterie, von der du denkst, dass sie ein akzeptables Gewicht und eine akzeptable Größe hat, und finde heraus, wie lange sie diesen Strom liefern kann.
  2. wie viel Widerstand Ihr Draht haben muss, denn Ohmsches Gesetz, U = R · I -> R = U / I (der Widerstand ist das Verhältnis zwischen der Spannung U = 12 V und dem Strom I). Heizdraht hat einen festen Widerstand pro Länge. So können Sie die benötigte Drahtlänge berechnen.

Dies befasst sich nicht mit Dingen wie der Anpassung der maximalen Leistungsimpedanz usw., gibt Ihnen aber theoretisch eine gute Vorstellung davon, wie Ihr System aussehen muss.

Dies ist nicht der richtige Weg, um die benötigte Leistung zu berechnen. Es geht nicht darum, die Temperatur des Fleisches zu erhöhen, sondern mit dem Wärmeverlust durch die Jacke Schritt zu halten.
@OlinLathrop hm, das ist eine vernünftige Betrachtungsweise. Ich bin einfach davon ausgegangen, dass Sie am Ende ein Stück Mensch erhitzen wollten und davon ausgehen könnten, dass die Jacke gut isolierend ist, aber ich sehe den inhärenten Mangel daran (denn wenn Sie eine gut isolierende Jacke hätten und es nicht sind akut krank und/oder stark unterernährt, sollten Sie in sehr kurzer Zeit warm werden)

Ihre gewünschte Temperatur ist niedrig, aber der Draht ist klein und wird daher deutlich heißer als der Gesamttemperaturanstieg. Nichrome ist wahrscheinlich eine gute Wahl.

Das eigentliche Problem ist jedoch die benötigte Gesamtenergie und die benötigte Batteriegröße. Das Aufrechterhalten von beispielsweise 10 °C zusätzlichem Temperaturanstieg über der Oberfläche einer Jacke erfordert einiges an Energie. Das musst du ausmessen. Ich vermute, es würde 10 Sekunden von W dauern.

Ein weiteres Problem wird die Temperatur des Drahtes sein. Sie werden den Draht wahrscheinlich im Zickzack wickeln, wobei der Abstand viel größer ist als der Durchmesser des Drahts. Dies bedeutet, dass der Draht selbst deutlich heißer ist als der durchschnittliche Temperaturanstieg. Das könnte ein Problem sein, wenn es direkt die Haut berührt, oder es könnte schmelzen, anderweitig beschädigt oder sogar die Isolierung entzünden.

Ein weiteres Problem ist, dass Sie nicht möchten, dass das Innere der Jacke 40 ° C hat. Das ist über der Körpertemperatur. Das wird schnell unangenehm und führt zu Schweißausbrüchen, was im Winter wirklich schlimm ist.

Hol dir stattdessen eine bessere Jacke.

+1 Besonders für den letzten Satz. Da Sie keine Energie verschwenden und Wärme außerhalb der Ummantelung verteilen möchten, werden Sie die Heizelemente am Ende mit einem sehr guten Wärmeisolator auf der Außenseite beschichten. Das ist eine bessere Jacke. Sobald Sie eine gute Isolierung haben, benötigen Sie sowieso keine interne Heizung, es sei denn, Sie versuchen, jemandem zu helfen, der an Unterkühlung leidet.
Ein solches Gerät könnte nur in sehr extremen Umgebungen nützlich sein, in denen raumanzugähnliche Kleidung fast obligatorisch ist (Tiefseearbeiter/-forscher, Jet-Piloten in großer Höhe usw.). Ich glaube nicht, dass selbst arktische Expeditionen solche Komplikationen brauchten (selbst im arktischen Winter), aber ich kann mich irren.
@Lorenzo - Sie könnten sich irren. Arktisforscher brauchen es wahrscheinlich nicht, weil sie für eine gute Gesundheit ausgewählt werden: Nicht wenige Nicht-Arktisforscher haben gesundheitliche Probleme, bei denen sich ein wenig Hilfe zur Vermeidung von Unterkühlung lohnen könnte. 100 Wh oder so aus einem Li-Po "Flugpaket", das 50-100 W für eine Stunde oder so liefert, könnte nützlich sein. Aber Olin hat sicherlich Recht, dass 40 ° C zu viel sind - wahrscheinlich auch 30 ° C, abgesehen von ein paar Minuten Boost.
@BrianDrummond Ja, da hast du Recht. Wie auch immer, ich stimme zu, dass die Idee des OP als eine Art "medizinische" Ausrüstung (dh "Notwärmedecke") von Wert ist. Ich habe jedoch den Eindruck, dass das OP eine "thermisch verstärkte Jacke" als Standardgerät schaffen möchte, was mir etwas zu kompliziert erscheint.
Die Jacke hält mich die meiste Zeit warm, besonders wenn ich meine Brustmuskeln trainiere, aber in den ersten zwanzig Minuten, in denen ich sie trage oder wenn ich aufhören muss, mich zu bewegen, ist mir unangenehm kalt. Ich hatte gehofft, in diesen Zeiten einen Schub zu bekommen.
Ich bin mir nicht sicher, ob "Erhitzen von ___ kg Wasser" ein geeignetes Modell ist, wenn man bedenkt, dass Wasser allein eine ziemlich beträchtliche Menge an Kraftstoff verbrennt. :P
Diese Idee gibt es eigentlich schon: kickstarter.com/projects/ravean/… Nachdem ich einen getragen habe, ist er schön und bequem, aber nicht wirklich 400 Dollar wert

Völlig langweilig, aber https://www.makita.co.nz/products/model/DCJ200 würde das Problem lösen. Es heizt für ein paar Stunden mit einem 18-V-Akku.

Langweilig und teuer , diese Dinger kosten Hunderte von Dollars und werden nicht einmal mit einer Batterie geliefert! Ich habe einen Weg gefunden, eine 12-Volt-Heizdecke für den Einsatz in Autos mit einem Batteriepaket zu betreiben, und das kostet insgesamt nur 100 Dollar. Ich hätte mich dafür entschieden, wenn ich eine Decke finden könnte, die klein genug ist.
Richtiger Widerstandsdraht für hautnahe Heizung?
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