Kaukoputken lämmitysprojekti huurtumisen ja kosteuden ehkäisyyn

[TuRe]

Vastusnauhojen tekeminen rinnan kytketyillä vastuksilla.
Aluksi kirjoitetaan ylös yksinkertaiset kaavat, ettei niitä tarvitse sitten miettiä.

     P = n x U x U/R                       P = Teho/W
     I  = n x U/R                            I = Virta/A
     n = I xR/U                              n = Rinnan kytkettävien vastusten lukumäärä
     R = n x U/I                             R = Vastus/ohm
     I1 = I/n                                  I1= Yhden vastuksen läpi kulkeva virta/A

Lasketaan esimerkiksi etsimen 9 x 50 arvot viidelle vastukselle.

     Oletusarvot: P = 4 W ja I = 0,33 A  ja vastuksen pituus on n.20 - 22 cm.

     R = 5 x 12V / 0,33A = 181 ohm, pyöristetään vakio kokoon 180 ohm.

     I1 = 0,066 A, joka lämmittää yhtä vastusta.

Katsotaan sitten työn edistymistä.
Johtoina minulla on eri näköisiä kaiutinkaapeleita. Niistä saa kätevästi halkaistua johtimet erilleen. Ne kyllä hieman kangistuvat kylmässä, mutta en ole ehtinyt hakea parempia. Poikkipinta olisi ehkä 0,5 mm2, joka menee hyvin plugeihin.
Seuraavaan kuvaan olen kiinnittänyt johdon vaneripalan päälle ja siihen vastukset kolvaamista varten.


Sitten on kolvattu ja vastuslankojen päät lyhennetty.



Löysin Etolasta 1 mm kumilevyä,jostä kääräisen suojan vastusnauhalle. Se eristää mahdollisilta oikosuluilta ja on taipuisaa kylmällä. Se kestää myös vastusten lämpötilan. Santapaperilla karhennus ja liimaa pintaan ja 15 min kuivumisen jälkeen reunat tarkasti yhteen. Se muuten tarttuu, joten et voi paljon korjailla.


Se sopii myös 2" okulaarin ympärille.



Ja askartelun lopuksi 3W, 4W ja 5W tehoiset vastusnauhat valmiina. Nauhojen päihin on neulottu tarranauhan pätkät, joten ne on helppo kiinnittää ja irroittaa tarvittaessa. Nämä ovat ensimmäiset harjoitelmani, joten ei ne niin siistejä ole kuin "tehtaan poikien" tekemät.



Otetaan seuraavalla kerralla kokoonpano ja hintavertailu.

[TuRe]

Jotain näpyttelin väärin, kun pari kuvaa jäi puuttumaan. Koetan löytää ne. No otetaan se ensimmäinen kuva, toinen on samanlainen.

Kuvien esiintuonnissa oli jotain vaikeutta.

[TuRe]

Tarkistetaan vielä yhden ison putken, nimittäin 12", vastusarvot.

             P = 20 W
             I = 1,67 A
             Nauhan pituus 109 cm. Valitaan 30 vastusta, väli 3,6 cm

             R = 30 x 12 / 1,67 ohm = 215,6 ohm.
             Pyöristetään vakiokokoon 220 ohm.
             Yhtä vastusta kuormittaa I1 = 1,64 / 30 A =0,055 A.

[GaryP]

Kun aloitat nauhan tekemisen, millä arvioit tarvittavan tehon, vedätkö vain hatusta, vai onko kokemusta/tietoa tarvittavasta hukkalämmön tarpeesta? Kun kerran vauhtiin päästiin niin voisin pitää tämän lämmitinasian ajatuksen hengissä kun tuo oma putki herää henkiin... toivottavasti vielä ennen lumia.

Kari

[TuRe]

Viisaammat ovat ne laskeneet. Katso TS:n sivuilta "Heater Strips".
Siinä se oli laskukaavani edellä. Kun tehon tarve ja jännite tiedetään, niin kaikki muut arvot voidaan laskea

[TuRe]

Hintavertailu.
Tein ostamistani tarvikkeista 2, 3, 4 ja 5W vastusnauhat ja jakorasian. Niihin käytetyt tarvikkeet kaikkine johtoineen akulta asti maksoivat 29 €.
Vastaavasti kaupasta tilattuna samat laitteet (jännitesäädin puuttuu minulta) maksaa yhteensä 290 € ilman rahtia. Kuluihan minultakin bensaa vähän. Siis tein tarvittavat lämmityslaitteet 10 % kaupan hinnasta, että sillein. Jännitesäätimen tarpeellisuudesta kylmillä ilmoilla en ole aivan varma.

Miltä ne laitteet näyttävät asennettuina. Seuraavassa kuvassa jakorasia on kiinnitetty pylvään yläosaan sopivalle hollille.


Vastusnauhat paikoillaan. Nuo etsimen nauhat voisi kytkeä samaan johtoon, niin säästyy yksi jacki- paikka.



Kuva akkuhyllystä. 12 V, 12 Ah akku riittänee pienille virroille hyvin ja sitä voi kätevästi ladata tarvittaessa naaras- pistokkeesta.


Kiikarin okulaareihin aion kyllä vielä tehdä pienet lämmittimet reilun pituisen johdon päähän.

Yhteenvetona olen ollut hieman yllättynyt, kaupassa noin kalliin systeemin, helppoudesta ja varsinkin
"hintakilpailukyvystäni ".

[GaryP]

Viisaammat ovat ne laskeneet. Katso TS:n sivuilta "Heater Strips".
Siinä se oli laskukaavani edellä. Kun tehon tarve ja jännite tiedetään, niin kaikki muut arvot voidaan laskea

Laskukaavat ovat hallussa puimurilla ajellaan päivittäin. Mutta lämmön tarve, mikä on minimi pitämään tilanne toimivana? Voihan tuota jännitettä sitten tarvittaessa laskea jos alkaa kuumenemaan liikaa, mutta mieluiten vaikuttaisin suoraan käyttämällä mahdollisesti isompia vastuksia pudottamaan virtaa. Olettaen että niistä tulee tarvittava lämpö.

Kai se täytyy vain sitten kokeilla joskus, tekee yhden tehokkaan maton ja mittaa sitten minimin saavutettua käytetyn jännitteen, siitä sitten johtaa viimeisen version omaan käyttöönsä. Tarkoitus on minimoida ohjauselektroniikan tarve.

Kari

[TuRe]

Niin GaryP. Lähdin noista valmiista tehon tarpeista (TS). Minäkin arvioin sitä lämmön tarvetta ulkona +10 ast suojassa ja totesin nauhojen tuntuvan hieman lämpimiltä kädellä. Olen sitä mieltä, että jos ei olla harrastamassa paljoa alle -10 ast lämpötilassa, niin vähemmällä päästään. Siihen, mikä voisi olla minimi missäkin lämpötilassa, täytynee kaivaa jostain lämpöopin kirjat esiin ja laskuista saattaa tulla sittenkin hankalat. Kokemusperäinen tieto lienee paikallaan.

[Vesa Kankare]

Niin GaryP. Lähdin noista valmiista tehon tarpeista (TS). Minäkin arvioin sitä lämmön tarvetta ulkona +10 ast suojassa ja totesin nauhojen tuntuvan hieman lämpimiltä kädellä. Olen sitä mieltä, että jos ei olla harrastamassa paljoa alle -10 ast lämpötilassa, niin vähemmällä päästään. Siihen, mikä voisi olla minimi missäkin lämpötilassa, täytynee kaivaa jostain lämpöopin kirjat esiin ja laskuista saattaa tulla sittenkin hankalat. Kokemusperäinen tieto lienee paikallaan.

Ulkoilman lämpötilallahan tässä ei ole merkitystä vaan kastepisteellä, joten suurinpiirtein samat tehot riittävät -10:ssä kuin +10:ssä. Itseasiassa -10:ssä ilma on yleensä aika kuivaa, joten tehontarve on vähäisempi. Eli huurrelämmittimillä riittää sellainen teho, mikä pitää linssistä säteilynä karkaavan lämmön kurissa niin, ettei se pääse laskemaan kastepisteen alapuolelle.

http://www.ursa.fi/wiki/Kuvausopas/Tarvikkeet

Huurrelämppäreitten korkea hinta tulee lienee säädettävyydestä (ja pienistä valmistusmääristä erikoistuneelle käyttäjäryhmälle), joka on tuollaisella pulssimodulaattorilla energiataloudellisempi, kuin vastuksilla jännitettä pudottamalla. Merkitys korostuu jos ollaan akun varassa. Säädettävyydellä saa myös aikaiseksi sen, että lämmittimissä voi olla tehoa vähän ylimääräistä, jos linssit tarvitsee kirkastaa huurtumisen jälkeen, tällöin voidaan antaa vähän lisää potkua lämmitykseen.

Anyway, itse tehtynä ratkaisu on todella edullinen ja ihan yhtälailla toimiva, varsinkin kiinteässä suojassa, jossa sähkö tulee seinästä.

[TuRe]

Kyllä kai nuo kastepisteasiat ovat useimmille tuttuja, ainakin kokemuksesta. Kuten aikaisemmin totesin, näistä lämpenemisistä ei ole tarkkoja tietoja. Pääasia, että sen verran lämmitetään, että pysytään kastepisteen yläpuolella. Ehkä tuleva havaintokausi tuo lisää käytännön kokemusta.

[TuRe]

Sen verran minäkin ymmärrän, ettei säätimeksi sovi tehopotentiometri. Pitää olla joku "pulssimodulaattori", tai sen tapainen elekroninen värkki. Siihen se minun ymmärrys sitten loppuukin. Jos olisi taitoa (kuten esim. Risto1:llä), niin laite syntyisi helposti. Osathan ei paljon maksa. Kauppiaskin sanoi, että tuosta hyllyköstä vain valitset mitä tarvitset. Siinäpä se. Risto, älä ota tästä mitään paineita.

[GaryP]

Kannattaa sitten tehdä 555 timerillä PWM piiri jolla pumpataan FETiä, sillä saa lämpöhäviät minimoitua muussa virtapiirissä, joten sähköä jää oikeaan käyttöön. Tuolla jossain aiemmassa kirjoituksessani oli linkki ainakin yhteen hyvään sivustoon jossa oli 555-piirin esimerkkikytkentöjä. Ja mikä parasta, ne ovat halpoja ja helppoja, sitä voi sitten ohjata potikalla näppärästi. Potentimetriksi kannattaa sitten valita monikierroslankaversio, saa vähän tarkuutta säätämiseen, ja sen säänkesto on omien kokemusten mukaan parempi.. Perinteisen potentiometrin vastuspinta hapettuu ulkokäytössä ikävästi.

Voisin koittaa etsiä (kun löytäisi vapaa-aikaa illalla) kotoa kytkentää jonka voi suoraan tähän käyttöön laittaa, mutta netistä löytynee nopeammin.

EDIT.
Täällä on vaikka mitä: http://www.educypedia.be/electronics/powercontrolspwm.htm

Kari

[TuRe]

Lupasin palata kiikarin (10x50) lämmitykseen.
Tein okulaareja varten a`2 W vastukset (a`4 kpl 270 ohm) ja objektiiveja varten 3 W (a`6 kpl 270 omh)vastukset, siis yhteensä 10 W lämmitysteho.  Kytkin ne yhden plugin perään 0,5 mm2 kaiutinjohtoon. Kiikarissa oli jo "huurreputket", jotka eivät riittäneet viime talvena ja etenkin okulaarit kostuivat melkein heti. Nyt näyttää kokeilujeni jälkeen paremmalta. Tarvikkeet maksoivat 7 €.

[TuRe]

Tuo jännitteen säätöasia saa nyt vielä odottaa. Se ei ole kuitenkaan "jokamiehen" askarteluun kuuluva asia. Vastusnauhoja pystyy tekemään kuka tahansa.
Eräs vaihtoehto olisi ostaa jännitteen säätäjä ja tehdä vastukset itse. Siinäkin tulisi melkoinen säästö.
Toisena vaihtoehtona olisi AC/DC adaptori, josta ei virta lopu kesken. Minulla sattui olemaan220V/ 12V,
12 W, jolla saa hoidettua tärkeimmät, yhtaikaisesti päälle tarvittavat lämmitysnauhat.

Näyttää siltä, että pitkästä aikaa sää selkenee ja lämmitystä tarvitaan yöllä...

[GaryP]

Jos haluaa järjestelmästä IVO-riippumattoman, täytyy jännitteensäätö rakentaa kunnolla, jos taas on verkkovirran varrella, ei ole niin väliä.

Kari