Gandeste Pozitiv ... Fii Informat: O Metodă De Încălzire Extrem De Eficientă - Caloriferul Cu Semiconductori!

Vizualizari

Etichete !

duminică, 8 mai 2016

O Metodă De Încălzire Extrem De Eficientă - Caloriferul Cu Semiconductori!

 


Sursa: http://ciberonix.ro/o-solutie-geniala-de-incalzire-caloriferul-cu-semiconductori/

Știați că, încă de la apariția pieselor electronice semiconductoare o mare problemă pe care a pus-o funcționarea lor a fost răcirea ? Asta pentru că semiconductoarele au randamentul de transformare a electricității în căldură de peste zece ori mai bun decât rezistorii de nichelină.

Ca atare, rezultă că principala funcție a unui semiconductor nu e aceea de amplificare a semnalelor electrice ci aceea de transformare a electricității în căldură...

Paradoxal însă, nici chiar electroniștii care se lovesc permanent de „păgubosul” fenomen termic al semiconductoarelor nu se gândesc să le folosească pentru a se-ncălzi cu ajutorul lor.

Să ne imaginăm că avem două foi de tablă din aluminiu de 3 – 4 mm grosime cu dimensiunea de 0,5 m x 1 m care, împreună au suprafața radiantă egală cu a unui calorifer mare de aceiași dimensiune, calorifer care pentru a fi adus la temperatura de 60 – 70 de grade celsius are nevoie de aproximativ 4 kW energie.


Acum să ne imaginăm că punem cele două plăci de aluminiu față în față la mică distanță sprijinite pe niște suporți izolatori ( lemn, mase plastice rezistente la temperatură, etc. ) la 10 cm de sol, în așa fel ca distanța dintre ele la bază să fie de 20 – 25 cm iar în partea de sus să fie de doar 5 cm. Am realizat astfel o pâlnie de tiraj natural... Dacă cele două plăci se-ncălzesc vor ceda căldura aerului dintre ele care va ieși forțat prin fanta de 5 cm antrenând în urma lui aer proaspăt și rece venit de la nivelul podelei.

Cum le-ncălzim?... Montăm pe fiecare din ele un număr de 10 punți redresoare de putere ( punțile de 1000 V la 50 A sunt cele mai la îndemână și costă cam 8-10 lei bucata ). Pe aceste punți le vom alimenta în paralel cu curent alternativ de 1V la 10 – 15 A. Puterea totală va fi de 200 – 300 W.

Curentul va fi obținut de la un transformatorde rețea toroidal cu putere adecvată, căruia îi eliminăm înfășurarea secundară și îi construim una cu conductor lițat foarte gros care să furnizeze un volt ( 8 – 10 mm diametru – cablu de sudură ).

Acest conductor la punerea în scurt circuit debitează exact intensitatea necesară adică undeva pe la 300 – 400 A. Dacă totuși intensitatea obținută cu acest conductor nu e suficientă va trebui să folosim unul mai gros. Dar atenție mare că trebuie îndeplinită condiția ca puterea astfel obținută să fie suportată de primarul transformatorului.

Capetele secundarului se vor conecta fiecare pe câte una din plăcile de aluminiu, urmând ca de pe plăci să se ia apoi curentul pentru fiecare punte redresoare în parte. Astfel punțile redresoare fiind alimentate de pe plăci, curentul electric e forțat să circule prin placă spre puntea redresoare. Doar prin această modalitate de montaj vom obține căldură în plăcile de aluminiu.

Acum pentru ca punțile noastre că producă căldură nu mai trebuie decât să le punem ieșirea de curent continuu în scurt circuit, adică să unim bornele de + și – ale fiecărei punți cu un fir de cupru ( cu papucei montați la capete ) cu grosimea de 2 – 2,5 mm. Firește că punțile vor fi montate pe plăcile de aluminiu cu contact ferm strânse bine cu șurub. Ar fi ideal dacă s-ar folosi și vaselină termică între ele și placă pentru ca transferul termic să fie cât mai bun. Punțile se vor monta pe partea interioară a plăcilor undeva pe la jumătatea înălțimii lor, astfel ca să nu strice estetica „caloriferului”.

Transformatorul se va monta pe suportul care susține plăcile, undeva între ele, ca să nu se vadă. În momentul când alimentăm transformatorul nu se va-ntâmpla nimic spectaculos datorită conductibilității termice mari pe care o are aluminiul... Ca urmare încălzirea lui se va face destul de lent, ( o jumătate de oră, o oră, funcție de cât de rece e camera ), dar odată ajuns la 60 – 80 de grade se va menține la acea temperatură fără ca să fie afectat în vreun fel consumul energetic.

De asemenea, diodele nu vor fi suprasolicitate atât timp cât căderea de intensitate pe fiecare este mult sub 50 de A cât suportă ele... Dacă alimentarea transformatorului este comandată de un termostat obținem și o automatizare a funcționării acestuia astfel ca să ferim punțile redresoare să ajungă la temperatura critică de peste 130 de grade ( se poate întâmpla să cadă o pătură sau o haină pe „calorifer” ! ).

Avem astfel cel mai eficient calorifer electric din lume... care cu cel mult 200 – 300 W produce căldură cât un calorifer electric cu ulei, sau convector cu rezistență de 4 – 5 kW.

Am scris precedentele rânduri pe data de 15, când am luat la cunoștință de existența unui asemenea calorifer electric experimental care e construit din tablă de aluminiu de 4 mm grosime, și are doar 35 cm x 35 cm cu câte două punți pe fiecare placă și care înlocuia cu succes o sobă de teracotă.

Azi suntem în 20.01.2016 și deja caloriferul respectiv a făcut față cu succes frigului de afară. E drept că dat fiind faptul că e cam mic, dacă e scos din priză camera se răcește în scurt timp...

Din experiența constructorului respectiv am ajuns între tip la concluzia că procedeul se poate eficientiza cu ajutorul unor punți redresoare de putere mai mică. Astfel în locul punților de 50 A care sunt alimentate la 5 – 10 A ( 10 – 15 % din puterea lor ) se poate recurge la folosirea unor punți de 50 V la 15 A.


O asemenea punte poate fi pusă-n regim de scurtcircuit cu 1 V la 1 – 1,5 A, și va produce la fel de multă căldură ca și una de 50 A la 1V cu 10 A. Spre exemplu, două plăci de aluminiu de 0,5 m x 1 m având fiecare câte 10 punți pe ele ar consuma incredibil de puțin...: 20 – 30 W.

Propun celor cărora le place să experimenteze să pună pe fundul unui ibric din tablă subțire de inox o punte, sau două de 50 A. Le va monta pe partea exterioară cu ajutorul unui nit din aluminiu. Se găsesc pop-nituri care sunt ideale pentru asta căci în momentul în care se strâng etanșează gaura.

Ca urmare în interiorul ibricului vom avea doar capetele niturilor. Tot cu nituri și tot pe exteriorul fundului se pot monta câte trei piciorușe astfel ca ibricul nostru să nu se sprijine pe puntea ( punțile ) redresoare. Alimentăm punțile de la un transformator care să furnizeze fiecăreia 1 V la 35 – 40 A. Astfel avem un fierbător electric care va consuma sub 100 W. Poate că va încălzi apa un pic mai încet ca o un ibric cu rezistență de nichelină, dar va fi extraordinar de economic.

Atenție mare căci în cazul acestei soluții tehnice niciodată nu va trebui să alimentăm punțile redresoare cu ibricul gol căci se vor arde instantaneu !...

În acest fel se deschide o cale extrem de eficientă de obținere a apei calde menajere, pentru baie și bucătărie... Dacă am avea un vas ( boiler ) din aluminiu pe fundul căruia să montăm un număr de 10 – 20 asemenea punți redresoare, în câteva ore am avea apă caldă la consumuri insignifiante comparativ cu boilerele cu rezistență, oferite în magazine, de sistem...

Un comentariu:

  1. Foarte,foarte interesant.Incearca sa patentezi aceasta idee.E destul de normal,scad tensiunea si duc curentul la maxim,astfel "pierderea prin caldura" se transforma in scop respectiv avantaj.E logic.Bravo!

    RăspundețiȘtergere

Comentarii se accepta fara jigniri, fara atac la persoana, combateti (sau sustineti) ideea in sine, cu argumente pertinente intr-un mod constructiv, sa lasam ideile sa se bata intre ele in baza unor argumente solide ce corespund realitatii nu fictiunii, sau unor dogme primitive si perimate.
Multumesc pentru intelegere.