Transformator toroidalny 8V na 230V moce - jak to ugryźć.

[siekierzyński]

Z tego co pamiętam, silnik w filtrze może być typu reluktancyjnego.

I jest. Jest cewka zalana pewnie żywicą, czy czymś a w środku wsadzony wirnik na magnesie, który się obraca.

Oświetlenie: moim zdaniem (a muszę zaznaczyć, nie znam się ) powinno być zrealizowane klasycznie na świetlówce, LEDy 12V

W sumie z tą długością światła, to słuszna uwaga. Muszę to sprawdzić dla pewności, aczkolwiek takie oświetlenie LEDowe jest już u mnie od miesiąca i nie widzę, aby rybom to przeszkadzało. Ze 3 tygodnie temu dorobiłem do tego oświetlenia czasowy ściemniacz na odbiorniku GPS, który pobiera czas. A regulację jasności na attiny2313 -> PWM -> LM358 -> DC

Ogrzewanie: kup laskę wanilii, zazwyczaj jest ona sprzedawana w ładnych szklanych pojemnikach, coś jak fiolka cyny tylko 2x dłuższe, szklane i z zaokrąglonym końcem.
...
grzałkę z lutownicy niskonapięciowej. By połączyć termicznie grzałkę z wodą w akwarium, wystarczy zalać szklaną fiolkę olejem i porządnie uszczelnić.
Jeszcze jakieś sterowanie z regulacją temperatury i najmocniejszy (najbardziej mocożerny) problem rozwiązany.

Ciekawe rozwiązanie. Bardziej do mnie przemawia ta grzałka niskonapięciowa. Bo nawet jak grzałka bierze 30W, ale to dla temperatury 250-300 stopni, a tu potrzeba ok. 22-26 stopni (ja daję 24 stopnie), więc to będzie parę watów i wyjdzie na to, że najwięcej prądu bierze światło...

[kayron]

Mając ATTIny2313 może sobie przerób schemat UPSa który podał Timo. Bierzesz sobie 8-bitowy PWM, przy czym powinien on działać w trybie Phase Correct Mode (z korektą fazy) i zmieniasz wypełnienie w czasie 50x256 jak się nie rombłem czyli 12 800razy/sek, za nim masz obwód RC, który robi ci za przetwornik C/A z niego podajesz sygnał na wzmacniacz mocy z mostkiem H sterujący trafem, W ten sposób uzyskasz całkiem ładną sonisuidę, czyli mniejsze straty w trafie itd.
Jak masz oscyloskop, trochę poeksperymentować i zrobisz fajny układzik, na początek weź sobie jakie małe trafo choćby z zasilacza wtyczkowego.
Tylko pamiętaj że sterujesz indukcyjnością.

Bo nawet jak grzałka bierze 30W, ale to dla temperatury 250-300 stopni, a tu potrzeba ok. 22-26 stopni (ja daję 24 stopnie), więc to będzie parę watów i wyjdzie na to, że najwięcej prądu bierze światło...

Grzałka zawsze bierze 30W, nie zależnie od jej temperatury, jeżeli pracuje ciągle. Natomiast jeżeli będziesz nią sterował PWMem to możesz sterować mocą tej grzałki. W jakim zakresie, to zależy od sprawności grzałki, ilości podgrzewanej wody, i tego gdzie sobie pomiar temperatury zrobisz oraz strat ciepła w ukladzie.
W praktyce i tak przez 90% czasu będziesz grzał 100% mocy. Chyba że ustalisz punkt równowagi cieplnej, czyli będziesz dostarczał tyle ciepła ile tracisz, wtedy może się okazać że można grzać stale np. 45% mocy, ale to mało prawdopodobne.

[Ertew]

Z tego co pamiętam, silnik w filtrze może być typu reluktancyjnego.

I jest. Jest cewka zalana pewnie żywicą, czy czymś a w środku wsadzony wirnik na magnesie, który się obraca.

Źle napisałem, chodziło mi o silnik histerezowy.

Silnik reluktancyjny ma niesymetryczny wirnik, więc jak się rozpędzi może 'wskoczyć' w wirujące pole magnetyczne stojana, co sprawia że poślizg spadnie do zera.

Silniki histerezowy ma wirnik wykonany materiału zachowującego się jak magnes trwały o beznadziejnych parametrach, i to wystarcza do działania. Sprawność takiego rozwiązania jest mniejsza, a poślizg duży. Zyskuje się natomiast na uproszczeniu konstrukcji i rezygnacji z łożysk.
Dla porównania najbliższy kuzyn, silnik klatkowy ma w wirniku oddzielny obwód magnetyczny (żelazo) i elektryczny (aluminiowa klatka).

[siekierzyński]

Wrócę jeszcze do tematu grzałki. Ten olej to taki zwykły slonecznikowy, np. Kujwaski? I jak jest z tą mocą grzałki im mniejsza moc, tym mniej prądu i mniejsza temperatura. Z tym że do ogrzania wody w akwarium nie musi być jakaś mocna. Chociaż w sumie to nie wiem jak na to patrzeć...

[timo66]

m = 20l - ilość wody
P = 20 W -moc grzałki
t1 = 23 C - temp. początkowa
t2 = 24 C - temp końcowa
delta t = 1 C - przyrost temperatury
C = 4200 J / kg ºC - ciepło właściwe wody

t = m × c × delta t ÷ P
t = 20l × 4200J J/ kgºC × 1ºC ÷10 W
t = 8400s =140min
oznaczało by to że przy 20l wody i grzałce 10W temperatur wody wzrośnie o jeden stopień po 2 godzinach i 20 minutach nie uwzględniając w ogóle strat ciepła jakie zostaną wypromieniowane do otoczenia. Straty są zależne od temperatury otoczenia i ilości przepływu powietrza. Wiadomo że im większy przeciąg tym szybciej się coś schłodzi. Analogicznie mocniejsza grzałka szybciej osiągnie zadaną temperaturę przez co jest oszczędniejsza.

Odnośnie zalewania elementu grzejnego to chodzi o to by dobrze rozprowadzić/odprowadzić ciepło. Taki olej jak najbardziej się nadaje. Przewodzi ciepło lepiej niż powietrze i nie powoduje zwarcia. Tylko uszczelnij to dobrze. Grzałkę możesz zrobić sekcyjną. Tj. dwa rezystory 20W o wartości 6,8Ω połączone w szeregu. Wyprowadzasz 3 przewody i masz 3 różne moce.

1 rezystor 6,8Ω=20W
2 rezystory w szeregu =10W
2 rezystory równolegle =42W

albo przy 10Ω analogicznie 14,4W, 7,2W, 28,8W

[kayron]

Z tym zwykłym olejem słonecznikowym to bym nie był takim optymistą, to substancja ulegająca biodegradacji, z czasem zmieni swoje właściwości.
Nie wiem czy nie lepiej byłoby użyć, masy termo przewodzącej. Swego czasu miałem taki silikon, był przeźroczysty i bardzo rzadki.

[siekierzyński]

Z tym olejem to chodziło mi o to czy nie przewodzi prądu. Jednak wlałem trochę oleju na spodek i zanurzyłem styki mernika w tym oleju - nie pokazywał żadnego oporu.

Wytłumaczcie mi jeszcze, dla czego lepsza jest ta grzałka z 3ma stopniami mocy niż z jednym większym sterowanym np. przez wzmacniacz? Mam na myśli uklad o podobnej zasadzie działania jak tu: http://www.mikrocontroller.net/attachme ... annung.png Oczywiste jest, że musiał bym dobrać wzmacniacz na prąd ok. 2A

[Ertew]

Olej słonecznikowy odpada, bo się starzeje. Poszukaj oleju mineralnego spożywczego (mniejsze ryzyko zabicia rybek jak coś się rozszczelni), oleju syntetycznego np. silnikowego albo transformatorowego (większe ryzyko zatrucia) albo silikonu. Każda opcja ma dobre i złe strony, a Ciebie głównie interesuje trwałość takiego rozwiązania.

Kwestia użycia stabilizatora liniowego do regulacji mocy grzałki ma sens tylko w przypadku układów wrażliwych na zakłócenia i o małej pojemności cieplnej. U Ciebie wystarczy sterowanie 0-1 albo PWM o niskiej częstotliwości pracy np. 0.1 hz. Sterowanie 1/0 generuje dużo mniejsze straty, a więc oznacza dłuższy czas pracy na akumulatorze.

Dlaczego odczepy i kilka stopni grzania? Żeby można było tym łatwiej sterować. Możesz stworzyć termostat z komparatorem okienkowym albo dwa termostaty, gdzie obwód główny będzie utrzymywał zadaną temperaturę z uchybem do 2*C, a obwód pomocniczy większej mocy będzie załączany tylko dorywczo przy obniżeniu temperatury o ponad 5*C od zadanej (np. po wymianie wody).
Inna sprawa że możesz zrezygnować z termostatu i na stałe załączyć konkretną moc grzania tak by akwarium utrzymywało stan równowagi termicznej. Wtedy dobór odpowiedniej mocy zależnie od temperatury otoczenia jest niezbędny by nie trzeba było ręcznie co kilka godzin włączać i wyłączać grzałki.

[timo66]

Co do cieczy do grzałki to woda destylowana demineralizowana też nie przewodzi prądu [czyste H2O]. Często pierwsze uruchomienie silnika szczotkowego "modelarskiego" dokonuje się w takiej wodzie. Szczotki się ładnie dopasowują do komutatora i nic nie iskrzy. Jednak nie wiem czy taką wodę można łatwo kupić.

No właśnie a jak zachował by się drut oporowy w wodzie? Zwinięty w spiralę czy cokolwiek, następnie osłonięty siatką by ryby czy co tam jeszcze żyje go nie dotknęło.

Z tymi różnymi mocami to właśnie jak Ertew, wspomniał chodzi o dobranie tej odpowiedniej mocy by nie trzeba było specjalnie dużo manipulować. Uzyskanie równowagi jest moim zdaniem niemożliwe więc będą wahania. Sterując czasowo duża moc mała moc można oscylować w pewnych granicach - dobierasz tylko czas przełączania. No albo termostat i po sprawie.
Każda transformacja energii to strata, a przy zasilaniu awaryjnym mamy ograniczoną ilość tej energii.

[kayron]

Wodę destylowaną kupisz bez żadnego problemu, powinna być nawet na zwykłym CPNie, tylko że chemicznie czyste H²O jest silną trucizną.
Ale w przypadku akwarium nie ma to znaczenia, bo musiałoby się jej wylać tam co najmniej 2-3 jego pojemności, a kolega nawet szklanki nie użyje. Ogólnie jest to najtańsza i najlepsza opcja.

Wytłumaczcie mi jeszcze, dla czego lepsza jest ta grzałka z 3ma stopniami mocy niż z jednym większym sterowanym np. przez wzmacniacz?

Nie wiem czy jest lepsza, chyba że masz na myśli np. 3-fazową tam ma zasadniczą zaletę bo jak padnie 1-faza dalej grzeją dwie pozostałe, ale to przy prądzie zmiennym. Najlepiej byłoby ci wykonać sobie grzałkę 2 fazową, czyli dwa rezystory połączone szeregowo, z od czepem po środku. Wtedy jeżeli jeden padnie zostanie drugi. Co prawda moc grzałki, ci wtedy spadnie o 50%, ale nie stracisz grzania całkowicie.
Druga zaleta, to że włączając odpowiednie fazy, masz prostą regulację mocy. 3 i więcej fazową (stopniową) na prąd stały też się da spokojnie zrobić, tylko ilość kabli rośnie i to staje sie w pewnym momencie mankamentem. Bo nawet jak byś miał 3 fazy, to potrzebujesz 4 przewody, nawet jakby to było 4x0,35mm² to jest to już w podwójnej izolacji przewód ma ok 5-7mm średnicy.

[siekierzyński]

Woda destylowana nie bardzo mnie przekonuje bo:
- nie wiadomo jak 'czysta' jest ta woda demineralizowana
- nie wiadomo czy pod wpływem prądu nie dojdzie do jakiejś elektrolizy i taka woda będzie kiepskiej jakości
Bardziej do mnie przemawia jakaś jak ktoś wspominał pasta silikonowa. Bo np. taka pasta termoprzewodząca jaką sie stosuje do komputerów się nie nadaje, bo przewodzi prąd.

Przyszedł mj do głowy pomysł, żeby zrobić drabinkę z oporników SMD.

Ogólnie co by nie było, to muszę porobić próby i zobaczyć co jest lepsze. Zależy mi na tym, aby to brało jak najmniej prądu, ale żeby też było wydajne.

Zastanawiam się czym uszczelnić/zatkać wylot? Mam silikon do klejenia akwarium, w6daje mi się że to będzie idealne.

[Ertew]

W kwestii sprawności:

1. Podstawowy problem - sprawność grzałki wynosi ponad 95%. Znaczy się całość dostarczonej energii jest zamieniana w ciepło, kwestia tego ile energii stracisz na przewodach (im cieńsze tym więcej) oraz ile energii z grzałki ulotni się do atmosfery zamiast do wody. W obu kwestiach trochę zależy od konstrukcji mechanicznej, nic od sposobu sterowania, możesz więc odpuścić i nie drążyć dalej tego tematu.

2. problem to sprawność sterowania. Załóżmy że grzałka jest zasilana stałym prądem, a tylko zmiana napięcia ma wpływ na moc. Jeśli grzałka ma 100W a potrzebujesz grzania ze średnią mocą 20W, to możesz dać stabilizator liniowy na którym stracisz 80W, albo możesz dać klucz typu mosfet na którym stracisz 2W i sterować grzałką z w cyklu PWM z wypełnieniem 20%. Sposób drugi wprowadza zakłócenia i wahania temperatury, ale dość jasno obrazuje ile zyskujesz.

3. problem to rezystancje wewnętrzne wszystkiego, łącznie z akumulatorem i przewodami. Nie ma co się oszukiwać, dawanie przekrojów 10mm^2 nie ma sensu przy prądach grzałki rzędu 5A. Zysk z tego jest niewielki. Lepiej zastosować dwie grzałki pracujące z prądami np. 2 i 3A oraz przełączać je w zależności od potrzeb np. jedna grzeje cały czas a druga dogrzewa minutę raz na kwadrans. Straty na przewodach i Rw akumulatora są mniejsze, oświetlenie nie będzie przygasać w momencie fazy grzania



4. problem to zarządzanie energią jaka pozostała. Załóż eksperyment myślowy, odłączasz zasilanie od akwarium bez UPSa i po 3 godzinach masz martwe rybki. Co je zabiło, zimno, ciemność czy brak tlenu?
Moim zdaniem (ponownie: nie zmam się) lepiej będzie obniżyć temperaturę wody o kilka stopni, wyłączyć oświetlenie i zostawić napowietrzenie.
Wtedy podstawowa grzałka ma 10W / 230V, a dodatkowa (sterowana) 2x 10W / 12V. Po zaniku napięcia grzałka 12V chodziła by z mocą 10W przedłużając czas w którym akwarium się wychłodzi, a druga 10W załączyła by się w temperaturze krytycznej.
Do tego dochodzi jeszcze pompka i oświetlenie, ich sprawność wynosi max 30%, a reszta to ciepło które częściowo trafi do wody.



5. Nie wpadajmy w paranoję. Wiem że 'ryba też człowiek' i dla niektórych osób złota rybka w spadku po dziadku może być bezcenna. Jednak czasem rodzi się pytanie, czy lepiej zainwestować w awaryjny system podtrzymywania życia, czy nie inwestować i raz na rok kupić nową rodzinę rybek do akwarium.

[siekierzyński]

1. Podstawowy problem - sprawność grzałki wynosi ponad 95%. Znaczy się całość dostarczonej energii jest zamieniana w ciepło, kwestia tego ile energii stracisz na przewodach (im cieńsze tym więcej) oraz ile energii z grzałki ulotni się do atmosfery zamiast do wody. W obu kwestiach trochę zależy od konstrukcji mechanicznej, nic od sposobu sterowania, możesz więc odpuścić i nie drążyć dalej tego tematu.

Założenie jest takie, że cała grzałka będzie w wodzie, więc wszystko idzie w wodę. Ale rozumiem pozostałą istotę problemu.

4. problem to zarządzanie energią jaka pozostała. Załóż eksperyment myślowy, odłączasz zasilanie od akwarium bez UPSa i po 3 godzinach masz martwe rybki. Co je zabiło, zimno, ciemność czy brak tlenu?
Moim zdaniem (ponownie: nie zmam się) lepiej będzie obniżyć temperaturę wody o kilka stopni, wyłączyć oświetlenie i zostawić napowietrzenie.

Podstawowy jest tu filtr do wody, wszystko inne może być wyłączone. Napowietrzanie przy takiem pojemności i iloci ryb nie jest konieczne.

Założenie było aby stworzyć awaryjne zasilanie nie zmieniające parametrów pracy akwarium, czyli ma nie być różnicy przy normalnym zasilaniu i awaryjnym.

A teraz jeszcze taka żecz, jeśli nie ogrzewnie grzałkowe, termiczne, to jakie inne? Mikrofalowe?

[Ertew]

Może gazowe albo świeczki ('podgrzewacze') ustawione pod akwarium?
Ogrzewanie rezystancyjne na sprawność zbliżoną do 1, każde inne elektryczne jest gorsze. Lepsze parametry może mieć tylko pompa kawitacyjna, ale nie miałem z nią kontaktu praktycznego. Do rozważenia zostają więc tylko źródła chemiczne i oszukiwanie z peltierem.

Nie chcę podpuszczać , ale do odpalenia świeczki łukiem elektrycznym (przy pomocy przetwornicy od CCFL) potrzeba trochę zręczności i 12V 10W przez okres 20s. Do tego serwo które przesunie elektrody i termoparę do kontroli czy się równo pali.
Odpalenie palnika spirytusowego będzie prostsze, za to wymaga więcej regulacji mocy grzania.

EDIT:
Peltier może być całkiem pożytecznym wynalazkiem. Latem w razie upałów 40*C daje opcję chłodzenia, a zimą ukradnie nieco ciepła z domu i wtłoczy je do akwarium.

[timo66]

A teraz jeszcze taka żecz, jeśli nie ogrzewnie grzałkowe, termiczne, to jakie inne? Mikrofalowe?

Chyba nie chcesz rybek smażyć? Kotów też się nie suszy w mikrofalówce Fakt że wody jest dużo, ale magnetron nieosłonięty metalową "klatką" sieję w każdą stronę i o telefonie bezprzewodowym internecie itp. możesz zapomnieć.
Alternatywa grzania to promienniki bliskiej podczerwieni [ chyba tak to się nazywa] albo żarówki IR. Jednak żarówki nie dasz do wody to i sprawność niższa.
Coś innowacyjnego to ogrzewanie powietrzem. Cieniutki wężyk który ma małe dziurki. Ciepłe/gorące powietrze pokonuje drogę od dna aż do lustra wody oddając przy tym ciepło. Im większe bańki powietrza tym więcej ciepła "ucieknie" - czytaj sprawność.
Co mi do głowy przychodzi to indukcyjnie. Coś na podobnej zasadzie jak są kuchenki indukcyjne. W akwarium masz jakąś stal. Może być kawałek płyty stalowe, pręt czy cokolwiek co jest ze stali. Od zewnątrz masz cewkę która indukuje w metalu SEM. Metal się zagrzewa i mamy grzałkę. Wada to sprawność, rdzewienie metalu, taki zestaw tez dobrze sieje zakłóceniami.

Generalnie element grzejny który jest w wodzie ma największą sprawność. Nawet jeśli dasz żarówkę 10W do wody i podłączenie będzie tak wykonanie że nie zrobisz zwarcia to moc grzałki będzie równa tych 10W - pomijam straty na przewodach i sterowniku.

Tak po za tym możesz w jakimś garnku przetestować różne "grzałki". 1l/5l/10l wody i zmierzyć temperaturę po 10minutach/20minutach i będziesz widział jaki sposób jest wystarczający.