Сложный путь к бесшумному компьютеру / Хабр
Идея полностью бесшумного компьютера донимала меня давно. Пыль, шум, возможность выхода из строя кулеров — все это напрягало.
Была самоделка водяного охлаждения, которая охлаждала ЦП, видяху, мост, мосфиты, БП — в общем все, и выводила на большой радиатор (печку от машины) где вся мощность сдувалась двумя тихими 140мм кулерами. Пыль почти не беспокоила, т.к. радиатор находился за пределами корпуса, шум тоже — но хотелось большего. Абсолютной тишины. Отсутствия кулеров. И, желательно, большой мощности.
Прогнав в голове возможные варианты конструкции, вдохновившись опытом строителей подобных корпусов, приступил к начальным исследованиям. Первоначально предполагалось использовать процессор i7 3770k, видеокарту gtx660ti и ssd накопитель. TDP в сумме превышал 220 ватт, что строило в воображении корпус на 35-40 килограмм с необходимой площадью 2 квадратных метра. Немного позже я узнал, что TDP это максимальное тепловыделение, по сути пик, который обязана выдержать система охлаждения.
Часть тепла выдает и блок питания, но мне удалось найти с максимальным, до 88% кпд. Это termaltake TR-2 600W. Причем указанная мощность — продолжительная, что мне более чем подходило.
После выбора и закупки комплектующих был выбран и источник тепловых трубок — знаменитый Thermaltake Big Typhoon. Теплоотводы должны были быть распределены таким образом, чтобы отводить тепло на максимум площади, площадь видеокарты при этом была бы больше чем процессора, а блоку питания оставалось бы совсем чуть чуть. Так как корпус планировалось собрать, используя 6 вертикальных профилей -радиаторов и 6 «крышек» из этого же профиля, процессору доставалось бы два профиля и две верхних крышки, а видеокарте — три профиля и три нижних крышки.
Итак, железо закуплено, пустились во все тяжкие.
В конторе, рядом с местом, где я работаю, продавался этот замечательный профиль. Не силумин, отличная теплопроводность и внешний вид. Были заказаны 6 профилей длиной 300мм и 6 «крышек» 150мм.
Была куплена фреза для обработки дерева, для скругления крышек.
Острый край скруглен.
На ЧПУ станке в «крышках»проделаны пазы, которые бы являлись продолжением основного профиля.
Начинаем подгонку железа.
Теплоотвод процессора и видеокарты. Подгонка комплектующих.
… и почти все дружно летит в ведро.
Дело в том, что по своей натуре я идеалист, а изначальная цель была поставлена — сделать относительно простую в повторении конструкцию, а не что то уникальное. На изготовление и закрепление теплоотводов видеокарты было потрачено слишком много времени, все выглядело слишком… топорно, чтоли, и уж точно не технологично. Поэтому было решено — черт с ним, будем ВСЕ переделывать, благо толком то ничего и не сделано 🙂 К тому же в этот момент не запустилась материнская плата, неизвестно почему — и было решено заменить её на подобную по типоразмеру, более современную и под другой процессор, 4го поколения. А этот проц сохранить для будущей медиа системы.
Итак, идеология поменялась. Если раньше использовались трубки 6мм от Big Typhoon и они паялись на основания, то сейчас это — Termaltake Contac 39, никакой пайки — тот же direct contact. Извлекать трубки одно удовольствие — распилил основание, разогнул, вынул трубки, снял ребра. Big Typhoon же пока не «разденешь» — не распаяешь, ребра отводят тепло. Плюсик в технологичность.
Блок отвода тепла с видеокарты. Он состоит из двух половинок — сверху и снизу видеокарты, между половинками — теплопроводная резина. Тепло с нижней половинки переходит на тепловые трубки, а они отводят тепло на два блока — один для нижней, другой для боковой стенки радиатора. Для улучшения теплоотвода с процессора в центр пластины заклеен медный сердечник. Всего используются четыре тепловые трубки.
Теплоотвод для процессора. Было решено отказаться от «паука» трубок для процессора, и обойтись двумя. На коробке с кулером было написано — до 180 ватт, одна трубка сможет провести 55-60 ватт.
Для материнской платы теплоотвод сделан так же как для видеокарты: «ванна», в которую укладывается теплопроводная резина, и сверху прикручивается плата. Потом эта «ванна» прикручивается к радиатору.
Все поверхности были выведены на фрезерном станке, и отшлифованы.
Заключительный этап — переработка блока питания для работы в пассивном режиме, организация проводки питания и необходимых разъемов — сброс, светодиоды, питание, USB 3.0 на передней панели. С USB пришлось повозится — штатный выкидыш не влезал из за разъема на материнскую плату, разъем был безжалостно срезан и перераспаян.
Заднюю и переднюю стенку сделал с ручками, они же ножки. Т.к. они симметричны, корпус не имеет низа и верха, поставить его можно как угодно.
Под передней стенкой закрепил коробочку из оргстекла — в ней располагается съемный жесткий диск 2.5», кнопки включения, светодиоды и передний USB 3.0.
Толкатели кнопок сделаны из матового оргстекла.
При пробной сборке сендвича видеокарты была ошибка — не было контакта кристала с медным сердечником, буквально не хватало 0. 1мм. Однако, процессор вполне работал без запуска игр, не перегревался и температура держалась около 40-45 градусов! Что говорит о достаточной эффективности охлаждения «через плату» на заднюю стенку.
Поняв, что таким образом можно еще нехило сбить температуру процессора с его знаменитой дебильной термопастой под крышкой (заменить было стремно) было решено отвести часть тепла вниз, на материнскую плату, используя дырку в сокете. Дырка была набита силиконовой тепло-прокладкой, температура перестала скакать и снизилась на 3-5 градусов.
Первое включение и прогоны 3dmark и игр показали результаты немного хуже, чем ожидалось. Температура ядра видяхи поднимается до 75 градусов за 2 часа, и еще на пару градусов в последующее время. Температура процессора при работе без видяхи не поднималась выше 45 градусов. Сам системник при этом был в первом случае- горячий как печь, во втором — чуть теплый. Учитывая, что это вполне нормальная температура для такой видеокарты — вполне неплохо.
Общие габариты корпуса 440х340х140мм с учетом ручек.
Многопрофильная термоусадочная трубка своими руками: 6 этапов
Как проводится изоляция проводов термоусадкой: разбираемся в деталях
В самом названии этого материала скрыто слово «температура», которая и поможет придать покрытию необходимый уровень прочности. Для этого термоусадочная трубка подвергается предварительному нагреву до +120С градусов.
Делается это для придания материалу большей эластичности. Сразу после нагрева, герметичное покрытие можно надеть на требуемую поверхность.
По мере остывания трубка вернется к первоначальной форме. Описанная технология удобна и в еще одном плане. К примеру, изоляция провода с двумя оголенными концами выполняется без каких-либо швов. По мере остывания трубки, она в буквальном смысле «намертво» спаивает обе части.
Залог успеха кроится в правильно подобранном инструменте для нагрева, чтобы он не «приклеил» провод к стене:
- Тепловые пистолеты;
- При использовании газовой горелки необходимо убедиться, что пламя имеет желтый цвет;
- Строительный фен с насадками;
- Зажигалка;
- Спички;
- Кипяток.
Последние три перечисленных способа подходят для тех случаев, когда нагрев проводится своими руками. В целом, несложная процедура позволяет изолировать оголенные провода термоусадкой. Главное – правильно выбрать температурный режим и продолжительного теплового воздействия.
Защищаем оголенные провода
Разобравшись с основами, можно переходить к практической части сохранения электропроводки от внешних воздействий. Речь идет не только о воде, но и о сырости, случайных повреждениях и даже о домашних животных.
Начинается все с правильно подготовленных двух или нескольких частей, которые требуется заизолировать термоусадкой.
С поверхности проводов удаляют все следы загрязнений. Делается это при помощи деликатных чистящих средств.
Дальнейший порядок действий выглядит следующим образом:
- Выполняется обезжирирование электропроводов при помощи растворителя;
- Аккуратно протереть их мягкой тряпочкой;
- Если электрические проводки покрыты ПВХ-изоляцией, то ее нужно удалить при помощи не грубой наждачной бумаги;
- Использование зажигалки поможет снять полиэтиленовые изоляционные материалы.
Перед началом работы следует очистить провода от следов жира, грязи и непосредственно самой старой изоляции. Делается это при помощи зажигалки или не очень грубой наждачной бумаги. Как только провода окажутся свободны от покрытия, можно приступать к работе.
Секреты выбора: термоусадочная изолента
Строителям со стажем знакома аксиома, гласящая, что новая термоусадочная изолента должна быть меньшего диаметра, чем концы проводов, которые требуется соединить и заизолировать.
В большинстве справочников даже указано приблизительное соотношение – 20%. С практической точки зрения, указанная цифра не может считаться истинной в последней инстанции.
Соединение отдельных проводов «в скрутке» не всегда возможно с 20% превышение термоусадочной трубки над самим проводом.
Упростить немного эту манипуляцию помогут приведенные ниже практические советы:
- Реализуемые в торговой сети термоусадочные трубки имеют определенный коэффициент термоусадки;
- В домашних условиях лучше использовать материал с соотношением 2:1;
- Расположенная с левой стороны цифра говорит о том, насколько трубка уменьшится в размере после остывания;
- В продаже можно найти материалы, которые изолируют провода с большим соотношением;
- Для начала их нужно испытать в полевых условиях;
- Небольшой кусок трубки нагревают до температуры, равно 120С*1/2 = 60С градусов;
- В зависимости от того, насколько «похудело», принимается решение о том, можно ли им пользоваться в дальнейшем.
В момент покупки соединительного материала, необходимо изучить его эксплуатационные характеристики. В поле зрения находится коэффициент усадки – показатель, отражающий способность материала изменить первоначальный размер после нагрева и остывания. Изолирование, к примеру, наушников поможет выполнить покрытием с минимальным соотношением 2:1.
Решаем сложные вопросы: чем можно заменить изоленту
Данный вопрос встречается достаточно часто, ведь традиционная изоляционная лента не всегда подходит. Заменить ее поможет термоусадочная трубка с определенными характеристиками. К примеру, необходимо соединить и защитить проводку, по которой идет ток. Понятно, что пластилин – не самый лучший герметик в подобной ситуации, не говоря уже о том, что пользоваться скотчем – не менее глупая затея.
Для работы понадобится термический пистолет, режим работы которого установлен в диапазоне от 120 до 200 градусов. Поставить режим 70-120 градусов, вместо указанного выше, необходимо при использовании трубок китайского производства.
В дальнейшем нужно придерживаться следующего алгоритма:
- Нагрев всегда начинается с середины стыка;
- По мере прогревания, источником тепла проводятся по кругу, кроме углов;
- Нужно убедиться, что термический герметик плотно «прижмется» к центральной части провода;
- Постепенно нагревается точка металлического стыка;
- После этого нужно понемногу нагреть две концевые части так, чтобы после охлаждения они быстро могли восстановить первоначальный размер;
- Дать стыку около 2 часов, необходимых для охлаждения;
- Если на готовом изделии можно пописать смываемым маркером без нарушения прочности изоляционного покрытия, то работа выполнена качественно.
Как пользоваться термоусадкой для проводов (видео)
В промышленных и бытовых условиях термоусадочная трубка используется для проведения изоляционных работ. Выполняются они под воздействием тепла – поверхность разогревается до отметки в +120С. После этого трубка одевается на провод и плавно остужается. Главное – выбрать качественный материал, коэффициент усадки которого находится на отметке не меньше 2:1.
Дизельная и электрическая тепловая пушка своими руками
Изготавливается тепловая пушка своими руками весьма быстро. Необходимо только заранее приготовить различные материалы, выбрать приемлемый тип нагревательного прибора, и на чем он будет работать: электричество, газ или различного вида топливо.
Кратко о классификации
Различие пушек идет в зависимости от типа топлива, на котором работают эти нагревательные приборы или от способа нагревания воздушного потока. Отсюда и названия:
- электропушка;
- дизельная;
- газовая;
- инфракрасный тип нагревательных элементов;
- водяная;
- монотопливная.
В первую очередь нас интересует, как сделать тепловую пушку, работающую от сети, потому что это самый распространенный и безопасный вариант. Простое обслуживание, нет нужды проверять наличие в баке топлива, экологическая чистота.
Функциональные особенности
Когда у вас нет материальной возможности приобрести запатентованный аппарат заводского изготовления, то самодельная тепловая пушка — единственная возможность выполнить намеченный вами план ремонта или строительства.
Принцип работы такого агрегата несложен: в трубу из асбеста или какого-нибудь металла устанавливаются тэны или располагается спираль особым способом. С одной стороны вставляется мощный вентилятор, который нагнетает воздух в трубу, где он нагревается и через противоположное отверстие выпускается в помещение.
Такие электроустройства реально быстро нагревают помещения различного объема. Здесь все зависит от мощности нагревательных элементов: чем мощнее, тем быстрее создается оптимальная температура. Есть только один негативный момент — это большое потребление энергии и быстрое высушивание воздуха. При использовании в жилом помещении надо ставить рядом открытую емкость с водой, чтобы увлажнить воздух.
Тепловая пушка своими руками часто изготавливается гаражными умельцами для обогрева этих помещений в зимнее время.
Электрическая пушка
Перед тем, как приступить к изготовлению, делается подробная электрическая схема устройства, собираются все составляющие.
Схема электрической пушки
Чтобы изготовить тепловую пушку своими руками, вам понадобятся такие материалы:
- Асбесто—цинковая труба большого диаметра, чтобы входил вентилятор. Некоторые предпочитают делать корпус из оцинкованного металла толщиной не менее 1 м, а все самодельное устройство получается мобильнее.
- Электродвигатель и импеллер для сборки вентилятора — можно приобрести в магазинах или собрать из подручного материала, например, использовать старый вентилятор и двигатель от пылесоса.
- Нагревательные элементы можно сделать из специальной проволоки, накрутив ее на электрод. Получится спираль, как для электрической плитки, только надо сделать предварительные расчеты, иначе такая пушка может вырубить свет во всем районе.
- Закупить или подобрать керамические изоляторы, медный провод сечением не менее 2 мм, предохранители на 24 А, провод подключения с вилкой и прочие мелочи.
Только после этого начинаем собирать электрическую часть согласно составленной ранее схеме. Тепловая пушка электрическая собирается следующим образом:
- готовим корпус и опору с изоляционной подкладкой;
- растягиваем спираль в виде звезды и закрепляем внутри корпуса, или устанавливаем тэны в центре трубы;
- подключаем к выводам провода питания;
- закрепляем вентилятор, подводим проводку;
- устанавливаем защитные решетки с обеих сторон корпуса;
- монтируем блок управления и подключаем к нему всю проводку;
- устанавливаем провод подключения устройства к сети.
Все соединения электрической схемы при сборке тепловой пушки тщательно изолируем — все делается своими руками, поэтому особое внимание уделяем мелочам. После окончания работ делаем пробный запуск: система работает нормально, значит, изделие можно эксплуатировать без опасения.
Внимание! Особое внимание при сборке следует обращать на безопасность: металлический корпус трубы должен защищаться асбестовой подкладкой на основании, чтобы не случилось пожара, а вся проводка тщательно изолирована.
Дизельный теплогенератор
Иногда, не только в целях экономии, а когда нет рядом источников электрического тока, на помощь в обогреве помещений приходит пушка на дизельном топливе. Ее принцип действия кардинально отличается от электрических аналогов, впрочем, и конструкция тоже. Прежде чем приступить к изготовлению, надо достать чертеж, тщательно изучить его, а потом уже собирать все детали. Простейшая дизельная тепловая пушка непрямого нагрева имеет такие основные части:
- Цилиндрический корпус из прочного металла.
- Бак с топливом, насосом перекачки и фильтрующим элементом.
- Камера сгорания из толстого металла с одной или несколькими форсунками для распыления дизтоплива.
- Вентилятор для нагнетания воздуха.
- Труба дымохода для отведения продуктов сгорания.
Дизельную тепловую пушку начинают собирать с установки внутри основного корпуса вентилятора, потом вставляют камеру сгорания и центрируют ее. Подсоединяют систему трубопровода топлива от бака и перекачивающего насоса к форсунке. Топливный бак во всей конструкции расположен в самой нижней части, у него нет прямого контакта с корпусом трубы по соображениям пожарной безопасности.
Брать емкость для дизельной тепловой пушки надо заводского изготовления, несмотря на то, что вы собираете все своими руками — это гарантия безопасности.
Рядом закрепляется насос и фильтр тонкой очистки. Насос соединяется с форсункой посредством трубки из меди. Внутри камеры сгорания размещается заводской пьезоэлемент для зажигания распыленного топлива. В верхней части камеры делается отводная труба, через которую все продукты горения удаляются в атмосферу. С обеих сторон корпуса устанавливаются защитные решетки, чтобы исключить неосторожного касания раскаленной торцевой части камеры сгорания и оградить людей от работающего вентилятора.
Сделать дизельную установку самостоятельно не такая простая задача, как кажется на первый взгляд. Если у вас нет достаточных знаний, то лучше купите заводской вариант — гарант пожарной безопасности.
Пушка на масле
Некоторые гаражные мастера делают устройства на отработанном масле своими руками, но зачем изобретать велосипед, когда есть заводские установки, разрешенные к использованию в любых помещениях. Они работают на любом гидравлическом или моторном отработанном продукте, который можно приобрести недорого.
Тепловая пушка на отработанном масле, сделанная гаражным умельцем, будет намного дешевле, а вот как быть с безопасностью? Кто ответит, если с установкой, функционирующей на масляной отработке, что-то случится? В заводском варианте все продукты сгорания выводятся по трубе наружу, а у самодельного агрегата зачастую масло горит в грязной чашке от направленной на нее паяльной лампы. Заводской вариант имеет КПД 100% и сгорание масла не нарушает экологию помещения, чего не скажешь о кустарном производстве.
Газовый теплогенератор
Принцип действия его идентичен дизельному варианту, да и собирается газовая тепловая пушка таким же образом, но вместо солярки подается газ. Отличается высокой степенью пожарной опасности, потому что внутри корпуса присутствует открытый огонь. Такие устройства можно приобрести в соответствующих торговых точках по цене от 5,1 тыс. р. — они проверены пожарной инспекцией, есть сертификат, разрешающий использовать в различных помещениях.
Сделанный кустарным способом агрегат внушает мало надежности, он шумит и коптит на разных режимах, да и открытый огонь внутри ничем не закрытой трубы не добавляет безопасности. Кроме того, гарантии на горелки, часто китайского производства, нет.
Чтобы отремонтировать заводской вариант, вам достаточно обратиться в сервисный центр, где специально обученные мастера решат все ваши проблемы. Кустарный аппарат в случае поломки основных деталей реанимировать будет гораздо сложнее, если это вообще будет возможно. О его работе можно судить по видеоролику.
Самодельные газовые пушки являются мощными весьма опасными устройствами, где нет защиты от перегрева, и отсутствует контроль за пламенем. Их ни на минуту нельзя оставлять без присмотра.
Устройство газового теплогенератора
Многие пользователи считают, что собрать, а уж тем более сделать ремонт тепловой пушки своими руками дело не столь уж и сложное. Это не так — без специальных знаний и технических навыков вы сделаете кустарное подобие теплогенератора. Помните, что электрическая пушка, сделанная вами — это источник электрических травм, коротких замыканий, если ненароком была допущена простая ошибка при сборке. Другие виды, особенно с применением открытого огня, являются источниками неминуемого пожара.
Самодельный тепловой насос из компрессора
Самодельный тепловой насос из компрессора
Тепловой насос — штука интересная, но дорогая. Примерная стоимость оборудования + устройства внешнего контура от 300$ до 1000$ за 1кВт мощности. Зная «рукастость» российского люда, легко предположить, что уже не один тепловой насос, сделанный своими руками, работает на просторах нашей необъятной и разноклиматической родины. И это действительно так. Чаще всего встречаются самодельные аппараты, которые изготовили «холодильщики». И это понятно, ведь тепловой насос и морозильная камера работают по одному и тому же принципу, просто система тепловых установок ориентирована на сбор тепла, а не на его отведение и компрессор используется большей мощности.
О принципе работы читайте тут.
Что может стать источником тепла для теплового насоса
Тепло для обогрева помещения можно отбирать у воздуха на улице. Но тут неминуемо возникнут сложности при эксплуатации: слишком велики колебания температуры даже среднесуточные, не говоря уже о том, что нормальную эффективность тепловой насос показывает при температуре выше 0oC. А как много регионов у нас имеют зимой такую картину? Весной, да и то не ранней, и не на всей территории, и не постоянно.
Источником тепла для вашего дома с отоплением от теплового насоса может стать любая среда
Намного более приемлемой выглядит источник тепла, расположенный в воде. Если рядом есть речка, озеро или приличной глубины пруд — это просто здорово: можно трубопровод просто утопить. Важно только чтобы там рыбаки с донками не рыбачили.
Еще один неплохой вариант — колодец. Но тут, как с колодцем: есть вероятность, что упадет уровень воды и придется вам искать другой источник. Но пока все нормально, работать будет неплохо: средняя температура воды в подземных горизонтах 5-7oC. Этого для работы теплового насоса более чем достаточно.
Вы будете, возможно, удивлены, но использовать можно и канализацию. И неплохо использовать: там температуры выше, чем в колодцах. Трубопровод можно будет разместить в сточной яме или колодце, но при условии, что весь он будет покрыт водой постоянно. И трубу нужно будет выбрать химически стойкую.
Горизонтальный подземный коллектор — дело чрезвычайно трудоемкое: снять грунт придется с нескольких соток на глубину ниже точки промерзания. Это очень большие объемы, которые в одиночку или даже с помощником не осилить. И, как показала практика, в наших климатических условиях такие системы малоэффективны: слишком суровы зимы.
С вертикальными коллекторами дело не лучше: без бурильной техники обойтись вряд ли удастся. Количество и глубина скважин зависят от грунта: разброс возможного съема тепла с метра скважины очень большой. От 25 Вт/м в сухом щебенистом и песчаном грунте, до 80-85 Вт/м во влажных щебенистых и песчаных почвах или в граните. Соответственно и разница в длине скважин в 3 раза и выше.
Вот схема отопления дома тепловым насосом. При использовании, как в описываемом примере, двух скважин и при отсутствии замкнутого контура, расстояние между двумя клодцами должно быть не менее 20 метров. И нужно учесть направление потока, чтобы холодная вода от насоса не снижала температуру в «донорской» скважине
В описываемом примере самодельного теплового насоса источник тепла — колодец с хорошей скоростью поступления воды. Вода прибывает настолько быстро, что покрывает расход на бытовые потребности и ее хватает для переноса нужного количества тепла (была рассчитана необходимая скорости подачи воды, и соответственно подобран насос). Но источником тепла для этой модификации может служить любой из описанных выше, кроме воздуха. Определившись с источником тепла, можно будет изготовить тепловой насос для отопления дома своими руками.
Тепловой насос вода-вода из компрессора кондиционера своими руками
Этот тепловой насос из кондиционера несложно изготовить своими руками, но вам понадобиться помощь хорошего мастера по ремонту холодильной техника. Для изготовления вам нужно приобрести:
Все эти составляющие с платой за работу холодильщика (за сборку и пайку, заливку фреона) составили примерно 600$. Плюс затраты личного времени на обустройство входного контура и сборку.
Теперь приступаем к изготовлению самого теплового насоса.
Это готовые теплообменники с установленными фитингами

Уделите больше внимания виброизоляции и шумопоглощению: если устройство будет стоять в доме, они без дополнительных мер по их нейтрализации прилично действуют на нервы.
На раме установить нужно компрессор, затем собирать всю схему
В описываемом примере воду качают из колодца. Водоносный горизонт расположен на глубине 4 метров. Один насос поднимает ее и подает в тепловой насос, во вторую скважину вода сбрасывается. Но можно организовать и замкнутый контур, тогда нужно будет рассчитать мощность циркуляционного насоса.
Это после работы «холодильщика»
Не самый презентабельный вид, но работает
Из опыта эксплуатации сделанного своими руками теплового насоса
Как показала практика использования, производительность представленного варианта не слишком высокая: 2,6-2,8. Говорить о супер эффективности данного теплового насоса не приходится: на площади 60 м2 при -5oC на улице, сам он поддерживает +17oC. Но система считалась и монтировалась под котел, радиаторы для входящей температуры +45oC больше выдать просто не могут. Система в доме работала старая и количество радиаторов не увеличено. Но пока в холода догревались печкой.
Если в конструкцию добавить регенеративный теплообменник, это повысит эффективность на 10-15%. Учитывая то, что затраты невелики можно делать. Понадобиться две медные трубки по 1,5 метра. Одна диаметром 22 мм, вторая — 10 мм. На более тонкую для увеличения площади теплообмена, наматывается 4-х жильный проводник (длина 3-4 метра, диаметр 4 мм), концы его припаиваются к трубке, чтобы не разматывались. Трубка с намотанной проволокой аккуратно вставляется в трубку большего диаметра. Ее нужно установить между компрессором и испарителем. Доработка незначительная, но довольно ощутимо повышает эффективность. Правда при определенных условиях небезопасная: в компрессор может попасть теплый фреон, что приведет к выходу его из строя.
Доработка схемы: можно добавить регенеративный теплообменник, что поднимет производительность примерно на 15-20%
Второй вариант повышения эффективности, более безопасный и не менее эффективный — встроить дополнительный теплообменник для подогрева воды или гликоля.
На что обратить внимание, если вы решили делать тепловой насос своими руками. Есть несколько вещей, о которых узнать можно только на опыте:
- Пусковые токи конкретно этой установки были очень даже приличными. Не всегда ресурсов сети хватало для запуска установки. Потому, если делать серьезную установку, лучше брать трехфазный компрессор, и подводить, соответственно, трехфазный ввод. Да, недешево, но для стабильного старта однофазного компрессора требуется электронный стабилизатор приличной мощности, что тоже дешевым не назовешь
- Тепловой насос на готовой радиаторной системе не даст нормальной температуры в помещении. Они рассчитаны на другую температуру теплоносителей, которую эти установки, тем более самодельные, дать в состоянии крайне редко.
Потому или модернизируйте систему (добавив как минимум столько же секций радиаторов), или устанавливайте водяные полы.
- Если в колодце есть три кольца воды, это не значит, что дебет у него большой. Нужно знать, сколько он в состоянии давать воды при постоянном ее отборе.
Итоги
Несомненно, стоимость этого теплового насоса из кондиционера в разы ниже готовых заводских вариантов, даже китайского производства. Но нюансов тут море: нужно позаботиться об источнике тепла, и подаваемого тепла должно быть достаточно, правильно рассчитать длину теплообменников (змеевиков), установить автоматику, обеспечить гарантированное питание, и т.д. Но если вы в состоянии обо всем этом позаботиться, то это, несомненно, выгодно. Позволим дать вам совет: в первый год очень желательно иметь резервное отопление, а испытания и первый пуск лучше проводить еще летом, чтобы было время на доработку агрегата и доведение его до ума.
Как работает технология тепловых труб и ее применение
Advanced Cooling Technologies, Inc. — признанный эксперт в области продуктов и технологий с тепловыми трубками. ACT производит широкий спектр тепловых трубок, радиаторов с тепловыми трубками и узлов тепловых труб для широкого спектра применений на различных рынках. Фактически, ACT является единственным производителем в США, который регулярно поставляет тепловые трубки для охлаждения наземной электроники (медь-вода), управления тепловым режимом спутников на орбите (алюминий-аммиак и медь-вода) и высокотемпературное калибровочное оборудование (жидкий металл).Кроме того, ACT является предпочтительным партнером в разработке новых функций и повышении производительности с помощью новейшей технологии тепловых трубок.
На этой странице ресурсов по тепловым трубам содержится самая обширная информация о тепловых трубках и связанных с ними технологиях, доступных в Интернете, включая основные принципы, ограничения, фитили, рабочие жидкости и оболочки, различные виды тепловых трубок и передовые разработки.
Обзор технологии тепловых труб
Тепловая трубка — это двухфазное устройство теплопередачи с очень высокой эффективной теплопроводностью.Это вакуумно-герметичное устройство, состоящее из оболочки, рабочего тела и фитильной конструкции. Как показано на видео ниже, подводимая энергия испаряет жидкую рабочую жидкость внутри фитиля в секции испарителя. Насыщенный пар, неся скрытую теплоту парообразования, течет в сторону более холодной секции конденсатора. В конденсаторе пар конденсируется и отдает скрытое тепло. Конденсированная жидкость возвращается в испаритель через структуру фитиля за счет капиллярного действия. Процессы фазового перехода и циркуляция двухфазного потока продолжаются до тех пор, пока сохраняется температурный градиент между испарителем и конденсатором.
Преимущества этих устройств:
- Высокая теплопроводность (от 10 000 до 100 000 Вт / м · К)
- Изотермический
- Пассивный
- Низкая стоимость
- Устойчивость к ударам / вибрации
- Устойчив к замораживанию / оттаиванию
Нажмите на значки ниже, чтобы узнать больше о тепловых трубках.
Если вы разрабатываете тепловую систему и просто хотите узнать больше о тепловых трубках для охлаждения, воспользуйтесь ссылками в разделе «Эксплуатация».Если у вас остались вопросы, свяжитесь с нами, и с вами свяжется инженер.
Узнайте больше о тепловых трубках в разделе часто задаваемых вопросов о тепловых трубках или загрузите руководство по надежности тепловых трубок. Посмотрите полное видео и транскрипцию об основах тепловых трубок и их преимуществах.
Ресурсные страницы
Физика фона, включая видео, демонстрирующее двухфазный перенос тепла.
Часто задаваемые вопросы об основах работы с тепловыми трубками.
Это удобное для печати руководство предоставит вам следующую информацию для тепловых трубок медь / вода: Пошаговое руководство по проектированию тепловых трубок в вашу систему, Моделирование, Практическая надежность
Узнайте о различных ограничения, определяющие максимальную мощность (Вт), которую может перемещать тепловая трубка.
Используйте этот инструмент для расчета пропускной способности медно-водяной тепловой трубы для вашей системы.
Изучите основы определения размеров и моделирования с помощью нашего руководства по проектированию тепловых трубок. Вы сможете в кратчайшие сроки интегрировать эти устройства в свой проект!
Посетите галереи двухфазных теплообменников.
Узнайте о преимуществах, ограничениях и недостатках различных фитильных конструкций.
Рабочие жидкости в первую очередь определяются условиями окружающей среды, термодинамическими свойствами жидкости и совместимостью с фитилем / оболочкой.
Обсуждаются специализированные тепловые трубки и их применение.
Видео с расшифровкой, в которой обсуждаются основные принципы работы тепловых трубок.
Узнайте, как интегрировать тепловые трубки в компьютерные модели.
Краткая история, показывающая, как расширились области применения с момента изобретения тепловой трубки в 1963 году.
Видеоуроки по управлению тепловым режимом ACT, включая двухфазную теплопередачу, радиаторы, управление тепловым режимом светодиодов и аккумулирование тепла. Имеются транскрипции видео.
В наших брошюрах представлен обзор различных категорий продуктов.
Новые достижения
Усовершенствованные тепловые трубки и контурные тепловые трубки, включая новые рабочие жидкости, пассивный терморегулятор с изменяемыми условиями и устойчивость к замерзанию / оттаиванию.
Узнайте, как ACT расширил диапазон рабочих температур для воды со 150 до 300 ° C.
ACT разрабатывает новые рабочие жидкости для промежуточного диапазона температур, между водой и рабочими жидкостями из щелочных металлов.
Рабочие жидкости из щелочных металлов с оболочкой из жаропрочного сплава позволяют работать при температурах до 1100 ° C.
ACT разработала теплораспределители с паровой камерой, которые могут принимать тепловые потоки до 500 Вт / см2 на площади 4 см2 и преобразовывать тепловой поток так, чтобы его можно было удалить обычными методами охлаждения.
PCHP изменяют количество неконденсируемого газа (NCG) в резервуаре, обеспечивая очень жесткий контроль температуры (± 5 мК) в течение нескольких часов работы.
LHP — это пассивные двухфазные теплопередающие устройства, которые могут передавать большее количество тепла на большие расстояния, чем обычные тепловые трубы.
Высокотемпературные водно-титановые тепловые трубы с радиаторами разработаны для использования в энергетических системах деления космических аппаратов.
HPL обеспечивают более высокий перенос тепла, чем тепловые трубы, при более низкой стоимости, чем LHP.
Испытания на срок службы проводятся для проверки совместимости оболочки, фитиля и рабочей жидкости в двухфазном теплопередающем устройстве, что обеспечивает длительную работу.
Benchtest.Com — Тепловая трубка 1
Benchtest.Com — Тепловая трубка 1Я давно хотел попробовать использовать тепловые трубки для охлаждения процессора на время.Причина? Ну представь что у вас есть возможность «убрать» источник тепла (процессор) корпуса компьютера.

Почему тепловые трубы?
Несколько лет назад главный оверклокер
процессор был Celeron 300A. На штатной скорости процессор
генерировал около 18 ватт тепла. Если вам посчастливилось получить один
при мощности более 500 он будет генерировать около 30 Вт.Мы обычно прикрепляем
радиаторы с двумя вентиляторами, такие как Alpha P125 с его огромными размерами 4,8
х 2,1 х 2,3 дюйма (120 х 55 х 60 мм), которые отлично справились с сохранением
эти щенки классные. Теперь у нас есть Thunderbird на 1,2 гигагерца.
(штатная скорость) производит до 66 Вт, и мы пытаемся охладить его с помощью
радиатор примерно вдвое меньше P125. Если вы добавите к этому
тот факт, что площадь контакта процессора уменьшилась до 1/4 от
размера Celeron, вы увидите, что проблема сохранения процессора
круто становится сложнее.
В то время как радиаторы вторичного рынка становятся
становятся все более и более изощренными в своем дизайне, наступает момент, когда
С куском металла и вентилятором можно сделать так много. Для
радиатора, имеет значение размер (площадь поверхности). Учитывая постоянное сокращение
области, в которую должны вписаться наши радиаторы, «альтернативные» методы охлаждения, такие как
поскольку водяное охлаждение и тепловые трубки становятся гораздо более привлекательным методом
«получить тепло».
Я прошел путь водяного охлаждения и остались очень довольны результатами.У меня теперь был кулер для воды на (по крайней мере) одном из моих компьютеров непрерывно в течение полутора лет. Как только я смог справиться с проблемами конденсации, у меня не было проблем или неудачи. Однако кулеры для воды подходят не всем. Так, как тот, кто пытается быть «дальновидным» и любит всегда иметь хотя бы один проект, я обратил свои мысли к тому, что я считаю более элегантное охлаждающее решение. Тепловые трубы.
Хотя тепловые трубки довольно распространены в high-end
портативных компьютеров, их использование в настольных компьютерах было ограничено
несколько (из того, что я видел) посредственных агрегатов. Тилльманн Штайнбрехер имеет
обзор одного такого устройства в обзоре, который он сделал для Anandtech; здесь.
Я думаю, что по мере увеличения мощности процессора (и тепла) мы будем
начинает появляться все больше тепловых трубок, используемых для охлаждения наших чипов.
Тепловые трубки
Как гласит история, это было в 1963 году, когда
инженер Лос-Аламосской национальной исследовательской лаборатории по имени Джордж Гровер
продемонстрировал первую тепловую трубку. Технология тепловых трубок была заимствована
из простых теплопроводящих трубок, которыми 100 лет назад пользовались английские пекари.С 1963 года тепловые трубы прогрессировали и современные применения этой технологии
диапазон от миниатюрных тепловых трубок для охлаждения процессоров внутри портативных компьютеров,
на группы труб диаметром в полдюйма и длиной пять футов, которые будут использоваться
в космических аппаратах НАСА к трубам диаметром два дюйма (или более), которые
используется для охлаждения форм для литья под давлением, используемых при формовании пластмасс. Длина
длина труб может варьироваться от дюймов до 24 футов и более.
Заполненная литием тепловая трубка, разработанная в Лос-Аламос в середине 1980-х передавал тепловую энергию с удельной мощностью. 23 киловатта на квадратный сантиметр.Если учесть, что жара излучаемая солнечной поверхностью составляет примерно шесть киловатт на квадратный сантиметр, вы начинаете понимать огромную способность теплопередачи тепла трубка.
Как это работает
Тепловые трубы обычно состоят из
трубка, закрытая с обоих концов, с жидкостью в ней. Один конец нагревается, и
другой изгоняет это. Тепло, поступающее на «горячий» конец трубки, закипает.
жидкость, которая превращает его в пар. Пар расширяется в объеме и
перемещается к «холодному» концу, где он конденсируется в жидкость и отдает свое
нагревать.Затем жидкость возвращается к горячему концу под действием силы тяжести или фитиля.
и снова запускает процесс. Рабочей жидкостью может быть вода в
атмосфера с отрицательным давлением или жидкость, такая как фреон, находящаяся под давлением
для поддержания его жидкого состояния.
В идеале не было бы перепада температур между горячим и холодным концом независимо от скорости теплопередачи является. Однако существуют физические ограничения скорости теплового потока, которые могут переноситься на заданную разницу температур между горячим и холодным заканчивается.Тепло должно проходить через несколько поверхностей раздела и условий. Это включает тепло, передаваемое через стенки трубы различной толщины, тепловой путь жидкости до ее закипания и после ее конденсации, и перепад давления между горячим и холодным концом, вызванный аэродинамическими трение. Профессионально изготовленная тепловая трубка может иметь дельту T всего 2 ° F (1 ° C). Однако с моим довольно грубым зданием методы, я считаю, что дельта T 10 ° F (5,6 ° C) будет успешной.
Проект
Первым шагом было создание тестовой плавки.
трубка, чтобы понять, как это будет работать и какие проблемы
Я бы столкнулся.Работа с числами и создание рабочего
Модель — это две совершенно разные задачи. Часто я нахожу это
У меня нет оборудования или технических навыков, чтобы воплотить свои идеи в жизнь
проекты и нужно переосмыслить процесс. Я хотел убедиться
Я мог бы построить простую трубу, прежде чем вкладывать время в проектирование.
радиатор на основе тепловых трубок.
Для удобства строительства первый проект не будет использовать фитиль и полагаться только на силу тяжести, чтобы вернуть жидкость в горячий конец.В качестве рабочего тела решил использовать автомобильный фреон R134a. Мое решение было основано на том, что у меня уже была большая часть необходимого оборудования. для зарядки трубы, факт, что R134a несколько экологически чистый (читается как не является незаконным, как R12), и что свойства R134a довольно хороши. годится для использования в качестве тепловой трубки. Чтобы преобразовать R134a в жидкость состояние и «закипеть» при 80 ° F (26,7 ° C), мне понадобится рабочий давление около 100 фунтов на квадратный дюйм или около 85 фунтов на квадратный дюйм.
фунтов на квадратный дюйм = фунты / дюйм2
фунтов на квадратный дюйм = фунт / дюйм2 абс.
psig = фунт / кв. Дюйм
psia = psig + барометрическое давление
При 80 F удельная внутренняя энергия для газовая и жидкая фаза R-134a отличается примерно на 70 БТЕ / фунт.Если мы хотим для рассеивания 100 Вт это будет около 29,3 БТЕ / час. Это означает, что нам нужно «кипятить» 0,42 фунта R-134a в час. Это 0,002 унции. в секунду. В зависимости от того, как быстро мы сможем вернуть конденсированную жидкость в горячий конец. поможет определить, сколько жидкости R134a необходимо в трубе. На данный момент мне это неизвестно.
При строительстве первой трубы я надеялся
смогу ли я заставить установку удерживать давление, и смогу ли я
мог передавать тепло на расстояние в два фута с некоторой эффективностью.
Причина такого большого расстояния заключалась в том, что мне в конечном итоге понравился
раковина, чтобы сесть на один из моих полных ящиков башни.
Я начал с того, что отрезал пару 2-х дюймовых
квадратные блоки из медного стержня размером 2 на 1/2 дюйма. Сверление в два
ступеней, я получил отверстия 3/8 дюйма глубиной 1 5/8 дюйма в каждом блоке.
Использование горелки и припоя, предназначенного для использования в холодильнике (3,7% серебра
и 96,3% олова) Спаял три штуки.Затем я добавил в «службу»
клапаны »(фитинги под отбортовку 1/4 дюйма с клапаном Шредера) для R12 /
R22. Клапаны, предназначенные для R134a, слишком велики для этого применения.
Обратите внимание, что вам нужно будет использовать адаптер для подключения банки R134a к
Клапан типа R12.
Примечание: Перед пайкой второго блока необходимо удалить воздух.
воздух внутри трубы в атмосферу. Я сделал это установкой,
затем снимите один из рабочих клапанов, как показано ниже. Если вы этого не сделаете
при этом воздух, попавший в трубу, будет нагреваться и расширяться.Это будет
предотвратить попадание припоя в стык.
Размеры блоков 2 «x 2» x 0,5 «,
труба и отверстия 3/8 дюйма.![]() |
Припой состоит из 96,3% олова и 3,7% серебра. |
Так как у меня были проблемы с поиском «винта»
в «и» припаянные «сервисные фитинги я сделал тестовую трубу с» зажимом «.
на «служебную арматуру». Хотя они точно не лучшим образом
они легко доступны во многих центрах обслуживания бытовой техники.
Я наконец нашел «ввинчивание» и «припаивание» сервисных фитингов через
мой местный дилер Aireco
— ОТЛИЧНОЕ место, если вы занимаетесь холодильным оборудованием / HVAC — но было уже слишком поздно
для этого проекта.
Готов к наполнению и тестированию. |
Как только тестовая труба была собрана, я столкнулся с
задача заправить его R134a. После нескольких менее впечатляющих
попыток, я разработал метод, который работал. Наверное, много
лучшие способы сделать это, но вот метод, который я использовал.
Предупреждение: вы будете работать со сжатым газом. в устройстве, созданном вами. Выходящий газ R134a ОЧЕНЬ холодный и быстро заморозит кожу! Защита глаз и перчатки обязательны. Бронежилет, противовзрывной барьер и представление о том, что вы делаете, — все это наверное хорошая идея. Действуйте на свой страх и риск!
1.Поместите тепловую трубку в морозильную камеру.
Банка с хладагентом R134a и все шланги также входят. Чем холоднее
R134a, с меньшим давлением вам придется столкнуться при отключении
шланг от трубы. Это хорошо, когда объем тепла
труба такая маленькая, и вы пытаетесь удержать R134a в трубе.
2. Примерно через час удалите все
материал и поддерживайте трубу вертикально.
3. Присоедините шланг от R134a к
нижний штуцер.
4. Присоедините источник вакуума к верхнему штуцеру.
и создайте как можно больше вакуума.Это также создаст вакуум
в шланге подачи хладагента R134a.
5. Закройте вентиль на источнике вакуума.
6. Откройте банку с R134a и откройте
клапан к тепловой трубе. Труба наполняется быстро, так как давление
уравнивает. Банку нужно держать вверх дном, чтобы жидкость
войти в трубу.
7. Снимите верхний шланг (источник вакуума).
от тепловой трубки.
8. Вдавите шток клапана Шредера на пару.
раз, пока жидкий R134a не выбьет клапан. (Этот
материал ХОЛОДНЫЙ! Будь осторожен.)
9. Повторите шаг 8.
через минуту или две. Ваш манометр должен быть около 26 фунтов на квадратный дюйм.
для тепловой трубы около 30 ° F. (См. Таблицу ниже.)
10. Быстро снять
шланг подачи для минимизации потерь R134a.
11. Пустите тепловую трубку
прогреть до комнатной температуры и приступить к тесту.
Я начал свои испытания в бассейне с
теплая вода при температуре 80 ° F (27 ° C). Поскольку я залил тепловую трубку
чертовски почти полный жидкого R134a, не хватило места для R134a
испариться.Температура горячего конца повысилась, но холодного конца
не. Я выпустил немного газа / жидкости из верхнего клапана и
следил за температурой. Нет разницы. Я выпустил еще немного
и продолжал повторять процесс до тех пор, пока температура холодной стороны не начала
подниматься. Затем я вынул тепловую трубку из воды и дал ей остыть.
до комнатной температуры. Я нагрел воду в раковине примерно до 120 ° F.
(49 ° C) и рассчитал время повышения температуры на холодной стороне как можно ближе к
как бы в горячую сторону.
Методом проб и ошибок и доливкой
труба с R134a пару раз досталась труба для отвода тепла от
один конец в другой довольно быстро. Пришло время достать трубку
достать из воды и проверить его с помощью более мощного источника тепла.
Использование тепла
мой тестер, который я построил ранее, я начал тестировать. Опять же, у меня было
несколько раз отрегулировать количество R134a, наблюдая за игрой
трубы. Слишком много R134a, и он вообще не передает тепло.
Слишком мало, и труба начинает хорошо передавать тепло, а затем все
R134a, кажется, превратился в пар (я предполагаю, так как я не могу «видеть» в
труба) — остановка теплопередачи до конденсации некоторого количества R134a
— затем снова начинает передавать тепло.
В таблице ниже представлены технические характеристики Thermaltake.
для их нового радиатора P4 я использовал для тестирования.Как и все
Мойки Thermaltake аккуратно выглядят и предлагают разумные характеристики.
Поскольку у меня еще нет P4, с которым можно было бы поиграть (и я не планирую иметь его для
некоторое время) Я подумал, что положу его на работу над этим проектом.
Заявка: | TWAFR01
Intel Pentium 4 |
Размеры | 69dia x 55 мм высота |
Тип зажима | TCS05 (2 шт.![]() |
Размер вентилятора | 43×25 мм, 3-х проводный |
Номинальное напряжение (В) | 12 вольт |
Уровень шума (дБА) | 29.5 дБА |
Объем воздуха (куб. Фут / мин) | 23,1 куб. Фут / мин |
Номинальная скорость (об / мин) | 5500 об / мин +/- 10% |
Материал радиатора | Алюминий 6063 |
Термостойкость | THETA CA = 0,48C / Вт |
После долгой возни я получил лучшее
результаты теплопередачи. На графиках ниже показана производительность с
источник тепла мощностью 50 Вт. Первая диаграмма с тепловой трубкой и
второй — с Thermaltake, прикрепленным непосредственно к источнику тепла.
без использования тепловой трубки.Эти тесты не проводились в рамках
наилучшие условия и отражают тенденцию, а не точные результаты. я
я работаю над созданием нового тестера радиатора на основе некоторых идей,
обменяется группой людей, которые хотели бы видеть больше стандартизации
испытаний радиатора на охлаждающих узлах компьютеров. Есть
несколько ссылок внизу страницы, если вам интересно увидеть некоторые из
вовлеченные идеи.
Сравните линии на графиках ниже
для горячей плиты и трубы
(Холодный) на верхней диаграмме с горячей пластиной
и раковина P4 внизу.Чем ближе
Я могу достать трубу (горячую) до трубы
(Холодно) на верхнем графике, тем лучше
тепловая трубка работает.
Как видите, труба прошла долгий путь
идти, чтобы приблизиться к производительности мойки в одиночку. В то время как
результаты оказались не такими хорошими, как я ожидал, они обнадеживали
Достаточно того, что я начал работу над «улучшенной» версией. Помнить
что тепловая трубка просто «перемещает» тепло в другое место и что
результаты использования отдельной тепловой трубки с присоединенным радиатором никогда не будут
быть столь же эффективным, как использование только раковины.Однако использование тепла
труба позволит мне перенести тепло процессора в верхнюю часть компьютера
случай, где я мог бы использовать теплоотвод втрое большего размера, чем тот, который мог бы поместиться
внутри корпуса. Нетрудно подумать, что очень
можно использовать большую раковину без вентилятора. Совершенно тихое охлаждение!
Вот это было бы хорошо.
Хорошо, так что я узнал в своем первом попытка тепловой трубки? Во-первых, я узнал, что мне нужно подойти с трубкой получше! Я думаю, мне нужно больше громкости в хот-энде. Я почти уверен, что я «выкипаю» жидкий R134a до того, как испарится газ может вернуться в жидкое состояние и снова запустить цикл.
Мне также нужно придумать способ для измерение объема R134a в трубе. Взвешивание сборки (незаряженный — затем заряженный) со шкалой в унциях недостаточно точен. При небольшом объеме трубки моя шкала в унциях почти не замечает разницы. между пустым и полным. Возможно, лучший масштаб поможет 😉 . Угадывать количество R134a в трубе — не очень хороший метод.
Для второй попытки собираюсь собрать
радиатор. Я буду использовать горячую сторону того же размера с двумя трубками.
вплоть до множества уложенных друг на друга медных пластин. Основание хотэнда будет полым.
чтобы учесть больше R134a. Я буду использовать «ввинчиваемый» сервисный клапан.
для горячего конца и пару «припаянных» клапанов для установки в конце
каждую трубку. Это позволит мне заливать с самого низа и вентилировать
с самой высокой точки.
Хотя я уже много читал
Что касается тепловых трубок, то я новичок в этой технологии. Предложения,
как обычно, добро пожаловать.
Ссылки для тестирования радиатора
http://www.overclockers.com/tips240/
http://www.burning-issues.co.uk/how_to/TakingaTemp/takingatemp01b.htm
http://www.burning-issues.co.uk/hardware/hotair/hotair.htm
http://www.burning-issues.co.uk/hardware/calibrating/calibrating.htm
http: // www.Coolingzone.com/Guest/News/NL_DEC_2000/Tony/TK_Dec_2000.html
http://www.anandtech.com/showdoc.html?i=1136
© fager 12-16-00
(PDF) Изготовление тепловых труб из нержавеющей стали, тестирование производительности и моделирование
1876-6102 © 2017 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd. Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND
(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).
Рецензирование, проводимое научным комитетом 8-й Международной конференции по прикладной энергии.
doi: 10.1016 / j.egypro.2017.03.1032
Energy Procedure 105 (2017) 4745-4750
ScienceDirect
8-я Международная конференция по прикладной энергии — ICAE2016
Изготовление тепловых труб из нержавеющей стали, эксплуатационные испытания
и моделирование
How-Ming Lee, Meng-Chang Tsai, Hsin-Liang Chen, Heng-Yi Li
Институт исследований ядерной энергии (INER), 1000 Wenhua Rd., Longtan District, Taoyuan City 32546, Тайвань
Резюме
Успешно изготовлен набор пластинчатых тепловых трубок из нержавеющей стали для низкопотенциальной рекуперации тепла
в условиях коррозии выхлопных газов.В статье представлены изготовление, системы тестирования тепловых характеристик и моделирование
. Результаты экспериментов показывают, что степень заполнения водой играет важную роль в тепловых характеристиках тепловых трубок. Разработана численная модель, и ее предсказание заслуживает доверия при сравнении
с экспериментальными данными. Модель показывает, что лучшие тепловые характеристики тепловых труб
могут быть достигнуты путем выбора материала с более высоким коэффициентом теплопроводности.Тем не менее, это должно быть скомпрометировано с точки зрения
тепловых характеристик и проблем применения, таких как коррозия.
© 2016 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.
Выбор и / или экспертная оценка под ответственностью ICAE
Ключевые слова: тепловая труба, утилизация отходящего тепла, моделирование тепловой трубы, тепловая труба из нержавеющей стали, изготовление тепловых труб.
1. Введение
Низкопотенциальное тепло, особенно отходящее тепло от выхлопных газов заводов с температурой газа ниже
, чем 250oC, на сегодняшний день относительно сложно утилизировать. Тепловая труба является хорошим устройством теплопередачи в области теплообмена
и является одним из возможных технических решений для целей рекуперации тепла низкой степени
. Однако коррозионная проблема кислотной точки росы в дымовых газах при 100 ~ 150 ° C составляет
, которую необходимо решить для такого сложного применения.
Тепловые трубки обычно изготавливаются из меди, однако с точки зрения коррозионной стойкости она слаба. Таким образом, в исследовании
комплект тепловых трубок изготавливается из нержавеющих сталей.Ожидается, что теплопроводность
тепловых труб из нержавеющей стали должна быть ниже по сравнению с медными, поскольку тепловая проводимость
нержавеющей стали (k = 16 Вт / м / К) намного ниже, чем у меди ( k = 400 Вт / м / К).
Экспериментальные испытания проводятся для оценки влияния материалов на характеристики теплопередачи.
Доступно на сайте www.sciencedirect.com
© 2017 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd. Это статья в открытом доступе по лицензии CC BY-NC-ND
(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).
Рецензирование, проводимое научным комитетом 8-й Международной конференции по прикладной энергии.
Как построить самодельный солнечный водонагреватель из медных труб и быстро и бесплатно получить сверхгорячую воду — Practical Survivalist
Штифт
Этот проект включает строительство самодельного солнечного теплового водонагревателя из медных труб, который может быстро производить сверхгорячую воду.Он достигает температуры 150 ° F или выше с температурой воздуха от 40 до 50 градусов.
Вот материалы, необходимые для этого проекта:
Две 10-футовые полудюймовые медные трубы — Тип L
16 полудюймовых колен 90 градусов
18 трубных лент
Полудюймовая фанера 23 X 35 для задней панели
Полудюймовая фанера 18 X 20 для опоры трубы
Пиломатериал 2 X 2 на 20 и 35 ″ для сторон
Квадратные дюбели 4 и 3/8 дюйма для стеклянной опоры
Переходник трубы 1/2 дюйма с резьбой
3/4 ″ на 1/2 ″ сад шланг переходник ПВХ
1/2 дюймовая муфта.
Штифт
Первый шаг — вырезать связку двух ножек из 10-футовых секций с помощью резака для меди. Мы вырезаем 7 из них и еще 2 для верха и низа, каждая по 30 дюймов.
Штифт
Штифт
Затем мы вырезаем 8 секций по 1 1/8 ″ для соединительных деталей между локтевыми суставами. Это позволяет расположить трубы ровно в двух дюймах друг от друга на плате и равномерно по всей длине вверх и вниз
Штифт
Соедините трубы с помощью пары колен и 2-дюймовой соединительной детали и припаяйте их.Проделайте это с остальными трубами.
Штифт
Штифт
Вставьте трубы в коллектор фанерной рамы и закрепите их на нем винтами 3/8 дюйма для большей надежности. На эту раму помещается небольшая внутренняя доска, которая помогает трубе ровно лежать внутри. Кроме того, она удерживает трубу на нужной высоте, чтобы она выходила через нужные отверстия. Это позволяет легко снимать трубу с рамы коллектора.
Штифт
Штифт
Отрежьте деревянные дюбели и вставьте внутрь коллектора для поддержки стекла. Немного отшлифуйте их, чтобы медная труба прошла сквозь них.
Штифт
К концу выпускного отверстия приваривается прямая муфта, после чего вы можете добавить любую трубу или соединитель или куда хотите, чтобы вода шла.
Штифт
Внутренняя плата крепится к задней панели с помощью винтов с тремя четвертью дюйма. 4 угла деревянной рамы 2 X 2 крепятся с помощью шурупов диаметром 2 с половиной дюйма, а углы задней панели закрепляются шурупами с половиной дюйма.
Штифт
Стекло размером 20 х 32 дюйма помещается на раму с помощью силиконового герметика по краям. Самый высокий кусок меди находится на расстоянии восьмой дюйма от стекла и окрашен в черный цвет.
Штифт
Штифт
Разное 1
Разное 1
Последнее изменение 22.

Вернитесь в Red Rock Energy.
Анемометр & nbsp Батарейки своими руками & nbsp Осторожно & nbsp Свойства меди & nbsp Выключатели постоянного тока & nbsp Осушитель & nbsp Дифференциальный усилитель & nbsp Enertron & nbsp Теплообменник & nbsp Тепловые трубки & nbsp Хаббард & nbsp Фотодетектор & nbsp Импульсный фотодетектор & nbsp Измерение коэффициента сопротивления изоляции & nbsp Любительская ракетная техника & nbsp Рубидий Частота обращения & nbsp Отвод пропана & nbsp Датчики дифференциальной температуры & nbsp Датчики температуры прямого действия & nbsp Thermacore & nbsp Шаблон для упаковки
dryheatexchanger
DIY Сушильный теплообменник
DIY Сушильный теплообменник
Питер < peterthinking @ shaw. ca > находится в процессе строительства этого теплообменника из гофрированного пластика, называемого воздушным сердечником. Аналогично некоторым коммерческим объектам. Отлично, да!
тепловая трубка
Тепловые трубки.
Привет, Ник и Марк;
Ник Пайн < [email protected] > писал:
> Привет Дуэйн,
> Мне было бы интересно узнать больше о том, как работают тепловые трубки.
> Может быть, вы могли бы опубликовать краткое описание их размера,
> сколько их залить, как спрогнозировать их работоспособность, а
> как заставить поток тепла под гору…
Простите ник. Мне неизвестен метод с использованием тепловых трубок, который позволил бы теплу течь вниз по склону с какой-либо значительной скоростью или расстоянием.
С тех пор, как вы задали этот вопрос, я задавался вопросом о таких вещах, как холодильники Servil. Они эффективно перекачивают жидкости в гору без движущихся частей. Конечно, они оптимизированы для охлаждения. Можно ли заставить что-то подобное работать, когда горячие жидкости перемещаются и оптимизированы для минимальной дельта Ts?
Грег Доти написал:
> Лоракс < Лоракс @ pconline.com > написал:
>> В среду, 18 июня 1997 г. Гэри < [email protected] > написал:
>>> Кто-нибудь знает источник информации по конструкции
>>> а строительство солнечных водонагревателей на основе фреона?
>>> Любая помощь будет принята с благодарностью
>> Они прекращают использование фреона
.
>> с целью остановить производство всего этого вместе.
>> Я думаю, вам лучше изучить систему, в которой используются другие химические вещества.
>> The Lorax < [email protected] > , Сент-Пол, Миннесота
> Благодаря DuPont производство фреона фактически прекращается.
> Однако есть и другие химические вещества с характеристиками, аналогичными
.
> Фреон, некоторые из которых даже были одобрены EPA, хотя они
> не скажу какие они.Газ, который точно НЕ
> одобрен, кстати, обычный пропан, используемый для приготовления пищи и
> отопление. Он отлично работает в автомобильном кондиционере — только не
> попасться с ней или попасть в аварию.
> Хотя я не являюсь автором вопроса, у меня также есть
> похожие интересы, если у кого есть информация по теме, относящаяся к
> Генераторы с фазовым переходом несколько популярны еще 20 — 30 лет назад.
> Генератор фазового перехода, как побочный продукт, может производить горячие
> вода.
Для протокола. Билл Дубай ‘ < [email protected] > сказал это;
Обычный пропан называется R-290 и
.
Обычный бутан называется R-600.
Мы с Биллом использовали эти газы в «Тепловых трубках» для охлаждения контроллеров мощности электромобилей и других вещей. Движущихся частей нет, кроме жидкости. Они работают очень хорошо. Давление бутана остается достаточно низким, и его можно удерживать в армированном пластиковом шланге. Вентиляционное отверстие для защиты от избыточного давления направлено за пределы автомобиля.
На вопрос, какая жидкость используется в тепловых трубках, мы отвечаем, что это хладагент под названием R-290 или R-600, и оставляем все как есть.
Кроме того, количество бутана в тепловой трубке очень мало по сравнению с количеством бензина в обычном автомобиле.
Газы имеют тенденцию довольно быстро рассеиваться и покидать автомобиль.Пролитое жидкое топливо, как правило, остается рядом с автомобилем и представляет опасность в течение более длительного периода времени.
Я разработал несколько инструментов, которые могут быть полезны при нарезке резьбы в топливных цилиндрах для использования в экспериментах. Если кого-то интересуют эти устройства, просто напишите мне, и я могу описать их более подробно, чтобы вы могли создать свои собственные.
Обычно я использую небольшие баллоны с пропановой горелкой для пропана и канистры с горючим для кемпинга, называемые ГАЗ, для бутана.
И еще одно письмо Нику Пайну < nick_pine @ verizon.net > с описанием деталей изготовленной мной тепловой трубки, включая инструкции по заполнению.
Некоторые мысли о тепловых трубках я высказал.
Основная задача теплотехники — перенос большого количества тепла из одного места в другое с минимально возможной разницей температур.
Есть несколько способов выполнить эту задачу. Перекачиваемая жидкость, движущиеся газы и транспортируемые твердые тела. Эти техники включают использование движущей силы.
Конвекция, излучение и проводимость — это методы, в которых движущая сила отсутствует. Однако эти методы требуют значительных перепадов температур для работы при высоких тепловых потоках. Тепловые трубки — это особая форма движения тепла, использующая конвекцию с фазовым переходом. В то время как обычная конвекция не использует фазовые переходы, как тепловые трубы.
Тепловые трубки можно изготавливать во многих формах и для многих применений. Я опишу два основных типа.
Первый тип, однотрубный, хорошо описан на этих двух веб-сайтах.
осушитель
На этом сайте есть хорошее описание того, как работают тепловые трубки. Этот сайт также разработал термически эффективный осушитель, в котором используются тепловые трубки:
http://heatpipe.com
Энергетрон
thermacore
Тепловые трубки, используемые для охлаждения электронных компонентов:
http://www.enertron-inc.com/html/reference_library.html
http://www.thermacore.com
Тепловые трубки типа 1 обычно состоят из закрытой с обоих концов трубки, в которой находится жидкость.Один конец называется «горячим», а другой — «холодным». Перед добавлением жидкости из трубы хорошо удаляется воздух. Обычно имеется фитиль для жидкости, который помогает транспортировать конденсированную жидкость от холодного конца обратно к горячему.
Тепловые трубки переносят тепло, введенное в горячий конец, к холодному концу, где оно отводится. Тепло, поступающее в горячий конец, закипает жидкость, которая превращается в пар. Пар расширяется в объеме и перемещается к холодному концу, где он конденсируется в жидкость и отдает тепло.
В идеальном мире не было бы разницы температур между горячим и холодным концом, независимо от скорости теплопередачи. На самом деле существуют физические пределы скорости теплового потока, который может передаваться при данной разнице температур. Тепло должно проходить через несколько интерфейсов, и у каждого из них есть дельта Ts. Сюда входит толщина металла стенок трубы на каждом конце. Другая температура — это тепловой путь, проходящий через жидкость до ее кипения и после ее конденсации.
Другая дельта T вызвана разницей давления между горячим и холодным концом. Когда пар движется к холодному концу, возникает аэродинамическое трение. Это трение вызывает падение давления. Падение давления соответствует падению температуры, как указано в таблицах зависимости температуры пара от давления для используемой жидкости.
Еще одно падение давления / температуры, вызванное транспортировкой жидкости обратно к горячему концу. Основная причина использования фитиля заключается в том, чтобы не допустить, чтобы высокая скорость пара мешала прохождению жидкости, фактически выдув ее вверх.Жидкость защищена фитилем от газа и обеспечивает обратный путь.
Это падение давления можно минимизировать, если сделать давление пара высоким. Скорость газа, движущегося в трубе, обратно пропорциональна давлению. Жидкость, работающая при высоком давлении, будет иметь меньший перепад давления, даже если поток такой же. Трение контролируется экспоненциальным числом Рейнольдса. Более низкие скорости — это хорошо.
Действительно хорошая тепловая трубка может иметь дельту T всего 1С.Даже 5C, вероятно, лучше, чем что-либо при использовании обычных методов кондукции.
Билл Дьюб ‘ < [email protected] > описал очень интересную разновидность тепловой трубки типа 1, с которой он работал во время учебы в колледже. Эта трубка могла действовать как регулятор температуры для фотохимических ванн. Источником «прохлады» была Ледяная баня наверху. В идеале они не смешивались бы и имели сильно различающиеся точки кипения. В этой трубе преднамеренно было 2 рабочих жидкости.Вверху этой трубы был резервуар для второго пара. Это приложение могло поддерживать ванны при любых точных температурах и без каких-либо механических движущихся частей.
Одно из применений тепловых трубок — это устройство, называемое тепловым диодом. Если солнечный коллектор расположен под хранилищем, тепловая труба будет передавать тепло вверх в хранилище, но не наоборот. Аккуратно, да.
Тип 2, 2-трубные, тепловые трубки помогают уменьшить влияние встречных потоков жидкости и пара.
Как правило, для двухтрубных тепловых трубок фитили не требуются. Основная труба, обычно большего размера, предназначена для транспортировки пара к холодному концу. Возвратная труба меньшего размера возвращает сконденсированную жидкость к горячему концу.
Тип 2 должен быть подключен по водопроводу таким образом, чтобы верхняя часть горячего конца соединялась с верхним концом холодного конца. Также нижняя часть холодного конца соединяется с нижней частью горячего конца. Иногда полезно, если линия возврата жидкости изолирована от окружающего источника тепла, в противном случае может произойти кипение и помешать прохождению жидкости.
Двухтрубные тепловые трубки могут быть изготовлены с использованием гибких трубок, так как фитиль не используется. Я сделал их из трубок из ПВХ, армированного бутаном и нейлоном. Холодный конец был изготовлен из медных ребристых труб, а горячий конец — из обработанной алюминиевой пластины.
Обычно тепловые трубки лучше всего работают с горячим концом внизу и холодным концом вверху. Жидкость возвращается под действием силы тяжести.
Тепловые трубки могут быть выполнены горизонтально или даже с горячей стороной вверх.Они должны зависеть от капиллярного действия жидкости в фитиле, чтобы возвращать жидкость к горячему концу. Надо сказать, что у них резко снизилась производительность, так как сила тяжести оказывает мощное воздействие. Основное ограничение — это расстояние по вертикали, на которое фитиль может тянуть жидкость вверх. Обычно эти тепловые трубки имеют высоту менее нескольких дюймов или используются там, где нет силы тяжести, например, в космосе.
Тип 2 Тепловые трубки могут управляться с помощью клапанов. Под холодным концом и над горячим концом находится резервуар, достаточно большой, чтобы собрать всю жидкость.Клапан используется для впуска жидкости в горячий конец, когда требуется теплопередача.
Вода часто является предпочтительной жидкостью, поскольку она имеет высокую скрытую теплоту парообразования, что является желательной характеристикой. Одна из проблем с водой заключается в том, что давление пара составляет менее 1 атмосферы при комнатной температуре.
Прочие жидкости — это газообразные хладагенты и горючие газы.
Бутан или пентан, если вы его найдете, предпочтительнее при использовании гибких трубопроводов, так как давление ниже.
Пропан предпочтительнее, если используются сплошные линии, так как давление выше.
Заполнить тепловую трубу сжатым газом проще, чем водой или другими жидкостями комнатной температуры, поскольку откачка не требуется. Я использую технику, при которой я переполняю трубу, а затем осторожно выпускаю газ. Вентиляция удаляет захваченный воздух и другие растворенные газы. Этот процесс вентиляции не должен использоваться с фреонами или другими парниковыми газами, потому что это противозаконно, к тому же это дорого.Топливные газы очень дешевые.
Я провел несколько экспериментов с бутаном из коммерческого продукта под названием ГАЗ, который продается в магазинах туристического снаряжения. это примерно 95% бутана и 5% пропана. Мои экспериментальные тепловые трубки (назовем их кулерами для кофе) сверху оказались холоднее, чем должны были быть. Помните, что тепловые трубки стремятся быть изотермическими устройствами. Между разными участками трубы не должно быть большой разницы температур. После тщательного анализа я определил, что пропановая часть отделялась, что-то вроде газовой перегонки, вверху, а не конденсировалась.Чтобы удалить этот кусок пропана, я протягиваю трубу достаточно горячую и просто нажимаю на заправочный клапан Шредера. Это выводит крошечные количества пропана, пока не останется только бутан. Теперь труба работает с максимальной производительностью.
Этот метод работает для удаления воздуха и других следов высоколетучих растворенных газов. Конечно, заправочный клапан должен находиться наверху, где скапливаются эти газы.
Правильного заполнения жидкостью достаточно для того, чтобы горячий конец был заполнен жидкостью при наиболее высокой ожидаемой рабочей температуре.Количество жидкости можно определить по весу или по смотровому щупу. В холодильной промышленности используются паяемые смотровые стекла. Мне они нравятся, потому что вы можете видеть работу движущихся жидкостей. Это очень познавательно. Гибкая трубка, используемая с бутаном, является полупрозрачной и прекрасно работает как смотровые щупы.
Помните, что при повышении температуры более высокий процент жидкости превращается в пар при более высоких давлениях. Если уровень жидкости слишком низкий, термоэффективность ухудшится и может даже прекратиться работа.
метчик
Метчики.
У меня есть несколько инструментов, которые я использую для заполнения тепловых трубок. Я использую клапаны, похожие на те, что используются для заливки шин. Клапаны Шредера, используемые для охлаждающих газов, физически идентичны клапанам, используемым для шин, за исключением того, что они могут выдерживать давление в несколько сотен фунтов на квадратный дюйм. Свою покупаю в автомобильных магазинах. Я прошу те, которые используются для кондиционеров.
Я использую латунные резьбовые фитинги для крепления клапанов.Они используются для подачи воздуха в резервуары с водой под давлением. Я покупаю их в хорошо оснащенных хозяйственных магазинах. Подгонка соответствует типу крышки, используемой на шинах.
Я делаю два типа заправочных адаптеров, один для стандартного пропанового баллона, а другой для походных канистр ГАЗ. Оба они основаны на механически обработанных латунных крышках клапанов шин. Оба они построены одинаково.
Колпачок клапана латунной шины просверлен под размер латунной трубки Hobby и припаян на место.| | | | — уплотнительное кольцо
———— —————- — () ———-
———————————- \
| латунные трубки конические, полированные \ ——
— ———————————— —
| | — — | |
—— | | | ——————————— | | | ——
Шредер | | латунный плунжер для открытия клапанов | | Канистра
—— | | | ——————————— | | | ——
Клапан | | — — | | Клапан
— ———————————— —
| и припаял к штуцеру / ——
Шиномонтаж ———————————- /
———— —————- — () ———-
^ v ^ v ^ v ^ v ^ v ^ v | | | | —
Резьба для шин | ———— |
^ v ^ v ^ v ^ v ^ v ^ v ^ v / / |
—————— ————————
Набор тепловых трубок для охлаждения кофе в кружке Dilbert.
Обычная крышка клапана шины. Конец заправочного клапана 1/4 «тепловой трубы.
Два толкателя. Слева пропан, справа ГАЗ.
Справа деревянная зубочистка.
Микропроцессор PIC с 8 выводами для сравнения размеров.
Я делаю сборщики канистр для пропана и ГАЗ, используя латунные трубки, которые входят в отверстие канистры.
Диаметр латунной трубки для пропанового баллона = 0,188 дюйма, 3/16 дюйма
Диаметр латунных трубок для канистры ГАЗ =.125 дюймов, 1/8 дюйма
Его можно приобрести в магазине товаров для хобби. Внутренний клапан для выпуска бутана необходимо вдавить за конец латунного поршня или за деревянное отверстие, как показано на рисунке. Канистра ГАЗ имеет уплотнительное кольцо для уплотнения к трубопроводу. Лучше всего сузить и отполировать острый конец трубки, чтобы защитить это уплотнительное кольцо.
Латунный плунжер используется для одновременного открытия обоих клапанов для облегчения перекачки жидкости. Убедитесь, что он достаточно длинный, чтобы открыть оба клапана.Он также должен быть достаточно коротким, чтобы обеспечить стыковку с кольцевыми уплотнениями «О» до открытия клапанов, в противном случае газ будет без необходимости стравливаться. Если на руки пролить жидкое топливо, может произойти сильный обморожение, не говоря уже о возможности возгорания.
caution
Осторожно.
Работа со сжатыми жидкими топливными газами может быть опасной. При выпуске жидкость становится очень холодной. Это может стать причиной сильного обморожения. Газы также горючие.Они могут вызвать пожар или даже взрыв. Соблюдайте осторожность при выполнении этих операций. Лучше всего работать на улице. Допускается гараж с полностью открытыми дверями.
Держите под рукой огнетушитель. Я также держу ведро с теплой водой, чтобы окунуть в нее руки, чтобы уменьшить вероятность глубокого обморожения.
Я легко перенес газ из баллона в тепловую трубку и обратно. Основная хитрость — слегка нагреть источник в теплой воде.Затем соедините их вместе с теплым источником сверху и более холодным снизу. Сжиженный газ будет вынужден вытекать из верхней части в нижнюю с помощью перепада давления, вызванного теплом.
Вторая и более важная причина нагрева канистры источника — это термическое расширение жидкого пропана. Если приемный контейнер случайно будет полностью заполнен теплой жидкостью и затем охлажден до комнатной температуры, давление не взорвется.После того, как он заполнен, выпустите небольшое количество газа, чтобы убедиться, что наверху есть хотя бы некоторое пространство для пара. Конечно, тепловая трубка обычно в основном заполнена паром с меньшим объемом жидкости.
И это БОЛЬШОЕ ВНИМАНИЕ.
Однако, если вы переместите холодную жидкость и полностью заполните контейнер, давление станет очень высоким, когда позже холодная жидкость расширится при нагревании до комнатной температуры. Это ОПАСНОЕ состояние! Клапан Шредера, вероятно, выйдет из строя и неконтролируемо выпустит весь газ. Опять же, не забудьте выпустить немного газа, когда закончите, на всякий случай.
Удачи!
thermalepoxie
Сделайте свой собственный Thermal Epoxie.
http://coolingflow.com/making.htm
sathunt
Спутниковая охота.
http://stephen.fathom.org/sathunt.html
hubbard
Проект регистратора температуры Ника Хаббарда.
Регистратор данных.
На этом сайте описана система регистрации температуры.Эта система — первая фаза конструируемого им контроллера солнечного отопления. Здесь вы найдете источник прошивки PIC (16C84, DS1820), схему оборудования и приложения для регистрации / мониторинга.
медь
Медь Данные.
The Copper Page
Сервис для медной и латунной промышленности во всем мире.
diftemp
Дифференциальные регуляторы температуры
Схема регулятора перепада температуры.
На основе диодных датчиков температуры, термопар и термисторов.
Технические характеристики:
LM324,
LT1006C,
2N2907A
Пирсон
Уолтер Пирсон построил работающий диодный датчик на основе дифференциального регулятора температуры. Он приводит в действие водяной насос в системе солнечного нагрева воды.
LM324 в цепи легко управляет твердотельным реле CN024D05, 3,5 А, 24 В постоянного тока.
2N2907A — это PNP-транзистор в металлическом корпусе, который особенно хорошо подходит для использования в качестве датчика температуры, поскольку металлический корпус имеет хорошее тепловое соединение с кремнием внутри.Металлический корпус герметичен и подключен к коллектору.
Хорошая работа, Уолтер !!
См. Крепление для отслеживания полярной оси штатива Уолтера.
diffamp
Дифференциальный усилитель для использования с токовым шунтом
Этот DIFFerential AMPlifier можно использовать для чтения текущих шунтов.
Резисторы должны быть точно согласованы, чтобы обеспечить хорошее подавление синфазных помех.
Технические характеристики:
LM324
фотодетектор
Фотодетектор с триггером Шмидта
Фотодетектор с триггером Шмидта.
Импульсный фотодетектор
Импульсный фотодетектор
Схема импульсного фотоприемника.
Этот фотодетектор может обнаруживать импульсы от светодиодных источников света, таких как светодиоды использования энергии на электронных счетчиках кВтч.
Технические характеристики:
LM324
Пока я тестировал эту схему, возможно, потребуется внести некоторые изменения в компоненты для вашего конкретного приложения. Я использую его для считывания светодиодного индикатора на моих солнечных трекерах LED3X.
Используйте небольшой объектив диаметром около 1 дюйма с коротким фокусным расстоянием.Примерно 1 дюйм при тестировании на солнце. Затем установите линзу на расстоянии 2 дюймов от датчика и примерно 2 дюйма от импульсного источника света. Установите в трубку, чтобы исключить попадание нежелательного света.
Используйте светодиодный датчик того же цвета, что и светодиодный индикатор.
Hemispherephotosensor
Hemispheric Photo Sensor
Эта схема фотодатчика немного отличается от большинства, которые работают, находя точку баланса между парой датчиков.
Эта схема имеет 5 датчиков, направленных в 5 направлениях, возможно, на восток, запад, север, юг и вверх.
Каждая из схем имеет светодиодную настройку в качестве источника фототока. Развиваемый ток довольно пропорционален и линейен по отношению к интенсивности света, падающего на элемент детектора, пока напряжение поддерживается на уровне около 0 вольт.
Светодиод протягивает ток от узла к катоду, пытаясь вывести напряжение отрицательным. Операционный усилитель противодействует этому, доводя выходное напряжение до уровня, достаточного для выработки тока, равного току светодиода, через резистор обратной связи.Выходное напряжение прямо пропорционально фототоку.
Для заданной интенсивности света фототок зависит от косинуса угла падения света перпендикулярно датчику. Пролив, 0 = 100% или 90 = 0%. Измеряя 5 выходов, можно определить направление по азимуту и высоту самого яркого среднего направления относительно стационарного.
Технические характеристики:
LM324
анемометр
Анемометр разорванной нити
За прошедшие годы я сделал ряд анемометров с разрывом нити накала, основанных на этой общей схеме.Их обычно называют «анемометрами с горячей проволокой».
Технические характеристики:
LM324
Мне нравится лампа на 14 В 80 мА, но можно использовать практически любой низковольтный слаботочный тип. Осторожно взломайте стекло в тисках, чтобы обнажить нить. Нить накала очень хрупкая, поэтому будьте осторожны.
Принцип работы заключается в нагревании нити накала. Чем горячее, тем лучше, но не настолько, чтобы перегореть. Схема пытается поддерживать постоянную температуру. Чем быстрее воздух обдувает нить накала, тем больше энергии требуется для поддержания температуры. Измеритель тока считывает эту мощность и довольно пропорционален скорости воздуха.
Анемометр можно откалибровать, вывесив его из окна автомобиля. Поскольку измерение основано на температуре нити накала, более высокая температура окружающей среды приведет к занижению результатов измерения. Эта ошибка сводится к минимуму за счет использования более высоких температур нити накала. Обычно старайтесь измерять скорости при температуре окружающей среды.
При измерении скорости воздуха на солнечных панелях измеряйте скорость на входе в охладитель.
Круто да!
Вот еще несколько:
Термоанемометры
Отчет о любительском дизайне от Йохана Лильенкранта
Краткие описания дизайна «Electronic Design», 3 октября 1994 г.
Термоанемометр
«Измерительные схемы» Рудольфа Ф. Графа
Эта схема имеет схему линеаризации.
temp
Датчики температуры прямого действия
Датчики температуры прямого действия на базе почтенного LM34.
LM34
LM34 считывает непосредственно вольтметр при 10 мВ / градус F.
Диапазон составляет от + 5F до + 300F.
У LM34 есть явное преимущество, так как он начинает работать при температуре ниже точки замерзания воды (-15 ° C).
LM35
LM35 считывает показания вольтметра при 10 мВ / градус Цельсия.
Диапазон от + 2С до + 150С.
инвертор
инвертор мощности
Простой маломощный инвертор.
dcswitch
Выключатель постоянного тока
Схема выключателя питания постоянного тока
Обычные переключатели питания постоянного тока обычно довольно дороги по сравнению с переключателями питания переменного тока при использовании в альтернативных источниках энергии, особенно когда переключатели устанавливаются в распределительных коробках дома и коммутируют большие токи постоянного тока.
Выключатели питания переменного тока не подходят для приложений постоянного тока, поскольку они не имеют функции гашения дуги постоянного тока. Как только возникает дуга постоянного тока, она может быть очень разрушительной. Если дуга не зажигается, эти переключатели могут выдерживать полный номинальный ток переключателя. Я разработал электронную схему, предотвращающую возникновение дуги, которую можно добавить к обычным выключателям питания переменного тока.
Эта схема работает путем выборочного шунтирования пары переключающих контактов на короткий период времени после ее размыкания. В этом случае я использовал стандартный трехпозиционный переключатель, иногда называемый однополюсным двойным переключателем, SPDT.Однако в 3-х стороннем режиме он не используется. Второй контакт используется для отключения полевого МОП-транзистора после того, как основные контакты полностью разомкнуты.
Пожалуйста, выберите типы переключателей «Snap Action» или «Toggle», а не тихие или тихие типы. Переключатели мгновенного действия быстро переходят от одного контакта к другому. Преимущество состоит в том, что в полевом МОП-транзисторе будет меньше рассеиваемой мощности.
MOSFET не требует радиатора в этом приложении. МОП-транзистор проводит сильный ток только на мгновение, пока переключатель не закоротит его, что значительно снизит ток.Переключатель проводит почти весь ток.
Когда переключатель разомкнут, MOSFET берет на себя некоторое время, пока контакты полностью не разомкнутся. На контактах не может возникнуть дуги, потому что напряжение очень низкое, а ток для образования дуги мал. Затем MOSFET открывается, когда замыкается второй переключающий контакт. Поскольку полевой МОП-транзистор проводит сильный ток в течение короткого времени, радиатор не требуется. Хорошо, вы не можете переключать его часто, но нормальное использование переключателя находится в пределах тепловых ограничений.
Я указываю в схеме мощный транзистор, который подходит для большинства приложений. Это транзистор за 2 доллара. Я провел тестирование с транзистором гораздо меньшего размера, MTD5P06V1, и все работало хорошо на 15 ампер. IRF5210 становится все труднее найти. Я бы сейчас использовал IRFP9140N.
Эта схема была разработана для систем 12 В или 24 В, это подразумевает диапазон напряжения от 5 В до 44 В. Я тестировал его во всем этом диапазоне. Я думаю, что его можно использовать в системе 48 В, но я еще не пробовал.
Схема выключателя питания постоянного тока 2
Тим Китинг и дэстром правильно указали, что некоторые переключатели могут вызвать перегрев полевого МОП-транзистора, если переключатель каким-то образом установлен в центральное положение, в котором не был установлен главный контакт. По этой причине я добавил сбрасываемый предохранитель Raychem RXEF160 PolySwitch. Этот переключатель PolySwitch нанесен на поверхность полевого МОП-транзистора эпоксидной смолой. Это стоит всего около 0,46 доллара каждый.
Эта схема работает с переключателями «бесшумного действия», без срабатывания «мгновенного действия».Однако я бы не стал их использовать.
Схема выключателя питания постоянного тока 3
В моем ответе на daestrom я предположил, что при замыкании контактов желательны «искры», чтобы контакты оставались чистыми при использовании переключателей переменного тока в цепях постоянного тока низкого напряжения. Хотя конденсатор емкостью 1 мкФ действительно удерживает полевой МОП-транзистор примерно на 35 мс, в некоторых случаях это может не гарантировать, что главный контакт замыкается «искрой». Я добавил схему транзистора NPN, чтобы гарантировать возникновение этой небольшой искры.Он задерживает время включения полевого МОП-транзистора до тех пор, пока главный контакт переключателя не замкнется и не подаст питание на нагрузку.
Удачи!
Кстати, кто-нибудь хочет, чтобы я сделал для этого небольшую печатную плату?
fe5680a
Рубидиевый источник опорной частоты
Базовая программа драйвера
Мне нужен был высокоточный и стабильный эталон частоты для проекта NASA Space Elevator Contest.9 или лучше.
Я написал эту программу для удобной работы с FE-5680A. Программа написана на БЕЙСИКЕ. На самом деле Power Basic от Borland, поскольку мне нужно было использовать COM4: для моего компьютера с Windows XP. Вы можете работать на родном BASIC, если у вас есть COM1: или COM2 :.
Я включил программу в:
1. Нативная форма BASIC
2. Скомпилированный исполняемый файл .exe
3. Конфигурационный файл для выбора com-порта и заданной частоты.
4. Некоторые примечания в файле .txt.
Я внес некоторые изменения в FE-5680A, описанные в этих документах.
FE-5680A точная опорная частота rev-1_0
FE-5680A Rubidium 10MHz Reference
ebay поиск для FE-5680A
Удачи.
ракета
Любительская Экспериментальная Ракетная техника
Этот веб-сайт посвящен захватывающей деятельности любительской экспериментальной ракетной техники .
battery1
DIY Батареи
Строительные свинцово-кислотные батареи
wrappingjig
Приспособление для упаковки самодельного солнечного коллектора
Шаблон для упаковки
Самодельный солнечный коллектор
< Дж.Компания Ersing > изготовила это приспособление для обертывания алюминиевого листа вокруг медных труб. Я разместил его фотографии и инструкцию здесь:
Я приложил JPG изготовленного мною приспособления. На единственном испытательном образце, который я сделал, я использовал медно-алюминиевый фартук диаметром 1/2 дюйма, а длина зажимного приспособления составила 24 дюйма. Склепал каждые два дюйма. Однако я думаю, что заклепки могут быть расположены через каждые четыре-шесть дюймов в зависимости от используемого материала поглотителя. Алюминий будет иметь большее напряжение, чем медь.Связь была очень сильной. Я не мог разобрать его. Я предполагаю, что для увеличения сопрягаемых поверхностей можно было бы нанести на них слой теплопроводящей смазки.
Необходимые материалы:
По одному 2 x 4 x 96 дюймов
Фрезы с круглым носком (стержневой ящик) диаметром 5/8 на каждую
Одна 48-дюймовая петля для фортепиано или три или четыре тяжелых дверных петли
Иллюстрация в значительной степени понятна любому среднему плотнику / любителю / строителю / мастеру.
Инструкции:
После размещения материала в зажимном приспособлении (верхний рис.) Закройте верхнюю часть зажимного приспособления и закрепите несколькими зажимами со стороны петли. Просверлите и заклепайте.
Дайте знать, где вы разместите это на редроке. Я посещал ваш сайт много раз за шесть месяцев с тех пор, как впервые заинтересовался солнечной теплотой. Я нашел это очень познавательным. Считайте это моим ответным вкладом. Я только требую, чтобы вы никоим образом не делали это коммерческим предметом для продажи (продавали планы или продавали готовое зажимное приспособление). Считайте это моим небольшим вкладом в общую картину для всех других DIY и энтузиастов во всем мире.
С уважением,
Дж. Эрсинг
Спасибо J.
бисероплетение1
Шаблон для бисероплетения
Для использования с полами с подогревом.
Я думал о другом способе использования теплого пола. Для этого метода нужна глубокая бусина, скатанная по центру. Матрица пресса для отбортовки должна образовывать бортик с глубиной около 3/4 наружного диаметра трубы. Кроме того, одновременно с этим следует вдавить угловой прогиб.
Эта пресс-форма должна быть способна обрабатывать алюминиевые листы длиной около 1 фута и шириной около 16 дюймов, что будет оптимизировано позже. На листовой валик наносится мел RTV и скрепляется скобами. V-образный изгиб перевернут, чтобы немного обернуть вокруг трубка.
А вот еще один изгибающийся кувшин:
Это сделано Гэри на его веб-сайте Build it Solar.
Коэффициент сопротивления
Измерение коэффициента сопротивления изоляции
Приспособление для тестирования R-фактора
Сделайте инструмент довольно большим, может быть, 2 квадратных фута.2 F hr) / (BTU) для пены толщиной 1 дюйм.
http://en.wikipedia.org/wiki/Polyisocyanurate
http://en.wikipedia.org/wiki/R-value_%28insulation%29
Сделайте 3 измерения температуры: Стандартная программа Microsoft Basic (BASICA или GW-BASIC).
10 Tin = 65: REM внутренняя температура пластины в градусах Фаренгейта. 20 Tmid = 60: Температура средней пластины REM в градусах F 30 Tout = 37: REM Температура наружной стены в градусах Фаренгейта 40 Rref = 5.2 F hr) / (БТЕ).
< [email protected] >
Как самому сделать систему охлаждения на основе тепловых трубок (Бесшумный компьютер)
Бесшумный компьютер
Как самому сделать систему охлаждения на основе тепловых трубок
Сердце бесшумного компьютера - отвод тепла.Это устройство, передающее тепловую энергию от процессора к радиатору охлаждения. Раньше концепция самодельных теплоотводов была незамысловатой. Между двумя медными жгутами люди скрепляли намазанные термопастой трубы. Этот метод был обречен на провал, перегрев процессора или работавший на пределе. Причина проста - плохой контакт тепловых трубок с медным теплоотводом. В результате было использовано менее 50% их ресурса. При ручном производстве кулеры на тепловых трубках не спасает никакая термопаста, потому что ее теплопроводность в 500 раз меньше, чем у меди…
Наши первые безвентиляторные компьютеры были изготовлены таким же образом.Я не могу вспомнить их моддинг без улыбки. Их конструкция не могла обеспечить нормальную работу высокопроизводительного процессора. Поддерживать приемлемую температуру ему удавалось лишь слабым Celeron, однако температура была близка к критической. О более современных процессорах и тем более о разгоне не могло быть и речи…
Прочитав эту статью, вы сможете создать устройство, способное охладить любой современный процессор большой емкости. Не удивляйтесь, он охладит даже разогнанный процессор! Теперь вы можете самостоятельно сделать бесшумный компьютер без вентиляторов.Эта система тестировалась на топовых моделях семейств Intel и AMD. Результаты потрясающие. Справедливости ради скажу, что таких характеристик можно достичь только при использовании хорошего радиатора. Но это тема другой статьи. Мы тоже научились делать радиаторы своими руками…
Итак, приступим. Для изготовления кулера нам понадобится несколько медных слитков и, конечно же, тепловые трубки. Мы уже писали, как и где достать тепловые трубки. Вот почему мы будем уделять больше внимания медным слиткам.Алюминий в этом случае не подходит. Причин несколько. Во-первых, его коэффициент теплопередачи в два раза меньше, чем у меди. Во-вторых, его сложно паять. Нам нужна именно медь. Оптимальными будут куски медной пластины толщиной 20-25 мм. Мы используем их для наших кулеров на тепловых трубках.
Для начала мы должны определиться с концепцией кулера, которым должен быть. Это зависит от того, что мы собираемся крутить. Теплообменник, состоящий из двух медных слитков и трех тепловых трубок диаметром 6 мм, легко справится с процессорами малой мощности, такими как P4 Celeron 3000, а также с мощными видеоадаптерами, такими как X850.
Для охлаждения таких процессоров, как Prescott, Smithfield или Presler, нам понадобится шесть тепловых трубок и три медных слитка для теплообмена. Их конструкция ниже. Мы еще не тестировали новые Conroe, поэтому я не могу о них говорить. Эти модели еще не использовались, когда мы выполняли модификацию.
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Галерея Всем привет! Это мой модифицированный компьютер
Неконструктивные мысли о моддинге... Все началось с того, что однажды пришел мой сосед, инженер по автоматике, и стал умолять дать ему один диод. Когда я спросил его, почему, он набрал моддинг в поисковой системе. И это произвело на меня сильное впечатление. Меня это тошнило. Возможно, в этом мире нет ничего случайного, и этот семя моддинга попал в хорошую почву. Всю жизнь интересовался дизайном.
Услуги моддинга
Строительство воздуховодного теплообменника над открытым огнем
У меня был друг попросил меня сделать веб-страницу о сжигании дров, поэтому первый шаг потребовал много чтения.Кажется, есть одна коммерческая конструкция и одна конструкция DIY, в которой есть конденсационная дровяная горелка, но ни одна из них не открыта для вас, однако большая проблема с древесиной и углем - это особые выбросы, есть разные способы решения проблемы, но основной способ - это заданная скорость горения и дожигатель, поэтому у альтернативного огня не должно быть дверей, открытый огонь погашен. Установленная скорость горения - это проблема, поскольку мы хотим контролировать мощность, поэтому основной способ решения проблемы - это циркуляция воды для поглощения дополнительного тепла и сохранения его для будущего использования.Этот водонагреватель также означает, что можно добавить другие источники тепла. Будь то солнечная энергия, газовый котел или электрический (обычно электричество вырабатывается солнечными батареями), а центральное отопление использует теплоаккумулятор. Есть много преимуществ, включая возможность управлять каждой комнатой независимо. Огонь контролируется, поэтому температура в дымоходе составляет около 150 ° C, а свежий воздух забирается извне, что всегда должно происходить. Это казалось идеальным, то есть, пока я не увидел стоимость установки, на то, чтобы окупить себя, потребовалось около 25 лет.Итак, первый шаг - посмотреть на стоимость водонагревателя, как только бойлер, ну, мы надеемся, он не закипит, добавляется в огонь, котел нуждается в охлаждении, поэтому должно быть какое-то место, где можно избавиться от тепла, у моего сына наверху полы с подогревом, они нужны просто для того, чтобы избавиться от лишнего тепла от Аги.
Вытаскивать горящие угли, когда циркуляция воды прекратилась, - это не весело, я сделал это, повезло, что Aga была на полу из карьерной плитки, поэтому любые пролитые горящие угли не вызовут пожар, но как только вы добавите котел, затем вода должен течь.До того, как мои сыновья Ага были в доме, это было в узкой лодке, у него было два 12-вольтовых насоса, если один выходил из строя, другой авто заменял, в отличие от домашнего термосифона, который нельзя было использовать для обеспечения циркуляции.
В более крупном масштабе с электростанцией Sizewell «B» есть 12 дизель-генераторов мощностью 1,5 МВт для поддержания потока охлаждающей воды в случае аварии. И, конечно же, несколько насосов.
Итак, хранилище для воды емкостью 300 литров будет стоить около 1000 фунтов стерлингов, я полагаю, вы могли бы сделать его, но для этого нужно место, чтобы его положить, и он очень хорошо изолирован.Если учесть 1 кг топлива, то он будет производить около 4 ккал тепла, поэтому, если вода имеет температуру 30 ° C и нагревается до 80 ° C, то есть повышение температуры на 50 ° C, вам понадобится определенное количество воды для хранения, я не разобраться, но, конечно, вы видите, куда я иду, теперь мой сын говорит, что хотел бы, чтобы у Aga не было бойлера для воды, так как поддерживать его в прохладе - такая проблема.