Bantalan pemanas listrik: karakteristik, aplikasi, deskripsi, dan ulasan. Penghangat tangan elektrik sendiri Perbaikan bantalan pemanas listrik sendiri

Mungkin banyak orang yang masih memiliki bantalan pemanas dari zaman Soviet:

Mereka memiliki 3 saklar posisi untuk mengatur suhu. Di zaman elektronik kita, adalah dosa jika tidak memodernisasikan hal seperti itu, terutama karena hal itu sangat sederhana. Berikut adalah diagram termostat yang dirancang untuk suhu tetap 36-37 °C:

Dasar dari rangkaian ini adalah sensor suhu DS1821 yang beroperasi dalam mode termostat. Pada awalnya, rangkaian tersebut tidak memiliki transistor, tetapi praktik menunjukkan bahwa penyertaan sensor suhu seperti itu tidak dapat diterima. Selama operasi, tegangan pada pin 2 melebihi pasokan daya ke sirkuit mikro karena penurunan tegangan pada transisi kontrol triac. Hal ini menyebabkan pemrograman ulang sensor suhu secara spontan dan gangguan pengoperasiannya. Saya harus menambahkan transistor (yang berdaya rendah) dan memprogram ulang ambang batas TH0 dan TH1.

Cara paling mudah untuk memprogram DS1821 untuk mengalihkannya ke mode termostat dan menetapkan ambang respons adalah dengan menggunakan pemrogram sederhana. Sensor ditempatkan langsung di dalam bantalan pemanas.

Bantalan pemanas listrik modern adalah perangkat terbaik, yang membantu seseorang di musim dingin untuk mencegah masuk angin setelah hipotermia atau meredakannya sindrom nyeri. Peralatan listrik yang nyaman dan praktis ini, yang menggantikan karet yang didinginkan dengan cepat atau katalitik, merupakan sumber panas kering berkualitas tinggi.

Cuaca beku dan lembap tidak menakutkan jika layanan bebas masalah menanti Anda di rumah. bantalan pemanas yang hangat, yang akan menghangatkan tubuh dan melakukan prosedur fisioterapi yang sebenarnya. Selain itu dapat dilengkapi dengan alat pijat getar yang akan membantu melancarkan peredaran darah di area kaki, sehingga memberikan efek menguntungkan bagi seluruh tubuh manusia, menghilangkan rasa sakit, meredakan kejang dan mempercepat proses metabolisme.

Bantalan pemanas listrik: deskripsi

Ini adalah perangkat untuk menghasilkan panas dan pemeliharaan berkelanjutan suhu nyaman menggunakan arus listrik. Model masa kini tidak hanya nyaman, tetapi juga aman. Mereka dilengkapi dengan mekanisme perlindungan rangkap tiga yang mencegah perangkat terlalu panas dan melindungi seseorang dari sengatan listrik. Pemanas listrik, dibuat dalam bentuk selimut, dapat dilengkapi dengan pengatur waktu mati otomatis, yang memungkinkan Anda untuk tidak bangun dari tempat tidur untuk mencabut kabel dari stopkontak, tetapi tertidur dengan tenang - bantalan pemanas akan mati dengan sendirinya.

Desain bantalan pemanas modern mencakup elemen pemanas internal, penutup eksternal yang dapat dilepas yang terbuat dari kain tahan panas (bulu domba), kabel listrik dengan steker, dan termostat. Desain ini memungkinkan Anda mengoperasikan perangkat dengan sederhana dan nyaman. Penutup mudah dilepas, dapat dicuci (dapat dicuci dengan mesin pada beberapa model), menghilangkan kotoran yang tidak disengaja; berkat elemen pemanas, panas tetap terjaga, dan termostat mengontrol tingkat pemanasan yang diperlukan.

Jenis dan bentuk

Kisaran bantalan pemanas saat ini membuat takjub bahkan pembeli yang pilih-pilih. Setiap tahun, semakin banyak produk baru yang lebih canggih dirilis ke pasar untuk penggunaan bantalan pemanas di rumah dan di pedesaan, di dalam mobil dan saat bepergian. Saat ini ada alas pemanas dan bantalan hangat bahkan untuk hewan peliharaan!

Dalam produksi bantalan pemanas listrik, sangat banyak bahan tahan lama- padding polyester dan polycotton berteknologi tinggi (kombinasi katun dan polyester).

Bantalan pemanas listrik di apotek dapat dibagi menjadi beberapa model berikut: untuk tubuh - alas kasur kecil yang mudah untuk berbaring dan tetap hangat; perangkat universal - bantalan datar ukuran kecil, diterapkan pada area tubuh yang beku; bantalan pemanas listrik khusus yang dirancang untuk bagian tubuh tertentu (kaki, punggung bawah, area bahu, wilayah serviks dan tulang belakang).

Mereka dapat memiliki bentuk anatomi khusus atau dibuat dalam bentuk sepatu bot, sepatu bot atau sandal (penghangat kaki elektrik), rompi pemanas, ikat pinggang atau guling. Bantalan pemanas tersedia dalam bentuk segi empat dan bantalan; model ortopedi berfungsi untuk mencegah osteochondrosis serviks.

Kasur bantalan pemanas dapat berfungsi sebagai alternatif selama pemadaman listrik pemanas sentral. Model yang ditenagai oleh jaringan listrik mobil akan berguna dalam perjalanan jauh. Bantalan pemanas untuk kursi dapat dipilih baik untuk rumah maupun untuk digunakan di dalam mobil.

Perlengkapan tempat tidur dan aksesori (selimut elektrik dan seprai elektrik) selembut dan senyaman perlengkapan tidur biasa, namun dilengkapi dengan saklar daya untuk memudahkan pengatur suhu. Bantalan pemanas aromatik (Beurer Aroma) juga dilengkapi dengan dua pengisi untuk sesi aromaterapi: untuk masuk angin dan untuk relaksasi.

Penggunaan alat pemanas

Bantalan pemanas adalah alat yang digunakan untuk memanaskan tubuh atau area tertentu untuk pencegahan atau pengobatan.

Bantalan pemanas listrik akan membantu Anda mendapatkan panas kering yang seragam dengan tingkat yang dapat disesuaikan: jika terjadi hipotermia (baik seluruh tubuh maupun bagian-bagiannya); untuk pemulihan otot setelah latihan kekuatan; untuk meningkatkan nada dan mengurangi ketegangan berlebih selama malaise umum atau setelah peningkatan tekanan mental; dalam perang melawan pilek; untuk menghilangkan kemacetan suplai darah ke organ dan jaringan internal, pada sistem limfatik; untuk merawat pasien yang terbaring di tempat tidur (termasuk pasca operasi); untuk memerangi penyakit pada sistem muskuloskeletal (penyakit tulang belakang dan persendian, osteochondrosis, rematik); dalam pengobatan kompleks sistitis dan penyakit lain yang memerlukan panas kering.

Karakteristik

Berbagai jenis bantalan pemanas listrik mungkin berbeda dalam karakteristiknya: daya - ini terkait dengan laju pemanasan perangkat; kuantitas kondisi suhu- ini memungkinkan Anda memasang senyaman mungkin suhu yang dibutuhkan pengoperasian (di bantalan pemanas kaki, misalnya, tidak boleh melebihi tingkat 60 derajat); fungsi mati otomatis - perangkat berkualitas tinggi memungkinkan orang tertidur tanpa khawatir terbakar atau terbakar - termostat akan mematikan perangkat tepat waktu, mencegah panas berlebih; kehadiran alat pijat getar (dalam bantalan pemanas kaki listrik) - ini membantu melatih kaki dalam berbagai mode, memberi manfaat bagi seluruh tubuh.

Namun Anda tidak akan bisa menghangatkan dan memijat kaki Anda secara bersamaan - kedua opsi ini diaktifkan. Konsumsi tegangan bantalan pemanas listrik tidak melebihi empat puluh watt, sehingga produk bersertifikat seaman mungkin, nyaman saat disentuh, dan dapat diandalkan.

Model utilitas berkaitan dengan kepuasan kebutuhan vital manusia dan teknik kelistrikan dan dapat digunakan untuk melindungi perangkat pemanas listrik rumah tangga dari panas berlebih jika terjadi kegagalan fungsi pada perangkat tersebut, khususnya bantalan pemanas listrik. Model utilitas memecahkan masalah memastikan keandalan operasional bantalan pemanas listrik karena perlindungan elemen pemanas dari panas berlebih dengan peningkatan keselamatan kebakaran dan keselamatan listrik sepanjang masa pakai perangkat pemanas listrik. Hasil teknis dicapai dengan fakta bahwa dalam bantalan pemanas yang berisi elemen pemanas yang dibungkus dalam cangkang fleksibel, perangkat tersebut penutupan pelindung bantalan pemanas dari panas berlebih dalam bentuk sekering tertutup normal ireversibel yang dihubungkan secara seri dengan elemen pemanas dan sakelar mode operasi, thyristor dan kapasitor yang dihubungkan secara paralel ke terminal elemen pemanas dimasukkan ke dalam perangkat pemutus pelindung, dan sekering normal tertutup ireversibel dibuat dalam bentuk sekering arus.

Diketahui pemanas listrik fleksibel (paten RF 2076462, MPK N05V 3/34, 27 Maret 1997), berisi penutup, elemen pemanas yang terletak di dalam penutup dalam bentuk pita melengkung zigzag dan sekering termal. Kerugian dari desain ini adalah ketika elemen pemanas dihancurkan, terjadi pemanasan yang tidak terkendali, yang menyebabkan kerusakan pada perangkat dan kebakaran pada pemanas.

Model utilitas yang paling dekat dengan yang diklaim adalah pemanas listrik rumah tangga (paten RF 97624 MPK A61F /00, 20 September 2010) yang berisi cangkang fleksibel dengan elemen pemanas terletak di dalamnya, sakelar mode pengoperasian, dan sekering biasanya tertutup yang tidak dapat diubah.

Namun, kelemahan dari desain ini adalah keamanan kelistrikan perangkat yang tidak memadai karena tidak melindungi jaringan dari hubungan pendek di elemen pemanas dan kabel penghubung, yang sangat penting untuk memastikan daya tahan perangkat, karena insulasi kabel dan elemen pemanas terletak di suhu tinggi pada akhir masa pakainya, ia menua dan rusak.

Untuk mencegah kebakaran penyalahgunaan menerapkan langkah-langkah berikut: pengatur waktu membatasi waktu pemanasan; berkurang kekuatan umum; Sensor termal dan relai termal dipasang, pengontrol suhu dipasang di sakelar mode, dan pengencang dibuat untuk memasang pemanas listrik pada seseorang atau di tempat tidur. Namun seperti yang ditunjukkan oleh praktik, orang meninggalkan pemanas listrik tanpa pengawasan dan mengabaikan petunjuk pengoperasian.

Model utilitas memecahkan masalah dalam memastikan keandalan operasional bantalan pemanas listrik dengan melindungi elemen pemanas dari panas berlebih sekaligus meningkatkan keselamatan kebakaran dan keselamatan listrik sepanjang masa pakai perangkat pemanas listrik.

Hasil teknis dicapai dengan fakta bahwa dalam bantalan pemanas listrik yang berisi elemen pemanas yang dibungkus dalam cangkang fleksibel, terdapat perangkat pemutus pelindung untuk bantalan pemanas dari panas berlebih dalam bentuk sekering tertutup normal ireversibel yang dihubungkan secara seri dengan elemen pemanas. dan sakelar mode operasi, thyristor dan kapasitor yang dihubungkan secara paralel dimasukkan ke terminal perangkat pematian pelindung elemen pemanas, dan sekering yang biasanya tertutup ireversibel dirancang sebagai sekering arus.

Gambar 1 menunjukkan bentuk umum bantalan pemanas;

Gambar 2 menunjukkan diagram fungsional bantalan pemanas;

gambar 3 - desain elemen pemanas.

Bantal pemanas berisi elemen pemanas 1, perangkat 2 untuk melindungi bantalan pemanas dari panas berlebih, dan sakelar untuk 3 mode pengoperasian.

Elemen pemanas 1 dirancang untuk memanaskan bantalan pemanas tidak lebih tinggi dari 60°C dan merupakan kabel termal yang dibungkus dalam selubung fleksibel 4, berisi inti pembawa arus tembaga 5, ditutupi dengan lapisan isolasi 6, di atasnya terdapat pemanas spiral 7 dililit dari kawat nikrom, ditutup di atasnya dengan insulasi elastis 8. Elemen pemanas 1 disertakan dalam sirkuit pengatur suhu, dan suhunya dipertahankan dalam mode yang ditentukan.

Perangkat pengaman pengaman 2 bantalan pemanas dirancang untuk melindungi elemen pemanas dari panas berlebih.

Perangkat 2 hanya berfungsi jika dikombinasikan dengan kabel termal 1. Kabel termal 1 digunakan sebagai sensor jika suhu melebihi batas, yaitu. menghasilkan sinyal untuk perangkat 2, dan perangkat 2 digunakan sebagai aktuator.

Perangkat arus sisa 2 berisi sekering 9 yang biasanya tertutup ireversibel, thyristor 10 dan kapasitor 11.

Sekring tertutup normal ireversibel 9 adalah sekering arus yang mempunyai nilai arus pengenal operasi pelindung, kira-kira sama nilai arus melalui elemen pemanas 1.

Sekering 9 dihubungkan dengan satu terminal ke sumber listrik melalui sakelar 3 mode operasi, dan terminal lainnya ke terminal pertama elemen pemanas 1, thyristor 10 dan kapasitor 11.

Sekering arus ireversibel 9 dirancang untuk memutus rangkaian catu daya elemen pemanas 1 ketika arus yang melaluinya meningkat di atas nilai yang diizinkan.

Thyristor 10 dan kapasitor 11 dihubungkan secara paralel ke terminal elemen pemanas 1.

Sakelar untuk 3 mode pengoperasian bantalan pemanas dihubungkan secara seri dengan sekering arus 9.

Sakelar 3 mengalihkan mode pengoperasian bantalan pemanas. Dalam salah satu mode, daya U = jaringan U (di mana daya U adalah tegangan suplai yang disuplai ke elemen pemanas bantalan pemanas, jaringan U adalah tegangan jaringan listrik) bantalan pemanas berfungsi kekuatan penuh. Dalam mode lain, daya U = 1/2U jaringan (di mana daya U adalah tegangan suplai yang disuplai ke elemen pemanas bantalan pemanas, jaringan U adalah tegangan jaringan listrik), tegangan listrik melewati dioda 12, yang mana tidak tidak melewati setengah gelombang atas tegangan listrik, bantalan pemanas beroperasi pada daya 50 %.

Bantalan pemanas berfungsi sebagai berikut.

Pada operasi normal suhu elemen pemanas 1 tidak melebihi batas suhu yang ditentukan.

Ketika bantalan pemanas terlalu panas, lapisan isolasi 6 dari kabel termal 1 meleleh, akibatnya koil pemanas 7 dihubungkan ke konduktor pembawa arus tembaga 5. Selanjutnya, pulsa tegangan listrik di sepanjang konduktor pembawa arus tembaga 5 disuplai ke perangkat arus sisa 2.

Karena kumparan pemanas 7 dan konduktor pembawa arus tembaga 5 dihubungkan (jika terlalu panas), pulsa tegangan listrik akan muncul pada konduktor pembawa arus tembaga 5. Pulsa tegangan listrik yang diterima oleh perangkat 2 mempengaruhi elektroda kontrol thyristor 10 dan ini menyebabkan putusnya thyristor 10, yaitu transisi dari keadaan non-konduktor ke keadaan konduktif. Ketika thyristor 10 bertransisi ke keadaan konduktif, arus tambahan mengalir melaluinya. Akibatnya, arus yang melalui sekering ireversibel 9 akan melebihi nilai maksimum yang diizinkan dari arus yang melalui sekering 9 dan sekering tersebut akan meleleh dengan arus dan memutus rangkaian daya elemen pemanas 1. Untuk mencegah transisi thyristor 10 ke keadaan konduktif, ketika tegangan suplai diterapkan, kapasitor 11 digunakan.

Demikian usulan tersebut model utilitas memiliki keuntungan sebagai berikut:

Panas berlebih dikendalikan di seluruh area bantalan pemanas;

Tidak adanya kontak pada sekering ireversibel, yang melaluinya arus signifikan dari elemen pemanas mengalir, dan penggunaan sekering arus sebagai sekering ireversibel secara signifikan meningkatkan daya tahan perangkat;

Pengenalan sekering arus alih-alih sekering termal menyederhanakan perangkat karena tidak adanya elemen pemanas dan tidak adanya komunikasi termal dengan elemen pemanas, meningkatkan keandalan dan daya tahannya dengan memfasilitasi pengoperasian sekering ireversibel, yang terletak bukan di ruangan yang bersuhu tinggi 250-300 °C, melainkan di tempat yang bersuhu normal suhu kamar 25-30°C.

Pengenalan sekering arus bersamaan dengan perlindungan termal memberikan perlindungan jaringan listrik dari korsleting (korsleting) pada elemen pemanas dan kabel penghubung, yang sangat penting untuk memastikan daya tahan perangkat, karena isolasi kabel dan elemen pemanas pada suhu tinggi menua pada akhir masa pakainya dan hancur;

Perangkat tidak memiliki kontak yang biasanya terbuka, yang peralihannya menyebabkan gangguan pada jaringan listrik; terlebih lagi, kontak tersebut memiliki masa pakai yang sangat singkat.

Bantalan pemanas berisi elemen pemanas yang dibungkus dalam cangkang fleksibel, perangkat untuk melindungi bantalan pemanas dari panas berlebih dalam bentuk sekering tertutup normal ireversibel yang dihubungkan secara seri dengan elemen pemanas, dan sakelar mode pengoperasian, yang dicirikan oleh thyristor dan kapasitor yang dihubungkan secara paralel dimasukkan ke dalam keluaran perangkat sakelar pelindung dari elemen pemanas, dan sekering yang biasanya tertutup ireversibel dibuat dalam bentuk sekering arus.

Musim dingin datang tanpa terasa, aku merasakannya ketika dalam perjalanan menuju toko tanganku menjadi sangat dingin. Tentu saja, saya tahu tentang sarung tangan, tapi sarung tangan tidak memberikan panas, hanya membuat tangan kita tetap hangat.Jadi saya memutuskan untuk melakukannya perbaikan cepat merakit bantalan pemanas mini khusus untuk tangan saya yang berharga.Ada banyak botol air panas semacam ini di pasaran, tapi saya tetap ingin membuatnya sendiri.

Ada bantalan pemanas yang dijual dengan campuran yang mudah terbakar di dalamnya, ini adalah bantalan pemanas berkemah cadangan jangka panjang berdasarkan prinsip pembakaran katalitik. Ada juga bantalan pemanas listrik dengan baterai internal dan elemen pemanas.

Dahulu kala saya membeli beberapa power bank tubuh logam, bantalan pemanas dirakit berdasarkan badan ini.

Bantalan pemanas saya akan menjadi listrik.

Saya membeli elemen pemanas inframerah di Aliexpress, yang digunakan sebagai pemanas untuk lantai berpemanas, juga digunakan untuk pembungkus pipa air agar air di dalamnya tidak membeku. masuk dengan baik bidang umum Ada banyak kegunaan untuk pemanas seperti itu.

Pemanas terdiri dari dua bagian - bahan serat resistif yang benar-benar memanas, dan insulasi fleksibel tahan panas.
Pemanas semacam itu ditenagai dari jaringan, kawat sepanjang 10 meter mengkonsumsi sekitar 160 watt bila ditenagai dari jaringan 220 volt. Bahan inilah yang saya putuskan untuk digunakan pada bantalan pemanas saya.

Saya secara eksperimental memilih daya optimal elemen pemanas, untuk ini, pemanas nichrome digunakan. Saya melilitkan kawat di sekitar rangka aluminium bank daya dan memilih panjangnya sehingga ketika diberi daya oleh 12 volt, casing akan memanas hingga 50 derajat dalam waktu maksimal 20-30 detik, dan akhirnya menemukan bahwa untuk ini diperlukan pemanas dengan daya sekitar 6 watt.

Mengetahui beberapa data awal dan hukum Ohm, Anda dapat dengan mudah menghitungnya panjang yang diinginkan pemanas, tetapi Anda perlu memperhitungkan bahwa saat memanas, resistansi pemanas akan meningkat, oleh karena itu daya akan berkurang, panjang dan resistansi dalam kasus saya tidak begitu penting, karena setiap orang akan menghitung pemanas secara individual tergantung pada tegangan suplai dan panjang pemanas.

Pemanas akan ditenagai hanya oleh satu kaleng litium standar. 18650 , tetapi tidak secara langsung, tetapi melalui boost converter, Anda dapat melakukannya tanpanya, tetapi untuk mendapatkannya kekuatan yang dibutuhkan dari 3,7 Volt, Anda perlu memperpendek panjang kabel dan menghubungkan beberapa secara paralel. Untuk menghindari pertanian kolektif, saya memutuskan untuk menggunakan konverter, dalam hal ini pemanas akan padat dan akan meregang di sepanjang selongsong, sehingga memastikan pemanasan seragam.

Baterai di bantalan pemanas harus dilindungi, jika tidak maka baterai dapat rusak karena pengosongan yang dalam.

Saya menjaga jarak antara putaran pemanas, membuat sesuatu seperti lekukan untuk jari, sehingga bantalan pemanas pas di tangan.

Papan MT3608 yang murah sangat ideal sebagai konverter penambah; kami mensuplai 3,7 Volt ke input papan dan dengan memutar resistor pemangkas pada output modul kami menyetelnya ke 12 Volt. Casing saya ternyata terlalu kecil dan papan konverternya tidak pas, tetapi saya tidak ingin mengganti casingnya, jadi pada akhirnya saya memutuskan untuk memodifikasi papan inverter dengan pemotong kawat, dan inilah yang terjadi.

Dimensinya berkurang dua setengah kali lipat.

Mari kita lakukan pengukuran daya dan waktu pengoperasian. Kami menerapkan tegangan 3,7 Volt ke input inverter, mensimulasikan baterai, dan menghubungkan pemanas dan wattmeter ke output inverter.

Konsumsi baterai sedikit kurang dari dua ampere, dimana sekitar 100 mA dikonsumsi oleh wattmeter itu sendiri, yaitu sedikit lebih dari 7 watt pada input, dan pada output kita memiliki 4,5-5 watt, efisiensi sekitar 70%.Tentu saja, tanpa inverter, kerugiannya akan lebih sedikit.Tetapi bahkan dengan mempertimbangkan semua ini, baterai 2200 mAh akan cukup untuk pengoperasian bantalan pemanas terus menerus selama lebih dari satu jam, dan jika ini tidak cukup, Anda dapat menggunakan baterai 3400 mAh.

Pada kotak aluminium Bank daya memiliki pita tahan panas yang melilitnya; pada prinsipnya, ini tidak diperlukan; awalnya digunakan untuk isolasi termal casing. Ini diperlukan agar baterai tidak terlalu panas, tetapi pengujian selanjutnya menunjukkan hal itu kebanyakan panas akan langsung ditransfer ke tangan, dan suhu di dalam casing tidak kritis.

Meskipun papan konverternya dilucuti, saya harus memperpanjang casingnya, karena saya benar-benar lupa bahwa pada awalnya saya berencana untuk menjejalkan sistem pengisian USB di sini.

Bantalan pemanas dihidupkan dengan tombol tanpa mengunci.