Jaký je vhodný odporový drát, pro ohřev vody, napájený 12V?

[Tomáš Polák]

Potřeboval bych poradit, jak si spočítat, jaký odporový drát potřebuji. Sháním odporový drát, kterým potřebuji ohřát cca půl litru vody. Potřebuji, aby voda dosáhla varu v co nejkratším čase. Aby drát mohl být bez izolace, bude napájen bezpečným napětím 12V. Pokud to správně chápu, tak potřebuji co nejvíc wattů, které si spočítám U × I, stejně tak vím, co je to odpor, jak se odporový drát chová a jaký je jeho princip, ale nedokážu si to spojit, abych zvládl vybrat správný drát pro mé účely (nebo mi nějaké informace chybí). :-)

[Václav Třetí]

Já bych začal od někud jinud. Čím to chcete napájet a jak rychle si představujete, že to má být, třeba tak jako v klasické rychlovarné konvici? V takovém případě budete při 12V potřebovat proud 150A, takže jako napájení bych doporučil akumulátor z náklaďáku.

[Olda Pořádek]

To je školní domácí úkol, žejo?

[Jiří Schwarz]

Dělal jsem plotýnku na ohřev, nešlo o var, ale o udržení leptací lázně na teplotě kolem 50 stupňů...
Po různých experimentech jsem skočil na kovové desce, kde byly na spodní straně odpory (50W)
https://www.ges.cz/cz/elektronicke-soucastky/rezistory/dratove-rezistory/50-w-5/SAFIY.html?filtr=dr%C3%A1tov%C3%BD%20rezistor

[Olda Pořádek]

A nějaký termostat anebo jen pokus/omyl?

[Tomáš Polák]

To je školní domácí úkol, žejo?

Úkol bych zvládl sám ;-) ,  jde o jednu z mnoha problematik projektu na kterém pracuji (i když ano, v rámci studia)

A nějaký termostat anebo jen pokus/omyl?

Nejsem si jist, jestli jsem pochopil, jak jste to myslel, ale jde mi čistě o drát, jaký by byl s tímto napětím použitelný pro rychlé zahřátí nad 100 °C

[Jiří Schwarz]

... jde mi čistě o drát, jaký by byl s tímto napětím použitelný pro rychlé zahřátí nad 100 °C

Jaké množství vody (nebo jiného média) to má ohřát?
Jaká bude počáteční teplota?
Z toho se dá spočítat potřebná energie (vztahy jednotek Volty, Ampéry, Waty, Watsekundy, Joule... najdeme ve fyzikálních tabulkách)
Pak nesmíme zapomenout na to, v čem bude voda umístěna, jak to bude tepelně zaizolované od okolí, to jsou nějaké ztráty, které se projení na "účinnosti"

[ACEOF ACES]

Q = m x c x (t2-t1)

Q - teplo [J]
m - hmotnost [kg]
c - měrná tepelná kapacita vody 4186,8 J kg^-1K^-1
t1- počáteční teplota [°C]
t2- konečná teplota [°C]


P = Q/t

P - výkon [W]
Q - teplo [J]
t - čas [sec.]


Pc = P + Pz

Pc- celkový výkon [W]
P - výkon [W]
Pz- výkon na pokrytí ztrát [W]

[ACEOF ACES]

Přibližně bych odhadl
průměr odporového drátu v [mm]

d=I/25

[Zdeněk Dančák]

Potřebuji, aby voda dosáhla varu v co nejkratším čase. Aby drát mohl být bez izolace, bude napájen bezpečným napětím 12V

Když chcete vodu co nejrychleji ohřát, musíte do ni nacpat co nejvyšší výkon co jste schopen.
1) zjistit zátěžovou charakteristik u zdroje U/I. Tam si vyčtěte, kdy je nejvyšší součin U*I (tak aby zdroj nešel do přetížení)
2) Jak máte hodnotu U a I, tak si z toho vypočtěte R, které potřebujete mít. R=U/I
3) Zvolte průměr odporového drátu, který se vám nepřepálí (to se mi nechce zjišťovat, výpočet přestupu teplot je obtížný, takže dle "zkušeností" musíte něco zvolit. Nicméně ve vodě, při rozumných výkonech vydrží skoro vše).
4) Podle zvoleného průměru budete vědět, jaký odpor má 1m (technické data použitého drátu),  vy ale potřebujete dosáhnout odpor R, který jste si vypočetl v bodě 2. Takže potřebná skutečná délka = vypočtené R/odpor 1m drátu

Bod 3 a 4 by jde prohodit. Příklad, zvolím si že chci použít například 0,2m drátu a z toho si vypočítám jaký odpor by měl mít odporový drát na 1m (v tomto případě 5 násobek).

[Peter Munka]

Cele riesenie zavisi aj na pouziti tej vriacej vody. Bude sa do nej nieco ponarat ? Pride do styku s potravinami a bude sa pit ludmi alebo zvieratami ?
Ak je odporovy drot priamo ponoreny, treba uvazit aj spravanie sa privodov prudu ako elektrod a nasledne mozne chemicke reakcie a uvolnovanie plynov, najma pre DC. S vodikom a kyslikom nie su zarty - vid predpisy pre akumulatorovne .