Как сделать электрическую грелку

Электрическая грелка для рук своими руками

Зима пришла незаметно, я это почувствовал когда по дороге в магазин у меня сильно замерзли руки. Про перчатки конечно знаю, но они не греют, а лишь сохраняют тепло наших рук. Поэтому я решил на скорую руку собрать мини грелку специально для моих драгоценных рук. Грелок такого плана на рынках полно, но все-таки захотел сделать свою.

В продаже есть грелки с горючей смесью внутри, это походные грелки длительного резерва на принципе каталитического горения. Есть и электрические грелки со встроенным аккумулятором и нагревательным элементом.

Еще давно я купил несколько повербанков с металлическим корпусом, на базе данного корпуса и была собрана грелка.

Моя грелка будет электрической.

На алиэкспресс я купил инфракрасный нагревательный элемент, применяемый в качестве нагревателя для теплого пола, им также обматывают водопроводные трубы, чтобы вода в последних не замерзла. Ну в общем областей применения у такого нагревателя очень много.

Нагреватель состоит из двух частей - волоконный резистивным материал который собственно и нагревается, и термостойкой гибкой изоляции.
Такие нагреватели питаются от сети, 10 метров такого провода потребляет около 160 ватт при питании от сети 220 вольт. Именно данный материал и решил использовать в моей грелке.

Опытным путем подобрал оптимальную мощность нагревательного элемента, для этого был использован нихромовый нагреватель. Намотал провод на алюминиевый каркас повербанка и подобрал длину так, чтобы при питании от 12 и вольт корпус максимум за 20-30 секунд нагрелся до 50 градусов, в итоге выявил, что для этого нужен нагреватель с мощностью около 6 ватт .

Зная некоторые исходные данные и закон Ома легко можно вычислить нужную длину нагревателя, но нужно учитывать то, что по мере нагрева сопротивление нагревателя будет расти , следовательно мощность снизится, длина и сопротивление для моего случае не так уж и важна, поскольку каждый будет рассчитывать нагреватель индивидуально в зависимости от напряжения питания и длины нагревателя.

Питаться нагреватель будет всего от одной литиевой банки стандарта 18650, но не напрямую, а через повышающий преобразователь, можно и без него, но для того , чтобы получить нужную мощность от 3,7 Вольт, нужно сократить длину провода и параллельно подключить несколько. Чтобы избежать колхоза, решил задействовать преобразователь, в этом случае нагреватель у нас будет цельным и растянется по всей длине гильзы, этим обеспечив равномерный нагрев.

В грелке аккумулятор обязательно должен быть с защиой, иначе он может выйти из строя из-за глубокого разряда.

Между витками нагревателя сохранил некоторое расстояние, получив что-то на подобии выемок для пальцев, так, что грелка отлично лежит в руке.

В качестве повышающего преобразователя идеально подходит дешевая платка мт3608, подаем на вход платы 3,7 Вольт и вращением подстроечного резистора на выходе модуля выставляем 12 Вольт. Мой корпус оказался маловат и плата преобразователя попросту не влезла, а менять корпус не хотел, в итоге решил доработать платку инвертора кусачками, и вот что получилось.

Размеры уменьшились в два с половиной раза.

Сделаем замеры мощности и времени работы. Подаем на вход инвертора напряжение 3,7 Вольт имитируя аккумулятор, к выходу инвертора подключаем нагреватель и ваттметр.

Потребление от аккумулятора чуть меньше двух ампер, из них около 100мА потребляет сам ваттметр это чуть больше 7 ватт на входе, а на выходе у нас 4,5-5 ватт, кпд порядка 70%. Естественно без инвертора было бы меньше потерь. Но даже с учетом всего этого аккумулятора на 2200мА/ч хватит на чуть больше часа непрерывной работы грелки, а если этого мало, можно взять аккумулятор на 3400мА/ч.

На алюминиевый корпус повербанка намотан термостойкий скотч, он в принципе не нужен, изначально его использовал для теплоизоляции корпуса. Это нужно, для того, чтобы аккумулятор не перегревался, но позже тесты показали, что большая часть тепла непосредственно будет передаваться к руке, а внутри корпуса температура не критическая.

Не смотря на урезанную плату конвертора пришлось удлинять корпус, так как я совсем забыл о том, что в начале планировал впихнуть сюда систему зарядки от юсб.

Включается грелка кнопкой без фиксации.

Кнопка расположена прямо под большим пальцем, это удобно, не зависимо от того в какой руке у вас находится грелка. Кнопка тут задействована не с проста, поскольку грелка в основном будет находится в кармане, то нет гарантии, что вы не оставите ее включенной, а с кнопкой таких проблем не будет, отпустили и все выключилось.

Схема зарядки построена на TP4056, ничего нового. Эту плату также пришлось уменьшить.

Ну а теперь включаем грелку и замеряем температуру.

Думаю результат отличный, если держать грелку в руке, часть тепла будет отводится самой же рукой. а если будет слишком горячо, то температуру можно снизить уменьшением выходного напряжения инвертора, не зря я сделал отверстие для подстройки.

Витки нагревателя можно приклеить суперклеем или эпоксидкой, ну или заклеить все термоскотчем.

Корпус не обязательно такой как у меня, для этих целей отлично подходят алюминиевые гильзы от некоторых конденсаторов.

К стати можно было оставить родную плату повербанка и при нужде подзарядить телефон, но мне такая опция была никчему.

В конечном итоге заклеиваем грелку алюминиевой самоклеющейся пленкой или алюминиевым скотчем.

Выглядит неважно, но зато тепло передается более равномерно.

Грелка не раз была опробована и отлично справилась со своими задачами.