Moc, a opór grzałki i wpływ na baterię

Awatar użytkownika
miblah
Administrator
Administrator
Posty: 1271
Rejestracja: 24 wrz 2016, 20:47
Punkty reputacji: 1547
Podziękował: 1221 razy
Otrzymał podzięk.: 904 razy
Płeć: Mężczyzna

Moc, a opór grzałki i wpływ na baterię

Postautor: miblah » 03 lip 2018, 00:53

Otóż w skrócie, jest taka zależność, którą znasz(?), że jak jedna grzałka ma 1 om, to dwie takie grzałki, mają sumarycznie 0.5 oma - spięcie dwóch, jednakowych drutów, to spadek ogólnej rezystancji układu o połowę. I oczywistym jest, że skoro ta jedna potrzebowała na pełne (na nasze potrzeby) rozgrzanie 1 sekundy przy 11W, to albo teraz przy 11W taki dual będzie potrzebował 2 sekund, albo 22W na jedną sekundę. Oczywiście przy 16.5W też da radę, i nawet nie będzie tak źle, bo 1.5s to prawie bez różnicy - ale, ale - jednym bez, a innym jednak różnicę robi!

Tak więc, jeżeli potrzebujemy 15-22W na rozgrzanie przykładowego drutu 0.4 Ni80 w sekundę (udajmy, że tylko 15), to licząc nawet, że przy dwóch drutach nie będziemy potrzebowali 30W, tylko 15+15*50%, to przy czterech to będzie prawie 51W. Ale bez preheata będziemy czekać z 2-3 sekundy na reakcję. A preheat najlepiej jak będzie wynosił przez jedną sekundę 60W, a według mnie z 70W.

Kwestia jest taka, że mając 4 takie grubasy i dając moc wynikającą z samego mnożnika 4x15W=60W będziemy mieli bardzo szybko, bardzo dużą chmurę. A dodawanie kolejnych strzałów mocy będzie gotowaniem LQ, bo druty jeszcze nie wystygną.

Cienkie druty szybciej się grzeją i szybciej chłodzą, a wymagają mniej mocy. Łatwiej jest je utrzymywać w stałej temperaturze, w ramach chłodzenia przepływem powietrza w atomizerze (atomizer nie parzy) - nie wymaga to super-hiper-mega DTL - wystarczy DTL (chodzi o przeciąg, który chłodzi układ - jednocześnie ilość powietrza, którą zasysamy do płuc), a w małych plecionkach, czy "drucie który ma sens", nawet MTL. Celem moich eksperymentów z plecionkami było uzyskanie jak największej szerokości grzałki, przy jak najniższej grubości poszczególnych drutów splotu, właśnie po to, by nie musieć walić mega mocy - bo to marnuje płyn (bo napełnianie mnie drażni), skraca pracę na ogniwie, niepotrzebnie obciąża ogniwo, co skraca jego żywotność.

Dlatego alergicznie reaguję na grubasy, czyli konstrukcje grzałek, wykorzystujące dużo rdzeni o grubościach przekraczających 0.255 mm (30GA) :lol:

Im mniejsza oporność grzałki tym większe moce ??? Otóż nie!

Wiele osób nie rozumie zależności pomiędzy mocą a rezystancją grzałki. W sumie to źle powiedziane… Wiele osób nie rozumie, że nie ma absolutnie żadnej korelacji pomiędzy rezystancją grzałki, a wymaganą dla niej mocą.
Korelacja zachodzi pomiędzy mocą, a ilością żelastwa - objętością metalu w grzałce.

Ten wykres już wrzucałem gdzieś na Salonie:
Obrazek

Na osi X mamy grubość w milimetrach, na osi Y rezystancję w omach na metr drutu. FeCrAl - to kantal oczywiście. Nie biorę na wykresie nawet większych grubości niż 0.25mm, bo (jak piszę wyżej) dawno uznałem je za absurdalne, jeżeli bierzemy się za konstruowanie grzałki złożonej :mrgreen:

Wykres uświadamia po pierwsze, że rezystancja maleje wraz ze wzrostem grubości drutu.
Po drugie, różni się pomiędzy drutami różnych stopów. Relacja, taka "średnia", wynikająca z mojego wykresu wskazuje, że rezystancja drutu o grubości X z kantala, jest 2 razy wyższa od rezystancji drutu grubości również X z SS316L. Rezystancja Ni80 grubości X jest wyższa 1.4 raza od SS316L grubości X. Wszystkie druty, mimo tych różnic rezystancji potrzebują (prawie +/- 5%) równą sobie moc na rozgrzanie w tym samym czasie. To pokazuje pewną wadę drutu ze stali szlachetnej (tytanu nie biorę pod uwagę, bo to całkowity odlot w rezystancji) - ma zdecydowanie najniższą rezystancję, czyli zgodnie z prawem oma, cokolwiek z niego zrobimy, będzie miało niższą rezystancję, niż taka sama kopia z innego drutu, a co za tym idzie przy takiej samej mocy, wymusi (czy to na mechu, czy na elektroniku) zgodnie z prawem oma wyższy prąd - natężenie - A. Nic to strasznego jak mamy odpowiednią baterię.

Jeżeli porównamy te same odcinki (10cm) drutu kantal a1 różnych grubości, to:
- grubość 0,255mm ma rezystancję 2,850 oma i wymagałby 11W (grubość w skali AWG 30)
- grubość 0,361mm ma rezystancję 1,425 oma i wymagałby 22W (grubość w skali AWG 27)

I znów (bo parę razy pisałem o tym na salonie) zwracam uwagę na zależność skali AWG (GA) - co "minus 3" następuje podwojenie przekroju, jak i masy. Pole przekroju 30GA to 0,05 mm^2, a pole przekroju 27GA, to 0,1 mm^2.

Ale jak teraz weźmiesz dwa 10cm odcinki drutu 30GA (0,255mm) i zrobisz z nich grzałkę równoległą, lub dual coil, to właśnie podwoiłeś ilość drutu. Pole przekroju dwóch drutów 30GA, czyli też objętość, a co za tym idzie masa, jest dokładnie taka sama jak w jednym, 10cm odcinku 27GA (0,361mm) - i (!!!) rezystancja będzie taka sama.

Czyli dwa druty 10cm o średnicy przekroju 0,255mm mają taką samą rezystancję sumaryczną, jak jeden drut 10cm o średnicy przekroju 0,361mm. Czyli de facto wymagają tyle samo mocy.

I tak, jeśli weźmiesz pięć drutów 0,16mm (34GA), z których każdy ma przekrój 0,02mm^2, a sumarycznie mają 0,1mm^2, to znów uzyskasz rezystancję układu 1,425 oma przy odcinkach 10cm (jeden drut tej grubości ma rezystancję 7,2oma), i znów moc (bo i ilość żelastwa) będzie podobna.

Jak zmienimy parametr "materiał", np. stal szlachetna - podane wyżej rezystancje zjeżdżają o ciut więcej niż połowę, ale masy drutu pozostają te same, czyli (pomijając inne czynniki) moce w zasadzie prawie się tu nie będą różnić.

Grzałka ze stali o rezystancji 0,745 oma, to to samo, co grzałka z kantalu a1, o rezystancji 1,425 oma.

Podsumowując - moc potrzebna na rozgrzanie grzałki zależy od ilości żelastwa, nie od rezystancji układu końcowego. Poza tym, moc ta zależy też od preferencji użytkownika - jeden lubi cieplej, krócej, bardziej intensywnie, a inny zupełnie odwrotnie - chłodniej, dłużej, mniej intensywnie. Dlatego jednemu na tym samym druciwie będzie dobrze 15 (40), innemu 21 (56). Ale jak się znajdzie wariat i da 30 (80), to popali nośnik i poparzy się kometami. W nawiasach umieściłem moce alternatywne dla hardcorów.

PS. Wszystko to, co tu napisałem, już wywlekałem w różnych wątkach na Salonie, ale ulega to zakopaniu i zapomnieniu, a chyba warto by tak nie było. *no_2*
No... i jeszcze @Tommy Black mnie prosił... :mrgreen:
Obrazek

Awatar użytkownika
Tommy Black
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 9346
Rejestracja: 05 cze 2015, 09:23
Punkty reputacji: 4317
Podziękował: 2627 razy
Otrzymał podzięk.: 8486 razy
Płeć: nieokreślona

Moc, a opór grzałki

Postautor: Tommy Black » 03 lip 2018, 07:49

miblah pisze:...rezystancja drutu o grubości X z kantala, jest 2 razy wyższa od rezystancji drutu grubości również X z SS316L. Rezystancja Ni80 grubości X jest wyższa 1.4 raza od SS316L grubości X. Wszystkie druty, mimo tych różnic rezystancji potrzebują (prawie +/- 5%) równą sobie moc na rozgrzanie w tym samym czasie. To pokazuje pewną wadę drutu ze stali szlachetnej (tytanu nie biorę pod uwagę, bo to całkowity odlot w rezystancji) - ma zdecydowanie najniższą rezystancję, czyli zgodnie z prawem oma, cokolwiek z niego zrobimy, będzie miało niższą rezystancję, niż taka sama kopia z innego drutu, a co za tym idzie przy takiej samej mocy, wymusi (czy to na mechu, czy na elektroniku) zgodnie z prawem oma wyższy prąd - natężenie - A. Nic to strasznego jak mamy odpowiednią baterię.


Tego się już nauczylem na pamięć. A teraz aż się prosi, znaczy uprasza się @miblahszka uprzejmie coby rozwinął ten fragment:
Nic to strasznego jak mamy odpowiednią baterię.
Albowiem wydaje mi się że sporo ludzi (waperów )ma problemy z właściwym rozumieniem pojęcia : prąd rozładowania albo lepiej: ciągły prąd rozładowania.No i chodzi o to aby w sklepie poprosić o konkretną baterię a nie o odpowiednią baterię; o zdrowie psychiczne sprzedawców też prawdziwy waper potrafi zadbać! :-P
Awatar użytkownika
Haze
Ekspert
Ekspert
Posty: 1776
Rejestracja: 17 cze 2015, 20:58
Punkty reputacji: 3453
Podziękował: 1509 razy
Otrzymał podzięk.: 2203 razy
Płeć: Mężczyzna

Moc, a opór grzałki

Postautor: Haze » 03 lip 2018, 17:17

Wszystko się zgadza :beer: I nawet można to udowodnić fizycznie :smile: Korzystając z 1 Prawa Termodynamiki i Prawa Joule'a-Lenza można sobie wyprowadzić takie zgrabne równanie (publikowałem to kiedyś na Trawniku więc i tu wcisnę):

Obrazek

gdzie:
m - masa grzałki w kg,
c - ciepło właściwe materiału grzałki,
dT - zmiana temperatury grzałki,
P - oczywiście moc w układzie,
t - czas potrzebny na ogrzanie grzałki o dT.

Widać, że na czas rozgrzania grzałki o dT wpływają wprost proporcjonalnie jej MASA oraz ciepło właściwe i odwrotnie proporcjonalnie moc w układzie. Nigdzie nie pojawia się rezystancja.
Awatar użytkownika
miblah
Administrator
Administrator
Posty: 1271
Rejestracja: 24 wrz 2016, 20:47
Punkty reputacji: 1547
Podziękował: 1221 razy
Otrzymał podzięk.: 904 razy
Płeć: Mężczyzna

Moc, a opór grzałki

Postautor: miblah » 03 lip 2018, 19:37

Tommy Black pisze: uprasza się [...] uprzejmie coby rozwinął ten fragment:
Nic to strasznego jak mamy odpowiednią baterię.
Albowiem wydaje mi się że sporo ludzi (waperów )ma problemy z właściwym rozumieniem pojęcia : prąd rozładowania albo lepiej: ciągły prąd rozładowania.


Problem baterii wałkujemy w testach @Hazego - Dział techniczny - Testy, ale poruszony został choćby wczoraj w "wapowaniu sub-omowym".

Ciągły prąd rozładowania to maksymalny prąd (natężenie) jakiemu można (wg. specyfikacji i testów niezależnych) poddać bezpiecznie posiadane przez nas ogniwo, w trybie ciągłym. Krótko - bateria musi być dobrana pod względem jej możliwości prądowych, do obciążenia jakiemu mamy zamiar jej narzucić.
Szukamy kalkulatora prawa oma w góglach. Podajemy napięcie - w uproszczeniu zrobimy sobie test dla 3.1V i 4.2V, podajemy rezystancję układu grzałek - np. 0.1oma i dowiadujemy się, że zakresy natężenia prądu w jakich może pracować nasze ogniwo to 31-42 Ampery. Jak opanować taki prąd, jak elektronika sobie z tym radzi, dlaczego lepiej wtedy mieć zasilanie na minimum dwa ogniwa, i dlaczego akurat lepiej w układzie równoległym (suma natężeń)?

Temat to "Moc, a opór grzałki" - informacja o ogniwach umieszczona tutaj zniknie ;) A @Haze to i tak lepiej napisze :>: Ja nawet nie podchodzę do 15 amper :lol: ze strachu :bry:
Obrazek
Awatar użytkownika
Haze
Ekspert
Ekspert
Posty: 1776
Rejestracja: 17 cze 2015, 20:58
Punkty reputacji: 3453
Podziękował: 1509 razy
Otrzymał podzięk.: 2203 razy
Płeć: Mężczyzna

Moc, a opór grzałki i wpływ na baterię

Postautor: Haze » 03 lip 2018, 23:59

Tommy Black pisze:Albowiem wydaje mi się że sporo ludzi (waperów )ma problemy z właściwym rozumieniem pojęcia : prąd rozładowania albo lepiej: ciągły prąd rozładowania.

Na szczęście dzisiaj mało kto wapuje na klasycznych mechanikach więc te problemy nie mają charakteru fizycznego (wybuch bateryjki przy paszczy) a raczej egzystencjonalny :mrgreen: ("kupiłem wypasioną bateryjkę 12000 mAh za 8 zł, ustawiam skromne 100 W na moim Smoku, a on pokazuje mi weak-battery, chyba się zepsuł").
A tak poważnie, to kluczem do ogarnięcia (częściowego) wydajności prądowej baterii jest tajemniczy wzór:

P = U * I

Przy czym jeśli mówimy o bateriach to NIE INTERESUJĄ NAS ani prąd ani napięcie po stronie wtórnej przetwornicy (czyli na parowniku) a jedynie nastawiona MOC. Bo cudów w przyrodzie nie ma i moc oddana na soczyste sztachy musi zostać pobrana z baterii, czyli po stronie pierwotnej przetwornicy. Czyli jeśli ustawimy sobie na naszym Smoku skromne 50W to z bateryjki musi zostać pobrane... przynajmniej 55W (cudów w przyrodzie nie ma, przetwornice mają swoją sprawność, 90% to tak przyzwoicie). No a żeby wyciągnąć 55W z bateryjki mającej w danej chwili 4V trzeba z niej pociągnąć 13,75A (I=P/U). Proste? Nie do końca :mrgreen: bo każde ogniwo ma tzw. rezystancję wewnętrzną, i nasz prąd płynąc sobie przez tę rezystancję powoduje spadek napięcia (dU=I*R), który oczywiście ODEJMUJE SIĘ od napięcia batki. Załóżmy (optymistycznie), że ten prąd prawie 14A spowoduje spadek napięcia 0,5V. Tak więc bateryjka, która "w spoczynku" ma 4V po wciśnięciu FIRE leci z napięciem do 3,5V (!), i wtedy żeby uzyskać z tego 55W trzeba z niej pociągnąć już blisko 16A.
Jaki z tego morał? Dwa:
* licząc sobie obciążenie prądowe bateryjki trzeba uwzględnić sprawność przetwornicy czyli dodać do ustawionej mocy, dla pewności, jakieś 15%, ale to mniej istotne, ważniejsze żeby
* PAMIĘTAĆ o spadku napięcia na rezystancji baterii, bo to właściwie on decyduje o tym czy ogniwo jest "dobre" (oczywiście im mniejszy spadek (czyli rezystancja) tym lepiej), i żeby nie było za łatwo to im większy prąd bierzemy z bateryjki tym bardziej spada nam jej napięcie (na szczęście ta zależność jest liniowa). Są scalaki (np. DNA czy YiHi), które pokazują na bieżąco co się dzieje z napięciem baterii podczas sztacha.
Awatar użytkownika
Pelikan2
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 31
Rejestracja: 06 maja 2018, 00:51
Punkty reputacji: 15
Podziękował: 21 razy
Otrzymał podzięk.: 18 razy
Płeć: Mężczyzna

Opór grzałki w trybie TC

Postautor: Pelikan2 » 06 lip 2018, 17:58

[Przeniesienie stąd /by miblah] -> viewtopic.php?f=34&t=3989#p46644

Haze pisze:
McKanthal pisze:... i jest fantastycznie tylko czy to nie jest lipa jak z przekłamanym tcr?

Jest, a ponieważ to SS, to jest to lipa POTĘŻNA - dla tych rezystancji, które podałeś masz temperaturę ZAWYŻONĄ o jakieś 60 stopni - jeśli ustawiłeś 230 to wychodzi 290.


SS w zasadzie jest jedynym bezpiecznym materiałem, którego można używać pod TC. Tyle naczytałem się o szkodliwości Niklu, że jakoś mam obawy. Druty tytanowe są nie do dostania. W zasadzie jak ktoś chce korzystać z TC, to zostaje mu tylko SS
Awatar użytkownika
miblah
Administrator
Administrator
Posty: 1271
Rejestracja: 24 wrz 2016, 20:47
Punkty reputacji: 1547
Podziękował: 1221 razy
Otrzymał podzięk.: 904 razy
Płeć: Mężczyzna

Opór grzałki w trybie TC

Postautor: miblah » 06 lip 2018, 18:16

Otóż myśl @Hazego, którą widzę w cytowanej wypowiedzi, również dyskwalifikuje tytan, jako "GIGANTYCZNĄ" (stopniuję celowo) "lipę" oraz nikiel jako "KOSMICZNĄ lipę".

Rezystancja tytanu, to 60% rezystancji stali, a rezystancja Ni200 to 13% rezystancji stali, przy te samej grubości materiału. Urządzenia z kontrolą temperatury, to nie sprzęt laboratoryjny. Im mniejsza rezystancja grzałki, tym większy wpływ każdego błędu w jej odczycie, na nieprawidłowe wskazanie wyliczanej przez urządzenie temperatury.
Obrazek
Awatar użytkownika
Haze
Ekspert
Ekspert
Posty: 1776
Rejestracja: 17 cze 2015, 20:58
Punkty reputacji: 3453
Podziękował: 1509 razy
Otrzymał podzięk.: 2203 razy
Płeć: Mężczyzna

Opór grzałki w trybie TC

Postautor: Haze » 06 lip 2018, 18:33

@Pelikan2, że zacytuję sam siebie:
Haze pisze:
McKanthal pisze:... i jest fantastycznie tylko czy to nie jest lipa jak z przekłamanym tcr?

Jest, a ponieważ to SS, to jest to lipa POTĘŻNA - dla tych rezystancji, które podałeś masz temperaturę ZAWYŻONĄ o jakieś 60 stopni - jeśli ustawiłeś 230 to wychodzi 290.

Po wykonaniu rozbioru gramatycznego mojej odpowiedzi można dojść do tego, że W ŻADNYM WYPADKU nie miałem na myśli stwierdzenia "SS to lipa"! Chodziło mi o to, że przy takim przekłamaniu na rezystancji ta "fantastyczność" odczuć to lipa, bo kontrola temperatury po prostu głupieje. Głupieje POTĘŻNIE bo SS to jeden z materiałów o najniższym TCR więc przekłamanie jest POTĘŻNE (nie chodziło mi o rezystancję @miblah, tylko właśnie o mały TCR).

To tak dla jasności ...
Awatar użytkownika
miblah
Administrator
Administrator
Posty: 1271
Rejestracja: 24 wrz 2016, 20:47
Punkty reputacji: 1547
Podziękował: 1221 razy
Otrzymał podzięk.: 904 razy
Płeć: Mężczyzna

Opór grzałki w trybie TC

Postautor: miblah » 06 lip 2018, 19:23

Zgoda ;)

Obrazek

Przy rezystancji dla stali na poziomie 0.34 oma dla ss, porównywalne grzałki z innych materiałów osiągną temperaturę 250 stopni Celsjusza po skoku o 13 setnych oma dla tytanu i 6 setnych oma dla Nichrome200 (przy 7 setnych oma dla stali) - stąd nasze postrzeganie lipy się różni - ale chyba niewiele ;)
Obrazek
Awatar użytkownika
Haze
Ekspert
Ekspert
Posty: 1776
Rejestracja: 17 cze 2015, 20:58
Punkty reputacji: 3453
Podziękował: 1509 razy
Otrzymał podzięk.: 2203 razy
Płeć: Mężczyzna

Opór grzałki w trybie TC

Postautor: Haze » 06 lip 2018, 19:44

miblah pisze:Przy rezystancji dla stali na poziomie 0.34 oma dla ss, porównywalne grzałki z innych materiałów osiągną temperaturę 250 stopni Celsjusza po skoku o 13 setnych oma dla tytanu i 6 setnych oma dla Nichrome200 (przy 7 setnych oma dla stali)

Dokładnie o to chodzi. Przy czym najlepiej odnieść SS do Ni200:

Obrazek

Wykresy są zrobione dla grzałki, która ma w temp. otoczenia 0,1 oma. Widać że dla Ni200 osiągnięcie 240 stopni wiąże się ze zmianą rezystancji o 0,13 oma (grzałka PODWAJA swoją rezystancję i to z okładem), dla SS taka sama zmiana to zaledwie 0,02 oma (!) czyli więcej tylko o 20% rezystancji początkowej.

Wróć do „Poradniki”

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Bing [Bot] i 1 gość