Proyecto temp constante dentro de esfera

[oskater]

Buenas noches,

Estoy realizando un proyecto para generar y controlar temperatura constante (310°K) dentro de una esfera de radio 13 cm.

Debo utilizar baterías de con bajo voltaje (3 a 5v), bajo amp para una duración por lo menos de 6 horas, censando y mostrando los datos en una pantalla LCD.

Mi nivel de conocimientos es básico o Amateur, según lo que alcance a ver en Ing. Mecanica. Pero los conceptos los voy aclarando.

Según lo que eh investigado, tengo las siguientes opciones:

1. Diseñar un circuito con una resistencia de alambre de cromo-niquel. Pero nose que tan viable sea con la baja potencia que puedo utilizar.

2. Utilizar un oscilador de cristal (pensando en aprovechar el calor que genera la frecuencia del mismo con el fin de disipar la temperatura)

Le agradecería mucho su guía para aclarar un poco el camino que debo tomar para desarrollar el proyecto, y darle contexto a la información en la cual puedo investigar.


Salu2.

 

[Nuyel]

Yo diría que una resistencia ya que transforma electricidad en calor por efecto Joule y es más directo, pero lo del consumo para mantener caliente la esfera es otra cosa, depende del aislamiento y la capacidad calorífica de lo que tiene adentro.

 

[Scooter]

Efectivamente primero es lo primero y después vienen los matices.
Lo primero es saber la potencia y energía que necesitas .
Para eso tienes que saber que hay dentro de la esfera, su superficie, su coeficiente de transmisión, y la temperatura exterior.
Una vez sepas la potencia y energía necesaria puedes ir a los detalles, que su resistencia que si LCD etc.

 

[Nuyel]

Sí, no es mucha temperatura, si no mal recuerdo donde quedaba el 0 K, esos 310 K será por 37ºC, una resistencia de alambre basta, si la temperatura ambiente es de 40ºC hasta tendrías que enfriarla pero para saber el consumo que tendrá hay que saber todo lo demás.

 

[oskater]

Nuyel, Scooter muchas gracias por sus comentarios, pues gracias a esto logre definir las primeras variables.

Según esto la emisión de energía radiante es de 870 mW con un delta de temperatura T1 313K y T2 277K

Ahora definiendo una longitud de 3 m para alambre de resistencia NiCr, e iterando valores con diámetros comerciales y llegue a los siguientes resultados que están dentro de las variables iniciales:

Diámetro [mm] 0.6
Área Superficial [mm^2] 0.282744
Resistencia [Ohm] 10.61
Corriente [mA] 286
Voltaje [V] 3.04

Con esto definido cual podría ser el siguiente paso para el diseño del circuito?

Muchas gracias por su ayuda!