Mina värmesulor
(Inga bilder tyvärr)
För flera år sedan tittade jag längtansfullt på de kommersiellt tillgängliga värmesulorna, de verkade vara en jättebra grej ända tills jag räknade lite på effekt och tillgänglig batterikapacitet.
Glad över att jag inte gått på den glättade reklamen bestämde jag mig för att göra ett par som verkligen skulle fungera under mina villkor. Konceptet var ett kraftigt batteripaket som kunde bäras i en midjeväska innanför jackan och sladdar ner genom byxbenen. Det skulle ge rejäl värme under en längre tid.
Beskrivning
Systemet består av 5 delar: sulor, bensladd, batterianslutning och batteri. Sulorna stoppas i skorna, bensladden träs genom byxbenen. Batteriet och dess anslutning stoppas i en midjeväska och kopplas till bensladden via en kontakt som sticker upp ur byxlinningen. Det här upplägget gör man bara behöver dra ur kontakterna vid skoskaften för att ta av sig skorna. Likaså behöver man inte hänga på sig batteripaketet förrän man är klar att gå ut.
Effekt
Första frågan var vilken effekt sulorna skulle ha, det var lite knepigt att bedöma vad som var lagom. Genom att jämföra hur varmt det blev när jag satte handen för min pannlampa (5 W), kom jag fram till att 2-3 W nog skulle vara bra. Jag jämförde också med ett par elektriska skotorkare (7+7 W), men ansåg att de blev för varma.
Batterier
Jag hade ett par gamla blyackar (6 V, 4 Ah) liggande, parallellkopplade jag dem skulle de nominellt kunna ge 3+3 W i 8 timmar. Det verkade bra nog.
Element
Nu när jag valt batterispänning och effekt så kunde jag räkna ut vilket motstånd mitt element skulle ha (3+3 W). En titt på värdena för element-tråd ur Clas Ohlson visade att c:a 15 cm av tråden som höll 19 W /m skulle bli bra. Det verkade också vara en lagom mängd tråd för att täcka ytan under mina tår.
Sulor
Först så satte jag fast en grövre (0,5 mm2), isolerad tråd i varje ände av elementtråden, den skulle jag använda för att få ner energin till elementet utan att bränna mig "på vägen". Det var lite knepigt, lödtennet vätte dåligt vid elementtråden.
Sedan tog jag tog ett par av militärens iläggssulor (de där rätt styva, med en grön och en grå sida) och lade ut den uppmätta längden elementtråd i slingor framme vid tån. Slingorna fäste jag sedan med små stygn av vanlig sytråd rakt genom sulan, se till att slingorna inte kan kortsluta varandra.
Därefter klippte jag till en bit glasfiberväv så att den täckte den slingade ytan. Glasfibern laminerade jag sedan mot sulan med epoxilim, mest för att fördela värmen, men även för att skydda mot slitage. För att få en slät yta satte jag laminatet i press medan det härdade. En bit av ett mjölkpaket ingnidet med stearin närmast epoxin lossnar lätt och ger en fin yta.
Ta dubbla lager om du använder glasfiberremsa för tapetskarvar och skydda händerna från epoxin.
Anslutningar
De isolerade trådarna sydde jag fast längs sulornas insida fram till hålfoten ungefär, det verkade var det bästa stället att dra upp trådarna mot batteriet utan att ta hål i skon.
Sedan satte jag en högtalarkontakt (hane) på de isolerade trådarna. Trådlängden motsvaras av skafthöjden på skorna jag tänker använda sulorna i.
Kabel mellan batteri och sulkontakt tillverkades av vanlig lampsladd (SKX), fler högtalarkontakter och flatkabelskor för anslutning mot batteriet. Övre änden av bensladden och batterianslutningen gjordes så att sulorna blev seriekopplade, ett villkor för att effekt- och drifttidsberäkning skulle stämma.
Erfarenheter
Värmen jag fick var helt OK, med färska batterier ser man hur snön smälter på skolädret. Sladden upp genom skon har också gått bra så länge jag har haft mjuka skor eller en socka på foten. Anslutningarna vid fot och midja har funkat sådär, det är lätt att glömma anslutningen när man tar av sig skorna. Bensladden har varit lite stökig, om man inte tejpar den längs benet så har den en stark tendens att slingra sig och börja strama vid oväntade tillfällen.
Batterierna tar alltid slut innan kylan gör det.
Kommentarer, tips och varningar
Jag har medvetet valt att inte ha någon termostat. Enkla termostater stjäl energi och jag iddes inte bygga en switchad modell.
Elementet kan inte bli överhettat och jag kan alltid dra ur kontakten.
Mina val av sladdar, kontakter och batterier var till stor del baserat på vad jag hade hemma, det var bara elementtråden som köptes speciellt för det här ändamålet. Andra kombinationer funkar också, det är bara att räkna fram hur de ska anpassas.
Använd rätt grova grejer hela vägen ner till skon för att minska ledningsförlusterna. Var noga med att vända kontakterna rätt (hona på batterisidan), annars kan kortslutningsskador uppstå både på dig och batteriet.
En säkring uppe vid batteriet kan vara bra, då en kortslutning utanför elementet kan göra sladden farligt varm. Jag var väldigt noggrann med isolering och kabelinfästning istället.
Vill man variera effekten så kan det göras (grovt) genom att växla mellan parallell- och seriekoppling av sulorna. Använder man dubbla batterier så kan naturligtvis även de växlas mellan parallell- och seriekoppling.
Försök att dimensionera för någon timmes drifttid även vid små batterier. För snabb urladdning kan skada batteriet, vissa har inbyggda säkringar för att skydda mot detta.
Det är generellt bättre med serie- än parallellkopplade batterier. Den högre spänningen gör att ledningsförlusterna blir mindre.
En biladapter kan vara mysig, det går betydligt fortare att värma tårna via strömmen ur cigarettuttaget än att vänta på att kupevärmen skall komma igång.
För den som inte orkar epoxilaminera så fungerar även självhäftande bokplast ett tag i alla fall. Bra för att prova ut olika effekter.
Självklart kan även andra sorters iläggssulor användas som bas, bara de inte är metalliserade eller alltför mjuka.
Hela foten behöver sällan värmas, men vill man så går det också. Det är bara att räkna om element och batteri.
Användbar matematik
U = RxI
P = UxI
Effekt = P (watt, W)
Motstånd = R (resistans, W)
Spänning = U (volt, V)
Ström = I (ampere, A)
Batterikapacitet = Ah (amperetimmar)
Ett batteri på 4 Ah kan leverera 4 A under en timme eller 0,5 A under 8 timmar osv.
Jag använde 6 V, 8 Ah. Det drev en ström på 1 A genom 6 (3+3) W under 8 timmar och utvecklade 6 (3+3) W i värme.
(Inga bilder tyvärr)
För flera år sedan tittade jag längtansfullt på de kommersiellt tillgängliga värmesulorna, de verkade vara en jättebra grej ända tills jag räknade lite på effekt och tillgänglig batterikapacitet.
Glad över att jag inte gått på den glättade reklamen bestämde jag mig för att göra ett par som verkligen skulle fungera under mina villkor. Konceptet var ett kraftigt batteripaket som kunde bäras i en midjeväska innanför jackan och sladdar ner genom byxbenen. Det skulle ge rejäl värme under en längre tid.
Beskrivning
Systemet består av 5 delar: sulor, bensladd, batterianslutning och batteri. Sulorna stoppas i skorna, bensladden träs genom byxbenen. Batteriet och dess anslutning stoppas i en midjeväska och kopplas till bensladden via en kontakt som sticker upp ur byxlinningen. Det här upplägget gör man bara behöver dra ur kontakterna vid skoskaften för att ta av sig skorna. Likaså behöver man inte hänga på sig batteripaketet förrän man är klar att gå ut.
Effekt
Första frågan var vilken effekt sulorna skulle ha, det var lite knepigt att bedöma vad som var lagom. Genom att jämföra hur varmt det blev när jag satte handen för min pannlampa (5 W), kom jag fram till att 2-3 W nog skulle vara bra. Jag jämförde också med ett par elektriska skotorkare (7+7 W), men ansåg att de blev för varma.
Batterier
Jag hade ett par gamla blyackar (6 V, 4 Ah) liggande, parallellkopplade jag dem skulle de nominellt kunna ge 3+3 W i 8 timmar. Det verkade bra nog.
Element
Nu när jag valt batterispänning och effekt så kunde jag räkna ut vilket motstånd mitt element skulle ha (3+3 W). En titt på värdena för element-tråd ur Clas Ohlson visade att c:a 15 cm av tråden som höll 19 W /m skulle bli bra. Det verkade också vara en lagom mängd tråd för att täcka ytan under mina tår.
Sulor
Först så satte jag fast en grövre (0,5 mm2), isolerad tråd i varje ände av elementtråden, den skulle jag använda för att få ner energin till elementet utan att bränna mig "på vägen". Det var lite knepigt, lödtennet vätte dåligt vid elementtråden.
Sedan tog jag tog ett par av militärens iläggssulor (de där rätt styva, med en grön och en grå sida) och lade ut den uppmätta längden elementtråd i slingor framme vid tån. Slingorna fäste jag sedan med små stygn av vanlig sytråd rakt genom sulan, se till att slingorna inte kan kortsluta varandra.
Därefter klippte jag till en bit glasfiberväv så att den täckte den slingade ytan. Glasfibern laminerade jag sedan mot sulan med epoxilim, mest för att fördela värmen, men även för att skydda mot slitage. För att få en slät yta satte jag laminatet i press medan det härdade. En bit av ett mjölkpaket ingnidet med stearin närmast epoxin lossnar lätt och ger en fin yta.
Ta dubbla lager om du använder glasfiberremsa för tapetskarvar och skydda händerna från epoxin.
Anslutningar
De isolerade trådarna sydde jag fast längs sulornas insida fram till hålfoten ungefär, det verkade var det bästa stället att dra upp trådarna mot batteriet utan att ta hål i skon.
Sedan satte jag en högtalarkontakt (hane) på de isolerade trådarna. Trådlängden motsvaras av skafthöjden på skorna jag tänker använda sulorna i.
Kabel mellan batteri och sulkontakt tillverkades av vanlig lampsladd (SKX), fler högtalarkontakter och flatkabelskor för anslutning mot batteriet. Övre änden av bensladden och batterianslutningen gjordes så att sulorna blev seriekopplade, ett villkor för att effekt- och drifttidsberäkning skulle stämma.
Erfarenheter
Värmen jag fick var helt OK, med färska batterier ser man hur snön smälter på skolädret. Sladden upp genom skon har också gått bra så länge jag har haft mjuka skor eller en socka på foten. Anslutningarna vid fot och midja har funkat sådär, det är lätt att glömma anslutningen när man tar av sig skorna. Bensladden har varit lite stökig, om man inte tejpar den längs benet så har den en stark tendens att slingra sig och börja strama vid oväntade tillfällen.
Batterierna tar alltid slut innan kylan gör det.
Kommentarer, tips och varningar
Jag har medvetet valt att inte ha någon termostat. Enkla termostater stjäl energi och jag iddes inte bygga en switchad modell.
Elementet kan inte bli överhettat och jag kan alltid dra ur kontakten.
Mina val av sladdar, kontakter och batterier var till stor del baserat på vad jag hade hemma, det var bara elementtråden som köptes speciellt för det här ändamålet. Andra kombinationer funkar också, det är bara att räkna fram hur de ska anpassas.
Använd rätt grova grejer hela vägen ner till skon för att minska ledningsförlusterna. Var noga med att vända kontakterna rätt (hona på batterisidan), annars kan kortslutningsskador uppstå både på dig och batteriet.
En säkring uppe vid batteriet kan vara bra, då en kortslutning utanför elementet kan göra sladden farligt varm. Jag var väldigt noggrann med isolering och kabelinfästning istället.
Vill man variera effekten så kan det göras (grovt) genom att växla mellan parallell- och seriekoppling av sulorna. Använder man dubbla batterier så kan naturligtvis även de växlas mellan parallell- och seriekoppling.
Försök att dimensionera för någon timmes drifttid även vid små batterier. För snabb urladdning kan skada batteriet, vissa har inbyggda säkringar för att skydda mot detta.
Det är generellt bättre med serie- än parallellkopplade batterier. Den högre spänningen gör att ledningsförlusterna blir mindre.
En biladapter kan vara mysig, det går betydligt fortare att värma tårna via strömmen ur cigarettuttaget än att vänta på att kupevärmen skall komma igång.
För den som inte orkar epoxilaminera så fungerar även självhäftande bokplast ett tag i alla fall. Bra för att prova ut olika effekter.
Självklart kan även andra sorters iläggssulor användas som bas, bara de inte är metalliserade eller alltför mjuka.
Hela foten behöver sällan värmas, men vill man så går det också. Det är bara att räkna om element och batteri.
Användbar matematik
U = RxI
P = UxI
Effekt = P (watt, W)
Motstånd = R (resistans, W)
Spänning = U (volt, V)
Ström = I (ampere, A)
Batterikapacitet = Ah (amperetimmar)
Ett batteri på 4 Ah kan leverera 4 A under en timme eller 0,5 A under 8 timmar osv.
Jag använde 6 V, 8 Ah. Det drev en ström på 1 A genom 6 (3+3) W under 8 timmar och utvecklade 6 (3+3) W i värme.
