Alimentare carico resistivo da 500W

[edgar]

questo progettino serve a realizzare un roner (strumento usato per cuocere a bassa temperatura carni e altro)

(ho già scelto una buona parte dei componenti e non lo faccio per risparmiare).

perché non modificare una slow cooker in questo caso?
Avresti tutta la parte alimentare e di riscaldamento già pronte

[boiler]

Il ragionamento è semplice ed occorre evidentemente distinguere la fase di costruzione e verifica da quella di utilizzo

Per un oggetto di questa "complessità" e un operatore principiante la prima fase avviene senza tensione, la seconda avviene a scatola chiusa.
Punto & fine del discorso (per quel che mi riguarda, poi voi fate quello che volete!).

Boiler

[IsidoroKZ]

Un PID presuppone che lavori ad anello chiuso, quindi ti serve un sensore di temperatura dell'acqua.

Mi interessa sapere come e dove misuri la temperatura dell'acqua e che prestazioni vuoi ottenere dall'anello di controllo.

Il problema del riscaldamento (uniforme) e` di quelli incasinati, e` sempre utile conoscere delle esperienze sul campo.

[visco]

perché non modificare una slow cooker in questo caso?
Avresti tutta la parte alimentare e di riscaldamento già pronte

Si potrebbe certamente fare ed probabilmente il modo più semplice. Il punto è che vorrei portare a termine questo progetto per acquisire qualche nuova conoscenza! Comunque, nel caso, dovrei comprare uno slow cooker e a questo punto converrebbe comprare il dispositivo originale.

Un PID presuppone che lavori ad anello chiuso, quindi ti serve un sensore di temperatura dell'acqua.

Mi interessa sapere come e dove misuri la temperatura dell'acqua e che prestazioni vuoi ottenere dall'anello di controllo.

Lo schema caricato nella prima pagina è solo indicativo e considera solo la parte del riscaldatore, senza sensing e controllo.
La temperatura la misurerei dal lato opposto al riscaldatore nella vasca nella direzione in cui dovrebbe essere posta un'elica (necessaria per minimizzare il gradiente termico). Se avessi più soldi da spendere utilizzerei altri due sensori (NTC) e farei la media delle misure. Per quanto riguarda le prestazioni sarebbe ideale un tempo di assestamento di una trentina di minuti (considerato che userei una massa d'acqua di circa 20 kg, per questo è necessario rivedere se 500W sono sufficienti) e fluttuazioni di massimo +-3° dal set-point.

[edgar]

Per quanto riguarda le prestazioni sarebbe ideale un tempo di assestamento di una trentina di minuti (considerato che userei una massa d'acqua di circa 20 kg, per questo è necessario rivedere se 500W sono sufficienti) e fluttuazioni di massimo +-3° dal set-point.

Puoi prendere spunto da questa discussione in cui si era giusto discusso di tempi, potenza e temperature per riscaldare una quantità d'acqua molto minore.

[boiler]

Con 20 kg e 500 W non vai da nessuna parte

Boiler

[visco]

Con 20 kg e 500 W non vai da nessuna parte

Assolutamente, come scritto in precedenza i 500W sono tutt'altro che definitivi. Tutto lo schema pubblicato non è definitivo ed era per far capire meglio quale fosse il mio problema: me la faccio sotto perché non ho mai progettato e realizzato qualcosa che va alla 230, non ho competenze in questo senso e vorrei acquisirle, così come, ad essere riduttivo, decine di migliaia di persone lo hanno fatto prima di me. Nello schema manca veramente tutto! Parte di sensing, la parte relativa al motore che farà girare una (o una coppia di ventole) per ridurre il gradiente termico nella vasca, un metodo per impostare il set-point (LCD+bottoni? Touch-screen? Boh, devo decidere), un buzzer per avvisare che il tempo impostato è trascorso e potrei continuare. Giuro che farò un thread apposito quando riuscirò a superare la paura di collegare qualcosa alla rete di casa, così potremmo discutere tutti assieme dei pro e dei contro delle eventuali scelte progettuali, come migliorare il progetto (il confronto costruttivo è una delle cose che mi fa sentire meglio!) e di tanto altro. Attraverso questo posto avrei voluto imparare (grazie a boiler e a tutti quelli che hanno risposto in realtà l'ho fatto) qualcosa su come, appunto, creare delle connessioni alla 230 e non compiere stupidaggini lasciandoci le penne. Mi piacerebbe quindi continuare la discussione in questa direzione piuttosto che virando sulle scelte progettuali (per cui ripeto, vorrei creare un thread apposito per scriverci di tutto e di più).
Grazie a tutti.

In definitiva, per quanto riguarda i 500W volevo dire che l'idea era di separare il riscaldamento in due fasi: transitorio e regime. In transitorio (riscaldamento da condizione iniziale temperatura ambiente a +-3° dal set point) l'idea era di usare una seconda resistenza da 1.5k[W] (o più resistenze in parallelo) così da avere riscaldamento rapido (l'overshoot non è una problematica preoccupante in questo caso). Per la fase a regime l'idea era di usare solo la resistenza da 500W incriminata visto che l'obiettivo era di avere oscillazioni limitate attorno al valore impostato. Voglio ringraziare anche chi mi ha suggerito di controllare un vecchio post, l'ho visto tempo fa ma non mi sono fermato a leggerlo, ora l'ho controllato un po' più seriamente e devo dire che è interessante.

[edgar]

l'idea era di usare una seconda resistenza da 1.5k[W] (o più resistenze in parallelo) così da avere riscaldamento rapido (l'overshoot non è una problematica preoccupante in questo caso). Per la fase a regime l'idea era di usare solo la resistenza da 500W incriminata visto che l'obiettivo era di avere oscillazioni limitate attorno al valore impostato.

Opinione personale: quello che non c'è non si può rompere, se hai un PID ben fatto può bastare una sola resistenza

[GioArca67]

Per quanto riguarda le prestazioni sarebbe ideale un tempo di assestamento di una trentina di minuti (considerato che userei una massa d'acqua di circa 20 kg, per questo è necessario rivedere se 500W sono sufficienti) e fluttuazioni di massimo +-3° dal set-point.

In definitiva, per quanto riguarda i 500W volevo dire che l'idea era di separare il riscaldamento in due fasi: transitorio e regime. In transitorio (riscaldamento da condizione iniziale temperatura ambiente a +-3° dal set point) l'idea era di usare una seconda resistenza da 1.5k[W] (o più resistenze in parallelo) così da avere riscaldamento rapido (l'overshoot non è una problematica preoccupante in questo caso).

ok...
proviamo a rifare qualche conto
calore specifico acqua = 4,186 kJ/(K.kg)
massa da scaldare = 20 kg
salto termico = 60 K
tempo = 30 min

energia necessaria per scaldare i 20 kg di acqua da 20 a 80 gradi centigradi:
4,186 * 20 * 60 = 5023 kJ
per fornire questa energia in 30 minuti servono
5023 kJ / (1800 s) = 2,79 kW
quindi la potenza presunta di circa 1,5 kW (o anche 1,5+0,5 kW) non e' sufficiente .

Se e' solo acqua, e c'e' altro nella vasca....
trascurando l'azione del controllo in prossimita' del set point...
e trascurando le perdite di calore verso l.ambiente esterno...

[visco]

energia necessaria per scaldare i 20 kg di acqua da 20 a 80 gradi centigradi:
4,186 * 20 * 60 = 5023 kJ
per fornire questa energia in 30 minuti servono
5023 kJ / (1800 s) = 2,79 kW
quindi la potenza presunta di circa 1,5 kW (o anche 1,5+0,5 kW) non e' sufficiente .

Arrivare ad 80° non è particolarmente interessante per le cotture che intendo fare, la temperatura più alta che mi viene da pensare è di 65° (nulla toglie che potrei voler cuocere a temperatura più alta). Con un paio di kW ci si dovrebbe arrivare più o meno giusti. Grazie mille per la considerazione!

EDIT: Scrivo 65° perché userei questo dispositivo per cuocere prevalentemente carne bovina, che reputo troppo cotta oltre i 55°. La carne, naturalmente, verrebbe immersa al raggiungimento della temperatura desiderata e non prima.