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Fils résistifs et sous-gants chauffants



  1. #1
    Jeoffroy Odoy

    Lightbulb Fils résistifs et sous-gants chauffants


    ------

    Bonjour,

    je cherche à bricoler un petit système de chauffage "maison" pour mes sous-gants de moto et de ski. J'ai testé des gants chauffants dans une boutique motarde : ça chauffait fort mais il étaient hors de prix.
    Pour le moment je possède des sous-gants fins en soie à la surface desquels j'aimerai coller ou coudre sur chacun un petit fil conducteur qui ferait office de résistance le long des doigts.

    L'isolation serait le sous-gant en soie entre les fils et la peau et les gants entre les fils et l'air ambiant.

    Pour l'alimentation, je pourrai amener un fil 12 volts muni d'un interrupteur depuis le bloc phare/compteur de la moto.
    Mais je voulais aussi essayer de l'alimenter avec des accus AA / R6 pour tester l'autonomie dans l'idée de m'en servir pour d'autres activités.

    Un ami m'a parlé des fils résistifs qui pourraient remplir cette fonction.
    Je vous pose mes questions car je suis une quiche en allemand et en électronique. Que vient faire le teuton là-dedans me direz-vous ?

    Eh bien tout simplement parce que la notice que j'ai trouvé est la suivante :
    http://www1.produktinfo.conrad.com/d...ht_2_5_Ohm.pdf
    Elle réfère à ce produit :
    http://www.conrad.fr/fil_resistif_5_...words&ns_fee=0

    J'avais également trouvé ce tableau qui ne me parle pas beaucoup :
    http://www.technicome.com/pageSite.aspx?rp=349


    Pour résumer, j'aimerai savoir :

    => Quel diamètre de fil est le plus adapté à mon projet ?
    Il faut que je puisse en faire un serpentin prenant des angles assez serrés (la courbure du bout des doigts) sans pour autant avoir un fil trop fragile ni cassant. Il faut également que ce fil ait un bon compromis chauffage/consommation électrique et qu'il ne faille pas trop dissiper de chaleur ou d'électricité dans des résistances.

    => Vaut-il mieux que je fasse courir un fil court ne faisant qu'un aller-retour par doigt (au-dessus, zone la plus exposée) en chauffant fort ou plutôt un fil long faisant deux aller-retour par doigt (un au-dessus et un par dessous) mais chauffant moins fort ?

    => Quels sont les calculs et les données à prendre en compte pour concevoir un système en 12 volts et un autre pour les accus ?
    En fonction de la longueur du fil, de sa résistance, de son échauffement...

    => Quels composants autres que le fil résistif faudrait-il pour un tel système ? Des résistances de quelle valeur ?

    => Comment obtenir une température comprise entre +25°C et +50°C sachant que la température extérieure pourra être entre -20°C et +10°C ?
    J'ai cru comprendre que les performances des fils résistifs dépendaient de la température du milieu.
    Je pourrai toujours rajouter un potentiomètre à mon interrupteur si besoin, mais j'aimerai autant avoir le système le plus simple possible pour plus de fiabilité.

    => Comment calculer une autonomie théorique en fonction du nombre d'accus AA / R6 utilisés ?



    Merci d'avance pour l'aide que vous pourrez m'apporter.

    -----

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  3. #2
    vede

    Smile Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    bonjour jeoffroy,

    et bienvenue sur Futura ;O]

    ton projet n'est pas le bricolage d'un "petit systéme"...

    il faut asservir la temperature des gants
    à la temperature ambiante...

    aprés faire chauffer un fil de cuivre est assez simple...
    actuellemment, la mode est de commander ça (reglage temperature)
    via un signal/tension PWM / MLI...

    donc je verrais...

    un µC
    -qui lit la temperature ambiante (via LM335, DS1821 par exemples...)
    -et commande la temperature du fil (via pwm suivi de puissance)


    pour determiner la section optimale du fil de cuivre émaillé à acheter...
    il faut commencer par connaitre la longueur exacte utilisée dans le gant...
    aprés ya des formules...

    vede
    ;O]

  4. #3
    vede

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    re

    je viens de faire un test avec une resistance 100 ohm-1/4 watt...
    et une vieille pile 9V...
    ça chauffe vite...

    si il faut, ils utilisent des resistances, dans ces gants (cms...)

  5. #4
    Jeoffroy Odoy

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    Bonjour Vede,

    pour la longueur du fil j'ai mesuré 1500 mm par gant en faisant un serpentin simple avec des écarts assez importants entre les fils sur le dos et la paume.
    Mais prenons 1666mm en base de calcul car le fil que j'ai trouvé étant vendu par rouleau de 5m, deux rouleaux permettraient de faire 3 paires de gants.

    Question bête : faut-il forcément passer par un µC ou est-ce un élément qui permet d'optimiser le chauffage et d'économiser l'accu ? Combien coûtent de tels composants ? (µC + sonde de température (thermistance ?) + PWM)

  6. A voir en vidéo sur Futura
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  8. #5
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    Bonjour

    Plutôt que de s'emmerder à bricoler des gants qui ne réussiront qu'à te bruler les doigts achètes des poignées chauffantes chez Louis, elles ne sont pas chères du tout (en tout cas beaucoup moins qu'en France).

    aprés faire chauffer un fil de cuivre est assez simple...
    actuellemment, la mode est de commander ça (reglage temperature)
    via un signal/tension PWM / MLI...

    donc je verrais...

    un µC
    -qui lit la temperature ambiante (via LM335, DS1821 par exemples...)
    -et commande la temperature du fil (via pwm suivi de puissance)
    Et pourquoi pas un superordinateur et une mesure laser ? Pour une application pareille il n'y a besoin que de plusieurs fils résistifs, une alimentation et un ou 2 interrupteurs pour commander 1 ou plusieurs réseaux de fils (afin d'avoir plusieurs puissances de chauffe dispo).
    La difficulté n'est pas de réguler mais de bien étudier le système au départ.

    Plutôt que d'utiliser du fil résistif j'utiliserai quelque chose comme ça: http://www.conrad.fr/surfaces_de_cha...words&ns_fee=0

    Il suffit de le placer sur le dessus de la main, dans le gant.

  9. #6
    VIEUXMOO

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    il existe aussi du cordon chauffant auto-régulant de toute les tailles
    vous allez rire mais peux etre ça
    http://www.cablechauffant.com/compon...id,1/vmcchk,1/

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  11. #7
    VIEUXMOO

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    mais je me demande quel diametre il fait

  12. #8
    Jeoffroy Odoy

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Bonjour

    Plutôt que de s'emmerder à bricoler des gants qui ne réussiront qu'à te bruler les doigts achètes des poignées chauffantes chez Louis, elles ne sont pas chères du tout (en tout cas beaucoup moins qu'en France).
    Si je voulais acheter un accessoire moto j'aurai plutôt choisi des manchons. Parce que par grand froid et avec le vent relatif, les poignées chauffantes c'est moyen : le dessus de la main et des doigts gèle quand même.

    Et l'idée c'est également de pouvoir transposer ça dans mes moufles.

  13. #9
    vede

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    bonsoir,

    >pour la longueur du fil j'ai mesuré 1500 mm

    bon ben plus qu'à determiner une section adaptée
    pour un chauffage optimal sous 12V...

    vede
    ;O]

    ps
    la methode empirique...
    faire des essais avec fils 1/10ém et 2/10ém , et resistances de 'reglage'...

  14. #10
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    Citation Envoyé par vede Voir le message
    bonsoir,

    >pour la longueur du fil j'ai mesuré 1500 mm

    bon ben plus qu'à determiner une section adaptée
    pour un chauffage optimal sous 12V...

    vede
    ;O]

    ps
    la methode empirique...
    faire des essais avec fils 1/10ém et 2/10ém , et resistances de 'reglage'...
    On peut estimer la puissance nécessaire avec une résistance ordinaire et un thermomètre afin de déterminer le flux de chaleur par degré qui traverse le gant.
    Ensuite il suffira de choisir le fil en conséquence.

  15. #11
    Jeoffroy Odoy

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    Tu veux dire mettre le montage résistance + fils d'alimentation ordinaire (isolé) ainsi que le thermomètre dans gant ?
    Une résistance ordinaire chauffera autant que chaque point du fil résistif déroulé ou autant que le fil enroulé sur lui-même ?

  16. #12
    PA5CAL

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    Bonjour
    Citation Envoyé par VIEUXMOO Voir le message
    mais je me demande quel diametre il fait
    Sérieusement, en l'absence d'organe de régulation, le diamètre dépend de la puissance nécessaire au maintien de la température, et par conséquent au minimum de la température extérieure ressentie (i.e. en tenant compte du vent) et du pouvoir isolant des gants.

    Or la température est a priori inconnue, et on ne sait rien non plus sur les caractéristiques des gants. À la limite, si les gants étaient parfaitement isolants, on n'aurait pas besoin de chauffer, mais plutôt de refroidir, même en hiver.

    Il faudrait donc sur-dimensionner légèrement le chauffage par rapport aux conditions prévues les plus froides, et utiliser un dispositif de limitation (thermostat ou thermorégulateur).


    Tout ce qu'on peut dire à propos du fil résistif que tu as indiqué, c'est que sa résistivité est :
    ¨¨ ρ = 0,49 Ω.mm2/m
    que la résistance d'un fil de longueur L et de diamètre d est égale à :
    ¨¨ R = 4.ρ.L/(π.d2) ≈ 0,62.L/d2 (avec R en Ω, L en m et d en mm)
    et que ce fil, branché sur une source de tension U dissipera une puissance thermique :
    ¨¨ P = U2/R

    Mais tant qu'on ne connaît pas la puissance P nécessaire au maintien d'une température de confort dans les gants, on ne peut pas conclure. Pour bien faire, il faudrait réaliser des essais en conditions réelles pour déterminer cette valeur.

    .
    Dernière modification par PA5CAL ; 02/10/2009 à 15h03.

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  18. #13
    Jeoffroy Odoy

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    Merci poour ces précisions. Ca va m'aider à expérimenter tout ça !

    Globalement, les gants que j'ai eu l'occasion d'essayer dans un magasin (la température ambiante y était de 15-20°c) chauffaient à une cinquantaine de degrés. Il faut donc que j'arrive à retrouver cette valeur chez moi pour avoir un confort suffisant en conditions réelles.

  19. #14
    Jeoffroy Odoy

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    Citation Envoyé par PA5CAL Voir le message
    Tout ce qu'on peut dire à propos du fil résistif que tu as indiqué, c'est que sa résistivité est :
    ¨¨ ρ = 0,49 Ω.mm2/m
    que la résistance d'un fil de longueur L et de diamètre d est égale à :
    ¨¨ R = 4.ρ.L/(π.d2) ≈ 0,62.L/d2 (avec R en Ω, L en m et d en mm)
    et que ce fil, branché sur une source de tension U dissipera une puissance thermique :
    ¨¨ P = U2/R

    Mais tant qu'on ne connaît pas la puissance P nécessaire au maintien d'une température de confort dans les gants, on ne peut pas conclure. Pour bien faire, il faudrait réaliser des essais en conditions réelles pour déterminer cette valeur.

    .
    J'ai pu trouver la puissance consommée par des gants chauffants vendus dans le commerce :
    - 22 watts 1.5 amp pour une paire, soit 11 watts par gant
    - 24 watts 2 amp pour une autre paire, soit 12 watts par gant
    Ces gants sont très efficaces (j'en ai testé en magasin), ils chauffent même un peu trop. Disons que 10 watts par gant est un minimum.

    J'ai donc :
    L=1,666 m
    R est l'inconnue
    U serait 12v dans un premier temps

    Est-il possible de résoudre le calcul avec ces données, ou tout du moins d'avoir un ordre d'idée ?
    Je vais essayer ci-dessous, dites moi si je me trompe !


    P = U²/R
    pour 10 watts : R = 10/12² = 10/144 = 0,0694 Ω
    pour 12 watts : R = 12/12² = 12/144 = 0,0833 Ω

    R ≈ 0,62.L/d2

    pour 10 watts :
    0,0694 ≈ 0,62.1,666/d²
    d² ≈ (0,62.1,666)/0,0694
    d ≈ 3,86 mm

    pour 12 watts :
    0,0833 ≈ 0,62.1,666/d²
    d² ≈ (0,62.1,666)/0,0833
    d ≈ 3,52 mm

    Alors ?


    ******************

    Pour info j'ai également trouvé sur un site marchand une paire de gants fonctionnant avec 3x 1,5 V AA par gant, mais rien ne dit que ça marche réellement...

  20. #15
    PA5CAL

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    Attention il y a une erreur dans le calcul.

    ¨¨ P = U2/R
    donc
    ¨¨ R = U2/P
    et non l'inverse.

    Pour 10 W, on trouve :
    ¨¨ R = 122/10 = 14,4 Ω
    soit un fil de rayon :
    ¨¨ d ≈ √(0,62 x 1,666 / 14,4) ≈ 0,27 mm
    Le rouleau de 5 m correspondant devrait faire 43 Ω.

    Pour 12 W, on trouve :
    ¨¨ R = 122/12 = 12 Ω
    soit un fil de rayon :
    ¨¨ d ≈ √(0,62 x 1,666 / 12) ≈ 0,29 mm
    Le rouleau de 5 m correspondant devrait faire 36 Ω.

    Chez Conrad, les rouleaux de 5 m les plus proches font 28 Ω et 63 Ω. Il n'y a rien entre les deux.

    • Si l'on prend du fil à 63 Ω le rouleau de 5 m, une longueur de 1,666 m fait R=21 Ω, soit P=6,9 W sous 12V.
    Avec ce fil, pour obtenir P=10 W sous 12V, soit R=14,4 Ω, il faudrait réduire la longueur à 1,14 m. Pour obtenir P=12 W (R=12 Ω) il faudrait 0,95 m. Pour obtenir P=15 W (R=9,6 Ω) il faudrait 0,76 m.

    • Si l'on prend du fil à 28 Ω le rouleau de 5 m, une longueur de 1,666 m fait R=9,3 Ω, soit P=15,4 W sous 12V.
    Pour obtenir une puissance inférieure, il faudrait allonger le fil au-delà de 1,666 m...

  21. #16
    PA5CAL

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    .............

  22. #17
    Jeoffroy Odoy

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    Merci beaucoup pour ton aide.
    Je vais commander tout ça chez Conrad pour faire des essais (pour info ils offrent les frais de port jusqu'à demain soir).

    Vous me conseillez quel diamètre pour le fil souple isolé d'alimentation en 12 v (branché sur le circuit de la moto) ?

  23. #18
    gui2311

    Wink Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    Bonjour Jeoffroy,

    Ou en es tu de ton projet de sous gants chauffants ?
    As tu réalisé un prototype ?
    As tu fait des essais en condition réelle ?

    Je voudrais moi même me lancer dans la fabrication de sous gants. Il va falloir que je fasse vite car le grand froid arrive.

    As tu fait des photos de ton système (position des fils chauffant) ?

    Merci

    Guillaume

  24. Publicité
  25. #19
    Paul_155

    Re : Fils résistifs et sous-gants chauffants

    moi aussi, ca m'intéresse.
    Quelqu'un a testé ???

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