Как сделать тепловой луч

Как превратить старый телевизор в тепловой луч смерти

Изобретатель-самоучка Грант Томпсон выложил на YouTube два видео, в которых он показывает, как экран старого проекционного телевизора может быть использован для концентрации солнечного света до такой степени, что он начинает плавить металлические монеты.

На видео вы можете видеть, как он использует такой экран, установленный на деревянной раме, чтобы прожигать дыры в бетоне, заставлять воду закипеть за считанные секунды, а также испепелять деревянные доски.

Луч концентрированной солнечной энергии настолько силён, что может вскипятить воду за считанные секунды. Но при этом не менее легко может прожечь и дыру в бутылке, в которой она находится

Грант Томпсон нашёл необходимый ему телевизор по объявлению. Дело в том, что до массового появления больших LED и плазменных экранов, проекционные телевизоры с катодной лучевой трубкой были первыми, превысившими размер экрана в 40 дюймов.

Они использовали три лучевых трубки в комбинации – красную, зелёную и синюю – чтобы получить нужный цвет на экране, включавшем в себя линзу Френеля – ту самую, что используется на маяках.

Грант Томпсон извлекает линзу из старого проекционного телевизора…

… и вставляет её в самодельную деревянную раму

Заполучив такой телевизор, Томпсон извлёк из него акриловую линзу, а затем вмонтировал её в деревянную раму.

«Эти линзы в старых проекционных телевизорах все разные», говорит Томпсон. «Некоторые из них обесцвечены, а некоторые фокусируют энергию в луч, вместо того, чтобы фокусировать её в точку».

В своих видео, мистер Томпсон показывает, что его линза достаточно мощна, чтобы прожигать множество различных предметов, включая монеты, стеклянные бутылки и даже бетон.
Грант Томпсон предупреждает: «Этот проект не следует повторять без адекватной подготовки. Неправильное или небрежное использование инструментов или самой линзы может привести к серьёзным травмам и даже смерти».

Следует сказать, что тепло, генерируемое солнечным светом с помощью линзы Френеля, может превышать 1000 градусов Цельсия и может причинить серьёзный вред людям или имуществу.

Источник

Как сделать тепловой луч

Войти

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

Итак, тебе удалось придумать удач­ную конструкцию бака: двойные тон­кие стенки, воздух между ними выка­чан. Однако ты понимаешь, что успо­каиваться рано: чтобы окончательно оградить жидкий водород от наружно­го тепла, сделано ещё не всё.
«В самом деле, — скажешь ты, — вот электролампочка. Воздух из неё тоже выкачан, между атомами раскалённой спиральки в центре лампочки и атома­ми стеклянной колбы никого нет — со­вершенно некому толкаться, переда­вая тепловое движение. А стекло такое горячее, что не дотронешься. Или, до­пустим, греюсь я на солнышке. Меж­ду атомами моей кожи и атомами рас­калённого Солнца сто пятьдесят мил­лионов километров почти пустого про­странства. Там уж вовсе нет никакой теплопроводности! А коже моей жар­ко. Значит, теплопроводность — не единственный способ передачи тепла на расстоянии.
Но как же всё-таки атомам Солнца удаётся заставить атомы моей кожи приплясывать быстрее? Ясно как: с помощью лучей! Атомы Солнца посы­лают лучи, атомы кожи принимают — их тепловое движение усиливается. Вот в чём заключается другой способ передачи тепла на расстоянии — способ, при котором частицам совсем не обязательно налетать друг на друга и толкаться. Они посылают и принимают лучи!»
Ты совершенно прав. И надо сказать, что этим способом передачи тепла — физики называют его лучеиспуска­нием — частицы пользуются очень широко. Мир вокруг нас буквально пронизан всевозможными лучами. Их в прямом смысле видимо-невидимо, ведь наши глаза способны видеть лишь малую часть лучей, которые ис­пускаются частицами при тепловом движении.
Атомы Солнца, например, кроме ви­димых световых лучей, испускают множество невидимых: рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи, инфра­красные лучи, радиоволны. На эква­торе за сутки на каждый квадратный метр земной поверхности всеми эти­ми лучами переносится почти 30 тысяч килокалорий тепла!
На поверхности Солнца температура 60 тысяч градусов, а внутри Солн­ца — даже десятки миллионов граду­сов! Не удивительно, что частички на Солнце испускают при тепловом дви­жении такой богатый набор разнооб­разных лучей.
А если тело нагрето не так сильно, какие лучи испускаются частичками, из которых это тело состоит?
Взять хотя бы радиатор водяного или парового отопления (кстати, слово «радиатор» происходит от латинского слова «радио», которое значит «излу­чаю»). Свет он, конечно, не излучает: тепловое движение его атомов недо­статочно сильное, чтобы они могли ис­пускать световые лучи. И тем более не испускают они ультрафиолетовые и рентгеновские лучи — для этого атомы должны были бы пуститься в совсем уж бешеную пляску. Так что же излуча­ет радиатор?
Протяни к нему руки, но не касайся. Чувствуешь тепло? Это атомы кожи на твоих ладошках поглощают невиди­мые инфракрасные лучи. Недаром им дали ещё одно имя — тепловые лучи.
Теперь ты можешь ответить на во­прос: что излучает слабо нагретое тело? Оно не излучает ни световых, ни ультрафиолетовых, ни рентгенов­ских лучей, но если у частичек тела есть хоть какое-нибудь тепловое движение, они обязательно испуска­ют тепловые лучи.
«Интересно получается, — заме­тишь ты, наверное. — Занимаясь по­лучением жидкого водорода, я устано­вил, что тепловое движение частичек может полностью прекратиться только при абсолютном нуле темпе­ратуры — минус 273 градуса. Выхо­дит, если температура тела хотя бы чуть-чуть выше абсолютного нуля, оно уже испускает тепловые лучи, ведь у частичек этого тела уже есть тепловое движение, хотя и очень слабое. Значит, и мой невероятно холодный жидкий водород тоже ис­пускает тепловые лучи?!»
Да, испускает, хотя и очень слабо. И пусть себе испускает на здоровье, лишь бы не поглощал «чужие» тепло­вые лучи. Потому что, как ты уже понял, все частички, которые находятся в теп­ловом движении, одновременно и ис­пускают, и поглощают тепловые лучи. Тут уж, как говорится, кто кого переси­лит: если тело излучает больше, чем поглощает, оно остывает, если мень­ше — нагревается.
Твои ладошки, например, тоже испу­скают тепловые лучи. Ты можешь сам это ощутить, поднеся ладошки близко к щекам, но не касаясь их. Но вот ты протянул ладошки к радиатору — те­перь они поглощают больше тепловых лучей, чем испускают, и поэтому на­греваются.

Как и многие другие животные, плодовая мушка дрозофила видит тепловые лучи. Для чего это ей? Чтобы находить гниющие фрукты, которыми она питается, ведь при гниении, то есть медленном, без пламени, соединении с кислородом, выделяется тепло.

Вернёмся, однако, к твоему баку для жидкого водорода. Сейчас тебе уже известно, каким ещё путём тепло мо­жет проникать внутрь бака — путём лу­чеиспускания. И ты можешь более гра­мотно поставить свою очередную тех­ническую задачу. Чтобы преградить теплу и этот путь, нужно придумать
что-то такое, чтобы внутренняя стенка бака не поглощала тепловых лучей, ко­торые испускает наружная стенка.
Разумеется, лучше всего было бы совсем не подпускать их к внутренней стенке — поставить на пути тепловых лучей такую преграду, которая отправ­ляла бы их обратно. Идите, мол, отку­да пришли.
Как отправлять обратно, «откуда пришли», световые лучи, ты знаешь — сам это делал не раз. Пошлёт кто-ни­будь в твоё окно зеркальцем луч света, тот самый, что зовут зайчиком, — ты ловишь этот луч своим зеркальцем и посылаешь обратно.
Так, может, зеркало способно от­правлять обратно, то есть отражать, и тепловые лучи?
«Конечно, способно! — восклик­нешь ты. — Вон и у электрокамина есть зеркало, и у отражателя — его ещё иначе рефлектором называют. И эти зеркала прекрасно отражают теп­ловые лучи. А если кто-нибудь в этом сомневается — мол, откуда мы знаем, может, зеркало отражателя отражает вовсе не тепловые лучи, а только све­товые от раскалённой докрасна спи­рали, и от этих красных лучей всё теп­ло, — пусть подержит отражатель включённым, а потом выключит. Спи­раль погасла, никаких световых лучей и в помине нет, а тепло от зеркала по-прежнему идёт! Теперь-то уж точно можно сказать, что это тепло от тепло­вых лучей, ведь они одни и остались!
Их излучает фарфоровый каркас, на котором намотана спираль,— он ещё не успел остыть и продолжает сильно испускать тепловые лучи, а зеркало их отражает».
Зеркало — вот, оказывается, отлич­ная непробиваемая преграда на пути тепловых лучей. Лучше и не придума­ешь!
Но и в электрокамине, и в отражате­ле зеркало слишком громоздкое и массивное — такое тебе не подойдёт. Ты сделаешь проще: покроешь внут­реннюю стенку бака тонким зеркаль­ным слоем алюминия или серебра (между прочим, так изготовляют и обычные зеркала, в которые мы смо­тримся,— стекло покрывают с одной стороны тонким слоем алюминия).
Теперь наружная стенка уже не смо­жет передать тепло внутренней стенке с помощью тепловых лучей — зеркаль­ный слой их отражает. А путь теплу с помощью теплопроводности — напря­мик, от стенки к стенке — ты закрыл ещё раньше, выкачав воздух между стенками.

Что же осталось?
Осталась — помнишь? — маленькая лазеечка: чуть-чуть тепла всё-таки проникает от наружной стенки бака к внутренней с помощью теплопроводности, но не напрямик, от стенки к стенке, а обходным путём, по длинню­щей цепочке атомов.
Ясно, что чем меньше нагрета на­ружная стенка, тем меньше она пере­даст тепла внутренней стенке этим единственным оставшимся путём.
А как уменьшить нагрев наружной стенки? Покрыть и её зеркальным сло­ем! Тогда и она не будет нагреваться тепловыми лучами. И по единственно­му оставшемуся пути в обход до жидко­го водорода доберётся уже не чуть-чуть, а всего лишь чуть-чуть-чуть тепла!

Вот ты и сконструировал бак для хра­нения жидкого водорода. Но посмот­ри-ка, что у тебя получилось: двойные зеркальные стенки, воздух между ни­ми выкачан — ни снаружи внутрь, ни изнутри наружу не может проникнуть ни тепло, ни холод. Тебе это ничего не напоминает? Да ведь это же тер­мос, только необычной формы! Оказывается, ты ещё раз изобрёл термос — сосуд, который не впускает в себя тепло и холод, но и из себя не выпускает.

В 1898 году английский физик Джеймс Дьюар впервые получил жидкий водород. А шестью годами раньше Дьюар изобрёл сосуд для хранения сжиженных газов.

Но не огорчайся. В конце концов, ка­кая разница, кто его первым изобрёл? Важно, что ты сам додумался до такой замечательной идеи. А ещё важнее, что твоя ракета на весь полёт будет обеспечена рабочим телом — тебе те­перь есть где его хранить!

Константиновский М. Холодно. Теплее. Горячо!

Источник

Инфракрасная лампа — ваш надежный домашний лекарь

Лечение теплом эффективно при целом ряде недугов. Благодаря компактным современным приборам на физиотерапевтические процедуры теперь не нужно ходить в поликлинику, а можно делать их самостоятельно в домашних условиях. Одним из таких устройств является инфракрасная лампа. Ее действие направлено на снятие воспаления, болей, расслабление, активизацию внутренних процессов в тканях и органах.

Это обеспечивается благодаря проникновению инфракрасных лучей вглубь эпидермиса, что позволяет не только предотвращать некроз при ожогах и других повреждениях кожи, а и прогревать суставы, мышцы. Благодаря теплу расширяются кровеносные сосуды, улучшаются обменные процессы, усиливаются защитные силы организма.

Конструкция инфракрасных ламп

Лечебные эффекты ИК-лампы

Под воздействием теплового инфракрасного излучения в организме ускоряются физико-химические процессы, благодаря чему оказываются разносторонние лечебные эффекты. Это позволяет использовать ИК лампы для широкого спектра заболеваний. Проникая вглубь тканей, тепловые лучи способствуют расширению просвета сосудов, усилению локальной микроциркуляции крови и выработке биоактивных веществ. Лейкоциты с лимфоцитами поставляются к больному участку. Все это способствует:

Применение ИК-лампы поможет снизить или целиком исключить обезболивающие таблетки. Хороший эффект достигается в комплексе с мазями, умеренными физическими нагрузками, ЛФК, плаванием, массажами и другими оздоровительными процедурами.

Показания и правила использования ИК ламп

Как и все устройства, используемые для лечения, инфракрасные лампы имеют свои противопоказания, поэтому важно проконсультироваться с врачом. Основные проблемы, при которых назначается применение ИК-ламп следующее:

Кроме основных показаний с помощью ИК-лампы можно укрепить организм, снять напряжение, улучшить состояние при неврозах, синдроме хронической усталости и проявлениях климакса.

Противопоказания

Кроме положительных лечебных эффектов есть ряд случаев, когда использование ИК-излучателей способно навредить организму. Основные из них:

Если возникает индивидуальная непереносимость или появляются неприятные ощущения во время прогревания, немедленно прервите процедуру и посоветуйтесь с врачом.

Полезные советы

В некоторых случаях первое применение инфракрасной лампы вызывает небольшое усиление боли или кратковременное ухудшение состояния. Такая реакция организма на инфракрасное излучение нормальна, поскольку оно оказывает действие на сосуды и кровоток. Обычно в течение максимум 4-х часов все приходит в норму. Лечение проходит курсами по 10-15 процедур каждый, продолжительность 10-30 мин, в зависимости от проблемы. Лампу ставят на расстоянии 20-30 см от участка, на который требуется воздействовать. Все эти цифры – общие рекомендации, поскольку каждый случай индивидуален, а длительность прогревания, расстояние зависит от возраста и чувствительности кожи. В случае, когда процедура проводится ребенку, то чтобы избежать ожога расстояние должно быть 30 см, так же как при лечении заболеваний и повреждений кожи.

Инфракрасные лампы для лечебных целей в широком ассортименте представлены в сети магазинов «Ваше здоровье» Киева и Харькова, заказать товар можно на сайте компании med-magazin.ua, доставка по Украине в течение 3 дней.

Читайте другие интересные рубрики

Источник

Приручённое тепло: инфракрасный обогреватель своими руками

С наступлением холодов возникает необходимость основного или дополнительного обогрева жилых и подсобных помещений. Торговля предлагает массу отопительных приборов, но хороший влетит в копеечку, а дешёвые не слишком эффективны. Выходом станет изготовление инфракрасного обогревателя самостоятельно. С умелыми руками и необходимыми знаниями это не составит труда.

Устройство и принцип действия инфракрасного обогревателя

Во времена, когда Санкт-Петербург ещё был Ленинградом, о соляриях не слышали, а зарубежные курорты были доступны единицам, я нередко наблюдала любопытную картинку. С первыми лучами весеннего солнца на заснеженном пляже у Петропавловской крепости появлялись любители загара. Ловя солнечные лучи, они выстраивались вдоль гранитных стен в купальниках и зимней обуви, и умудрялись не простудиться.

Это не удивительно: нагретый солнцем гранит отдавал тепло выстроившимся вдоль стен телам. И неплохо, надо сказать, это делал. По такому принципу работает и инфракрасный обогреватель.

Любой предмет или вещество, нагретые до определённой температуры, начинают излучать тепловые волны в инфракрасном диапазоне. Лучи проходят сквозь воздух и попадают на поверхности, где происходит преобразование лучистой энергии в тепловую. А уже они обмениваются теплом с окружающим воздухом.

Инфракрасные обогреватели нагревают не воздух, а предметы и поверхности.

Преимущество такого способа обогрева в том, что лучи не поглощаются воздухом, а только слегка рассеиваются им. Это позволяет не тратить драгоценную энергию на обогрев неиспользуемого пространства, сделать воздействие направленным.

Инфракрасные лучи поглощаются поверхностями, которые затем отдают тепло окружающему воздуху

Такая особенность ИК отопительных приборов даёт простор для использования в качестве основного, дополнительного или локального обогрева. Область применения приборов:

В отличие от обогревателей других типов, ИК печки нагревают помещение очень быстро.

Основные элементы приборов — нагреватель он же излучатель, и рефлектор (отражатель). Нагревательный элемент испускает ИК волны, отражатель служит для концентрации излучения и придания ему нужного направления.

Излучатель и отражатель помещают в корпус, обычно из нержавеющей стали. Для защиты от перегрева приборы снабжаются термостатом.

Виды ИК обогревателей

ИК обогревателем можно считать любое нагретое тело, отдающее тепло при помощи излучения в ИК диапазоне, тогда как другие пути передачи сведены к минимуму. По источнику энергии обогреватели бывают:

Электрические различаются типом ТЭНа (теплоэлектронагревателя), ими служат галогеновые, кварцевые, карбоновые лампы, керамические пластины со встроенным кабелем. Знакомый нам рефлектор — «тарелка» со спиралью, намотанной на керамический цилиндр, тоже относится к ИК обогревателям.

Различают отопительные приборы и по месту установки. Выделяют несколько групп:

Потолочные экономят полезное пространство в помещении, распространению лучей ничто не мешает. Этим они выгодно отличаются от настенных и напольных, радиус действия которых ограничен из-за мебели и других преград на пути распространения тепловых волн.

Есть также компактные модели. Предназначены для локального обогрева, мощность их невелика. Такие приборы можно взять с собой в путешествие, на рыбалку, пикник, или обогреться в автомобиле.

Ещё одно различие — длина волны излучения, определяющая сферу применения отопительных приборов.

Простые варианты ИК обогревателей несложно изготовить самостоятельно. Но для начала необходимо рассчитать необходимое количество приборов для отопления помещения.

Расчёты

Количество обогревателей определяется исходя из мощности приборов и площади помещения. В среднем для обогрева 1 м 2 площади требуется мощность 100 Вт. Это означает, что для помещения площадью 10 м 2 понадобится обогреватель мощностью 1 кВт, а для площади 20 м 2 таких приборов потребуется два.

Изготовление ИК обогревателей своими руками

Любая лампа накаливания может послужить ТЭНом для ИК отопительного прибора. Рассмотрим, как изготовить такую печку.

Из ламп накаливания

В качестве источника теплового излучения, КПД ламп накаливания составляет 97 процентов, и только оставшиеся 2—3 процента тратятся на освещение.

В лампе накаливания только 3 процента энергии идёт на освещение, и 97 на обогрев

При последовательном соединении двух ламп напряжение на них упадёт в два раза, соответственно уменьшится светоотдача. При этом уменьшится количество потребляемой энергии, и она почти полностью будет преобразовываться в тепловую. Чтобы обогреть рабочую зону в 3 кв.м., понадобится изготовить печку мощностью в 300 Вт.

Для этого потребуется 3 пары лампочек по 150 Вт. При последовательном соединении мощность пары составит 100 Вт, это легко измерить мультиметром. Между собой пары соединяются параллельно, что увеличивает мощность прибора в три раза, до 300 Вт.

Лучи от параболического рефлектора частично отражаются обратно в лампу, в бипараболе этого не происходит

Важна также форма рефлектора. Парабола отражает часть лучей обратно в лампу, бипарабола лишена этого недостатка.

Для работы подготовьте необходимые материалы и инструменты:

Теперь определитесь с габаритами прибора — они рассчитываются исходя из размеров ламп. Колбы не должны соприкасаться, оставьте между ними зазор в 1 см. Предусмотрите некоторое расстояние между лампами и бортиком корпуса.

Между лампами в корпусе оставьте расстояние в 1 см

После расчётов можно приступать к изготовлению.

Поперёк рамки прикрепите две алюминиевые полоски для жёсткости конструкции

У банок обрежьте крышку и дно

Соедините заготовки для рефлектора заклёпками

Прикрепите рефлектор к раме сначала по центру, затем по краям

Прикрепите к рамке алюминиевые полоски для крепления патронов

Вкрутите лампочки в готовую конструкцию

Подсоедините к патронам провода

Обогреватель можно подключать и пользоваться

Видео: инфракрасный обогреватель из ламп накаливания своими руками

Из старого рефлектора

Другой вариант — печка с открытой спиралью из нихрома. Для него можно использовать вышедший из строя прибор.

Кроме самого рефлектора, для работы вам понадобится:

Нихром — сплав никеля и хрома с различными добавками, не плавится и не окисляется при высоких температурах.

Очистите рефлектор от пыли и грязи, проверьте целостность электрического шнура, вилки и клемм соединения со спиралью. После этого можно приступать к работе.

Замените старую спираль на изготовленную своими руками

Газовый ИК обогреватель

Следующий вариант подойдёт для обогрева гаража или мастерской, в жилых помещениях его использовать нельзя из-за высокой пожароопасности и образующегося угарного газа.

Преимущество прибора в том, что для него не требуется электричество. Можно использовать даже на открытом воздухе, вдали от цивилизации.

Для работы понадобится:

Газовые горелки есть в продаже, но предназначены они для подогрева пищи, а тепла от них немного. Чтобы заставить прибор давать тепло, необходимо изготовить рассеиватель.

Такой миниатюрный обогреватель удобно взять с собой в поездку

Импровизированная печка готова. Несмотря на миниатюрные размеры, она даёт достаточно тепла. Ёмкости пол-литрового баллона хватает на 3—4 часа непрерывной работы.

Видео: газовый инфракрасный обогреватель своими руками

В помещении с газовой печкой обязательно должна быть вентиляционная система для отвода продуктов горения.

Более простой вариант можно изготовить, свернув несколько слоёв сетки в рулон и прикрепив его хомутом непосредственно к горелке. Нагрев такой печки можно регулировать, уменьшая или увеличивая подачу газа.

Газовые ИК обогреватели используются в мастерской, гараже или на открытом воздухе

Видео: изготовление газового ИК обогревателя

Обогреватель на 12 вольт

Описанные варианты хороши, если есть электрическая розетка с напряжением 220 вольт или газовый баллончик. А что делать, если под рукой только источник питания с напряжением 12 вольт? Портативный обогреватель можно изготовить и в этом случае. Основой ему послужит самодельная термоплёнка.

Для его изготовления понадобится:

Для изготовления мини-обогревателя понадобятся стеклянные пластины, фольга и клей

Подготовив всё необходимое, приступаем к работе.

В качестве кортуса используйте деревянный брусок

По такому же принципу действует термоплёнка, выпускаемая промышленным способом.

Вместо стекла можно использовать слоистый пластик, тогда сажу заменяют смесью графита с эпоксидным клеем. В обоих случаях мы получаем углеродистый излучатель.

Правила эксплуатации и ухода за самодельными обогревателями

Они просты. Главное здесь — безопасность устройства для окружающих во время работы.

Самостоятельное изготовление ИК обогревателя — дело прибыльное. Ведь сэкономил, значит, заработал. Приложив немного усилий и минимум средств, вы получите эффективный и экономичный прибор, который согреет в холодное время года, где бы вы ни находились.

Источник