Стельки с электроподогревом: Стельки с подогревом «Сибиряк»

обзор с замахом на диссертацию / Аксессуары и одежда / iXBT Live

Содержание

• Практические испытания стелек с подогревом
• Подготовка техники для подачи на стельки с подогревом повышенного напряжения питания и испытания с повышенным напряжением
• Окончание симпозиума

Помнится, в прошлом обзоре (это были рукавицы с подогревом, ссылка в конце текста) я упоминал, что ко мне уже едут стельки с подогревом.

Так вот: они довольно быстро доехали (за 2 недели), и сейчас Вашему вниманию будет представлен обзор сих высокотехнологичных изделий. 🙂

Точнее, хотелось бы видеть здесь что-то высокотехнологичное с автоматикой, термостабилизацией и т.п., но не сбылось.

Тем не менее, научный подход к анализу этих изделий будет присутствовать во всей красе, включая расчёты и методические рекомендации.

Впрочем, обо всём по порядку.

Так выглядит рекламная картинка этих стелек:

Стельки продаются в двух градациях размеров: с 35 по 40 и с 41 по 46 (EU).

Комплект поставки состоит из собственно стелек и USB-кабеля.

Материал стелек — синтетический, предположительно, пористая резина (на ощупь стельки мягкие).

С одной из сторон на эту резину наклеена грубая материя (на которую нанесена разметка для выреза под размер, это — нижняя сторона), а с другой стороны – материя мягкая и бархатистая (это — верхняя сторона стелек).

 Так выглядят стельки с нижней стороны (где разметка):

С обратной (верхней) стороны стелек ничего нет:

Кабель для подачи питания выходит из средней части стельки:

В месте выхода кабеля видно, что стельки состоят из двух половинок, склеенных между собой.

Клей — липкий, «невысыхающего» типа, как на изоленте.

Из этого проистекает, что половинки стелек потенциально могут расслаиваться и смещаться друг относительно друга; особенно при нагреве, совмещённом с физической нагрузкой.

А посему целесообразно дополнительно скрепить половинки нитками по краям в нескольких местах, особенно — вблизи выхода кабеля (что и было сделано).

Через щель рядом с выходом кабеля между частями стельки был виден нагревательный элемент в обрамлении из светлой ткани. Подходящие по форме и размеру нагревательные элементы можно найти и отдельно на Алиэкспресс, например, здесь.

Выглядят подобного рода нагревательные элементы так (картинка с Алиэкспресс):

Так что желающие заняться рукоделием могут себе соорудить и другие устройства для подогрева разных частей тела (не забываем об электробезопасности!!!).

Кабели, выходящие из стелек, имеют длину 13.5 см и оканчиваются цилиндрическими разъёмами:

На следующем фото — кабель для подключения стелек к power bank (пауэрбанку):

Этот кабель и стал главным техническим разочарованием (не в смысле плохого качества, а в смысле технической примитивности).

Если, например, на кабеле для рукавиц был сенсорный (!) выключатель, то здесь нет вообще никакого: ни сенсорного, ни механического! Включить или выключить стельки можно, только подключив USB-разъём к пауэрбанку или вытащив его.

Кабель для подключения стелек — довольно длинный (145 см).

Он состоит из сдвоенных проводников с тонкой продольной перемычкой между ними; так что проводники кабеля, идущие к разным стелькам, можно разделить друг от друга на любую желаемую длину.

Чтобы после определения оптимальной точки разделения проводников они не продолжили расползаться дальше, желательно точку раздела как-то зафиксировать (например, плотно обмотать несколькими витками жесткого провода).

Оканчивается кабель ответными частями к цилиндрическим разъёмам на стельках:

Наиболее удобным при эксплуатации оказалось пропустить кабель к стелькам не снаружи, а внутри штанов.

Если же пустить кабель снаружи, то это будет не удобно; да и вообще его тогда можно будет легко порвать, зацепившись за какое-либо препятствие.

Практические испытания стелек с подогревом

Начнём со скучных технических измерений и расчётов.

Первым делом было замерено потребление тока от пауэрбанка с напряжением выхода 5 В.

Оно составило почти точно 1.6 Ампера, что очень мило. Это означает, что эти стельки с подогревом можно запитать от любого стандартного пауэрбанка с током выхода в 2 Ампера, коих в продаже — хоть пруд пруди.

Во время этого же эксперимента было определено, что подогреваются стельки в районе пальцев (кроме кончиков) и посередине стельки; пятка остаётся без подогрева.

Полевые испытания показали, что недостатком это не является.

Затем было замерено сопротивление нагревательного элемента стельки со стороны собственного цилиндрического разъёма (а не со стороны USB-разъёма «длинного» кабеля).

Оно составило 5.3 Ом.

Сопротивление соединительного кабеля (до одной стельки) составило 0.95 Ом.

Не могу сказать, чтобы эти цифры порадовали. Из них можно подсчитать КПД системы «стельки + кабель».

Кпд составляет 5.3/(5.3 + 0.95) = 0.848 (~85%).

А мощность, получаемая одной стелькой, составит при питании от источника 5 Вольт (пауэрбанка)  I*U = I^2*R = (5 V / 6. 2 * 5.3 Ohm = 3.382 Вт.

 Мощность в стельке получается, прямо скажем, не очень большой.

А ведь ещё надо учесть, что эта мощность распределяется в двух направлениях: в сторону ноги и в сторону подошвы ботинка (сапога).

Если допустить, что мощность распределяется пополам (в одну и другую сторону), то ноге от стельки достанутся только 1.7 Ватта. Улучшить эту величину можно, если под стельку с подогревом положить ещё обычную стельку (чтобы не греть зазря подошву ботинка (сапога). Что и было сделано для увеличения эффективности нагрева.

Теперь — в путь!

Лично мне эти стельки потребовались для согрева ступней во время катания на велосипеде; именно в этом качестве они и проверялись при полевых испытаниях .

Первое испытание — сравнительное: сравниваем ощущения ноги с подогревом и ноги без подогрева.

Температура — минус 5 градусов, время в пути на велосипеде — 1.5 часа, стельки вложены в типовые зимние сапоги.

В принципе, если при такой температуре крутить педали достаточно интенсивно, то ноги и без подогрева не замерзают.

Но здесь испытания показали, что ноге с подогревом всё-таки немного теплее и комфортнее, чем ноге без подогрева.

Следующие испытания, проведённые при более холодной погоде (около минус 9 градусов) показали, что нагрев стелек для более жесткой погоды является недостаточным.

Надо повышать мощность, подаваемую на стельки.

К сожалению, пауэрбанков с возможностью подачи на нагрузку напряжений в диапазоне 6-8 Вольт под рукой не нашлось (да и существуют ли они?!).

Посему было принято решение использовать понижающий DC-DC преобразователь, запитав его от пауэрбанка с высоким напряжением на выходе (16-24 В).

Подготовка техники для подачи на стельки с подогревом повышенного напряжения питания и испытания с повышенным напряжением

Итак, чтобы повысить нагрев сколь-нибудь существенно, надо довести мощность на каждой стельке хотя бы до 5 Вт (при том, что в предыдущем эксперименте с питанием от 5 Вольт мощность составила только 3. 4 Вт).

Имеющийся у меня в хозяйстве пауэрбанк мог отдавать напряжения в диапазоне 16-24 В, а это слишком много.

Так выглядит этот пауэрбанк (модель IconBIT FTB 16000S):

Сейчас этот пауэрбанк уже не выпускается, но эта проблема — решаемая (подробнее — в завершающей главе).

Подавать от такого пауэрбанка питание напрямую на стельки нельзя.

Даже при нижнем напряжении из этого диапазона (16 В) можно сжечь нагревательный элемент; либо, если он не сгорит, можно превратить стельки в орудие пытки инквизиции (поджаривание пяток).

Можно для гашения лишнего напряжения использовать банальный резистор, но это приведёт к катастрофическому падению КПД всей системы.

Так что выход — только один: использовать понижающий DC-DC преобразователь.

Готового DC-DC преобразователя на нужное напряжение не было; в связи с чем я решил для этой цели переделать давно валяющийся у меня без дела автомобильный преобразователь 12 В -> 5 В, вставляющийся в прикуриватель.

Внутри преобразователя оказалась треугольная плата, основанная на ШИМ-модуляторе TL494.  

Эта микросхема известна с древнейших времён, и работа с ней затруднений не вызывает.

Для повышения напряжения на выходе оказалось достаточным соединить контакт 1 микрухи через резистор с землёй. Номинал резистора указывать не буду, т.к. в разных реализациях преобразователя он будет разным.

И вот что получилось в результате этого «колхозстроя» (вид с двух сторон):

На последней фотографии над микросхемой виден резистор, припаянный для подъёма напряжения выхода.

В итоге напряжение на выходе составило на холостом ходу 6.32 В:

Но интересно, что под нагрузкой (один ботинок со стелькой) напряжение не только не падает, но и даже немного повышается (почти до 6.5 В):

К сожалению, два ботинка одновременно запитать эта схема не смогла: срабатывала защита, и напряжение падало до 4 В.

Так что «боевые испытания» пришлось проводить с подогревом только одной стельки; что даже лучше позволило оценить эффективность подогрева.

Мощность, рассеиваемая в стельке, составила I^2*R = 1. 2*5.3 = 5.84 Вт; что немного  превосходит планируемые 5 Вт.

Испытания проводились при температуре минус 12 градусов, продолжительность — 1.5 часов.

Результат оказался позитивным: ступня с подогреваемой стелькой чувствовала себя очень хорошо.

Для создания комфорта обеим ногам пришлось по ходу испытания переключать нагрев с одной стельки на другую.

Окончание симпозиума

Испытания показали, что примитивность стелек (отсутствие регулировки мощности) не позволяет их использовать для создания комфорта при любых погодных условиях (существенных холодах в частности).

При эксплуатации «как есть» они подходят только для небольших морозов; да и то при условии, что под стелькой с подогревом будет ещё и обычная стелька (для предотвращения утечки тепла в сторону подошвы ботинка).

Для эксплуатации при сколь-нибудь серьёзных морозах потребуется повышение напряжения питания сверх стандартных 5 В, которые отдают большинство обычных пауэрбанков.

Наиболее оптимальным будет, видимо, использование пауэрбанка на высокое напряжение (от 12 В), но с последовательным соединением с управляемым понижающим DC-DC преобразователем, который мог бы обеспечить напряжение на выходе в пределах 5 — 6. 5 Вольт. В этом случае пользователь сможет подстраивать мощность нагрева в соответствии с текущими погодными условиями.

При этом описанный в обзоре «колхоз» ни в коем случае не рекомендуется к применению: это было решение для быстрой реализации идеи, а не для долговременного использования.

Отдельной проблемой будет «добыча» от пауэрбанка повышенного напряжения. Пауэрбанки, дающие на выходе сразу напряжение выше 5 В, сейчас — редкость. Проще приобрести пауэрбанк с поддержкой «быстрой зарядки» со стороны выхода, а дополнительно к нему докупить триггер (иногда называемый «приманкой»), который принудительно переводит пауэрбанк в режим выдачи повышенного напряжения (9-12 Вольт). Ссылка на обзор такого триггера — в конце текста.

Но надо иметь в виду, что напряжение 9 или 12 В тоже напрямую подавать нельзя. При напряжении свыше 6.5 В начинается температурная деформация стелек. 

Подводя окончательные итоги всех изысканий, придётся волей-неволей прийти к печальному выводу: «доведение до ума» этих стелек приведёт к существенному росту затрат (пауэрбанк с поддержкой «быстрой зарядки» + триггер + DC-DC преобразователь). Да и набивать карманы этим добром не всегда будет удобно.

Стоит ли оно всей этой возни — не знаю. Мне-то уже отступать некуда. 🙂

Последняя и самая элементарная рекомендация — при обрезке стелек с подогревом под размер обуви постараться не отрезать лишнего. Лучше провести несколько итераций подгонки.

Стельки с подогревом были приобретены на Алиэкспресс у этого продавца. Цена на дату обзора — $6.7 за размер 35-40 и $7 за размер 41-46; на странице продавца могут быть купоны или промокоды на доллар (а могут и не быть, но внимательно посмотреть надо). Цена может меняться; если у других продавцов будут дешевле, то тоже можно брать — товар одинаковый.

Некоторые виды стелек с подогревом можно найти и на сервисе Яндекс.Маркет (даже с пультом дистанционного управления!), но они не испытаны; а точно таких же, как в обзоре, там не найдено.

Всем спасибо за внимание!

Дополнительные материалы по теме:

— Обзор рукавиц с подогревом;

— Обзор триггеров для получения напряжений 9 или 12 В от пауэрбанков с поддержкой «быстрой зарядки».

Стельки с подогревом. ТОП 5 производителей электростелек

Красота и Здоровье

9 лет тому назад

от Mira

Зачастую, зимой совершенно не хочется выходить на улицу — холод проникает даже через очень теплые сапоги. После такой «мучительной» прогулки нужно приложить немало усилий, чтобы согреться: выпить чай, «обнять» батарею, залезть в постель. Сегодня проблема холодных ног решается не только шерстяными носками и дорогими ботинками, но и такими необычными предметами, как стельки с подогревом.

Для чего нужны стельки для подогрева?

Забудьте о вечном холоде зимой! Отправляясь на прогулку, рыбалку или в поход вы просто можете вложить стельки с функцией подогрева в ботинки. В течении дня они будут согревать ваши ноги и помогут забыть о дискомфорте. Между тем, такие стельки вам не нужны, если вы носите качественную обувь от производителя, который уже долгие годы радует своих клиентов надежной продукцией и гибкими ценами.

Во всемирной паутине есть немало информации о стельках, которые защищают ноги от холода. Преимуществом данных новинок является использование специальных ортопедических супинаторов, а в комплектацию некоторых из них входит пульт управления.

Как устроена стелька с подогревом?

Стелька оснащается вкладышем-грелкой, размещающейся в полой части. На протяжении нескольких часов она эффективно защищает ноги от холода. Выполняется стелька из полипропиленового материала, сохраняющего форму ноги и равномерно распределяющего тепло. В магазинах сегодня представлены согревающие стельки двух видов: из натуральной кожи и из искусственной замши. Ее носовая часть имеет перфорированную поверхность, которая помогает пальцам ног свободно согреться. Нижняя часть снабжается вдавленными каналами, распределяющими теплый воздух по всей стопе.

Но не все стельки с подогревом могут четко выполнять свои функции: нередко потребитель платит за некачественный товар, который совершенно не оправдывает его ожиданий. Получается, что деньги потрачены, а ноги продолжают мерзнут. Поэтому, чтобы не ошибиться в выборе, давайте ознакомимься с ТОП производителями стелек для обуви с подогревом и с характеристиками данной продукции.

Стельки с подогревом ThermaCELL

С изделиями этой компании комфортный микроклимат в ботинках вам обеспечен. Ваши мысли уже не заняты проблемой обогрева ног при ходьбе. Несмотря на использование электричества, проводов в данной модели нет. Устройство ThermaCELL работает следующим образом: оно вставляется в зарядное устройство на 3 часа (при первой зарядке — на 6 часов), затем помещается в сапог или ботинок. Стелька с подогревом работает на литий-ионовом аккумуляторе, которого хватает на 5 часов. Общий ресурс составляет 3000 часов на 500 подзарядок. Подогрев включается или выключается при помощи пульта, который удобно размещается в кармане. Имеется три режима подогрева и 5 возможностей подстройки размеров.

Стельки с подогревом Blazewear

Изделие данной британской компании можно подрезать для обуви любого размера. Внутри стельки находится карбоновая пластина, которая нагревается от инфракрасного излучения почти до 46 градусов. Излучение помогает улучшить циркуляцию крови и равномерно распределить тепло по всей стопе.  Нагревательный элемент находится прямо под пальцами. Блок управления каждой стельки крепится на голень или на внешнюю сторону ботинка. Как и в первом варианте, стелька работает на батарейках, а обогрев контролируется выключателем на блоке питания.

Стельки с подогревом DiClime

Еще одна фирма производит качественные подогревающие стельки, которые отлично сохраняют тепло ваших ног во время катания на лыжах или длительной прогулки. Современные модели DiClime лишены недостатков.  Они оснащаются встроенным аккумулятором, который, благодаря своей форме, незаметно крепится к щиколотке и не мешает при ходьбе. Работает они при помощи инфракрасных нагревательных элементов, которые благотворно действуют на организм человека о поддерживает естественный теплообмен. Специальный датчик позволяет экономить зарядку аккумулятора.

Стельки с подогревом Insoler

Преимуществом изделий от данной компании является их способность принимать физиологическую форму, каким обладает тот же супинатор. Тепло от прибора, воздействующее на стопу, в состоянии даже вылечить боли в ногах. Мощный  аккумулятор встроен в зону пятки, где располагается вход для зарядного устройства и кнопка, при нажатии которой стелька начинает излучать тепло. Встроенные микросхема и термоэлемент поддерживают высокую температуру долгое время, а заряжается устройство 2 часа. 2 индикатора показывают степень подзарядки аккумулятора.

Стельки с подогревом HeatFabric

Область нагрева согревающих стелек HeatFabric располагается под пальцами ног, требующих больше тепла. Как и все остальные модели, данные стельки тоже можно обрезать по линиям разметки для получения необходимого размера. Стельки этой фирмы сделаны из плотного пенистого материала EVA: такая основа смягчает удары и одновременно обеспечивает высокий уровень комфорта, а качественная ткань сверху обеспечивает оптимальный микроклимат ступни. Нагревательный элемент равномерно и непрерывно распространяет тепло по всей поверхности ног почти 8 часов, обеспечивая комфортный нагрев. Электрический провод, который находится на внутренней стороне стельки в центре, исключает натирание ног.

обогреватель

Вам также может понравиться

Heated Insoles for Shoes — The Warming Store

Heated Insoles for Shoes & Boots

9

7

Стельки с подогревом

Gen-X4 для силовых видов спорта • GEARS

Щелкните изображение, чтобы открыть расширенный вид

Стельки с электроподогревом | Gen-X4

Подключайте наши стельки с электроподогревом напрямую к аккумулятору 12 В мотоцикла, снегохода или квадроцикла, чтобы ваши ноги оставались в тепле во время езды. Добавьте переносной аккумулятор, чтобы поддерживать тепло, когда вы не в спортивном автомобиле.

Цена

44,95 доллара США

Только стельки с подогревом

Добавить 1 Y-разветвитель

Добавьте 1 Y-разветвитель и 1 коаксиальный кабель для батареи

Артикул: 100320-1

Варианты продукта

Только стельки с подогревом
— 44,95 доллара США

Добавьте 1 Y-разветвитель
— 64,94 доллара США

Добавьте 1 Y-образный шнур-переключатель и 1 коаксиальный шнур батареи
— $85,93

• Изготовлен из легкого пеноматериала EVA для повышения комфорта
• Нагревательный элемент из углеродного волокна покрывает всю поверхность стопы и обеспечивает равномерный нагрев
• Противоскользящий материал под стелькой предотвращает скольжение
• Можно переключать с одной обуви на другую
• Можно обрезать ножницами под любой размер обуви

ПРИМЕЧАНИЕ. Мы рекомендуем носить ветрозащитную и водонепроницаемую обувь для максимального сохранения тепла.

Щелкните здесь, чтобы просмотреть руководство по эксплуатации в формате PDF на новой вкладке.

Дополнительный портативный аккумулятор

Подумайте о приобретении одного из наших комплектов переносных аккумуляторов для одежды с подогревом (SKU 100268-1), если вы хотите использовать стельки с подогревом, когда выходите из автомобиля. Другими словами, портативная батарея позволит вам использовать эти стельки во время катания на лыжах, сноуборде или просто на прогулке в холодный день.

Электропроводка

• Чтобы подключиться напрямую к аккумулятору 12 В в вашем автомобиле PowerSport, вам нужно будет добавить:
• Y-образный шнур для носков/стелек с подогревом (SKU 100233-1)
• Коаксиальный аккумуляторный шнур (Артикул 100227-1)
• Если у вас уже есть наколенники Gears Gen-X3 или Gen-X4 с подогревом для ног, дополнительная проводка не требуется, так как эти стельки с подогревом можно подключать непосредственно к скрытым заглушкам в нижней части каждой накладки
• Дополнительно: у вас есть возможность приобрести наш контроллер температуры (SKU 100230-1) для точной настройки температуры.

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ. Одежда с подогревом Gen-X3/X4 не имеет обратной совместимости с одеждой с подогревом Gen-X2. Попытка подключить этот предмет к одежде с подогревом Gen-X2 приведет к его порче и АННУЛИРОВАНИЮ гарантии. Гарантия распространяется только на нагревательные элементы. Нормальный износ не является гарантийным дефектом.

Схема бесшовного подключения

Если у вас есть другие предметы одежды Gears с подогревом, вы можете легко добавить это в свою комплектацию! На схеме ниже показано, как легко соединить нашу одежду с подогревом. Gen-X3 и Gen-X4 совместимы друг с другом. Обратите внимание, что куртку с подогревом на диаграмме ниже можно заменить жилетом с подогревом.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как соединить различные элементы нашей одежды с подогревом

 

В: Каковы характеристики?

A: Подключается к 12-вольтовой батарее, обеспечивает 14,5 Вт тепла и потребляет 1,2 А/пара.

————

В: Будет ли это работать вместе с одеждой с подогревом других марок?

А: Да! Вся наша одежда с подогревом совместима с Firstgear, Gerbing, Warm & Safe и Venture Heat. Если у вас есть наколенники с подогревом для ног другого производителя, у которых в нижней части есть штекерные разъемы, и вы хотите использовать эти стельки с подогревом, то для их подключения вам понадобится адаптер (артикул 100386-1).

————

В: В чем разница между Gen-X3 и Gen-X4?

A: В Gen-X3 используется нагревательный элемент на медной основе (сделано в США), тогда как в Gen-X4 используются волокна Zepto (сделано во Франции). Таким образом, Gen-X4 быстрее нагревается, выделяет больше тепла и легче. Оба продукта замечательные, но Gen-X4 — это всего лишь небольшая модернизация!

Нужна помощь в выборе идеального товара или размера? Спросите нашу команду поддержки клиентов в чате в углу или по телефону (647) 400-3081.