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Auslegung eines Heizdrahtes |
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BID = 980757
chacoon
Gerade angekommen
Beiträge: 5
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Hallo werte Gemeinde!
Ich möchte einen Heizdraht auslegen, der eine Temperatur um die 70°C erreichen soll.
Dieser soll mit 4 1,2V Akkus betrieben werden, also mit 4,8V.
Beispiel: Ein Widerstandsdraht Isachrom 60 mit einem Widerstand 5,65 Ohm/m und eine Länge von 400mm hat dann einen Widerstand von 2,26 Ohm.
Damit komme ich auf einen Strom von 2,1A (I=U/R) und eine Leistung von 10,2W (P=U*I).
Das sollten Akkus mit 2Ah theoretisch knapp unter einer Stunde aushalten. Das ist mir mehr als genug.
Über [c * m * (T-T0)] / P = t kann ich mir nun ausrechnen, wie lange der Draht benötigt, damit er die Temperatur T=70°C erreicht. Das bringt mich aber noch nicht weiter.
Wie bekomme ich nun raus, welche Temperatur der Draht an unbewegter Luft erreichen würde?
Ich habe gelesen, dass man Leistungsverluste durch Strahlung von ca. 30-40% annehmen kann. Das hilft mir aber immernoch nicht weiter.
Bei Heizfolien wird eine ungefähre Oberflächentemperatur an der Luft angegeben. Ich konnte aber keinen Bezug zwischen Leistung und Temperatur herstellen :-/
Weiß jemand, wie man (zumindest ungefähr) auf die erreichte Temperatur kommen kann?
Den Draht kann ich mir dann passend ausrechnen, damit der Widerstand stimmt...
P.S.: Ich habe keine passende 5V Heizfolie gefunden, daher will/muss ich das mir einem Heizdraht umsetzen. Mit 12V Folien funktioniert das mit Batterien nicht und die sind Pflicht für meine Anwendung(!) |
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BID = 980759
chacoon
Gerade angekommen
Beiträge: 5
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Oh, ich vergaß:
Der Draht soll um einen Aluminiumbehälter gewickelt werden und den Inhalt (Wasser) auf 70°C erhitzen.
Also doch nicht Heizdrahttemperatur an der Luft...  |
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BID = 980764
der mit den kurzen Armen
Urgestein
Beiträge: 17431
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Zäumst du den Gaul nicht von hinten auf ? Normal lässt man den Draht Heiser werden und schaltet bei erreichen der gewünschten Temperatur die Heizung aus. Bedenke aber deine 2Ah Akkus werden einen Strom von rund 1 A mit viel guten Willen max 30 Min bringen!
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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!
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BID = 980769
perl
Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| | und den Inhalt (Wasser) auf 70°C erhitzen. |
Welche Menge Wasser, welche Anfangstemperatur, wie schnell?
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BID = 980771
chacoon
Gerade angekommen
Beiträge: 5
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Zitat :
| | Normal lässt man den Draht Heiser werden und schaltet bei erreichen der gewünschten Temperatur die Heizung aus. |
Ja, ich wollte eine Temperaturregelung eigentlich vermeiden. Aber wie ich mittlerweile gelesen habe, hängt die Temperatur natürlich von diversen Umgebungsparametern ab...
Zitat :
| | Welche Menge Wasser, welche Anfangstemperatur, wie schnell? |
ca. 1l Wasser, Anfangstemperatur 20°C, Dauer ca. 10-20 Minuten.
Eine vereinfachte Überschlagsformel wäre sehr hilfreich. Ich will nicht, dass der Draht sich erst innerhalb kurzer Zeit auf x hundert Grad erhitzt und die Regelung zu spät einsetzt.
Also irgendeine Überschlagsformel, die mir sagt, ob ich 0,5m oder 3m Heizungsdraht benötige.
Für die Regelung würde ich dann erstmal einen Bimetallschalter 250 V 10 A Öffnungstemperatur (± 5°C) 85 °C Schließ-Temperatur 70 °C von Conrad probieren.
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BID = 980772
der mit den kurzen Armen
Urgestein
Beiträge: 17431
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Erstens soll die Wärme über das Alu an das Wasser abgegeben werden. Dazu kann auch der Draht 800 Grad heiß werden, das wird er aber nur wenn er eben seine Wärme nicht an das Alu und das Wasser abgibt. Zweitens sollte die Heizung bei erreichen der 70 Grad abschalten , das bedeutet der Kontakt öffnet bei 70 Grad! Drittens kannst du dir ja mal ausrechnen welche Energie notwendig ist um 1kg Wasser um 50 Grad zu erwärmen! Grob überschlagen sind das 4200Ws:(1kg*1k)*50k*1kg = 210000 Ws =210000V*A*s bei 4,2V der Spannung deiner Zellen sind das ca 50000As und das durch 3600 sind rund 13 Ah !!! Merkst du was?
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BID = 980792
perl
Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach
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Eher sogar 14Ah, und da ist die Wärmekapazität des Behälters sowie der Verlust am Innenwiderstand noch gar nicht mal berücksichtigt.
Wenn das auch noch in 20 Minuten passieren soll, sind wir bei einem Entladestrom von ca. 42A oder, wenn man die Verluste berücksichtigt, eher 50A.
Zitat :
| | ür die Regelung würde ich dann erstmal einen Bimetallschalter 250 V 10 A Öffnungstemperatur (± 5°C) 85 °C Schließ-Temperatur 70 °C von Conrad probieren. |
Brauchst du nicht, denn mit deinen 2Ah Akku wird die Endtemperatur 28°C nicht übersteigen.
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BID = 980858
chacoon
Gerade angekommen
Beiträge: 5
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Danke für die Hilfe! Dann werde ich mir das wohl nochmal überlegen... 
Schönen Abend!
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