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Forum: Markt Große Metallplatte beheizen


Autor: Jürgen Felsensteiner (ikarus40)
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Hallo,
hat jemand von Euch zufällig eine Idee, wie ich eine große Metallplatte( 
Edelstahl, Kupfer, Alu? was ist am besten?) von 5,2m x 0,40m die in eine 
Arbeitsplatte bündig eingelassen werden soll, bis auf ca. 200 Grad 
gleichmäßig zu erwärmen und zu regeln.
Eine Idee einen fertigen Heizdraht unterhalb aufzukleben ist mir bei 
einen Meterpreis von  ca 80 € und 32 m irgendwie zu aufwendig und suche 
eine möglichst gute jedoch nicht allzu teure Lösung !(ca.500-800 € wäre 
schon ok ).
Vielleicht habt Ihr eine gute Idee, bin für jeden Hinweis dankbar!

Grüsse

Jürgen

Autor: Flo (Gast)
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Vielleicht mit ein paar Kochplatten drunter (werden eher mehr :D),
oder mit Induktion?

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)
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Ich würde einen Edelstreifen 2mm dick nehmen. An den Enden quer dazu je 
eine Kupfersammelschine mindestens 16*25 mm annieten oder besser mit 
Federscheiben und M6 Bolzen alle 5cm aufschrauben. Einen Trafo für min 
3-4 KW nehmen, die Sekundärwicklung runter, 1-2 Windungen 50mm² 
Schweiskabel drauf und ohne Unterbrchung beide Enden jeweils an ein Ende 
der Platte an die Sammelschienen anschließen.
Regeln durch Vollwellenaustastung der Primäseite des Trafos

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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Halogenstrahler könnten auch ne Überlegung wert sein....
Zu allererst solltest du den Leistungsbedarf berechnen.

Autor: Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite
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Jürgen Felsensteiner schrieb:
> Hallo,
> hat jemand von Euch zufällig eine Idee, wie ich eine große Metallplatte(
> Edelstahl, Kupfer, Alu? was ist am besten?) von 5,2m x 0,40m die in eine
> Arbeitsplatte bündig eingelassen werden soll, bis auf ca. 200 Grad
> gleichmäßig zu erwärmen und zu regeln.

Materialwahl hängt wohl hauptsächlich davon ab, was Du damit machen 
möchtest. Edelstahl ist sicherlich das härteste, die besteren 
Wärmeleiter sind natürlich Alu und Kupfer.

> Eine Idee einen fertigen Heizdraht unterhalb aufzukleben ist mir bei
> einen Meterpreis von  ca 80 € und 32 m irgendwie zu aufwendig und suche
> eine möglichst gute jedoch nicht allzu teure Lösung !(ca.500-800 € wäre
> schon ok ).

Einfacher Edelstahldraht tut es bei 200°C auch - das muss kein 
spezieller Heizdraht sein. Aber den muss man natürlich auch irgendwie 
isolieren.
Vielleicht an den kurzen Seiten des Blechs passende Keramikröllchen, um 
die dann der Draht schlangenförmig gespannt wird. Das gibt dann eine 
gleichmäßige Erwärmung.

> Vielleicht habt Ihr eine gute Idee, bin für jeden Hinweis dankbar!

Ich finde die Idee mit den Heizstrahlern nicht schlecht. Wenn die 
Unterseite schwarz mattiert ist (es gibt doch diesen hitzefesten 
Ofenlack), sollte das sehr preiswert gehen.

Eine andere Möglichkeit wäre eine Art Umluftofen. An einer Stelle wäre 
ein ordentliches Heizregister mit Lüfter und dann wird über 
Alurohre/Leitbleche etc. die Luft entsprechend verteilt. Dazu benötigst 
Du unter dem Blech natürlich ein Art geschlossener Kasten

Auf jeden Fall brauchst Du bei so einer Oberfläche richtig Leistung.

Chris D.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Ich häte spontan jetzt auch an Hallogen Heizstrahler gedacht. Wenn Du 
Kupfer und nicht zu dünn nimmst, sollte das die Wärme gleichmäßig genug 
verteilen.

Was willst Du damit eigentlich machen?

Gruß
Tom

Autor: unwissender (Gast)
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Unter der Platte ein mäanderförmig gebogenes Rohr befestigen welches mit 
Öl geüllt ist. Das Öl wird mit einem Durchlauferhitzer erwärmt.

Autor: Mike Hammer (-scotty-)
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>Was willst Du damit eigentlich machen?

Diese Frage sollte erst mal beantwortet werden.
Es ist ein Unterschied ob man Wasser oder irgendwas anders
erhitzen will. Die notwendige Energiemenge dürfte enorm sein,
vor allem wenn die Wärme schnell abgeführt und verloren geht.
Für die notwendige Leistung gibts Formeln.

Was das Material angeht, dürfte Aluminium geeignet sein, aber
in einer Arbeitsplatte auf 200°C zu erhitzen kannste knicken
weil Holz ab ca. 110°C verkohlt.

Autor: Иван S. (ivan)
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Jürgen Felsensteiner schrieb:
> Hallo,
> hat jemand von Euch zufällig eine Idee, wie ich eine große Metallplatte(
> Edelstahl, Kupfer, Alu? was ist am besten?) von 5,2m x 0,40m die in eine
> Arbeitsplatte bündig eingelassen werden soll, bis auf ca. 200 Grad
> gleichmäßig zu erwärmen und zu regeln.

Hallo Jürgen, ich stand voriges Jahr vor einem ähnlichem Problem, aber 
mit kleinerer Fläche (ungefähr 0,4x0,3m). Es handelte sich um die 
Modifikation eines Plattengrills auf Aluoberfläche. Bin mit Heizstäben 
(wie aus dem Backrohr) sehr gut gefahren. Viel Erfolg!

hth, Iwan

PS: Ob Markt dafür das richtige Forum ist? Ich weiss es nicht.

Autor: A. K. (prx)
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Hat jemand schon mal nachgerechnet, wieviel Strom (allg. Energie) man 
braucht um eine ca. 2m² grosse Metallplatte mit 200°C auch nur warm zu 
halten? Gänzlich ohne was drauf.

Autor: Jürgen Felsensteiner (ikarus40)
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Hallo Leute,

schon mal vielen Dank für Eure zahlreichen ideen, echt supi, sind ja 
recht gute und mögliche Ansätze...aber erstmal erkläre ich euch wozu es 
dienen soll.
Die Arbeitsplatte soll 10 m lang sein und auf der unbeheizten seite 
sollen mehrere kleine  U - Profile ( 5m lang) mit  silikon oder 
gummiartige flüssigkeit gefüllt werden die sich dann ausniveliert und 
soll dann zum beschleunigten härten oder trocknen vorsichtig auf die 
Heizplatte geschoben werden.

Ich denke Strom und Öl wären gute Ansätze , Halogen  kann ich nicht auf 
der oberseite nutzen, da das Material dann wahrscheinlich zu heiß wird.


Wenn man die Metallplatte mit hitzebeständigen sikikon in eine Multiplex 
oder Siebdruckplatte einklebt, dürfte ja nichts verkokeln?

Wo gibt`s und was kosten denn ungefähr Durchauferhizter für Öl und 
welches Öl muss wie hoch erhitz werden??

Wie kann man den Wärmebedarf oder die Leistung  berechnen habe dazu 
leider absolut keine Ahnung

Vielen Dank !!


G
LG Jürgen

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Jürgen Felsensteiner schrieb:
> Die Arbeitsplatte soll 10 m lang sein und auf der unbeheizten seite
> sollen mehrere kleine  U - Profile ( 5m lang) mit  silikon oder
> gummiartige flüssigkeit gefüllt werden die sich dann ausniveliert und
> soll dann zum beschleunigten härten oder trocknen vorsichtig auf die
> Heizplatte geschoben werden.

"Kleine U-Profile" verträgt sich bei mir nicht sofort mit "5m lang". 
Kannst du das genauer erklären?

Wäre für das Vorhaben ein geschlossener Umluft-Ofen nicht geschickter?

Autor: Jürgen Felsensteiner (ikarus40)
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Hallo

mit U-Profile meine ich ein Alu Profil 2x2x2 cm als U Form und 5 meter 
lang.

Es könnte auch ein Umluftofen sein, aber dann eben nur Tunnelofen und 
bei Umluft geht ja viel daneben..... ich hatte auch schon an einen 
Pizzatunnelofen gedacht, den ich etwas umbaue, damit die U - Schiene 
absolut in der Waage bleibt ..weis noch nicht ob sich da, das 
Fächenkettenband des Ofens die U-Schiene absolut ruhig verhält und ob 
ich evtl. noch Laufrollen auf der Einfahrseite benötige!


LG Jürgen

Autor: Klaus (Gast)
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@Jürgen Felsensteiner (ikarus40):

Ich habe das noch nicht ganz verstanden: Du möchtest eine große beheizte 
Metallplatte kaufen? Oder möchtest du eine verkaufen? Das is nämlich 
das, was man in einem Markt tut.

Autor: JojoS (Gast)
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mehrere lange Heizstrahler in kurzer Entfernung unter die Platte? Die 
gibt es doch in ca. 1m oder länger. So ein Heizstab hat locker 1kW oder 
mehr, 10 x 1kW sind dann schon satte 10kW -> da muss man etwas Aufwand 
in die Regelung und Übertemp. Sicherung stecken. Die Heizstäbe könnte 
man auch in ein Sandbett packen, in klein habe ich das für eine Heizung 
für eine Aufzuchtschale gemacht.
Die Blechplatte muss auch dick sein, bei ungleichmässiger Erwärmung kann 
sich das sonst verziehen.

Autor: oszi40 (Gast)
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-Variante Öl ist auch nicht ideal, da auf 5m trotz Zirkulation ziemliche 
Abkühlung stattfinden wird.

-Idee 5m dünnes Stahlband (z.B. von Kisten) und kräftiger regelbarer 
Schweißtrafo ?

Autor: Stephan Watterott (Firma: Watterott electronic) (welectronic) Benutzerseite
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Was hältst du von einem Reflowofen (mit Transportband, nicht so ein 
China Pizzabackofen)? Die gibt es gebraucht für um die 300-1000 Euro und 
sollten eigentlich deinen Zweck erfüllen, vor allem ist da schon die 
Reglung + Steuerung drin.

Autor: Mike Hammer (-scotty-)
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>Wenn man die Metallplatte mit hitzebeständigen sikikon in eine Multiplex
>oder Siebdruckplatte einklebt, dürfte ja nichts verkokeln?

Alles aus Holz kannste knicken, es sei denn du machst eine
Isolierschicht aus feuerfestem Material (z.B.Glasfasermatte)
zwischen Holz-und Metallplatte.

Was deinen Energiebedarf angeht lautet die Gleichung:
Leistung P(KW)= Temperaturunteschied(°C) x spezifische
Wärmekapazität (kj/kg x°C) x Masse(kg) / 3600 x Wärmewirkungsgrad()
x Zeit(Std.)

in Klammern stehen die Einheiten.

Die Temperaturdifferenz dürfte ca.185°C betragen.
Die Masse(kg) ergibt sich aus dem Gewicht des Alu das man
selbst ermitteln muss (Masse= Länge x Breite x Dicke x 
Dichte(2,7kg/dm3)).
Die spezifische Wärmekapazität für Alu beträgt 0,921 kj/kg x°C
Den Wirkungsgrad würde ich mit geschätzten 0,8 angeben, kann sich
aber Aufbaubedingt verschieben, je nachdem wie gut der Wärmeübergang 
ist.
Als Zeit kann man z.B. 1 Stunde nehmen die sich je nach Leistung
ändern kann. Wenn man eine Wärmequelle mit bekannter Leistung hat kann
man die Formel nach t(h) umstellen und kann berechnen wie lange das
Aufheizen dauert.

Autor: Torsten W. (wirehead)
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Strahlungs und Konvektionsverluste? (Und das kann man nicht 
vernachlässigen)
Hier ist der Wärmeatlas dein freund.
Bei Thermoöl muss das jemand machen der ahnung davon hat, das ist nicht 
ohne...
Ich würde auch strom nehmen, direckt mit nem Trafo.
Ist allerdings auch so eine sache, denn stellen die kalt werden leiten 
schlechter und die Heizleistung reduziert sich in diesen zonen. Da muss 
man etwas aufs material schauen das da der Temperaturkoeffizient nicht 
zu groß ist.

Autor: Stefan N. (laser)
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Gibt es einen bestimmten Grund, warum du unbedingt die Metallplatte und 
damit hauptsächlich auch die Luft drumherum heizen willst?

Ich würde versuchen, an beiden Seiten des U-Profils jeweils dicke Drähte 
in einigem Abstand parallel anzubringen. Wenn die Profil eloxiert sind, 
können die Drähte auch direkt aufliegen und so die Wärme gut abgeben. 
Dann noch ein Streifen Glaswolle o.ä. zur Isolation nach Außen drüber. 
Der Abstand der Drähte zueinander sollte nach unten hin abnehmen, damit 
der Boden auch ausreichend geheizt wird.
Die Drähte der beiden Seiten dann an einem Ende zusammenschließen und am 
anderen Ende die Sekundärwicklung eines regelbaren Schweißtrafo dran 
hängen und schon hast du eine effiziente Heizung für deine Kunststoffe.

So in etwa:

#o||    ||o#
#o||    ||o#  o : Drähte
#o||____||o#  # : Isolierung
#O|______|O#

Wenn du sehr viele Profile hast, die du nicht alle einzeln umbauen 
willst, könntest du ja mehrere größere Profile nehmen, in die dann quasi 
die kleinen eingeschoben werden können. Die kann man dann auch einzeln 
anschalten, je nachdem, wo gerade was drin ist.

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Jürgen Felsensteiner schrieb:
> Die Arbeitsplatte soll 10 m lang sein und auf der unbeheizten seite
> sollen mehrere kleine  U - Profile ( 5m lang) mit  silikon oder
> gummiartige flüssigkeit gefüllt werden die sich dann ausniveliert und
> soll dann zum beschleunigten härten oder trocknen vorsichtig auf die
> Heizplatte geschoben werden.

Die Heizung zum U-Profil zu bringen dürfte einfacher und zuverlässiger 
sein. Dazu muss natürlich die Arbeitsfläche einerseits hitzebeständig 
sein, andererseits könnte es auch von Vorteil sein, wenn sie nach unten 
Wärmeisoliert ist.

Dann aus Blech einen Tunnel bauen, der über das Profil drübergestülpt 
wird (evtl. aussen rum noch Dämmwolle zur Isolierung packen), und dann 
von den Enden her Heissluft einblasen. In der Mitte könnte man eine Art 
"Kamin" einbauen, durch den die Luft dann entweichen kann (bzw. aussen 
durch ein Rohr wieder zum Heizlüfter zurückgeführt werden kann, sprich 
Umluft).

Das U-Profil kann man noch vor dem Befüllen auf Keramikklötzchen (oder 
einen anderen hitzebeständigen schlechten Wärmeleiter) stellen, damit 
die Heissluft das Profil auch von unten erhitzen kann.

Zum einfacheren Handling könnte man die Heizhaube noch an der Decke an 
Seilzügen aufhängen.

Dürfte deutlich einfacher, preiswerter und auch sicherer sein als eine 
komplett beheizte Arbeitsfläche.

Andreas

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Obige Rechnung von Mike Hammer (-scotty-) ist komplett falsch. Die 
Waermekapazitaet hat nichts zu suchen, das Gewicht auch nicht.
Die Rechnung Masse mal Waermekapazitaet mal Delta Temp ist zum 
Aufheizen, Einmalig.
Im Wesentlichen geht es um die Verluste und die werden Strahlung und 
Konvektion sein. Strahlung kann man rechnen, fuer ein Minimum 
beschichten und die Konvektion kann man nur schaetzen und messen. Ich 
wuerd die Kupfer- oder Aluplatte mit Keramikwiderstaenden bestuecken und 
irgendwie andruecken. Zur Isolation, 5cm Steinwolle drunter und gut ist. 
Die Waerme kann ja nur hoch. Es werden ein paar kW sein.

Autor: Mike Hammer (-scotty-)
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Wenn meine Gleichung falsch sein sollte(Stammt aus dem
Europa-Tabellenbuch) mach doch einen bessere zutreffende
Gleichung auf was dann auch überzeugt.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Auch eine Formel aus einem Buch muss nicht richtig sein...
Die Aufheizung, ohne Verluste durch Konvektion oder Abstrahlung ist 
Masse mal Waermekapazitaet mal Differenztemperatur. Dann ist die 
Temperatur erreicht. Dann muss man nur noch die Verluste decken. Zum 
einen Waermeleitung zB durch Steinwolle : Flaeche mal 
Differenztemperatur mal Waermeleitungskoeffizient,  dann die Verluste 
durch Abstrahlung Emissivitaet mal Flaeche mal DifferenzTemperatur^4 
(absolut), dann durch Konvektion. Das waere dann Luftgeschwindigkeit mal 
Austauschkoeffizient. Wobei der Koeffizient eine nichtlineare Groesse 
ist, und die Stroemeung auch wieder von der Geschwindigkeit abhaengt.

Schliesslich ist man beim Letzten wieder bei Schaetzen und Messen.

Autor: Mike Hammer (-scotty-)
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Die vorgeschlagene Gleichung ist natürlich dafür da
wie viel Leistung nötig ist um das System auf die
gewünschte Temperatur zu bekommen und somit korrekt.
Die Verluste müssten erstmal ermittelt werden und
wenn die gering sind muss man mit der bereitgestellten
Leistung dann eine Regelung einsetzen der die Verluste
ausgleicht. Das wäre dann ein Problem der MSR-Technik
was aber nicht die ursprüngliche Frage beantwortet,
sondern weit darüber hinaus geht. Dann greift die
Gleichung nicht mehr.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Nein. Die Verluste muss man vorab wissen. Wenn zuwenig Leistung 
bereitgestellt wird, kommt man gar nicht erst auf die Temperatur. Die 
Frage ist daher : wieviel Leistung braucht man, um das Blech auf 200 
Grad zu halten.
Wenn ich die Verluste weglass, zB im Vakuum, mit Strahlungsschild, 
reichen 100W oder so um dahin zu kommen.

Eine Abschaetzung von Verlusten, allseiting in 10cm Steinwolle : 4m^2 
mal 200Grad mal 0.05 W/mK durch 0.1m  macht 400W.

Autor: Thomas (Gast)
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Die Wärmeverluste der Platte lassen sich nur grob abschätzen, hier ist 
insbesondere die Strömungsgeschwindigkeit der durch Konvektion 
(Dichteunterschied der Luft) bedeutend. Bei freier Konvektion (also 
offene Oberfläche) würde ich mit etwa 25 Watt je m2 und K rechnen. bei 2 
m2 und 180 K Differenz also etwa 9 kW. Jedoch nur wenn die Unterseite 
perfekt isoliert ist. Die für die erstmalige Aufheizung benötigte 
Energiemenge wurde ja schon benannt. Die strahlungsverluste 
(Infrarotstrahlung) ergeben sich aus dem Stefan-Boltzmann-Gesetz 
(http://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz) jedoch lassen 
diese sich durch geeignete Oberflächen (s. Emissonsgrad) minimieren, so 
das diese hier in der Gesamtgenauigkeit des Überschlags eine 
untergeordnete Rolle spielen sollten.
Die Energiemenge von ca. 10 kW bedeutet allerdings auch, das es mit 
einem "normalen" Hausanaschluss bei elektrischer Beheizung eng werden 
dürfte. bei 230 Volt sind das Über 40 Ampere. Eine Beheizung mit einem 
chemischen Energieträger wie Heizöl oder besser noch Gas erscheint hier 
schon aus Kostengründen sinnvoller (10 kWh Strom / h -> etwa 2,5 Euro / 
h je nach Tarif).
Ich würde hier die direkte Beheizung des Werkstücks präferieren, 
insbesondere aus dem Grund, das die Aluschienen prinzipiell ja eine gute 
Wärmeleitung ermöglichen. Ggf. würde ich die Möglichkeit in Erwägung 
ziehen, die Werkstücke mittels Heatpipes (z.B. 
http://www.quick-cool-shop.de/shop/shpSR.php?W=&p1=266), auf welchen 
diese im Rechten Winkel aufliegen zu realisieren. Die Hetpipes dann z.B. 
in der Mitte durch ein Rohr führen (also rechtwinkliche Bohrungen und 
die Heatpipes durchgesteckt und abgedichtet) und in der Mitte strömt das 
Heizmedium (z.B. Thermoöl http://www.thauer-dresden.de/).

Autor: Thomas (Gast)
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Nachtrag: als Thermoöl bitte unbedingt ein phenylsubstituiertes Slikonöl 
einsetzen, 200°C sind nicht ganz ungefählich. Es ist mit gasförmigen 
Spaltprokuken des Öls (Gase abführen -> kein Druckaufbau) zurechnen. 
Auslaufschütz ! geringstmögliche Mengen verwenden (schneller Umlauf)! 
für die Beheizung des Öls gibt es Durchlauferhitzer, die Umwälzpumpe 
wird wohl bei den Preisvorstellungen eher schwierig zu beschaffen sein.

Gruss. Thomas

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Die Konvektion kann und sollte man verkleinern, indem man die Platte mit 
einem Kanal oder so abdeckt. Es bringt wie immer wenig die Umwelt 
mitzuheizen. Dann sollte man mit einem Viertel oder so durchkommen.

Autor: Bastian Niemann (schwipp)
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Иван S. schrieb:

> Hallo Jürgen, ich stand voriges Jahr vor einem ähnlichem Problem, aber
> mit kleinerer Fläche (ungefähr 0,4x0,3m). Es handelte sich um die
> Modifikation eines Plattengrills auf Aluoberfläche. Bin mit Heizstäben
> (wie aus dem Backrohr) sehr gut gefahren. Viel Erfolg!

Hallo Ivan,
könntest du bitte etwas genauer beschreiben, was Du gemacht hast?
Wieviel Heizstäbe,
welche Leistung pro Stab,
erreichte Temperatur,
Isolation?

Ich brauche genau so ein Teil (DIN A3 Format) zum Erwärmen einen Folie 
für das Tiefziehen, ca. 180° Grad max., zum Darüberstülpen von oben.

für eine Antwort wäre ich sehr dankbar.
Gruß Schwipp

Autor: Michelle Konzack (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite
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@schwipp:

Ich habe für meine Mobilhome Hartschaumplatten von 5-8mm tiefgezogen, 
allerdings mit Heißluft was wesentlich besser ist.

Meine Fläche ist allerdings bis zu 220x110cm weil ich auch 
Wandverkleidungen machen will à la NCC-1701D oder Voyager

Sprich mehrere 50er Metallrohre mit jeder menge Düsen und einem 8 kW 
Heißlüfter mit verstärktem Lüftermotor (der Original allein würde den 
Staudruck der 50er Rohre nicht schaffen).

Das ganze von oben und unten.

Jetzt habe ich meine selbstgemachte Duschkabine.

Grüße
Michelle

Autor: Bastian Niemann (schwipp)
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Danke Michelle
für Deinen Beitrag.

Das Problem mit der Duschkabine hatte ich auch schon, aber 
"konventionell" mit Sperrholz, Lack und gezuckerten Gelcoat gelöst.

"Hartschaumplatten": meinst du damit so etwas wie Styrodur?
Wohl eher nicht, sondern.....?

Ich möchte nun 0,3 mm (-0,5 mm) dickes Polypropylen DIN A3 
tief-("flach")ziehen, nur 3 mm Rillen darein für einen 
Lüftungswärmetauscher.
Das Problem ist wohl, dass 0,3 mm nicht gerade sehr dick ist und ich 
befürchte, dass es beim ungeschickten Erwärmen einreist. Ich habe 
allerdings noch keine Erfahrung mit dem Tiefziehen, bin aber 
optimistisch.

Weitere Anregungen nämlich dankend entgegen.

Gruß Schwipp

Autor: Michael S. (technicans)
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@Bastian Niemann
Wäre es nicht Erfolg versprechender den Ivan mal per PN
anzusprechen damit er auch antworten kann?
Sonst glaube ich nicht das er hier zufällig nach einem
3/4 Jahr noch mit liest.

Autor: Bastian Niemann (schwipp)
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@ Michael S.:
PN habe ich gleichzeitig geschrieben  ... no reply

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