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Forum: Haus & Smart Home Heizstrahler mit 2kW (230V) ein- und ausschalten


Autor: Kai Schoulen (Gast)
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Hallo zusammen,

wIr haben im Bad einen Heizstrahler mit 2kW-Leistung der über einen 
Seilzug ein- und ausgeschaltet wird. (1phasig 230V) Meine Freundin 
vergisst leider oft das Ausschalten, was teuer und nicht ganz 
ungefährlich ist. Ich möchte daher gerne eine elektronische Schaltung 
mit Timer einbauen. Auf Microcontrollerseite ist mir alles klar. Die 
Frage die sich mir stellt ist aber wie ich das Schalten der 230V am 
besten realisiere. Meiner Recherche nach gibt es folgende Alternativen:

1.) Triac
2.) SSR
3.) Schütz
4.) Leistungsrelais
5.) fertige elektronische Module

Könnte ihr mir eine Empfehlung geben was für die vorliegende Anwendung 
(relativ heiß, d.h. bis zu 80°C) am Besten geeignet ist und dazu 
passende Bauteile nennen (am Besten mit Bezugsquelle)? Vielleicht kennt 
ihr ja auch einen guten Link unter dem ich weitere Informationen finde.

Anmerkung: Ich bin mir bewusst, dass 2kW zu schalten nichts ist was man 
unbedarft machen sollte.

Vielen Dank schonmal,

Kai

Autor: tex (Gast)
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www.eltako.de / Suchbegriff Treppenhausschalter

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Man muß nicht alles mit mikrocontrollern lösen, auch wenn diesen Forum 
es vom Namen nahelegt ,-))

Wie Tex sagte Eltako /TZS setzen (lassen) in eine nahegelegene UP-Dose.
Oder es gibt sogar simple mechanische Zeitschalter, ebenfalls für 
UP-Einbau.  AP ist zwar weniger schön, aber solltest Du ebenfalls 
andenken wennn UP nicht geht. gibt es alles beim elektrofachhandel oder 
bei 1-2-3.


Aus den 80 grad schließe ich, dass Du daran denkst den Schalter IN das 
Heizstrahlergehäuse nachträglich reinzufrickeln -- laß es bleiben. 
Außerhalb des Heizstrahlers ist wesentlich einfacher. Und macht 
langzeitg weniger Probleme.

hth,
Andrew

Autor: Kai (Gast)
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Danke für die schnellen Antworten. Ein Treppenhauszeitschalter ist 
sicherlich eine gute und vor allem schnelle Lösung.

Ich dachte allerdings an ein wenig mehr Komfort, deshalb die 
Microcontroller-Schaltung. D.h. Display zum Einstellen der 
Einschaltzeit, 3-Stufen durch Schalten der drei Heizstäbe mit zwei 
Relays (1 schaltet zwei Stäbe, 1 schaltet einen Stab), etc.

Wenn schon dann richtig ;-)

Wenn man davon ausgeht man macht das ganze mit Microcontroller (egal ob 
unsinnig oder nicht) was wäre dann die beste Lösung?

@Andrew:
Du hast recht ein Einbau direkt in den Heizstrahler ist nicht so 
sinnvoll. Schon überzeugt.

Autor: Gast T (Gast)
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Ich würde an Deiner Stelle ein fertiges Modul nehmen.
Stichwort: "elektronisches Relais Nulldurchgangsschalter"
oder auch "Solid State Relais"

z.B.: Sharp S216S02
Datenblatt: http://document.sharpsma.com/files/s216se2_e.pdf

Wenn ein Nulldurchgangsschalter integriert ist kannst Du eine 
Temperatursteuerung durch simples Ein/Aus/Ein umsetzen. Also z.B. 2sec 
ein, 1sec aus. Durch die Trägheit der Heizelemente stellt sich dann eine 
niedrigere Temperatur ein als bei Vollansteuerung. Damit kannst Du Dir 
die einzelene Ansteuerung der Heizstäbe sparen und kannst die 
Ansteuerung extern unterbringen. Ich denke die Temperatur im Strahler 
ist wirklich nicht ideal für Elektronik, vom Display mal ganz abgesehen.

Bitte vergiss nicht eine zusätzliche Sicherung zwischen Solid State 
Relais und Heizstrahler!


Grüße T

Autor: Kai (Gast)
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@Gast T

Ok, hört sich gut an und außerdem gibt es die bei Conrad.

Eine Frage zur Kühlung:
Bei ca. 10A kann ich laut Datenblatt (Vf=1,2V) mit 12W an 
Verlustleistung rechnen. Als maximale Junction Temperatur ist 100°C 
angegeben und der Wärmeübergangskoeffizient vom Junction zum Case mit 
3,3K/W, d.h. ich kann von einem internen deltaT von ca. 40K ausgehen.
Bei einer Raumtemperatur von max. 30°C bleibt mir also nur noch ein 
deltaT im Kühlkörper von 30°C bzw. der Kühlkörper muss einen 
Wärmeübergangskoeffizient von ca. 2,5K/W aufweisen
-> Das ist ja dann schon ein ordentlicher Trümmer von Kühlkörper 
(zumindest bei freier Konvektion...oder hab ich was falsch verstanden?! 
(Lüfter notwendig?)

Sehe ich richtig, dass die Verluste das größte Problem von SSR's (und 
Triacs) sind???

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Und was passiert wenn der Triac durchschlaegt ?
Brennt dann die Bude ab oder was ?
Sowas macht man mit dicken Relais oder Schuetzen.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Kai wrote:
> @Gast T
>
> Ok, hört sich gut an und außerdem gibt es die bei Conrad.

Allerdings: Du brauchst für diese Lösung erheblich mehr Platz als mit 
der Relais-Lösung. Denn der Kühlkörper mu schon etwas größer sein für 
12W

So langsam brauchste dann ein goßes Gehäuse. Sowas hat eigentlich als 
Selbstbau nix im Feuchtraum (Bad) zu suchen. Verusch mal klein z ubleben 
derart, dass alles in eine UP-dose (ggfs. tiefe oder Doppeldose paßt).

Deine Freundin wird vermutlich bei IP54 AP-gehäuse nicht mehr begeistert 
sein von Deinem Konstrukt im Bad ,-))

>
> Eine Frage zur Kühlung:
> Bei ca. 10A kann ich laut Datenblatt (Vf=1,2V) mit 12W an
> Verlustleistung rechnen. Als maximale Junction Temperatur ist 100°C
> angegeben und der Wärmeübergangskoeffizient vom Junction zum Case mit
> 3,3K/W, d.h. ich kann von einem internen deltaT von ca. 40K ausgehen.
> Bei einer Raumtemperatur von max. 30°C bleibt mir also nur noch ein
> deltaT im Kühlkörper von 30°C bzw. der Kühlkörper muss einen
> Wärmeübergangskoeffizient von ca. 2,5K/W aufweisen
> -> Das ist ja dann schon ein ordentlicher Trümmer von Kühlkörper
> (zumindest bei freier Konvektion...oder hab ich was falsch verstanden?!
> (Lüfter notwendig?)


Hast Du richtig verstanden. Sowas wird dann "mächtig". Andere 
Anmerkungen hatte ich ja oben.

>
> Sehe ich richtig, dass die Verluste das größte Problem von SSR's (und
> Triacs) sind???

Alos für Deinen Aufbau schon. Andere, hier weniger relevante Punkte sind 
: Preis  sowie : Lautloses Schalten inkl. der Möglichkeit 
Paket-steuerung zu machen (nice to have, aber nicht wirklich zwingend 
bei Deiner Anwendung).

Schau mal als Anregung bei Relais von SDS-Matsushita, z.b. 12x15x38mm 
große Typen schalten da 3 kW extrme leise.


hth,
Andrew

Autor: Kai (Gast)
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Nochmal danke für die Tips. Was haltet ihr von folgendem Relays 
(preiswert, bei conrad erhältlich):

http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/5...

Das Gehäuse kriege ich schon irgendwie dicht ;-)

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Die sollten schon funktionieren für deine Anwendung. Am besten du nimmst 
die mit Flachsteckern. Dann haste du auch keine Probleme mit 
Netzspannung auf der Platine.

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