Hallo,
ich möchte gerne für den Winter eine kleine beheizte Box draußen stehen
haben in der ich Dinge lagern kann die Kälteempfindlich sind.
Die Box ist in etwa 30cm x 45cm groß und besteht aus Styrophor.
Ich habe mir überlegt die Box mit einer kleinen "Fußbodenheizung" zu
beheizen. Als das in der Box eine Wendel im Boden liegt durch die Wasser
fließt.
So jetzt zu meiner Frage: Wie viel Watt muss das Heizelement in dem
Wasserkreislauf haben um die Temperatur in dem Box auf ca 5°C zu halten
(-/+ -10°C Außentemperatur)?
Gruß Kai
Kai schrieb:> Als das in der Box eine Wendel im Boden liegt durch die Wasser> fließt.
Nicht gut.
Wenn das Wasser erst einmal eingefroren ist, z.B. durch eine
Stromunterbrechung, fliesst nix mehr, und der Heizer kann es deshalb
auch nicht mehr auftauen.
dafür müsste man die Verluste kennen.
Fürs rechnen fehlen viel zu viele angaben. Teste es einfach aus. Wie
schnell fällt die Temperatur wenn du die Box rausstellst? Dazu braucht
man noch die Masse die erwärmt werden soll und schon kann man die
Heizleistung berechnen.
Kai schrieb:> etwa 30cm x 45cm groß
Die erforderliche Heizleistung verhält sich in erster Näherung
umgekehrt-proportional zur Stärke deiner Isolierung.
Da die Wandstärke gegen Null geht geht die Heizleistung gegen unendlich!
Viel zu aufwendig.
Passende Aluminiumplatte aus dem Baumarkt kaufen,
und Heizfolie draufkleben.
Thermostat und Netzteil selber bauen oder kaufen.
Wenn das gut isoliert ist kommst du mit recht wenig
Energie aus.
Wie dick ist die Styropor Schicht? Welche Sorte Styropor?
Als erstes suchst du dir für das von dir verwendete Styropor den
Wärmedurchgangskoeffizienten (Hersteller fragen, Tabelle im Internet).
Dann errechnest du dir dir Außenfläche deiner Box. Und durch simple
Multiplikation bekommst du die notwendige Heizleistung in Watt.
Aus Erfahrung kann ich sagen, dass man das zwar berechnen kann, aber
Ausprobieren meist bessere Ergebnisse ergibt. Das liegt daran, dass
viele Wärmeübergänge an die Umwelt schlecht modellierbar sind.
Ich bin mal wie folgt bei so einer Fragestellung vorgegangen:
1) Kasten mit Isolation gebaut
2) im Innenraum bei gleicher Temoeratur eine Leistung P in Wärme
umsetzen
3) Messen, bei welcher Temperaturdifferenz ein Gleichgewicht entsteht.
Aus der Zeitdauer bis zum Gleichgewicht lässt sich dann abschätzen, ob
die Heizung schnell genug reagiert.
Kai schrieb:> Und wenn ich darauf achte, dass das Wasser erst gar nicht einfriert?
Du könntest ja auch Frostschutz beimischen, je nach Deinem Wohnort.
Allerdings halte ich einen Wasserkreislauf für unnötig großen Aufwand.
Wenn Du eine einfach Widerstandsheizung geschickt in der Box platzierst,
dann sollte durch Konvektion etc. der Raum nach einiger Zeit recht
gleichmäßig temperiert sein.
> Deshalb will ich ja die nötige Heizleistung wissen.
Schwierig ohne weitere Angaben - wie dick sind denn die Styroporwände?
Thomas B. schrieb:> Viel zu aufwendig.> Passende Aluminiumplatte aus dem Baumarkt kaufen,> und Heizfolie draufkleben.
und welche Leistung braucht er für die Folie?
(ob nun mit oder ohne Wasser - die Leistung ist die gleiche)
Die Wände sind ca 4-5cm dick.
Wie sollte dann so eine Widerstandsheizung aussehen?
Einfach die Widerstände mit einem kleinen Lüfter in die Box hängen
anstatt sie in den Wasserkreislauf zu integrieren?
Peter II schrieb:> und welche Leistung braucht er für die Folie?> (ob nun mit oder ohne Wasser - die Leistung ist die gleiche)
Die Energiemenge (kWh) hängt von der Isolation ab.
Wie viel Watt die Widerstände oder die Heizfolie
hat ist eher Nebensache.
Peter II schrieb:> Thomas B. schrieb:>> Wie viel Watt die Widerstände oder die Heizfolie>> hat ist eher Nebensache.>> nein, das ist die Hauptfrage in dem Thread.
Hier bei mir im Zimmer ist es dunkel, wie viel Watt brauche ich um es
zu beleuchten?
Wenn die Box keine Wärmeverluste hat, also perfekt isoliert ist,
und du dort einen heißen Kaffee reinstellt,
wird der nie kalt werden.
(Erwärmung der Luft in der Box mal ausgeschlossen)
Da du so eine Box aber nicht hast, ist DIE entscheidenden Frage:
Wie hoch sind die Wärmeverluste?
Wenn du das weißt und die Temperaturdifferenz kennst,
kannst du dir die benötigte Leistung der Heizung berechnen.
Anders nicht...
Kai schrieb:> Ich weiß leider die genaue Bezeichnung des Materials nicht.> Gibt es da keinen groben Wert?
Nein.
In einer Thermoskanne bleibt heisser Tee über Stunden heiss ohne das man
zusätzlich heizt.
Ausprobierenn.
Kai schrieb:> Box ist in etwa 30cm x 45cm groß
Ich hab mal gelernt das Körper DREI Raumdimensionen haben!
Annahme:
LxBxH = 0,30m x 0,45m x 0,40m
Oberfläche A = 0,87m*m
Wandstärke d = 0,040m
Temperaturdifferenz DT = 15K
Wärmedurchgangswert U = 0,040W/(m*K)
Heizleistung P = U*A*DT/d = 0,040*0,87*15/0,040W =13,5W
So grob über den Daumen, und ohne in eine Formelsammlung zu schauen:
Wandstärke: 0,04m
Wärmedurchgangskoeffizient Styropor: 0,04 W/(m²*K)
Fläche: 1m²
Temp. Differenz: 15K
P = U-Wert Fläche delta T
P = 0,04m/0,04 W/(m²*K) * 1m² * 15K
P = 15 Watt
Karl H. schrieb:> In einer Thermoskanne bleibt heisser Tee über Stunden heiss ohne das man> zusätzlich heizt.
Und das Tolle an der Thermoskann ist..
Im Sommer tu ich immer Eistee rein und der bleibt stundenlang kühl.
Was ich aber nicht versteh..
Woher weis die Termoskanne ob Winter oder Sommer Ist?
Also, hier sind die Grundlagen:
XPS (das dichte Styropor, was man fuer die Kellerisolierung nimmt), hat
eine Waermeleitfaehigkeit von ca. 0,035 W/(m*K)
Die Box ist 30x45cm. Hoehe nicht angegeben, nehmen wir mal 20cm an.
Das macht eine Oberflaeche von (2*0,3m*0,45m + 2*0,3m*0,2m + 2*
0,45m*0,2m) = 0,57m^2
Wanddicke 4cm = 0,04m
Nehmen wir mal an, die Box soll +20 C haben, und draussen sind es -10C,
also eine Differenz von 30K.
=>
Leistung P = 0,035 W/(m*K) x 30K x 0,57 m^2 / 0,04m = 14,96 Watt
Problem 1: Ist nur ne Abschaetzung, Effekte durch Klebenaehte, Ecken
etc. vernachlaessigt.
Problem 2: Wenn Du so heizt, und es sind nun draussen +20C, dann ist es
in der Box +50C.
Problem 3: Wenn kein Wind geht, steht die Luft rund um die Box recht
still und isoliert zusaetzlich. Wenn Wind geht, dann nicht.
Problem 4: AUfmachen darfst Du die dann nicht, sonst dauert es ewig, bis
die Temperatur wieder erreicht wird.
Fazit: Eher eine Heizung mit 50-100W und Temperaturregelung.
Edit: Mist, wieder zu langsam getippt.
Peter II schrieb:> Dazu braucht man noch die Masse die erwärmt werden soll und schon kann> man die Heizleistung berechnen.
Was hat die Heizleistung mit der Masse zu tun. Da soll nichts erwärmt
werden.
Es soll nur verhindert werden, dass etwas auskühlt. Und die dazu
erforderliche Heizleistung hängt von der Differenz zur Außentemperatur,
von der größe der Oberfläche, von der Wärmeleitfähigkeit der
Isolationschicht und von den Wärmeübergangswiderständen ab.
Thomas B. schrieb:> Hier bei mir im Zimmer ist es dunkel, wie viel Watt brauche ich um es> zu beleuchten?
Also ich fand meine Gegenfrage OK :-)
Keiner weiß das genaue Volumen der Box (innen), und das genaue
Isoliermaterial ist auch nicht bekannt.
Von Klebekanten und Undichtigkeiten ganz zu schweigen.
Eigentlich kann er auch mit 300W heizen, wenn die Temperatur
ereicht ist schaltet die Temperaturreglung ab.
Ein Problem könnten Überschwinger sein, aber das ist ein
andere Sache.
Gruß
Thomas
Wolfgang schrieb:> Peter II schrieb:>> Dazu braucht man noch die Masse die erwärmt werden soll und schon kann>> man die Heizleistung berechnen.>> Was hat die Heizleistung mit der Masse zu tun. Da soll nichts erwärmt> werden.
bitte komplett lesen!
zum ausrechnen, anhand vom wärmeverlust braucht man die Masse.
Thomas B. schrieb:> Von Klebekanten und Undichtigkeiten ganz zu schweigen.
Die werden das eigentliche Hauptproblem sein.
Nicht umsonst sucht man Häuser mit einer Wärmebildkamera ab, um auch
Wärmebrücken zu finden.
> Eigentlich kann er auch mit 300W heizen, wenn die Temperatur> ereicht ist schaltet die Temperaturreglung ab.
Yep.
Hab ich mal für einen befreundeten Modellbaukollegen gemacht, der etwas
zum temperieren von GFK Teilen brauchte. Stroporbox - 60W Glühobst rein
- Temperatursensor und ein kleiner Tiny, der die Lampe ein und aus
geschaltet hat. Hat gut funktioniert.
Ich habe mir echt zu wenig Zeit für den Beitrag gelassen!
Natürlich ist die Box Dreidimensional:D. Sie ist ca 30cm x 45cm x 30cm
groß.
Mit der Rechnung von Tassilo H. kann ich schon mal einiges anfangen.
Danke für die Hilfe!
Kai schrieb:> Wie viel Watt muss das Heizelement in> dem Wasserkreislauf haben um die Temperatur in dem Box auf ca 5°C zu> halten (-/+ -10°C Außentemperatur)?
2 * ( 2 * 0.3 * 0.45 + 0.45 * 0.45 ) = 1
U Wert von 50 mm Styropor 1.6
1m2 * 15 / 1.6 = 10 Watt
Eventuell wäre der TO mit Silikonheizkabel auf oder unter einer
Aluplatte besser bedient.
Dazu kann man z.B. im Zoohandel oder bei der Bucht auch fertige
Thermostate kaufen, die das Heizkabel dann ein- und ausschalten, um die
Temperatur innerhalb der Box zu regeln.
Kai schrieb:> Die Box ist in etwa 30cm x 45cm groß und besteht aus Styrophor.
In erster Näherung wird die Heizleistung irgendwo zwischen 10W und 50W
liegen. Das sind pro Winter (150Tage) 36...180kWh = 10...50EUR Strom
zuzüglich Netzteil und Heizelement. Sind irgendwo zwischen 30...100EUR
für das Unterfangen. Ist es da nicht besser eine andere Lösung zu finden
(im Haus an kühlem Ort stehen lassen)? Wasser ist auch keine
Alternative.
rgds
Heiner schrieb im Beitrag #4333495:
> Auch wenn man den Widerstand immer wieder falsch schreibt, aendert> sich seine Schreibweise nicht.
Wurde mit neuer Rechtschreibung und im Duden leider noch nicht
berichtigt.
Die Leistung ist relativ egal, wenn man eine Regelung baut. Dann muss
nur ausreichend Leistung vorhanden sein.
Am einfachsten realisiert man sowas mit einem Komparator und einem
analogen Temperatursensor wie dem MCP9700. Damit kann man eine recht
simple Temperaturregelung mit Hysterese realisieren (Zweipunktregler).
Als Heizelemente würde ich gar nichts kompliziertes nehmen. Nimm
handelsübliche 4W-Widerstände (bedrahtet). Die betreibst du mit 4W. So 5
Stück sollten für eine solche Box locker reichen. Schalten kann man die
einfach mittels MOSFET, das kann der Komparator direkt erledigen, weil
die Schaltfrequenz niedrig und die Last ohmsch ist.
Wieviele Widerstände du genau brauchst, musst du probieren, aber das ist
relativ entspannt dank Regelung, es müssen nur genug sein.
Hab sowas schon gebaut, das hat sich bewährt. Beim MCP9700 wäre zu
beachten, dass der recht ungenau ist, aber für Froschutz oder sowas
reicht das.
