Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Tasse erwärmen per Induktion


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Jens B. (jens89)


Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich möchte gerne das Wasser in meiner Tasse per Induktion erwärmen. Dazu 
möchte ich das ferromagnetische Sieb gleichzeitig als Wärmeerzeuger in 
der Tasse nutzen. Zu Versuchszwecken habe ich eine handelsübliche 
Induktionsplatte genutzt. Der Wärmeeintrag lag so allerdings nur bei 100 
W und um das Wasser von 25°C auf 95 °C zu erhitzen benötigte ich ca 15 
min. Das Ziel ist eine Erhitzungszeit von 1 Min, dass bedeutet ich 
benötige eine Leistung von 1,5 kW. Kann ich eine solche Zeit durch 
modifizieren der Frequenzen oder ähnliches erreichen. Ich denke die 
starken Leistungseinbußen kommen durch das 5mm dicke Glas zwischen 
Erreger und Induktor zustande.

: Bearbeitet durch User
von der schreckliche Sven (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Denke ich auch.
Je dünner die Tasse und dicker das Teesieb, desto besser.

von Maxi (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei welcher Frequenz ein Teesieb am besten funktioniert - schwer zu 
sagen.
Vielleicht ist auch die Masse (trotz der hohen Oberfläche) zu gering. 
(Noch dazu ist wohl keine besonders gute Wärmeleitung nach oben hin 
gegeben.)

Was ganz sicher stört, ist, daß der Großteil des Siebs gar nicht in der 
Nähe der Induktionsspule ist... (Bei ind. Erwärmung z.B. von 
Metallformteilen werden die Spulen mehr oder weniger "perfekt" an deren 
äußere Form angepaßt.)

von Maxi (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Maxi schrieb:
> trotz der hohen Oberfläche

"trotz" ist falsch.

Die hohe Oberfläche ist zuträglich, die vermutlich geringe Masse (und 
Dicke) eher nicht. So sollte es heißen.

Gib mal mehr Details zum Sieb.

von Clemens S. (zoggl)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
schau dir das Projekt mal genauer an. 
https://www.gruenderszene.de/allgemein/miito-kickstarter-insolvenz

vll kannst du deren Fehler vermeiden. es gab auch hier schon einen flame 
dazu. da war aber kaum brauchbares dabei.

sg

von batman (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jens B. schrieb:
> handelsübliche
> Induktionsplatte

Hat eher einen größeren Ring als Emitter, wovon ein kleines Teesieb wohl 
zuwenig absorbiert.

von der schreckliche Sven (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hat es schon mal jemand mit einem Teesieb aus Widerstandsdraht probiert?

von Peter R. (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jens B. schrieb:
> Das Ziel ist eine Erhitzungszeit von 1 Min, dass bedeutet ich
> benötige eine Leistung von 1,5 kW.

Und das ist der springende Punkt. Ein magnetisches Feld dehnt sich nach 
allen Ríchtungen aus. Zur Übertragung einer solchen Leistung muss das 
Feld räumlich begrenzt sein. Durch ferromagnetisches Material und den 
Wirbelströmen im Erhitzer.

Beim Herd ist z.B. eine flache Spule im Herd, durch eine Ferritscheibe 
darunter ist gesorgt,dass das Feld nicht weit in den Herd hineinreicht 
und der Topf hat seinen Boden sehr nahe an der Spule. Und der Boden des 
Topfs muss gut zur Größe der Spule passen.

Hier ist der Erhitzer deutlich kleiner als die Spule, bekommt also nur 
einen Bruchteil des erzeugten Feldes ab. Da müsste die Spule Feld für 
viele viele kW erzeugen, um 1,5 kW im Erhitzer ankommen zu lassen. Der 
Rest des Feldes ist zwar Blindleistung, aber auch die muss erst einmal 
erzeugt werden.

oder kurz gesagt,bei diesen Entfernungsverhälnissen ist der Luftspalt 
des magn. Kreises so groß, dass keine vernünftige Kopplung zwischen 
Spule und  Erhitzer entsteht.

von batman (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Beste Lösung ist dann wohl wiedermal die am wenigsten "geniale". Für das 
kleine Gefäß auch eine entsprechend kleine (Induktions-)Platte.

Wenns keine Blechtasse sein soll, tuts vielleicht ein eingelegter 
Blechboden.

von Jens B. (jens89)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für die vielen Antworten,

das Projekt Miito hatte ich bereits gesehen und auch gelesen, dass diese 
aus technischen Gründen gescheitert sind.

Wenn ich die Kommentare resümiere, sollte ich das Erhitzen besser auf 
andere Weise umsetzen. Was haltet ihr denn von einer kleinen Ceranplatte 
und Glastasse?

von Jens B. (jens89)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
batman schrieb:
> Beste Lösung ist dann wohl wiedermal die am wenigsten "geniale". Für das
> kleine Gefäß auch eine entsprechend kleine (Induktions-)Platte.
>
> Wenns keine Blechtasse sein soll, tuts vielleicht ein eingelegter
> Blechboden.

Gibt es denn solch kleine Induktionsplatten oder fällt dir ein 
Alltagsgegenstand ein wo ich eine ausbauen könnte.

von batman (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Upps, habe ich da jetzt die Tassen-Induktionsplatte erfunden? :)
Finde nichts auf dem Markt aber das dauert bestimmt nicht mehr lange.
Selbstbau lohnt sich eher bei den Preisen (große Platte für 30€) für 
mich nicht so. Aber im Prinzip wird man wohl eine große Platte mit 
kleinerer Kupferspule umrüsten können.

von n335 (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Im Profi-Bereich gibts ja schon Induktions-Arrays mit dutzenden 2-3 cm 
großen Spulen die dann die Topf-Form erkennen und damit optimal heizen 
können. Die Steuereinheit ist natürlich extrem komplex, aber wer weiß 
eines Tages könnte das auch bezahlbar sein...

von c.m. (Gast)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert

von batman (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
..und Effizienz. Aba altmodisch.

von Werner H. (werner45)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Quelle für die Erhitzung sind fließende Wirbelströme.
Wie soll in einem Sieb mit seinen dünnen Drähten und den vielen relativ 
hochohmigen Kontaktstellen denn ein großer Strom fließen?

Ein Blechboden wurde bereits erwähnt, aber Blech ist zu dünn (wie beim 
Trafo genau gegen die Wirbelströme ausgeführt).

Nimm eine Scheibe aus ferritischem Edelstahl oder plattiertem Eisen 
(z.B. verzinnt) mit 3 mm Stärke, dann sollte es besser gehen.
Versuch: eine große Unterlegscheibe ab M18 erhitzt sich sofort.

Gruß   -   Werner

von Thomas F. (_thomas_)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jens B. schrieb:
> das Projekt Miito hatte ich bereits gesehen und auch gelesen, dass diese
> aus technischen Gründen gescheitert sind.

Waren es tatsächlich technische Gründe? Das letzte öffentlichen Update 
seitens Miito 
(https://www.kickstarter.com/projects/747044530/miito-the-sustainable-alternative-to-the-electric/posts/1828011) 
würde ich so interpretieren, dass es eher strategische Gründe waren: sie 
haben den falschen Entwicklungs-/Fertigungspartner gewählt. Die 
Zusammenarbeit wurde abgebrochen, der vorhandene Zwischenstand bestand 
die EMV-Tests nicht, ein anderer Dienstleister, der das hätte fertig 
entwickeln wollen, wurde nicht gefunden.

von Jens B. (jens89)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe eine verzinkte Stahl U Scheibe 70mm Außendurchmesser 6mm dick 
genommen. Die an das Wasser abgegebene Leistung hat sich leider 
lediglich auf 150 Watt erhöht.

von Ulf L. (ulf_l)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jens B. schrieb:
>
> Gibt es denn solch kleine Induktionsplatten oder fällt dir ein
> Alltagsgegenstand ein wo ich eine ausbauen könnte.

Hallo

Diese elektrischen Milchschäumer sind zum Teil mit Induktionsplatte 
ausgestattet. Dieser hier z.B. 
http://www.milchschaum.net/jura-milchaufschaeumer/

Gruß Ulf

von Jens B. (jens89)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ist mir gestern auch noch eingefallen. Habe dann aber schnell gemerkt, 
dass bei allen Modellen die Kanne auch über den Umfang von der Spule 
umschlossen wird. Ich denke es handelt sich somit nicht um Flachspulen. 
Für meinen Aufbau ist denke ich aber nur eine Flachspule geeignet, bzw 
alles andere wäre Bastelarbeit.

von Old P. (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Als bekennender Teetrinker sage ich dazu:
Vollkommender Blödsinn!
Wenn Du mit dem Sieb das Wasser erhitzt, mag das noch gehen (ist aber 
unwirtschaftlich), allerdings darf dann der Tee (also die ferm. 
Teeblätter) noch nicht im Sieb liegen. Das Teegekröse würde sofort am 
Sieb anbacken, den entstehenden Geschmack möchte niemand haben.
Oder soll das nur ein Wasserkocher werden?

Old-Papa

von Werner H. (werner45)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
...also schlechter als die Mikrowelle mit 800W.
Mit Induktion klappt das wohl nur mit Topfgröße. Ausnahme sind 27-MHz 
Leistungssender, die glühen auch kleine Sachen.

Beste Lösung ist der Tauchsieder (wie oben erwähnt). Hat außerdem als 
Einziger 100 % Wirkungsgrad.
Die kleinen 12-V-Sieder fürs Auto kann man vergessen (max. 120W).

Gruß   -   Werner

von Blubber (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jens B. schrieb:
> Das Ziel ist eine Erhitzungszeit von 1 Min, dass bedeutet ich
> benötige eine Leistung von 1,5 kW. Kann ich eine solche Zeit durch
> modifizieren der Frequenzen oder ähnliches erreichen. Ich denke die
> starken Leistungseinbußen kommen durch das 5mm dicke Glas zwischen
> Erreger und Induktor zustande.

Prinzipiell ist das recht einfach - du musst einfach die Flussdichte und 
die Frequenz hochdrehen, das dürfte aber auf einen Eigenbau für die 
Heizspule + Steuerung rauslaufen und lässt sich auch nicht bis ins 
bodenlose Treiben. Am meisten erreichen wirst du, wenn die Spule um die 
Tasse und nicht drunter ist. Dass eine grosse und dicke Metallscheibe 
besser ist als ein Metallgitter wurde ja bereits erwähnt.
Wenn du eine fertige Induktionsherdplatte verwenden willst werden deine 
Optionen sehr beschränkt sein. Wozu das ganze eigentlich?

von Jens B. (jens89)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Blubber schrieb:
> Jens B. schrieb:
>> Das Ziel ist eine Erhitzungszeit von 1 Min, dass bedeutet ich
>> benötige eine Leistung von 1,5 kW. Kann ich eine solche Zeit durch
>> modifizieren der Frequenzen oder ähnliches erreichen. Ich denke die
>> starken Leistungseinbußen kommen durch das 5mm dicke Glas zwischen
>> Erreger und Induktor zustande.
>
> Prinzipiell ist das recht einfach - du musst einfach die Flussdichte und
> die Frequenz hochdrehen, das dürfte aber auf einen Eigenbau für die
> Heizspule + Steuerung rauslaufen und lässt sich auch nicht bis ins
> bodenlose Treiben. Am meisten erreichen wirst du, wenn die Spule um die
> Tasse und nicht drunter ist. Dass eine grosse und dicke Metallscheibe
> besser ist als ein Metallgitter wurde ja bereits erwähnt.
> Wenn du eine fertige Induktionsherdplatte verwenden willst werden deine
> Optionen sehr beschränkt sein. Wozu das ganze eigentlich?

Ich bastele an einem Teeautomat. Derzeit stellt er das Wasser über einen 
Senseo Boiler extern bereit und pumpt es dann in die Tasse wo dann der 
Tee ins Sieb dosiert wird. Ich fände es allerdings wesentlich eleganter 
auf Wassertank Pumpe und Boiler zu verzichten und das Wasser zu Beginn 
in die Tasse zu füllen und im Anschluss direkt in dieser zu erwärmen.

Mir ist auch schon die Idee gekommen mit der Spule um die Tasse. Habe 
dazu auch bei ebay fertige Module gefunden 
Ebay-Artikel Nr. 122650034274. 
Problem ist allerdings, dass ich hierfür noch ein riesiges Netzteil 
benötige.

von Maxi (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jens B. schrieb:
> Habe dazu auch bei ebay fertige Module gefunden

Innendurchmesser der Spule = 40mm. ---> "Teespresso"?

(Und sollten meine Rückschlüsse bzgl. der Bemaßung, bzw. der Relation 
der Maße zueinander (da stehen exakt 1 x 5mm - sonst nichts), zutreffen, 
wäre die Spule hier nur ohne Tasse unterzubringen - da die Tasse selbst 
40mm Innendurchmesser zu haben scheint.)

Jens B. schrieb:
> Ich habe eine verzinkte Stahl U Scheibe 70mm Außendurchmesser 6mm dick
> genommen. Die an das Wasser abgegebene Leistung hat sich leider
> lediglich auf 150 Watt erhöht.

Die Frequenz, bei der die Scheibe am besten funktioniert, ist wohl auch 
eine andere als die, bei der das Sieb selbst gut heizt.

Old P. schrieb:
> Wenn Du mit dem Sieb das Wasser erhitzt, mag das noch gehen (ist aber
> unwirtschaftlich), allerdings darf dann der Tee (also die ferm.
> Teeblätter) noch nicht im Sieb liegen. Das Teegekröse würde sofort am
> Sieb anbacken, den entstehenden Geschmack möchte niemand haben.

Da jetzt klar zu sein scheint, daß Du das Kraut "da drin haben willst", 
sehe ich schlechte Chancen. Old Papas Gegenargumente sind recht 
stichhaltig. Siehst Du das anders? Wenn, wie genau?

Ich persönlich würde wohl nochmal genau nachdenken - denn das derzeitige 
Konzept scheint mir nicht besonders erfolgversprechend zu sein.

von Maxi (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mein nächster Gedanke wäre eher der an eine Art 
"Durchlauf-Erhitz"-Konzept - ähnlich wie bei einer KaMa, nur 
Leistungsstärker, so daß statt Tropfen eben ein dünner fließender Strahl 
ins Gefäß fürs Kraut geleitet wird.

von T. F. (waidler)


Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wir haben sowas mal nach Feierabend für eine Weihnachtsfeier gebaut, zum 
Glühwein erwärmen. Sind so ziemlich genau 1,5 kW, die im Becher 
ankommen.
Meine Erfahrungen dazu:

Je mehr Metall im Magnetfeld, desto weniger Strom ist in der Spule nötig 
(bzw. kann mit niedrigerer Frequenz gearbeitet werden)

Das wichtigste ist die gute Kopplung zwischen Spule und dem Material im 
Becher. Wir haben das so gemacht, dass wir Becher ohne Henkel direkt in 
die Spule stellen. Die Spule haben wir einfach mit normaler einadriger 
Leitung gewickelt.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.