Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Widerstandsdraht soll Wärme 10-20C abgeben, wie geh ich vor?


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von Thomas (Gast)


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Ich benötige Hilfe bei der Berechnung von Widerstandsdraht und Spannung!

Vorhaben: Widerstandsdraht soll wie bei einer Heckscheibenheizung, auf 
einer Plexiglasscheibe befestigt werden.

Die darauf erzeugten Temperatur soll zwischen 10 - 20 C° sein.

Spannung soll via Akku oder Kondensator und Wärmewiderstand geschaltet 
werden.

Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand zur Seite stehen kann.

Links mit Formeln etc. nützen mir nichts, ich muss dazu weitere Fragen 
stellen.

Danke im voraus.

[Mod: konnte nicht widerstehen und habe das überflüssige e aus dem 
Threadtitel entfernt]

: Bearbeitet durch Moderator
von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Du musst ausrechnen, wie viel Energie der Draht im Wärme umsetzen soll. 
Das hängt davon ab, ob du nur den Draht oder etwas anderes aufheizen 
willst und ganz besonder hängt es davon ab wie schnell die Wärme 
abgeleitet wird.

Nur mal so zum Nachdenken: Wenn ich einen dünnen in Luft aufgespannten 
Draht so gerade eben zum glühen bringe und dann leicht anpuste, kühlt er 
sofort so weit ab, daß man seine Wäme nichtmal mehr ertasten kann.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Thomas schrieb:
> Vorhaben: Widerstandsdraht soll wie bei einer Heckscheibenheizung, auf
> einer Plexiglasscheibe befestigt werden.

Falls dein Ziel ist, die Plexiglasscheibe zu erwärmen, könntest du 
alternativ über eine Strahlungsheizung nachdenken. Was ist dein 
eigentliches Problem?

von Konstantin (Gast)


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Thomas schrieb:
> [Mod: konnte nicht widerstehen und habe das überflüssige e aus dem
> Threadtitel entfernt]

Hättest Du das e mal besser drin gelassen: 'wie gehe ich vor' hört sich 
richtiger an als 'wie geh ich vor'.

von jz23 (Gast)


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geh ist der Imperativ, korrekterweise hat der TO hier gehe verwendet, 
was eben erste Person Singular Aktiv ist.

Zum Problem: Du könntest doch den Draht als Temperatursensor benutzen: 
Mit steigender Temperatur vergrößert sich ja der Widerstand, das wäre 
nur noch entsprechend auszuwerten (Strom messen). Theoretisch könntest 
du auch ausprobieren, bei welcher Spannung sich eben ~20K Differenz 
einstellen, da würde ich gefühlt aber mal vermuten, dass du einige 
Scheiben schmelzen wirst, bis du den Wert gefunden hast. Insgesamt aber 
prinzipiell natürlich einfacher (langweiliger), weil sich der Widerstand 
des Drahtes innerhalb von deiner doch recht kleinen Temperaturdifferenz 
nur sehr gering verändern wird.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Konstantin schrieb:
> Hättest Du das e mal besser drin gelassen: 'wie gehe ich vor' hört sich
> richtiger an als 'wie geh ich vor'.

Ich wette mit dir, das das 'e' aus 'Widerstand' entfernt wurde und nicht 
beim 'geh' :-P

von Sebastian S. (amateur)


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Das Wichtigste wurde unterschlagen: Bei welcher Umgebungstemperatur bzw. 
in welcher Umgebung?

In extrem vielen Fällen brauchst Du sogar für 10° eine Kühlung und keine 
Heizung!
Wenn Du allerdings noch ein paar Tage wartest, ändert sich das.

Um z.B. eine Temperaturdifferenz von 10 bis 20° - in Luft - zu 
erreichen, brauchst Du nur sehr wenig Heizleistung, da Plexiglas relativ 
gut isoliert.

Willst Du allerdings "durch" Plexiglas heizen, so wirst Du sehr schnell 
feststellen, dass das dafür extrem schlecht geeignet ist.
Je nach Wärmeabfuhr kann es sogar so sein, dass das Plexiglas auf der 
Heizseite schmilzt während auf der anderen Seite Kälte herrscht.

Also musst Du wohl noch ein paar Einzelheiten zu Deinem Vorhaben 
rausrücken.

von Thomas (Gast)


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Korrektur... ist OK ;-)

So, das Vorhaben ist:

Unter einer Plexiglasscheibe ein Heizdraht zu positionieren, dass bei ab 
+/-1C° der Heizdraht wärme abgibt - halt nicht viel, einfach nur die 
Scheibe nicht durchbrät sondern Beschlag/Eisfrei hält. Die 
Eingangsspannung muss sehr gering dafür sein, weniger < 1,2V- 
Akkuspannung.

Dazu Drahtlänge ca. 30-50CM d=xx / xx-Ohm?

Achso, der Draht wird auf der Plexischeibe direkt aufgebracht.

Die Wärme kann auch höher sein, darf nur die 50 C° nicht überschreiten

von Wolle G. (wolleg)


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Thomas schrieb:
> Unter einer Plexiglasscheibe ein Heizdraht zu positionieren, dass bei ab
> +/-1C° der Heizdraht wärme abgibt - halt nicht viel, einfach nur die
> Scheibe nicht durchbrät sondern Beschlag/Eisfrei hält.

Das ganze Vorhaben ist von zu vielen Faktoren abhängig, um konkrete 
Berechnungen anstellen zu wollen. (Umgebungstemperatur, Dicke der 
Scheibe, Ankopplung des Drahtes usw.)
Deshalb: Probieren und Hand auflegen

von Manfred (Gast)


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jz23 schrieb:
> geh ist der Imperativ, korrekterweise hat der TO hier gehe verwendet,
> was eben erste Person Singular Aktiv ist.

Bei "wie geh' ich vor" gehört dann aber ein Apostroph hin.

> Zum Problem:

Was immer Thomas vor hat, Kupferdraht auf Polycarbonat habe ich mehrere 
Jahre vor der Nase gehabt, Motorradhelm im Winter. Da hatte ich einen 
Multivibrator mit unter 1Hz, dessen Tastverhältnis per Drehpoti 
verstellbar war und einen FET schaltete.

Beim zweiten Aufbau hatte ich dann ein Gefühl für die notwendige 
Leistung, Zahlen habe ich mittlerweile leider vergessen. Es gab aber 
einen deutlich erkennbaren Selbstregeleffekt, der Tk von Kupfer ist 
nicht ganz gering.

von (prx) A. K. (prx)


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Manfred schrieb:
> einen deutlich erkennbaren Selbstregeleffekt, der Tk von Kupfer ist
> nicht ganz gering.

Der ist dafür auch nützlich. Draht mit niedrigem Temperaturkoeffizienten 
ist gut für Widerstände aber schlecht für Heizung.

von Mani W. (e-doc)


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Thomas schrieb:
> Die
> Eingangsspannung muss sehr gering dafür sein, weniger < 1,2V-
> Akkuspannung.

Wieso?

Welcher Akku?

>
> Dazu Drahtlänge ca. 30-50CM d=xx / xx-Ohm?

Der sollte dann doch einige Ohm pro Meter betragen...


>
> Achso, der Draht wird auf der Plexischeibe direkt aufgebracht.

Vielleicht mal eine Zeichnung davon mit Maßen?

Wer soll sich hier etwas von Deiner Idee vorstellen können, ohne
zu wissen, was Du eigentlich vorhast?

von Mani W. (e-doc)


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Thomas schrieb:
> Spannung soll via Akku oder Kondensator und Wärmewiderstand geschaltet
> werden.

Über Kondensator zum Heizen?

Hast eine Vorstellung oder einen Link zu dem Kondensator?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> bei ab +/-1C°

Das keine konkrete Angabe. Meinst du 1 Grad mehr oder weniger von xxx 
Grad oder meinst du +1°C oder -1°C, oder was?

> Die Eingangsspannung muss sehr gering dafür sein, weniger < 1,2V

Warum hast du dich da festgelegt? Normalwerweise passt die Spannung an 
den Draht an oder anders herum.

> Akkuspannung

Akku und Heizung ist grundsätzlich eine schlechte Kombination. Lass man 
die Katze aus dem Sack und erkläre endlich, WAS du machen willst, nicht 
WIE.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Thomas schrieb:
> das Vorhaben ist:
>
> Unter einer Plexiglasscheibe ein Heizdraht zu positionieren, dass bei ab
> +/-1C° der Heizdraht wärme abgibt - halt nicht viel, einfach nur die
> Scheibe nicht durchbrät sondern Beschlag/Eisfrei hält.

Nur zur Klarstellung: auf der einen Seite der Scheibe ist es deutlich 
kühler (vulgo: außen kalt, innen nicht) und du willst auf der Innenseite 
eine Heizung auf die Scheibe aufbringen, die das Beschlagen/Vereisen der 
Scheibe verhindert?

> Achso, der Draht wird auf der Plexischeibe direkt aufgebracht.

Wie soll das funktionieren? Bei Scheibenheizungen z.B. im Auto muß man 
heftige Klimmzüge machen, um die Heizung so aufzubringen, daß 1. die 
Wärme an das Glas abgegeben wird und 2. das Ganze optisch durchsichtig 
bleibt. Dazu muß der Leiter flächig sein für eine möglichst große 
Berührungsfläche mit dem Glas (z.B. als Widerstandspaste per Siebdruck 
aufgebracht). Oder man macht eine Sandwichkontruktion, wo sich der 
Leiter in der Scheibe befindet. Das kriegst du nicht nachgebaut, indem 
du ein Stück Widerstandsdraht mit Tesa an eine Plexiglasscheibe klebst.

Und überhaupt: Plexiglas leitet Wärme nochmal schlechter als Glas (und 
das ist schon ein lausiger Wärmeleiter). Damit sich das Plexi 
nennenswert erwärmt - und für das Enteisen muß es außen warm werden - 
muß das Heizelement ordentlich warm werden (was es bei Plexi im 
Gegensatz zu Glas nur sehr begrenzt werden darf) und es muß einen sehr 
guten Wärmeübergang zur Scheibe haben. Das halte ich für kaum machbar. 
Mit Hobbymitteln gleich gar nicht.

Wenn du einen definierten Innenraum hast, dann heize den komplett auf. 
Das gibt (über die Innenluft) die maximale Berührungsfläche mit der 
Scheibe und damit den maximal erreichbaren Wärmeeintrag.

von Mit Vollgas (Gast)


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Im Stand eine halbe Stunde laufen lassen, das wollen die Grünen!

von Egon (Gast)


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Mit Vollgas schrieb:
> Im Stand eine halbe Stunde laufen lassen, das wollen die Grünen!

...die Plexiglas-Scheibe im Stand laufen lassen? ;-)

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Stefan U. schrieb:
> Nur mal so zum Nachdenken: Wenn ich einen dünnen in Luft aufgespannten
> Draht so gerade eben zum glühen bringe und dann leicht anpuste, kühlt er
> sofort so weit ab, daß man seine Wäme nichtmal mehr ertasten kann.
im Prinzip hast du recht, im Detail ist es aber etwas anders.
Du hast die sehr progressive Zunahme der Wärmeabstrahlung nicht 
berücksichtigt, welche bei hohen Temp. (glühender Draht) schon sehr 
beachtlich wird -> siehe Stefan-Boltzmann-Gesetz:
https://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz
Gruß Öletronika

von Mani W. (e-doc)


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Der TO ist offensichtlich nicht bereit, sich dazu zu äußern...

Ein paar Fahrradlämpchen vereilt würden mehr bringen, dazu gibt es
noch kostenlos eine Hinterleuchtung...

Wozu bitte eine Betriebsspannung kleiner als 1,2 Volt???


Soll das wieder ein Beschäftigungsthread sein?

von Wolfgang (Gast)


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Thomas schrieb:
> Unter einer Plexiglasscheibe ein Heizdraht zu positionieren, dass bei ab
> +/-1C° der Heizdraht wärme abgibt - halt nicht viel, einfach nur die
> Scheibe nicht durchbrät sondern Beschlag/Eisfrei hält.

Du willst anscheinden verhindern, dass die Oberflächentemperatur der 
Plexiglasscheibe unter den Taupunkt sinkt.
Woher kommen die ganzen anderen Bedingungen?

Oft reicht es schon, den Strahlungsaustausch mit dem Himmel zu 
verringern, also den Raumwinkel durch eine Taukappe zu verringern.

Beschreibe umfassend dein Problem und nicht deine vermeintliche Lösung. 
Welchen Zweck erfüllt die Plexiglasscheibe sonst noch (außer als 
Kondensationspunkt zu dienen). Schutzgas und Kühlfalle sind weitere 
übliche Möglichkeiten, um Beschlag zu verhindern.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Ich vermute, es ist eine Art Visier.
Dann ist die einfachste Lösung: belüften.

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