Forum: Haus & Smart Home Elektro Heizkanone, Leistungssteuerung?


von Ghost R. (ghostrider1911)


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Hallo,
kurze Erklärung zu meinem Vorhaben:
Ich möchte einen recht großen Raum (Werkstatt mit Hebebühne) möglichst 
schnell erhitzen und auf einer relativ geringen Temperatur halten.

Dazu will ich ein Heizgebläse der Firma Trotec kaufen (TDS75), dies hat 
3 Leistungsstufen: 5 - 10 - 15 kw, ich möchte jedoch gerne eine kleinere 
Leistungsstufe als 5 kw haben um die Temperatur mit möglichst wenig 
Energie aufrecht zu halten.

In der Werkstatt reicht ja schließlich eine Temperatur von 16°C völlig 
aus, ausserdem muss der Lüfter ja immer nachlaufen um die Heizungen 
abzukühlen, dadurch würde ja nur kalte Luft verteilt und die Heizung 
würde unnötig oft an und ausgeschalten.

Meine Idee: Einfach eine entsprechend starke Diode, diese wird in Reihe 
mit einer Heizwicklung geschalten und bei Bedarf per Schütz überbrückt.

So hätte ich 2,5 5 10 15 kw.

Ist das so möglich/Sinnvoll? Die restliche Steuerung wird per Atmega 
erledigt der je nach Temperaturdifferenz die erforderlichen 
Heizwicklungen schaltet.

Wenn meine Idee so funktioniert, welche Diode sollte ich für solche 
Zwecke verwenden? Diese müsste ja schon einiges an Leistung abkönnen.

Mit freundlichen Grüßen ;)

: Verschoben durch User
von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Funktionieren würde es, und passende Dioden gibts dafür auch.
Dürfen darfst du aber nicht, Gleichstrom mögen die Trafos davor gar 
nicht.

Wellenpaketsteuerung ist das,was du machen kannst.

von Michael B. (laberkopp)


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Ghost R. schrieb:
> Meine Idee: Einfach eine entsprechend starke Diode, diese wird in Reihe
> mit einer Heizwicklung geschalten und bei Bedarf per Schütz überbrückt

Nein, durch TAB verboten, dumm weil es ggf. den Trafo zu eurem Haus 
durch zu hohen Gleichstromanteil überlastet.

Man schaltet Heizungen ein und aus in gewissen Zeitabständen, so eine 
Halle ist gross genug damit die mittlere Temperatur entsteht. 
Mindestzeitabstand: 4 Sekunden. Üblicher (einstellbarer) Regler: 
Energieregler eines Ceranfeldes. Rein mechanisch, keine Elektronik.

Übrigens: 2.5kW ist so wenig, daß es in einer Werkstatt (zugige Tore, 
mangelde Dämmung) sowieso nicht 16 Grad halten kann. Schlauer wäre auf 
alle Fälle also ein Thermostat.

von Ghost R. (ghostrider1911)


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Danke für deine schnelle Antwort!

Oke, das musst du mir kurz genauer erklären, von welchen Trafos redest 
du?
Verstehe ich das richtig das meine Schaltung mit dieser großen Leistung 
das Netz zu sehr "verseuchen" würde?

Eine Wellenpaketsteuerung währe mir dann doch etwas zu aufwendig, ich 
wollte es so einfach wie möglich halten. Und fertige Module kaufen geht 
etwas zu sehr ins Geld.

mfg

von Weingut (Gast)


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Einfach mit m Atmega n Triac zünden und sagen wir mal 30 Sek.  laufen 
lassen, dann wieder 30 Sek. aus ... ist nicht so wild, Teile ca. 5 €

von Ghost R. (ghostrider1911)


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Michael B. schrieb:

> Nein, durch TAB verboten, dumm weil es ggf. den Trafo zu eurem Haus
> durch zu hohen Gleichstromanteil überlastet.
>
> Man schaltet Heizungen ein und aus in gewissen Zeitabständen, so eine
> Halle ist gross genug damit die mittlere Temperatur entsteht.
> Mindestzeitabstand: 4 Sekunden. Üblicher (einstellbarer) Regler:
> Energieregler eines Ceranfeldes. Rein mechanisch, keine Elektronik.
>
> Übrigens: 2.5kW ist so wenig, daß es in einer Werkstatt (zugige Tore,
> mangelde Dämmung) sowieso nicht 16 Grad halten kann. Schlauer wäre auf
> alle Fälle also ein Thermostat.

Ok, ich verstehe was du meinst. Die Regelung will ich trotzdem digital 
machen mit µC und DS18B20 als Sensor, um die 3 Leistungsstufen sinnvoll 
zu schalten.

Die Werkstatt ist frisch gebaut und gut gedämmt. (8x7x4m)
Aktuell wird per Gas Heizung geheizt, doch der unglaubliche Gas Gestank 
ist kaum auszuhalten. Ausserdem wird es selbst auf niedriger Stufe beim 
Gas Ofen schnell zu warm (4kw)

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Naja, das sind die Trafos, die man heute kaum noch sieht. Da sind sie 
aber trotzdem, in jedem Ort (Mittelspannung > Niederspannung). Überlege 
gerade, wo sie hier stehen, fällt mir aber nichts ein.
https://www.google.com/search?q=trafohaus&client=firefox-b&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwikgOWw09TeAhWSLFAKHe9RBvsQ_AUIDigB&biw=1508&bih=771
Früher Türmchen, heute unscheinbare Containerbauweise

Mit Gleichstromvorbelastung gehen die Kerne in die Sättigung, nicht gut.

von Ghost R. (ghostrider1911)


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H.Joachim S. schrieb:
> Naja, das sind die Trafos, die man heute kaum noch sieht. Da sind sie
> aber trotzdem, in jedem Ort (Mittelspannung > Niederspannung). Überlege
> gerade, wo sie hier stehen, fällt mir aber nichts ein.
> 
https://www.google.com/search?q=trafohaus&client=firefox-b&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwikgOWw09TeAhWSLFAKHe9RBvsQ_AUIDigB&biw=1508&bih=771
> Früher Türmchen, heute unscheinbare Containerbauweise
>
> Mit Gleichstromvorbelastung gehen die Kerne in die Sättigung, nicht gut.

Stimmt, eigentlich hätte ich das selbst wissen müssen, hat man ja 
schließlich mal in der Berufsschule gelernt ;)

von Gerd E. (robberknight)


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Ghost R. schrieb:
> doch der unglaubliche Gas Gestank
> ist kaum auszuhalten.

?

Ich weiß ja nicht was für ein Gas Du da verbrennst, aber das 
üblicherweise zum Heizen verwendeten Erdgas oder Propangas verbrennt 
geruchlos.

Also ist da entweder etwas bei Dir undicht (das wäre ziemlich 
gefährlich), das Gas verbrennt nicht vollständig (das wäre auch ziemlich 
gefährlich, Stichwort Kohlenmonoxid) oder Du riechst nicht das Gas, 
sondern irgendwelche Teile Deines Ofens, die in erhitztem Zustand das 
Stinken anfangen.

von Ghostrider1911 (Gast)


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Natürlich verwende ich das richtige Gas. Mit dem Ofen ist auch alles 
okay. Aber dieser leitet nunmal seine Verbrennungsabgase in den Raum und 
verbraucht auch den Sauerstoff aus diesem.

Es dauert schon einige Zeit bis der Gestank so unerträglich wird. Ich 
bin da relativ empfindlich, mir brennen die Augen. Andere die mit mir 
gearbeitet haben hatten keine Probleme.

Eine Elektro Heizung ist Natürlich einiges teurer als Gas Holz etc., 
Aber auch die einfachste Lösung.

Ich schätze ich werde pro Winter ca. 100-200 h in der Werkstatt 
verbringen, da würde sich eine aufwändige Heizung nicht lohnen.
Aussenkamin nicht möglich usw.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Ja, normalerweise ist Heizen mit Strom eigentlich ein no-go, wenn man 
sich mal den den Gesamtwirkungsgrad/Emissionen bei unserer gegenwärtigen 
Stromversorgung anschaut.
Gasheizungen mit direkten Emissionen in den beheizten Raum sind immer 
mit grösster Vorsicht zu geniessen. Neben Kohlenmonoxid als direkter und 
zuverlässiger Killer sind neben CO2-Überschuss und Sauerstoffmangel auch 
der entstehende Wasserdampf ein Riesenproblem, will man in der Werkstatt 
nicht haben.
Bei gelegentlicher Verwendung ist also eine Elektroheizung durchaus 
sinnvoll.  Wird sie öfters/regelmässig gebraucht, sollte man schon auf 
Gas/Öl wechseln. Aber bitte schön getrennt vom Raum.

von P. W. (deneriel)


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Ganz einfach: Zieh aus in eine adere Werkstatt mit Zentralheizung und 
überlass mir diesen schrecklichen Bunker ;-)


Spaß beiseite: Triacsteuerung wurde ja schon genannt.
Die Steuerung mit AVR ist da zwar möglich aber eigentlich übertrieben. 
Ein schnöder Thermostatschalter wird den gleichen Zweck erfüllen.
Dass der Lüfter nachläuft ist doch kein Problem - davon wird die Luft ja 
nicht kälter. Im schlimmsten Fall pustet der halt Luft mit 
Raumtemperatur an Heizdrähten mit Raumtemperatur vorbei. Na und?

Alternativ kannst du dir auch eine raumluftunabhängige Gastherme an die 
Wand nageln oder eine alte Standheizung umbauen. Die laufen dann mit 
fossilen Brennstoffen (Gas kann da auch aus der Flasche kommen) statt 
mit Strom. Zuluft und Abgas gehen bitteschön nach draußen. Dann hast du 
in der Werkstatt gute Luft.
Für die meisten Werkstätten geht das eben nicht weil man die mit 4kW 
beileibe nicht auf Temperatur hält, geschweige denn bringt, und mit 
normalen Wandheizkörpern kommt man der Kaltluft aus zugigen Toren und 
Dächern nicht hinterher.

von Reinhard S. (rezz)


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Ghostrider1911 schrieb:
> Natürlich verwende ich das richtige Gas. Mit dem Ofen ist auch alles
> okay. Aber dieser leitet nunmal seine Verbrennungsabgase in den Raum und
> verbraucht auch den Sauerstoff aus diesem.

Das klingt nach so nem Aufsatz für die Gasflasche. Also ich würd den in 
geschlossenen Räumen nicht unbedingt benutzen.

von Manfred (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Übrigens: 2.5kW ist so wenig, daß es in einer Werkstatt (zugige Tore,
> mangelde Dämmung) sowieso nicht 16 Grad halten kann. Schlauer wäre auf
> alle Fälle also ein Thermostat.

2,5kW ist kaum mehr als ein Heizlüfter aus dem Baumarkt. Die Dinger 
haben einen Thermostaten, bieten aber kaum Bastelpotential.

von Oliver S. (phetty)


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Vor allem hat man nicht nur Abgase sondern auch Abdampf (H2O) wenn man 
sich die Verbrennungsformel anschaut.

von Ghost R. (ghostrider1911)


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Naja so oder so, es handelt sich um einen Gas ofen der die Flasche 
hinten drin hat, ist sogar für geschlossene Räume zugelassen und 
schalter bei zu geringem Sauerstoffgehalt auch rechtzeitig ab, trotzdem 
ist mir das Gas zu unpraktisch und ausserdem gefährlich. Noch dazu kommt 
das wenn es - 10°C hat das Gas nichtmehr aus der Flasche will wenn 
nichtmehr allzuviel drin ist.

Die Werkstatt ist wie gesagt gut gedämmt.. (Iso Paneele, 
Hohlkammerstein, gut Isoliertes Tor).

Was meine aktuelle Idee ist:
Ich verwende Halbleiterschütze, die bekomme ich geschenkt (mit optischen 
Schäden). Die schalten im Nulldurchgang, ist schonmal super.. und man 
kann sie öfter schalten ohne ständiges lautes klacken der Schütze.
Dann hald dementsprechend ein großes Schütz davor zur Sicherheit und 
jede Wicklung mit so einem Halbleiterschütz schalten. Die kann ich auch 
direkt mit dem Ausgang vom AVR schalten.

Sind bis 60A zugelassen, das passt also optimal. Aber erstmal schauen 
was ich da noch rumliegen habe.

mfg

von Zeno (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Nein, durch TAB verboten, dumm weil es ggf. den Trafo zu eurem Haus
> durch zu hohen Gleichstromanteil überlastet.

Durch den Trafo fließt kein Gleichstrom. In der Halbwelle wo die Diode 
sperrt fließt gar kein Strom.
Im System entsteht eine Schieflast, die vom Netzbetreiber aus 
verschiedenen Gründen unerwüscht ist.
Wenn durch Einweggleichrichtung, und nichts anderes ist das 
Zwischenschalten einer Diode in den Heizkreis, Trafos geschädigt werden 
würden, dann dürfte man auch keinen Einweggleichrichter hinter einem 
Trafo benutzen. Dem ist aber nicht so. Ebenso dürften dann keine 
Allstromgeräte (Radio, Fernseher) benutzt werden, da in diesen oftmals 
auch nur Einweggleichrichtung erfolgt.

Unabhängig davon begrenzt der Enegieversorger in seinen TAB bei 
Wärmegeräten die Leistung bei "unsymmetrischer Gleichrichtung". In den 
TAB meines Energieversorgers heißt es, Zitat: "(4) Bei Wärmegeräten darf 
die unsymmetrische Gleichrichtung bis zu einer maximalen 
Anschlussleistung von 100W und die symmetrische Anschnittsteuerung bis 
zu einer maximalen  Anschlussleistung  von  200W angewandt  werden. Bei 
Wärmegeräten  sind  außerdem Anschnittsteuerungen erlaubt, die nur beim 
Einschalten wirksam  sind, um  die  Einschaltströme in ihrer Höhe zu 
begrenzen.". Also einen Lötkolben mit 100W durch eine Diode zu drosseln 
ist demnach erlaubt. Bei Leuchten mit Glühobst darf es auch mehr sein. 
Ich lese den Auszug aus den TAB auch so das ich auch mehrere Wärmegeräte 
mit 100W Anschlußleistung mit jeweils einer Diode drosseln darf.
Wenn man sich die TAB mal komplett durchliest dürfte man eigentlich gar 
nichts anschließen.

Die Frage ist natürlich ob es der Energieversorger überhaupt merkt, wenn 
da einer 5kW mit ner Diode drosselt. An einem Trafo hängen ja heutzutage 
ganze Wohngebiete, d.h. diese sind auch entsprechend potent und auch 
ordentliche Schieflasten wegstecken können.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Zeno schrieb:
> Durch den Trafo fließt kein Gleichstrom. In der Halbwelle wo die Diode
> sperrt fließt gar kein Strom.

Und das IST ein Gleichstromanteil.
Schieflast ist was ganz anderes (ungleichmässige Belastung der 
Aussenleiter) und damit entweder Stromfluss auf dem Nullleiter oder 
Sternpunktverschiebung.

Faustformel: man klaut dem Trafo mit Gleichstrombelastung ca. das 5fache 
an übertragbarer Wechselstromleistung. Kann für einen am Limit laufenden 
Trafo der berühmte Tropfen auf den heissen Stein sein.

Ob es jemand merkt oder gar zu Schaden führt - völlig egal, man macht es 
einfach nicht. Auch wenn die Lösung sehr einfach erscheint - gut ist sie 
sowieso nicht. Feste 2,5kW passen sowieso nur zu exakt einer Heizlast, 
die Thermostatregelung ist in jedem Fall vorzuziehen.

von Stefan F. (Gast)


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Ghost R. schrieb:
> Aktuell wird per Gas Heizung geheizt, doch der unglaubliche Gas Gestank
> ist kaum auszuhalten.

Meine Wohnung wird auch mit Gas geheizt - absolut Geruchsneutral. Dazu 
gehört natürlich ein Kamin und Frischluft-Zufuhr. Anders dürfte man sie 
auch gar nicht betreiben, denke ich.

Wenn du fließendes Gas aus der Leitung hast, dann nutze es. Denn Strom 
ist etwa doppelt so teuer.

von Manfred (Gast)


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Zeno schrieb:
> TAB meines Energieversorgers heißt es, Zitat: "(4) Bei Wärmegeräten darf
> die unsymmetrische Gleichrichtung bis zu einer maximalen
> Anschlussleistung von 100W

Als verstösst mein Haartrockner schon gegen die TAB?

Zeno schrieb:
> Die Frage ist natürlich ob es der Energieversorger überhaupt merkt,

Mit hoher Wahrscheinlichkeit greift die Statistik, da nicht alle 
Verbraucher Phasengleich angeklemmt sind. Zwei Haartrockner mit Diode 
gegenphasig in der Steckdose, schon sind beide Halbwellen belastet.

von Ghost R. (ghostrider1911)


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Nein, ich habe keinen Gasanschluss und auch keine Möglichkeit einen 
Aussenkamin anzubringen, da dieser an der Stelle einfach nicht zulässig 
ist, ausserdem würden die Anschaffungskosten den Nutzen weit 
übersteigen.

Wie gesagt, es wird ja nur einige Stunden in der ganzen Saison geheizt.

Das mit dem Fön ist interessant, daran hab ich garnicht gedacht, aber 
wahrscheinlich stammt meine Idee unbewusst von da..

Naja mit den Halbleiterrelais kann ich die Heizwicklungen ja schnell aus 
und einschalten, quasi eine langsame PWM erzeugen. (z.B. 10 Sek aus 5 
Sek an usw.. )

Das dürfte wohl die einfachste und beste Lösung für mein Anliegen sein.

Ausserdem wird die Diode ja auch gut Leistung verbraten wenn der Strom 
der Heizung durch diese fließt..

von Stefan F. (Gast)


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Ghost R. schrieb:
> Mit den Halbleiterrelais kann ich die Heizwicklungen ja schnell aus
> und einschalten, quasi eine langsame PWM erzeugen. (z.B. 10 Sek aus 5
> Sek an usw.. )
> Das dürfte wohl die einfachste und beste Lösung für mein Anliegen sein.

Ja

von Karl K. (karl2go)


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Manfred schrieb:
> Als verstösst mein Haartrockner schon gegen die TAB?

Kann schon sein.

In DDR Brennöfen (Töpferei) wurde zum Hochheizen die Leistung mit Dioden 
reduziert. Das waren dann einige kW und auf 3 Phasen gleichzeitig. Wäre 
heute auch nicht mehr erlaubt.

Ettliche fette Phasenanschnitt-Dimmer sind nach aktuellen TAB auch nicht 
mehr erlaubt.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Karl K. schrieb:
> Ettliche fette Phasenanschnitt-Dimmer sind nach aktuellen TAB auch nicht
> mehr erlaubt.

Der schöne Sinus ist eben heute kein schöner Sinus mehr. Die einen holen 
sich ihren Anteil am Anfang der Welle, die anderen nur in der Spitze und 
andere am Ende.  Einiges gleicht sich aus, aber nicht alles. Aus 
Erzeuger- und Verteilersicht sehe ich schon ein, dass da enge Grenzen 
gesetzt und eingehalten werden müssen.

Ghost R. schrieb:
> Ausserdem wird die Diode ja auch gut Leistung verbraten wenn der Strom
> der Heizung durch diese fließt..

Ein Thyristor/Triac ist auch nicht verlustfrei. Und wenn das Ziel 
Wärmeerzeugung ist, ist sowieso alles egal - ob die Wärme nun im 
Widerstand oder im Halblleiter entsteht: Wirkungsgrad 100%.

: Bearbeitet durch User
von dagobert (Gast)


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Wo ist eigentlich das Problem an einer Diodenaktion?

Nicht in diesem Spall feziell betrachtet, aber allgemein. Sagen wir, wir 
haben einen Trafo für 1000 Einwohner. Pro Einwohner rechnen wir 2 kW.

Der Trafo leistet also 2000 kW, eher mehr. Wenn nun jeder Einwohner per 
Zufallsprinzip sich eine Halbwelle sperrt, dürfte das doch annähernd ein 
Nullsummenspiel sein.

von Manfred (Gast)


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dagobert schrieb:
> Wenn nun jeder Einwohner per
> Zufallsprinzip sich eine Halbwelle sperrt, dürfte das doch annähernd ein
> Nullsummenspiel sein.

15.11.2018 20:22 Manfred schrieb:
> Mit hoher Wahrscheinlichkeit greift die Statistik, da nicht alle
> Verbraucher Phasengleich angeklemmt sind.

von Karl K. (karl2go)


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dagobert schrieb:
> dürfte das doch annähernd ein
> Nullsummenspiel sein

Naja, das Problem bei Gleichspannungsoffset ist, dass schon kleine 
Gleichspannungen im Netz hohe Ströme durch konventionelle Trafos 
treiben, weil für die nur der Gleichstromwiderstand gilt.

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