Hallo Zusammen, ich möchte drei in Reihe geschaltete Keramikkondensatoren nutzen, um eine Teleskop-Fangspiegelheizung zu betreiben. Ich habe folgende Modelle zur Hand: CB5JB50R0 von digikey.com Welche Spannung und welchen Strom muss ich anlegen, um z.B. 25°C damit zu erreichen? Eventuell kann mir jemand da helfen.
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Mike schrieb: > Eventuell kann mir jemand da helfen. Warum dämmt man Häuser ? Damit man es mit weniger Heizleistung warm bekommt. Auch du solltest also seit dem Kleinkindalter wissen, dass es nicht auf die Heizleistung, sondern den Wärmewiderstand zur Umgebung ankommt. Und der ist unbekannt. Hat's geholfen ?
Der Spiegel soll im Winter nicht beschlagen oder vereisen. Üblicherweise sollte die Temperatur der Widerstände in etwa 20-30°C betragen. Eine konstruktive Antwort wäre hilfreich. Belehrungsbeiträge brauche ich nicht und sind an dieser Stelle auch nicht wirklich hilfreich.
Mike schrieb: > ich möchte drei in Reihe geschaltete Keramikkondensatoren nutzen, um > eine Teleskop-Fangspiegelheizung zu betreiben. Ich habe folgende Modelle > zur Hand: CB5JB50R0 von digikey.com Glücklicherweise sind die CB5JB50R0 keine Keramikkondensatoren, sondern 50Ω/5W-Widerstände. Mit Kondensatoren geht da nämlich überhaupt nichts! Mike schrieb: > Welche Spannung und welchen Strom muss ich anlegen, Bei den Werten der Bauelemente darfst du an die drei in Reihe liegenden Widerstände max. 45V anlegen. Dann sind in etwa die 5W pro Widerstand erreicht, mehr vertragen sie nicht. Nur für <5s darfst du auch das doppelte anlegen. Den Rest dazu hat dir MaWin schon erklärt.
Mike schrieb: > Welche Spannung und welchen Strom muss ich anlegen, um z.B. 25°C damit > zu erreichen? Eventuell kann mir jemand da helfen. Bei 25°C Umgebungstemperatur kannst Du Spannung und Strom weglassen.
Nachtrag: nach dem Strom hattest du auch gefragt. Der stellt sich selber ein, an 45V wären es dann 0.3A. Alternativ kannst du auch die drei Widerstände parallel schalten. Dann brauchst du nur 15V, dafür aber 0.9A. Die 45V oder die 15V sind die Maximalwert, wie ich oben schon sagte. In wie weit das einen total unbekannten Gegenstand auf eine bestimmte Temperatur bringt, kann dir niemand sagen. Oder weiß nur ich nicht, was ein Teleskop-Fangspiegel ist, wie groß der ist, aus welchem Material der besteht und in welcher Umgebung der betrieben wird? Du kannst das also nur ausprobieren.
Mike schrieb: > Belehrungsbeiträge brauche ich > nicht und sind an dieser Stelle auch nicht wirklich hilfreich. Offensichtlich schon, denn ... MaWin schrieb: > dass es nicht auf > die Heizleistung, sondern den Wärmewiderstand zur Umgebung ankommt. ... ist wesentlich für die Berechnung der notwendigen Heizleistung. Und dieser Wärmenwiderstand deines zu beheizenden Objekt ist uns nicht bekannt.
Die Frage ist ungefähr so sinnvoll wie "wieviel Leistung brauche ich, um 200km/h fahren zu können"? Bei einem Motorrad wird das weniger sein als z.B. bei einem Zug.
Es sollte Keramikwiderstand heißen und nicht Keramikkondensator ;) Ich möchte nicht den SPiegel auf 25°C sondern wollte einfach nur eine Richtung wissen, wie ich berechnen kann, welche Spannung ich anlegen muss, um die Widerstände selbst auf ewtwa 25-30°C zu bringen.
Wenn ich I=U/R rechne, dann ergibt sich bei einer Spannungsversorgung von 12V und 500 Ohm ein Strom von 0,24A. Wenn ich also 12V*0,24A rechne, erhalte ich 2,88Watt.Das wäre die Leistung, die ich in dem Fall geliefert bekommen würde. Dann musste ich nur messen, welche Temperatur dabei herauskommt.
Mike schrieb: > sondern wollte einfach nur eine > Richtung wissen, wie ich berechnen kann, welche Spannung ich anlegen > muss, um die Widerstände selbst auf ewtwa 25-30°C zu bringen. Man sagte es doch schon: du hast maximal 15W an Heizleistung zur Verfügung. Wenn du das in einer gut isolierten Box betreibst, dann wird das fast beliebig warm - bis der Widerstand kaputt geht. Betreibst du das aber auf z.B. einem Blechdach, dann passiert praktisch gar nichts. Die erzeugte Wärme geht auf Grund des fast perfekten Kühlkörpers in die Umgebung und erwärmt das Dach nur um Bruchteile von Grad. Es hängt einfach davon ab, wie die erzeugte Wärme in die Umgebung abtransportiert wird. Nochmal: probiere es doch einfach aus! Darauf antwortest du ja nicht auf diese und ähnliche Bemerkungen: HildeK schrieb: > Oder weiß nur ich nicht, was ein Teleskop-Fangspiegel ist, wie groß der > ist, aus welchem Material der besteht und in welcher Umgebung der > betrieben wird? So ist nicht mal eine ganz grobe Einschätzung möglich.
Mike schrieb: > Das wäre die Leistung, die ich in dem Fall > geliefert bekommen würde. Dann musste ich nur messen, welche Temperatur > dabei herauskommt. Und das hängt nun mal zu 100% davon ab, wie effizient die Wärme von den Widerständen abgeführt wird. Darauf wollten die die ganzen Antworten hinweisen. Dein Widerstand alleine hat ganz grob einen Wärmewiderstand von 200K/5W (abgeschätzt aus seiner Power Derating Curve). Mit 2,88W käme das Innere deines Widerstands (der eigentliche Heizleiter) also auf ca. 100K gegenüber seiner Umgebung. Die Oberfläche des Widerstands wäre aber schon kühler. Und der Wert sagt leider so ziemlich gar nichts darüber aus, auf welche Temperatur du dein Teleskop damit heizen kannst. Das wird vom "Wärmewiderstands" deines Teleskops festgelegt. Mike schrieb: > Wenn ich I=U/R rechne, dann ergibt sich bei einer Spannungsversorgung > von 12V und 500 Ohm ein Strom von 0,24A 50Ohm, nicht 500Ohm.
Mike schrieb: > Wenn ich I=U/R rechne, dann ergibt sich bei einer Spannungsversorgung > von 12V und 500 Ohm ein Strom von 0,24A. Wenn ich also 12V*0,24A rechne, > erhalte ich 2,88Watt.Das wäre die Leistung, die ich in dem Fall > geliefert bekommen würde. Dann musste ich nur messen, welche Temperatur > dabei herauskommt. Ja, das ist fast richtig (außer: es sind 50Ω Widerstände, aber wohl Typo). Fast deshalb: oben redest du von drei Rs in Reihe, gerechnet hast du mit einem an 12V. Drei 50Ω Widerstände in Reihe an 12V sind insgesamt 0.96W, es fließen 0.08A. Drei 50Ω Widerstände parallel liefern 3*2.88W=8.6W, es fließen 3*0.24A=0.72A. Aber dann hast du die Temperatur des Widerstands, der soll ja irgendwas uns unbekanntes erwärmen. Und dieses Unbekannte führt Wärme ab; der Widerstand wird also dann nicht mehr so warm.
Hallo Es ist doch erkennbar das der TO so gut wie kein Wissen im Bereich der E-Technik hat. Also sollte man als Mensch der Umgangsformen erlernt hat und nur minimalen Respekt gegenüber seinen Mitmenschen hat erst mal erklären das es sich nicht um Kondensatoren (eventuell auch nur ein Freud'scher Versprecher da es ja um die Kondensation auf den Fangspiegel bzw. im Teleskop geht) sondern um Widerstände handelt. Und erklärt man das man zu einer (in der Praxis wirklich kaum möglichen Berechnung) halt verschiedene Größen benötigt, die der TO halt mitteilen muss. Mit Hilfe diese Werte können dann eventuell Abschätzungen durch Erfahrungen in ähnlichen Gebieten erfolgen (Tau- und Kondensation soll ja an vielen Stellen verhindert werden). An den TO selbst: So etwas ist in der Praxis, mit all den Störgrößen letztendlich nicht zu berechnen - vor allem wenn man so enge Vorgaben setzt (obwohl du hast z.B. geschrieben - was ein Beispiel ist will aber so mancher nicht verstehen...). Lass dir aber sagen 5W Wärmeleistung auf kleiner Fläche ist schon jede Menge. Zur Information an die Leute mit "hilfreichen" Kommentaren: https://de.wikipedia.org/wiki/Spiegelteleskop https://www.teleskop-express.de/shop/index.php/cat/c91_Selbstbau-----Optiken---Spiegel--Linsen-.html Da anzunehmen ist das der TO kein Teleskop mit Spiegel in Metergröße nutzt sollten die Links schon erst Informationen für die "Superschlauen" MaWins bieten. TO mein Empfehlung: Stell deine Frage in einen Astroforum - da haben wohl 90% keine tiefere Ahnung von E-Technik aber 99,X % wissen wie man sich benimmt und haben vernünftige Umgangsformen so das du dort letztendlich mehrere hilfreiche Antworten erhalten wirst. Hier haben 80% und mehr tief gehende Ahnung von E-Technik, aber viele keinen blassen Schimmer über vernünftigen Sozialen Umgang und wie man nach weiteren Informationen freundlich(!) und den zu vermutenden Background des Fragenden entsprechend Rückfragen stellt... Hennes
Ich würde mal sagen, ein Fangspiegel 170mm braucht mehr Leistung, als einer mit 35mm. https://www.astroshop.de/fangspiegel/orion-optics-uk-fangspiegel-170mm/p,64275 https://www.astroshop.de/fangspiegel/orion-optics-uk-fangspiegel-35mm/p,64261
Mike schrieb: > Üblicherweise sollte die Temperatur der Widerstände in etwa > 20-30°C betragen. Das ist der falsche Ansatz. Ohne Heizung kühlt der Fangspiegel durch Strahlung unter die Umgebungstemperatur ab. Das ist erstmal nicht schlimm, solange seine Oberflächentemperatur über dem Taupunkt liegt. Und genau das ist das Kriterium für die Heizung - nicht die absolute Temperatur des Heizelements.
Wenn ich mich vage an diverse Fragen der "Teleskop-Freunde" erinnere, dann gibt es in diesem Bereich alles professionell und käuflich. Selbst gebaut wird aus unterschiedlichsten Gründen - wie überall sonst auch. Was ich sagen will, ist, dass es sicher auch Spiegelheizungen geben wird, die man als Ausgangspunkt für eine Eigenkonstruktion nehmen kann. Vielleicht sollte der TO erst einmal in diese Richtung denken... Gruß Rainer
Peter D. schrieb: > Ich würde mal sagen, ein Fangspiegel 170mm braucht mehr Leistung, als > einer mit 35mm. Ich könnte mir auch gut vorstellen das solche Teile recht empfindlich darauf sind, wenn man die nur Punktuell erhitzt und nicht gleichmäßig. Erstmal Gedanken machen wie man die Wäre der drei Wiederstände gleichmäßig über Fläche verteilt bekommt und kann man mal anfangen sich Gedanken über die Wärmeabstrahlung, die Raumtemperatur, die Solltemperatur usw. machen. Irgendwann kommt man dann auch zu der Heizleistung die man benötigt
Als Elektroniker ist man mit dem Thema vor allem für Kühlkörper befasst. Dort gibt es Angaben zur Kühlwirkung: https://www.fischerelektronik.de/fileadmin/fischertemplates/download/Katalog/kuehlkoerper.pdf PDF-Seiten 25-26 erläutern ein paar Formeln. Die Kühlkörperdaten werden in Kelvin pro Watt angegeben. Wir haben einen Widerstand, der 5 Watt auf seine Anschraubfläche abgibt, und dort z.B: +20°C hat. Der Kühlkörper verteilt diese 5 Watt gleichmäßig auf seine Oberfläche. Wenn die Null Grad beträgt, dann hat der Kühlkörper 20 Kelvin/5 Watt = 4K/W
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Mike schrieb: > Ich möchte nicht den SPiegel auf 25°C sondern wollte einfach nur eine > Richtung wissen, wie ich berechnen kann, welche Spannung ich anlegen > muss, um die Widerstände selbst auf ewtwa 25-30°C zu bringen. Also: falls es noch nicht klar sein sollte: Dies kann unmöglich pauschal beantwortet werden, denn die Antwort ist kein fixer Wert (wie bereits gesagt, wenn die Umgebung bereits 25-30°C)! Die benötigte Heizleistung hängt ab von: 1) Temperaturunterschied zwischen Umgebung und Solltemperatur des "Spiegels" 2) Thermischer Widerstand (in °C/Watt) zwischen "Spiegel" und Umgebung (diesen kann man nur empirisch ermitteln). Daraus lässt sich direkt berechnen, wieviel Watt (in deinem Fall anzulegende U^2/R oder R*I^2) nötig sind, um den Spiegel um X Grad gegenüber der Umgebung wärmer zu halten... Falls du keine Regelung bauen möchtest, bleibt nur das Anschliessen an ein einstellbares Labornetzteil und von Hand nachregeln, wenn es zu warm oder zu kalt wird...
Also, die Temperatur ist eigentlich egal, die Spiegel sollen nicht beschlagen. Probier's einfach aus. Mit einem Laborpowersupply wird das schon gehen. Die Heizleistung sollte minimal sein, sonst erzugst du Turbulenzen. Ich wuerd allerding andere Widerstaende nehmen. Sie sollten guten Kontakt zum Spiegel machen. Man kann keramiwiderstaende mit einem Epoxy auf die Ruckseite kleben und lockale Warmstellen erzeugen, welche dann das Bild verzerren. Ich wuerd eher ein Metallbleck mit einem Fett am Spiegel kontaktieren. Auch hier nicht kleben wegen den Verspannungen. Auf ein Blech passt am Besten ein Aluwiderstand mit Schraubflansch, ab 2W.
zott schrieb: > Auf ein Blech passt am Besten ein Aluwiderstand mit Schraubflansch, ab > 2W. ab 5W? Blech und Leistungswiderstand vhishey dale o.ä. R und P passend wählen https://www.reichelt.de/drahtwiderstand-axial-5-w-100-ohm-1--5w-metall-100-p110704.html gibts auch bei Conrad, Völkner und andere
GHz N. schrieb: > 1) Temperaturunterschied zwischen Umgebung und Solltemperatur des > "Spiegels" Was verstehst du unter "Umgebungstemperatur" und was hat die mit dem Spiegel zu tun? Bei klarem Himmel - und genau da wird man das Teleskop wohl am ehesten benutzen, kühlen Glasscheiben wegen der FIR-Abstrahlung in den Weltraum und der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Glases aus. Ziel ist es, die Solltemperatur des Spiegels über dem Taupunkt zu halten. Und dafür muss man am besten die rel. Luftfeuchte an der Spiegeloberfläche kennen. Taupunkthygrometer regeln beispielsweise die Luftfeucht auf 100%, indem sie die Spiegeltemperatur steuern. Den Fangspiegel würde man entsprechend auf eine niedrigere rH regeln.
Problematisch ist auch noch, die Wärme der Widerstände auf den Spiegel zu übertragen, ist denn die Rückseite des Spiegels plan, dann wäre Wärmeleitpaste angebracht oder ist sie konkav/konvex, dann hast Du schlechtere Karten. Warum hast Du ausgerechnet diese Widerstände gekauft und nicht welche z.B. von Vitrohm, wie kommst Du auf 50 Ohm, 5 Watt und warum 3 Stück? Wie gross ist denn der Spiegel?
GHz N. schrieb: > Mike schrieb: >> Ich möchte nicht den SPiegel auf 25°C sondern wollte einfach nur eine >> Richtung wissen, wie ich berechnen kann, welche Spannung ich anlegen >> muss, um die Widerstände selbst auf ewtwa 25-30°C zu bringen. P=U^2/R wurde ja schon genannt. Bleibt die Frage, wieviel Leistung man denn größenordnungsmäßig braucht. Nehmen also an, die Widerstände seien sinnvollerweise thermisch ziemlich gut an den Spiegel gekoppelt. Dann hängt es praktisch nur vom Spiegel und seiner Aufhängung ab und nicht mehr vom Bauteil selbst. >> einfach nur eine Richtung wissen, wie ich berechnen kann,[...] Eine Richtung wäre die Abschätzung über Boltzmann: [https://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz] P = A * T^4 * \sigma. Gilt gleichermaßen für abgestrahlte Leistung (T ist dann die Temperatur des Spiegels, vielleicht 273K oder so) und ebenso für die eingestrahlte Leistung (T ist dann die "Umgebungstemperatur" - bei perfekter Isolation zur Umgebung und Fokussierung auf schwarzen Nachthimmel wäre das im Extremfall nur 3K, die Wahrheit liegt irgendwo dazwischen.) Bei angenommenen 100cm^2 Spiegelfläche braucht man im Extremfall also höchstens um die 3-5W (bei Dir: 140-200mA), um die Abstrahlungsverluste auszugleichen. Bei weniger perfekter Isolation entsprechend weniger. Um die Temperatur um 1K zu erhöhen kann man nun Störungsrechnung bemühen: P \approx A 4 T^3 * {\Delta T} * \sigma (Da sind wir dann auch wieder beim Konzept der Wärmewiderstände - Konvektion würde ich bei diesem Einsatzgebiet mal als hinreichend unterdrückt annehmen.) Dann braucht man dann für diese Fläche zwischen 40 und 60mW pro Kelvin Temperaturdifferenz. (Im Vergleich dazu geben Kühlkörpertabellen für diese Maße das ungefähr 3...5-fache an Leistung an, aber da ist auch Konvektion berücksichtigt, oder ich habe mich schlicht verrechnet.) Das sind über den sehr breiten Daumen die Größenordungen: mit 5W wärst Du also für einen 100 cm^2 großen Fangspiegel von der Größenordnung her ganz vernünftig aufgestellt. Wie groß ist der denn tatsächlich? Wolfgang schrieb: > Taupunkthygrometer regeln beispielsweise die > Luftfeucht auf 100%, indem sie die Spiegeltemperatur steuern. Den > Fangspiegel würde man entsprechend auf eine niedrigere rH regeln. ... und um eine Regelung wird man aus bereits genannten Gründen sinnvollerweise nicht herumkommen. Notfalls indem man regelmäßig händisch misst und nachstellt. Wie groß ist der Spiegel denn tatsächlich? (re)
Mike schrieb: > ich möchte drei in Reihe geschaltete Keramikkondensatoren nutzen, um > eine Teleskop-Fangspiegelheizung zu betreiben. Das klingt ausgesprochen dämlich, ich denke solche Optiken sollen möglichst spannungsfrei sein damit die wiedergabe nicht verzerrt wird, was willste da mit einer dreipunktheizung, da verzerrt es dir nur die Optik.
Joseph Jausenvetter schrieb: > was willste da mit einer dreipunktheizung kommt darauf an Ein Laserrohr hatte ich mit 2 Kupferhalbschalen darum und verteilte R im TO220 Gehäuse auf den Kupferhalbschalen beheizt, das ganze gut in Styrpor eingepackt und die Temperatur auf 45°C gehalten um Längenänderungen vom Glasrohr zu meiden Sommer wie Winter im Labor, die Labortemperatur konnte +-10K nicht gehalten werden, aber ich den Laser so halt eingepackt! Was er nun beheizen muss und wie kann nur er wissen, das Teleskop, den Spiegel? Keine Ahnung Details nannte er ja nicht!
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...---...---...---... schrieb: > ich werfe mal eine Peltier-Folie in die Diskussion Ist denn die Kühlfunktion wichtig um durch die symmetrische Regelung die Überschwinger beim Heizen rasch ausregeln zu können? Ich hatte die Vorstellung, dass eine sehr langsame Regelung auch reichen müsste und außerdem weniger mechanisceh Spannungen erzeugt, so dass ... Carlo schrieb: > Polyimid Heizfolie ?! ... völlig adäquat wäre, lasse mich aber gern eines besseren belehren. Vielleicht erfahren wir ja noch, wie groß denn der Spiegel eigentlich ist, um mal Butter bei die Fische zu bekommen. (.-. .)
...---...---...---... schrieb: > mit einem Peltier-Element kann man nicht nur kühlen Sicher, abhängig von der Stromrichtung heizt die eine Seite das weg, was die andere kühlt (und noch 'etwas' mehr). Und weil man die Stellgröße somit in beiden Polaritäten applizieren kann, kann man ziemlich rasch auf einen sehr engen Toleranzkanal einschwingen. Die Frage war nur, ob sich dieser Luxus hier lohnt, oder es eine prollige Heizfolie nicht genauso tun würde, wenn man sowieso nur langsam heizen will. (re)
...---...---...---... schrieb: > mit einem Peltier-Element kann man nicht nur kühlen > https://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element Und warum soll ein Peltier-Element zum Heizen irgendwelche Vorteile gegenüber einem Widerstand haben?
Wolfgang schrieb: > Und warum soll ein Peltier-Element zum Heizen irgendwelche Vorteile > gegenüber einem Widerstand haben? weil EVU daran mehr verdienen, das ist ein Vorteil für Aktieninhaber.
Joachim B. schrieb: > weil EVU daran mehr verdienen, das ist ein Vorteil für Aktieninhaber. äh... wegen der Funktion als "Wärmepumpe" ist das Peltier höchstens sogar etwas effizienter als der Widerstand, intuitiere ich mal. Wolfgang schrieb: > Und warum soll ein Peltier-Element zum Heizen irgendwelche Vorteile > gegenüber einem Widerstand haben? s.o. ;-) Und es zwingt einen dazu, sich lehrreiche Gedanken darüber zu machen, wie man die auf der anderen Seite des Elements nun gekühlte Luft ohne viel Aufwand turbulenzfrei vom Fangspiegel wegbekommt. @TO: Oder ist das ein Offset-Spiegel, der gar nicht im Strahlengang des Hauptspiegels ist? (re)
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