Gehäuseschutzkasten beheizen

Gast #6582624
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Hi zusammen,
ich habe im Außenbereich einen raspberry pi zero geschützt in einem 
Gehäusekasten.
Für den Sommerbetrieb habe ich einen Lüfter installiert, der bei zu 
starker Wärme per gpio den Lüfter schaltet und somit für Luftaustausch 
im Kasten sorgt.
Das hatte bisher auch gut funktioniert, jedoch kamen die letzten Tage zu 
starke Minusgrade.
Bei mir gibt es hier aber Probleme mit dem usb 2.0 pcie adapter mit sim 
slot.
Im sim slot ist meine sim Karte fürs lte installiert.
Wird es zu kalt, zeigt mit mmcli -m 0 an, dass die sim Karte nicht mehr 
vorhanden ist.
Der pi funktioniert hier aber weiter.
Deinstalliere u. installiere ich die sim Karte wieder, dann funktioniert 
das System wieder.
Auf jeden Fall hat dies mit den extremen Minusgraden was zu tun, da ich 
dies nun schon das 2x hatte.
Bin am überlegen, dass ich bei Minusgrade was per gpio schalte, dass 
dann den Gehäusekasten aufheizt, nur ich weiß nicht was ich hier 
verwenden könnte.
Daher wende ich mich an Euch.

Gruß Andy
Gast #6582662
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Ja.
Wenn ich ein Netzteil mit 12V u. 1A habe u. ich als Verbraucher eine Led 
nehmen würde mit 2.8V u. 0,025 A, dann kann ich z.b schon den 
Widerstandwert berechnen.

Dann würde ja 1A - 0,025A = 0,975 A * 2.8 V = 2,73 W an Wärme vom 
Widerstand abgegeben werden oder?

Im Fall mit einem 2A Netzteil natürlich 5,46W.

Das dürfte doch für den Gehäusekasten ausreichen oder?
#6582666
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Eigentlich setzt man für den Außenbereich Elektronik ein welche die 
Temperaturanforderungen erfüllen kann. Da stößt Bastelkram halt an seine 
Grenzen.
Heizung kenne ich z.B. von Kameras im Außenbereich. Aber das wird gegen 
ein Beschlagen eingesetzt. Nicht weil es der Elektronik zu kalt wäre.
#6582702
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Georg G. schrieb:
> Das kann man ausrechnen....
... wenn der Fragende freundlicherweise mal die Abmessungen nebst 
gewünschter Temperatur und tatsächlich auftretender Außentemperatur 
nennen würde.

Schlaumaier schrieb:
> Es gibt Karten die bis MINUS 40 °C sauber arbeiten.
Ist der Mikroprofessor denn auch für Tamb = -20°C spezifiziert? Es mag 
sein dass ihm das nichts oder nur wenig ausmacht, aber garantiert der 
Hersteller das bereits?
Gast #6582714
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andy_help schrieb:
> Dann würde ja 1A - 0,025A = 0,975 A * 2.8 V = 2,73 W an Wärme vom
> Widerstand abgegeben werden oder?

Ja, oder nimm doch von Conrad diese grüne 5mm LED im diffusen Gehäuse 
mit 50° Abstrahlwinkel und einer mcd-Zahl von 2000 für 35 Cent. Da 
genügt bei 5V ein Vorwiderstand von 2k2.

Bestellnummer: 1573747
Gast #6582732
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andy_help schrieb:
> was ich hier verwenden könnte.

Kommt drauf an, wo du die Heizleistung her bekommst.

Wenn dein Netzteil überdimensioniert ist, gut, dann kannst du mit Strom 
heizen.
Gehen 230V in die Box, kannst du ums Netzteil drumrum schalten, das muss 
gar nicht der rPi tun, das kann ein Bimetallthermostat machen

Und fehlt dir Strom, musst du den Gasbrennner zünden, oder eine KFZ 
Standheizung einbauen oder was weiss ich, ein Stück Plutonium reinlegen.
Gast #6582741
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andy_help schrieb:
> Bin am überlegen, dass ich bei Minusgrade was per gpio schalte, dass
> dann den Gehäusekasten aufheizt, nur ich weiß nicht was ich hier
> verwenden könnte.

Primzahlen ziehen. Meine ich völlig ernst. Der Wärmeunterschied zwischen 
einem auf Sleepmode optimierten Prozessor und einem mit voller Last 
laufenden ist gewaltig. Zusammen mit richtigen Gehäusemaßen und etwas 
Isolierung müsste das reichen.
Gast #6582769
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andy_help schrieb:
> Dann würde ja 1A - 0,025A = 0,975 A * 2.8 V = 2,73 W an Wärme vom
> Widerstand abgegeben werden oder?

Das ist Kokolores!

Nimm einen 4 Watt Zementwiderstand mit 68 Ohm und schließe in Serie dazu 
noch einen 5°C Thermoschalter. Das alles kommt parallel an dein 12 Volt 
Netzteil, das dadurch dann zusätzlich mit 180mA belastet wird (etwa 2 
Watt Wärmeleistung).

Fertig.
(Firma: FULL PALATINSK) Persönliche Seite #6582801
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andy_help schrieb:
> Wenn ich ein Netzteil mit 12V u. 1A habe u. ich als Verbraucher eine Led
> nehmen würde (...)

die können mittleriweile auch einiges an UV abstrahlen,
wenns die falsch LED ist.

Ich würde da eher eine normale Glühlampe auf "Sparflamme" setzen.
so in der Art wie 'ne 24V-Weihnachtlichter-Birne auf 9V betreiben.
So'n Ding hält länger als die Elektronik.
Gast #6582958
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andy_help schrieb:
> Deinstalliere u. installiere ich die sim Karte wieder, dann funktioniert
> das System wieder.
Wie du dein Problem beschreibst riecht das als hätte deine 
Steckverbindung ein Problem.

> Auf jeden Fall hat dies mit den extremen Minusgraden was zu tun, da ich
> dies nun schon das 2x hatte.
Klingt nicht wirklich nach einer vernünftigen Statistik.

Womöglich reicht ein Stückchen Klebeband auf der Rückseite der SIM-Karte 
aus, um den Anpressdruck auf deren Kontakte zu erhöhen.


> Bin am überlegen, dass ich bei Minusgrade was per gpio schalte, dass
> dann den Gehäusekasten aufheizt, nur ich weiß nicht was ich hier
> verwenden könnte.
Den vorhandenen Sommerbetrieb-Lüfter anders herum drehen lassen1elf
SCNR
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #6583017
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andy_help schrieb:
> Das dürfte doch für den Gehäusekasten ausreichen oder?
Für welchen denn?

andy_help schrieb:
> Auf jeden Fall hat dies mit den extremen Minusgraden was zu tun, da ich
> dies nun schon das 2x hatte.
Kannst du das mit den "extremen Minusgraden" auch in Zahlen ausdrücken? 
Wo gab es die letzte Zeit so "extreme Minusgrade", dass laufende 
Schaltungen ausfallen können?
Wenn mal eine meiner Steuerungen bei -30°C nicht bootet, dann ist das 
das eine. Aber wenn sie es unter Strom nicht durch einen 
Temperaturzyklus von -20°C schafft, dann hat die Schaltung noch einen 
eklatanten Fehler!

BTW: hast du schon mal was von Kältespray gehört?
Das ist für solche thermischen Fehler das Mittel der Wahl. Davon sollte 
immer eine Dose im Schrank stehen.

Alter xp Rechner schrieb:
> Nimm Leuchtobst, dann geht dir ein Licht auf...
Zusammen mit einem passend justierten Bimetall-Schalter gar nicht mal 
die schlechteste Idee...
Gast #6583069
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Lothar M. schrieb:
> Alter xp Rechner schrieb:
>> Nimm Leuchtobst, dann geht dir ein Licht auf...
Im Falle eines vernünftig isolierten Kastens und Tiefsttemperaturen 
könnte ich mich sehr gerne auf das Niveau von Leuchtobst herabsaufen, 
aber:

> Zusammen mit einem passend justierten Bimetall-Schalter gar nicht mal
> die schlechteste Idee...
Bimetall und R-pi ist viel zu viel für mich.

https://tutorials-raspberrypi.de/raspberry-pi-temperatur-mittels-sensor-messen/

Die Idee mit den Primzahlen gefällt mir auch sehr gut. Bitcoin-Mining 
ginge sicherlich auch.

Auf euer Wohl, Prost!
Gast #6583113
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@Stromberg B.

Zitat:
Nimm einen 4 Watt Zementwiderstand mit 68 Ohm und schließe in Serie dazu
noch einen 5°C Thermoschalter. Das alles kommt parallel an dein 12 Volt
Netzteil, das dadurch dann zusätzlich mit 180mA belastet wird (etwa 2
Watt Wärmeleistung).

Werde ich so machen.
Momentan haben wir die Löcher von dem Außenkasten mit Klebeband 
abgedichtet.
Vielleicht hilft das ja schon einmal.

Klebeband auf die Rückseite der Sim um den Anpressdruck auf die Pins zu 
erhöhen werde ich auch noch machen.

Wie groß ist der Kasten?
l = 30
b = 20
h = 10
Beitrag #6583209 wurde von einem Moderator gelöscht.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #6583361
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andy_help schrieb:
> Wie groß ist der Kasten?
> l = 30
> b = 20
> h = 10
Ich gehe mal von cm aus...

Dann rate ich mal weiter: der Kasten ist aus Kunststoff. Stimmt das?
Aber was ist denn ein Aussenkasten? Haben wir es hier mit einer 
Sandwichbauweise zu tun?

andy_help schrieb:
> Zitat
Geht einfach mit einem Größer-Pfeil ">" am Zeilenanfang.
Gast #6584188
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Hi Danke für die Infos!

Als Heizwiderstand habe ich folgendes gefunden:
GBR-618-12-5-2
12V 5 Watt
Also 2,4 Ampere.

In Verbindung mit einem Temperatursensor, könnte ich dann per gpio den 
Heizwiderstand aktivieren/deaktivieren.

Den Heizwiderstand gibt es auch mit mehr Watt, aber dann würde ich 
wiederum ein stärkeres Netzteil benötigen.

Hm, wie kann man berechnen, wie viel Watt man benötigt um eine 
Raumfläche zu erhitzen.

Jepp...Der Lüfter geht bei +50° CPU Temperatur an und fördert die Luft 
in dem Kasten nach außen.
Der Lüfter dient aber nur für den Sommerbetrieb.

Der Kasten ist an einem geschützten schattigen Platz.
Gast #6584210
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Uff..stimmt.
Diese Widerstandsart gibt es auch mit anderen Spannungs u. Amperwerten.

Hm..nur habe ich bei diesem Kasten noch folgendes Problem.
Nur beim Lüfter ist der Kasten offen.
Hm..ich kenne zwar Systeme z.b von Wäschetrocknern u. Abgassystemen, wo 
klappen durch den Druck der Luft aufgehen u. bei nicht aktivierten 
Lüfter es die Öffnung verschließt.
Nur wo so was für so einen kleinen Kasten her bekommen.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #6584213
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andy_help schrieb:
> 12V 5 Watt
> Also 2,4 Ampere.
Ich sehe da einen Rechenfehler...

andy_help schrieb:
> Hm, wie kann man berechnen, wie viel Watt man benötigt um eine
> Raumfläche zu erhitzen.
Denn ein Raum hat ein Volumen.
Eine "Raumfläche" wäre sowas wie ein "Linienpunkt"?

> Hm, wie kann man berechnen, wie viel Watt man benötigt um eine
> Raumfläche zu erhitzen.
Man ermittelt aus der "Isolation" den thermischen Widerstand und nimmt 
dann die Umgebungstemperatur her und kann sich die Innentemperatur 
berechnen.

Oder ganz praktisch: man baut eine Heizung ein und misst, welche 
Temperatur man mit wieviel Watt erreicht. Daraus kann man dann den 
Wärmewiderstand berechnen.

Und richtig: solche Sachen wie Konvektion (Lüfter, Wind, Zirkulation...) 
oder eine geänderte Oberfläche (Eis, Schnee, Regen...) spielen da auch 
mit rein.

andy_help schrieb:
> Nur beim Lüfter ist der Kasten offen.
Vergiss es. Dein Kasten ist im Grunde immmer offen und der 
Umgebungsfeuchtigkeit hoffnungslos ausgesetzt. Ich gebe der Elektronik 
nicht arg viel Zeit, bis irgend was Seltsames mit den verbliebenen 
Flussmittelresten oder dem Zinn zusammen mit der Luftfeuchtigkeit 
passiert.

Wenn ich mir deine Fehlerbeschreibung so ansehe, könntest du diese 
Probleme jetzt schon haben...
#6584216
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andy_help schrieb:
> Als Heizwiderstand habe ich folgendes gefunden:
> GBR-618-12-5-2
> 12V 5 Watt
> Also 2,4 Ampere.

Das hatten wir oben schon einmal !!
Hausaufgabe: Das Ohmsche Gesetz nachlesen und verstehen! WIchtig!

Zum Heizwiderstand selbst: Wenn du zu viel Geld hast, von mir aus.
Stromberg B. schrieb:
> Nimm einen 4 Watt Zementwiderstand mit 68 Ohm und schließe in Serie dazu
> noch einen 5°C Thermoschalter.

Du hast das sogar selbst nochmals zitiert und so kommentiert:
andy_help schrieb:
> Werde ich so machen.

Warum kümmerst du dich nicht um genau diese Lösung (die erheblich 
preiswerter sein wird)?
#6584227
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MaWin schrieb:
> ein Stück Plutonium reinlegen.

Das funktioniert bei Mars Rovern sehr gut.
Aktive Kühlung/Heizung ist meist nicht notwendig, schau dir mal 
Mobilfunk Mastverstärker/Richtfunk ODUs an.
Die arbeiten auf 4000m Höhe im Wind als auch in einer Wüste zum 
vernetzen von Pipelines und das alles passiv.

Ein ordentliches Gehäuse (kein Schrott sondern etwas mit Wandstärke) und 
von innen isolieren, dazu ein Gore Element und die Elektronik am besten 
auf einen großen Kühlkörper schrauben. (damit sich die Wärme/Kälte im 
Gehäuse verteilt)

Natürlich kannst du auch noch einen Heizwiderstand vorsehen, das tut 
nicht weh hilft aber auch nur wenn das Gehäuse ordentlich ist, da wird 
schon einer im TO220 Gehäuse mit 1-3W ausreichen wenn die Wärme dafür 
auch drinnen bleibt.

Ich überlege ob ich dazu mal einen Wiki Eintrag machen sollte, diese 
Fragen tauchen ja monatlich auf.

mfg
Gast #6584238
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Ok...Also den Kasten nochmal zusätzlich von innen isolieren.
Das geht, da ich noch genügend Platz im Kasten habe.

Hm...wegen der Luftfeuchtigkeit u. Kondenswasser.
Hatte hier jeden Monat in den Kasten nach geschaut.
War nichts davon zu sehen gewesen.
Der Kasten ist schon seid April 2010 verbaut.
Bisher traten die Probleme mit der SIM Karte immer bei - °C auf.

Hm vielleicht ist ein Heizwiderstand generell gesehen für den 
Dauerbetrieb auch bei nicht -°C eine Option um Kondenswasser zu 
verhindern.
Hier bei +°C jede Stunde den Heizwiderstand u. Lüfter für  1 Stunde 
laufen lassen.
Nur wenn die Temperatur in dieser Stunde 50° übersteigt kurzzeitig 
aussetzen.

Dann wieder für 1 Stunde deaktivieren u. dann wieder aktivieren.
(Firma: Hobbytheoretiker) #6584242
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andy_help schrieb:
> pcie adapter mit sim slot.

Nur dieser braucht etwas Abwärme. Kannst Du vielleicht sogar durch das 
Teil selbst hinbekommen, wenn Du im Winter das Modul laufend aufweckst, 
z.B. indem Du Parameter abfrägst oder immer wieder die gespeicherten SMS 
ausliest. Der Stromverbrauch des Moduls und der SIM-Karte sorgen 
meistens für genug Erwärmung.
#6584243
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andy_help schrieb:
> Hm vielleicht ist ein Heizwiderstand generell gesehen für den
> Dauerbetrieb auch bei nicht -°C eine Option um Kondenswasser zu
> verhindern.

Warum?
Das ist doch kompletter Pfusch.
Ein Gore Element drauf und fertig, warum kompliziert wenn man es so 
machen kann wie es täglich hunderttausendfach getan wird?

Dann einfach ein Thermostat verwenden, am besten mit Failsafe damit 
nichts abfackelt.

mfg
Gast #6584244
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Hm..Besser wäre hier bestimmt auch..Jede Stunde den Heizwiderstand für 1 
Std. aktivieren.
Geht die Raumtemperatur auf 50°C hoch, den Heizwiderstand kurzzeitig 
deaktivieren u. den Lüfter aktivieren, bis es auf 46°C wieder herab 
gefallen ist.Dann den Heizwiderstand wieder aktivieren.
Nach der 1 Std. wieder 1 Std. warten
(Firma: Hobbytheoretiker) #6584276
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Vermute mal das so eine Karte drin steckt:
https://www.524wifi.com/index.php/gateways-routers/5g-4g-lte-acess-antennas/wodaplug-mini-pci-e-to-usb-adapter-with-sim-card-slot-for-wwan-lte-modules-for-3g-4g-network-cards.html

Wenn folgendes nicht reicht,
Beitrag "Re: Gehäuseschutzkasten beheizen"

dann reicht es meistens mit wenig Energie das Blechteil in dem die SIM 
eingesteckt wird zu erwärmen. Lösung eines Bekannten war einfach seinen 
übrigen LED-Streifen I2B-gesteuerten drumherum zu wickeln und 
einzuschalten. Die Abwärme reichte bei ihm zumindest.

Für Bastler-Projekte ist diese Lösung. Bei professionellen 
Gerätegehäusen macht man Lösungen, wie A. K. empfiehlt.

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