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Ich entschuldige mich schon vorab für die Frage die ich mit meinem Studium eigentlich selbst lösen sollte, aber zur Sicherheit hier meine Frage an die Profis: Ich habe 4 Heizelemente. Jedes 220/240V und 80W. Die Heizleistung ist mir aber zu hoch und ich möchte jetzt nicht nen Thyristor oder so verbauen - wobei ich das nicht ausschliesse wenn es die bessere Lösung sein sollte. Was passiert also wenn ich die 4 Elemente IN SERIE schalte, statt wie normal parallel? Dann sieht jedes Element ein Viertel der Spannung. Korrekt? Also 60V. Und was passiert dann? Geht das Heizelement garnicht mehr? Oder steigt der Strom auf das vierfache? Oder oder oder? Sorry. Mein Hirn dreht sich gerade. Meine VERMUTUNG ist, dass die Elemente einfach weniger stark heizen. Aber habe ich recht? Und laufe ich Gefahr dass irgendwas zerstört wird dadurch? Dass eine Serienverkabelung das Riskio birgt, dass alle 4 ausfallen wenn eines ausfällt ist mir bewusst, aber kein Beinbruch. Danke euch!
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Johannes S. schrieb: > Meine VERMUTUNG ist, dass die > Elemente einfach weniger stark heizen. Aber habe ich recht? Heizen dann zusammen halt nur noch mit 20W. Johannes S. schrieb: > Und laufe > ich Gefahr dass irgendwas zerstört wird dadurch? Nö.
Johannes S. schrieb: > Und laufe > ich Gefahr dass irgendwas zerstört wird dadurch? Nö. Jedes Heizelement sieht nur noch 25% der Nennspannung und läuft im absoluten Schonbetrieb. Schaltest du je zwei in Reihe, sinds auch nur 50% und die Dinger leben ewig.
Johannes S. schrieb: > Ich habe 4 Heizelemente. Jedes 220/240V und 80W. Die Heizleistung ist > mir aber zu hoch und ich möchte jetzt nicht nen Thyristor oder so > verbauen Alternativ könnte man einfach drei der 4 Elemente ausschaltbar machen. Dann hätte man 4 Stufen mit 80, 160, 240 und 320W. Falls die Elemente alle das Selbe heizen.
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Udo S. schrieb: > Johannes S. schrieb: >> Ich habe 4 Heizelemente. Jedes 220/240V und 80W. Die Heizleistung ist >> mir aber zu hoch und ich möchte jetzt nicht nen Thyristor oder so >> verbauen > > Alternativ könnte man einfach drei der 4 Elemente ausschaltbar machen. > Dann hätte man 4 Stufen mit 80, 160, 240 und 320W. > > Falls die Elemente alle das Selbe heizen. Danke dir. Geht leider nicht weil alle 4 Elemente jeder ein Teil heizen. Es gibt die ja mit weniger Leistung auch, aber die Silikonmatten mit Netzspannung gefielen mir aber besten. Haben aber eben ‚zu viel‘ Leistung. Wenn ich sie in Serie betreiben kann ist das perfekt. Dann kann ich sie je nach Wärmebedarf 1s4p, 2s2p oder 4s1p betreiben!
Matthias S. schrieb: > Johannes S. schrieb: >> Und laufe >> ich Gefahr dass irgendwas zerstört wird dadurch? > > Nö. Jedes Heizelement sieht nur noch 25% der Nennspannung und läuft im > absoluten Schonbetrieb. Schaltest du je zwei in Reihe, sinds auch nur > 50% und die Dinger leben ewig. Danke. Das ist ideal!
Udo S. schrieb: > P = U²/R > > Das ist Physik 8. oder 9. Klasse. Der Widerstand wird mehr oder weniger temperaturabhängig sein, also eher: P = U²/R(T) Da die erreichte Temperatur aber unter anderem auch wieder von Heizleistung abhängt ist die Berechnung nicht ganz so einfach.
Johannes S. schrieb: > Also 60V. Und was passiert dann? 1/4 der Spannung --> 1/16 der Leistung. Es heizt nur noch mit 5W. Johannes S. schrieb: > Udo S. schrieb: >> P = U²/R > Soooo hilfreich. Danke. :/ Ja, mit ein wenig drüber nachdenken hilft das wohl weiter:
1 | Pvoll = U²/R --> R = Pvoll/U² |
2 | |
3 | Preihe = (U/4)²/R --> R = Preihe/(U/4)² = 16*Preihe/U² |
4 | |
5 | weil R in beiden Fällen gleich --> |
6 | R = R |
7 | Pvoll / U² = (16*Preihe) / U² | mit U² multiplizieren |
8 | |
9 | Pvoll = 16*Preihe |
10 | |
11 | Preihe = Pvoll/16 |
12 | |
13 | Preihe = 80W/16 = 5W |
Und aufpassen: das gilt für 1 Heizelement. Stefan K. schrieb: > Der Widerstand wird mehr oder weniger temperaturabhängig sein Ich glaube nicht, dass sich das relevant auswirkt.
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Stefan K. schrieb: > Der Widerstand wird mehr oder weniger temperaturabhängig sein Die Heizungen, die ich bisher in den Fingern hatte, hatten keinen besonders großen Temperaturkoeffizienten. Der Heizdraht scheint oft eine dem Konstantan ähnliche Legierung zu sein.
Johannes S. schrieb: > Wenn ich sie in Serie betreiben kann ist das perfekt. Dann kann ich sie > je nach Wärmebedarf 1s4p, 2s2p oder 4s1p betreiben! Ja, die Abstufung ist dann aber sehr grob: 1 - 1/4 - 1/16 Johannes S. schrieb: > Soooo hilfreich. Danke. :/ Sorry aber wenn du von einem Studium schreibst dann gehe ich davon aus, dass du die dafür vorausgesetzte Schulbildung durchlaufen hast. Und dass du im Studium gelernt hast dir fehlendes Wissen selbst anzueignen, sprich dass ein Stichwort reicht. Außerdem, wenn man elektotechnisch herumhantiert schadet es nicht wenigstens die 3 oder 4 wichtigsten Formeln zu kennen und anwenden zu können.
Wenn's denn mit ein wenig nachdenken gegangen wäre, wäre ich nicht hergekommen. Ohm'sches Gesetz und die Weiterführungen davon sind mir schon klar. Aber manchmal hängt ich in ner Schleife aus der ich nicht rauskomme. Auch Parallel- und Seriellschaltung von Widerständen sind x-mal durchgekaut und gerechnet worden, und trotzdem bleib ich dann bei was trivialem hängen. Sowas soll's geben. Aber mir wurde ja perfekt geholfen, abseits vom reinen Hinknallen einer bekannten Formel. Wenn ich dann also deiner Rechnung folge gehen die einzelnen Module mit dem Quadrat in die Rechnung. Das heisst: 2 Module in Serie brauchen dann statt 2x80W=160W nur mehr 40W in Summe, 4 Module in Serie brauchen dann statt 4x80W=320W in Serie nur mehr 20W. Korrekt? Dann könnte man, wenn die 20W nicht ausreichen, also auch 2 serielle dann parallel schalten. Dann hätte man ein Viertel von 2x80W=160W also 40W in Summe. Habt mir sehr geholfen :) Und den sich ändernden Widerstand über die Temperatur lassen wir man unberücksichtigt, und gehen davon aus dass die Chinesen Konstantan in ihren Heizmatten verbauen damit wir uns mit unseren Annäherungen leichter tun ;)
Udo S. schrieb: > Sorry aber wenn du von einem Studium schreibst dann gehe ich davon aus, > dass du die dafür vorausgesetzte Schulbildung durchlaufen hast. > Und dass du im Studium gelernt hast dir fehlendes Wissen selbst > anzueignen, sprich dass ein Stichwort reicht. > > Außerdem, wenn man elektotechnisch herumhantiert schadet es nicht > wenigstens die 3 oder 4 wichtigsten Formeln zu kennen und anwenden zu > können. Ok, war nicht hilfreich, und deine Schlussfolgerungen falsch. Es ist nicht immer alles so einfach. Aber danke für den Versuch.
Johannes S. schrieb: > Dann könnte man, wenn die 20W nicht ausreichen, also auch 2 serielle > dann parallel schalten. Dann hätte man ein Viertel von 2x80W=160W also > 40W in Summe. Was bisher nicht gesagt wurde: Statt Thyristor/Triac Phasenanschnitt könntest Du eine Vollwellensteuerung nehmen. Ist deutlich störungsärmer, und Du kannst stufenlos 0...100% Leistung einstellen. Und das ganze ist sehr kompakt und leicht installierbar. So wie Du es oben beschreibst, bnötigst Du eine relativ aufwendige Schalterkonstruktion für die verschiedenen Serien/Parallelschaltugen.
Andrew T. schrieb: > Johannes S. schrieb: >> Dann könnte man, wenn die 20W nicht ausreichen, also auch 2 serielle >> dann parallel schalten. Dann hätte man ein Viertel von 2x80W=160W also >> 40W in Summe. > > Was bisher nicht gesagt wurde: > > Statt Thyristor/Triac Phasenanschnitt könntest Du eine > Vollwellensteuerung nehmen. > Ist deutlich störungsärmer, > und Du kannst stufenlos 0...100% Leistung einstellen. > Und das ganze ist sehr kompakt und leicht installierbar. > > So wie Du es oben beschreibst, bnötigst Du eine relativ aufwendige > Schalterkonstruktion für die verschiedenen Serien/Parallelschaltugen. Angedacht ist eigentlich eine möglichst wenig störungsanfällige Verdrahtung und Steuerung. Der Akku wird von zwei Seiten beheizt. Je zwei Heizpads pro Seite. Diese kleben auf einer dicken Fliese zur gleichmäßigen Wärmeverteilung. Diese (klarerweise nicht leitende) Fliese liegt dann an den Zellen an. Die Pads werden dann nach nem Zweipunktreglerprinzip ein/ausgeschaltet. Dazu reicht zB ein einfacher Sonoff Basic auf dem bei mir ESPHome läuft. Je Seite ein DS18B20 Temperatursensor der die Temperatur der Platten misst. Die gesamte Steuerung läuft überhaupt nur, wenn das BMS mit eigenen Temperatursensoren die innen in dem Akku sitzen, eine Temperatur von <15°C melden. Dann springt der Sonoff an, und heizt die Platten auf zB 20°C und schaltet ab wenn sie wieder 10°C erreicht haben. So in der Art. Da muss ich noch sehen wie träge das System ist, und wieviel Einfluss die Dämmung hat. Eine möglichst geringe Heizleistung der Pads hätte den Vorteil, dass ein Fehler im System wenig anstellen kann, bzw die Zeit um einen Fehler zu erkennen sehr lange ist. Mit 20W maximal kann man bei -10°C Umgebungstemperatur wahrscheinlich 24h ins System heizen und der Akku käme trotzdem nie über Raumtemperatur. So meine Überlegungen.
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Johannes S. schrieb: > Eine möglichst geringe Heizleistung der Pads hätte den Vorteil, dass ein > Fehler im System wenig anstellen kann Dafür gibts selbstbegrenzendes Heizband. Siehe https://fritz-schwarz.de/heizkabel/selbstbegrenzende-heizbaender Dazu ggf. noch eine Zweipunktregelung oder als Luxus eine Regelung mit Schwingungspaketsteuerung. Die Heizung ist ja eh träge.
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>> Der Widerstand wird mehr oder weniger temperaturabhängig sein Nickel-Chrom ("Heizdraht" für Herdplatten, Wasserkocher...) hat nur ca. 1/20 soviel Temperatureinfluss, wie Cu. > So wie Du es oben beschreibst, bnötigst Du eine relativ > aufwendige Schalterkonstruktion für die verschiedenen > Serien/Parallelschaltugen. Solche Schalter, 3- oder 4 Stück, hatten früher viele zu Hause... http://www.herd.josefscholz.de/7Takt/img16.gif http://www.herd.josefscholz.de/7Takt/4_und_7_Takt.html
Johannes S. schrieb: > Wenn's denn mit ein wenig nachdenken gegangen wäre, wäre ich nicht > hergekommen. Ohm'sches Gesetz und die Weiterführungen davon sind mir > schon klar. Aber manchmal hängt ich in ner Schleife aus der ich nicht > rauskomme. Faule Ausreden, in dem Fall nehme ich das Multimeter und messe. Das klärt dann auch gleich, ob Deine Elemente einen konstanten Widerstand haben oder selbstregelnd sind. Johannes S. schrieb: > Mit 20W maximal kann man bei -10°C > Umgebungstemperatur wahrscheinlich 24h ins System heizen und der Akku > käme trotzdem nie über Raumtemperatur. Oder noch nicht einmal eine überhaupt erkennbare Erhöhung. Da ist erstmal zu gucken, wie groß die zu heizende Masse ist und wie weit Deine Fliese den Wärmefluß blockiert.
Manfred P. schrieb: > Faule Ausreden, in dem Fall nehme ich das Multimeter und messe. Das > klärt dann auch gleich, ob Deine Elemente einen konstanten Widerstand > haben oder selbstregelnd sind. Ok. Dann miss bitte mal meine Pads die sich noch am Postweg befinden. Aber ich finde es toll wie schnell du mich hier als faul bezeichnest weil ich ne Frage in nem Forum stelle, um sicherzugehen nichts falsch zu machen. Wow.
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