Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Auslegung Energieversorgung für Wasserbad


von Heizer (Gast)


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Hallo allerseits,

ich habe vor, ein kleines beheizbares Wasserbad zu bauen und lege nun 
den Leistungsbedarf meines Trafos aus.

Vielleicht guckt mal einer rüber, ob ich soweit richig liege:

Wassermenge: ca. 3 Liter
Endtemperatur: ca. 55°C
Anfangstemperatur ca. 15°C
-->Delta_T = 40K


mit C_Wasser=4200J/kgK komme ich auf einen Energiebarf von

E = C*Delta_T*m = 4200J/kgK  3kg  40K = 504000 J = 504 kWs

Nun möchte ich, dass die Wassermenge innerhalb von 5 Minuten diese 
Temperatur erreicht, d.h. P=E/5*60s = 1,680 kW

...Das erscheint mir echt viel... ehrlich gesagt zu viel. Der 
Durchschnittstrafo schafft doch kaum mehr als 80VA und so derart 
übertriebene zeitliche Forderungen sind 5 Minuten für 50K ja nun auch 
nicht...

Wo habe ich mich verrechnet?

von Schuhplattler Sepp, Oberammergau (Gast)


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Warum erscheint dir das zu viel?
Ein 2000W-Wasserkocher braucht ca 5 Minuten bis das Wasser kocht...

von Olaf (Gast)


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> ...Das erscheint mir echt viel... ehrlich gesagt zu viel.

Gratulation. Du hast gerade herausgefunden warum auf der Erde Menschen 
leben koennen. :-)

Olaf

von BauTrupp (Gast)


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mit was möchtest du denn heizen??

von Heizer (Gast)


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d.h. wenn ich nicht an 250W-Trafos ran möchte, dann kann ich ein 
Wasserbad eigentlich komplett vergessen, bzw. selbst dann müsste ich 
schon möglichst warmes Wasser reinfüllen, um nur gegen die Abkühlung 
anzukämpfen?

von Regenwolke (Gast)


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Du hast zwei Baustellen:

a.) Wie Du gerade rausgefunden hast, hat Wasser eine sehr hohe 
Wärmekapazität. Um es in "angemessener" Zeit zu erwärmen, brauchst Du 
hohe Leistungen weil Du viel Energie in kurzer Zeit reinstecken musst.

b.) Was Dir erst dämmert: Du brauchst auch noch Leistung um die 
Temperatur des Wassers zu halten. Die benötigte Leistung dafür ist 
abhängig von der Wärmeleitfähigkeit deines Becken, der 
Temperaturdifferenz zur Umgebung und zum k-Wert Deiner Wasseroberfläche.

von Heizer (Gast)


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bisher hatte ich noch vor gehabt, mir einen kleinen Trafo zuzulegen, um 
die Netzspannung auf 12V zureduzieren.
WEnn ich aber nun sehe, dass ich für so mickrige Wassermengen und 
geringe Temperaturen bereits mehr als 100W benötigen werde, dann kann 
ich die Transformation eigentlich vergessen, da sonst alle Sicherungen 
fliegen.

Die Bereiche von mer als 100W sind jedenfalls bei 12V nicht mehr mit der 
Haussicherung vereinbar...

von Heizer (Gast)


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...ja die Wärmeerhaltung habe ich von Anfang an unterschlagen, da ich 
die durch eine Überauslegung von einigen 10% sicher in den Griff 
bekommen würde... soetwas berechnet man im Hobbybereich ganz nicht, 
sondern misst es einfach am Ende einmal durch...

von U. B. (Gast)


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> Die Bereiche von mehr als 100W sind jedenfalls bei 12V nicht mehr mit der
> Haussicherung vereinbar...

Transformatoren transformieren doch Spannung UND Strom:

100 W sind bei 230 V keine 500 mA, übliche Haussicherungen
halten das aus ?!

von Heizer (Gast)


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hab mir gerade ein paar Aquariumheizstäbe angesehen... von den 
Watt-Zahlen kann man wohl schon in Bereiche kommen, in denen 2-3 Liter 
Wasser in vernünftigen Zeiten erhitzt werden können, aber von den 
Ausmaßen sind die alle ca. 30cm lang.

Hat jemand eine Idee für etwas kompaktere Energiebereitstellung? Kann 
man Heizspiralen eigentlich problemlos unter Wasser anschließen, weil 
die Isolation wird bei diesen Wattzahlen ja lebensnotwendig.

von U. B. (Gast)


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> Kann man Heizspiralen eigentlich problemlos unter Wasser anschließen, weil
> die Isolation wird bei diesen Wattzahlen ja lebensnotwendig.

Isolation soll nicht vor Leistung, sondern vor SPANNUNG schützen !

Bitte unbedingt einen Fachmann befragen,
wenn es um Netzspannung geht !!!

von Paul Baumann (Gast)


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Besorge Dir die Heizwendel von einer alten Waschmaschine. Die hat einen
wasserdichten Flunsch, äh Flansch und Du kannst sie mit Netzspannung
betreiben. Zum Regeln kannst Du Dir ja einen Regler mit Triac und 
Wellen-
paketsteuerung bauen.

MfG Paul

von Heizer (Gast)


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> Transformatoren transformieren doch Spannung UND Strom:
>
> 100 W sind bei 230 V keine 500 mA, übliche Haussicherungen
> halten das aus ?!


Wieso? Wenn ich primärseitig 230V habe, sekundärseitig mit 12V arbeite 
dabei aber 120W abnehmen möchte, dann fordert mein Trafo doch 10A und 
wird damit meine Haussicherung bis zum Anschlag belasten... oder nicht?

von Heizer (Gast)


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...ja bei den Heizwendeln gucke ich mir auch gerade ein paar an. Doof 
ist dabei vor allem, dass die alle sehr große Dimensionen haben, was 
dann in unnötig großen Wasserbädern enden würde und somit dann trotz 
>1,5kw wieder in langen Heizzeiten enden würde...

hab gesehn, dass es auch Heizkabel gibt... soetwas könnte man doch prima 
am Boden eines Wasserbades aufrollen und es wäre schön kompakt... leider 
nur bis 80W gesehen...

von Peter II (Gast)


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Heizer schrieb:
> Wieso? Wenn ich primärseitig 230V habe, sekundärseitig mit 12V arbeite
> dabei aber 120W abnehmen möchte, dann fordert mein Trafo doch 10A und
> wird damit meine Haussicherung bis zum Anschlag belasten... oder nicht?

deine CPU im PC braucht 30A (30W bei 1V) und deine Sicherung fliegt 
nicht raus - das gibt es scheinbar noch ein geheimniss.

von Paul Baumann (Gast)


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>oder nicht?

Natürlich nicht. Die Sekundärleistung beträgt bei Dir: 12V*10A=120VA
Die Primärstrom ist dann: 120VA / 230V = 0,52 Ampere. In der Praxis
ist er ein wenig höher, da ja der Trafo selbst auch Verluste aufweist.
(Wicklungswiderstände, Wirbelströme etc.)

MfG Paul

von Heizer (Gast)


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ok danke

von Schuhplattler Sepp, Oberammergau (Gast)


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Heizer schrieb:
> Wieso? Wenn ich primärseitig 230V habe, sekundärseitig mit 12V arbeite
> dabei aber 120W abnehmen möchte, dann fordert mein Trafo doch 10A und
> wird damit meine Haussicherung bis zum Anschlag belasten... oder nicht?

Wie wäre es mit einem ganz anderen Hobby, welches nichts mit 
Elektrizität zu tun hat?
Du könntest doch auch Töpfern, Stricken oder Häkeln.

von Heizer (Gast)


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auf der Sekundärseite kann ich dann bei 12V mit meinen tolpatschigen 
Fingern rumhantieren wie ich lustig bin, oder gibt eas dort dann 
immernoch die Notwendigkeit den Stecker zu ziehen?

von Heizer (Gast)


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...neee beim Stricken stech ich mir immer in die Finger...

von Willi W. (Gast)


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Heizer schrieb:
> Hat jemand eine Idee für etwas kompaktere Energiebereitstellung?

Das Ding was du suchst heißt im normalen Sprachgebrauch wahrscheinlich 
Tauchsieder.

von Schuhplattler Sepp, Oberammergau (Gast)


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Heizer schrieb:
> auf der Sekundärseite kann ich dann bei 12V mit meinen tolpatschigen
> Fingern rumhantieren wie ich lustig bin, oder gibt eas dort dann
> immernoch die Notwendigkeit den Stecker zu ziehen?

12V sind genauso gefährlich wie 230V, weil du da einen Stromschlag 
bekommst.
Darum heißt der Stromschlag und nicht Spannungsschlag.

von Fralla (Gast)


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Nimm doch Netzspannung. 12V/24V führen eben zu hohen Strömen vom Trafo 
mal abgesehen.
Die Idee mit den Waschmaschinenheizstäben find ich ganz gut, 
Hystereregelung + Triac.
Mit Netzspannung umgehen sollte man aber können, dass es gefährlich ist, 
ist mittlerweile bekannt.


MFG

von MaWin (Gast)


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> 12V sind genauso gefährlich wie 230V, weil du da einen Stromschlag
> bekommst. Darum heißt der Stromschlag und nicht Spannungsschlag.

Netter Trollversuch,
aber wir hoffen mal daß auf deinen Humbug keiner reinfällt.

von U. B. (Gast)


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>> 12V sind genauso gefährlich wie 230V, weil du da einen Stromschlag
>> bekommst. Darum heißt der Stromschlag und nicht Spannungsschlag.

> Netter Trollversuch,

aber nur relativ. Das haben schon Leute an einer grossen Autobatterie 
festgestellt, die mit einem dicken Schraubenschlüssel o.ä. prüfen 
wollten, wie gut sie noch ist ...

von Testfall (Gast)


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Aber auch da hat den Unglücklichen nicht der Strom weh getan, sondern 
herumfliegende heiße Trümmer und Säure.

von Heizer (Gast)


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...also nun mal im Ernst:
Ich habe in meinem Leben noch nichts an Netzspannung gemacht und davor 
einen riesen Respekt. Daher eben der Gedanke, mit dem Trafo erstmal 
runter auf 12V~, da die Einsatzumgebung unter Wasser eben Kurzschlüsse 
begünstigt, da muss ja nur irgendwo ein kleines bischen Isolation 
schiefgehen und schon hab ich den Salat... Mit dem Trafo hätte ich die 
Möglichkeit, die Netzspannungsseite mit 230V wesentlich sicherer zu 
verbauen und aus einem wirklich gesicherten Gehäuse dann nurnoch die 
12V~ an meine Unterwasserwelt weiterzuführen...

Kann man dann auf der Sekundärseite des Trafos bereits anfassen, oder 
ist das noch zu viel?

Unser Prof hatte als Richtwert für Gleichspannung 40V genannt, darüber 
sollte man sehr sehr gut aufpassen, wo man hingrabscht.

Mit 12V~ AC wäre ich ja bereits relativ nahe an dem äquivalenten 
Gleichspannungsrichtwert...

von Dietrich L. (dietrichl)


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12VAC gleichgerichtet gibt maximal 16,97V (12 x Wurzel 2).

von Heizer (Gast)


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Gut... dann kann ich das System auf der Sekundärseite bedenkenlos 
anfassen?

von Schuhplattler Sepp, Oberammergau (Gast)


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Heizer schrieb:
> Gut... dann kann ich das System auf der Sekundärseite bedenkenlos
> anfassen?

Das sollte hiermit: 
http://www.schottenland.de/preisvergleich/preise/proid_20772676/KNIPEX-Elektriker-Handschuhe-98-65-41 
kein Problem sein.

von Gerd E. (robberknight)


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Wenn es kompakter als Waschmaschinenheizung sein soll: such mal nach
Heizstäben für Espressomaschinen. In meiner Maschine hab ich z.B. nen
1,8KW-Stab drin, ist 17cm lang. Gibt aber viele verschiedene Formen und
Maße auf dem Markt. Schau mal bei http://www.espressoxxl.de, die haben
ne große Auswahl.

von Schuhplattler Sepp, Oberammergau (Gast)


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Bei den elektrotechnis

Heizer schrieb:
> Wieso? Wenn ich primärseitig 230V habe, sekundärseitig mit 12V arbeite
> dabei aber 120W abnehmen möchte, dann fordert mein Trafo doch 10A und
> wird damit meine Haussicherung bis zum Anschlag belasten... oder nicht?

Bei diesen elektrotechnischen Kenntnissen empfehle ich eine Holzheizung.

von Michael H. (mueckerich)


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Mal eine bescheiden Frage, handelt es sich hier um eine "reines 
Wasserbad" oder sind da evtl. noch Chemikalien im Wasser gelöst. Bei 
säure- oder laugehaltigen Medien wäre ein Heizkörper aus Metall nicht 
unbedingt die beste Wahl.
Im übrigen, wenn Du sagst du hast in deinem Leben noch nichts mit 
Netzspannung gemacht, würde ich Dir, in Zusammenhang mit Wasser, 
empfehlen es dabei zu belassen. Die Tipps mit den Heizelementen aus 
Wasch-, Kaffeemaschinen usw. haben alle den Nachteil dass sie mit 230V 
funktionieren.
Meine Empfehlung wäre, das Wasser z.B. mit einem Wasserkocher auf die 
erforderliche Temperatur zu bringen und nur mittels einer Aquarium 
Heizung für gleichbleibende Temperatur zu sorgen.

von Guido (Gast)


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Hallo,

es gibt auch Tauchsieder die mit 12 V bzw. 24 V arbeiten. Derartige 
Modelle gibt es wohl bis 300 W. Vielleicht eine alternative für Dich.

Mit freundlichen Grüßen
Guido

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Wie heizt man Wasser schnell auf?

Man nehme 2 Elektroden (Bleche) die man mit einigen cm Abstand parallel 
in das Wasser stellt.
Dann einen alten Trafo einer Mikrowelle, ca. 800W.
Den Hochspannungsausgang schließt man an die Metallplatten an.
Nun einschalten, innerhalb weniger Minuten ist das Wasser warm.

Sag mal rauchst du? - Danach nicht mehr g

von rudi (Gast)


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> nur mittels einer Aquarium
> Heizung für gleichbleibende Temperatur zu sorgen.
Lol, die Aquariumheizung möchte ich sehen, die noch nicht vor 55°C 
abschaltet. Arme Fische...

von Paul Baumann (Gast)


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Ich könnte jetzt noch verraten, wie wir bei der "Fahne" (NVA) Kaffee-
wasser zum Kochen brachten, aber das lasse ich hier lieber sein....

Stichwort: UFO
http://www.mks-kss.de/board/print.php?threadid=46&page=1&sid=843287b5e447a8029e8f703470638afa
;-)

MfG Paul

von Alex (Gast)


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Arbeite doch mit Pumpen.

Du könntest das Wasser in einem normalen Wasserkocher aufheizen und dann 
mit einer kleinen 12V-Pumpe an den Ort pumpen, an dem Du es brauchst.

Evtl. mit einer zweiten Pumpe wieder zurück in den Wasserkocher. Dann 
entsteht ein Kreislauf.

von Udo S. (urschmitt)


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von Fralla (Gast)


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>Dann einen alten Trafo einer Mikrowelle, ca. 800W.
>Den Hochspannungsausgang schließt man an die Metallplatten an.
>Nun einschalten, innerhalb weniger Minuten ist das Wasser warm.

>Sag mal rauchst du? - Danach nicht mehr g
Trafo also Wechselspannung.... kein Problem

von holger ohnesorg (Gast)


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mich freut dass hier bis auf einigem kleinen rumgestichel doch recht 
konstuktive beiträge gekommen sind...
und links
auch das nva ufo war ein interessanter beitrag ;-)

jetzt kommt meine blöde frage!
was haltet ihr von 12V tauchsieder in kombination mit einem 
schaltnetzteil?

von e-fuzzi (Gast)


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von Michael H. (mueckerich)


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rudi schrieb:
> Lol, die Aquariumheizung möchte ich sehen, die noch nicht vor 55°C
> abschaltet. Arme Fische...

Tja mein Jung, die Dinger kann man nämlich "Tunen" einfach den Knopf 
abziehen und den Poti (uber den jetzt nicht mehr vorhandenen Anschlag) 
weiter drehen.
Man lernt halt nie aus ;-)

von Michael K. (charles_b)


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rudi schrieb:
>> nur mittels einer Aquarium
>> Heizung für gleichbleibende Temperatur zu sorgen.
> Lol, die Aquariumheizung möchte ich sehen, die noch nicht vor 55°C
> abschaltet. Arme Fische...

Wieso arm? Hast du schon mal nen Fisch schwitzen sehen?

von Michael K. (charles_b)


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Regenwolke schrieb:

> b.) Was Dir erst dämmert: Du brauchst auch noch Leistung um die
> Temperatur des Wassers zu halten. Die benötigte Leistung dafür ist
> abhängig von der Wärmeleitfähigkeit deines Becken, der
> Temperaturdifferenz zur Umgebung und zum k-Wert Deiner Wasseroberfläche.

...und nicht zuletzt noch von der Form des Volumens.

von Klaus H. (Firma: HELMGENS Engineering LLC) (klaus_ethiopia)


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Wie waere es mit alten Brennstaeben, Japan hat noch welche, die noch 
nicht ganz aufgebraucht sind. Die haben noch genug "Restwaerme" und 
brauchen keinen Trafo....

Mal "im" Ernst....was soll das Ganze den werden wenn es gross ist?
Vielleicht gibt es ja schon fertige Loesungen!
Der Ansatz mit der Pumpe ist nicht schlecht, da ich im Mobil-Bereich 
(Camping) bereits 12V "Durchlauferhitzer" gesehen habe. Tapert - 
Zuebhoerkatalog!

LG aus Addis


Klaus

von Michael K. (charles_b)


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Finger weg von 12 V wenn man so viel Wasser erwärmen möchte - zu große 
Ströme. Da erwärmt sich dann schnell mal ein Teil der Leitung und nicht 
das Wasser.

Finger weg von 230 V wenn man seinen Ahnungsschwerpunkt eher auf 
nicht-elektrischen Gebieten hat. Wasser und Strom passen nicht gut 
zusammen. Hier sollte man auf zugelassene Lösungen wie z. B. nen 
Durchlauferhitzer, Boiler, Wasserkocher oder sonst etwas zurückgreifen.

von Michael (Gast)


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Michael K-punkt schrieb:
> Regenwolke schrieb:
>
>> b.) Was Dir erst dämmert: Du brauchst auch noch Leistung um die
>> Temperatur des Wassers zu halten. Die benötigte Leistung dafür ist
>> abhängig von der Wärmeleitfähigkeit deines Becken, der
>> Temperaturdifferenz zur Umgebung und zum k-Wert Deiner Wasseroberfläche.
>
> ...und nicht zuletzt noch von der Form des Volumens.

Von dem Volumen hängt das am allerwenigsten ab, sondern von der Größe 
der Wasseroberfläche und der benetzten Gefäßfläche.

von Udo S. (urschmitt)


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Michael schrieb:
> Von dem Volumen hängt das am allerwenigsten ab

Er hat geschrieben von der FORM des Volumens

von Michael K. (charles_b)


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Udo Schmitt schrieb:
> Michael schrieb:
>> Von dem Volumen hängt das am allerwenigsten ab
>
> Er hat geschrieben von der FORM des Volumens

...da warst du etwas früher als ich! Aber danke!

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