Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Temperaturgesteuerte Lüfterregelung


von Martin K. (martin75)


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Zuerst ein Hallo an Alle. Ich habe mich heute hier angemeldet in der 
Hoffnung dass mir jemand helfen kann.
Bin zwar Physiker, aber meine praktischen Elektronikkenntnisse 
beschränken sich mehr oder weniger auf Schulkenntnisse in 
Elektrotechnik, welche nach 20 Jahren nicht mehr sonderlich frisch sind 
;)

Nun zu meinem Problem:
Ich will zu Hause meine Heizkörper mit Lüfter ausrüsten und möchte diese 
über die Temperatur regelbar gestalten. (Vorab: Wir haben unsere eigene 
Gastherme und Gaszähler, und bescheißen somit keine anderen 
Hausbewohner).

Die Regelung sollte folgendes ermöglichen.
Lüfter an: vermutlich ab ca. 30-40°C
Lüfter aus: vermutlich ab ca. 20-30°C
Ich denke es wäre relativ egal ob dazwischen eine Hysterese herrscht 
(damit die Lüfter nicht ständig an-/ausspringen), oder ob dazwischen 
linear die an den Lüftern anliegende Spannung erhöht würde.
Zusätzlich würde ich gerne (z.B. über ein Poti) die Spannung an den 
Lüftern drosseln können. So dass beispielsweise zum schnellen Aufheizen 
die Lüfter die vollen 12 Volt abkriegen, und später runtergeregelt 
werden können um den Lärm zu reduzieren.

Da ich das ganze an mindestens 8 Heizkörpern realisieren möchte, suche 
ich nach einer kostengünstigen Lösung. Gibt ja auch günstige 
Bimetallschalter, aber da bleibt man unflexibel und das funktioniert 
dann vielleicht nicht wie gewünscht.

Bestellt habe ich bereits ein günstiges Schaltnetzteil, mit 12V bei max. 
2A:
http://www.amazon.de/dp/B009P39HXE/ref=pe_386171_38075861_TE_item#productDescription

Für die Lüfter werde ich vermutlich noch verschiedene testen. Auf jeden 
Fall mit 12V betrieben. Stromverbrauch für die Lüfter scheint 
typischerweise so zwischen 100-300mA je Lüfter zu sein.

Die meisten Heizkörper kriegen ein eigenes Netzteil spendiert, mit meist 
6 Lüftern (in einem Fall vermutlich 8 Lüfter).
Für 1-2 Zimmer würde ich jedoch (falls möglich) 2 Heizkörper (jeweils 6 
Lüfter) mit 2 Tempatursteuerungen an nur ein Netzteil hängen. Vermutlich 
werden dann die 2A komplett benötigt, und vermutlich bricht die Spannung 
vom Netzteil dann etwas ein.

Was bietet sich hier an zur Temperaturregelung?
Lassen sich beispielsweise folgende Bausätze anpassen?

z.B.:
1) 
http://www.conrad.de/ce/de/product/117323/Conrad-Temperaturgesteuerte-Luefterregelung-Bausatz-12-VDC-Temperatur-Regelbereich-C-20-bis-70-C?ref=list
Problem: Ausgangsleistung (Strom) max. 500mA und teuer, Drosselung 
denkbar über Temperaturwahl

2) 
http://www.conrad.de/ce/de/product/191253/TowiTek-Temperaturdifferenz-Steuerung-Baustein-10-15-VDC-oder-9-12-VAC-Temperatur-Regelbereich-C-0-bis-100-C?ref=list
Problem: teuer und Drosselung fehlt

3) http://www.elv.de/smd-temperaturschalter-sts1-komplettbausatz.html
Problem: Ausgangsleistung (Strom) max. 500mA aber günstig(?)

Ich tendiere ja zum Bausatz Nr.3 und würde den wie folgt anpassen:
- Mit dem Ausgang ein 12V Relais anschalten?
- Für die Lüfterdrosselung zu den Lüftern in Serie ein Potentiometer 
schalten als Spannungsteiler?
Ist das zu empfehlen, und falls ja, was würde sich da anbieten?
Funktioniert das auch bei etwas abfallender Spannung?
Also Nachteil sehe ich dass das Poti vermutlich einiges an Leistung 
verbrät und auch dementsprechend dimensionert werden muss.
Könnte mir hier jemand passende Bauteile empfehlen, oder einen 
Alternativvorschlag?

Vielen Dank vorab für eure Hilfe.

P.S.: Ich hoffe die Links zählen nicht als Werbung und widersprechen den 
Boardregeln...

von MaWin (Gast)


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Martin K. schrieb:
> suche ich nach einer kostengünstigen Lösung.

Dein Problem ist die Stromversorgung, wenn du keine Verlängerungskabel 
durch 8 Zimmer ziehen willst.

> Die meisten Heizkörper kriegen ein eigenes Netzteil spendiert,

Eben.

> mit meist 6 Lüftern (in einem Fall vermutlich 8 Lüfter).

Macht ca. 200 EUR bloss damit es laut und staubig wird im Zimmer. Und 
das alles mit Bauteilen wie Schaltnetzteilen und den billigsten der 
billigen Lüfter die vielleicht 2 Jahre halten und ohne ordentliches 
Gehäuse mit freufliegender Verkabelung. Na ob das so eine Gute Idee 
ist...


Wie wäre es mit dem Teiul
http://www.pollin.de/shop/dt/NTk1OTc2OTk-/Bauelemente_Bauteile/Luefter/Heizluefter_BOMANN_HL1095CB.html
hinter die Heizung klemmen und auf Kaltluft bei 30 GradC stellen.
Blöderweise läuft der Lüfter während es kalt ist und schaltet sich ab 
wenn es warm ist, also genau umgekehrt. Da ist noch etwas Bastelei 
angesagt, aber wenigstens kein Netzteil.

von Udo S. (urschmitt)


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Martin K. schrieb:
> Ich will zu Hause meine Heizkörper mit Lüfter ausrüsten und möchte diese
> über die Temperatur regelbar gestalten. (Vorab: Wir haben unsere eigene
> Gastherme und Gaszähler, und bescheißen somit keine anderen
> Hausbewohner).

Was sollen die Lüfter bewirken, ausser daß es Strom kostet, laut wird 
und Staub aufgewirbelt wird?
Was ist der Sinn des Ganzen?
Der einzige Sinn der mir einfällt wäre wirklich die Heizkostenzähler zu 
bescheißen.

von Paul Baumann (Gast)


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Udo frog:
>Was sollen die Lüfter bewirken, ausser daß es Strom kostet, laut wird
>und Staub aufgewirbelt wird?

Der Raum erwärmt sich durch die Zwangskonvektion schneller.

MfG Paul

von René B. (reneb)


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Du hast die Netzteile und Lüfter?
Aber du hast eine "Regelung" die eine Temperaturhysterese umfasst, 
soweit auch ok.
Aber jetzt willst du unterschiedliches Enschaltverhalten beim Ändern des 
Schaltzustandes (schnell, dann langsam drehen o.ä.).
Da hört es dann eigenltich mit konventioneller Schaltungstechnik auf und 
du solltest einen kleinen Controller einsetzen.

Ein kleiner µC PIC/AVR ist ideal für dich, da du mit dem PWM-Ausgang 
Einfluss auf die Lüfterdrehzahl nehmen kannst und am ADC-Eingagn einen 
Temperaturfühler-R einlesen.
Beim Aufbau der Platine und des C-Programmes für den AVR gibt es hier 
auch Hilfe, oder du suchst die jmd. der die die Platine samt Code 
bastelt.
Hier sind einige unterwegs, die so ein Bastelprojekt für dich angehen 
könne.

von Meiko M. (skymemic)


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Schnellantwort: Probier doch mal die Kombination die Lüfter über BD 178 
zu schalten. An die Basis legst du z.B. einen ca. 10K Widerstand und ein 
10K Poti in Reihe mit einer 1N4148 als Temperatursensor. Guck dir am 
besten das Datenblatt des Transistors an, um an genaue Werte zu kommen.

von Martin K. (martin75)


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> Macht ca. 200 EUR bloss damit es laut und staubig wird im Zimmer. Und
> das alles mit Bauteilen wie Schaltnetzteilen und den billigsten der
> billigen Lüfter die vielleicht 2 Jahre halten und ohne ordentliches
> Gehäuse mit freufliegender Verkabelung. Na ob das so eine Gute Idee
> ist...

Staubig wohl nicht wenn ordentlich geputzt wird...
Laut, sicherlich beim Hochheizen - und deswegen möchte ich ja später 
runterregeln können.

Ich muss mich sicherlich nicht rechtfertigen, aber mal zur Info:
Aktuell verbrauchen wir so 15-20 m³ Gas pro Tag, sind mal locker 
€300-400/Monat, bzw. rund €1500 im Jahr.
Die Räume brauchen Stunden um mal hochzuheizen und erreichen selbst dann 
mal kaum 21°C und das bei einer Vorlauftemperatur von 70°C.

Mit einer besseren Zirkulation, reduzierter Vorlauftemperatur, kürzerer 
Aufheizphase erwarte ich auch eine Reduktion der Heizkosten.
Und die €200 sind mir schon alleine der höhere Wohlfühlfaktor wert.

von Martin K. (martin75)


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Meiko Michalsky schrieb:
> Schnellantwort: Probier doch mal die Kombination die Lüfter über BD 178
> zu schalten. An die Basis legst du z.B. einen ca. 10K Widerstand und ein
> 10K Poti in Reihe mit einer 1N4148 als Temperatursensor. Guck dir am
> besten das Datenblatt des Transistors an, um an genaue Werte zu kommen.

An René B.: Das ist sicherlich zu kompliziert für meine Kenntnisse. Ich 
selbst krieg sicherlich einen Bausatz gelötet, mit eventuell kleinen 
Modifikationen, aber nicht darüber hinaus.

An Meiko:
Du würdest mir also eine eigene Schaltung empfehlen? Alleine krieg ich 
das nicht hin.
Was spricht denn gegen die Schaltung eines Relais über den STS1 
Schalter?
Dabei gefällt mir halt nur nicht die Drosselung über einen Widerstand, 
der gedrosselt dann vermutlich 5-10 Watt verbrät.

von Udo S. (urschmitt)


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Martin K. schrieb:
> höhere Wohlfühlfaktor ???

Martin K. schrieb:
> Die Räume brauchen Stunden um mal hochzuheizen und erreichen selbst dann
> mal kaum 21°C und das bei einer Vorlauftemperatur von 70°C.

Dann liegt es an der mangelhaften Dämmung, da wirst du auch mit deinem 
Lüftergetöse wenig einsparen können. Ein Thermobild von aussen könnte 
dir eher helfen wo vieleicht die größten Dämmprobleme lauern (z.B. 
Rollladenkästen, Fenster, ...

Paul Baumann schrieb:
> Der Raum erwärmt sich durch die Zwangskonvektion schneller.

Na ja, dann würde ich lieber einen schönen 1,2m Ventilator an die Decke 
machen. der sorgt für gleichmäßigeren nicht zu starken Luftstrom bei 
sehr geringem Geräusch und holt die warme Luft von oben wieder runter.

Wird aber alles nicht zum Energiesparen nützen, durch die dauerhafte 
Luftströmung wird der Teperaturgradient der Luft an den Grenzschichten 
zerstört was in einem noch höheren Wärmeübergang zu Decken und Wand 
resultiert.
Zusätzlich fühlt sich die Luft durch die Luftströmung kälter an, da sie 
kälter ist als die Haut und den Körper damit mehr auskühlt.
Warum baut man wohl Lüfter in zu kühlende Gehäuse.
Warum benutzt man im Sommer bei 30° noch Lüfter wenn man keine Klima 
hat?

Warum da ein Physiker nicht von selbst draufkommt verstehe ich jetzt 
aber überhaupt nicht.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Martin K. schrieb:
> bzw. rund €1500 im Jahr.

Klingt (ja nach Quadratmeterzahl) nach günstigen Heizkosten

> Die Räume erreichen selbst dann mal kaum 21°C

Und was meinst du, passiert mit deiner Heizungsrechnung,
wenn du nun dank forcierter Konvektion und damit höherer
Leistungsabgabe pro Heizkörper über 21 GradC kommt ?

Genau, sie steigt.

Die Energie muss ja irgendwo herkommen. Eine Heizung im
Haus hat quasi 100 Prozent Wirkunsgrad, abgesehen vom
Schornstein (der schon abgezogen ist so dass durch
Brennwertttechnik auch über 100% rauskommen könne)
bleibt ja zwangsweise die ganze erzeugte Wärme im Haus.

Nicht unbedingt in den Zimmern, in denen man es will,
es könnte auch die Heizungsrohre im Keller den Grossteil
der Wärme abgeben, aber alles ist erst mal im haus und kann
nur durch mengelhefte Dämmung, zugige Fenster, leitfähige
Gläser wieder rausgehen.

Das Geld wäre also besser in Dämmung investiert. Wenn das
Haus natürlich gemietet ist, muss man dazu umziehen.

von Martin K. (martin75)


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> Dann liegt es an der mangelhaften Dämmung, da wirst du auch mit deinem
> Lüftergetöse wenig einsparen können. Ein Thermobild von aussen könnte
> dir eher helfen wo vieleicht die größten Dämmprobleme lauern (z.B.
> Rollladenkästen, Fenster, ...
Bringt mir als Mieter leider gar nichts. Fenster, Türen, etc. hab ich 
gedämmt - mehr geht auf Anhieb nicht.

> Na ja, dann würde ich lieber einen schönen 1,2m Ventilator an die Decke
> machen. der sorgt für gleichmäßigeren nicht zu starken Luftstrom bei
> sehr geringem Geräusch und holt die warme Luft von oben wieder runter.
Würde ich gerne machen, ist aber ebenfalls nicht trivial und auch 
keinesfalls günstig ("Berliner Decke").


> Warum da ein Physiker nicht von selbst draufkommt verstehe ich jetzt
> aber überhaupt nicht.
Lass das bitte nur meine Sorge sein. Ich will hier auch nicht das 
Projekt an sich diskutieren, sondern bitte um Hilfestellung für eine 
sinnvolle und günstige Regelung.

von Charly B. (charly)


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MaWin schrieb:
> ......
> Brennwertttechnik auch über 100% rauskommen könne)

wo gibts denn diese Perpetuum mobile ich will auch sowas

vlG
Charly

von Martin K. (martin75)


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MaWin schrieb:
> Martin K. schrieb:
>> bzw. rund €1500 im Jahr.
>
> Klingt (ja nach Quadratmeterzahl) nach günstigen Heizkosten
>
>> Die Räume erreichen selbst dann mal kaum 21°C
>
> Und was meinst du, passiert mit deiner Heizungsrechnung,
> wenn du nun dank forcierter Konvektion und damit höherer
> Leistungsabgabe pro Heizkörper über 21 GradC kommt ?
>
> Genau, sie steigt.

Ich will ja nicht unbedingt über 21°C, aber ich will sie zügig 
erreichen.
Alleine dadurch wird schon gespart, wenn:
- Die Räume schneller warm werden (muss man nicht Stunden vorher schon 
heizen, sondern nur bei Bedarf).
- Die Wärme nicht in Heizungsnähe (Außenmauer) rumhängt, sondern zügig 
in den Raum transportiert wird
- Die Vorlauftemperatur gesenkt werden kann und mehr Energie aus dem 
Kreislauf entnommen werden kann (Verluste reduzieren sich).
- Die Räume gleichmäßiger warm werden (und dadurch die Mittelwerte 
abgesenkt werden können)

Wen es interessiert kann ja mal googlen. Die meisten Leute sind sehr 
zufrieden mit solchen Lösungen. Nur leider finde ich da keine Lösungen 
zu meiner gewünschten Regelung.

von MaWin (Gast)


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Charly B. schrieb:
> wo gibts denn diese Perpetuum mobile ich will auch sowas

War ja klar daß wieder zumindest einer die Effizienzberechnung der 
Brennwerttechnik nicht verstanden hat.

Dabei habe ich extra "vom Schornstein (der schon abgezogen ist)" 
geschrieben, damit es wenigstens am Brett vorm Kopf klappert.

von Udo S. (urschmitt)


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Charly B. schrieb:
> MaWin schrieb:
>> ......
>> Brennwertttechnik auch über 100% rauskommen könne)
>
> wo gibts denn diese Perpetuum mobile ich will auch sowas
>
> vlG
> Charly

Es hängt halt davon ab wie man 100% definiert. Hier wird 100% so 
definiert, daß der bei das Verbrennung entstehende Wasser noch als Dampf 
vorliegt. Wenn man den Dampf jetzt noch kondensiert kriegt man nochmal 
(bei Gas) bis zu fast 10% mehr Energie raus.
Also kommt man rechnerisch auf über 100% Wirkungsgrad.

hast du schon mal den Wirkungsgrad einer Wärmepumpe angeschaut? Die 
kommt doch tatsächlich auf 250% oder noch mehr...

: Bearbeitet durch User
von 4112 (Gast)


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Charly B. schrieb:
> MaWin schrieb:
>> ......
>> Brennwertttechnik auch über 100% rauskommen könne)
>
> wo gibts denn diese Perpetuum mobile ich will auch sowas
>
> vlG
> Charly

Du hast wohl nicht verstanden was ein Perpetuum Mobile ist ? Würde ich 
an deiner Stelle mal googeln. Er spricht von einem Wirkungsgrad von 
100% und das stimmt auch so. Sonst wäre nämlich der 
Energieerhaltungssatz verletzt. Auch eine Glühbirne hat 100% 
Wirkungsgrad - 5% Lichenergie und 95% Wärmeenergie ...  Und bei einer 
Heizung wird wirklich fast alles in Wärme umgewandelt. Bis auf vielleich 
ein bisschen Lichtenergie von der Brennflamme ...

von ich (Gast)


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4112 schrieb:
> Auch eine Glühbirne hat 100% Wirkungsgrad - 5% Lichenergie
> und 95% Wärmeenergie ...

...und mein Auto-Motor hat auch 100% Wirkungsgrad (wenn man 
Bewegungsenergie, Wärme und Schallenergie zusammenrechnet).

Der Wirkungsgrad soll doch immer für die gewollte Energie gelten, also 
bei der Glühlampe das Licht. Und da sind es nun mal nur ca. 5%

von Martin K. (martin75)


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Ich wäre weiterhin über Lösungsvorschläge sehr dankbar.
Wir müssen hier doch nicht wirklich über Wirkungsgrade, etc. 
diskutieren?

von René B. (reneb)


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Ich kann dir mal was aus der Bastelkiste zurechtfummeln. Musst nur noch 
dein Netzteil und die Lüfter anschließen. Ich würde eine Minimalversion 
vorschlagen, bei der die Sollwerte und Schwellen per Poti vorgegeben 
werden können.
Dann kannst du ja mal bewerten, ob es etwas bringt. Ich mach die 
Elektronik und du fummelst das in ein Gehäuse und machst die Anschlüsse.

Kontakt per PM.

von Marvin Bertram (Gast)


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Hallo,

was sind denn hier für Luschen unterwegs.

Physiker die nicht die geringste Ahnung von Wärmewert usw. haben,
und Klugscheisser die keine Ahnung von Installationstechnik haben aber 
Ihr Maul aufreissen müssen.

Wie MaWin geschrieben hat, ist bei normalen Thermen die Effizienz mit 
100% angegeben NACH DEM ABZUG der Rauchfangverluste. Da die 
Brennwerttechnik nur im VERGLEICH zur Heizwerttechnik angegeben wird 
entstehen "virtuell" mehr als 100%.

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