Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Brauche Hilfe beim Verständnis eines Heizstabs


von Orthango Colleus (Gast)


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Hi Leute, ich stehe grade gewaltig auf dem Schlauch.

Es geht um einen Heizstab und die dazugehörige Dimensionierung der 
Kabel. Ein Heizstab hat 3000 Watt und wird bei 230 Volt 
Effektivwertwechselspannung betrieben laut Kennblatt. Bei 3000 Watt hat 
der Heizstab mit 230 Volt I = P/U = 3000 Watt/230 Volt = 13 A. Bei 13 
Ampere reicht noch ein 1,5er Querschnitt aus. Jetzt hängt der Heizstab 
an einer PV-Anlage und die PV-Anlage leistet nicht immer die 230 Volt, 
wenn weniger Sonne scheint, dann kommt halt auch weniger Spannung raus, 
da fangen die Probleme aber nun an. Angenommen, es kommen nur noch 100 
Volt raus, dann fließen bei 3000 Watt ja schon 30 Ampere und ich brauche 
schon etwas fettere Kabel, wahrscheinlich schon 10mm^2.

Wie kann man das Problem lösen? Muss man in die Schaltung einen 
Spannungswächter einbauen, der z.B. bei zu wenig Spannung ein Schütz 
oder Relais schaltet und dann die Stromzufuhr zu dem Heizelement 
drosselt, damit kein zu großer Strom durch die Kabel fließen?

von Benedikt S. (benedikt_s)


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Der Heizstab ist eine rein ohmsche Last.

R=const und I=U/R.

Die sollte dir weiterhelfen.

von Daniel (Gast)


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...und wenn Du eine 1,5-Volt-Batterie anschließen würdest, würden über 
1000 Ampere fließen?

Stell Dir die Heizung als Widerstand vor und rechne die Ströme über das 
Ohmsche Gesetz durch. Du wirst erstaunliches feststellen.

von 0815 (Gast)


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Und wenn keine Spannung am Heizstab anliegt, wird er offenbar zum 
Supraleiter (unendlich Ampere)? Bei 1V wären es dann nur noch 3KA ;-)

von Dietrich Hirnfiedler (Gast)


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Hallo,

R=U/I Da R konstant bleibt (nahezu) wird ein geringerer Strom gezogen 
werden

U/R = I.

Ist das eine reine Insellösung ohne Netzzugang (öffentliches Stromnetz) 
?

Elektowärme ist schon beim "normalen Stromnetz" energetisch eine 
Katastrophe (dafür halt einfach und unaufwendig in der Anwendung) aber 
bei teuerer und sehr begrenzter Energie aus einer Photovoltaikanlage 
energetisch totaler Unsinn (sorry).

Die "edele" elektrische Energie wird viel sinnvoller für Motoren und 
Elektronik genutzt welche auf diese Energieform angewiesen sind.

Heizen und Wärmen ist wesentlich sinnvoller mit Solarkollektoren 
(Solarthermie), Erdwärme oder mit (Camping-)gas zu bewerkstelligen.


Und "lieber" Hippi : Weil jemand kein umfangreiches Elektrowissen hat 
ist er nicht dumm oder hat wenig Gehirnmasse.
Normalerweise halte ich nicht davon Probleme mit "Einfach in die Fresse 
rein" zu lösen, aber manche Zeitgenossen hätten genau solch eine 
Behandlung verdient...

D.H.

von zuio (Gast)


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Dietrich Hirnfiedler schrieb:
> Elektowärme ist ... bei teuerer und sehr begrenzter Energie aus einer 
>Photovoltaikanlage energetisch totaler Unsinn.

Stell dir vor die Anlage ist vorhanden, aber kein 
Einspeisezähler/entsprechender Vertrag und auch kein Batteriepack um die 
Energie zu speichern, bzw. ist dieser schon voll geladen. Jetzt macht es 
schon Sinn den Pufferspeicher der Heizung zu laden anstatt die Module im 
Leerlauf zu lassen. Jedenfalls sinvoller als tagsüber das Licht brennen 
zu lassen ;)

von Orthango Colleus (Gast)


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Dietrich Hirnfiedler schrieb:
> Ist das eine reine Insellösung ohne Netzzugang (öffentliches Stromnetz)
> ?

Nee, wir hatten das letztens in der Schule und vor einiger Zeit hab ich 
mal bei einem Haus mitgeholfen und Kabel verlegt, da hab ich das mit den 
Querschnitten ein bißchen gelernt, dass je dicker das Kabel ist, um so 
größer der Strom sein kann, der da durch saust.

von Günter Lenz (Gast)


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Orthango Colleus schrieb:
>dass je dicker das Kabel ist, um so
>größer der Strom sein kann, der da durch saust.

Der Strom der fließt hängt vom Kabelwiderstand + Lastwiderstand ab.
Und von der Spannung am Kabelanfang.

von Rechenproblem (Gast)


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zuio schrieb:
> Dietrich Hirnfiedler schrieb:
>Jedenfalls sinvoller als tagsüber das Licht brennen
> zu lassen ;)

Kommt doch auf dasselbe raus und man spart sich Bastelei mit Heizstäben 
und die Anschaffungskosten dafür. Und selbst erzeugten Strom darf man 
verprassen, finde ich.

von Orthango Colleus (Gast)


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Wir haben letztens auch berechnet, wie viele Elektronen fließen können. 
Braucht man das eigentlich auch? Oder ist das nur etwas Theorie, damit 
man weis, wie viele Elektronen so geflossen sind?

von Rechenproblem (Gast)


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Ampere ist definiert als ein Coulomb pro Sekunde.
Ein Elektron hat - 1,602 · 10-19 Coulomb.

Wenn du weißt wieviele Elektronen geflossen sind in welchem Zeitraum 
kannst du daraus die Stromstärke berechnen. Ganz sinnfrei ist die Übung 
also nicht.

von BWLer (Gast)


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Dietrich Hirnfiedler schrieb:
> Die "edele" elektrische Energie wird viel sinnvoller für Motoren und
> Elektronik genutzt welche auf diese Energieform angewiesen sind.

Die Anschaffungskosten für zusätzliche Elektronik und Motoren liegen bei 
gleicher Leistung aber erheblich über denen für einen Heizstab.
Manchmal spielen auch wirtschaftliche Gründe eine Rolle ;-)

von hirnfiedler (Gast)


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Hallo,

natürlich nur wenn eine sinnvolle Anwendung vorliegt - Motoren "nur so" 
wären natürlich sinnlos und zusätzlich deutlich lauter als ein Heizstab 
;-)

Nebenbei: die maximale Stromstärke welche durch eine Leitung fließen 
darf ist kein Naturgesetz sondern hängt letztendlich von der zulässigen 
Erwärmung ab bzw. von der Verlustleistung welche man max. hinnehmen 
möchte.

In den Adern einer Freileitung darf bei gleichen Material pro mm² ein 
höherer Strom fließen als z.B. bei einer Mantelleitung die unter einer 
guten Wanddämmung liegt.

Hirnfiedler

von Helmut L. (helmi1)


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spicy schrieb im Beitrag #3894693:
> Und wehe, das Finanzamt findet bei dir auch nur ein einziges, nicht
> angegebenes Elektron!

Die bekommend dann doch eine Steuerbanderole umgehangen um sie zu 
erkennen :=)

von Wolfgang (Gast)


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Helmut Lenzen schrieb:
> Die bekommend dann doch eine Steuerbanderole umgehangen um sie zu
> erkennen :=)

Elektronen sind doch kein Dieselkraftstoff alias Heizöl.

von Walter T. (nicolas)


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Wolfgang schrieb:
> Elektronen sind doch kein Dieselkraftstoff alias Heizöl.

Und wer jetzt noch behauptet, Amper hätte nichts mit Heizöl zu tun sei 
eines besseren belehrt:

http://www.sueddeutsche.de/bayern/umweltverschmutzung-lkw-fahrer-pumpt-heizoel-in-fluss-1.2296726

SCNR
W.T.

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