Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Oberflächentemperatur Heizfolie


von Wattus (Gast)


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Hallo,

ich möchte einen Brutkasten auf eine konstante Temperatur regeln und 
würde dafür gerne die Wände/Decken mit Heizfolien bekleben und im 
Inneren dann Lüfter und mehrere Temperatursensoren installieren um eine 
homogene Verteilung zu erreichen.

Die Heizfolien sollten eine Oberflächentemperatur von ca. 50°C erreichen 
können, damit der Innenraum zügig auf ein angenehmes Klima beheizt 
werden kann.


Weiviel Watt/m² sollte so eine Folie für diese Oberflächentemperaturen 
aufweisen, genügen 80W/m² oder sollten es eher 130W/m² sein?

: Verschoben durch User
von Wolfgang (Gast)


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Wattus schrieb:
> Weiviel Watt/m² sollte so eine Folie für diese Oberflächentemperaturen
> aufweisen, genügen 80W/m² oder sollten es eher 130W/m² sein?

Das kommt auf die Umgebungstemperatur an.
Für die Heizleistung ist die Differenztemperatur entscheidend.

von Max M. (jens2001)


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Dir fehlt das elementarste physikalische Verständnis der Situation!

Größe der Box?
Masse und Wärmekapazität der Box?
Masse und Wärmekapazität des Inhalts?
Wärmeleitfähigkeit der Wände?

Warum an der Decke, Normalerweise baut man Heizungen eher unten ein. 
Wärme steigt ganz von allein nach oben.

Warum mehrere Temperaturfühler? Ist die Box so riesig. Traust du einem 
Fühler nicht. Oder einfach "Viel hilft viel!"

Warum unbedingt 50Grad Oberflächentemperatur? Willst du die Eier 
Grillen?

P.S.
Binn jetzt nicht der große "Brüter".
Aber sollte man nicht auch ein Auge au die Luftfeuchtigkeit haben?

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Max M. schrieb:
> Masse und Wärmekapazität der Box?
> Masse und Wärmekapazität des Inhalts?

Wärmekapazität und Masse spielen im stationären Zustand - und darum geht 
es hier wohl - eine untergeordnete Rolle.
Die beiden Parameter wirken sich nur auf die Aufwärmzeit und die 
Regelparameter aus.

von Max M. (jens2001)


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Wattus schrieb:
> damit der Innenraum zügig auf ein angenehmes Klima beheizt
> werden kann.


Wolfgang schrieb:
> Die beiden Parameter wirken sich nur auf die Aufwärmzeit und die
> Regelparameter aus.

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von Wattus (Gast)


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20°C Lufttemperatur / Außentempeatur

Innen muss zuverlässig und auf das Grad genau eine Zieltemperatur über 
einen langen Zeitraum gehalten werden und zwar so homogen wie möglich.

Die Oberflächentemperatur der Heizung sollte also 50-60°C erreichen, 
damit ich durch AN-AUS Steuerung mit Einsatz vieler Fühler und 
Luftumwälzung schnell homogene und zu keinem Zeitpunkt zu heiße 
Temperaturen im Inneren erreiche.

von Wolfgang (Gast)


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Wattus schrieb:
> Die Heizfolien sollten eine Oberflächentemperatur von ca. 50°C erreichen

Max M. schrieb:
> LESEN KANNST DU?

Egal wie Masse und Wärmekapazität sind: Wenn die Oberflächentemperatur 
nicht über 50°C steigen darf, ist das das Limit.

von Wolfgang (Gast)


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Wattus schrieb:
> Innen muss zuverlässig und auf das Grad genau eine Zieltemperatur ...
> gehalten werden

Die erforderliche Heizleistung hängt trotzdem von der Differenz zwischen 
Zieltemperatur und Umgebungstemperatur, der Größe des Brutkastens und 
der Isolation zur Umgebung ab. Außerdem hat die Fläche der Heizung bei 
der erforderlichen Heizleistungsdichte auch noch ein Wörtchen 
mitzureden.

von Stephan (Gast)


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Wattus schrieb:
> Innen muss zuverlässig und auf das Grad genau eine Zieltemperatur über
> einen langen Zeitraum gehalten werden und zwar so homogen wie möglich.

Die Aufheizzeit ist damit eher nachrangig würde ich sagen.
Für die homogene Verteilung musst du durch die Anordnung der 
Heizelemente, gezielte Umwälzung, und zur Not durch gezielte Steuerung 
mehrerer Heizelemente sorgen. In genau der Reihenfolge.
Man kann die Luft aber natürlich auch derart heftig verquirlen, dass das 
alles kein Thema ist. Falls die "Eier" das mögen / vertragen.

Wattus schrieb:
> mit Einsatz vieler Fühler

Viele Fühler zur Prüfung des Ergebnisses sind in Ordnung.
Viele Fühler zur Sicherstellung des Ergebnisses sind in der Regel der 
Beweis für ein stümperhaftes Konzept.

Wattus schrieb:
> Weiviel Watt/m² sollte so eine Folie für diese Oberflächentemperaturen
> aufweisen, genügen 80W/m² oder sollten es eher 130W/m² sein?

Ansonsten gilt:

Max M. schrieb:
> Größe der Box?
> Masse und Wärmekapazität der Box?
> Masse und Wärmekapazität des Inhalts?
> Wärmeleitfähigkeit der Wände?

Plus

- T0 (20°C), T1 (??°C)? (angenehmes Klima ist keine Temperaturangabe)
- gewünschte Aufheizzeit von T0 auf T1? (zügig ist keine Zeitangabe)

Wattus schrieb:
> 20°C Lufttemperatur / Außentempeatur
>
> Innen muss zuverlässig und auf das Grad genau eine Zieltemperatur über
> einen langen Zeitraum gehalten werden und zwar so homogen wie möglich.
>
> Die Oberflächentemperatur der Heizung sollte also 50-60°C erreichen,

Aha. Die 50-60°C erschließen sich mir so überhaupt nicht.
Bitte prüfe ob du uns sämtliche Randbedingungen mitgeteilt hast.
Trenne klare Forderungen von deinen Annahmen zur Lösung.

Das einfachste Grundrezept ist gute Isolation.
Dann ist im stationären Zustand kaum noch Energiezufuhr notwendig:

von Peter M. (r2d3)


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Wattus schrieb:
> Weiviel Watt/m² sollte so eine Folie für diese Oberflächentemperaturen
> aufweisen, genügen 80W/m² oder sollten es eher 130W/m² sein?

Das hängt von der Wärmeleitfähigkeit Deiner Boxwände ab, also dem 
Isoliermaterial und seiner Dicke.

Ferner fehlt bei Dir die Angabe, ob die Box irgendwie geöffnet ist.
Ich unterstelle mal, dass wo etwas bebrütet wird auch mal Sauerstoff 
gebraucht wird.
Kommt es zu Luftaustausch verlierst Du Energie an die Umgebung und die 
Temperatur sinkt dadurch nochmal zusätzlich.
Oder hast Du einen Wärmetauscher vorgesehen?


"Zügig" ist so herrlich unbestimmt. Sobald Du "zügig" durch eine 
Zeitangabe ersetzt, gibt es eine weitere Information, die notwendig ist, 
nämlich die Masse und die Stoffart aller beteiligten Bauteile, um die 
Wärmekapazität und damit die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs 
ausrechnen zu können.

Wattus schrieb:
> Die Oberflächentemperatur der Heizung sollte also 50-60°C erreichen,

Das kann man so pauschal gar nicht sagen ohne nachzurechnen.
Bei schlechter Isolation kommst Du dann eventuell gar nicht auf Deine 
Zielbandbreite von 50 Grad Celsius +- 1 Grad.
Ferner tritt diese Festlegung mit Deinem unbestimmten Begriff "zügig" in 
Konflikt.

: Bearbeitet durch User
von HildeK (Gast)


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Du kannst praktisch mit jeder Heizleistung die notwendige Temperatur 
erzielen. Das ist nur eine Frage der Isolation und der Dauer, bis die 
Solltemperatur erreicht wird.

Wenn du unsicher bist, ob die 80W/m² reichen, aber mit 130W/m² 
zuversichtlich hinkommst, dann nimm die höhere Leistung. Eine 
intelligente Regelung benötigst du sowieso, die die 
Multisensorinformation auswertet und deine Heizung steuert. Und mit 
einer PWM (oder Wellenpaketsteuerung) hast du eine einfache Methode, die 
Leistung zu reduzieren (die 130W/m² auf 100W/m² oder 80W/m² zu bringen) 
und an die Verhältnisse anzupassen. Umgekehrt wird das eher nicht gehen 
...

Max M. schrieb:
> Größe der Box?
> Masse und Wärmekapazität der Box?
> Masse und Wärmekapazität des Inhalts?
> Wärmeleitfähigkeit der Wände?

Die Größe ist wohl eher untergeordnet, weil er Decke und Wände 
ausgleiten will - die Oberfläche steigt mit zunehmender Größe und somit 
auch die Heizleistung (ja, ich weiß, nicht linear).
Masse und Wärmekapazität haben nur einen Einfluss auf den Begriff 
'zügig'.
Die Wärmeleitfähigkeit der Wände und die Außentemperatur sind die 
wesentlichen Faktoren.

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