Hi, ich möchte für ein Studienprojekt in Regelungstechnik einen Inkubator bauen. In der ersten Phase brauche ich nur die Temperatursteuerung und hab schon mein erstes Problem; Die Leistung meiner Lampe. Der Raum den ich mittels Lampe beheizen möchte hat die Innenmaße 34x24x15cm und besteht aus Styropor. (Außenmaße 40x21x30cm, diese Box soll quasi als Gehäuse dienen: https://www.amazon.de/dp/B019EMD3VW/coliid=IOT3WAF3RGJ91&colid=1QYA91BU6DDIB&psc=1&ref_=lv_ov_lig_dp_it) Wie kann ich die Leistung der Lampe berechnen, wenn ich die Temperatur ungefähr bei 38°C +- 0,8°C halten möchte?
Regelungstechnik Grundlage 1. Semester Analyse der Strecke. Pack eine Heizung mit bekannter Leistung in deine Kammer und gebe einen Einheitssprung drauf (Einschalten) Dann messe den Temperaturverlauf. Du kannst natürlich auch den Wärmedurchgangskoeffizent deiner Raumwände herausfinden und damit dein System rein rechnerisch ermitteln. Zur Praxis: Eine Wärmelampe erwärmt alles andere als gleichmässig, da es rein auf den Reflexionsgrad der Materialen ankommt wieviel Energie sie absorbieren. Eine Luftumwälzung dürfte für eine halbwegs gleichmäßige Temperatur zwingend notwendig sein.
Moin, Rokaneiro schrieb: > Wie kann ich die Leistung der Lampe berechnen, wenn ich die Temperatur > ungefähr bei 38°C +- 0,8°C halten möchte? Bei einer Aussentemperatur von 38°C wirds recht einfach. Bei anderen Aussentemperaturen eher nicht, also scheint die wohl Einfluss zu haben. Wenns unbedingt berechnet werden soll, dann wirds vielleicht ueber den U-Wert (The value formally known as k-Wert) gehen. Gruss WK
Rokaneiro schrieb: > Hi, > ich möchte für ein Studienprojekt in Regelungstechnik einen Inkubator > bauen. In der ersten Phase brauche ich nur die Temperatursteuerung und > hab schon mein erstes Problem; Die Leistung meiner Lampe. MAH=> welches Semester? > Der Raum den ich mittels Lampe beheizen möchte hat die Innenmaße > 34x24x15cm und besteht aus Styropor. > (Außenmaße 40x21x30cm, diese Box soll quasi als Gehäuse dienen: MAH=> manno, hier die Seiten zu tauschen... https://www.amazon.de/dp/B019EMD3VW/coliid=IOT3WAF3RGJ91&colid=1QYA91BU6DDIB&psc=1&ref_=lv_ov_lig_dp_it) > > Wie kann ich die Leistung der Lampe berechnen, wenn ich die Temperatur > ungefähr bei 38°C +- 0,8°C halten möchte? Ich danke Dir für den Link auf die Thermobox. Habe sowas gerade für ein Kundenprojekt gesucht. Als Gegenleistung eine kleine Checkliste: - https://en.wikipedia.org/wiki/Polystyrene -> thermal conductivity, the parameter formerly known as k-Wert. Vorsicht bei den Einheiten cm bzw. m. - Wo wird die Box aufgestellt? Erwartete minimale Umgebungstemperatur? Abschätzung Heizleistung im eingeschwungenen Zustand, Konvektion vernachlässigt: - Solltemperatur, erwartete minimale Umgebungstemperatur, Oberfläche außen (oder mittlere Oberfläche) Wenn Du Deine Ergebnisse hier postest, bekommst Du hier vielleicht eine Beurteilung Deines Rechenwegs. Frage: Was hat die Temperaturregelung mit einer automatischen Einparkhilfe gemeinsam? Antwort: Überschwinger sind zu vermeiden... Bonustipp: Maximale Umgebungstemperatur und minimale Heizleistung in der Kiste. Bei meiner Anwendung heizt der Inhalt der Kiste, daher kommt da ein Pelztier als Stellglied drauf. Aber das ist eine andere Baustelle.
Bei den von Dir vorgeschlagenen Maßen, wird wohl eine Lampe mit wenigen Watt ausreichen, um die Temperatur zu halten. ...aber die Luft und die Oberfläche des Raumes schlucken kaum Wärme. Viel wichtiger sind die "Beladung" und Dein Wunsch, nach welcher Zeit das Zeug auf Wunschtemperatur kommen soll. Auch spielt wie bereits angedeutet die Wärmeverteilung eine große Rolle, weshalb eine Zwangszirkulation vorgesehen werden sollte.
Noch eine Sache: Wenn du wirklich diese Box nimmst, bedenke die hat praktisch keine Wärmekapazität. Das bedeutet, dass sich eine "beladene" Box massiv in ihrer Charakteristik ändert und damit die optimalen Regelparameter. Ein auf eine leere Box abgestimmter PID Regler wird völlig suboptimal regeln wenn da eine grössere Masse drin ist.
Also: die Box wird im Zimmer stehen also zwischen 20-25°C Außentemperatur, in der Regel sind es bei mir meistens 21°C. Die Box wird nicht besonders gefüllt sein, es kommen nur noch Eierkartons hinein und ca. 3 Testwachteleier. Ich kann es praktisch noch nicht austesten, da ich erst eine Materialliste erstellen muss und die Sachen für das Projekt dann erst bestellen kann, das bedeutet ich sollte vorher wissen was ich brauche, dementsprechend ist die Frage nach der Lampe die erste gewesen, die ich mir gestellt hatte.
Aliena J. schrieb: > Die Box wird nicht besonders gefüllt sein, es kommen nur noch > Eierkartons hinein und ca. 3 Testwachteleier. Die zu erwärmende Masse ist einmal ein paar Gramm Luft und die Styroporwandung, das andere Mal mehrere Hundert Gramm an Eier und Schachteln. Also grob ein Faktor 100.
Udo S. schrieb: > Ein auf eine leere Box abgestimmter PID Regler wird völlig suboptimal > regeln wenn da eine grössere Masse drin ist. Man könnte natürlich auf die Idee kommen, den Regler passend für die gefüllte Box einzustellen, weil das Verhalten ohne Inhalt relativ egal ist.
O mein Gott, er will konstante Temperatur für einen Inkubator, was liegt also näher, als eine feste "thermische Masse" in der Box zu plazieren, und so aus dem Faktor 100 einen Faktor 1,1 zu machen? Tatsächlich erinnert mich das her an Jugend forscht denn an eine Studienarbeit...
Aliena J. schrieb: > Also: die Box wird im Zimmer stehen also zwischen 20-25°C > Außentemperatur, in der Regel sind es bei mir meistens 21°C. > > Die Box wird nicht besonders gefüllt sein, es kommen nur noch > Eierkartons hinein und ca. 3 Testwachteleier. > > Ich kann es praktisch noch nicht austesten, da ich erst eine > Materialliste erstellen muss und die Sachen für das Projekt dann erst > bestellen kann, das bedeutet ich sollte vorher wissen was ich brauche, > dementsprechend ist die Frage nach der Lampe die erste gewesen, die ich > mir gestellt hatte. Und welche Antwort hast Du Dir auf die Frage gegeben? Falls die Glühbirne nicht fest vorgegeben ist UND die berechnete Heizleistung ausreichen sollte, könnte man Heizmatten für wechselwarme Tiere in Betracht ziehen. Ich lese hier im Gesprächsfaden viele interessante Gedanken für das Gesamtvorhaben, aber vielleicht sollte man erstmal die Auslegung der Heizung zu Ende bringen.
Grundschullehrer schrieb: > O mein Gott, er will konstante Temperatur für einen Inkubator also abgesehen davon, dass davon nie die Rede war, denn die Temperatur darf ruhig um 0,8°C "schwingen" möchte SIE gerne konstruktive Kommentare und kein rumgestänker... und ob das eine Studienarbeit ist oder nicht entscheidet dann der Prof...
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Marcus H. schrieb: > Und welche Antwort hast Du Dir auf die Frage gegeben? Genau da hänge ich noch, also ich hab was ausgerechnet (siehe Bild), aber 0.31W erscheinen mir viel zu wenig und die Außentemperatur ist bei der Formel auch nicht so richtig beachtet. Zu den 3600s in der Formel: es ist mir tatsächlich ziemlich egal wie schnell die Temperatur erreicht wird, wichtig ist das sie im Bereich um 38°C pendelt, deswegen bin ich erstmal von einer Stunde ausgegangen. Also wär ich froh über weitere Gedankengänge zu meiner Lampe und bei den Erklärungen bitte beachtet dabei, dass ich bisher vlt. 3Wochen Regelungstechnik hatte, niemals Thermodynamik und erst im 3Semester hocke ;D
Marcus H. schrieb: > Heizleistung ausreichen sollte, könnte man Heizmatten für wechselwarme > Tiere in Betracht ziehen. Daran hatte ich auch schon gedacht, auch weil ich im späteren Verlauf des Projektes gerne die Temperatur seperat einstellen würde, sodass nicht nur Wachteleier sondern auch Reptilieneier ect. Marcus H. schrieb: > Ich lese hier im Gesprächsfaden viele interessante Gedanken für das > Gesamtvorhaben, aber vielleicht sollte man erstmal die Auslegung der > Heizung zu Ende bringen. Genau, das ist erstmal die erste Phase und wenn ich das Problem gelöst habe kümmere ich mich ums nächste
vn nn schrieb: > Man könnte natürlich auf die Idee kommen dass da manchmal nur ein Ei oder auch mal 10 drin sind. Aber vieleicht habe ich zuviel Fantasie :-) Grundschullehrer schrieb: > was liegt > also näher, als eine feste "thermische Masse" in der Box zu plazieren, > und so aus dem Faktor 100 einen Faktor 1,1 zu machen? Du bist niemals "Grundschullehrer", sonst würdest du Anregungen geben statt eine mögliche Lösung vorzubeten.
Pluspunkt für Dein Bauchgefühl, dass das Ergebnis falsch ist. Tipp: Betrachte die Leistung im eingeschwungenen Zustand. Da gehen in erster Näherung nur noch deltaT, Oberfläche, Wanddicke und Wärmewiderstand ein. Die Einheit des k-Wertes gibt Dir im Prinzip schon den Hinweis, wie die Formel auszusehen hat. Den nächsten Zwischenstand zeigst Du am Besten als mathematisch geschlossene Lösung, nicht als Rechenaufgabe. Nochmal die Frage: wievieltes Semester in was?
Marcus H. schrieb: > Nochmal die Frage: wievieltes Semester in was? Wurde gesagt: Aliena J. schrieb: > Erklärungen bitte beachtet dabei, dass ich bisher vlt. 3Wochen > Regelungstechnik hatte, niemals Thermodynamik und erst im 3Semester > hocke Da durch die geringe Differenztemperatur und rel. gute Isolation zur Erhaltung der Wärme nur wenig Leistung notwendig ist wird eher das Erreichen der Temperatur in einer endlichen Zeit die notwendige Heizleistung definieren. @ Aliena: Überlege dir welche max. Masse um welche Temperaturdifferenz in welcher Zeit erwärmt werden muss. Als Wärmekapazität für Eier dürfte die Wärmekapazität von Wasser eine ausreichende Genauigkeit für die Abschätzung bieten.
Wenn man sich im Internet umschaut, dann findet man viele preiserte Geräte. Wenn du unbedingt selber bauen willst, dann solltest du das mal lesen und beachten. http://www.wachteln.net/brut/brut1_3.html Google: brutapparat wachteleier
Inkubator: https://www.ebay.de/itm/36-Eier-Bruter-Inkubator-Brutmaschine-Brutapparat-Temperatur-Control-Huhn-Ente/293413704590 Applicable objects: Chicken, goose, donkey, duck, pigeon egg
Rokaneiro schrieb: > ich möchte für ein Studienprojekt in Regelungstechnik einen Inkubator > bauen. In der ersten Phase brauche ich nur die Temperatursteuerung und > hab schon mein erstes Problem; Die Leistung meiner Lampe. Die notwendige Wärme ist eine Sache, was ist mit der notwendigen Feuchtigkeit? Wie willst du die erzeugen und regeln? Nur mit warmer trockener Luft wird da nix schlüpfen.
andi schrieb: > Die notwendige Wärme ist eine Sache, was ist mit der notwendigen > Feuchtigkeit? Wie willst du die erzeugen und regeln? Ja, richtig, die Luftfeuchtigkeit sollte auch elektronisch geregelt werden, und nicht wie in diesem Video: https://youtu.be/rtR6WKB6QNk?t=153
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