12 Volt Gleichstrom: Kabellänge, Kabelquerschnitt, Leistungsverlust - hilf mir mal jemand ganz kurz?
Guten Morgen liebes Forum, schon jemand wach und lustig für eine Rechenaufgabe? Bastle grad eine Solarheizungseinheit als Frostschutz für einen Teich. Hier die Aufgabe: Heizungsstärke 125 Watt. Als Energiequelle dient eine 12 Volt AGM-Solar-Batterie 150 Ah. Der Teich ist von der Batterie 8 Meter entfernt. Welchen Querschnitt sollte das Kabel haben, so dass mindestens 100 Watt Heizleistung entstehen?
Anm.: Es gibt Rechner im Internet, ich weiss. Aber mir ist nicht ganz klar, ob, wenn die Spannung 1-5 % niedriger ist aufgrund zu dünnem Kabel, dann die Heizung gar nicht geht oder einfach nur schwächer heizt. Bedeutet weniger Spannung Funktionsausfall oder nur Ampereverlust?
4 Antworten
Berechnung der Heizung ohne Leitungswiderstand:
U1 = Rh * I1 -> I1 = U1 / Rh
P1 = U1 * I1
P1 = U1^2 / Rh
Rh = U1^2/P1 = 144 V^2 / 125 W = 1,152 V^2/V*A = 1,152 V/A = 1,152 Ω
Für 100 W gilt daher:
P2 = U2^2 / Rh = 100 W
U2^2 = 100 VA * 1,152 V/A = 115,2 V^2
U2 = 10,73 V
I2 = U2 / Rh = 10,73 V / 1,152 V/A = 9,31 A
Berechnung der Zuleitung z:
Max. zulässiger Spannungsabfall Uz:
Uz = 12 V - 10,73 V = 1,27 V
aus Uz = I2 * Rz folgt:
Rz < Uz / I2 = 1,27 V / 9,31 A = 0,136 V/A = 0,136 Ω
Berechnung des Leitungsquerschnitts:
spez. Widerstand Kupferkabel: Rspez = 1,75 ⋅ 10−2 Ω * mm^2/m
A = Querschnitt einer Ader
Rz = L/A * Rspez
A = Rspez * L / Rz
L = 16m (derStrom muss ja hin und zurückfließen.)
A > 1,75 ⋅ 10−2 Ω * mm^2/m * 16 m / 0,136 Ω = 2,06 mm^2
Ergebnis: der Querschnitt einer Ader muss größer als 2,1 mm^2 sein, um mindestens 100 W Heizleistung zu erhalten.
nimm Kabel NYY 3x1,5 qmm. Natürlich bekommst beim berechnen ein kleineren Querschnitt. https://elektroinstallation-ratgeber.de/kabelquerschnitt-berechnen/
Hab einen Rechner gefunden: https://www.crosli.de/kabelquerschnitt-berechnen-kabelrechner/
10 qmm sinds. Also nehm ich 16, für den Fall einer grösseren Heizung.
Der Rechner sieht ja gut aus, aber er funktioniertbei mir nicht, macht keine Angaben.Aber ganz sicher sind 1,5 mm Querschnitt zu wenig. Nach meiner Erfahrung in Bezug auf KFZ-Verstärker für Subwoofer sollten es recht dicke Kabel sein, ich vermute 10 qmm mindestens, vor allem bei der Länge.
Eine übliche Heizung ohne Elektronik ist ein dummes Ding. Alles, was in der Leitung ankommt, wird in Wärme umgewandelt. Da aber P=u*I oder P=U²/R ist jeder Spannungsabfall hinderlich. Aber nur in Maßen: Bei 11 statt 12 Volt sinkt die Heizleistung von 125 auf ~110 W.
Womit wird denn die BAtterie geladen? Bei voller Heizleistung ist nach 15 Std. Schluss mit Heizen.
stimt verzeihe, musst Gleichstrom im Rechner einhgeben, Spannungsabfall Hmm.. 1,5 %. , Wirkungsgrad ? 0,8 ?. Lasse dich einmal von einem Techniker im Geschäft "Conrad Electronic" beraten
https://elektroinstallation-ratgeber.de/kabelquerschnitt-berechnen/