Hochlast-Keramikwiderstand: Kann ich damit einen Heizstab drosseln?
Liebe Elektronik-Kenner, ich habe folgende Frage an euch:
Ich möchte gern eine 12 Volt/150 Watt Teichheizung auf 90 Watt drosseln. In meiner uralten Materialwühlkiste habe ich noch mehrere 4 Ohm/10 Watt und 20 Watt Monacor-Keramikwiderstände gefunden. Kann ich die in die 12 Volt Leitung einbauen, um die Wattzahl der Heizung zu senken - oder denke ich da in völlig falscher Richtung? Kann man überhaupt bei meinem Vorhaben mit Keramik-Widerständen arbeiten?
7 Antworten
Moment mal redest du und die bisherigen Beantworter an dem eigentlichen Sinn vorbei, oder hast du dich nicht klar genug ausgedrückt?
Was genau bedeutet denn du möchtest von 150 Watt Heizleistung auf 90 Watt runter?
Heißt das, deine Teichheizung hat keinen Temperaturregler an dem du die gewünschte Solltemperatur im Aquarium einstellen kannst?
Wie willst du denn die neue Heizleistung kontrollieren und anpassen, wenn sich deine Reduzierung auf 90 Watt Heizleistung nicht so ergibt wie von dir beabsichtigt?
Wenn du wenigstens erkennen könntest was da so abläuft, würdest du erkennen können welchen Unsinn du da betreiben möchtest. Denn du heizt ja dann mit deiner Teichheizung das Wasser im Aquarium, aber mit deinen Widerständen heizt du die Raumluft. Denn beides besteht aus Widerständen!
Sinnvoller wäre, du benutzt die gleiche Teichheizung nochmal und zwar in Reihe verschaltet. Dann hat zwar jede der Teichheizungen nur noch 75 Watt Heizleistung, aber dann wird das Teichwasser damit erwärmt und nicht so unwirtschaftlich wie von dir beabsichtigt das Wasser und die Raumluft.
Nochwas, was du beachten solltest. Heizer sind furchtbar träge. Das heißt es dauert entsprechend lange bis die gewünschte Wirkung erreicht wird.
Du könntest das Prinzip PWM im übertragenen Sinne verwenden und deinen Teichheizer ohne Widerstände betreiben. PWM bedeutet Puls-Weiten-Modulation.
Das ist veeinfachter ausgedrückt nur ein zeitliches Ein und Aus schalten, und zwar in solchen Ein-Aus-Wechseln, dass sich der gewünschte Effekt einstellt.
Bemühen wir mal die Mathematik bzw Prozentrechnung. Du hast 150 Watt und willst nur 90. Folglich sind deine 90 Watt ja 60 Prozent deiner 150 Watt. Wüsstest du nun, wie lange deine 150 Watt Heizung eingeschaltet sein muss bis die Wunschtemperatur erreicht wird, könntest du die Zeit errechnen die eingeschaltet sein muss, um nur 90 Watt Leistung zu erreichen.
In der Richtung gedacht, brauchst du eine Zeitschaltuhr, die in den benötigten Zeiten schalten kann. Also 60 Prozent der Zeit ein, und 40 Prozent aus. Das wäre effektiver und vor allem wirtschaftlicher als deine Lösung mit Zusatzwiderständen.
Denn mit deinen Zusatzwiderständen verbrauchst du elektrische Energie und musst die auch bezahlen. Bei tatsächlicher Reduzierung von elektrischer Energie reduziert sich auch der Kostenfaktor.
Als Temperaturregler kann ich nur dieses tolle Gerät empfehlen:
Habe ich in meinem Terrarium schon lange im Einsatz und es läuft sehr zuverlässig! Man kann sogar die Hysterese einstellen usw... Für das Geld, fast schon unverschämt billig ;)
Aber aufpassen! Das Teil hat nur 10A max. Ausgangsstrom!
150W bei 12V sind 12,5A
Das heißt die Heizung hat knapp unter 1 Ohm
Für 90W brauchst dann 9,5V und auch etwa 9,5A, beica 1 Ohm
um bei 9,5 A 2,5 V abfallen zu lassen brauchst einen ca 0,25 Ohm Widerstand der dann ca 25 W verheizt
In dem Bereich ist es nicht sinnvoll und man müsste sehr genau rechnen und jeder kleinste Übergangswiderstand würde das Ergebnis total verändern
Längsregler in diesem Bereich kosten ein paar hundert Euro. Kauf dir einen passenden Stab oder regel auf der 230V Seite
Ich würde eher die Voltzahl drosseln. Mit den Widerständen verbratest du zumindest die gleiche Energie, aber es kommt hinten nur weniger raus. Wenn du die Voltzahl verringerst sparst du auch Strom(kosten) :)
Mit den Vorschaltwiderständen wird ungenutzte Energie verbraucht.
Ich würde statt dessen an der 230 V - Einspeisung einen Dimmer einsetzen. Damit sind die Verluste gering.
Die 90 Watt-Einstellung könnte dann halt mit Hilfe eines Spannungsmeßgeräts gefunden und markiert werden.
Hab 12 Volt Heizsystem läuft über 12 Volt Solarbatterie. Hab jetzt mal bei ebay einen 12 Volt / 30 A Dimmerregler gefunden, der könnte tun, was ich mir vorstelle! Danke noch
Das ginge schon, nur musst genau ausrechnen Welche und wieviel davon zum Teil auch parallel geschaltet um die überschüssige Leistung zu verbraten. Momentan hast 12,5 Ampere Strom. Also ca 1 Ohm von der Heizung.
Setzt du jetzt 4 mal 4 Ohm 20 Watt parallel geschaltet in Reihe zur Heizung, Hast ca 75 Watt an der Heizung und das gleiche an den Widerständen. Wobei die dann schon Richtung Höchstbelastbarkeit gehen.
Also gut ausrechnen. Und aufpassen wo die Widerstände liegen. Die dürften nämlich sehr warm werden
Wenn du zwei der 4 Ohm in Reihe schaltest, das 8 mal parallel zueinander verteilt sich die überschüssige Leistung besser.
Sorry, verrechnet, mit den 4 mal 4 parallel in Reihe sind es 75 Watt Gesamtleistung, davon die Hälfte an der Heizung.
Die 75W stimmen nicht.
Bei 2 Ohm Gesamtwiderstand fließen 6A und die Leistung am Heizer ist dann (6A)²*R = 36W
Die Leistung fällt nicht linear sondern Quadratisch ab, halber Strom bedeutet also nur mehr ein viertel der Gesamtleistung.
Du müsstest 3/4 des ursprünglichen Stromes nehmen um an die 90W zu kommen. Also 12A*3/4 = 9A
P = (9A)²*1 = 81W
Der genaue Strom den du brauchst ergibt sich zu:
sqrt(P/1) = 9.49A und die Spannung am Heizer sind damit 9.49V und die am Vorwiderstand 2.51V damit errechnet sich der Vorwiderstand zu 0.26Ohm und die Gesamtleistung an diesem zu 23.5W
Hättest meinen eigenen Kommentar drunter gelesen, da hab ich mich berichtigt.
Danke für die Beispielrechnung - hab grad wieder was gelernt! Danke!
Super Antwort, vielen Dank! Hab mir alternativ einen Camping-Heizstab 70 Watt besorgt, der reicht bis zum Dauer-Frost schon mal. Ein Thermoregler wäre zwar gut, aber ich hab bisher noch keinen gefunden, der im 12 Volt-System im Bereich 5-10 Grad schalten kann, - manchmal finde ich es schade, kenne ich mich zuwenig in Elektronik aus, würde gern sehr vieles selbst bauen können ...