Auslegung

An eine Heizung werden im Regelfall folgenden Anforderungen gestellt:

  • das zu beheizende Medium in einer bestimmten Zeit zu erwärmen
  • diese Temperatur zu halten
  • immer eine homogene Temperaturverteilung sicherstellen

 

Vorgehensweise

 

Abschätzen der Leistung

Die benötigte Leistung hängt im Wesentlichen von der Isolierung des Systems bzw. von den Wärmeleitungseigenschaften der Matrix ab. Wird die im Heizgestrick erzeugte Wärme gut abgeführt, dann kann die Heizung auch mit einer höheren elektrischen Leistung betrieben werden, ohne die Komponenten thermisch überzubeanspruchen. Ein erster Richtwert für die Werkzeugbeheizung in der Faserverbundindustrie ist eine Maximalleistung von 1000 - 1500 W/m².

 

Kennt man die zu beheizende Fläche lässt sich auf die benötigte Leistung der Spannungsversorgung schließen.

 

Auswählen der Spannungsquelle

Kleine Heizflächen (max. 1,5 m²) bedeuten tendenziell kleine Wiederstände. Hohe Heizleistungen werden dadurch nach der Formel

schon bei Kleinspannung (Gleichspannung bis max. 60V) erreicht.

 

CoTexx Heizgestrick kann mit höheren Spannungen betrieben werden, dies erfordert jedoch erhöhte Sicherheitsvorkehrungen. Als Vorteile einer höheren Spannung sind hohe Heizleistungen bei großen Widerständen, geringe ohmsche Verluste trotz verhältnismäßig kleiner Leiterquerschnitte in den Zuleitungen und kostengünstige Spannungsversorgungen, beispielsweise durch Phasenanschnittssteuerungen, anzuführen. Bei einer Betriebsspannung größer 50V Wechselspannung oder größer 70V Gleichspannung sind die Sicherheitsrichtlinien der Niederspannungsverordnung einzuhalten. Empfehlenswert ist die Installation eigener Stromkreise für die angeschlossenen Widerstandsheizungen, die über Fehlerstromschalter separat abgesichert werden.

 

Für viele Anwendungen, die auf eine komplexe Temperaturregelung verzichten, bietet sich der Einsatz von Labornetzgeräten an. Sie sind kostengünstig und lassen sich präzise regeln.

 

Anhand der Maximalwerte von Strom und Spannung kann nun der optimale Widerstand der Heizung über das Ohmsche Gesetz berechnet werden, bei dem die maximale Leistung erreicht wird.

 

Anordnung der Heizgestrickbahnen

Hierfür sind mehrere Iterationen notwendig.

 

Zuerst gilt es abzuschätzen, welche Länge an Gestrick notwendig ist, um die gesamte zu beheizende Fläche zu bedecken. Standarmäßig erhältliche Gestrickbreiten sowie deren elektrischer Widerstand pro laufenden Meter sind in den "Technischen Daten" aufgeführt.

 

Die einfachste Auslegungsvariante ist die Reihenschaltung aller Bahnen. Durch die Addition der Einzelwiderstände ergibt sich der Gesamtwiderstand.

 

Ist dieser Widerstand zu groß und wird somit die Maximalleistung bei einer festgelegten Spannung nicht erreicht, dann lässt sich der Widerstand durch die Parallelschaltung mehrerer Heizfelder verringern. Damit alle Kreise die gleiche Wärmemenge erzeugen, müssen alle Felder den gleichen Widerstand besitzen. Zusätzlich kann die Gestrickbreite der verwendeten Bahnen variiert werden.

 

Gerne beantworten wir Ihnen weitere Fragen
Hotline: 0800 6677373
Tel.: +49(0)8259 8287-81
info@cotexx.com