Auslegung
Planung der Faserverbund-Heizfläche

Auslegung

Auslegung einer Flächenheizung

Anordnung der Heizgestrickbahnen

Es gibt immer mehrere Möglichkeiten, die Heizgestrickbahnen zu einer Heizfläche zusammenzusetzen.  

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 Parallelschaltung mehrerer Heizfelder verringern (z.B. im Bild rechts drei Felder, farblich hervorgehoben). Damit alle Felder die gleiche Wärmemenge erzeugen, müssen sie den gleichen Widerstand besitzen. 

Auslegung
Einen Überblick über Auslegung und Verarbeitung
von CoTexx Heizgestrick geben wir Ihnen in diesem PDF.

    Download PDF

Auslegung mithilfe von Excel

Bei der Auslegung unterstützt Sie zudem unsere Excel-Tabelle, die wir Ihnen gerne zusenden. Geben Sie grundlegende Daten zur verwendeten Heizgestrickversion, sowie zu Spannungsquelle, Wärmebedarf und Heizfläche ein und es wird automatisch eine Heizfeldunterteilung durchgeführt. Zudem wird die Position der Lötpunkte ausgegeben.

Flächenheizung im Formwerkzeug:

Können wir Sie bei der Auslegung unterstützen?

Ob und wie sich CoTexx®  Heizgestrick in Ihrem Projekt einsetzten lässt – das ist eine entscheidende Frage im Entwurfsprozess. Wir geben hierzu gerne unsere Einschätzung ab.

Hierzu benötigen wir ein paar Informationen zu Ihrem Projekt, die Sie uns am besten per Mail zukommen lassen:

l
  • Was soll erwärmt werden?
  • Größe der Heizfläche
  • Oberflächentemperatur
  • Matrixmaterial (Epoxidharz, Polyesterharz, Silikon, …)
  • falls bekannt den Wärmebedarf in W/m² (bzw. die Aufheizzeit)
  • Idealerweise Bild, Zeichnung oder Skizze mit markierter Heizfläche
  • Eckdaten einer bereits vorhandenen Spannungsquelle bzw. vorgesehene Betriebsspannung

Übersicht Vorgehensweise

Möchten Sie händisch eine Vorauslegung durchführen, dann bietet sich die folgende Vorgehensweise an. Im Excelprogramm sind diese Schritte bereits integriert.

spez. Wärmebedarf (W/m²) vorgeben:

Erfahrungswert: 600 – 1500 W/m² (Abhängig von der Heiztemperatur und des Heizgradienten)

G

benötigte Heizleistung (W) ableiten:

Produkt aus Wärmebedarf und Fläche

G

Spannungsquelle vorgeben:

abhängig von benötigter Leistung und Sicherheitsaspekten

G

optimalen Gesamtwiderstand der Heizung berechnen:

mithilfe des Ohmschen Gesetzes und den Vorgaben von Spannung U und Strom I ergibt sich der Widerstand Ropt=U/I

G

CoTexx Flächenheizung auslegen:

Breite, Anzahl und Verschaltung der Gestrickbahnen so wählen, dass der Gesamtwiderstand Rreal möglichst mit Ropt übereinstimmt

Bemerkungen zur Heizleistung

Der Wärmebedarf hängt im Wesentlichen von der Heiztemperatur und der Wärmedämmung des Systems bzw. von den Wärmeleitungseigenschaften der Matrix ab. Bei einem hohen Temperaturniveau wird mehr Wärme an die Umgebung abgegeben. Ein erster Richtwert für die Werkzeugbeheizung in der Faserverbundindustrie ist eine Leistung von 1000 – 1500 W/m² im Aufheizprozess.

Manche Prozesse benötigen einen hohen Aufheizgradienten. Sofern durch korrekt platzierte Temperatursensoren sichergestellt ist, dass keine der Komponenten wie Matrix (z.B. Silicon / Epoxidharz) oder Isolierlack überhitzt, kann die Heizung auch mit einer höheren elektrischen Leistung betrieben werden. Spezifische Heizleistungen im Bereich von 5 kW/m² und mehr sind je nach Anwendung möglich.  

Bemerkungen zur Spannungsquelle

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

P=U²/R

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 (geringere Anzahl an Parallelschaltungen notwendig), geringe ohmsche Verluste trotz kleiner Leiterquerschnitte in den Zuleitungen und kostengünstige Spannungsversorgungen 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.

K