Thermodynamik02

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo Leute,

ich will ein auf der oberfläche gleichmäßig beheizte runde Tischplatte (Durchmesser: 120mm) bauen.
Das habe ich mir folgendermaßen gedacht :
eine runde Aluplatte zu nehmen ( aufgrund guter Wärmeleitfähigkeit) und in diese unten parallele Heizpatronen ( 7 Stück) mit jeweils ca. 100 W Leistung einzusetzen. Um eine gute Temperaturverteilung an der Oberfläche zu erreichen ist wohl eine gewisse Abstand nötig damit sichn die wärme gleichmäßig verteit.
Wie groß müßte diese Abstand sein??
Womit isoliere ich es am besten nach unten hin ?
Sind meine Überlegungen richtig oder habt ihr andere Ideen ??

#2

Hallo Sui.
Ich finde deine Überlegungen sehr gut.
Ein gewisser Abstand zwischen den Heizpatronen und der
Platte ist sicher kein Fehler - den Abstand würde ich
experimentell ermitteln, mit Hilfe von
Temperaturmessungen an der Plattenoberfläche.
Isoliermaterial unterhalb der Heizschlangen wäre das
günstigste Styropor. Gibt es in allen möglichen
Stärken. Aber auch Dämmwolle bekommst du in jedem
Baumarkt. Isolierungen mit Dämmwolle werden an der
Außenseite normalerweise mit Aluminium abgeschlossen,
falls du sowas verwenden willst.
Für 100°C verwendet man 100mm Dämmwolle.
Styropor wird dir ab 150°C wahrscheinlich schmelzen.
Ich hoffe ich konnte dir etwas behilflich sein,
viel Erfolg!
Martina

Hallo Leute,

ich will ein auf der oberfläche gleichmäßig beheizte

runde

Tischplatte (Durchmesser: 120mm) bauen.
Das habe ich mir folgendermaßen gedacht :
eine runde Aluplatte zu nehmen ( aufgrund guter
Wärmeleitfähigkeit) und in diese unten parallele

Heizpatronen

( 7 Stück) mit jeweils ca. 100 W Leistung einzusetzen.

Um eine

gute Temperaturverteilung an der Oberfläche zu

erreichen ist

wohl eine gewisse Abstand nötig damit sichn die wärme
gleichmäßig verteit.
Wie groß müßte diese Abstand sein??
Womit isoliere ich es am besten nach unten hin ?
Sind meine Überlegungen richtig oder habt ihr andere

Ideen ??

#3

Hallo sui06,

der Durchmesser deiner Tischplatte beträgt wohl 1200mm. Bei einer Tischplatte von 120mm und 700W würde die wohl ziemlich heiß werden.
Zuerst mal bischen Theorie: Die Temperaturverteilung hängt entscheidend von der Wärmeabgabe der Tischplatte an die oberer Oberfläche ab (Wärmeübergang). Das bedeutet, wenn die Platte unabgedeckt von einem starken Luftstrom überspühlt wird, wird natürlich zum einen die mittlerer Oberflächentemperatur niedrig und zum anderen sehr ungleichmäßig sein (warm direkt über den Patronen, kalt (bzw. Lufttemperatur) dazwischen. Eine isolierende Schicht führt auf alle Fälle zu einer Vergleichmäßigung (z.B. Filz und/oder Decke). Insbesondere die Isolierung nach unten müsste natürlich dann viel dicker sein als die obere Schicht, damit du nach oben und nicht nach unten heizt.
Außerdem empfehle ich dir keine Heizpatronen sondern Heizfolien, die gibt es inzwischen sogar mit Klebeschicht. Verwende lieber mehr Zeit in der Suche nach großen Heizfolien als in Investitionen in die Plattendicke. Sehr wichtig ist dass du die Heizfolien und die Tischplatte nach unten thermisch isolierst. Achte auf die höchste zulässige Temperatur der Isolierung, dass sie dir nicht verkokelt. Die Dicke der Platte wähle eher nach praktischen Anforderungen (Gewicht, Ebenheit, Welligkeit, Preis, …).
Die physikalisch exakte Lösung deines Problems ist sehr aufwändig. Man müßte eine 3 dimensionale partielle Differentialgleichung mit relativ komplizierten Randbedingungen lösen. Dazu sind meine mathematischen Kenntnisse schon zu sehr in Vergessenheit geraten.

Gruß
Peter

#4

Hallo Sui06,

als erstes mal die Frage, was machst du mit einer beheizten Tischplatte, sprich, wie heiß soll die Platte werden?
Es gibt Selbstklebende Heizmatten die von mir schon zu Erwärmung von Flüssigkeiten genutz wurden und sich für gleichmäßige erwärmung gut eignen. Diese Matten könnten auch für dich geeignet sein. Du müsstest nur aufpassen das dus nicht überdimensionierst, sonst brennen die Teile einfach durch weil die nötige Wärmeabgabe nicht gewährleistet ist. Aber diese Matten gibt es in allen möglichen Dimensionen.
Hier noch ein Link http://www.esska.de/esska_de_s/heizmatte-selbstklebe…
Ein weiterer Vorteil dieser Matten wäre die recht einfache Isolierung, aufgrund der Flachen bauweise.