Heizwendel für Härteofen

[jfive]

Hallo Leute,

da ich momentan einen Härteofen plane, darüber hier im Forum ja schon vieles steht aber ich eine Frage noch nicht beantwortet bekommen habe, möchte ich sie hier stellen:

Bei der Auslegung des Kanthaldrahts müssen einige Faktoren bedacht werden, unter anderem die Belastung von Watt pro cm². Um bei 230V und einer angestrebten Leistung von ca. 2300 Watt müsste ich mindestens zu einem 1,2er Kanthaldraht greifen, um an bzw. unter die 3,5 W/cm² zu kommen.
Da ein 0,8er Draht aber wesentlich einfacher zu bekommen ist, folgende Überlegung: Z.B. 2 Heizwendeln aus 0,8er A1 Draht zu wickeln. Eine Wendel kommt dann bei 1200 Watt auf 3,2W/cm². Beide Wendeln parallel an 230V angelegt würden dann 2400 W leisten (die 100W mehr als Puffer schadet bestimmt nicht). Passt das und ich erhalte ein Vergleichbares Ergebnis zum 1,2 Draht? Oder kommt es auf die im Brennerraum insgesamt abgegebene Leistung an - was ich mittlerweile befürchte und was eigentlich naheliegend wäre, da beide Spulen unabhängig von ihrer individuellen Leistung von der Leistung beider Spulen aufgeheizt werden und man auch die Oberfläche beider Spulen zu einer Gesamtoberfläche addieren muss?

Danke schon mal vorab!

J5

 

[Waldbach]

Hallo J5,
die aufgenommene Leistung errechnet sich mit: P=UxI. In deinem Fall mit 2400W, ergibt sich also eine Stromstärke von 10,43A und demnach mit R=U/I, Spiralen mit einem Wiederstand von 22,05 Ohm.

Wenn du zwei Wiederstände paralell schalten willst, errechnet sich der Gesamtwiederstand nach dem kirchhofschen Gesetz:

1/Rges=(1/R1)+(1/R2)

wenn du 2 gleichlange Wiederstände nimmst, läßt sich die Formel wie folgt umstellen:

R1 oder R2=2Rg

Dein Rges ist 22,05Ohm: also benötigts du 2 Spiralen mit je 44,1Ohm!

dh. schaltest du 2 Wiederstände mit 44,1 Ohm parallel, erhältst du einen Gesamtwiederstand von 22,05 Ohm.

Ich habs jetzt nicht durchgerechnet, aber das Problem wird sein, dass du die geforderte Drahtlänge in dem kleinen Volumen unterkriegst.

Desweiteren gelten die 3,5W/cm2 nur für Kantal A1 und das auch nur bis zu einer Temp. von ca 800°C. darüber muss mit Verschleiß der Heizwendeln gerechnet werden.
Also besser runter gehen...z.B. 2,2W/cm2....gilt für Kantal A1 bei einer Brenntemp. bis 1000°C.

ich projektiere auch gerade einen Ofen mit 2 Spiralen. Allerdings mit 1,3mm Draht und 3300Watt.

Für die genaue Berechnung und Planung empfehle ich folgendes Buch.

Pfannkuche; Handbuch der Kermikbrennöfen

Darin gibt es ein eigenes umfangreiches Kapitel über die Planung und den Bau von Elektroöfen.

leider ist das Buch vergriffen, aber evtl. in eine Bücherei aufzustöbern.

wünsche viel Erfolg!

Waldbach

 

[jfive]

Moin Waldbach,

besten Danke für deinen Hinweis. Ich habe mittlerweile auch eher an einen Kanthal A1 1,3 Draht gedacht. Weniger Platzprobleme und weniger Hickhack. Mal schauen ob ich das von dir erwähnte Buch irgendwie herbeibekomme .

 

[Waldbach]

Noch was vergessen...

Parallelschaltung verwendet man, meines Wissens nach, bei Öfen primär um die W/cm2 zu senken, und nicht um die Leistung zu beeinflussen. Ersteres erkauft man allerdings mit wesentlich längeren Spiralen. Bei meinem Ofen hat sich die Länge der Spiralen dadurch vervierfacht.
lg
W