Beheiztes Gehäuse bauen

Hallo,

ich muss ein Stück Elektronik (Platine ca. 100 x 90 mm) draußen
plazieren. Dafür benutze ich ein IP65-Kunststoff Gehäuse (120 x 120
mm), wo ein Kabel (8-Adrig, z.Zt. 4 Adern belegt) reingeht.

Es gibt auf der Platine Probleme bei kalten Außentemperaturen ( < 0
Grad). Woran das alles liegt wäre hier zuviel des Guten, um das zu
beschreiben bzw. zu lösen).

Daher muss ich das Gehäuse beheizen. Am besten Thermostatgesteuert,
damit es z.B. nie unter 10 Grad dort drin wird. Hat jemand einen guten
Tip, wie ich das klein und ohne viel Aufwand realisieren kann? Und vor
allen Dingen: Wieviel Leistung brauche ich dafür? Reicht z.B. ein
10W-Widerstand für die 12 x 12 cm Dose? Oder muss es mehr sein?

Danke und Gruß
Dirk

 

[Rafael Deliano]

Wieviel Leistung brauche ich dafür?
Die genaue Berechnung ist "ziemlich" schwierig.

Es gibt überschlägige Formeln ( ich kann auch
was scannen dazu, oder Handbücher leihen für
wild entschlossene ), aber wenn man nicht
regelmässig damit arbeitet kommt man auch mit
denen nicht leicht klar. Letztlich
ist ein experimenteller Versuch immer
sehr wünschenswert.

Wenn das Gehäuse völlig dicht macht mit
Styrophor oder Balsaholz thermisch abkoppelt
und den Heizer schwach dimensioniert:
statisch muß man nur heizen was man gegen die
angenommene tiefste Umgebungstemperatur ( -20´C ? )
verliert. Wenn man annehmen muß, daß z.B. kalter
Wind über das Gehäuse streicht braucht man
natürlich mehr Energie.
Dynamisch: wenn ein plötzlicher Temperaturum-
schwung erfolgt ( schlagartig kalt ) braucht man
mehr Heizleistung um schnell genug folgen zu können.
D.h. schwacher Heizer reagiert halt lahm. Aber da das
Gehäuse stark isolierend ausgelegt ist, wäre das
eventuell kein Problem.

Umgekehrt: wie hoch darf die maximale
Temperatur der Schaltung sein ( 70´C ? ), wieviel
Verlustleistung erzeugt sie ohnehin im Betrieb und
wie hoch kann das Gehäuse rein durch Sonnenein-
strahlung aufgeheizt werden ( 40´C ? ) , ganz ohne
aktive Elektrinik innen ? Man kann mit
zu gut isolierten Gehäusen an Übertemperatur scheitern.

MfG JRD

 

Rafael Deliano schrieb:

Wenn das Gehäuse völlig dicht macht mit
Styrophor oder Balsaholz thermisch abkoppelt
und den Heizer schwach dimensioniert:
statisch muß man nur heizen was man gegen die
angenommene tiefste Umgebungstemperatur ( -20´C ? )
verliert. Wenn man annehmen muß, daß z.B. kalter

Ja, ich denke -20´ dürfte die angenommen tiefste Temperatur sein.

Umgekehrt: wie hoch darf die maximale
Temperatur der Schaltung sein ( 70´C ? ), wieviel
Verlustleistung erzeugt sie ohnehin im Betrieb und

Ja, da habe ich auch schon dran gedacht, dass die Schaltung im Sommer
den Hitztod stirbt.
Also die Schaltung sollte betrieben werden zwischen +5 und 55 Grad.
Verlustleistung zwischen 1 und 4 VA je nach Betriebszustand.

wie hoch kann das Gehäuse rein durch Sonnenein-
strahlung aufgeheizt werden ( 40´C ? ) , ganz ohne
aktive Elektrinik innen ? Man kann mit
zu gut isolierten Gehäusen an Übertemperatur scheitern.

Das stimmt. Also für das Gehäuse einen Schatten zu zaubern dürfte
nciht die Welt sein. Sitzt eh unter Bäumen, wo keine Sonne hinkommt.

Dirk

 

[Alfred Gemsa]

Rafael Deliano schrieb:

Die genaue Berechnung ist "ziemlich" schwierig.
Es gibt überschlägige Formeln ( ich kann auch
was scannen dazu, oder Handbücher leihen für
wild entschlossene ), aber wenn man nicht
regelmässig damit arbeitet kommt man auch mit
denen nicht leicht klar. Letztlich
ist ein experimenteller Versuch immer
sehr wünschenswert.

Wenn das Gehäuse völlig dicht macht mit
Styrophor oder Balsaholz thermisch abkoppelt
und den Heizer schwach dimensioniert:
statisch muß man nur heizen was man gegen die
angenommene tiefste Umgebungstemperatur ( -20´C ? )
verliert. Wenn man annehmen muß, daß z.B. kalter
Wind über das Gehäuse streicht braucht man
natürlich mehr Energie.

Ich denke, so schwierig ist es nicht, die Wärmeleitfähigkeit von
Styropor ist bekannt, die Dicke, die Oberfläche und die
Temperaturdifferenz auch.

z.B. 1cm Styropor (Wärmeleitfähigkeit 0,033 W/mK) ergibt U-Wert von 3W/qmK,

dein Kästchen hat eine Oberfläche von grob gerechnet 0,05qm, bei -20Grad
außen, innen +10Grad:

P=3*30*0,05W=4,5W

Mal so als Anhaltswert.

Alfred

 

[Frank Scheffski]

Da ich gerade mit kommerziellen Geräten hantiert habe, die ebenfalls
starken Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, kann ich berichten,
daß:

Grundplatte aus 5 mm Alu mit aufmontierten 17W-Zementwiderständen

offensichtlich gut funktioniert.
Wenn man diese Hochlastwiderstände im goldfarbigen Alugehäuse bekommt
(die mit den 2 Schraublaschen), sollte bei deiner Gehäusegröße ein
5W-Widerstand dicke reichen.
Die Aluplatte sorgt für die Wärmeverteilung und dämpft die
Temperaturspitzen der 2-Punkt-Regelung.

MfG

Frank

 

[Axel Berger]

*Rafael Deliano* wrote on Fri, 05-12-16 11:25:

Dynamisch: wenn ein plötzlicher Temperaturum- schwung erfolgt (
schlagartig kalt ) braucht man mehr Heizleistung

Nö, man braucht dann gar keine, weil allein die Wärmekapazität erstmal
ausreicht. Die Heizung braucht dann nicht nur klein zu sein (aber wie
Du oben sagst für den schlimmsten statischen Fall ausreichend) sondern
dard auch ruhig träge reagieren. Je mehr Isolation außen drumgepackt
wird, desto mehr Massenanteile dürfen der inneren Kapazität
zugeschlagen werden.

 

[Matthias Weingart]

Alfred Gemsa <AGemsa@t-online.de> wrote in
news:40fnboF19q57gU1@individual.net:

dein K„stchen hat eine Oberfl„che von grob gerechnet 0,05qm, bei
-20Grad auáen, innen +10Grad:

P=3*30*0,05W=4,5W

Forcierte Kühlung (ich denk grad an den Sturm draussen und wie warm die
Heizkörper heute sind) kannste das noch mit 3 mal nehmen. ;-)
Am besten einbuddeln

M.
--
Bitte auf mwnews2@pentax.boerde.de antworten.

 

[Michael Roth]

Matthias Weingart wrote:

Forcierte Kühlung (ich denk grad an den Sturm draussen und wie warm die
Heizkörper heute sind) kannste das noch mit 3 mal nehmen. ;-)

Faktor drei ist viel zu hoch, das wäre dann -60°C ruhende Luft.
Kunststoff ist (meistens) ein schlechter Wärmeleiter, dann macht die
Luftbewegung aussen relativ wenig aus. Anstatt -20°C mit vielleicht
-30°C rechnen und gut ist.

Deine Heizkörper sind bei Sturm hauptsächlich deshalb wärmer, weil mehr
Wärme durch den Luftwechsel in der Wohnung verloren geht, also weil der
Wind durchbläst, auch wenn Du den nicht merkst... ;-) Der Einfluß auf
den Wärmewiderstand der kompletten Wand ist verhältnismässig klein.

 

[Axel Berger]

*Michael Roth* wrote on Fri, 05-12-16 22:15:

er Einfluß auf den Wärmewiderstand der kompletten Wand ist
verhältnismässig klein.

Der Sturm war ja nicht unbedingt trocken. Wie sieht das mit Verdunstung
auf den Wänden aus? Relevant oder eher vernachlässigbar?