Projekt Stromversorgung - ausreichend und sicher?

[Gismo19]

Hi @All,

nicht ganz ein PC Thema, bräuchte aber doch Rat eines Elektrikers. Deswegen auch nicht im Sammelthreat.

Ich möchte bis zu 4 kleine Räume (z.b. Terrarien) automatisch klimatisieren. Aber erstmal eins, mit Ausbau Möglichkeit.

Hierfür wird fürs heizen folgender Lüfter hergenommen 24V 150W.

Als Steuerung kommt folgender Thermostat zum Einsatz.

Da ich nicht vier Netzteile kaufen will und auch die Heizlüfter nicht auf maximale Leistung fahren lassen möchte (max. 100W), würde ich das gerne mit einem Schaltnetzteil lösen.

Hier ist die Frage welches und mit welcher Ausgangsleistung (400W oder 600W bei 6,25A, was macht mehr Sinn)? (am liebsten eins von MeanWell)
Mit "welches" mein ich ob ich am besten am Netzteil vier Ausgänge brauch (je 100W oder 150W) oder ein Ausgang langt dem ich dann noch einen Sicherungskasten dazwischen schalte. (z.b. sowas). Wobei die Sicherung würde ich gerne so oder so dazwischen Schalten.

Vielen Dank,
LG Gismo

 

[calippo]

Warum ein 24V Heizelement? Wäre eine 230V Heizelement nicht viel einfacher umzusetzen?
Bei solchen Leistungen und Stromstärken muss das eh eine fachkundige Person installieren, sonst ist die Gefahr eines Brandes imho viel zu groß. Oder was ist der Grund für 24V?

 

[IBISXI]

Warum so kompliziert?

Kauf irgendwas fertiges:
https://www.amazon.de/Digitaler-Ste...=steckdosen+heizelement&qid=1606322041&sr=8-1

 

[Rickmer]

Die Einwände von @calippo wg. Fachwissen und Brandgefahr bitte nicht vernachlässigen - schau nochmal nach, ob es für deinen Zweck nicht vorgefertigte Systeme zu brauchbarem Preis gibt.

und auch die Heizlüfter nicht auf maximale Leistung fahren lassen möchte (max. 100W)

Elektrisch schonmal wenig plausibel auf Netzteil-Ebene und einem Kombi-Gerät aus Lüfter und Heizelement, dass von derselben Spannung gespeist wird

Das ist an mit 150W, oder es ist aus.

Als Steuerung kommt folgender Thermostat zum Einsatz.

Bei diesem Modell brauchst du eins pro Raum/Terrarium

Hier ist die Frage welches und mit welcher Ausgangsleistung (400W oder 600W bei 6,25A, was macht mehr Sinn)? (am liebsten eins von MeanWell)

Das sollte der maximalen Gesamtlast gewachsen sein (also wenn alle 4 Terrarien gleichzeitig heizen) -> >600W

bzw. wenn ich mir die Preise so anschaue:

150W: https://www.conrad.de/de/p/mean-wel...-geschlossen-6-5-a-156-w-24-v-dc-1297274.html
600W: https://www.conrad.de/de/p/mean-wel...n-geschlossen-27-a-648-w-24-v-dc-1293136.html

Das dicke kostet 160€ und bringt einen Luftquirl mit
Ein kleines kostet 27€ (in der longlife-Variante) und ist passiv gekühlt, die Schutzschaltungen greifen früher, es fehlt 'nur' OTP

Ich würde hier das Geld sparen, die kleinen nehmen und dann jeweils eins mit dem entsprechenden Thermostat bundeln.
Ein Nachteil wäre, dass du dich später nicht entscheiden kannst, stattdessen doch das 250W Heizelement zu nehmen

Mit "welches" mein ich ob ich am besten am Netzteil vier Ausgänge brauch (je 100W oder 150W) oder ein Ausgang langt dem ich dann noch einen Sicherungskasten dazwischen schalte. (z.b. sowas). Wobei die Sicherung würde ich gerne so oder so dazwischen Schalten.

Die wichtigsten Schutzschaltungen bringen die Meanwell Netzteil zum Glück selber mit

Kauf irgendwas fertiges:
https://www.amazon.de/Digitaler-Ste...=steckdosen+heizelement&qid=1606322041&sr=8-1

Nichts für ungut, aber dem Teil würde ich nicht vertrauen.
Bei der oben genannten selbstgebastelten Konfiguration kenne ich wenigstens die Schutzschaltungen am Netzteil

 

[Holylemon]

Du wirst ein Netzteil mit min. 600W benötigen.
Wenn du ein hochwertiges Netzteil (z.B. Meanwell) mit OCP (Überstromschutz) kaufst und den Sicherungskasten direkt hinter dem Netzteil platzierst kannst du auf eine separate Sicherung zwischen Netzteil und Sicherungskasten verzichten.
Die einzelnen Stromkreise zu den Thermostaten und Heizungen solltest du mit 7 oder 8 A absichern.

Essentiell ist es nun die korrekten Leiterquerschnitte zu ermitteln. Dies hängt nicht nur von der maximalen Strombelastbarkeit eines gegebenen Querschnitts ab sondern auch von Leiterlänge und Verlegung.

 

[IBISXI]

Nichts für ungut, aber dem Teil würde ich nicht vertrauen

Von den Dingern gibt es alle möglichen Marken und Größen.

Wenn der TE genaue Angaben zum Verwendungszweck machen würde, könnte man was passendes heraussuchen.

 

[Rickmer]

Essentiell ist es nun die korrekten Leiterquerschnitte zu ermitteln. Dies hängt nicht nur von der maximalen Strombelastbarkeit eines gegebenen Querschnitts ab sondern auch von Leiterlänge und Verlegung.

Oder 'fuckit' sagen und großzügig überdimensionieren

http://www.gute-information.de/2010/03/16/15mm²-und-25mm²-mit-wieviel-ampere-richtig-absichern/

Wenn 1,5 oder 2,5mm² Vollkupfer Lautsprecherkabel vorhanden ist, ist das mehr als ausreichend für dieses Projekt.


Typische Verlängerungskabel sind 1,5mm² Vollkupfer und bis 16A zugelassen (zugegeben nur mit Erdung zulässig, aber es fließen problemlos 16A durch eine Ader). Dem kommt der TE nichtmals nahe.

(edit: Die Isolierung vom Lautsprecherkabel ist nur auf niedrige Spannungen ausgelegt und nicht den Anforderungen für Hausstrom konform. Bei 24V jetzt unproblematisch, aber für den 230V Bereich das korrekte Kabel nutzen.
... Auch wenn nach eigener Erfahrung Lautsprecherkabel mit 230V keine Probleme macht -> komplett auf eigene Gefahr, die Versicherung zeigt dir sonst beim Hausbrand den Vogel.)

 

[Gismo19]

das ging ja fix. Merci erstmal.

@ calippo und IBISXI
Der Heizlüfter ist gewählt, da ich nichts kleineres gefunden habe, mit Lüfter. 24V bei 150W = 6,25A (12V bei 150W wären 12.5A) deswegen sonst komme ich über die 10A beim Schaltgerät. Ich bin für alternativen offen.
Kann auch sein das ich nen Denkfehler drin habe.

@Rickmer
Keine Panik, zum installieren hätte ich beistand, allein schon versicherungstechnisch.
Mir geht's nur um das Netzteil, mit einem Ausgang und dann mit Sicherungen verteilen oder direkt vier Ausgänge a max. 150W (gerne auch weniger) bei 24V (6,25A)? Ich möchte nicht 4 Netzteile in der Leistungsklasse kaufen, wenn eins nicht viel größer ist und alle oder auch nur einen Heizer versorgen kann.
Das wäre die einzelalternative plus Adapter.

Die Räume sind 60x40cm maximal 80cm hoch, darum auch meine Überlegung sie nicht auf Vollgas laufen zu lassen. Wenn nötig tausche ich das Netzteil.
Ich kann mir auch gut vorstellen das die Heizlüfter auch bei 50W Input genug wärme machen, es soll nicht wärmer als 30Grad in den Terrarien werden. Ne Lampe hängt ja auch drin, es geht um die Nachtfasen.

Meine Überlegung ist das schwächste Glied als Stromgeber zu Dimensionieren, die Verbraucher sollen nicht in den max. Bereich kommen sonst zerschießt mir das Netzteil die Lüfter. Oder sehe ich das falsch?

Ab/Zuluft ist gesondert bestromt, hängen aber auch am Schaltkasten. (zur info, pro Raum ein Schalkasten, kpl hab ich nichts gefunden mit vier Sensor Eingängen zu humanen Preisen)

Auch wenn die MeanWell gesichert sind möchte ich zwischen demNetzteil und den Lüftern gerne noch so einen Sicherungskasten zwischenschalten. Einfach für meinen Kopf, falls diese Überlegung umsetzbar ist.

PS: Kabel werden großzügig gewählt, ggf. Silber Kabel, davon hab ich noch paar Meter und die Entfernungen sollten keine 3m überschreiten.

 

[gottpersönlich]

Klingt alles eher fischig.
Auch ein MeanWell geht kaputt wenn du es auf max. Nennlast fährst.
Einen 600W klopper mit 4 x 24V haben die sicher im Angebot, wird aber nicht billig.

Reicht nicht auch einfach ein Heizelement aufn KK?
Persönlich finde ich auch 150W hart übertrieben, ich heize Geräte die draußen stehen mit 50W...

 

[Holylemon]

@Rickmer
Überdimensionieren ist schonmal richtig. Da wir hier aber nicht mit 230V arbeiten sondern mit 24V muss noch mehr auf Spannungsfall und Schleifenwiderstand (Kurzschlussstrom) geachtet werden.

@Gismo19
Bei max. 3m Entfernung & 8 A Belastung kommst du auf folgenden Spannungsfall:

• 1,5mm²; ca. 570mV bzw. 2,4% (bei 10m Entfernung: 1,89V bzw. 7,8%)
• 2,5mm²; ca. 340mV bzw. 1,4% (bei 10m Entfernung: 1,13V bzw. 4,7%)

(in der Regel wird ein Spannungsfall bis 3% akzeptiert)

max. Kurzschlussströme bei 24V:

• 1,5mm²; ca. 342 A (bei 10m Entfernung: 105A)
• 2,5mm²; ca. 585 A (bei 10m Entfernung: 176A)

Zur Auslösekennlinie von KFZ Schmelzsicherungen habe ich leider nichts gefunden deswegen nehme ich einfach mal den fünffachen Nennstrom (ähnlich den Schmelzsicherungen bei Elektroinstallationen) an.
Bei einem Sicherungswert von 8 A würden wir min. 40A Kurzschlussstrom benötigen (damit die Sicherung schnell genug auslöst).

Wie man bei den Berechnungen für 10m Entfernung sehen kann kommen wir hier abhängig von Belastung & Sicherungswert sehr schnell in Bereiche die nicht mehr zulässig wären.
Also bitte nicht auf die leichte Schulter nehmen sondern auch mal nachrechnen ob die Grenzwerte eingehalten werden.

 

[Rickmer]

Spannungsabfall sind einem Heizelement und einem 24V Lüfter relativ egal.

Mit den Kurzschlussströmen hast du natürlich vollkommen recht @Holylemon das hatte ich garnicht auf dem Plan.
Aber da dürfte das Netzteil selbst auch zackig abschalten, die Kurzschlusssicherung vom Netzteil dürfte (hoffentlich) schneller als eine KFZ Schmelzsicherung auslösen.

 

[Holylemon]

Ja der Spannungsfall für das Heizelement und den Lüfter ist egal...aber:

• Das jeweilige Thermostat wird auch über die 24V versorgt
• zu hoher Spannungsfall sorgt auch für eine übermäßige Erwärmung des Kabels (Spannungsfall x Laststrom = Leistung die im Kabel als Wärme umgesetzt wird)

Habe bei meinen div. Elektrobasteleien schon einige Kabelisolierungen zum schmelzen gebracht

 

[Rickmer]

Das jeweilige Thermostat wird auch über die 24V versorgt

Nö?

Versorgungsspannung: Wechselstrom 110 ~ 230V; Versorgungsfrequenz: 50 / 60Hz

Das verlinkte Thermostat nutzt Netzstrom

zu hoher Spannungsfall sorgt auch für eine übermäßige Erwärmung des Kabels (Spannungsfall x Laststrom = Leistung die im Kabel als Wärme umgesetzt wird)

Gut, aber in Theorie ist dann die Länge egal weil der Wiederstand genauso wie die Fähigkeit die Wärme abzutransportieren direkt proportional zur Länge ist. Die Verlustleitung in Watt pro Meter ändert sich nicht.

(Praktisch können natürlich die an den Enden angeschlossenen Geräte auch möglicherweise noch Wärme ableiten... oder andersrum. Oder irgendein Depp hat das lange Kabel aufgerollt zu einer schönen Heizspirale.)

Daher - entweder ist das Kabel zu dünn oder halt auch nicht.

 

[Gismo19]

@Rickmer
Freut mich, du hast dir die Teile auch angeschaut, das Thermostat ist rein zum an/aus schalten, ist selbst mit Steckdosen Strom versorgt, und alle Verbraucher die geschaltet werden ebenfalls jeder für sich, man könnte es auch über eine Leitung machen, ich werde jedoch ersteren Schaltplan nehmen.

Vielen dank, soweit.

wenn ich das jetzt richtig verstanden habe werde ich es so schalten.

Quelle wird an einen eigene Kfz Sicherungskasten geschaltet (hier würde ich 5A Sicherung je Heizlüfter stecken, oder?) und dann 1-4, vielleicht auch mehr bei bedarf denk aber eher nicht, der Heizlüfter (die müssen nicht auf Volllast fahren) wird noch an den Schaltkasten (Thermostat siehe oben) gesteckt.
Das mit dem extra Sicherungskasten hat mir der freundliche im Conrad gesagt, da 600W mit 4 Ausgängen die nicht haben, also 600W bei 3 Ausgängen mit extra Sicherungen. Problematisch wird's denk ich nur wenn ein Lüfter an der Quelle hängt.

Kabel besorg ich beim Conrad und werden auf Länge geschnitten mit paar cm plus.

Lässt sich das so umsetzen?

 

[Rickmer]

Ich verstehe nicht, wie du 'Heizlüfter nicht auf Vollast' auf einfache Weise realisieren willst mit fester 24V Spannungsquelle.
Der ist an oder aus - zieht also 150W oder garnichts.
Bei 'Teillast' durch PWM-Ansteuerung schaltet er halt ständig zwischen An und Aus hin und her, aber wenn er an ist fließen auch die 150W.

Ob die 5A Sicherung da passt wirst du ja feststellen (worst case ist halt 'ne Sicherung kaputt, völlig egal), dann musst du auf 10A ausweichen oder 7,5A Sicherungen kaufen (braun).


Wie oben gesehen das Kabel gerne großzügig, so viel kosten ein paar Meter 2,5mm² Doppelader Kupfer nicht. Reste kann man immer mal wieder gebrauchen, so zumindest meine Erfahrung.

 

[Gismo19]

@Rickmer

Was ich meine ist das wenn ich z.B. ein 400w 24v netzteil nehme und 4 150W 24V Verbraucher anschließe sich 400W auf alle verteilen. Wenn alle zeitgleich ziehen. Ergo laufen die Verbraucher nicht auf volllast. Ich denk, dass ich aber genau da den Denkfehler habe.
D.h. Bei 600w Quelle wird der Verbraucher max. 150w ziehen. Auch wenn ich nur einen dran hänge. Korrekt?

7,5A Sicherungen Bekomm ich von nem spezl der ist Kfz'ler. Dacht mir schon das 5A nichts wird und auf 10 möchte ich nicht gehen wegerm Thermostat Controller.

Bis dahin, vielen Dank dir. Bestes forum. 😎👌🏼

 

[Rickmer]

Ich denk, dass ich aber genau da den Denkfehler habe.

Wenn du versuchst, 600W von einem 400W Netzteil zu ziehen springt der Überlastschutz an und es läuft garnichts mehr...

 

[Holylemon]

@Gismo19
Ich bin davon ausgegangen, dass du die DC-Version des verlinkten Thermostats nutzen willst. Damit würdest du dir die zusätzliche 230V Verkabelung sparen.

Alternativ könntest du auch auf 230V Heizelemente ausweichen und dir das DC-Netzteil komplett sparen.


Zur Lastverteilung nochmal:
Die Thermostate schalten über ein Relais (relativ langsam) und dementsprechend wirst du an den Heizelementen auch lange genug 150W Last anliegen haben um jede Schmelzsicherung bzw. Überlastschutz auszulösen.
D.h. du musst ein Netzteil mit min. 600W nutzen.

Verwendest du ein Netzteil mit 400W und alle Thermostate schalten gleichzeitig ein wird das Netzteil wegen Überlastung ausschalten.

 

[Gismo19]

@Rickmer
Korrekt. Da war der gedankenstolperer.

@Holylemon
Natürlich, danke, das macht dann noch mehr Sinn? es gibt eine Version mit 12-72V, dann spar ich mir Steckdosen.
Müsste aber dann nicht bei deinem Schaltplan noch eine eigene Stromversorgung für die Heizung gelegt werden?
Laut Hersteller steht da; "Note: There is no voltage output from the output terminal of the thermostat, so the device needs to be connected to a power supply."

Die frage ist dann nur, was zieht das Thermostat an Strom? Wird wohl nur die Anzeige sein?

 

[Rickmer]

Naja, Verkablungsdiagramm ist ja im Bild bei Amazon.
Mit einem Netzteil wäre das dann Variante 2 (nur mit 24V statt 240V), dann musste halt bei der Verkabelung ein wenig wurschteln.
Da haben die sich intern jegliche Verkabelung gespart, sondern da ist nur ein Schalter. Das musst du dir vorstellen wie so ein automatischer Lichtschalter - das ist eigentlich nur eine Unterbrechung im Stromkreislauf von deinem Heizlüfter.

Der Stromverbrauch vom Thermostat sollte vernachlässigbar sein.