Erwärmen von Aluplatten

RocketRüpel · Anmeldungsdatum: 26.04.2017 Beiträge: 2

Sehr geehrte Community,

Ich werde versuchen mich kurz zu fassen:

Ziel
Erwärmung einer Aluminiumplatte

Parameter
Zieltemperatur: 100-170 °C

Dimensionen AluPlatte: 12x500x500 (mm)

Zusätzliche Wärmeisolierung an der Unterseite: 8,5x496x496(mm)
https://www.hasco.com/hasco/de/Produktkatalog/Z/Allgemeine-Werkzeugbauteile/W%C3%A4rmeisolierplatten/Z1212-b1xl1xs1/p/Z1212_b1xl1xs1

Verwendetes Heizgerät: Rohrheizkörper mit d=6,5 und L=1800 -> P= 2190W
https://www.hotset.com/fileadmin/user_upload/documents/downloads-public/broschure/hotflex_201509_DE.pdf

Berechnung
Mit einer Dichte von 2,71g/cm³, einer Wärmekapazität von c=896 J/(kg.K) und einem delta T von 145 K komme ich nach der allgemeinen Wärmegleichung (Q=c*m*deltaT) auf eine benötigte Energie von 1,06*10^6J. Bei einer Leistung von 2190W komme ich auf eine benötigte Zeit von 8min.

Meine Fragen
1. Ich weiß ehrlich gesagt gar nicht, wie ich den Wärmeverlust berechnen kann, der durch die Abgabe an der umgebenden Luft entsteht. Wäre Jemand so freundlich und könnte mir dabei weiterhelfen?
2. Ist es überhaupt realistisch die gewünschte Temperatur von 170°C zu erreichen? Ich habe die Befürchtung, dass die Wärmeabgabe an die Umwelt (Alu -> Luft) zu hoch für die Wärmeaufnahme ist (Heizelement -> Alu). Wahrscheinlich hängt diese 2. Frage von der 1. Frage ab.
3. Gibt es irgendwelche Hinweise oder Fragen von eurer Seite? Ggf. habe ich etwas nicht beachtet.

Ich bedanke mich vielmals im Voraus! Ich würde eure Hilfe sehr zu schätzen wissen.

Beste Grüße
RocketRüpel

Duke711 · Anmeldungsdatum: 26.01.2017 Beiträge: 435

Du hast den thermalen Widerstand zwischen Kontakt Oberfläche (Heizrohr/AL-Platte) vergessen.

http://www.schweizer-fn.de/waerme/waermeuebergang/waerme_uebergang.php

RocketRüpel · Anmeldungsdatum: 26.04.2017 Beiträge: 2

Hallo Duke,

vielen Dank für deine Antwort.

Leider muss ich gestehen, dass ich noch nie vom thermischen Widerstand gehört habe und dementsprechend auch nicht weiß, wie man ihn richtig verwendet.

Ich bin auf folgende Formel gestoßen:

(Alu = 25°C, Rohrheizkörper 700°C)

entspricht der Leistung des Rohrheizkörpers, also 2190W?

Dann erhalte ich eine Wert von 0,3 K/W. Was sagt mir dieser Wert aus?

Vielleicht ist mein Ansatz auch komplett falsch, bitte hilf mir auf die Sprünge!

Beste Grüße
RocketRüpel

Duke711 · Anmeldungsdatum: 26.01.2017 Beiträge: 435

Rohrleitung

Wärmestrom Rohrleitung

--> http://www.schweizer-fn.de/waerme/waermeleitung/waermeleitung.php

Zwischen der Kontaktoberfläche befindet sich entweder eine Luftschicht oder Wärmeleitpaste. Die Dicke (Druchmesser) der Luftschicht/Wärmeleitpaste, sowie den Wärmeleitwert setzt Du in der o.g. Formel ein.