Warmte element voor geautomatiseerd kweekkasje

[Verwijderd]

Ik ben van plan met een Arduino een geautomatiseerd kweekkasje te maken waarbij ik o.a. warmte sensors, vocht sensors, warmte element en eventueel zelfs geautomatiseerd water geven.

Ik heb als basis een goedkope kweekbak gekocht met warmte element, echter, na een half uurtje was deze nauwelijks warm. Na de kweekbak open gemaakt te hebben bleek er een warmte matje in te zitten van 6W.
Hiermee krijg ik de temperatuur nooit hoog, en al helemaal niet tot 28 graden die sommige cactus soorten nodig heeft.

Nu wil ik met een warmte draad (weerstandsdraad) zelf de bak omwikkelen om zo veel meer warmte te genereren, en ook beter te verspreiden.
Het warmte element zal hooguit 30 a 35 watt worden.
Deze zal temperatuur gestuurd worden, dus zeker niet permanent aan.

Ik heb na wat zoeken iets gevonden. Maar ik begrijp niet helemaal hoeveel Ohm er met welke lengte word behaald.
Bij Conrad zie ik 7 weerstandsdraaden. Varierend tussen 0.08mm en 0.5mm.
Ik neem aan dat ik zo dik mogelijk draad moet gebruiken. Het word om een plastic bak gewikkeld, en een te dunne draad zou misschien te heet kunnen worden en het plastic gaan snijden.
Er zijn twee draden van 0.5mm. een 2,5 Ohm en een isachrom 60?

Isachrom 60 (10 meter) http://www2.conrad.nl/goto.php?artikel=421201
Hierbij staat, slagvast en hoge specifieke weerstand en zwak ferromagnetisch.
Voor o.a. snijdraad, hoogohmige weerstanden, universele verhittingsdraad, spiralen en verwarmingskabels.
Weerstand: 5.65 Oslash;@0,5 mm
Overige specs...

Specifieke elektrische weerstand 1,11 Ω mm²/m (±5 %) bij 20 °C · 1,16 Ω mm²/m (±5 %) bij 300 °C · Hoogste gebruikstemperatuur aan de lucht bij gebruik als weerstandsdraad 600 °C · Hoogst

Hoeveel Ohm weerstand heeft deze draad dan per cm/meter?

De andere 0.5mm draad is 2,5Ohm, maar ik weet niet of dat per cm of meter is bv.?
Hierbij staat niet over verhitting toepassingen, maar alleen voor vervaardiging vna weerstanden met specifieke Ohm waarden. Ook staat erbij dat de uitvoering Lak geisoleerd is.
Betekent dat dat die andere niet geisoleerd is? Moet ik wel mee uitkijken dan.
http://www2.conrad.nl/goto.php?artikel=429015

[DeoDupke]

niet echt een antwoord op je vraag maar, is het niet makkelijker om gewoon te verwarmen vanaf de bodem? De warme lucht stijgt op, en wanneer je je bak isoleert dan blijft die warmte toch gewoon hangen?

Heb je ook nog belichting? (afhankelijk van hoe je belicht kan dat ook nog voor enige verwarming zorgen)

[Verwijderd]

Ik verwarm vanuit de bodem.
Het zijn twee groene bakken die over elkaar passen. Daartussen die ik die draad.
Belichting weet ik nog niet.

Het gaat er mij nu vooral om, hoeveel Ohm per welke afstand zijn deze twee draden.
Ik kan ze ook gewoon kopen, maar als ze een veel te hoge weerstand hebben word het lastig instaleren.

[kluyze]

Het vermogen kan je berekenen met P=UxI en U=IxR Dan weet je wat voor vermogen er uit die draad komt bij een bepaalde spanning. Als je dan wilt berekenen hoe warm het kan worden dan zou je het volume/massa van de te verwarmen stof moeten hebben (in dit geval lucht) en kijken hoeveel vermogen je er in moet steken om het met de juiste start/omgevingstemp te krijgen op de gewenste temperatuur.

Aangezien dat je een vermogen opgeeft en aangeeft te willen werken met een termostaat dan moet het vermogen gewoon genoeg zijn om die bak te kunnen verwarmen tot boven de gewenste temp. Het vermogen mag dus gewoon niet te laag zijn.

Verder zie ik bij jouw link gewoon staan:
Weerstand: 2.5 Ω/m

[naftebakje]

Die ene draad is "corrosiebestendig" dus zou enigszins bestand moeten zijn tegen roesten (maar ik zou het toch niet in vochtige aarde onder spanning steken, elektrische corrosie is nogal sterk). Die andere is gelakt omdat je deze wikkelt in de vorm van een spoel, en het niet gewenst is dat wikkelingen die tegen elkaar liggen elektrisch contact maken. In hoeverre deze lak tegen vocht kan zal heel waarschijnlijk niet gespecificieerd zijn.

Ik vrees dat de contstructie en keuze van warmte-element niet op basis van electronica moet gebeuren, maar op basis van plantkunde. Je wil cactussen kweken zeg je, dan is de ondergrond imho erg bepalend: als je ondergrond normaal even warm is als de lucht dan moet je de grond opwarmen, ik denk dat bij een zandwoestijn de ondergrond flink koeler is dan de lucht (in de zomer brand je je voeten aan het hete zand, maar als je 2cm diep graaft is dat zand al veel frisser) maar dat is informatie die jij zal moeten vinden/aanleveren.
Grond opwarmen is heel wat energie-opslorpender dan lucht opwarmen, je hebt een lange "dode tijd" maar als de grond warm is blijft die lang warm ook al zet je de kas open. Volstaat het de lucht te verwarmen, zorg dan voor goeie isolatie en maak de kas bijna luchtdicht (teveel luchtverversing zal je verwarming tenietdoen).

Heeft licht ook een invloed op je planten, dan is dat ook iets om mee te nemen, een gloeilamp of halogeenlamp is erg goed in warmte produceren.

[_ferry_]

Een gloeilamp is inderdaad een mooie goedkope verwarming

Trouwens, het verschil tussen bodem en kastemperatuur heeft ook effect op de plant. Al is dat denk ik niet echt iets waar je je in dit geval zorgen over hoeft te maken. Maar in kassen wordt tegenwoordig getest en gewerkt met matkoeling, om met name op het einde van de dag de wortels af te koelen. Zou dat niet gebeuren, dan blijven deze lang warm in de afkoelende kas, en dat vertraagt de stofwisseling van de plant.

[kluyze]

naftebakje schreef op zaterdag 29 mei 2010 @ 15:03:
Grond opwarmen is heel wat energie-opslorpender dan lucht opwarmen, je hebt een lange "dode tijd" maar als de grond warm is blijft die lang warm ook al zet je de kas open.

Ik dacht dat het juist zand was dat snel opwarmde en snel afkoelde? Een zandstrand is toch snel heet 's morgens en 's nachts redelijk snel afgekoeld. Dat hebben ze me vroeger tijdens aardrijkskunde toch proberen wijs te maken. Ten opzichte van lucht zou ik zo onmiddellijk wel niet kunnen zeggen.

[Verwijderd]

dank voor alle reacties.
Die 2,5Ohm is dus per meter.
Wat zou die andere draad dan zijn?

De keuze maakt toch niets uit als bij de ene staat dat deze vooral als warmte productie word gebruikt, en de ander voor weerstandspoelen?
Ze doen toch in feite allemaal hetzelfde?
Alleen die niet gelakte is dus niet geisoleerd?

Voor de duidelijkheid. De draad komt alleen in contact met de plastic bak. Het zijn twee bakken op elkaar.
De binnenste bak heeft aan de buitenkant de verwarmings draden opgeplakt. De buitnste bak isoleerd het hele handeltje.
Ik heb een 4,5A 24v voeding waar ik het geheel mee ga voeden. Ik maak een voltage regulator voor de Arduino en eventueel de servo op 5v.

Ik moet alleen nog een andige manier vinden om water te sproeien met een servo.
Ik kan de kop nemen van zo'n goedkope plantenspuit, maar de kwaliteit is erg slecht.
Iemand een goed idee?

[Techneut]

Je veronderstelt dat die soort niets uitmaakt. Dat is natuurlijk niet waar, de soort bepaalt ook de draaddikte. Je zegt dat je een voeding van 24 V wilt gebruiken. Prima, met de stroom van 4,5 A die je opgeeft kan die dat ruimschoots doen. Maar 24 V en die 35 W die je dacht nodig te hebben betekent wel een stroom van krap 1,5 A. Die weerstanddraad moet natuurlijk wel dik genoeg zijn om die stroom te kunnen voeren. Als je kan kiezen tussen verschillende diktes, zal ongetwijfeld in de catalogus de max. stroom er bij staan. Hoe dunner hoe hoger uiteraard het aantal ohms per meter, maar ook hoe lager de max. stroom. Ook bepaalt de constructie nogal veel. Alles zo compact mogelijk op een heel klein klosje gewikkeld kan veel moelijker z'n warmte kwijt (m.a.w. gauw te heet en doorbranden) dan wat ruimer verspreid.

[Verwijderd]

Aan de binnenkant van verwarmde buitenspiegels van een auto zit een folie met daartussen weerstandsbanen. In de bouwmarkt kan je wat grotere versie van deze folies krijgen voor in de badkamer voor vloerverwarming.

[Techneut]

Ja, maar over welke vermogens heb je het dan?

[Verwijderd]

Hoe groot is je kweekbak?

Aha. Ik heb het een en ander gevonden.

1m³ lucht heeft een massa van 1,293kg.
Om 1 kg lucht 1 graden C te laten stijgen is 1000J warmte nodig.
Voor 1m³ is dus 1293J nodig.
Om 1m³ lucht 10 graden C te laten stijgen is dus: 10*1,2398*1000 = 12.398 J aan energie nodig.

1Joule =1 Watt/seconde.

1293/50 = 25,86 seconden om 1 m³ lucht met 1 graden C te verwarmen. Met 50 watt.

Maar dan nemen de planten ook warmte op, en laat je kas ook warmte naar buiten door. Ik zou dus zeggen dat het rendement 60% is.

[ Voor 101% gewijzigd door Verwijderd op 29-05-2010 23:46 ]

[Techneut]

Klopt aardig die berekening (ik reken zoiets altijd even na als ik aan een discussie deelneem).
TS heeft het over een kweekbakje, niet over een kas. De inhoud schat ik daarom aanmerkelijk minder dan 1 m³. Een snelheid van opwarming van 25 seconden per graad zoals in bovenstaand bericht genoemd zal niet echt nodig zijn, beetje langzamer mag lijkt me ook best te mogen, dus met een natte vinger gerekend lijkt me die circa 30 à 35 W die TS noemt niet zo gek.

[Verwijderd]

De kweekbak is ongeveer 50 bij 25cm. Er worden alleen plantjes in gekweekt van zaad tot klein plantje.
De bodem temperatuur is dan ook het belangrijkst, dat is de kiemtemperatuur.
Als ik zie dat 6watt standaard word gebruikt, en hoeveel warmte dat geeft dan zou 35watt zeker voldoende moeten zijn.
Ik gebruik gewoon de gehele rol weerstandsdraad dat ik koop, ik zal dat opdelen in lengtes waardoor ik in totaal 35 watt krijg. Dus je krijgt dan zeer waarschijnlijk een aantal paralellen weerstandsdraden.

Goede tip van die folie. Zo veel vermogen gebruik ik niet, maar verspreid de warmte wel goed, en isoleerd de draden, toch?

Ik kan tussen deze twee kiezen, bijde zijn dus 0.5mm, maar welke zal ik nemen?

5 meter 2,5 Ohm/meter € 3,10
http://www2.conrad.nl/goto.php?artikel=429015

10 meter isachrom 60 10m (ik denk dat deze 5,65 Ohm/meter is) € 3,52
http://www2.conrad.nl/goto.php?artikel=421201

[Techneut]

De eerste is bedoeld voor het maken van specifieke weerstanden en wordt als zodanig gewikkeld. Voorzien van isolatie, dus de wikkelingen kunnen gewoon over elkaar liggen, maar het betekent wel dat de hitte die het aanneemt beperkt moet blijven.
Dat is het grote verschil met de tweede soort, die is specifiek bedoeld als hittedraad, max. temperatuur 600 °C voor weerstanden en 1150 °C als verhittingsdraad.
Het betekent wel dat deze zo te zien ongeïsoleerd is, dus vrij moet liggen of in een hittebestendig isolatiemateriaal.

Beide zijn even dik zie ik, 0,5 mm, dus doorsnede krap 0,2 mm². Dat is heel dun, en bij een spanning van die 24 V die je op het oog hebt, is de stroom wel relatief fors. De tweede zou evenwel moeten kunnen schat ik, mits de niet geringe hitte goed kan worden verspreid.

De weerstand die je bij 24 V en 35 W nodig hebt is R = U²/P, dus 24²/35 = 16,46 Ω, wat wel betekent dat je 3 bosjes nodig hebt, maar dat zul je je ongetwijfeld al hebben gerealiseerd.

[Rmg]

Is het niet een idee om er een zon/warmte lamp in te hangen?

een exo terra swamp-glow bijvoorbeeld

Dan heb je warmte en breedspectrum licht wat allebei heel goed voor je plantjes is. deze lampen zijn ook nog een vocht en sproeiwater bestendig (en dimbaar).

[ Voor 15% gewijzigd door Rmg op 30-05-2010 12:19 ]

[Verwijderd]

Ik heb toch wanneer ik de tweede draad gebruikt genoeg?
Het klopt toch dat die isachrom 5,65 Ohm per meter is, of zie ik dat verkeerd?
deze bos heeft 10 meter, dan kan ik 56,5 ohm krijgen.
In dat geval zou ik 10,2 watt aan warmte krijgen.
Zou ik de draad in twee stukken knippen dan zou ik 2x 20,4 watt krijgen.
Dan heb ik een warmte element van 40,8 watt met 1 bosje van 10 meter.

Het is toch gewoon ampere = volt delen door Ohm. ampere maal voltage = wattage? Dus bv. een half bosje draad is 28,25 Ohm. 24v delen door 28,25 Ohm = 0,85 Ampere, maal 24 volt = 20,39 Watt.

Ik vraag mij alleen af of 10 meter draad van 0,5mm dik dat in totaal 40 watt aan warmte produceerd of de draad zelf dan niet te heet kan worden dat het de plastic bak gaat snijden?
Was die warmte folie nu geleidend? Dat kan ik dan ook niet gebruiken in combinatie met de warmtedraad.

[ Voor 20% gewijzigd door Verwijderd op 30-05-2010 14:13 ]

[Verwijderd]

R= U/I oftewel I= U/R
Weerstand= Spanning/Stroomsterkte oftewel Stroomsterkte= Spanning/Weerstand.

I= U/R
I= 24/56,5
I= 0,42 A

P= U*I
P= 24*0,42
P= 10,8 W

of in 2 stukken:

I= U/R
I= 24/28,25
I= 0,84 A

P=U*I
P=24*0,84
P= 20,38 W

Legenda:

Spanning (U) in Volt(V)
Weerstand (R) in Ohm(Ω)
Stroomsterkte (I) in Ampere(A)
Vermogen (P) in Watt (W)

[Techneut]

Verwijderd schreef op zondag 30 mei 2010 @ 14:02:
Ik heb toch wanneer ik de tweede draad gebruikt genoeg?
Het klopt toch dat die isachrom 5,65 Ohm per meter is, ......

Leesfoutje van me, sorry. Ik las even 5,65 ohm totaal. Aan één bosje heb je inderdaad meer dan voldoende. Je kan zelfs eerst uitproberen met een wat hogere weerstand en dan indien nodig geleidelijk verminderen tot het resultaat bevredigend is.

Uiteraard zul je als het een plastic bak is moeten kijken naar het risico op plaatselijke oververhitting. Kwestie van met zorg die draad leggen. Maar pin je ook niet te veel vast op deze manier. Er zijn ook andere simpele al genoemde methoden. Ik denk aan aquarium verwarming, theelichtelement, soldeerboutelement, gloeilamp al dan niet met afgeschermd licht enz. enz

[Boskatertje]

Aquarium elementen werken goed maar die kan je minder goed sturen met de arduino omdat ze zelf een thermostaat hebben. Is een Peltier geen optie?